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用于能设备的执行器装置、风能设备以及装配方法

阅读:177发布:2021-12-13

专利汇可以提供用于能设备的执行器装置、风能设备以及装配方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于 风 能 设备(100),尤其用于 风能 设备- 转子 叶片 (108)的执行器装置(10),以及所属的风能设备(100)和装配方法,所述执行器装置具有执行器部件(20)和控制部件(80),其中所述执行器部件(20)具有至少一个执行器层(30)并且基本上平行于所述执行器层(30)具有至少一个激励层(40),所述执行器层具有优先方向(32),其中所述执行器层(30)包括光执行器(34),其中所述光执行器(34)设置用于,基于激励光改变所述执行器层(30)在优先方向(32)上的应变和/或应 力 ,其中所述激励层(40)设置用于,将激励光传导到所述执行器层(30)中,其中所述控制部件(80)包括 光源 (84)和光导体(82),其中所述光源(84)远离激励层(40)布置并且借助所述光导体(82)与所述激励层(40)连接。执行器装置(10)能够实现,确保更高的运行安全性。,下面是用于能设备的执行器装置、风能设备以及装配方法专利的具体信息内容。

1.一种用于能设备(100),尤其用于风能设备-转子叶片(108)的执行器装置(10),所述执行器装置具有执行器部件(20)和控制部件(80),
其中所述执行器部件(20)具有至少一个执行器层(30)并且基本上平行于所述执行器层(30)具有至少一个激励层(40),所述执行器层具有优先方向(32),
其中所述执行器层(30)包括光执行器(34),其中所述光执行器(34)设置用于基于激励光改变所述执行器层(30)在所述优先方向(32)上的应变和/或应
其中所述激励层(40)设置用于将激励光传导到所述执行器层(30)中,
其中所述控制部件(80)包括光源(84)和光导体(82),其中所述光源(84)远离所述激励层(40)布置并且借助所述光导体(82)与所述激励层(40)连接。
2.根据权利要求1所述的执行器装置(10),其中所述光执行器(34)包括至少一个光致伸缩的执行器和/或光机械的执行器。
3.根据权利要求2所述的执行器装置(10),其中所述光机械的执行器包括来自如下组中的至少一个组中的执行器:
-偏振式光机械的执行器,
-基于液晶的光机械的执行器,
-基于光热转换的光机械的执行器,
-电荷感应式光机械的执行器以及
-基于辐射压力的光机械的执行器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述光执行器(34)包括属于如下组中的一个组的至少一个材料:
-轮烷
-能光学激活的压电晶体
-纳米物体,尤其碳纳米管
-电材料
-能光致异构的有机化合物
-液晶材料,以及
-干凝胶
5.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器层(30)在至少一个方向上是各向异性的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器层(30)具有纤维复合材料
7.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述光执行器(34)在所述执行器层(30)中嵌入在基质,尤其树脂基质中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)具有至少两个执行器层(30),所述执行器层具有分别处于其之间的至少一个激励层(40)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)设置用于,借助激励光施加10至50每平方毫米所述执行器部件的横截面的力,其中所述执行器部件的横截面垂直于所述优先方向(32)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中
所述执行器部件(20)设计为应变执行器部件,其中所述优先方向(32)基本上垂直于至少一个所述执行器层(30),或
其中所述执行器部件(20)设计为弯曲执行器部件,其中所述优先方向(32)基本上处于所述执行器层(30)的平面上。
11.根据权利要求10所述的执行器装置(10),其中促动器面积与所述执行器部件(20)的参考长度的平方的比例处于0.0001至0.01的范围中,并且尤其在所述执行器部件(20)设计为应变执行器部件的情况下处于0.01至1的范围中。
12.根据权利要求10或11所述的执行器装置(10),其中能够由所述执行器部件(20)完成的机械功处于100至10000焦每立方米执行器体积的范围中,其中能够由所述执行器部件(20)完成的机械功尤其在所述执行器部件(20)设计为应变执行器部件的情况下处于
1000至10000焦耳每立方米执行器体积的范围中,或在所述执行器部件(20)设计为弯曲执行器部件的情况下处于100至1000焦耳每立方米执行器体积的范围中。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)设计为弯曲执行器部件,并且设置用于通过激励垂直于至少一个所述执行器层(30)的平面和垂直于所述优先方向(32)弯曲。
14.根据权利要求13所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)的高度与所述执行器部件(20)在优先方向上的长度的比例处于0.001至0.1的范围中,尤其处于0.002至
0.02的范围中。
15.根据权利要求14所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)的垂直于至少一个所述执行器层(20)的平面的高度处于1mm至10mm的范围中,优选地处于3mm至7mm的范围中,并且特别优选地处于大约5mm的范围中。
16.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述激励层(40)包括超薄的玻璃和/或聚合物,所述超薄的玻璃和/或聚合物尤其具有20μm至100μm的厚度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述执行器部件(20)具有镜面化部(50),所述镜面化部设置用于反射激励光,
其中所述镜面化部(50)在至少一个侧面处至少部分地包围所述执行器部件(20),尤其在所述激励层(40)的与所述执行器层(30)相对置的侧处包围所述执行器部件(20)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述光导体(82)布置成,将光在纵向方向(L)上传导到所述激励层(40)中,其中所述纵向方向(L)处于所述激励层(40)的平面中,其中所述激励层(40)的平面通过所述纵向方向(L)和横向方向(B)展开,其中尤其
所述优先方向(32)在所述执行器部件(20)设计为弯曲执行器部件的情况下基本上相应于所述纵向方向(L)或不同于所述纵向方向的方向,该方向处于至少一个所述执行器层(30)的平面中,或
所述优先方向(32)在所述执行器部件(20)设计为应变执行器部件的情况下基本上垂直于所述纵向方向(L)和/或至少一个所述执行器层(30)的平面。
19.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),所述执行器装置还具体放大框架(200),所述放大框架包围所述执行器部件(20),
其中所述放大框架(200)布置成,使得所述执行器层(30)在优先方向(32)上的应变引起所述放大框架(200)垂直于所述优先方向(32)的压缩,
其中所述放大框架(200)设置用于在沿优先方向(32)的运动和垂直于所述优先方向的运动之间进行变换。
20.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述激励层(40)在邻接所述执行器层(30)的一个或多个侧上具有用于将激励光漫射地传导到所述执行器层(30)中的至少一个漫射元件(60),其中所述漫射元件(60)尤其包括表面不规则部,优选经激光照射的和/或经蚀刻的微腔室。
21.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其中所述激励层(40)具有转换元件,所述转换元件设置用于将来自所述光源(84)的光转变成激励光,其中所述激励光具有与所述光源(84)的光不同的波长和/或不同的谱。
22.一种风能设备(100)的转子叶片(108),所述转子叶片具有根据权利要求1至20中任一项所述的执行器装置(10)以及激活单元(120,230),其中所述执行器装置(10)设置用于控制所述激活单元(120,230)。
23.根据权利要求22所述的转子叶片,其中
所述执行器装置(10)的执行器部件(20)设计为弯曲执行器部件,并且其中所述激活单元设计为伺服襟翼(120),其中
所述执行器部件(20)平面地装配到所述伺服襟翼(120)的区域上。
24.根据权利要求22所述的转子叶片,其中
所述执行器装置(10)的执行器部件(20)设计为应变执行器部件,并且其中所述激活单元设计为升力襟翼(230),其中
所述转子叶片(108)还具有变换单元(200,210),所述变换单元用于将所述执行器部件(20)的运动变换成所述升力襟翼(230)的控制。
25.根据权利要求24所述的转子叶片,其中
所述执行器装置(10)具有放大框架,所述放大框架包围所述执行器部件,其中所述变换单元具有推/拉杆,所述推/拉杆用于将所述放大框架耦联到所述升力襟翼上。
26.一种具有根据权利要求22至25中任一项所述的转子叶片的风能设备(100)。
27.一种用于将根据权利要求1至21中任一项所述的执行器装置(10)装配在根据权利要求22至26中任一项所述的转子叶片(108)处的装配方法,其中所述方法包括将所述执行器部件(20)安装在所述转子叶片(108)上,和/或将所述控制部件(80)与所述执行器部件(20)连接。

说明书全文

用于能设备的执行器装置、风能设备以及装配方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于风能设备,尤其用于风能设备转子叶片的执行器装置,一种具有所述执行器装置的风能设备以及一种用于装配执行器装置的装配方法。

背景技术

[0002] 促动器或执行器将信号转成机械运动或其他物理变量,例如压温度等。信号经常通过电线路传输。仅列举几个已知的执行器,例如双金属执行器、液压-或气动执行器、压电促动器。
[0003] 在风能设备,尤其在风能设备转子叶片中使用时,执行器例如控制升力,其中执行器控制转子叶片襟翼和/或引起转子叶片自身扭转。用于风能设备的已知的执行器装置的一个缺点是:结合电线路的易受雷击性。因此,所期望的是,提出一种用于风能设备转子叶片的执行器机构,所述执行器机构伴随更低的雷击危险。

发明内容

[0004] 因此在所述背景下,本发明的目的是,提出一种用于风能设备的执行器装置、一种具有所述执行器装置的风能设备以及一种用于装配执行器装置的装配方法,所述执行器装置确保更高的运行安全性。
[0005] 一方面,提出一种用于风能设备,尤其用于风能设备-转子叶片的执行器装置,所述执行器装置具有执行器部件和控制部件。执行器部件具有至少一个执行器层并且基本上平行于执行器层具有至少一个激励层,所述执行器层具有优先方向。执行器层包括光执行器,其中光执行器设置用于,基于激励光改变执行器层在优先方向上的应变和/或应力。激励层设置用于,将激励光传导到执行器层中。控制部件包括光源和光导体,其中光源远离激励层布置并且借助光导体与激励层连接。
[0006] 光执行器具有如下特性:将入射光直接转成机械运动,而不将光例如首先转变成电能。因此,使用光执行器能够实现,简化在通常方式的光控制的执行器中需要的两个转变过程,即将光能首先转变成电能并且接下来将电能转变成机械能。
[0007] 通过控制部件具有将光源与激励层连接的光导体的方式,能够实现,提供不具有电连接线路或导电部件的执行器部件。光源的穿过光导体传导的光影响光执行器,所述光执行器将入射的激励光直接转成执行器层的应变和/或应力。
[0008] 在一个实施方式中,光执行器包括至少一个光致伸缩的执行器和/或光机械的执行器。
[0009] 光致伸缩是将入射光直接转变成应变。光机械的执行器十分普遍地、与应变无关地产生机械运动作为对于光入射的反应。在此,光机械的执行器也包括如下执行器,所述执行器基于光入射的次级效应,例如加热。
[0010] 光执行器优选实现为,使得光执行器的激励直接作为通过激励光的初级效应触发。附加地或替选地,次级效应,例如由于基于入射光引起的热学加热,能够作为光执行器的激励用于做机械功,例如用于改变在优先方向上的应变和/或应力。
[0011] 在一个实施方式中,光机械的执行器包括来自如下组中的至少一个组中的执行器:a)偏振式光机械的执行器,b)基于液晶的光机械的执行器,c)基于光热转换的光机械的执行器,d)电荷感应式光机械的执行器以及e)基于辐射压力的光机械的执行器。
[0012] 偏振式光机械的执行器是在入射偏振光的情况下表现出光致机械变形的光学机械的执行器。表现出这种效应的材料的一个示例是玻璃,即无定型固体,其具有由硫族元素的组构成的一个或多个元素。基于液晶的光机械的执行器例如对于向列弹性体已被证实。例如,对于包含偶氮苯液晶的极小部分的聚合物网状结构表现出,向列序可以通过光学机械的执行器抑制或重建。也就是说,光学入射例如可以基于液晶的序使偶氮苯聚合物膜变形。
[0013] 光热转换基本上是与电热转换的直接光学等价,并且基于:激励光的部分能量通过介质吸收并且转变成热能。通常,光执行器除了其他光执行器的效果之外也至少总是具有基于光热转换的执行器机构的一部分。
[0014] 在电荷感应式光机械的执行器中,半导体中的光子被吸收,自由电子从阶带被激励到导带中,进而在栅极中留下空穴,这些空穴引起材料中的局部的机械应变。
[0015] 基于辐射压力的光机械的执行器基于在光与执行器结构之间的脉冲传输。所述物理原理仅是促使根据本发明的光执行器改变执行器层的应变和/或应力的可行性中的一些。可设想其他可能的效应,例如光执行器可以包括光学地激活的形状记忆聚合物或纳米结构,所述纳米结构由于产生光子的电荷的局部不均匀分布而具有应力。
[0016] 在一个实施方式中,光执行器包括属于如下组中的一个的至少一个材料:
[0017] -液晶材料,尤其液晶弹性体
[0018] -可光致异构的有机化合物,特别是偶氮化合物,例如偶氮苯,以及光致变色有机化合物,其中光致变色与从具有开环的同分异构体至具有闭环的同分异构体的异构化相联系,例如俘精酸酐、已三烯、二芳基乙烯、环戊烯,优选光致变色的二芳基乙烯,尤其光致变色的二芳基乙烯单晶、或光致变色的二芳基乙烯的共晶,例如具有如下化合物的1,2-至(2-甲基-5-(1-基)-3-噻吩基)八氟-环戊烯:所述化合物包括全氟化的缩合环体系,例如全氟萘,尤其具有全氟萘的1,2-至(2-甲基-5-(1-萘基)-3-噻吩基)八氟-环戊烯[0019] -自旋交叉材料,尤其自旋交叉复合体,例如这种[Fe(L){M(CN)4}]-晶格,其中L是配位体,例如具有芳香环结构中的至少一个氮原子的芳杂环化合物,例如吡嗪或3-氰基吡啶,并且M是金属,例如Pt或Au,例如{Fe(3-CNpy)[Au(CN)2]2}*2/3H2O
[0020] -纳米物体,尤其碳纳米管(单壁和多壁),碳纳米纤维以及石墨烯,[0021] -纳米复合材料(英文:nano-composites),其包括碳纳米管(英文:carbon nanotubes),尤其多壁的碳纳米管(英文:multi-walled carbon nanotubes MWCNT)和/或石墨烯,在基质中,优选弹性基质中,尤其弹性聚合物基质中,例如包括聚二甲基烷PDMS的基质或包括液晶弹性体的基质,或包括形状记忆聚合体的基质
[0022] -层复合材料,其包括由碳纳米管结合弹性体膜构成的膜,例如包含丙烯酸弹性体的膜
[0023] -光敏聚合体,例如呈光敏感的凝胶形式,尤其由热敏聚合体和发色团构成的共价交联共聚物网状结构构成的水凝胶
[0024] -生物光敏分子,例如光敏蛋白质,例如菌视紫红质
[0025] -硫族化物玻璃、例如As50Se50
[0026] -电材料,例如铁电单晶体,以及铁电多晶体材料,例如极化的铁电陶瓷,例如镧改性锆酸(PLZT),经掺杂的镧改性锆钛酸,例如以WO3掺杂的镧改性锆钛酸[0027] -极性半导体
[0028] -轮烷
[0029] -可光学激活的压电晶体。
[0030] 将所述材料和其他材料用作光执行器,仅列举一些实例,由如下书中已知:来自Iwaso等人的出版物“Optical Nano and Micro Actuator Technology”(CRC Press 2012),Shepherd,H.J等人的“Fast response dry-type artificial molecular muscles with[c2]daisy chains”,Nature Chemistry,第9卷,2016年6月,625-631doi:10.1038/NCHEM.2513,“Molecular actuators driven by cooperative spin-state switching”Nat.Commun.4:2607doi:10.1038/ncomms3607(2013)以及Morimoto等人的“A Diarylethene Cocrystal that Converts Light into Mechanical Work”,Journal of American Chemical Society 2010,132,14172-14178。
[0031] DE 10 2008 037 447 A1描述了一种风能设备(20),其包括传感器和执行器,所述传感器布置在叶片的后缘的上游,用于检测叶片的表面附近的气流特性,所述执行器布置在传感器的下游,用于调节气流作为对所测量的特性的反应。
[0032] DE 10 2010 006 544 B4公开了一种尤其用于风能设备的转子叶片,所述转子叶片具有至少一个质量促动器,所述质量促动器具有促动器和质量,并且其中所述质量在摆动运动中能够直线地或弧形地运动,其特征在于,质量促动器构造成具有传感器和调节器(9)作为自处理单元。
[0033] EP 2 899 395 B1公开了一种风力涡轮机叶片,其包括能够变形的后缘部段,所述后缘部段在翼弦方向和翼展方向上延伸,其中能够变形的后缘部段在抽吸侧下部段和压力侧下部段中通过一个或多个缝隙分开,其中能够变形的后缘部段包括一个或多个促动器,所述促动器作用于相应于抽吸侧或压力侧的下部段中的至少一个,并且其中缝隙配置成,以便关于彼此或关于在下部段之间布置的中间结构能够实现下部段的滑动运动,并且相应于抽吸侧或压力侧的下部段以及促动器布置成,使得下部段中的一个的变形与其他部段的基本上相应的变形关联。
[0034] EP 2 495 434 B1涉及一种用于监控风能设备处的转子叶片的状态的系统。在所述系统中,多个传感器节点固定在转子叶片处或集成在转子叶片中。在各个传感器节点处,相应地存在用于位置分辨地检测转子叶片的振动和/或声波的至少一个传感器并且传感器节点通过光导纤维与中央供给和接收单元连接。在中央供给和接收单元处,存在光源,由所述光源,电磁辐射通过光导纤维引导至光伏转换器,借助所述光伏转换器,将所接收的电磁辐射转变成电能。
[0035] DE 10 2013 006 166 A1涉及一种风能设备的转子叶片的空气动力学的翼型处的可变形的、流体致动的后缘,所述后缘包括基本结构以及至少一个使所述基本结构运动的、流体地优选气动地运行的执行器元件,所述基本结构优选具有各一个柔性的上侧和下侧,其特征在于,执行器元件类似波纹管地通过折叠其壁部改变其伸展,所述壁部局部地构造翼型外轮廓的走向并且优选地处于所基于的空气动力学的翼型的包络曲线中,以及所述壁部在翼型的可运动的和固定的部分之间构成翼型内腔相对于翼型周围的密封。
[0036] DE 197 12 034 A1包括一种空气动力学翼型的翼缘,其中翼缘在其外侧和/或内侧或在其结构中具有多功能材料。
[0037] EP 3 128 169 A1涉及一种用于使空气动力学的设备相对于风力涡轮机的转子叶片运动的执行器装置,其中执行器装置具有:固定部段,其布置且准备用于将执行器装置固定在转子叶片的后缘处;连接部段,其布置且准备用于使空气动力学的设备与执行器装置连接;铰链部段,其使固定部段与连接部段连接,其中铰链部段能够实现使连接部段关于固定部段围绕基本上在转子叶片的翼展方向上取向的旋转轴线相对运动;以及气动执行器,其用于感应连接部段相对于固定部段的旋转运动,其中所述运动是可逆的运动。执行器装置的特征在于,其布置且准备用于使空气动力学的设备与连接部段可拆卸地连接。此外,所述发明涉及一种具有这种执行器装置和空气动力学的装置的可运动的后缘装置(40)。最后,所述发明涉及一种具有这种执行器装置和风力涡轮机的转子叶片的转子叶片装置。
[0038] DE 10 2010 047 918 A1描述了气动操纵的、运行可靠的柔性后缘的概念的不同的技术实施。在所述发明中描述的所有变型方案基于气动人工肌肉的使用以及相反作用的机械储能器的基本原理,以便使能够变形的和弹性的空气动力学的结构偏转。这种变型方案的成功实施能够实现有效的空气动力学特性,以调整风负荷以及风力设备的转子的精确的功率控制。
[0039] 在一个实施方式中,执行器层在至少一个方向上各向异性。在执行器层在至少一个方向上各向异性之后,并非执行器层的所有特性都与方向相关。尤其,各向异性优选地引起,光执行器或执行器层构成优先方向。
[0040] 在一个实施方式中,执行器层具有纤维复合材料。纤维复合材料优选地具有两个主部件,即垫底基质以及增强纤维。纤维例如不受限地包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维等。垫底基质的材料例如可以不受限地包括聚合物,如热固性塑料、弹性体或热塑性塑料,但是也包括其他元件,例如水泥、金属、陶瓷等。这类材料特别能够有利地使用在风能设备的领域中。
[0041] 在一个实施方式中,光执行器在执行器层中嵌入在基质,尤其树脂基质中。术语“树脂”表示固态的至液态的有机材料。尤其,“树脂聚合物”表示作为用于人工材料的原材料的聚合物。借助基质,光执行器可以在有利的方式中嵌入在执行器层中。
[0042] 在一个实施方式中,执行器部件具有至少两个执行器层,所述执行器层具有至少一个分别处于其之间的激励层。
[0043] 多个层中的设置可与已知的压电堆设置相比。当执行器部件具有多个上下相叠的执行器层时,能够以有利的方式实现在堆叠方向上的优先方向。那么,执行器路径与层的数量成比例并且可以在一定程度上以有利的方式缩放。
[0044] 但是,优先方向不必须在每个实施方式中相应于堆叠方向。尤其在如下情况下:在所述情况下,执行器部件具有两个执行器层,所述执行器层具有处于其之间的激励层,优先方向也可以处于执行器层或激励层的层平面中。优选地,在所述情况下,两个执行器层具有对于激励光的不同的反应,例如一个激励层受到沿优先方向的应变,而另一激励层受到沿优先方向的压缩。这引起执行器部件的弯曲。但是,在另一实施方式中,执行器层也可以表现出相同的反应,使得引起整个执行器部件在层平面中在优先方向上的应变。
[0045] 在另一实施方式中,也可以在两个执行器层之间提供多于一个激励层。在这种情况下,不同的激励光可以传导到相应的执行器层中。
[0046] 在一个实施方式中,执行器部件设置用于,借助激励光施加10至50每平方毫米(N/mm2)执行器部件的横截面的力,其中执行器部件的横截面垂直于优先方向。
[0047] 牛每平方毫米横截面的力相应于百万帕斯卡的压力,10至50N/mm2的范围是如下值:所述值广泛地用于压电促动器并且能够实现应用在尤其风能设备的多个领域中。
[0048] 优选地,执行器部件的垂直于优先方向的横截面称为促动器面并且优选地确定为整个执行器部件的面,包括执行器层和激励层。
[0049] 因此,促动器面对于堆叠式促动器优选地与层的数量不相关并且相应于相应的层之一的面。
[0050] 在一个实施方式中,执行器部件设计为应变执行器部件,其中应变方向相应于基本上垂直于至少一个执行器层的优先方向,或执行器部件设计为弯曲执行器部件,其中应变方向基本上垂直于执行器层的优先方向。
[0051] 应变执行器部件能够实现优选直线的机械变形,其中所述直线的机械变形例如能够转变成另一构件的运动。优选地,执行器部件的堆叠状的结构相应于应变执行器部件,其中直线的应变路径在所述示例中相应于堆叠方向。在一个实施方式中,应变执行器部件可以构造成用于操控风能设备的转子叶片的升力襟翼。
[0052] 与此不同,设置有弯曲执行器部件,所述弯曲执行器部件使执行器部件在垂直于优先方向的应变或偏转方向上弯曲。弯曲执行器部件优选地设计为二维执行器部件,所述二维执行器部件在待控制的构件的更大的区域上延伸。优先方向基本上在如下平面中延伸,在所述平面中执行器部件表现出其二维伸展。在此,在一个实施方式中,可以具有处于所述平面中的一个或多个执行器层和/或激励层,其中优先方向处于执行器层中,或在另一实施方式中,具有垂直于所述平面的、堆叠的多个层,其中优先方向垂直于相应的执行器层的平面上。弯曲执行器部件垂直于如下平面优选地具有相对于它的其他尺度小的延伸,在所述平面中弯曲执行器部件表现出其二维伸展。
[0053] 在一个实施方式中,这类弯曲执行器部件设计用于控制风能设备的转子叶片的伺服襟翼。与应变执行器部件相反,至少在层平行于如下平面布置的情况下,其中在所述平面中弯曲执行器部件表现出其二维伸展,弯曲执行器包括明显更小数量的执行器层或激励层,并且在可比较的体积的情况下占据更大的面积。
[0054] 在一个实施方式中,促动器面积与执行器部件的参考长度的平方的比例处于0.0001至0.01的范围中并且尤其在执行器部件设计为应变执行器部件的情况下处于0.01至1的范围中。
[0055] “执行器部件的参考长度”表示由执行器路径和应变路径构成的比例。如果例如执行器设计成,使得需要0.1mm的执行器路径,所述执行器路径能够实现0.1%的应变,则从中得出100mm的参考长度。这当然是一个示例,并且执行器的真正的设计可以基于真实的需求进行。
[0056] 对于促动器面与参考长度的平方的比例的0.01至1的范围相应于如其尤其对于在风能设备中所需的升力襟翼的范围。0.0001至0.01的范围相应于如其尤其对于用于风能设备的伺服襟翼的设计方案的范围。
[0057] 在一个实施方式中,能够由执行器部件完成的机械功处于100至10000焦每立方米执行器体积(J/m3)的范围中,其中能够由执行器部件完成的机械功尤其在执行器部件设计为应变执行器部件的情况下处于1000至10000焦耳每立方米执行器体积的范围中,或在执行器部件设计为弯曲执行器部件的情况下处于100至1000焦耳每立方米执行器体积的范围中。
[0058] “执行器体积”表示执行器部件的体积,其中执行器体积优选地至少包括执行器层3
和激励层。100至10000J/m的能够完成的机械功尤其对于开始提及的光执行器的示例是可行的并且可以根据执行器部件的设计方案实现。
[0059] 通常,在二维执行器中可达到的能量密度以大约系数10小于对于堆叠式执行器而言的能量密度。100至1000J/m3执行器体积的范围优选地可以用于操控风能设备的伺服襟3
翼。1000至10000J/m执行器体积的范围优选地设计用于操控风能设备的升力襟翼。
[0060] 在一个实施例中,执行器部件设计为弯曲执行器部件并且设置用于通过激励垂直于优先方向弯曲。
[0061] 因此,弯曲执行器部件优选地设计用于垂直于优先方向的平面弯曲。尤其,弯曲执行器部件处于如下平面中,在所述平面中弯曲执行器部件表现出二维伸展,例如布置在衬底上或构件的表面上。由此,能够设计二维执行器部件,所述二维执行器部件直接引起布置有执行器的面的变形。弯曲执行器部件优选地在其作用原理中相应于双金属促动器并且可以以类似的方式构造。在弯曲执行器部件的一个设计方案中,优先方向处于执行器层的平面中,也就是说,一个或多个执行器层基本上平行于布置有执行器的面延伸。在另一设计方案中,弯曲执行器部件由多个层构造,这些层基本上垂直于布置有执行器的面延伸。在这种情况下,优先方向也基本上垂直于多个执行器层的平行的平面延伸。
[0062] 在一个实施方式中,执行器部件的高度与执行器部件在优先方向上的长度的比例处于0.001至0.1的范围中,尤其处于0.002至0.02的范围中。
[0063] 在所述实施方式中,执行器层的平面通过优先方向以及垂直于优先方向的方向展开。待由执行器部件完成的机械功与执行器部件的垂直于优先方向的宽度成比例。换言之,执行器部件在横向方向上的有差别的量值是恒定的并且优选地已经通过由高度与在优先方向上的长度构成的比例确定。所述比例处于优选的范围中的执行器部件特别好适合于在风能设备-转子叶片中使用。
[0064] 对于风能设备的转子叶片的伺服襟翼的示例,优先方向相应于转子叶片的翼型的方向。伺服襟翼例如可以设置成在风能设备-转子叶片的后缘的区域中具有在翼型弦线的方向上的确定的长度。用于操控伺服襟翼的、待完成的机械功与转子叶片的半径方向上的襟翼的宽度成比例,也就是说,在横向方向上的每单位功在风能设备的转子叶片的半径上从轮毂至叶尖基本上是恒定的。例如,这种伺服襟翼可以具有一米的宽度。因为不仅能够由执行器部件完成的机械功而且由伺服襟翼所需要的机械功是成比例的且线性地与促动器或伺服襟翼的宽度相关,所以给定执行器部件的长度以及其宽度就足够了。那么,执行器部件的体积并且因此能够完成的机械功通过与相应于伺服襟翼的长度的长度乘积得出。
[0065] 在一个实施方式中,执行器部件的垂直于至少一个执行器层的平面的高度处于1mm至10mm的范围中,优选地处于3mm至7mm的范围中,并且特别优选地处于大约5mm的范围中。
[0066] 优选地,所述概念大致理解为取整不准确性,也就是说,4.5至例如5.49mm的范围大致理解为5mm的值。执行器部件的处于优选的范围中的高度满足特别对于在风能设备领域中使用的需求。
[0067] 在一个实施方式中,激励层包括尤其具有20μm至100μm的厚度的超薄的玻璃和/或聚合物。
[0068] 超薄的玻璃和/或聚合物显然是对于可以包含在激励层中的材料的仅一个示例。也可设想其他合适的材料。超薄的玻璃和/或聚合物有利地能够实现,尽管厚度非常小,但是激励层表现出所期望的特性。
[0069] 在一个实施方式中,执行器部件具有镜面化部,所述镜面化部设置用于反射激励光,其中镜面化部在至少一个侧面处至少部分地包围执行器部件,尤其在激励层的与执行器层相对置的侧处包围执行器部件。
[0070] 优选地,镜面化部针对激励层的波长设计。由于镜面化部,可行的是,通过如下方式减小光损失:代替传导到执行器层中,激励光从激励层出射。因此,整个执行器部件的效率提高。
[0071] 在一个实施方式中,光导体布置成,将光在纵向方向上传导到激励层中,其中纵向方向处于激励层的平面中,其中激励层的平面通过纵向方向和横向方向展开,其中尤其优先方向在执行器部件设计为弯曲执行器部件的情况下基本上相应于纵向方向或不同于所述纵向方向的方向,该方向处于至少一个执行器层的平面中,或优先方向在执行器部件设计为应变执行器部件的情况下基本上垂直于纵向方向和/或至少一个执行器层的平面。
[0072] 由于纵向方向处于激励层的平面中,光借助光导体传导到层中是特别简单的。在另一实施方式中,纵向方向也可以定义为激励层的方向,其中一个或多个光导体在激励层的平面中将光传导到激励层中,其中一个或多个光导体传导光的方向不一定相应于纵向方向。
[0073] 优选地,在所述实施方式中,与执行器部件设计为弯曲执行器部件还是应变执行器部件相关地,充分使用光执行器的不同的效应。优选地,即在弯曲元件的情况下充分使用光执行器的横向效应并且在执行器部件设计为应变执行器部件的情况下充分使用光执行器的纵向效应。横向效应可与对于压电促动器已知的横效应或d31效应相比,并且纵向效应可与纵效应或d33效应相比。这也是仅示例性的设计方案,在另外的实施方式中,也可以使用另外的效应,例如剪切效应或横向效应和纵向效应的组合。
[0074] 在一个实施方式中,执行器装置还具有放大框架,所述放大框架包围执行器部件,其中放大框架布置成,使得执行器层在优先方向上的应变引起放大框架垂直于优先方向的压缩,其中放大框架设置用于在沿优先方向的运动和基本上垂直于优先方向的运动之间进行变换。
[0075] 换言之,这类放大框架,实现路径放大系统,借助所述路径放大系统,执行器路径可以变换成更长的运动路径。尤其在执行器部件具有多个层或构造为堆叠式执行器的情况下,可以借助放大框架放大执行器部件的可达到的调节路径,使得所述执行器部件特别适合于风能设备中的应用。
[0076] 通过变换,由执行器完成的机械能不变化。相应地,在放大的路段的情况下能够施加给每路段的力相应地降低。放大框架的变换系数不受限地处于2至10的范围中,优选地处于大约5。
[0077] 在一个实施方式中,激励层在邻接执行器层的一个或多个侧上具有用于将激励光漫射地传导到执行器层中的漫射元件,其中漫射元件尤其包括表面不规则部,优选地经激光照射的和/或经蚀刻的微腔室。
[0078] 优选地,漫射元件实现使激励光均匀地分布在执行器层上。在另一实施方式中,漫射元件替选地或附加地可以构造为激励层与执行器层之间的独立的层,或构造为执行器层的部分。也可设想不基于表面不规则部构造的其他漫射元件。
[0079] 在一个实施方式中,激励层具有转换元件,所述转换元件设置用于,将来自光源的光转变成激励光,其中激励光具有与光源的光不同的波长和/或不同的谱。
[0080] 借助转换元件,不需要光源的光与光执行器精确地相协调。因此,即使在来自光源的光不适合作为激励光的情况下,在光通过转换元件转换成激励光之后,激励光执行器。
[0081] 在一个实施方式中,转换元件具有荧光的或磷光的材料。因此,尤其在使用磷光的材料的情况下,也可以在关断光源的照射之后进行光执行器的激励。所述材料当然仅是示例,也可设想其他转换元件。转换元件也可以仅仅示例性地理解为激励层的部分,其中在另外的实施方式中,也可以在激励层与执行器层之间构造独立的转换元件或转换元件可以构造为执行器层的部分。
[0082] 另一方面,提出一种具有根据本发明的实施方式的执行器装置以及激活元件的风能设备的转子叶片,其中执行器装置设置用于控制激活元件。
[0083] 因此,具有根据本发明的执行器装置的转子叶片能够实现,可以控制在转子叶片处提供的激活元件,而不必须与电线路连接。根据本发明的执行器装置的所述实施方式的所有其他好处和优点以相同的方式也转到转子叶片上。激活元件优选地包括升力襟翼、伺服襟翼、涡流电机或其他激活元件,借助所述激活元件例如可以改变转子叶片的空气动力学的和/或声学的特性。
[0084] 在转子叶片的一个实施方式中,执行器装置的执行器部件构造为弯曲执行器部件并且襟翼设计为伺服襟翼,其中执行器部件平面地装配到伺服襟翼的区域上。
[0085] 伺服襟翼优选地涉及形状变化的激活元件,也就是说,伺服襟翼自身通过操纵在其形状方面变化,例如弯曲。伺服襟翼优选地设置在转子叶片的叶尖区域中并且包括从后缘观察转子叶片翼型的10至20%的区域。叶尖区域尤其包括在径向上从转子叶片毂观察转子叶片的长度的靠外的30%,其中伺服襟翼可以设置在转子叶片的半径方向上的在叶尖的整个区域中或仅在部分区域中,例如在1m至10m的量级中的长度。
[0086] 伺服襟翼的执行器力必须以基本上相同地分布在伺服襟翼的整个区域上的方式施加。由于所述原因,优选的是,伺服襟翼的尽可能大的区域以设计为弯曲执行器的执行器装置覆盖。在此,当然不必须涉及唯一的二维执行器部件,而是也可设想多个单独的执行器部件,所述执行器部件相应地覆盖伺服襟翼的部分并且分别具有独立的控制部件。伺服襟翼例如可以设计为由可弯曲的材料,例如玻璃纤维增强人工材料构成的中央层,其中至少一个弯曲执行器部件构造在中央层的上侧和/或下侧上。为了成型,还可以在中央层和执行器部件上构造弹性材料。
[0087] 在转子叶片的一个实施方式中,执行器装置的执行器部件设计为应变执行器部件并且襟翼设计为升力襟翼,其中转子叶片还具有用于将执行器部件的运动变换成升力襟翼的控制的变换单元。
[0088] 升力襟翼优选地是具有在翼型深度方向上例如15至50%延伸的分立构件。升力襟翼的位置参照转子叶片借助执行器装置改变。例如,升力襟翼相对于转子叶片旋转,以便提高或减小升力。在一个实施方式中,变换单元具有推/拉杆,借助推/拉杆,执行器运动如在已知的升力襟翼的情况下变成升力襟翼的运动。在执行器装置设计为应变执行器部件之后,应变执行器部件产生可以由变换单元简单地变换的直线的执行器运动。
[0089] 在转子叶片的一个实施方式中,执行器装置具有包围执行器部件的放大框架,其中变换单元具有用于将放大框架耦联到升力襟翼上的推/拉杆。
[0090] 在执行器装置具有放大框架的情况下,可能短的执行器路径被变换成放大框架的更长的运动。以这类放大框架可以实现的典型的变换比例处于2至10的范围中,也就是说,执行器路径可以延长到2至10倍。也可设想其他的变换,例如也可以串联连接多个变换装置,例如放大框架。替代推/拉杆或附加于此,其他元件也可以由变换单元包括,以便将执行器部件的运动变换成升力襟翼的控制。
[0091] 在另一实施方式中,风能设备的转子叶片具有多个激活元件。多个激活元件例如可以是多个升力襟翼、多个伺服襟翼、涡流发电机、或其他激活元件。在另一实施方式中,也可以在转子叶片处提供组合的伺服襟翼和升力襟翼。对于相应的激活元件或激活元件的组合,可以使用根据本发明的执行器装置的相应合适的设计方案。
[0092] 另一方面,提出一种具有根据本发明的实施方式的转子叶片的风能设备。
[0093] 另一方面,提出一种用于将根据本发明的实施方式的执行器装置装配在根据本发明的实施方式的转子叶片上的装配方法,其中所述方法包括在风能设备-转子叶片处安装执行器部件和/或将控制部件与执行器部件连接。
[0094] 应该理解的是,根据权利要求1的执行器装置、根据权利要求25的转子叶片、根据权利要求26的风能设备以及根据权利要求27的装配方法具有相似的和/或相同的优选的实施方式,如其尤其在从属权利要求限定。附图说明
[0095] 现在,在下面示例性地借助实施例参照附图更详细地阐述本发明。
[0096] 图1a示出风能设备的示意性的视图。
[0097] 图1b示出已知的执行器装置的示意性的视图。
[0098] 图2示出执行器装置的一个实施例的示意性的视图。
[0099] 图3示出执行器装置的另一实施例的示意性的视图。
[0100] 图4示出执行器装置的另一实施例的示意性的视图。
[0101] 图5a和图5b示出执行器装置的一个实施例的示意性的俯视图。
[0102] 图6示出执行器装置的另一实施例的示意性的视图。
[0103] 图7示出在转子叶片处的执行器装置的一个实施例的示意性的视图。
[0104] 图8a和图8b示意性地示出在图7中示出的实施例的细节视图。
[0105] 图9a至图9d示出执行器装置的另一实施例的示意性的视图。
[0106] 图10示出具有放大框架的一个实施例的示意性的视图。
[0107] 图11示意性地且示例性地示出具有升力襟翼的转子叶片的横截面。
[0108] 图12示意性地且示例性地示出执行器装置的另一实施例的立体视图。

具体实施方式

[0109] 图1a示出具有塔102和吊舱104的风能设备100。在吊舱104处布置有具有转子叶片108和整流罩110的转子106。转子106在运行时通过风置于旋转运动中并且由此驱动吊舱
104中的发电机。
[0110] 图1b示出已知的执行器装置2的示意性视图,其中借助光源3将激励光4传导到活性层5上。活性层5包括光执行器6,所述光执行器基于激励光4引起执行器层5的应变。执行器层5安装在衬底7上。通过执行器层5的由于感应引起的应变,层5包括衬底7例如可以弯曲。光源3的激励光4的入射在已知的示例中二维地且直接地在整个执行器层5上实现,而不使用光导体等。图2示意性地且示例性地示出例如用于如在图1a中示出的风能设备100的执行器装置10。执行器装置10具有执行器部件20和控制部件80。控制部件80优选构造成,使得其控制执行器部件20的执行器机构。
[0111] 执行器部件20在所述示例中具有执行器层30,所述执行器层具有在所述示例中水平示出的优先方向32。执行器层30具有光执行器34,所述光执行器设置用于,根据入射到执行器层30中的光改变执行器层30在优先方向32上的应变和/或应力。执行器层30例如涉及具有作为光执行器34的所嵌入的各向异性的晶体的树脂基质。优先方向32和光执行器34显然仅示例性地选择,在另外的示例中可考虑其他材料和/或可考虑其他优先方向。
[0112] 基本上平行于执行器层30,执行器部件20还具有激励层40,激励层40设置用于,将激励光44传导到执行器层30中。在图2的示例中,激励层40在执行器部件20和执行器层30的整个长度上传导激励光44,所述长度相应于优先方向32。激励层40例如可以具有超薄的玻璃或聚合物并且以优选20至100μm的厚度构造。
[0113] 控制部件80具有光导体82和光源84。光源84远离执行器部件20地布置并且光导体82设置用于,将由光源84发射的光传导到激励层40中。光源84可以设置用于,发射一个或多个波长的光。所发射的光的波长优选地相应于适合于激活光执行器34的光的一个或多个波长。在另外的实施例中,由光执行器34发射的光的波长也与光执行器34的用于激活所需要的波长不同。然后,例如,在激励层40中可以设置有转换元件(未示出),例如具有荧光的或磷光的材料的元件。
[0114] 在图2中,还示出镜面化部50,其在多个侧面处包围执行器部件20并且设置用于,反射激励光44。镜面化部50提供,通过光导体82传导到激励层中的光的大部分能够用于激励执行器层30。在另外的实施例中,镜面化部50仅部分地、尤其在激励层40的与执行器层30相对置的侧处设置。
[0115] 在图2中,还示出漫射元件60,其设置在执行器层30与激励层40之间并且设置用于,将激励光44漫射地传导到执行器层30中。漫射元件60例如可以构造为激励层40的表面不规则部,尤其构造为经激光照射的和/或经蚀刻的微腔室。在另外的实施例中,漫射元件60也可以构造为执行器层30的部分或构造为独立的元件。
[0116] 图3示意性地且示例性地示出执行器装置10的另一实施例。在图3中示出的执行器装置具有两个平行的执行器层,这些执行器层具有处于其之间的激励层40。因此,来自激励层40的光可以要么向上要么向下射入到两个执行器层30中。执行器层30可以要么相同要么彼此不同,例如具有如下光执行器:这些光执行器具有相同的或不同的激励特性。两个执行器层30的优先方向可以相同或不同。
[0117] 图4示意性地且示例性地示出具有三个执行器层30以及平行于这些执行器层处于其之间的两个激励层40的执行器装置10。激励层40中的每个通过光导体82与光源84连接。在另外的示例中,可以拟定执行器层30和激励层40的任意多的、以这种方式堆叠的设置。在所堆叠的层设置的所述形式中,优先方向优选地沿堆叠方向延伸,使得当激励一个执行器层30或多个执行器层30时,堆变得更厚或更薄。因此,即,各个执行器层30的执行器路径在整个执行器装置10上可以增大,因为对于执行器层30中的每个都促成执行器部件20的增长,即伸展。
[0118] 图5a和5b示意性地且示例性地示出执行器装置10或执行器装置的具有光执行器34的执行器层30的俯视图。图5a与图5b在优先方向上或光执行器34的各向异性上不同。以L描述执行器部件20的伸展方向,所述伸展方向相应于优先方向32,在所述优先方向上,执行器层20对于激励受到延展或压缩。垂直于所述优先方向示出宽度B,所述宽度基本上不受到变化。图5a示出如下情况,在所述情况下,光传导借助光导体82在横向方向B上分布地实现,也就是说,在优先方向32上的伸展在光传导装置82的方向上实现。在另外的、在图5b中示出的情况下,借助光导体82在执行器部件20的纵向方向L上引起光传导,也就是说,在优先方向32上的伸展垂直于光传导实现。
[0119] 光传导的组合不仅在纵向方向上而且在横向方向上也能够调节。在另外的实施例中,执行器部件20在激励时不仅在纵向方向L上而且在横向方向B上不变并且垂直于所述方向,例如在图3或图4中示出的层堆的厚度方向上,进行计算。
[0120] 图6示意性地且示例性地示出执行器装置10的另一实施例。在入射到执行器部件20中之前,控制部件80在光导体82中具有用于使射束成扇形散开的光学元件86。在所述示例中,在入射射束82入射到光学元件86中期间,宽的扇形的光学射束从光学元件86出射。扇形的射束例如可以借助多个光导体82在输出侧上传导到执行器部件20中。光学元件86例如是棱镜等。
[0121] 图7示意性地且示例性地示出根据本发明的执行器装置10的一个实施例,所述执行器装置在风能设备的转子叶片108的后缘区域120中使用并且设计用于实现伺服襟翼的操控。图7以横截面示出风能设备转子叶片108的翼型。在所述实施例中,后缘区域120具有载体衬底130,所述载体衬底基本上布置在翼型的中部。在所述示例中,在载体衬底130周围,不仅在上侧上而且在下侧上布置四个执行器部件20。在所述示例中,执行器部件20是二维执行器,所述执行器引起整个执行器部件20的弯曲。为了成型,并且为了使后缘区域120的翼型完整,载体衬底130和执行器部件20借助弹性成型材料132包围。
[0122] 在图7中示出的后缘襟翼120的工作方式参照图8a和图8b详细示出。图8a和图8b放大地示出后缘-或襟翼区域120并且在翼型中不具有弹性成型材料132。例如具有GFK(玻璃纤维增强)材料或相似材料或由所述材料构成的载体衬底130在图8a中在中性位置中示出。也就是说,载体衬底130不偏转,这相应于中性的襟翼位置。不仅在上侧上而且在下侧上,也就是说,关于转子叶片108,不仅在吸力侧上而且在压力侧上,载体衬底130分别具有两个执行器部件20a或20b。相应的执行器部件20a、20b的优先方向32在转子叶片108的弦线方向上延伸。在前端部,也就是说沿转子叶片108的前缘方向示出的端部处,载体衬底130固定在转子叶片108处。
[0123] 执行器部件20a和20b由各一个独立的光源84操控,因为如以下进一步描述,执行器部件20a的操控可以与执行器部件20b的操控不同。通过在吸力侧上激励执行器部件20a的方式,在优先方向32上进行应变,载体衬底130受到弯曲,这在图8b中相应于从位置130a至位置130b的过渡。在一个优选的实施方式中,同时操控执行器部件20b,使得其同时受到压缩。因此,载体衬底130的弯曲不抵着执行器部件20b进行,而是可以反之甚至借助其支撑来进行。对于相反的过程,也就是说载体衬底从弯曲位置130b至中性位置130a的过程,需要相反地操控执行器部件20b或20a。例如,可以操控执行器部件20a,使得其受到压缩。替选于此或优选附加于此,可以操控执行器部件20b受到应变。在图8中示出执行器部件20,其示例性地由三层,即两个执行器层与在其之间布置的激励层构成。显然,在另外的实施例中也可以使用执行器部件20的另外的设计方案。
[0124] 在所有实施方式中,尤其通过控制部件80的操控优选包括照明、不照明或由照明和不照明组成的每个任意的组合或中间阶段,例如具有减小的强度的照明,具有调制的照明,具有可变的样式、波长等的照明。因此,多个执行器部件的同时操控例如也包括通过照明、通过不照明或通过上述组合中的每个的同时操控。
[0125] 图9a至图9d示出具有优先方向32的执行器装置10的另一实施例,所述优先方向垂直于如下方向:借助所述方向,光导体82将光传导到激励层40中。
[0126] 图9a示意性地示出二维设计的执行器部件20,所述执行器部件具有两个执行器层30以及处于其之间的激励层40。优先方向32相应于定义为L的纵向方向,执行器部件20的各个层以沿方向D的厚度堆叠并且执行器部件的二维伸展除了纵向方向L之外也包括横向方向B。当前,图9b示出在图9a中示出的执行器部件20如何沿横向方向B卷起。在此,优先方向
32不变化,也就是说,其总是仍在纵向方向L上在图9b中垂直于绘图平面延伸。这立体地在图9c中示出。与图9a的示图相比较可以清楚看出,执行器装置10在横向方向B上需要小的伸展。因此,可以实现如下执行器:其提供与在图9a中示出的二维执行器相同的执行器效果,其中所述执行器当然仅需要基面的一小部分。这特别对于空间严格的应用是有利的。
[0127] 在图9d中,在显示包括光源84和多个光导体82的控制部件80的连接的情况下,示意性地且立体地示出在图9a中示出的执行器部件20的局部,这些光导体在纵向方向L上的不同的位置处将光传导到激励层40中。
[0128] 图10示意性地且示例性地示出执行器装置10的实施例,所述执行器装置具有用于变换在优先方向32上的执行器运动的放大框架200。在所述实施例中,执行器部件20优选地设计为层堆,其中优先方向32相应地是层的堆叠方向。放大框架200将在优先方向32上的运动如下变换:以可设定的变换比例引起基本上垂直于所述优先方向的执行器方向220。例如,由此可以使推-拉杆210沿执行器方向220在与执行器部件20沿优先方向32延展或压缩相比明显更大的路径上运动。执行器的设计类似于压电堆的已知的设计,放大框架200的典型的放大系数在大约5的范围中变动。也就是说,在优先方向32上以例如100μm的应变引起沿执行器方向220以例如500μm的应变。放大框架200是对于变换装置的仅一个示例并且推/拉杆210是对于耦联元件的仅一个示例,其他实施方式也对于本领域技术人员是已知的。
[0129] 图11示意性地且示例性地示出具有升力襟翼230的转子叶片108的横截面,通过例如在图10中示出的两个执行器装置10控制所述升力襟翼。执行器装置10中的每个具有放大框架200并且引起推-拉杆210的操控,使得襟翼230沿偏转方向320偏转。与伺服襟翼相比,升力襟翼230基本上不弯曲,而是作为整体机械地位移。为此优选地,两个推-拉杆210沿相反方向运动,使得其引起襟翼230在方向320上的倾斜。在所述示例中,尽管推-拉杆210作为力传递件使用,但在另外的实施例中当然也可设想所有其他的机械的实现方案。
[0130] 尽管升力襟翼和伺服襟翼例如作为激活元件在实施例中描述,但以上优点对于其他激活元件,例如涡流发电机等,也是可实现的。组合,例如组合式升力襟翼和伺服襟翼,也是有利地可设想的。
[0131] 图12示意性地示出如在图9a中示出的二维设计的执行器部件20的另一实施例。图12示出二维执行器,其中执行器层30和激励层40的层伸展垂直于执行器面,借助所述执行器面,执行器与衬底,例如风能设备的转子叶片的一部分连接。因此,实施方式可以视为堆叠式执行器,由所述堆叠式执行器已截出具有厚度D的薄片,所述薄片平坦地沿横向方向B和纵向方向L铺设。该设置能够实现在优先方向32上的应变,所述优先方向处于二维平面中。优先方向32垂直于执行器层30,所述执行器层沿优先方向32堆叠。在所述实施例中,执行器部件20还包括镜面化部50,所述镜面化部作用为反射层并且提供将激励光从光导体82最佳地传导到激励层40中。
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