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用作回流襟翼的多功能襟翼

阅读:837发布:2021-10-18

专利汇可以提供用作回流襟翼的多功能襟翼专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于安全系统和/或资源和 能量 效率提高系统的设备,其用于根据回流 襟翼 (4)的原理影响空 气动 力 学或 流体 动力学体(3)、优选襟翼(3)周围的流动,其特征在于,当回流襟翼(4)部分和/或完全升高时,所述设备与 空气动力 学 或流体动力学体(3),特别是 翼型 (3)一起借助于回流襟翼(4)及其界定部件(5)形成襟翼区域的边界(21)的至少部分移位,从而影响 后缘 分离 涡流 (1)和/或襟翼分离涡流(2);并且,襟翼区域的界线(21)完全向上移位或超出翼面后缘(6),或仅移位到翼面后缘(6)的前面的区段。界定部件借助于基本元件(23)可移动地连接到翼型(3),并且优选永久固定和/或为了维护而可拆卸地固定,从而确保 转子 叶片 和/或 风 力 涡轮 机和/或襟翼系统的长使用寿命,优选>5年,特别优选>10年,最特别优选≥20年,和/或由此可选地允许简单移除/更换。,下面是用作回流襟翼的多功能襟翼专利的具体信息内容。

1.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的涡轮转子叶片形式的设备,其可用于以增强转子叶片的基本元件的形式提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其特征在于,所述系统通过例如包括至少一个三形或Z形或V形或前缘形或多边形基本元件的转子叶片后缘增强件形成,并因此静态地增强(可选地修补)转子叶片结构和/或保护其免受外部影响,特别是在后缘处以及可选地在前缘(机翼末梢)处以及可选地在转子叶片的特定部分/转子分段上的点处,以可选地附接涡流发生器和/或其他基本元件和/或襟翼和/或雷电防护件。
2.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于以至少减噪升力元件和/或基本元件的形式提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,
其特征在于,通过升力元件和/或基本元件(可能前面的和后面的)的柔性和/或实心形状,特别是齿状、锯齿状、粗糙的、穿孔的,特别优选切开的、线形的、羽形的、指形的(扭接棒或管)以及螺旋形(2D或3D螺旋)的后缘,并且因此产生较少噪音或比转子叶片的原始状态(在改装时)产生更少噪音。
3.一种具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片,其可用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出以及减小转子叶片并且可选地为轮毂上的负荷,因此动态转子振荡横向于翼面弦(拍打方向,动态偏航振荡)和平行于转子叶片的翼面弦(沿边)被引起,并且能够导致转子叶片的末梢负荷相当大,并且从长远观点来看这能够导致材料疲劳(或减少使用寿命),
其特征在于,使用至少一个振荡衰减元件,这以至少一个主动式和/或被动式襟翼的形式发生,并且这种转子叶片通过质量补偿和/或气动地和/或液压地和或磁流变地做出反应,并且通过至少一个被动式和/或主动式升力元件具有衰减效果,并且因此潜在地增加转子叶片和/或风力涡轮机和/或襟翼系统的使用寿命。
4.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可以用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,并且在风暴保护器/超速保护器的功能中作用,防止转子叶片上过载并且使由在高于V最大额定下的较长的疾风运行持续引起的速度下的输出增加成为可能,因此对于例如在<50%的额定功率,优选以<70%的额定功率,特别优选≤95%的额定功率,最优选≤100%的额定功率的阵风/热升力存在足够的过载保护,
其特征在于,这通过转子叶片的至少一个升力减小(上表面和可选的下表面)襟翼/升力元件实现,并且在速度V最大额定下不存在截断,而是通过主动式襟翼系统,通过至少在达到不超过额定功率和/或不存在过载和/或不破坏网路稳定性的程度增大阻力和/或减小升力而至少在风力涡轮机的上表面上提供制动,并且这通过主动地启动的襟翼,可选地包括通过转子叶片测量和/或离心力测量和/或质量惯性/加速测量和/或速度测量而被启动和/或被控制和/或被调节。
5.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于通过大大增大升力系数并因此增大高迎角下的能量输出(高达大约V额定)的至少一个升力增大升力元件,在低风下的启动辅助器中提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出以及产生输出的提高,
其特征在于,这种升力元件优选附接于上表面,特别优选附接于转子叶片的上表面的后缘,并且通过被动地和/或主动地启动襟翼而气动地和/或液压地和/或磁流变地被启动和/或被控制和/或被调节,并且例如在V额定之前,可使用节距控制/调节(微调)和/或升力控制襟翼调节(粗调)来将涡轮机调节到最大功率,或者例如在V额定之前,可使用节距控制/调节(粗调)和升力控制襟翼调节(微调)来将涡轮机调节到最大功率。
6.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出和/或用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或转子叶片增强基本元件和/或雷电防护件、和/或低风下的启动辅助器、和/或除去系统的功能中,
其特征在于,使用用于增大襟翼的刚性的装置和/或限制偏移的装置;并且襟翼的至少一部分具有高刚性并且优选超过至少50GPa的拉伸弹性模量和/或至少0.4GPa的拉伸强度的形式的刚性。
7.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,为了提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其可用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件、和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统、和/或冰雪除去系统的功能中,
其特征在于,使用用于增大襟翼的刚性的装置和/或限制偏移的装置,并且偏移限制器限制襟翼的开口角度<90°,优选<75°,特别优选<60°。
8.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且可以调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和在转子叶片的中等至高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变;并且致动装置可用作流体可填充的(可膨胀的)和/或可折叠的元件,优选用作升力元件的一部分或升力元件本身。
9.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和在转子叶片的中等至高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,
并且这些襟翼具有增大的襟翼刚性和/或用于限制偏移的装置,特别是可折叠的,所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
10.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节不是集成到机翼中的软管的致动装置,并且因此改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和在转子叶片的中等至高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成;致动装置由至少一个流体可填充的软管组成,其特别是可折叠并且优选在填充期间仅2维变形;致动装置系统由至少一个流体可填充的软管、线路系统、至少一个压力储存器和至少一个控制组成,所述至少一个襟翼或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
11.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,被动式和/或主动式襟翼系统可改装和/或能够再次以简单的方式移除并且具有高使用寿命,
其特征在于,转子叶片结构例如通过粘合剂连接(大粘合剂面积)、铆钉连接、螺纹连接、钳连接、悬挂连接、夹持连接或插入连接而附接到例如基本元件(23)而不静态受到损害或不显著受到损害,因此使转子叶片和/或风力涡轮机和/或襟翼系统的高使用寿命成为可能,优选>5年,特别优选>10年,最优选≥20年,和/或可选地使简单移除/更换成为可能。
对于例如可改装的系统的折旧,其使用寿命具有重大意义。折旧时间≤4年是常见的。
12.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统(8,9,10)的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其能够以流体可填充的(可膨胀的)致动器元件(22)的形式用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,并且如果需要能够以极其简单的方式在襟翼上被更新和/或被附接和/或被更换,
其特征在于,至少一个致动器元件(22)和/或其一部分可填充流体(可膨胀的),并且同时可以至少在初始状态下折叠。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,襟翼本身或软管(13)能够气动地和/或液压地和/或磁流变地填充(可膨胀的),并且在这种情况下,在2维上变形(软管材料无显著拉伸),潜在地在3维上变形(软管材料具有显著拉伸),因此襟翼/升力元件(4,
8,9,10)通过致动器元件(22)移动;襟翼和/或致动器元件由三角形、平行四边形、软管形或多边形、止回阀形式的升力元件(4,8,9,10);襟翼和/或致动器元件通过宏观静态系统增强,例如通过三角形、平行四边形、软管形或多边形、平面止回阀形式、弯曲形结构等增强。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其具有静态和/或空气动力学作用,其特征在于,襟翼(4,8,9,10)和/或致动器元件(22)例如通过例如类似于鸟羽的光激射的、压制的、模压的、冲压的、印刷的、刻蚀的、打印的表面结构通过微静态系统以及通过织物增强纤维增强,织物增强纤维例如GFRP、CFRP、凯夫拉、玄武岩(可选地集成的)等;这种类型的表面结构还可以包括积极影响升高回流襟翼(4,8,9,10)的滞后的小导管或大导管。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其具有静态和/或空气动力学作用,其特征在于,襟翼(4,8,9,10)和/或致动器元件(22)例如通过例如类似于鸟羽的光激射的、压制的、模压的、冲压的、印刷的、刻蚀的、打印的表面结构通过微静态系统以及通过织物增强纤维增强,织物增强纤维例如GFRP、CFRP、凯夫拉、玄武岩(可选地集成的)等;这种类型的表面结构还可以包括积极影响升高回流襟翼(4,8,9,10)的滞后的小导管或大导管。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其具有静态和/或空气动力学作用,其特征在于,襟翼(4,8,9,10)具有限制最大偏转的至少一个止动装置,例如凯夫拉绳、线、带、杆、升力元件本身、薄板、软管、网格、波纹管(优选横向的)。
出于危险航行状态下的安全原因以及为了使用寿命,有必要限制飞机的偏移;在风力涡轮机中,出于安全原因以及为了使用寿命,有必要限制在下雪/结冰中的偏移;在积极启动的情况下,还应该预期略微更早地启动转子。
17.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其具有静态和/或空气动力学作用,其特征在于,襟翼和/或致动器元件由至少一个升力元件组成,至少一个升力元件由至少一个或多个弯曲板(3D板)组成,例如盲薄板等,这对于适于翼面曲率是有利的。
18.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,如果需要,致动器元件(22)可以借助于过压和/或负压储存系统极其快速地填充和/或排空;
这特别有利于快速和简单的流体提供,并且使快速反应的双作用液压和/或气动致动器成为可能;优选地,这种过压和/或负压储存系统被附接在/容纳在转子头部/整流罩/转子叶片根部中。
19.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其能够用于以增强转子叶片的基本元件(23)的形式提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,
其特征在于,所述系统通过例如包括至少一个三角形或Z形或V形或前缘形或多边形的基本元件(23)的转子叶片后缘增强件形成,并因此静态地增强(可选地修补)转子叶片结构和/或保护其免受外部影响,特别是在后缘处以及可选地在前缘(机翼末梢)处以及可选地在转子叶片的特定部分/转子分段上的点处,以可选地附接涡流发生器和/或其他基本元件和/或襟翼和/或雷电防护件;
在V形后缘基本元件(23)的情况下,例如能够提供具有大致后缘本身的厚度并且能够提供气动、液压、电力供应和/或雷电保护器放电的小导管;
基本元件或其部分也能够用作雷电保护器。
20.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其能够用于以至少减噪升力元件和/或基本元件的形式提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,
其特征在于,通过升力元件和/或基本元件(可能前面的和后面的)的柔性和/或实心形状,特别是波状、齿状、锯齿状、粗糙的、穿孔的,特别优选切开的、线形的、鸟羽形的、指形的(扭接棒或管)以及螺旋形(2D或3D螺旋)的后缘,并且因此产生较少噪音或比转子叶片的原始状态(在改装时)产生更少噪音;
以这种方式形成的这种类型的元件还能够附接到机翼的完整部分,特别是外侧机翼和/或
21.一种具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片,其能够用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出以及减小转子叶片并且可选地为轮毂上的负荷,因此动态转子振荡横向于翼面弦和(动态偏航振荡)平行于转子叶片的翼面弦被引起,并且能够导致转子叶片的末梢负荷相当大,并且从长远观点来看这能够导致材料疲劳(或减少使用寿命),
其特征在于,使用至少一个振荡衰减元件,这以至少一个主动式和/或被动式襟翼的形式发生;这种转子叶片通过质量补偿和/或气动地和/或液压地和或磁流变地做出反应;通过至少一个被动式和/或主动式升力元件具有衰减效果,并且因此潜在地增加转子叶片和/或风力涡轮机和/或襟翼系统的使用寿命。
22.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可以用于提高至少改进区域C和/或D中的输出,并在风暴保护器/超速保护器的功能中作用,防止转子叶片上过载并且使由在高于V最大额定下的较长的疾风运行持续引起的速度下的输出增加成为可能,因此对于例如在<50%的额定功率,优选以<70%的额定功率,特别优选≤
95%的额定功率,最优选≤100%的额定功率的阵风/热升力存在足够的过载保护,其特征在于,这通过转子叶片的至少一个升力减小(上表面和可选的下表面)襟翼/升力元件实现,并且在速度V最大额定下不存在截断,而是通过主动式襟翼系统,通过至少在达到不超过额定功率和/或不存在过载和/或不破坏网路稳定性的程度增大阻力和/或减小升力而至少在风力涡轮机的上表面上提供制动,并且这通过主动地启动的襟翼,可选地包括通过转子叶片测量和/或离心力测量和/或质量惯性/加速测量和/或速度测量而被启动和/或被控制和/或被调节;
如图19至图21中所示和所公开的那样,襟翼可通过质量惯性力/质量惯性扭矩被被动地致动。
23.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备和方法,其能够通过大大增大升力系数并因此增大在高迎角(高达大约V额定)下的能量输出的至少一个升力增大升力元件,在低风下的启动辅助器的功能中用于提高至少改进区域A和/或B中的输出以及产生输出的提高,
其特征在于,这种升力元件优选附接于上表面,特别优选附接于转子叶片的上表面的后缘,并且通过被动地和/或主动地启动襟翼而气动地和/或液压地和/或磁流变地被启动和/或被控制和/或被调节,并且例如在V额定之前,能够使用节距控制/调节和/或升力控制襟翼调节来将涡轮机调节到最大功率,或者例如在V额定之前,能够使用节距控制/调节(精调)和升力控制襟翼调节(粗调)来将涡轮机调节到最大功率,或者例如在V额定之前,能够使用节距控制/调节(粗调)和升力控制襟翼调节(微调)来将涡轮机调节到最大功率。
24.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于在超速和/或振荡衰减和升力减小的升力元件的功能中提高至少改进区域C和/或D中的输出,
其特征在于,通过襟翼和/或升力元件和/或致动器(22)和/或软管(13),承载过压的上表面与承载负压的下表面之间可打开并可密封的开口(18)可至少部分地通过压力补偿而用于升力减小,襟翼和/或致动器元件(22)和/或软管(13)和可打开且可关闭的开口(18)和/或阀优选附接在翼面(19)的最大厚度的区域中,特别优选附接到翼面/转子叶片的后缘;
优选地,主动式致动器元件(22)密封可打开且可密封的开口(18)和/或阀。
25.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备和方法,其可用于在冰雪除去系统的功能中提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其特征在于,通过主动式襟翼的力和/或运动,转子叶片的积雪和/或积冰可以至少部分地潜在前瞻性地提前除去,并因此至少部分地潜在地被阻止,并且通过气动地和/或液压地和/或磁流变地致动和/或控制和/或调节的主动致动(提升的)襟翼,至少部分地潜在前瞻性地提前除去积雪和/或积冰,并因此至少部分潜在地被阻止,和/或至少至少间歇加热的基本元件(23)和/或升力元件和/或襟翼设置有抗粘合膜或涂层,以减少环境的影响,例如小虫积聚以及来自鸟撞击的破坏;
已知,由于大气侵蚀,具体地机翼末梢随时间经历更粗糙的表面(空气动力学和使用寿命恶化)并且为此粘上的例如PTFE的抗粘合膜还至少部分地防止在春季特别多的小虫的积聚,并且保护转子叶片免受大气侵蚀和鸟撞击以及盐气氛(沿海或海上风力涡轮机)影响;
这种大气侵蚀保护件也能够用作基本元件(23),因为其具有在特定区域固定部件的增强件。
26.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,其可用于提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,和/或用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或转子叶片增强基本元件和/或雷电防护件、和/或低风下的启动辅助器、和/或冰雪除去系统的功能中,其特征在于,使用用于增大襟翼的刚性的装置和/或限制偏移的装置,并且至少襟翼的一部分具有高刚性并且优选超过至少50GPa的拉伸弹性模量和/或至少0.4GPa的拉伸强度的形式的刚性。
27.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,为了提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其可用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件、和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器、和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统、和/或冰雪除去系统的功能中,
其特征在于,使用用于增大襟翼的刚性的装置和/或限制偏移的装置,并且偏移限制器限制襟翼的开口角度<90°,优选<75°,特别优选<60°;
襟翼的开口角度限定为使得襟翼的前缘和后缘确定开口角度,因此这在高柔性或部分柔性的襟翼中也是可能的。
28.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,为了提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其可用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件、和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器、和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统、和/或冰雪除去系统的功能中,
其特征在于,能够使用流体可填充的(可膨胀的)和/或可折叠的元件,优选致动器元件的一部分或升力元件本身。
29.一种为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片形式的设备,为了提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其可用在用于增大襟翼的刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件、和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器、和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统、和/或冰雪除去系统的功能中,
其特征在于,可以使用流体可填充的(可膨胀的)和/或可折叠的元件,优选致动器元件的一部分或升力元件本身。
30.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和至少在转子叶片的高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,
所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
31.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和至少在转子叶片的高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,
所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
32.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和至少在转子叶片的高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变,并且致动装置可用作流体可填充的(可膨胀的)和/或可折叠的元件,优选升力元件的一部分或升力元件本身。
33.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和至少在转子叶片的高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,
并且这些襟翼具有增大的襟翼刚性和/或用于限制偏移的装置,特别是可折叠的,所述至少一个襟翼和/或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
认为高的迎角是产生至少大约最大升力系数CL,优选最大升力系数CL的至少70%,特别优选最大升力系数CL的至少80%的那些迎角。
34.一种为风力涡轮机转子叶片形式的设备,其包括下述:
可调节的襟翼或升力元件,其设置在风力涡轮机转子叶片的表面上并且设置在转子叶片的纵向方向上并且能够调节不是集成到机翼中的软管的致动装置,从而改变升力元件和/或基本元件的空气动力学性质和/或减噪性质、和/或使用至少一个振荡衰减元件的振荡衰减性质、和/或风暴保护性质/超速保护、和/或作为低风下的启动辅助器、和/或作为超速保护器和/或借助于至少一个升力减小的升力元件并且可选地包括可密封压力补偿开口的振荡衰减性质、和/或转子叶片的冰雪除去性质,襟翼或升力元件和致动装置被形成和设置为使得致动致动装置减小区域中的升力和/或能够增大这个区域中的升力和至少在转子叶片的高的迎角下大大增大至少从接近转子叶片末梢的第一点延伸至第一点与转子根部之间的第二点的迎角的位置的输出,该第二点通过调节致动装置在转子叶片的纵向方向上可变,
其特征在于,升力调节装置由至少一个柔性襟翼和/或刚性襟翼和/或多个小刚性和/或柔性襟翼形成,并且致动装置由至少一个流体可填充的软管组成,其特别是可折叠并且优选在填充期间仅2维变形,
并且致动装置系统由至少一个流体可填充的软管、线路系统、至少一个压力储存器或负压储存器和至少一个控制阀组成,所述至少一个襟翼或至少多个小襟翼被设置在叶片的纵向方向上并且借助于一个或多个致动装置可调节,使得改变升力的襟翼或多个小襟翼的位置能够在襟翼或多个小襟翼的纵向方向上快速和/或逐渐改变。
35.一种安全系统和/或资源能量效率提高系统的设备,其用于遵循回流襟翼(4)的原则而影响空气动力学或流体动力学体(3)的流动,该空气动力学或流体动力学体(3)优选为机翼(3),其特征在于,当回流襟翼(4)部分地和/或完全升高并且因此后缘分离涡流(1)和/或襟翼分离涡流(2)受到其影响时,所述设备与空气动力学或流体动力学体(3),特别是机翼(3)通过回流襟翼(4)及其边界部件(5)一起形成襟翼区域边界(21)的至少部分移位;并且襟翼区域边界(21)完全移动到翼面后缘(6)或移动到超出翼面后缘(6)或者仅移动到翼面后缘(6)之前的一部分;并且因此进一步增大升力系数CL。
36.一种安全系统和/或资源能量效率提高系统的设备,其用于遵循回流襟翼(4)的原则而影响空气动力学或流体动力学体(3)的流动,该空气动力学或流体动力学体(3)优选为机翼(3),其特征在于,当回流襟翼(4)部分地和/或完全升高并且因此后缘分离涡流(1)和/或襟翼分离涡流(2)受到其影响时,所述设备与空气动力学或流体动力学体(3),特别是机翼(3)通过回流襟翼(4)及其边界部件(5)一起形成襟翼区域边界(21)的至少部分移位;并且襟翼区域边界(21)完全移动到翼面后缘(6)或移动到超出翼面后缘(6)或者仅移动到翼面后缘(6)之前的一部分;并且因此进一步增大升力系数CL和/或翼面上压力区域的数量因此进一步从2个增加到3个。
37.一种安全系统和/或资源能量效率提高系统的设备,其用于遵循回流襟翼(4)的原则而影响空气动力学或流体动力学体(3)、优选机翼(3)的流动,其特征在于,当回流襟翼(4)部分地和/或完全升高并且因此后缘分离涡流(1)和/或襟翼分离涡流(2)受到其影响时,所述设备与空气动力学或流体动力学体(3),特别是机翼(3)通过回流襟翼(4)及其边界部件(5)一起形成襟翼区域边界(21)的至少部分移位;并且襟翼区域边界(21)完全移动到翼面后缘(6)或移动到超出翼面后缘(6)或者仅移动到翼面后缘(6)之前的一部分;并且这可移动地连接到机翼上的基本元件(23),优选永久地和/或以便为了维护而再次可拆卸,因此使得转子叶片和/或风力涡轮机和/或襟翼系统的使用寿命高成为可能,优选>5年,特别优选>10年,最优选≥20年,并且可选地使简单移除/更换成为可能。
38.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,这种回流襟翼(4)与机翼(3)一起或单独形成至少一个平行四边形(10)和/或三角形(8)和/或圆区段(9)区域,特别是自移动的回流襟翼(8,9,10),并且产生至少一个被动式和/或主动式回流襟翼(8,9,10)。
39.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4,8,9,10)在基本位置(接触横卧)的面形成在与翼面表面平行(水平)的方向近似的方向上或者形成为与作为回流襟翼(4,8,9,10)和/或气流偏导器/舵襟翼和/或制动襟翼的翼面表面成>30°的角度,优选>45°的角度,特别优选>60°的角度。
40.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4,8,9,10)能够附接在机翼(3)上和/或机翼(3)中的任一点,和/或其空气动力学或流体动力学集成不要求完全穿透壳体和/或夹层构造。
41.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4,8,9,10)的逆行和/或外部附接到机翼(3)的期间的超高借助于空气动力学或流体动力学构造的襟翼过渡部(20)发生,例如为对角线或曲线的形式,优选具有弯曲的弹性覆盖带。
42.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4)的边界部件(5)的接头(7)能够通过旋转和/或弹性铰链(11)和/或弹性部件材料形成。
43.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,主动式回流襟翼(4)借助于至少一个致动器(15)来移动,例如机械的(例如通过杆、棒、绳、弹簧)和/或电的(例如,通过电磁体、线性或旋转电动机)和/或液压的(例如通过缸或达)和/或气动的(例如通过缸体、软管(13)、平行四边形软管(10)、三角形软管(8)、平坦软管、圆区段软管(9)或气动马达/致动器)和/或磁流变流体或聚合物
44.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4)例如通过绳、线、棒、杆、带、弹簧、壁、膜、折叠结构和/或致动器元件(22)进行偏移限制。
45.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,回流襟翼(4)的部件被给予例如弯曲/凸起和/或仿生(鲨皮呢结构)和/或其他已知的增强件和/或至少部分地被给予用于增强的空气动力学改进结构(对于振荡的静态改进)。
46.一种安全系统的用于阻止危险运行状态和/或资源/能量效率提高系统的用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)的流动的方法,其遵循回流襟翼(8,9,10)的原理,其中该空气动力学体或流体动力学体(3)特别是安装有翼型的系统(例如,能量产生系统或航空器),其特征在于存在:
d)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
e)直接和/或间接的机翼负荷测量,
f)由此控制和/或调节机翼(3)的主动和/或被动流动影响。
47.一种安全系统的用于阻止危险运行状态和/或资源/能量效率提高系统的用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)的流动的方法,其遵循回流襟翼(8,9,10)的原理,其中该空气动力学体或流体动力学体(3)特别是安装有翼型的系统(例如,能量产生系统或航空器),其特征在于存在:
a)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
b)直接和/或间接的机翼负荷测量,
c)由此通过机翼(3)的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)控制和/或调节主动和/或被动流动影响。
48.一种安全系统的用于阻止危险运行状态和/或资源/能量效率提高系统的用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)的流动的方法,其遵循回流襟翼(8,9,10)的原理,其中该空气动力学体或流体动力学体(3)特别是安装有翼型的系统(例如,能量产生系统或航空器),其特征在于存在:
a)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
b)直接和/或间接的机翼负荷测量,
c)用于检测另外的危险运行状态的测量系统,
d)由此通过机翼(3)的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)控制和/或调节主动和/或被动流动影响。
49.一种安全系统的用于阻止危险运行状态和/或资源/能量效率提高系统的用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)的流动的方法,其遵循回流襟翼(8,9,10)的原理,其中该空气动力学体或流体动力学体(3)特别是安装有翼型的系统(例如,能量产生系统或航空器),其特征在于存在:
a)借助于至少一个摄像机系统在机翼的环境中进行流体流速测量,和/或
b)借助于每个机翼(3)的至少一个摄像机系统进行直接和/或间接的机翼负荷测量,c)用于检测另外的危险运行状态的测量系统,
d)由此通过机翼(3)的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)控制和/或调节主动和/或被动流动影响。
50.一种不具有活塞的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)的设备,其用于产生二维致动器运动(11)和致动器力,优选旋转运动和扭矩,其特征在于,所述致动器(2)由至少一个面/壁(5,6,7)、至少一个流体可填充的空间(10)和至少一个接头元件(9)组成,该至少一个面/壁(5,6,7)优选为3个,特别优选4个,甚至更优选偶数个面/壁(5,6,7)。
51.一种不具有活塞的液压和/或气动和/或磁流体致动器(2)的设备,其用于产生二维致动器运动(11)和致动器力,优选旋转运动和扭矩,其特征在于,整个致动器(2)在可能的第一位置(例如,合拢的静止位置)呈现类似于优选薄板的平坦外轮廓,并且在可能且优先的第二位置,例如扭转90°角呈现展开的工作位置,并因此自身和/或附接设备形成例如多边形截面的外轮廓的形状,例如三角形、正方形、平行四边形、六边形、多边形、剪刀形。
52.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,流体可填充的空间(10)优选由可折叠的致动器(2)形成。
53.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,致动器(2)、特别是接头元件(9)优选由可折叠的软管(10)和/或可折叠的致动器(2)组成。
54.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,面或壁(6,7,8)为刚性的或柔性的,但优选为刚性的,并且至少一个面壁(6,7,8)以铰接方式连接和/或固定到基体(1)上。
55.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,如果设置多个致动器(2),能够用多个配置的致动器(2)或更多个实现高达大约90°角、特别优选高达大约180°角、最优选高达大约360°角的2维致动器运动(11)、特别是旋转运动,并且这种配置布置在这种情况下看起来像蜂窝结构。
56.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所产生的力与旋转运动(11)方向上的有效致动器面积和气动和/或液压流体压力成比例地起作用,并因此通过一个或多个面/壁和/或设备/杆臂施加扭矩。
57.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,致动器(2)被设置为使得致动器(2)能够至少在这两个位置之间以围绕至少1个、优选至少3个、更优选至少4个接头元件(9)的旋转运动的形式移动和/或定位
58.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,接头(9)由致动器(2)本身形成并且致动器(2)为能够至少二维径向变形和/或弹性的软管/护套(10)的形式,特别优选一个置于另一个内部的至少2个软管/护套(10)的形式,面/壁(6,7,8)能够在它们之间和/或外部和/或内部设置。
59.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,多个这种类型的致动器(2)彼此靠着的布置,例如旋转90°角且互连的2个致动器(2)的布置使二维和/或三维运动成为可能。
60.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,特别是为了增加安全性,特别是为了用于高可靠性和/或安全相关的系统,至少一个致动器(2)的多壁布置是可能的。
根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,致动器(2)可以具有振荡衰减功能。
61.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,旋转运动(11)和力产生能够通过压缩空气过压和/或负压来进行,优选过压和/或负压供给器((25,26),例如用于比如逃生的紧急打开、通风防火百叶窗的紧急闭合的安全系统的例如压缩空气/CO2筒。
62.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,例如至少借助于力,例如弹力、重力、手动力、外部动态压力/流动动态压力和/或过压/负压、离心力,使致动器(2)结合复位运动朝向两个位置中的至少一个运动。
63.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,至少一个面/壁(6,7,8)是直的或弯曲的和/或增强的,例如通过大的、微小的、纳米的结构,例如借助于由金属或塑料材料制成的弯曲结构和/或例如通过纤维复合塑料材料的增强件,诸如GFRP、CFRP和/或纳米颗粒增强件和/或诸如纳米纤维的表面。
64.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,面/壁(6,7,8)至少与没有由
1mm玻璃纤维增强塑料材料(GFRP)制成的增强件的直的控制板一样有刚性。
65.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,致动器(2)和/或软管和/或护套(10)的前端部通过弯曲底部和/或折叠结构构造,和/或被压平并因此以不漏流体的方式密封和/或优选在致动器(2)的折叠状态下为平面的。
66.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,二维致动器运动(11)用于移动和/或施加力和/或打开和/或关闭和/或定位和/或升高和/或定向和/或移动和/或提升和/或切换固定到其上和/或未固定到其上的部件(4),例如,用于分拣/切换部件(4)、生产零件、用于机器人/人类的人造移动关节和手脚、机器、致动器(2)、测量系统、建筑物、风暴防护用的保护性护套、汽车部件(4)(例如,转向系统、折叠式顶部、开门器/关门器、保险杠、气囊、停车辅助器、镜调节器、挡风玻璃刮水器、头灯)、容器、导管、、护套、襟翼、杆、、门、窗、安全系统、逃生门、通风防火百叶窗、桌、椅、壁、夹具、钳、用于工具更换或机器移动轴的机器致动器(2)、斜坡(例如,升降斜坡、升降台和装载台)、剧院舞台、升降机、枢转臂、分拣站、引导元件、防洪元件、逃生通道、转向系统、起落架、机罩、起重机桥梁、压力和热成形装置、保护和逃生通道、防洪屏障、保护性护套(例如折叠车顶)、重载货车车篷上的除冰系统、建筑物保护护套、保护系统(例如碰撞保护,可选地具有爆炸性流体气体压力产生,例如车辆上的气囊、保险杠、引擎罩、回流襟翼和/或制动襟翼,特别是飞机的机翼和尾部单元),动力产生系统(例如,风力涡轮机)的转子叶片上的回流襟翼和/或制动襟翼,流体、能量信号端子和插入连接件,或类似的部件(4)。
根据权利要求18所述的设备,其特征在于,致动器(2)自身至少部分地具有上述部件(4)的功能。
67.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,致动器(2)由磁流变流体/聚合物和磁场诱导元件组成,优选由磁体和/或电线圈组成,特别优选由在流体填充空间/软管(10)中的电线圈组成。
68.一种不具有活塞的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)用于产生二维或三维致动器运动(11)和致动器力的方法,其中
a)整个致动器(2)具有可能的第一位置,例如合拢的静止位置,优选低压位置;并且b)所述致动器移动到可能的第二位置,例如移动90°角,打开的工作位置,例如通过过压产生的旋转运动(11)。
69.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,高达大约90°角、特别优选高达大约180°角的二维致动器运动、特别是致动器旋转运动(11)产生部件(4)(例如任何类型的技术设备)的至少一个一维运动和/或夹紧。
70.根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于,多个这种类型的致动器(2)的布置导致要运动的整个致动器(2)和部件(4)和/或设备(19)例如在人造手、机器人臂或用于人类和动物的人造肢体/假肢中二维或三维运动(11)。
71.一种用于制造根据本发明的平行四边形致动器(2)的方法,其特征在于,其通过下述步骤制造:
将面/壁(6,7,8)制成合适尺寸;
通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来制备尺寸合适并包括流体供应器的一个或多个软管/护套(10);
通过胶合和/或密封和/或铆接和/或硫化和/或螺纹连接和/或钩住(钩环固件)和/或收缩热收缩膜/软管(10)和/或通过其他机械方法将面/壁附接到尺寸合适且包括流体供应器的至少一个软管/护套(10)上;
如果需要提供两个/三个壁:
通过上述方法和/或收缩热收缩膜/软管(10)用包括流体供应通道的外护套(10)覆盖迄今为止制造的致动器(2),并且可选地通过所述方法附接另外的面/壁(6,7,8);和/或使用前面在步骤a)中制备的双壁软管(10);
如果需要,在每个方法步骤之后,都可以使用过压和负压来测试致动器(2)的紧密性,并且可选地随后填充过程流体/成分,例如磁流变液体/聚合物。
72.一种用于制造根据本发明的平行四边形致动器(2)的方法,其特征在于,其通过下述步骤制造:
将面/壁(6,7,8)制成合适尺寸;
通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来制备尺寸合适并包括流体供应器的软管/护套(10)的一个或多个前体;
通过胶合和/或密封和/或铆接和/或硫化和/或螺纹连接和/或钩住(钩环紧固件)和/或收缩热收缩膜/软管(10)和/或通过其他机械方法将面/壁附接到包括流体供应器的软管/护套(10)的至少一个平面前体上;
通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来密封尺寸合适并包括流体供应器的软管/护套(10)的一个或多个平面前体;
如果需要提供两个/三个壁:
通过上述方法和/或收缩热收缩膜/软管(10)用包括流体供应通道的外护套(10)覆盖迄今为止制造的致动器(2),并且可选地通过所述方法附接另外的面/壁(6,7,8);和/或使用前面在步骤a)中制备的双壁软管(10);
如果需要,在每个方法步骤之后,都可以使用过压和负压来测试致动器(2)的紧密性,并且可选地随后填充过程流体/成分,例如磁流变液体/聚合物。
73.一种用于回流襟翼的设备,特别是用于航空和风能领域,其特征在于,其由穿孔膜组成、优选由塑料材料组成,并且具有0.1至1mm的厚度,优选0.2mm,并且每平方厘米具有至少5个,优选10个孔/狭缝,特别优选每平方厘米具有至少20个孔。
74.一种用于穿孔膜或切开膜作为回流襟翼、特别是被动式回流襟翼的方法,特别是用于航空和风能领域,其特征在于,在低迎角下,其导致回流襟翼的区域中的翼面弯曲(膜略微颤振而向上弯曲),并且回流襟翼仅在迎角进一步增加时以已知方式升高。
75.一种用于穿孔膜或切开膜作为回流襟翼、特别是被动式回流襟翼的方法,特别是用于风力涡轮机领域,其特征在于,在低迎角下,其导致回流襟翼的区域中的翼面弯曲(膜略微颤振而向上弯曲),并且回流襟翼仅在迎角进一步增加时以已知方式升高。

说明书全文

用作回流襟翼的多功能襟翼

技术领域

[0001] 天然就具有回流襟翼。
[0002] 相应地,这些襟翼的运行模式可以解释如下:
[0003] 升高襟翼引起在其前面形成固定襟翼涡流,该涡流的流动方向在上翼面上从后面指向前面。襟翼涡流向前几乎延伸到头部区域。因此,其实际上填充上翼面、上襟翼面和周围气流之间的三形区域。通过与裸露分离翼面相比,流动被该襟翼涡流向下偏转。该襟翼涡流可以解释为翼面变化(具有自由的流动边界)。在襟翼正后面或正下面,存在第二涡流区域,该区域包围较大但可能较弱的后缘涡流。在这个后缘涡流中,流动也是沿着翼表面从后面指向前面。因此,两个涡流在相同的方向上旋转。它们都是固定的。
[0004] 这些涡流已经通过使用基于烟雾和基于螺纹(thread-based)的指示器(图 1)的流动可视化进行了更精确的分析。模型翼a:分离流动;b:带有襟翼的分离流动(来自现有技术,Patone G等人)
[0005] (图2)包括回流襟翼的机翼上的模拟流动关系(来自现有技术,Meyer Robert K.J.)。
[0006] 本发明特别涉及一种机翼上的回流襟翼,其中与常规回流襟翼(图1中的改进区域A+B)相比,通过移位和/或减小后缘分离涡流进一步增加了升和/ 或降低了最小(起飞)速度。此外,通过提供被动式与主动式回流襟翼的组合,作为安全系统(改进区域D:超速控制)使对现有的阵情况的预防/防护反应成为可能。特别地,由于疲劳现象,特别是其中所使用的玻璃纤维增强或纤维增强的塑料材料中的疲劳现象,由此可实现的长转子叶片或机翼的较低的长期负荷交替(特别是最大值)对于其实际使用寿命具有重大意义(已经发现,例如机翼变形在使用寿命期间增加,但是这需要保持在有限的范围内)。此外,对于这种类型的情况,还使容易启动且具有制动效果的主动式回流襟翼成为可能(改进区域A:启动辅助器+D:超速控制)。
[0007] 这使改进能效效率成为可能,例如,在飞机的起飞和着陆期间或者例如风力涡轮机在低风情况(通过增大升力)和高风情况(特别是在转子叶片超过 50m长的非常大的风力涡轮机中)下(由于较短的关闭时间或停止(cut-off))。此外,由于增大的升力,在低流体速度下,最小速度可以减小和/或机翼/转子的尺寸可以更小,导致材料减少以及成本降低(提高资源和材料效率)。
[0008] 此外,根据本发明的设备为具有被动式和/或主动式襟翼系统的风力涡轮机转子叶片的形式,为了提高至少改进区域A和/或B和/或C和/或D中的输出,其可以以流体可填充(可膨胀)的致动器元件的形式使用,并且如果需要可以以极其简单的方式在襟翼上按照需求进行改装和/或附接和/或更换,
[0009] 在用于增加刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统和/或除去系统的功能中,[0010] 其特征在于,使用用于增加襟翼刚性的装置和/或用于限制偏移的装置;并且该偏移限制器限制襟翼的开口角度<90°,优选<75°,特别优选<60°;并且至少一个致动器元件和/或其部件可填充流体(可膨胀的),并且至少在初始状态下可同时折叠。现有技术
[0011] Patone G等人在技术报告TR-96-05(1996年5月1日)中的“作为回流制动器的飞机柔性表面襟翼(Aeroflexible surface flaps as back-flow brakes)”公开了一种由弹性材料制成的被动式回流襟翼,其本质上非常接近鸟羽。这些涡流已经通过使用基于烟雾和基于螺纹(thread-based)的指标(图1)的流动可视化进行了更精确的分析。模型翼a:分离流动;b:带有襟翼的分离流动。这些涡流具有较大的升力增大效果,并且当襟翼升高和降低时以略微透气的形式具有低滞后。
[0012] 发现在上翼面上流动的分离/失速的延迟。
[0013] 这些实施方式的缺点是在实际天气情况(例如冰、雨、沙、紫外辐射)下所使用的材料的使用寿命短。此外,在这种情况下,在使用条件(例如强阵风和风)下的低机械稳定性以及飞机机翼潜在需要的清洁是不利的。
[0014] 已经对固定翼航空器的翼型进行了在风洞中使用表面襟翼/回流襟翼的试验分析,以研究其影响流动分离的潜力(参见Meyer,Robert K.J.,翼型上用于影响流动分离的回流襟翼的试验分析。
[0015] 本文所使用的回流襟翼具有作为襟翼的刚性板,并且使用弹性连接元件以铰接的方式悬挂。
[0016] 测量到了高达15%的升力的中部增加。发现在上翼面上流动的分离/失速的延迟。
[0017] 检测到对此处形成的尾流及涡流结构的稳定效果。
[0018] 发现了升高和降低襟翼的相当大的滞后,并且这对于操作期间的最佳升力具有相当大的缺陷
[0019] Dissertation TU Berlin,Hermann Institute for Fluid Dynamics, Mensch&Buch Verlag,ISBN 3-89820-205-4)
[0020] DE 102010041111公开了一种用于直升飞机或旋翼飞机的平驱动转子的转子叶片,其包括至少一个襟翼,该襟翼集成到转子叶片中并且可围绕转子叶片的纵向轴线相对于转子叶片的主体枢转,该轴线定位在水平转子的旋转方向的前面。
[0021] 本发明的目的是提供一种转子叶片,其中通过被动措施,动态流动失速朝向更高迎角(angles of attack)或更高速度移位。
[0022] 这是借助于弹性回流襟翼实现的。
[0023] 在新型转子叶片中,襟翼具有基本位置,在该基本位置其平靠着主体的上表面定位。换言之,这就是所谓的表面襟翼。这种襟翼与弹性回复力相反地远离主体的上表面被动地枢转离开其基本位置。这意味着通过转子叶片运行产生的力(换言之,空气动力学力和潜在的惯性力,并且不是由任何类型的致动器主动地产生的)使襟翼到功能位置,枢转远离主体的上表面。因此,将新型转子叶片的襟翼上的弹性回复力调节到其位置、形状和尺寸就足够了。不需要为襟翼提供致动器设置或为这种类型的致动器设置提供致动系统。
[0024] DE 10201004111公开了一种用于风力涡轮机的转子叶片。该发明的中心思想是,借助于旋转接头在转子叶片的表面安装至少一个空气动力学元件,并且将该空气动力学元件在转子叶片的表面上设置和构造为使得空气动力学元件仅因转子叶片表面上的流动力而以预定的流动自动枢转。因此,有利地可以减小或完全阻止转子叶片处、特别是在更陡峭的迎角处的分离区域的扩大。在这种情况下,空气动力学元件是被动式气动弹性回流襟翼。实际上,回流襟翼的颤振是个缺陷,并且还可能产生噪音且对使用寿命存在问题。
[0025] JP2004183640公开了一种用于风力涡轮机的转子叶片,这种叶片具有主动式简单襟翼,该襟翼具有设置在转子下表面上并且增加升力,从而提高能量效率的回流襟翼。该转子叶片被进一步防止在强风中破裂。
[0026] 这种情况下的缺陷是使用可移动的简单襟翼,其一方面必须具有高弹性和高维护(来自飞机构造的经验)。此外,简单襟翼的这些可移动的部分的制造成本很高。也存在关于结冰的问题。
[0027] U S 7293959 B2/EP 1623111 B1公开了一种转子叶片,其由主动式弹性 (制动)襟翼(仅用于减小升力)和用于风力涡轮机的启动装置组成并且其是升力调节装置的一部分。借助于风力测量和风力涡轮机转子负荷测量,升力调节装置可以致动并且有利地影响回流襟翼。
[0028] 这种方案的缺点是,无法利用由于其空气动力学自调节造成的被动式回流襟翼的优点以及特别是升力提高和能量效率改进的优点。
[0029] 发明目的
[0030] 本发明的目的是提高空气动力学/流体动力学体的能量效率,特别是:
[0031] a)航空器,通过更高的机翼升力(至少在高升力情况下,例如起飞和着陆),[0032] b)能量产生系统,由于能量产生系统的更高的可用性(例如,由于强风造成的较短的关闭时间以及所得到的提高的年度能量输出),在低流体速度下在高升力情况下通过更高的升力,而在高流体速度/风速下通过升力降低/制动效果。
[0033] 本发明的另外的目的是,同时可选地在机翼上提供一种安全装置,使用该安全装置,机翼对阵风(特别是在强风中)的敏感度通过例如具有缓慢增大的制动作用的主动启动的回流襟翼降低。该襟翼还可以在需要时快速反应,使得也可以以这种方式作出反应来补偿各个阵风。
[0034] 此外,提供一种多功能襟翼,其可以通过借助于致动器和/或借助于质量惯性元件(重量)的主动式回流襟翼额外地补偿/减弱风力涡轮机/转子/转子叶片的不同振荡形式。这可以导致风力涡轮机本身及部件的使用寿命的增加。
[0035] 此外,该襟翼还可以前瞻性地至少部分地除去积雪和积冰。
[0036] 根据本发明的实施方式可以特别地被改装,并且在一些变型中不需要对风力涡轮机或航空器进行任何大的改变。
[0037] 该襟翼还可以与根据现有技术的升力元件和/或基本元件(例如齿)上的减噪措施结合起来。在这种情况下,基本元件可以具有增强回流襟翼和/或机翼/转子叶片的功能。
[0038] 此外,风力涡轮机转子叶片形式的根据本发明的设备具有被动式和/或主动式襟翼系统,其用于提高改进区域A和/或B或C和/或D中的输出,可用在可填充流体(可膨胀的)的致动器元件的形式中,并且如果需要可以以极其简单的方式在所需的襟翼上改装和/或附接和/或更换,
[0039] 在用于增加刚性和/或限制襟翼的偏移的系统、和/或具有长使用寿命和高改装能力的系统、和/或增强转子叶片的基本元件和/或雷电保护器、和/或减噪升力元件和/或基本元件、和/或包括至少一个振荡衰减元件的振荡衰减系统、和/或风暴保护器/超速保护器、和/或低风下的启动辅助器、和/或超速保护器和/或使用至少一个减小升力的升力元件并且如果适用,包括可密封压力补偿开口的振荡衰减系统、和/或冰雪除去系统的功能中,[0040] 其特征在于,使用用于增加襟翼刚性的装置和/或用于限制偏移的装置;并且该偏移限制器限制襟翼的开口角度<90°,优选<75°,特别优选<60°;并且至少一个致动器元件和/或其部件可用流体填充(可膨胀的),并且至少在初始状态下可同时折叠。
[0041] 本发明的另外的目的是利用现有技术(机翼上的回流襟翼的现有技术)的有利性质,以得到本发明的构造,由需求看来其整体最佳,特别是在风力涡轮机中。
[0042] 方案
[0043] 本发明的目的是公开一种在机翼上的回流襟翼,在该襟翼中,特别是通过减小后缘分离涡流和/或作用于后缘分离涡流而使升力被进一步提高和/或最小速度被减小。
[0044] 此外,通过提供被动式与主动式回流襟翼的组合,作为安全系统或安全系统的一部分,使对现有的阵风情况的预防/防护反应成为可能。这可以在给定的主动式回流襟翼的适当反应时间的几秒/几分钟的时间内充分进行。
[0045] 此外,公开了容易启动且具有制动作用的主动式回流襟翼。
[0046] 主动式与被动式回流襟翼的组合使风力涡轮机/转子/转子叶片中、特别是在失速运行和超速范围中具有补偿/减弱多种振荡能力的多功能襟翼系统成为可能。
[0047] 发明描述
[0048] 使用领域:根据本发明的设备和方法可以用于所有空气动力学和/或流体动力学物体,优选机翼或交通工具的转子,特别是航空器和能量产生系统中的机翼或转子。
[0049] 通常,应该区别是,在机翼的更高迎角α(17)下,与常规机翼相比,称为回流襟翼的实施方式适于产生更高的升力系数CL。根据本发明的回流襟翼 (8,9,10)甚至适于通过使后缘涡流(1)移位而产生甚至更高的升力系数CL。
[0050] 通常,为具有致动器元件(22)的主动形式的这种类型的回流襟翼(8,9, 10)甚至在较高的速度和低机翼迎角α下适于用作制动襟翼。
[0051] 在根据本发明的变型中可以起作用或具有有利的能量效率的改进区域/改进潜力的区域A、B、C、D在图1中以具有典型的曲线进展的曲线图示出,在X轴上示出了风速,在Y轴上示出了风力发电厂的功率输出。
[0052] 迄今为止在航空中已知的回流襟翼具有刚性或柔性襟翼和作为第二部件的接头。可选地进一步使用基于弦线(string)或倾斜的止动装置/偏移限制装置。
[0053] 因此,在现有技术中,本文称为后缘分离涡流(1)的尾分离涡流可以以低于现有技术的回流襟翼(4)的迎角α(17)在机翼翼面(3)的翼面后缘(6) 上形成所示的尺寸(图2)。其中可看出,襟翼区域边界(21)=后缘分离涡流的作用区域的边缘。
[0054] 图3示出了回流的3D计算机模拟。
[0055] 图4在变型a、b、c中:通常,本文所示的根据本发明的回流襟翼(8,9, 10)的所有变型都具有的性质是,当回流襟翼(8,9,10)部分地和/或完全升高时,与空气动力学体或流体动力学体、特别是机翼一起,回流襟翼(8,9,10) 及其边界部件(5)至少部分地形成/引起襟翼区域边界(21)的移位,结果影响后缘分离涡流(1)和/或襟翼分离涡流(2)。
[0056] 在这种情况下,后缘分离涡流(1)的左缘(位置)对应于襟翼区域边界 (21)。因此,由于根据本发明的回流襟翼(8,9,10)的空间延伸/作用,根据本发明的回流襟翼(8,9,10)的襟翼区域边界(21)实际上从现有技术的回流襟翼(4)的区域从左向右朝向翼面后缘(6)移位,或者在极端情况下甚至移动到超出翼面后缘(6)。此外,根据本发明的回流襟翼(8,9,10)由于其额外的部件而具有相对较高的刚性,并且由于致动器元件(22)的流体,优选气体 (例如空气)还起减弱振荡的作用,因此具有较高的振荡衰减性。因此,根据本发明的这种新颖性还产生比现有技术的回流襟翼(4)高的升力系数CL。
[0057] 在这种情况下,襟翼区域界定(21)可以完全进行(图5)直到翼面后缘 (6)或通过翼面后缘(6)或者仅到翼面后缘(6)前面的左边部分(图5)。这导致襟翼分离涡流(2)与后缘分离涡流(1)之间的距离更大或更小,在根据现有技术的回流襟翼(4)的情况下,该距离仅为回流襟翼材料(4)的厚度。
[0058] 甚至部分移位襟翼区域边界(21)(图5)导致后缘分离涡流(1)和/或襟翼分离涡流(2)的移位(位置)和/或减小,从而导致升力(升力系数CL)增大和/或阻力减小。因此,通过与现有技术的襟翼(4)对比,不仅回流襟翼(4) 的前后出现2个压力区域,而且还在致动器/回流襟翼(主动式:流体/气体填充区域(14)的压力,或被动式:例如被动式平行四边形回流襟翼(10)的开口上的环境压力)中和回流襟翼(8,9,10)后面出现3个压力区域。
[0059] 通过示例,图4示出了在(a)三角形(8)、(b)平行四边形(9)和(c) 圆形区段(10)回流襟翼上升高时,襟翼区域边界(21)通过边界部件(5) 的移位。
[0060] 在这种情况下,该回流襟翼(8,9,10)可以至少由襟翼(4)和边界部件 (5)和接头(7)形成。
[0061] 另外,其可以由支撑面/连接点(16)和/或平行四边形或三角形或圆形区段(区域)边界部件(5)组成。
[0062] 该支撑面/连接点(16)也可以与流动方向相反设置在回流襟翼前面(图7)。如图17和图18中的那样,该支撑面/连接点(16)还可以由凸出到超出后缘的基本元件(23)和固定元件(27)组成。
[0063] 原则上,根据本发明的回流襟翼(8,9,10)还可以由多个这些部件组成,并且也可以形成为多边形。
[0064] 如现有技术中的回流襟翼那样,襟翼要求可移动和/或可移动地附接。这进一步通过接头(7)提供,优选接头由弹性材料(11)制成,例如膜或织物或粘合带、钩环固件,优选织物增强的或纤维增强的粘合带。特别是织物纤维、玻璃或芳纶纤维接头特别耐用且平稳运行。特别地,对紫外辐射的耐气候性能在这种情况下对于使用寿命是重要的。也可以使用常规铰链、接头(例如琴铰链或球接头)或其他薄壁弹性材料。
[0065] 使用厚度至多为4mm,优选厚度至多为2mm,特别优选厚度至多为1mm 的回流襟翼的材料。
[0066] 这里所使用的材料同样必须具有耐候性,并且略微耐光。这里优选使用轻质材料,例如、塑料材料、GFRP、CFRP、芳纶纤维增强的或玄武岩纤维增强的塑料材料,塑料材料基质优选具有高耐候性,例如像PMMA那样,并且同时容易热形成/变形/热成型。在这种情况下,特别是可以使用机织、编织、交织和非机织形式的织物。因此,也可以以简单的方式在回流襟翼上实现边缘增强件和/或护条和/或铰链。例如,一种用于在特定区域固定的翼剪(或钳) 可以通过夹紧和/或摩擦力(不滑的材料/垫)可拆卸地固定。因此,例如对于图19-21所公开的变型,这可以用作基本元件,特别是用于改装。
[0067] 回流襟翼的外形可以以常规方式为长方形,但是由于风力涡轮机的转子叶片处的可旋转流动(翼面上的倾斜流动),优选为平行四边形外部轮廓(折叠时为平面图)。其还优选可以在二维或三维上变形/弯曲,以最佳定位在翼面上。由于这种微小至中等的曲率在V额定速度以上几乎没有空气动力学影响,因此这种曲率可以优选足以使回流襟翼组件可用在转子叶片的最大可能区域上(由于翼面曲率)(甚至使得软管在其下方充分合适;对于没有额外软管的平行四边形回流襟翼,只有微小曲率有利,使得襟翼靠着轮廓定位)。(在风力涡轮机转子叶片的构造中,在翼面厚度偏差几厘米的普遍翼面精度下,由于涡轮机从 V额定=8~12米/秒以上递送全部输出,并且随后一般通过节距控制/调节使迎角随风速增大而逐步减小,直到在通常25米/秒的V最大额定关闭,因此这是次重要的)。
[0068] 在非常安全的系统中,可以使用双壁软管或闭合的平行四边形回流襟翼和内部软管的组合,从而造成冗余和多样化并因此造成非常高的安全性。也可将磁流变致动器与气动紧急启动系统结合。
[0069] 致动器元件(22)可以通过已知的传感器技术以有线或无线的形式启动。优选使用光学摄像机系统,其控制转子叶片上的所有回流襟翼,并且可选地同时监测机翼/转子叶片上的负荷。
[0070] 回流襟翼(4,8,9,10)可以具有通过用于限制偏移(26)的装置设置的用于限制偏移的止动器(特别是横向地),例如绳、橡胶、线、棒、杆、带、网、弹簧、壁、膜、折叠元件。还可以通过致动器本身限制偏移,因为回流襟翼固定在其上或集成在其中。
[0071] 在这种情况下,致动器元件(22)可以比回流襟翼小很多,以带来回流襟翼的制动效果,例如在强风情况下。在这种情况下,通过致动器元件(22)中的液压或气动或磁流变压力及其受到回流襟翼的冲击压力的杆臂向襟翼的传递而产生对应的力。冲击压力也可以用作针对压力启动/控制/调节的传感器变量。
[0072] 回流襟翼相对于机翼的支撑面/连接点(16)在图6c和图7中通过示例示出,并且例如可以可靠地实现为非常耐用,特别是包括逆行(retroactively),但同时可拆卸,例如通过在大面积上胶合(例如在温度或电磁场的作用下可溶的胶,例如汽车行业使用的胶)。回流襟翼的支撑面/连接点(16)也可以被认为是基本元件(23),支撑面为回流襟翼面积的5%以上,特别是支撑面为回流襟翼面积的10%以上,特别是支撑面为回流襟翼面积的20%以上,优选支撑面为回流襟翼面积的30%以上。
[0073] 另外,这也可以在回流襟翼(4,8,9,10)的前面以与逆行附接期间发生超高(superelevation)相同的方式发生,如图7中所示,其可以可选地与例如弹力材料(12)的倾斜或弯曲流动促进襟翼过渡部(20)结合来被实施。另外的替代方式直接固定到接头(7)(例如螺纹连接铆接、胶合)或使用高性能粘合带固定到例如弹性接头本身上。
[0074] 在图5中,通过示例通过三角形(8)、圆形区段(9)和平行四边形(10) 回流襟翼示出升高时襟翼区域边界(21)通过边界部件(5)的部分移位。可以看出,在这种情况下,后缘分离涡流(1)朝向翼面后缘(6)移动位置。这产生升力增大和/或最小速度减小(对于风力涡轮机启动以产生足够的启动升力时的流动接触)的空气动力学/流体动力学优点。由于升力系数CL增大,这带来能量效率的一些提高,特别是改进区域A+B(图1)。
[0075] 边界部件可以可选地仅形成为以辊和/或挡板(blind)和/或百叶窗的形式间歇地/根据情况界定后缘分离涡流和/或襟翼分离涡流(2)。
[0076] 图6通过示例通过三角形(8)、圆形区段(9)和平行四边形(10)回流襟翼示出了在翼面后缘(6)上闭合时襟翼区域边界(21)通过边界部件(5) 的完全移位。
[0077] 在高速下出现的小迎角α(17),流动和回流襟翼靠在翼面上定位,正如现有技术的回流襟翼中所已知的那样。
[0078] 由边界部件(5)和回流襟翼(4,8,9,10)的所有部件带来的区域的界定在这种情况下也可以使用包括小(微小)或较大(大)的开口的流体可渗透的材料以网状物和网织品的形式进行,例如齿状板、穿孔膜、切膜或织物或非织物或板。由此实现的回流襟翼的更好/更低的滞后效果也可以通过导管(duct) 基于浮雕/冲压制品产生。在此也可以使用如用于建筑或服装行业的容易扩散的且适当耐候和寿命长的已知材料。在此也可以使用所谓的百叶窗(由于气压差异而打开和关闭的原始阀)。
[0079] 为了使襟翼区域边界(21)移位,还可以另外可选地进一步使用主动式或被动式铰接棒或杆。此外,襟翼区域也可以使用已知技术,例如使用小翼、导流器、分流器、气流偏导器,例如涡流气流偏导器或螺旋气流偏导器,另外可选地在机翼的纵向方向上界定(从机翼根部到机翼末梢)。
[0080] 例如,回流襟翼的材料由柔性和/或弹性薄材料组成,例如由金属膜组成,特别是包括作为增强件的增强/凸起的弯曲结构,该结构优选由塑料材料制成,最优选由GFRP、CFRP、玄武岩纤维增强的、芳纶纤维增强的非常轻且刚性的纤维增强塑料材料。因此,可以形成柔性和刚性回流襟翼。由于刚性或部分柔性,回流襟翼中振荡受到抑制或减弱并且低调节迟滞被实现。还可以另外使用金属和/塑料材料作为增强件,例如小尺寸(毫米至数厘米尺寸的蜂窝结构) 以及大尺寸(机翼曲率)曲率结构。这是节约材料和增大刚性的非常材料有效的变型。
[0081] 在高弹性回流襟翼中,这种刚性对应较低,并且这在回流襟翼的边缘区域 (参见图11和图12)中可能是有利的。回流襟翼(4,8,9,10)也可以形成为使得材料厚度例如呈楔形形状减小,以在外部增大边缘区域的柔性。这自然也可以逐步进行。
[0082] 图7示出了多个回流襟翼的示例性组合。在这种情况下,现有技术的回流襟翼(4)与根据本发明的平行四边形回流襟翼(10)在翼面后缘处组合。存在自由组合的选择,例如将现有技术的回流襟翼(4)的机翼(16)用的连接点固定在根据本发明的平行四边形被动式回流襟翼(10)上。
[0083] 此外,平行四边形回流襟翼(10)可以含有和/或由弹力材料(12)组成,其使平行四边形回流襟翼(10)通过弹力回到闭合位置。这也可以反过来发生,并且平行四边形回流襟翼(10)仅通过负压保持闭合并且再通过通风而通过弹力再次升高。例如,这对于调节运行和/或紧急运行是可想到的,其中平行四边形回流襟翼(10)被永久升高(包括回流襟翼(8,9,10)的风力涡轮机的特殊的失速运行)。在这种情况下,与具有失速运行/调节的风力涡轮机相比,存在噪声减小的发展。针对超速控制公开了回流襟翼(8,9,10)的对应可变控制 /调节。
[0084] 图8示出了多个回流襟翼的示例性组合。在这种情况下,现有技术的回流襟翼(4)与根据本发明的平行四边形回流襟翼(10)在翼面后缘处组合。在这种情况下,也可以使用回流襟翼(4,8,9,10)的强的、柔性后缘。回流襟翼 (4,8,9,10)的部件,特别是该后缘可以是被切开、锯齿状、齿状、波浪形的或被改变,以积极影响流动(包括仿生效果,例如空气动力学有利的鲨皮呢结构)。这可以积极影响空气动力学/流体动力学并且还积极影响襟翼朝向颤振/ 振荡的倾向。
[0085] 图8还示出了用于主动启动回流襟翼(10)的致动器,例如为液压或气动缸的形式。原则上,任何形式的致动器都可以使用,例如机械的(杆、绳、齿轮、齿带)和/或电的(线性或旋转电动机、电磁体、压电致动器)和/或气动/ 液压(缸体、气动肌肉、软管、气球、垫)。
[0086] 然而,优选为优选的可折叠软管(13)的形式的液压或气动或磁流变启动致动器元件(22)的有利实施方式。除了所需的升力增加,这还可以以制动襟翼的形式(特别是以小的迎角(17))实现回流襟翼的升力减小和/或阻力产生和/或制动变型。
[0087] 这特别是在高流体速度/风速下使用,例如以在安全系统的情况下对抗过载制动转子(改进区域D,图1)。因此,短关闭时间可以在高风的情况下实现,例如特别是位于近海、沿海和山区的风力涡轮机。这增加了年度能量输出并因此提高了能量效率。
[0088] 此外,作为安全系统或安全系统的一部分,提供被动式与主动式回流襟翼的组合使对预先存在的阵风情况的预防/防护反应成为可能。以主动式回流襟翼(8,9,10)的对应的反应时间,根据致动器类型和构造,这可以在甚至几分之一秒或优选数秒内发生,并且例如在预测启动的情况下在数分钟内发生。根据启动的类型及目的,使主动式回流襟翼返回可能花更长时间(系统优化技术)。然而,优选为优选的可折叠软管(13)的形式的液压或气动或磁流变启动的致动器元件(22)的有利实施方式。被动式回流襟翼(4,8,9,10)在数秒 /几分之一秒内相对快速地对流动的迎角的变化作出反应,特别是由于造成高迎角的阵风。
[0089] 主动式回流襟翼(4,8,9,10)的示例性变型在图9、图10、图11、图12 中示出。例如,这些也可以通过流体流动(冲击压力)而供应流体/空气来启动,例如而不用借助于流动方向上的空气入口的外部能量。同样地,对于它们可以想到通过环境气流的方式通过负压产生喷嘴/管道(例如,文丘里喷嘴、普朗特管、雷希曼喷嘴、不伦瑞克喷嘴、皮托管)来使失效。这具有不需要外部能量并因此对于使用已知技术来升高回流襟翼(8,9,10)的较简单的方案只需要流体速度测量的优点。由于由略微过大的冲击压力而升高的时间将需要相当一些时间(升高和降低之间的滞后似乎有利),这可以预测性地发生。对于例如从流体过压或负压储存器供应的致动器,通过比较这可能非常快速地发生。
[0090] 图9示出了与例如气球或软管或垫(13)的形式的边界部件(5)组合的现有技术回流襟翼(4),其同时也作为致动器液压或气动或磁流变启动,并因此变为主动式回流襟翼(8,9,10)。流体/气体填充区域(4)在此用影线示出。例如,在逆行安装中,为了能够填充例如空气,流体/气体连接部(18)可以通过在翼面/机翼后缘(6)上的软管线以促进流动且成本有效的方式附接。机翼内的连接部也可以用于供应流体。原则上,边界部件可以以任何需要的方式构造。
[0091] 图10示出了例如具有上述软管作为主动式致动器的三角形回流襟翼(8)。
[0092] 图11示出了例如以其三维实现方式完全闭合的三角形回流襟翼(8),以能够通过流体/气体连接部(18)填充例如空气,并因此其自身用作致动器。在这种情况下,也可以使用对应例如三角形构造的或折叠的软管。这是极其简单且极其可靠的致动器设置。
[0093] 图12示出了例如以其三维实现方式完全闭合的平行四边形回流襟翼(9),以能够通过流体/气体连接部(18)填充例如空气,并因此其自身用作致动器。在这种情况下,也可以使用对应构造的例如平行四边形构造的或圆形或平坦的或折叠的软管(特别是在端部处)。在这种情况下,还示出了与刚性附接到平行四边形回流襟翼(8)上的柔性现有技术回流襟翼(4)的集成组合,该襟翼可以在主动启动的情况下因其直接固定而自身升高。
[0094] 图13:回流襟翼(10)的特别优选且简单的实施方式,特别是仅通过特别是压平和/或折叠的闭合软管(13)形成的根据本发明的主动式回流襟翼(10) 令人吃惊地有利。例如由于塑料材料软管在一个端部处通过流体/气体连接部 (18)而膨胀,该软管(13)类似于平行四边形回流襟翼(10)升高。因此,这种软管同时是襟翼、边界部件(5)和致动器(22)。这对于例如用于风力涡轮机的成本有效的改装是特别有利的。在刚性升高的位置,该实施方式或类似实施方式还可以用作气流偏导器/涡流发生器。例如,由于在较高速度下流动的冲击压力,这可以降低高度,并因此在强度上以简单方式适于小涡流产生,并因此在较低速度下使所需的小扰动产生成为可能。原则上,为此还可以使用其他致动器,例如杆和棒、电磁体、舵引擎驱动器(例如,模型构建)。磁流变致动器变型在此也是有价值的,因为在其使电磁场发生器附接到软管(13) 上或甚至集成到软管(13)中时,这可以通过附接到机翼/转子叶片而以极其简单的方式改装。还可以想到的是,使用较小的致动器软管来升高略微更有刚性的外部且更大的软管,使得外部且更大的软管用作回流襟翼(大约为平行四边形形状)。
[0095] 还可以想到,上述这种外部且更大的软管由2个弯曲的半壳体组成,并且例如通过内应力并因此以弹力的方式作为回流襟翼呈现近似平行四边形的形状,并因此通过负压而使其成为平坦的例如略微弯曲的形状。
[0096] 图14示出了根据本发明的回流襟翼(8,9,10),特别是主动式回流襟翼(8, 9,10),其与上机翼面与下机翼面之间的流体/气体连接部(18)连接,以提高制动效果。这产生的结果是,来自下表面的更高压力至少部分地通过上机翼/ 翼面表面的较低压力补偿,并因此大大降低升力。在Schempp-Hirth制动襟翼中已知这种效果,该Schempp-Hirth制动襟翼可附接到上机翼面和下机翼面并且要求完全穿透机翼。
[0097] 上述这种穿透大大弱化机翼构造,并且必须使用复杂且昂贵的构造技术补偿。
[0098] 使用根据本发明的主动式回流襟翼(8,9,10),这个大缺陷可能被阻止,因为这种流体/气体连接部(18)因回流襟翼(8,9,10)闭合而变得闭合(不起作用),并且仅在回流襟翼(8,9,10)被启动时才被启动并使该优点可被利用。特别是作为点构造/设置的流体/气体连接部(18)造成的机翼构造的弱化最小。如同回流襟翼(8,9,10)本身一样,这些可以根据需要在闭合的回流襟翼(8,9,10)下面例如设置成一行或多行。还可以想到,通过流体/气体连接部(18)将上翼面连接到翼面后缘(6)。优选地,在这种情况下,可使用固定到后缘上的基本元件(23)来将回流襟翼(4,8,9,10)以铰接的方式固定到接头或弹性铰链(7,11)上,以及还在后缘处提供具有增强性质的大固定表面。机翼中要附接的流体/气体连接部(18)还可以可选地被标记/附接在其中。这种流体/气体连接部(18)还可以仅从上机翼面引入中空的机翼内部,其可选地连接到在朝向外部的另一点(例如,末梢)处的中心开口,以实现该压力补偿效果。
[0099] 图15示出了被动式和/或主动式回流襟翼(4,8,9,10)的示例性设置/位置。
[0100] 特别地,特别是用于制动效果/升力减小/阻力增大的、要增大升力的翼面后缘(6)的区域及最大翼面厚度(19)的区域中的上方或下方的设置是有利的。被动式和/或主动式回流襟翼(4,8,9,10)还可以集成到机翼翼面(3)中,使得不需要为对角线或曲线形式的襟翼过渡部(20)(间隙小或无间隙)。
[0101] 由于被动式/主动式回流襟翼(4,8,9,10)的厚度小,通常在机翼(3)的壳体/夹心结构没有明显穿透的情况下的集成是可行的。襟翼过渡部(20)优选使用弹性、略微弯曲的塑料材料带在空气动力学上有利地实现。
[0102] 进一步使遵循回流襟翼(4,8,9,10)的原理,安全系统用于阻止危险运行状态的新型方法和/或资源效率/能量效率提高系统用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)、特别是安装有翼型的设施(例如,能量产生系统或飞机)的流动的新型方法成为可能,其中存在:
[0103] a)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
[0104] b)直接和/或间接的机翼负荷测量,
[0105] c)由此控制和/或调节空气动力学体或流体动力学体(3)、特别是机翼(3) 的主动和/或被动流动影响。
[0106] 进一步使遵循回流襟翼(4,8,9,10)的原理,安全系统用于阻止危险运行状态的新型方法和/或资源效率/能量效率提高系统用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)、特别是安装有翼型的设施(例如,能量产生系统或飞机)的流动的新型方法成为可能,其中存在:
[0107] a)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
[0108] b)直接和/或间接的机翼负荷测量,
[0109] c)由此控制和/或调节主动和/或被动流动影响。例如,这可以通过机翼(3) 的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(例如,制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)来发生。
[0110] 进一步使遵循回流襟翼(4,8,9,10)的原理,安全系统用于阻止危险运行状态的新型方法和/或资源效率/能量效率提高系统用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)、特别是安装有翼型的设施(例如,能量产生系统或飞机)的流动的新型方法成为可能,其中存在:
[0111] a)在机翼的环境中的流体流速测量,和/或
[0112] b)直接和/或间接的机翼负荷测量,
[0113] c)用于检测另外的危险运行状态的测量系统,
[0114] d)由此通过机翼(3)的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)控制和/或调节主动和/或被动流动影响。
[0115] 进一步使遵循回流襟翼(4)的原理,安全系统用于阻止危险运行状态的新型方法和/或资源效率/能量效率提高系统用于影响空气动力学体或流体动力学体(3)、特别是安装有翼型的设施(例如,能量产生系统或飞机)的流动的新型方法成为可能,其特征在于存在:
[0116] a)借助于至少一个摄像机系统在机翼的环境中进行流体流速测量,和/或[0117] b)借助于每个机翼(3)的至少一个摄像机系统进行直接和/或间接的机翼负荷测量,
[0118] c)用于检测另外的危险运行状态的测量系统,
[0119] d)由此通过机翼(3)的回流襟翼和/或气流偏导器/襟翼和/或制动系统(制动降落伞和/或制动襟翼和/或过压和负压补偿系统)控制和/或调节主动和/或被动流动影响。
[0120] 危险运行状态可以是设施上的故障或其它相关影响。可以使用下面的用于进一步检测另外的示例性危险运行状态的示例性测量系统:
[0121] 1)机翼变形的负荷状态(弯曲、扭曲、振荡、材料应力、襟翼状况/状态、负压和过压测量):
[0122] a)使用应变计或光纤进行应变测量
[0123] b)使用摄像机和/或激光点/线/网格和/或标记的变形测量,例如用于表面面积测量、距离测量的点/部件/棱镜
[0124] c)振荡和表面波测量
[0125] d)使用力传感器的力测量
[0127] 2)天气状况:结冰、雪、雨、雾、冰雹、湍流、温度、空气湿度/露点/云高度、太阳辐射
[0128] a)摄像机测量系统,特别是智能摄像机或网络摄影
[0129] b)机械和电子风和/或天气测量系统(其中,激光雷达、声雷达、雷达、超声、包括压力传感器的负压喷嘴、机械传感器等)
[0130] 3)设施和/或机翼状况或损坏、弄脏、磨损、老化:
[0131] a)超声测量系统
[0132] b)雷达测量系统
[0133] c)用于表面面积测量的摄像机,特别是包括IR摄像机和/或激光测量系统[0134] d)振荡测量系统
[0135] e)表面波测量系统
[0136] 特别地,测量系统可以通过固定和/或可移动的/移动的安装件(例如,翼剪(或钳)、翼状体、线、条、型材(profile)特别是沿着机翼/转子(3)在机翼/转子(3)上和/或在机头罩(转子头部)和/或桅杆和/或基座上被保持和/ 或移动。该运动可以使用常规致动器进行。
[0137] 流体/空气/风的速度测量可以直接进行,例如直接在机翼(的环境中)处或在距机翼一小段距离处进行。然而,优选地,测量在风力发电机和/或风力发电站的至少一个点处进行,特别优选在风力发电站的至少3个点处进行。
[0138] 回流襟翼的位置也可以使用这些测量系统中的一个确定,并且还可以基于可能传达的警告由这些推导出危险状态。通常,为此可以使用机械可视和/或有线和/或无线通信。
[0139] 图16示出了在上机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼(10)的优选实施方式,以通过使用包括固定到机翼(3)上的基本元件(23)的减噪升力元件(25)的现有技术的方法改进噪音减小。基本元件(23)通过弹性铰链(11) 连接到平行四边形回流襟翼(10),在本示例中其为齿状的。平行四边形回流襟翼(10)被构造为使得其本身用作致动器,因为其含有精确具有致动器轮廓的可折叠的软管(折叠的平行四边形软管)。在这种情况下,非等边平行四边形向外折叠。
[0140] 图17示出了在包括集成的软管(13)的上机翼面和下机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼(10),以通过使用减噪基本元件(25,23)的现有技术方法改进噪声减小,在本示例中基本元件(25,23)为V形并且滑到机翼的后缘上并随后附接/固定。其还可以使用来自基本元件(23)的弹力和/或可选的摩擦力和/或粘附力固定。
[0141] 此外,基本元件(23)可以使用机械上已知的可拆卸和不可拆卸的装置(27) (例如铆钉和螺钉)和使用高性能的钩环紧固件来固定。
[0142] 此外,平行四边形回流襟翼(10)的边界部件(5)本身担任平行四边形回流襟翼(10)的偏移限制器(26)。
[0143] 定位于其中的软管(13)用作致动器元件(22)。在这种情况下,基本元件(23)的固定装置(27)是机翼(3)的上下面的每个上的平面胶粘剂连接物。
[0144] 图18示出了位于下机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼(10)以及包括软管(8)并且与现有技术的回流襟翼(4)在上机翼面上组合的最简单的可能变型,其包括减噪基本元件(25,23)。
[0145] 特别地机翼(3)的上表面上的包括为折叠软管(13)的形式的致动器元件(22)的最简单的可能变型具有非常简单的构造,其中致动器元件(22)被固定到V形基本元件(23)上,而基本元件(23)本身固定于机翼(3)上。回流襟翼(4)可移动地固定到软管或基本元件(23)上的铰链(11,7)上。根据回流襟翼固定的方式和位置,襟翼可以可选地作为组合的主动式与被动式襟翼运行。
[0146] 图19示出了在上机翼面(仅在一个方向上)上包括基于质量惯性的振荡衰减系统的被动式和主动式三角形回流襟翼(8)(在启动位置),上机翼面在机翼末梢和后机翼边缘上包括V形基本元件(23)。
[0147] 目的是在垂直于翼面弦的翼面(3)的平面中,在V额定以上(改进区域 C+D)的更高风速下补偿/减弱特别是由于阵风(风暴控制)造成的加速。这发生是因为将杆(29)安装在机翼末梢的基本元件(23)上的接头(7)上并将重物形式的、优选空气动力学形状的钢或铅重物形式的质量惯性元件(28) 固定到该杆(29)上。此外,这里所示的简单的三角形回流襟翼(8)同样连接到杆(29),使得通过另外2个杆(29)产生等同于可移动的平行四边形杆系统的动力学。如果现在朝向上翼面移动/加速机翼(3),则现在质量惯性元件(28)(在翼面弦的方向上的中间位置处的初始位置)因质量惯性而留在空间位置,并且固定到其上的杆(29)朝向这里所示的下翼面移动。
[0148] 通过杆机构(29),质量惯性元件(28)的移动被传递给三角形回流襟翼 (8),使得该襟翼向上移动并且因此作为制动襟翼存在具有升力减小的制动效果。这种升力减小导致与已经由阵风产生的机翼(3)的运动对应相反的运动。这种原理自然另外还用于相对侧。
[0149] 这种非常简单的原理是(可选地使用回复弹簧机构)自调节,并且还可以与基本元件(23)组合改装。自然地,还可以以这种方式将方案直接集成到新的风力涡轮机中。
[0150] 图20示出了凸出到超出翼面后缘的、在上机翼面(在两个方向上)上包括基于质量惯性的振荡衰减系统的被动式与主动式平行四边形回流襟翼(8),上机翼面在机翼末梢和尾机翼边缘上包括基本元件(23)。
[0151] 目的是在垂直于翼面弦的翼面(3)的平面中,在V额定以上的更高风速下 (改进区域C+D)补偿/减弱特别是由于阵风(风暴控制)造成的加速(如图 19),并另外使方向近似在翼面弦内的振荡偏航
[0152] 如图19,这发生是因为将杆(29)安装在机翼末梢的基本元件(23)上的接头(7)上并将重物形式的、优选空气动力学形状的钢或铅重物形式的质量惯性元件(28)固定到该杆(29)上。此外,这里所示的平行四边形回流襟翼(10)同样连接到杆(29),使得通过另外2个杆(29)产生等同于可移动的平行四边形杆系统的动力学。如果现在朝向上翼面移动/加速机翼(3),则现在质量惯性元件(28)(在翼面弦的方向上的中间位置处的初始位置)因质量惯性而留在空间位置,并且固定到其上的杆(29)朝向这里所示的下翼面移动。通过杆机构(29),质量惯性元件(28)的移动被传递给平行四边形回流襟翼(10),使得该襟翼向上移动并且因此作为制动襟翼存在具有升力减小的制动效果。这种升力减小导致与已经由阵风产生的机翼(3)的运动对应相反的运动。对于接头和平行四边形回流襟翼(10)的适当构造,这也在由于阵风造成的加速的相反方向上起作用。
[0153] 为了补偿偏航振荡,质量惯性元件(28)也被固定到长杆(29)上,并且在加速作用的情况下相对于翼面后缘保持在后面,加速作用在质量惯性的方向上在翼面末梢的方向上继续向前前进,并因此向下移动平行四边形回流襟翼 (10)(部分在翼面后缘后面),从而产生更多升力以及还有更多翼面阻力。这造成与初始阵风相反的运动以及造成这种偏航运动/加速作用的衰减。自然地,该系统还可以单独使用或者仅用于特定的机翼区域。
[0154] 这种非常简单的原理是自调节(可选地用复位弹簧机构)并且还可以结合基本元件(23)改装。自然地,还可以以这种方式将方案集成到新的风力涡轮机中。
[0155] 图19和图20中所示的根据本发明的回流襟翼的变型自然也可以与普通舵 /襟翼组合(另外可选地附接),使得这对新的风力涡轮机有益。变型也可以与主动式致动器元件组合,使得可以发生被动式和主动式启动。
[0156] 图21示出了在上机翼面上(仅在一个方向上)包括基于质量惯性的振荡衰减系统的、可旋转地安装在机翼或机翼部分上的被动式和主动式平行四边形回流襟翼(10),上机翼面在机翼末梢和后机翼边缘包括基本元件(23)。
[0157] 目的是在垂直于翼面弦的翼面(3)的平面中,在V额定以上的更高风速下 (改进区域C+D)补偿/减弱特别是由于阵风(风暴控制)造成的加速(如图 19)。
[0158] 在这种情况下,所示的主动式三角形回流襟翼(8)(在非启动位置)完全常规运行。
[0159] 为了补偿这些振荡,将质量惯性元件(28)固定到杆(29)上。如果现在朝向上翼面移动/加速机翼(3),则现在质量惯性元件(28)(在翼面弦的方向上的中间位置处的初始位置)因质量惯性而留在空间位置,并且例如这里安装在翼面/机翼(31)的零扭矩处的机翼或机翼部分经历由于质量惯性元件(28) 造成的扭矩,并因此同样被稍微留下,导致迎角减小,从而导致升力减小。因此,这以减弱/补偿的方式与阵风相反地起作用。
[0160] 由于在翼面/机翼(31)的零扭矩处安装,在此点处的升力FL(32)不受影响。
[0161] 原则上,以这种方式,一种外侧机翼还可以另外通过附加的致动器,特别是根据本发明的致动器主动启动/致动/调节。
[0162] 这对于具有长转子叶片以及在任何情况下具有分割的转子叶片(较短的转子叶片部分的运输优点)的新风力涡轮机为特别有益的方案。
[0163] 图22示出了折叠软管的端部,并且通过示例使用袋的底部/端部的示例示出了折叠软管可以如何有效地密封,例如通过摩擦焊接,使得其在过压和适用的负压下在折叠和展开期间持久地连接。
[0164] 优选由铝与塑料材料膜的复合材料或彼此不同的塑料材料膜的复合材料制成的软管。
[0165] 图23示出了展开软管的端部,并且通过示例使用袋的底部/端部的示例示出了折叠软管可以如何有效地密封,例如通过摩擦焊接,使得其在过压和适用的负压下在折叠和展开期间持久地连接。
[0166] 图24示出了折叠软管的端部,并且通过示例使用包括弯曲底部的可折叠饮料容器的底部/端部示出了折叠软管可以如何有效地密封,例如通过摩擦焊接,使得其在过压和适用的负压下在折叠和展开期间持久地连接。
[0167] 图25示出了展开软管的端部,并且通过示例使用包括弯曲底部的可折叠饮料容器的底部/端部示出了折叠软管可以如何有效地密封,例如通过摩擦焊接,使得其在过压和适用的负压下在折叠和展开期间持久地连接。
[0168] 还可以使用构造为任何所需形状的插塞的元件(可选地包括弯曲底部)作为软管端部,该元件随后可以通过例如胶合、收缩、焊接等持久密封。以这种方式,插塞还可以成圆锥形或以另一种机械方式构造,以呈现其持久密封的功能。(可选地,连接件也可以附接于其上)。这种插塞还可以为空气动力学形状,以产生少量或大量湍流。同样地,可以将控制和/或压力调节阀直接附接于其上。
[0169] 图1至图25,特别是图22至图25所示的变型也可以与磁流变致动器类型组合。为此,产生磁场的元件优选紧邻软管(13),以作用于其上。磁流变流体或聚合物位于软管(13)中,因此在施加电磁场时驱动流体并因此启动致动器元件(22)。其具有非常短的反应时间,在几分之一秒的范围内。产生磁场的元件优选被附接于软管(13)上和/或集成到软管(13)中。
[0170] 在机翼的环境中的流体流速测量可以借助于气动和/或电压力探针和/或加速度传感器(特别是针对阵风)进行,该气动和/或电压力探针和/或加速度传感器间隔一定距离固定到外侧机翼上,可选地在基本元件(23)上。
[0171] 对于回流襟翼在航空和风能领域中的用途,已经发现穿孔膜,优选由塑料材料制成的穿孔膜是有利的。其具有0.1~1mm的厚度,并且每平方厘米具有至少5个,优选有10个孔/狭缝,特别优选每平方厘米具有至少20个孔。
[0172] 在本实施方式中,在低迎角(例如2°~大约12°)下,由于弹性穿孔回流襟翼,这导致回流襟翼的区域中的翼面弯曲(膜略微颤振而向上弯曲)。仅在迎角进一步增大时,回流襟翼才通过升高而以已知的方式作出反应。
[0173] 这导致翼型/飞机的空气动力学特性良好。在航空领域,这样的结果是,飞机获得极其平稳的飞行性能并且例如可以在飞机不转向或不旋转(保持这种流动)的情况下被向右下拉控制棒,而其以略微更高的下降速率向下飞行。在风能的这种情况下,这导致升力/功率/产量提高。
[0174] 在这种情况下,可以使用用于减小颤振以及如果适用的话用于角度界定的轻质增强件。
[0175] 以下产权及文献也是本申请的一部分,并且可以与其内容自由地组合:
[0176] -DE 102010041111 A1
[0177] -US 7293959 B2
[0178] -DE 102012000431 A1
[0179] -JP 2004183640
[0180] -以及表示为现有技术的文献
[0181] 多功能致动器及人造手

技术领域

[0182]
[0183] 一种不具有活塞的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)的设备,其用于产生二维致动器运动(11)和致动器力,优选旋转运动和扭矩。
[0184] 本发明具体涉及一种不具有活塞的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2) 的设备,其用于产生二维致动器运动(11)和致动器力,优选旋转运动和扭矩,该设备具有极其简单的结构,这可以实现良好的力作用/扭矩作用。
[0185] 这可以实现紧凑结构,并且导致本领域中资源和材料效率的提高。在这种情况下,用于改装的能力在大量应用中特别简单。
[0186] 现有技术
[0187] Schunck销售的DLR手
[0188] 来自Festo的Airic的臂
[0189] 来自Festo的Exohand
[0190] xx
[0191] xx
[0192] xx
[0193] 发明目的
[0194] 本发明的目的是使用例如作为致动器的可移动的平行四边形形式的新型构造来提高液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)的能量效率,而不使用活塞,特别是通过非常紧凑的结构以及因此应用优化的结构和尺寸,以产生限制的旋转运动。
[0195] 本发明的另外的目的是同时将根据本发明的这种致动器用作安全相关设备,因为其可以以至少以单一冗余并可选地以多样性来操作。
[0196] 此外,以例如气动或磁流变致动的适当构造,可以实现运动或振荡的一些衰减。
[0197] 如果使用根据本发明的多个致动器,例如至少两个,则还可以实现三维运动,如在机器人手臂或人造肢体中发生的那样。
[0198] 此外,这种类型的可移动系统可以与已知的传感器和控制和/或调节系统连接并与它们在工业上结合使用。
[0199] 方案
[0200] 本发明的目的是通过液压和/或气动和/或磁流变致动器的新型且紧凑的结构提供一种在安全性方面高度可靠的能量有效的方案。
[0201] 发明描述
[0202] 使用领域:
[0203] 根据本发明的设备和方法可以用于陆地、水上和水下以及空中的所有技术设备。示例性应用在权利要求书和说明书中给出。
[0204] 下面,在附图中以示例给出其操作和优点以及应用领域。
[0205] 图1示出了不使用活塞的、用于产生2维致动器运动(11)和致动器力,优选旋转运动和扭矩的根据本发明的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)的设备,其在此折叠成静止位置(rest position)。
[0206] 然而,在其他应用中,这可能同样也是操作位置,这只是定义的问题。
[0207] 处于折叠状态的这种致动器(2)由至少一个面/壁(5,6,7),优选由3个 (三角形形状),特别优选4个(平行四边形形状)、甚至更优选由偶数个面/ 壁(5,6,7)与至少一个流体可填充的空间(10)组成,特别是可折叠的致动器(2),并且由至少一个接头元件(9)、优选可折叠的软管(10)和/或致动器(2)组成。
[0208] 图1示出了平行四边形致动器,由于其可移动通过90/180°角,因此其优选可用于技术应用中。
[0209] 图2示出了在将流体通过此处未示出的开口施加于流体填充空间/软管 (10)中时,其膨胀/填充可在流体填充空间/软管(10)中的压力下引起致动器(2)升高/展开,借助于该升高,由此产生运动(11)。
[0210] 因此,整个致动器(2)在可能的第一位置(例如,折叠起来的静止位置) 为类似于优选薄板的平坦外轮廓,并且在可能且优选的第二位置,例如扭转 90°角处于展开的工作位置。
[0211] 在这种情况下,例如该致动器(2)和/或附接的设备(14)形成多边形截面的外轮廓的形状,例如三角形、正方形、平行四边形、六边形、多边形、剪刀形,如图2中所示。在这种情况下,直接靠着彼此设置的多个这种类型的致动器形成这些多边形的蜂窝结构。
[0212] 该致动器(2)被设置为使得该致动器(2)可以至少在这两个位置之间以围绕至少1个、优选至少3个、更优选至少4个接头元件(9)的旋转运动的形式移动和/或定位。这些接头元件(9)可以通过已知的铰链、带、织物、粘合剂、软管、膜、其它弹性材料或致动器本身(例如通过3D打印)形成。优选的实施方式包括与面/壁(6,7,8)的数量相同数量的接头元件(9);特别优选地,接头元件(9)由一个部件,优选由软管部件(10)形成。
[0213] 根据本发明的设备包括直的或弯曲的和/或增强的面/壁(6,7,8),例如通过大的、微小的、纳米结构,例如借助于由金属或塑料材料制成的弯曲结构和 /或例如通过纤维复合塑料材料的增强件,例如GFRP、CFRP和/或纳米颗粒增强件和/或表面,例如碳纳米纤维
[0214] 特别优选特征在于面/壁(6,7,8)至少与没有由1mm玻璃纤维增强塑料材料(GFRP)制成的增强件的直的控制板一样有刚性。
[0215] 致动器(2)和/或软管和/或护套(10)的前端部通过弯曲底部和/或折叠结构构造,和/或被压平并因此以不漏流体的方式密封和/或在致动器(2)的折叠状态下优选为平面。
[0216] 此处未示出的流体供应可以在各个单独的情况中具体构造,并且因此可以从致动器的任何方向构造。特别优选从基体的方向和/或穿过基体的不可移动的构造。
[0217] 流体供应还可以通过致动器提供或在内部固定或在外部固定到其上。
[0218] 在图1和图2所示的示例中,通过坐标系(5)的X方向上的基本运动(12) 而运动并且在坐标系的Y方向上通过由致动器(2)产生的定向运动(13)而重新定向的工件(4)在该方向上重新定向,而基本运动(12)在支撑板(3) 上(例如,在辊式带或传输带上)不停止。因此,例如,这可以用于分拣站或工件切换,例如包装系统等。
[0219] 通过与图1和图2相比,图3和图4示出的是同样优选的用于提升负荷的实施方式。在这种情况下,工件(4)由另外固定在致动器(2)上的用于定向和提升(14)的设备使用,以使工件(4)的提升运动和前进运动(18)成为可能。
[0220] 这种类型的提升设备可以是升降桌、升降台等,例如也可以用于载重领域中的重载货车或装载坡台。
[0221] 这种类型的设备也可以用在高度调整的桌上,例如包括用于改装安装的单个或多个剪刀构造中。这种类型的调节设备可以通过例如成本有效且安静的过压隔膜使用借助于缓慢向上的运动的非常低的压力启动。在这种情况下,向下运动可以通过使用手动阀排空致动器的空气而在重力作用下进行。自然,这也可以通过在过压/负压泵的情况下切换到负压来进行。
[0222] 通常,旋转运动(11)和力产生可以通过压缩空气过压和/或负压来进行,优选过压和/或负压供给器((25,26),例如用于比如逃生的紧急打开、通风防火百叶窗的紧急闭合的安全系统的压缩空气/CO2筒。
[0223] 例如由弹力、重力、手动力、外部压力/流动压力和/或过压/负压(包括通过合适的喷嘴)、离心力(例如,在转子中),致动器(2)还可以结合复位运动朝向两个位置中的至少一个运动。
[0224] 对于这种类型的技术应用,有利的是,所产生的力与有效致动器面积和旋转运动(11)方向上的气动和/或液压流体压力成比例地起作用,并因此通过一个或多个面/壁(6,7,8)和/或设备/杆臂(14)施加扭矩。这种力/扭矩可以是线性的和/或非线性的。
[0225] 为了将旋转运动转化为线性运动,可以使用例如连杆的已知技术,或者特别优选十字头和连杆。
[0226] 图5和图6示出了防洪用框架的设备(19)的形式的安全相关设备,其包括安装在其上的致动器(2)。例如,该示出的设备使用致动器(2)部分升高,随后用手完全完成。
[0227] 包括至少一个致动器(2)的多壁布置是特别有利的,特别是为了增加安全性,特别是为了用于高可靠性和/或安全相关的系统和/或振荡衰减功能。
[0228] 特别有利且简单的是,接头(9)由致动器(2)本身形成并且该致动器(2) 可以至少一个至少可二维径向变形的和/或弹性的软管/护套(10)的形式径向变形,特别优选一个置于另一个内部的至少2个软管/护套,可以将面/壁(6,7, 8)在它们之间和/或外部和/或内部设置。在这种情况下,弹性装置可三维变形。根据力和扭矩水平以及致动器(2)的操作,也可以另外使用上述常规铰链。
[0229] 图7和图8通过示例示出了应急通道和救援系统(22),优选用于机动车辆的通道或用于疏散人(23)的其他建筑物
[0230] 已知技术的问题是非紧急情况下的空间需求(空闲紧急停车场)以及在事故情况下给火灾情况下的人们的空气供应,这是通过根据本发明的设备实现的。
[0231] 在图7中,双平行四边形救援通道(22)被静止储存、在折叠/合拢的状态下固定到通道壁上,直到在使用情况下被使用。
[0232] 在这种情况下,例如,人们或常规火灾报警系统触发救援系统。
[0233] 在图8中,平行四边形救援通道(22)的通过例如重力或弹力触发/展开/ 打开的致动器系统(2)可随时使用,以在其中容纳人们并且使安全救援成为可能。
[0234] 在这种情况下,需要提供足够的空气供应到救援通道(22)中,并且例如,由于烟雾可能因人们进入门(这里未示出)而渗入救援通道(22)中,因此这可以通过流体填充软管(10)经由空气入口阀(这里未示出)来进行。可替代地或者另外,由防火材料组成的救援通道(22)还可以直接通风,并且如果合适可以通过过压阀向外排出空气。
[0235] 在使用以及适当的功能控制之后,救援通道(22)可以重新使用,因为其可以通过任何期望的致动器、优选根据本发明的致动器,例如通过负压回到静止/备用位置。
[0236] 多个这种类型的致动器(2)(例如互连旋转90°角的2个致动器(2)) 在图9和图10中彼此靠着的布置使二维和/或三维运动成为可能。
[0237] 图9通过示例示出了对折设置且包括同样对折且分开的流体填充空间/软管(10)的致动器(2),其用于产生跨越180°角的致动器(11)的升高/展开的旋转运动。两个致动器(2)通过接头元件(9)互连。两个致动器(2)通过底面(6)固定到基体(1)上并且各自被通过管线(27)通过至少一个孔供应流体。通过这些管线(27),流体供应受到至少1个定向阀或控制阀(24) 的控制或调节,并且流体通过过压(25)和负压(26)供给器来供应。
[0238] 这些由可以理想地产生过压和负压的压缩机(30)提供。通过控制或调节系统(29),定向阀或控制阀(24)可以借助于附加的方向传感器或力传感器 (未示出)来控制或调节。
[0239] 图10通过示例示出了对折设置且包括也对折但是并非分开的流体填充空间/软管(10)的致动器(2),其用于产生跨越180°角的致动器(11)的升高/展开的旋转运动。两个致动器(2)通过接头元件(9)互连。两个致动器(2) 通过底面(6)固定到基体(1)上并且各自被通过管线(27)通过至少一个孔供应流体。通过这些管线(27),流体供应受到至少1个定向阀或控制阀(24) 的控制或调节,并且流体通过过压(25)和负压(26)供给器来供应。
[0240] 这些由可以理想地产生过压和负压的压缩机(30)提供。通过控制或调节系统(29),定向阀或控制阀(24)可以借助于附加的方向传感器或力传感器 (未示出)来控制或调节。
[0241] 特别优选多于2个致动器(2)的设置;这使该设置可以展开达到大约360°度角,然后这具有蜂窝结构的外观。
[0242] 图11示出了作为基体(1)的示例的、根据本发明包括以剪刀形状成形的非常简单构造的翼型。剪刀形状通过致动器(2)的底面(6)和侧面(7)以及位于它们之间的流体填充空间/软管(10)形成。这种布置使得可以主动和/ 或被动使用用于有利地在空气动力学上影响翼型上的流动的襟翼/侧面(7),以提高能量效率和/或风暴安全性。这种类型的系统特别是还可改装。
[0243] 图12示出了作为基体(1)的示例的、根据本发明包括呈三角形构造的也极其简单的成形体的翼型的后缘。三角形形状通过致动器(2)的底面(6)和侧面(7)以及位于它们之间的流体可填充空间/软管(10)形成。这种布置与图11的布置的不同之处在于:同时附接在右边的两个侧面(7)还形成致动器 (2)的偏移限制器或左侧面(7)的偏移限制器。此外,图12示出了用于将致动器(2)的底面(6)附接到翼型的后缘的固定装置(31)。在这种情况下,偏移限制器也可以仅通过绳、带、网等形成。这种布置同样可以主动和/或被动使用用于有利地在空气动力学上影响翼型上的流动的襟翼/侧面(7),以提高能量效率和/或风暴安全性。这种类型的系统特别是还可改装。
[0244] 图1至图12所示的根据本发明的设备可用于以移动和/或施加力和/或打开和/或关闭和/或定位和/或升高和/或定向和/或移动和/或提升和/或切换固定到其上和/或未固定到其上的部件(4)的二维致动器运动(11),例如,用于分拣/切换/限制部件(4)的偏移、生产零件、用于机器人/人类的人造移动关节和手脚、机器、致动器(2)、测量系统、建筑物、风暴防护用的保护性护套、汽车部件(4)(例如,转向系统、折叠式顶部、开门器/关门器、保险杠、气囊、停车辅助器、镜调节器、挡风玻璃刮水器、头灯)、容器、导管、泵、护套、襟翼、杆、、门、窗、安全系统、逃生门、通风防火百叶窗、桌、椅、壁、夹具、钳、用于工具更换或机器移动轴的机器致动器(2)、斜坡(例如,升降斜坡、升降台和装载台)、剧院舞台、升降机、枢转臂、分拣站、引导元件、防洪元件、逃生通道、转向系统、起落架、机罩、起重机桥梁、压力和热成形装置、保护和逃生通道、防洪屏障、保护性护套(例如折叠车顶)、重载货车车篷上的除冰系统、建筑物保护护套、保护系统(例如碰撞保护,可选地具有爆炸性流体气体压力产生,例如车辆上的气囊、保险杠、引擎罩、回流襟翼和/或制动襟翼,特别是飞机的机翼和尾部单元),动力产生系统(例如,风力涡轮机)的转子叶片上的回流襟翼和/或制动襟翼,流体、能量、信号端子和插入连接件或类似的部件(4),或其自身至少部分具有上述部件(4) 的功能。
[0245] 此外,提供一种不使用活塞的液压和/或气动和/或磁流变致动器(2)用于产生2维或3维致动器(11)运动和力的方法,其中
[0246] a)整个致动器(2)具有可能的第一位置,例如合拢的静止位置,优选低压力位置,并且
[0247] b)所述致动器移动到可能的第二位置,例如移动90°角,打开/展开的工作位置,例如通过过压产生的旋转运动(11)。
[0248] 此外,高达大约90°角、特别优选高达大约180°角的二维致动器运动、特别是旋转运动(11)可以产生部件(4)(例如任何类型的技术设备)的至少一维运动和/或夹紧。
[0249] 此外,提供一种提供用于使要运动的整个致动器(2)和部件(4)和/或设备(19)例如在用于人类和动物的人造手、机器人臂或人造肢体/假肢中二维或三维运动(11)的多个这种类型的致动器(2)的布置的方法。
[0250] 此外,公开一种用于制造根据本发明的平行四边形致动器(2)的方法,该平行四边形致动器(2)可以以下述步骤制造:
[0251] a)将面/壁(6,7,8)制成合适尺寸;
[0252] b)通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来制备尺寸合适并包括流体供应器的一个或多个软管/护套(10);
[0253] c)通过胶合和/或密封和/或铆接和/或硫化和/或螺纹连接和/或钩住(钩环紧固件)和/或收缩热收缩膜/软管(10)和/或通过其他机械方法将面/壁附接到尺寸合适且包括流体供应器的至少一个软管/护套(10)上;
[0254] d)如果需要提供两个/三个壁:
[0255] 通过上述方法和/或收缩热收缩膜/软管(10)用包括流体供应通道的外护套(10)覆盖迄今为止制造的致动器(2),并且可选地通过所述方法附接另外的面/壁(6,7,8);和/或
[0256] e)使用前面在步骤a)中制备的双壁软管(10)
[0257] f)如果需要,在每个方法步骤之后,都可以使用过压和负压来测试致动器(2)的紧密性,并且可选地随后填充过程流体/成分,例如磁流变流体/聚合物。
[0258] 此外,公开了一种用于制造根据本发明的平行四边形致动器(2)的第二方法,其可以以下述步骤制造:
[0259] a)将面/壁(6,7,8)制成合适尺寸
[0260] b)通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来制备尺寸合适并包括流体供应器的软管/护套(10)的一个或多个前体
[0261] c)通过胶合和/或密封和/或铆接和/或硫化和/或螺纹连接和/或钩住(钩环紧固件)和/或收缩热收缩膜/软管(10)和/或通过其他机械方法将面/壁附接到包括流体供应器的软管/护套(10)的至少一个平面前体上
[0262] d)通过定尺切割和/或硫化和/或焊接和/或胶合和/或密封和/或机械密封来密封尺寸合适并包括流体供应器的软管/护套(10)的一个或多个平面前体
[0263] e)如果需要提供两个/三个壁:
[0264] 通过上述方法和/或收缩热收缩膜/软管(10)用包括流体供应通道的外护套(10)覆盖迄今为止制造的致动器(2),并且可选地通过所述方法附接另外的面/壁(6,7,8),和/或
[0265] f)使用前面在步骤a)中制备的双壁软管(10)
[0266] g)如果需要,在每个方法步骤之后,都可以使用过压和负压来测试致动器(2)的紧密性,并且可选地随后填充过程流体/成分,例如磁流变流体/聚合物。
[0267] 下述产权和文献也是本申请的一部分,并且可以自由地与其内容组合。
[0268] 功能性原理是基于平行四边形(多边形)致动器和/软管致动器。
[0269] 下面公开致动器原理。
[0270] 致动器被示出在3个位置,即0°、45°和90°位置。
[0271] 包括2个构件和多功能致动器(MF)的手指的关节的基本原理。
[0272] 下面更详细地公开位于3个位置的完整手指。
[0273] 还可以在关节中使用2个MF致动器,在这种情况下一个被施加过压 而位于相对面上的另一个(例如,偏移90度设置的)被排空或提供负压(U)。
[0274] MF致动器也可以精确地设置在指关节的里面,使得主要旋转关节设置在外面。
[0275] 此外,例如关节也可以由一个或多个球关节构造为可移动构造的塑料材料的弧形铰链的形式,以实现致动器的大量运动循环和高使用寿命。
[0276] 在这种情况下,MF致动器的部分或全部可以特别地由复合材料制成,该复合材料由铝和塑料材料或金属涂覆的塑料材料或织物增强的塑料材料组成。
[0277] 适当可定位地有利设置的控制或调节阀可以给讨论中的致动器提供过压和/或负压。
[0278] 设置并使用手指(骨头)元件作为过压/负压供给器/储存器似乎特别有利。
[0279] 在这种情况下,通过内部附接或外部定位的管线、优选柔性软管给这些春储存器进一步提供过压/负压。手指(骨头)元件也可以仅用作静态元件和/或管线。致动器也可以由原则上形成平行四边形同时例如部分含有弧形元件的多边形组成,其中弧形元件可选地用作关节和/或弹性铰链。
[0280] 在另外的实施方式中,MF致动器可以仅用于其平行四边形形状的静态结构,以便其自身通过借助于杆的气动或液压缸致动。
[0281] 原则上,考虑到活塞棒相对于MF致动器的适当密封,上述实施方式还可以用作MF致动器的替代方式,例如用于在紧急情况下通过提及的两个变型中的一个或包括一般气动或液压缸的其他变型中的一个来控制飞机的襟翼。
[0282] 示出包括一般气动或液压缸的另外的变型,其具有可以替代使用的其它杆设置。
[0283] 包括复位弹簧的气动伸缩式起落架的机械原理也可以适当适用于模型飞机,以实现人造手或提及的其他应用的90°运动。尤其也可以使用抗紫外辐射的材料和涂层。
[0284] 以这种方式,致动器也还可以用于关闭航空器的头上寄存柜或汽车的后备箱等。致动器还可以与磁流变流体或聚合物/电流变液体组合。
[0285] 如果使用上述流体和材料,也可以使用用于产生电磁场的磁性材料和电线圈的组合。
[0286] 具有高度可旋转磁体的简单旋转元件也可以用于启动流体和/或材料和/或襟翼。
[0287] 本发明有利的发展可以从权利要求、说明书和附图得出。在介绍中给出的特征的优点以及多个特征组合的优点仅仅是示例,并且可以可替代地或累加地实施,而没有一定要通过根据本发明的实施方式实现的优点。
[0288] 另外的特征可以从附图、特别是多个部件的所示的几何形状和相对于彼此的尺寸及其设置和操作性连接得出。本发明的不同实施方式的特征或不同权利要求的特征也可以以与所选的权利要求的从属关系的不一致的方式组合,并且特此鼓励。这还适用于在各个附图中提及或其描述中提及的特征。这些特征也可以与不同权利要求的特征组合。同样地,对于本发明的另外的实施方式,可以省略在权利要求中给出的特征。

附图说明

[0289] 下面通过示例和附图的方式描述本发明,附图示出了:
[0290] 图1:
[0291] 风力涡轮机的改进潜力
[0292] 风力涡轮机的改进潜力:A=V开始新的–V开始的低风速
[0293] 风力涡轮机的改进潜力:B=V开始–V额定的低风速
[0294] 风力涡轮机的改进潜力:C=V额定–V最大额定的中风速
[0295] 风力涡轮机的改进潜力:D=V最大额定–V最大35m的高风速
[0296] 图2:
[0297] 模型机翼a:分离流动;b:相同但是具有襟翼
[0298] 图3:
[0299] 在包括回流襟翼的翼型上的模拟流动关系
[0300] 图4:
[0301] a)包括具有襟翼区域边界(21)的完全移位的被升高的三角形回流襟翼 (8)的机翼翼面
[0302] b)包括具有襟翼区域边界的完全移位的被升高的弧形回流襟翼(8)的机翼翼面[0303] c)包括具有襟翼区域边界的完全移位的被升高的平行四边形回流襟翼(8) 的机翼翼面
[0304] 图5:
[0305] a)包括具有襟翼区域边界(21)的部分移位的被升高的三角形回流襟翼 (8)的机翼翼面
[0306] b)包括具有襟翼区域边界(21)的部分移位的被升高的弧形回流襟翼(8) 的机翼翼面
[0307] c)包括具有襟翼区域边界(21)的部分移位的被升高的平行四边形回流襟翼(8)的机翼翼面
[0308] 图6
[0309] a)包括具有襟翼区域边界(21)的完全移位的闭合三角形回流襟翼(8) 的机翼翼面
[0310] b)包括具有襟翼区域边界(21)的完全移位的闭合弧形回流襟翼(8)的机翼翼面[0311] c)包括具有襟翼区域边界(21)的完全移位的闭合平行四边形回流襟翼 (8)的机翼翼面
[0312] 图7:
[0313] 多个回流襟翼的组合
[0314] 图8:
[0315] 多个回流襟翼与致动器的组合
[0316] 图9:
[0317] 例如与气球或软管或垫(13)形式的边界部件(5)组合的现有技术的回流襟翼(4)[0318] 图10
[0319] 例如具有作为主动式致动器并入的软管(13)的三角形回流襟翼(8)
[0320] 图11
[0321] 以其三维构造完全闭合以通过流体/气体连接部(18)填充例如空气的三角形回流襟翼(8)。
[0322] 图12:
[0323] 例如以其三维构造完全闭合以通过流体/气体连接部(18)填充例如空气的平行四边形回流襟翼(8)。
[0324] 图13:
[0325] 仅通过压平的闭合软管形成的主动式回流襟翼(10)
[0326] 图14:
[0327] 在上机翼面和下机翼面之间包括流体/气体连接部(18)的、用于提高制动效果的主动式回流襟翼(8,9,10)
[0328] 图15:
[0329] 被动式和/或主动式回流襟翼(4,8,9,10)的示例性布置/位置
[0330] 图16:
[0331] 位于上机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼(10),用于改进包括基本元件的减噪升力元件(25)
[0332] 图17:
[0333] 位于具有集成的软管(13)的上下机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼 (10),用于改进包括减噪基本元件(25,23)
[0334] 图18:
[0335] 位于下机翼面上的主动式平行四边形回流襟翼(10)和包括软管(8)且与位于包括减噪基本元件(25,23)的上机翼面上的现有技术的回流襟翼(4) 组合的最简单的可能变型[0336] 图19:
[0337] 在包括V形基本元件(23)的上机翼面(仅在一个方向上)上包括基于质量惯性的振荡衰减系统的被动式和主动式三角形回流襟翼(8)
[0338] 图20:
[0339] 凸出到超出翼面后缘的、在包括基本元件(23)的上机翼面(在两个方向上)上包括基于质量惯性的振荡衰减系统的被动式和主动式平行四边形回流襟翼(8)
[0340] 图21:
[0341] 在包括基本元件(23)的上机翼面(仅在一个方向上)上包括基于质量惯性的振荡衰减系统的、可旋转地安装在机翼或机翼部分的主动式平行四边形回流襟翼(10)[0342] 图22:
[0343] 使用袋的底部/端部的示例的折叠软管的端部
[0344] 图23:
[0345] 使用袋的底部/端部的示例的展开软管的端部
[0346] 图24:
[0347] 使用包括弯曲底部的可折叠饮料容器的底部/端部的示例的折叠软管的端部[0348] 图25:
[0349] 使用包括弯曲底部的可折叠饮料容器的底部/端部的示例的展开软管的端部[0350] 对于多功能致动器
[0351] 下面通过示例和附图描述本发明,附图示出如下:
[0352] 图1:
[0353] 处于静止位置在折叠状态下的根据本发明的致动器(2)
[0354] 图2:
[0355] 处于端部/工作位置在展开状态下的根据本发明的致动器(2)
[0356] 图28:
[0357] 处于静止位置在折叠状态下的、包括附接的提升/滑动设备的根据本发明的致动器(2)
[0358] 图29:
[0359] 处于端部/工作位置在展开状态下的、包括附接的提升/滑动设备的根据本发明的致动器(2)
[0360] 图30:
[0361] 处于静止位置在折叠状态下的、包括附接的屏障设备/防洪设备的根据本发明的致动器(2)
[0362] 图31:
[0363] 处于端部/工作位置在展开状态下的、包括附接的屏障设备/防洪设备的根据本发明的致动器(2)
[0364] 图32:
[0365] 处于静止位置在折叠状态下的、包括附接的安全设备/安全救援通道设备的根据本发明的致动器(2)
[0366] 图33:
[0367] 处于端部/工作位置在展开状态下的、包括附接的安全设备/安全救援通道设备的根据本发明的致动器(2)
[0368] 图34:
[0369] 包括划分的压力区域以及因此用于旋转运动≤180度的两个压力区域的根据本发明的双致动器(2)
[0370] 图35:
[0371] 包括用于旋转运动≤180度的两个压力区域的根据本发明的双致动器(2)[0372] 图36:
[0373] 包括仅一个面/壁和具有旋转运动≤90度的关节的根据本发明的极其简单的展开的致动器(2)
[0374] 图37:
[0375] 包括两个面/壁和具有旋转运动≤90度的关节以及偏移限制器的根据本发明的极其简单的展开的致动器(2)
[0376] 图38:
[0377] 2个手指构件的手指致动器的根据本发明的平行四边形致动器连同致动细节[0378] 图39:
[0379] 处于伸展和弯曲构造的4个手指构件的手指致动器的根据本发明的多个平行四边形致动器
[0380] 图40:
[0381] 与气动缸组合的处于弯曲构造的2个手指构件的根据本发明的平行四边形连同致动细节
[0382] 图41
[0383] 与气动缸(包括活塞棒)组合的处于弯曲构造的2个手指构件的根据本发明的平行四边形的模型连同致动细节
[0384] 图42:
[0385] 与气动缸(没有活塞棒)组合的2个伸展手指构件的根据本发明的平行四边形的模型
[0386] 图43:
[0387] 与气动缸(没有活塞棒)组合的2个略微弯曲的手指构件的根据本发明的平行四边形的模型
[0388] 图44:
[0389] 与气动缸(包括2个杆和活塞棒)组合的2个弯曲手指构件的根据本发明的平行四边形连同致动细节
[0390] 图45:
[0391] 根据本发明的气动伸缩式起落架的模型
[0392] 图46:
[0393] 在箭头处,回流襟翼甚至以低迎角的向上弯曲
[0394] 图47:
[0395] 在箭头处,回流襟翼以中等迎角的向上弯曲
[0396] 图48:
[0397] 回流襟翼以高迎角的提升(参见箭头)
[0398] 图1至图25的用于回流襟翼的附图标记列表
[0399] 1.后缘分离涡流
[0400] 2.襟翼分离涡流
[0401] 3.空气动力学/流体动力学体/机翼/翼面
[0402] 4.现有技术回流襟翼(升力元件)
[0403] 5.边界部件
[0404] 6.翼面后缘
[0405] 7.接头
[0406] 8.三角形回流襟翼(襟翼/升力元件)
[0407] 9.弧形回流襟翼(襟翼/升力元件)
[0408] 10.平行四边形回流襟翼(襟翼/升力元件)
[0409] 11.弹性材料/铰链
[0410] 12.弹力材料
[0411] 13.软管
[0412] 14.流体/气体填充区域
[0413] 15.液压/气动缸或其它致动器
[0414] 16.相对于机翼的支撑面/连接点
[0415] 17.机翼的迎角α
[0416] 18.流体/气体连接部
[0417] 19.最大翼面厚度的点
[0418] 20.襟翼过渡部
[0419] 21.襟翼区域边界
[0420] 22.致动器元件
[0421] 23.基本元件
[0422] 24.雷电防护系统
[0423] 25.减噪升力元件和/或基本元件
[0424] 26.用于限制偏移的装置
[0425] 27.固定装置
[0426] 28.质量惯性元件
[0427] 29.杆
[0428] 30.旋转中心
[0429] 31.翼面的零扭矩
[0430] 32.升力FL(合力)
[0431] 对于图26至图45的多功能致动器的附图标记列表
[0432] 1.基体
[0433] 2.致动器
[0434] 3.支撑板
[0435] 4.工件/部件
[0436] 5.坐标系
[0437] 6.底面/壁
[0438] 7.侧面/壁
[0439] 8.覆盖面/壁
[0440] 9.关节/关节元件
[0441] 10.流体填充空间/软管
[0442] 11.致动器(2)升高/展开运动(2维)
[0443] 12.部件(4)/工件的基本运动
[0444] 13.部件(4)/工件的定向运动(1维或2维)
[0445] 14.用于定向和/或提升的设备
[0446] 15.安装的定向和/或提升设备的侧壁
[0447] 16.安装的定向和/或提升设备的覆盖壁
[0448] 17.安装的定向和/或提升设备的底壁
[0449] 18.工件的升高运动和前进运动
[0450] 19.定向的设备
[0451] 20.折叠到静止位置的致动器(2)
[0452] 21.折叠到静止位置的安装设备
[0453] 22.保护系统和/或紧急系统和/或通风系统
[0454] 23.人
[0455] 24.定向阀
[0456] 25.过压容器
[0457] 26.负压容器
[0458] 27.管线
[0459] 28.偏移限制器
[0460] 29.控制和调节系统
[0461] 30.压缩机
[0462] 31.固定元件
[0463] 32.控制阀
[0464] 33.气动缸
[0465] 34.活塞棒
[0466] 35.棒
[0467] 36.杆
[0468] 37.气动伸缩式起落架
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