DE10164524A1

DE10164524A1 - Positionsbeleuchtung für Windkrafträder

Info

Publication number: DE10164524A1
Application number: DE10164524A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Mann
Original assignee: LBM LICHTLEIT FASERTECHNIK GMB
Current assignee: LBM LICHTLEIT FASERTECHNIK GMB
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-10

Abstract

Es wird eine Positionsbeleuchtung für Windkrafträder mit einem mehrere Flügel aufweisenden Rotor und einem einen Generator aufweisenden Stator vorgeschlagen. An oder in dem Stator ist eine Lichtquelle vorgesehen, die Licht an eine Kopplungsstelle zwischen Flügel und Stator strahlt. An oder in den Flügeln ist mindestens ein erster Lichtleiter angeordnet, dessen eines Ende optisch mit einer Abstrahlfläche im Bereich der Spitze des jeweiligen Flügels verbunden ist und dessen anderes Ende fest an der Kopplungsstelle zur Aufnahme und Weiterleitung des Lichts von der Lichtquelle zur Abstrahlfläche angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionsbeleuchtung für Windkrafträder.
Windkrafträder weisen üblicherweise einen auf einem hohen Mast angeordneten Generator auf, dessen Rotor mit Flügeln verbunden sind. Es gibt Ausführungsformen mit zwei oder drei Flügeln. Da diese Windkrafträder recht hoch sind, der Mast ist beispielsweise 70 m und die Flügel können 37 m lang sein, wird verlangt, daß am Flügel Positionslichter angeordnet sind, die für Luftfahrzeuge sichtbar sein sollen. Dabei besteht zur Zeit die Bestimmung, daß die Positionslichter bei senkrechter Flügelstellung im Betrieb, d. h. bei sich bewegenden Flügeln, sichtbar sein sollen. Bei von der Senkrechten abweichenden Lage der Flügel soll kein Lichtsignal gegeben werden.

Ausgehend von dieser Vorgabe liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Positionsbeleuchtung für Windkrafträder zu schaffen, die einfach und kostengünstig in ihrem Aufbau ist, und die auch bei der hohen Geschwindigkeit der Flügel zuverlässig arbeitet und einfach bzw. auch bei in Betrieb befindlichem Rotor gewartet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Dadurch, daß an oder in dem Stator eine Lichtquelle angeordnet ist, die Licht an eine Kupplungsstelle zwischen Flügel und Stator strahlt, und daß an und/oder in dem Flügel mindestens ein Lichtleiter angeordnet ist, dessen eine Ende optisch mit einer Abstrahlfläche im Bereich der Spitze des Flügels verbunden ist und dessen andere Ende fest an der Kupplungsstelle zur Aufnahme und Weiterleitung des Lichts von der Lichtquelle zur Abstrahlfläche angeordnet ist, wird ein einfacher Aufbau der Positionsbeleuchtung zur Verfügung gestellt, da keine aufwendigen Teile vorgesehen werden müssen.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Dadurch, daß ein zweiter Lichtleiter vorgesehen ist, der das Licht von der Lichtquelle zur Kupplungsstelle bringt, kann die Lichtquelle an beliebiger Stelle am oder im Stator angeordnet werden.

Wenn nur eine Kupplungsstelle vorgesehen ist, ist sie so angeordnet, daß die Enden des ersten und des zweiten Lichtleiters sich in senkrechter Stellung des Flügels gegenüberstehen. Dadurch ist keine aufwendige elektronische Steuerung notwendig, wenn das Positionslicht immer nur an dem Flügel leuchten soll, der in senkrechter Stellung ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Windkraftrad mit installierter Positionsbeleuchtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kopplungsstelle und
Fig. 3a) u. 3b) Querschnitte der Enden der Lichtleiter im Bereich der Kopplungsstelle.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Windkraftrad weist einen Mast 1 auf, auf dem ein Bestandteil eines Stators bildender Generator 2 angeordnet ist. Ein Rotor 3 läuft mit seiner Achse innerhalb des Stators um und weist üblicherweise drei Flügel 4 auf, die um 120° versetzt zueinander sind. Der Rotor dreht sich aufgrund der Windkräfte und aufgrund der Drehung wird in dem Generator 2 elektrische Energie erzeugt.
An der Spitze jedes Flügels 4 ist ein Positionslicht 5 angeordnet, das auf den Flügel aufgesetzt ist oder Bestandteil des Flügels ist. Dieses Positionslicht weist eine transluzente Abdeckung aus rotem Kunststoff oder dergleichen Material auf. Selbstverständlich kann das Positionslicht auch jede andere lichtabstrahlende Fläche umfassen. Schematisch ist in dem Flügel 4 ein Lichtleiter 7 oder ein Lichtleiterbündel aus Kunststoff oder Glas dargestellt, das sich vom Positionslicht 5 bis zu einer Kopplungsstelle 6 über die gesamte Länge des Flügels 4 erstreckt. Dieser Lichtleiter 7 kann innerhalb oder außerhalb des Flügels befestigt sein, derart, daß er keine Störungen beim Drehen des Rotors 3 verursacht. Zumindest an der Kopplungsstelle 6 ist der Lichtleiter 7 in einem Kopplungsstück 8 aufgenommen, mit dem es möglich ist, das Ende des Lichtleiters 7 genau am wellenseitigen Ende des Flügels 4 zu befestigen. In der Fig. 1 ist nur ein Lichtleiter 7 dargestellt, eine entsprechende Anordnung ist jedoch in den zwei anderen Flügeln 4 in gleicher Weise befestigt, wobei selbstverständlich auch die Positionslichter 5 vorgesehen sind.
An oder in dem Gehäuse des Generators 2 ist ein Lichtprojektor 11 vorgesehen, der Licht in einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel bzw. ein Lichtfaserbündel leitet, das bis zur Kopplungsstelle 6 reicht und ebenfalls im oder am Gehäuse des Generators befestigt ist. Das Ende des Lichtleiters 9 an der Kopplungsstelle 6 ist gleichfalls in einem Kopplungsstück 10 aufgenommen, das ortsfest angeordnet ist. Dabei sind die zwei Kopplungsstücke 8 und 10 so zueinander justiert, daß sie sich in jeweils senkrechter Stellung des jeweiligen Flügels 4 gegenüberstehen, so daß Licht bzw. Strahlung übertragbar ist.
Im Betrieb strahlt der Lichtprojektor 11 Licht in die Lichtleitfaser 9 bis zum Kopplungsstück 10 an der Kopplungsstelle 6. An der Kopplungsstelle 6 wird Licht auf das Kopplungsstück 8 übertragen, wenn die Kopplungsstücke 8 und 10 zueinander ausgerichtet sind, d. h., wenn der Flügel 4 in senkrechter Stellung ist. Das Licht wird von der Kopplungsstelle 6 über den Lichtwellenleiter 7 zu dem Ende des Flügels 4übertragen und strahlt in die Abstrahlfläche des Positionslichts 5, wobei das Ende des Lichtleiters 7 direkt an die Abstrahlfläche des Positionslichtes 5 angekoppelt sein kann, aber auch in einen Hohlraum strahlen kann.
In Fig. 2 sind die sich in senkrechter Stellung des Flügels 4 gegenüberstehenden, die Lichtwellenleiter 9 und 7 aufnehmenden Kupplungsstücke 10 und 8 dargestellt.
Um die Zeitdauer der Lichtübertragung an der Kopplungsstelle 6 bei Durchlauf des Flügels zu verlängern, können eines oder beide Ende der Lichtleitfaser 9 und 7 als Oval entsprechend Fig. 3b) ausgebildet sein, wobei der jeweilige gesamte Lichtleiter diese Querschnittsform haben kann. Dabei ist das Oval mit seiner langen Achse, die leicht gekrümmt ist, in Richtung der Drehung des Rotors bzw. der Flügel 4 ausgerichtet.
Um das Kupplungsstück 10 gegen Regen zu schützen, kann ein Regenschutzdach 12 vorgesehen sein. Selbstverständlich können andere Schutzmaßnahmen gegen Witterungseinflüsse wie Vertiefungen oder zusätzliche Schutzhüllen vorgesehen werden.
Vom Prinzip her ist es auch möglich, daß der Lichtprojektor 11 direkt an der Kopplungsstelle 6 vorgesehen ist, so daß die von ihm abgegebene Strahlung direkt auf das jeweilige Ende 8 des Lichtleiters 7 fallen kann.
Es ist auch denkbar, daß der Lichtprojektor 11 in mehrere Lichtleiter 9 einstrahlt, die mehrere Kopplungsstellen bilden, beispielsweise ist denkbar, falls andere Bestimmungen gegeben sind, daß die Positionslichter 5 nicht nur im senkrechten Zustand abstrahlen, sondern auch in anderen Winkelbereichen und/oder, daß gleichzeitig mehrere Positionslichter strahlen.

Claims

1. Positionsbeleuchtung für Windkrafträder mit einem mehrere Flügel aufweisenden Rotor und einem einen Generator aufweisenden Stator, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in dem Stator eine Lichtquelle (11) vorgesehen ist, die Licht an eine Kopplungsstelle (6) zwischen Flügel und Stator strahlt, und daß an oder in den Flügeln mindestens ein erster Lichtleiter (7) angeordnet ist, dessen eines Ende optisch mit einer Abstrahlfläche (5) im Bereich der Spitze des jeweiligen Flügels (4) verbunden ist und dessen anderes Ende (8) fest an der Kopplungsstelle (6) zur Aufnahme und Weiterleitung des Lichts von Lichtquelle (11) zur Abstrahlfläche (5) angeordnet ist.

2. Positionsbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) optisch mit mindestens einem zweiten Lichtleiter (9) verbunden ist, der an oder in dem Stator (2) befestigt ist und dessen eines Ende Licht von der Lichtquelle (11) empfängt und dessen anderes Ende (10) fest and er Kopplungsstelle (6) zur Übertragung des Lichts von der Lichtquelle (11) auf den ersten Lichtleiter (7) befestigt ist, wenn die Enden des ersten und des zweiten Lichtleiters (7, 9) sich gegenüberstehen.

3. Positionsbeleuchtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsstelle (6) derart angeordnet ist, daß das Licht in senkrechter Stellung des Flügels (4) vom zweiten auf den ersten Lichtleiter (9, 7) übertragen wird.

4. Positionsbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Lichtprojektor (11) ist.

5. Positionsbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter als Lichtleitfaser oder Lichtleiterbündel aus Kunststoff oder Glas ausgebildet ist.

6. Positionsbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Lichtleiter zumindest im Bereich der Kopplungsstelle (6) im Querschnitt zur Verlängerung der Zeitdauer der Übertragung des Lichts an der Kopplungsstelle (6) bei Durchlauf des mindestens einen Flügels (4) in Drehrichtung oval ausgebildet ist.

7. Positionsbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Lichtleiter (7, 9) an der Kopplungsstelle (6) gegen Witterungseinflüsse geschützt sind.