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Title:
MULTI-FUNCTIONAL FLAP USED AS A BACK-FLOW FLAP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/116102
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device of a safety system and/or resource and energy-efficiency improvement system for influencing the flow around an aero- or hydrodynamic body (3), preferably an aerofoil (3), according to the principle of a back-flow flap (4), characterised in that: said device, together with the aero- or hydrodynamic body (3), in particular aerofoil (3), form at least a partial shift of the delimitation (21) of the flap region by means of the back-flow flap (4) and the delimiting component (5) thereof when the back-flow flap (4) is partially and/or completely raised, thus influencing the trailing edge separation vortex/vortices (1) and/or the flap separation vortex/vortices (2); and in that the delimitation (21) of the flap region shifts completely up to or beyond the profile trailing edge (6), or shifts only to a section in front of the profile trailing edge (6). The delimitation component is movably connected to the aerofoil (3) by means of a basic element (23) and is preferably permanently secured and/or releasably secured for maintenance purposes, thus ensuring a long service life for the rotor blade and/or wind turbine and/or flap system, preferably > 5 years, particularly preferably > 10 years, and most patricularly preferably >= 20 years, and/or thus optionally allowing simple removal/replacement.

Inventors:
RÖHM DIETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2016/100029
Publication Date:
July 28, 2016
Filing Date:
January 24, 2016
Export Citation:
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Assignee:
RÖHM DIETER (DE)
International Classes:
F03D7/02; B64C3/46; B64C9/02; F03B3/12; F03D1/06; F03D80/30
Domestic Patent References:
WO2014207015A12014-12-31
Foreign References:
US20130266441A12013-10-10
US20110272532A12011-11-10
US2616509A1952-11-04
US20080292461A12008-11-27
US20110097207A12011-04-28
DE102010041111A12012-03-22
JP2004183640A2004-07-02
US7293959B22007-11-13
EP1623111B12008-09-17
DE102010041111A12012-03-22
DE102012000431A12013-07-18
Other References:
PATONE G ET AL.: "Aeroflexible Oberflächenklappen als Rückstrombremsen", TECHNICAL REPORT TR-96-05, 1 May 1996 (1996-05-01)
MEYER; ROBERT K. J., EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN VON AUF TRAGFLÜGELN ZUR BEEINFLUSSUNG VON STRÖMUNGSABLÖSUNGEN
"Dissertation TU Berlin Hermann-Föttinger", MENSCH & BUCH VERLAG
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines, das Rotorblatt, verstärkenden Basiselementes,

dadurch gekennzeichnet dass, dieses durch z.B. einer Rotorblatt- Hinterkanten-Verstärkung mit zumindest einem Dreiecks- oder Z- o- der V-oder Nasenleisten- oder Vieleck- förmigen Basiselement gebildet wird und die Rotorblattstruktur dadurch statisch verstärkt (ggf. repariert) und/oder vor äußeren Einwirkungen schützt, insbesondere an der Hinterkante und ggf. an der Vorderkante (Flügelnase) sowie ggf. an bestimmten Abschnitten des Rotorblattes /Stellen an Blattsegmenten, ggf. zur Anbringung von Wirbelgeneratoren und/oder anderen Basiselementen und/oder Flaps und/oder Blitzschutz.

2. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines zumindest Lärmreduzierenden Auftriebselementes und/oder Basiselementes,

dadurch gekennzeichnet dass, durch eine flexible und/oder feste geformte, insbesondere gezahnte, gezackte, borstige, gelochte, ganz besonders bevorzugt geschlitzte, Faden-, Vogelfeder-, Fingerförmige (geknickter Stab oder Rohr) und Spiralen-förmige (2 oder 3D-förmige Spirale) Hinterkante des Auftriebselementes und/oder des Basiselementes (Vorne und Hinten möglich) und dass dadurch weniger Lärm erzeugt, bzw. als im Ursprungszustand des Rotorblattes (Bei Nachrüstung).

3. Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und zur Verringerung der Belastungen an der Rotorblatt- und ggf. Na- benstruktur und dadurch werden dynamische Rotorschwingungen quer zur Profilsehne (Flapwise, dynamische Gier-Schwingungen ) und parallel zur Profilsehne des Rotorblattes (edgewise) angeregt und können zu erheblichen Spitzenbelastungen des Rotorblattes führen und was langfristig zu Materialermüdung führen kann ( ggf. verkürzte Lebensdauer), dadurch gekennzeichnet dass, dass zumindest ein Schwingungsdämpfendes Element angewendet wird, was in Form zumindest eines aktiven und /oder passiven Flaps erfolgt und dass, dieses Rotorblatt durch Massenausgleich und /oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch reagiert, und durch zumindest ein pas- sives und/oder aktives Auftriebselement dämpfend wirkt und dadurch ggf. die Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windenergieanlage und/oder des Flap-Systems erhöht wird.

4. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen C und/oder D einsetzbar ist, und in Funktion eines Sturmschutzes /Overspeed-protection arbeitet, Überbelastungen der Rotorblätter verhindert und eine Ertragssteigerung bei Geschwindigkeiten durch eine höhere Starkwind-Laufdauer bei größer VMax-normal ermöglicht, dass dadurch ein ausreichender Über- lastungsschutz für Böen/Thermik vorliegt, z.b. bei < 50% der Nennleistung, bevorzugt bei < 70% der Nennleistung, besonders bevorzugt <= 95 % der Nennleistung, ganz besonders bevorzugt <= 100 % der Nennleistung,

dadurch gekennzeichnet, dass dieses durch zumindest ein Auftriebsre- duzierendes (Oberseite und ggf. Unterseite) Flap/ Auftriebselements des Rotorblattes erreicht wird und dass bei der Geschwindigkeit VMax- Normal kein Cut-off erfolgt, sondern über das aktive Flapsystem, auf zumindest der Oberseite die Windenergieanlage, durch Widerstandserhöhung und/oder Auftriebsreduzierung, zumindest soweit abgebremst wird, dass die Nennleistung nicht überschritten wird und/oder eine Überlastung nicht erfolgt und/oder die Netzstabilität nicht gestört ist und dass, dieses durch aktiv betätigte Flaps ggf. auch per Rotorblatt- und/oder Zentrifugalkraft-/Messung und/oder Massenträgheit / Be- schleunigungs- Messung und/oder Geschwindigkeits- Messung betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird. 5. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B in der Funktion als Anfahrhilfe bei Schwachwind und Ertragsverbesserung einsetzbar ist, durch zumindest ein Auftriebserhöhendes Auftriebselement, welches den Auftriebsbeiwert und dadurch der Energie-Ertrag bei hohen Anstellwinkeln (bis ca. VNenn) deutlich erhöht,

dadurch gekennzeichnet, dass dieses Auftriebselement bevorzugt an der Oberseite, besonders bevorzugt an der Hinterkante der Oberseite des Rotorblattes angebracht ist und durch passiv und/oder aktiv betätig- te Flaps pneumatisch und /oder hydraulisch und/oder Magneto-

Rheologisch betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird, und dass, etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung und/oder die Auftriebssteuernde Flap-Regelung zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/ Regelung (Fein-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Grob-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung (Grob-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Fein-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln.

6. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem aktiven und/oder passiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und/oder in der Funktion als System der Stei- figkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungssystem,

dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden und dass, zumindest ein Teil des Flaps eine hohe Steifigkeit aufweist und bevorzugt und eine Steifigkeit in Form eines Zug-E-Moduls von zumindest 50 GPa und/oder einer Zugfestigkeit von mindestens 0,4 GPa überschreitet.

7. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktivenFlap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D , in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstär- kendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von <90 Grad, bevorzugt <75 Grad, ganz besonders bevorzugt <60 Grad, begrenzt.

8. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist : verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungs-Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und ange- ordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei mittleren bis hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb in dieser Zone, und den Ertrag deutlich erhöht werden kann,

die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stell und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, ge- bildet sind, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen, dass die Aktivierungseinrichtung ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) und/oder faltbares Element, bevorzugt Bestandteil des Auftriebselementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann, und sich schnell und/oder allmählich, verändern läßt.

9. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist : verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längs- richtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungs-Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei mittleren bis hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb in dieser Zone, und den Ertrag deutlich er- höht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stell und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind,

und dass diese Klappen eine erhöhte Steifigkeit des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung, insbesondere Faltbar, aufweisen, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen, schnell und/oder allmählich, verändern läßt.

10. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgen- des aufweist :

verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen, welche kein im Flügel integrierter Schlauch ist, verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebsund/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zu- mindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs-Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebs- elemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert,

und/oder bei mittleren bis hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb in dieser Zone, und den Ertrag deutlich erhöht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stell und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, und dass die Aktivierungseinrichtungen aus zumindest einem mit Fluid befüllbaren Schlauch besteht, welcher insbesondere Faltbar ist und sich beim befüllen, bevorzugt nur 2-dimmensional verformt und dass das Aktivierungseinrichtungs-System aus, zumindest einem mit Fluid befüllbaren Schlauch, einem Leitungssystem, zumindest einem Druckspeicher und zumindest einem Steuerventil besteht, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,

schnell und/oder allmählich, verändern läßt.

1 1 . Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, welches Nachrüstfähig ist und/oder wieder einfach Entfernbar ist und eine hohe Lebensdauer aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattstruktur durch die Anbringung mittels Klebeverbindung (Große Klebefläche), z.B. am Basiselement (23), Niet-, Schrauben-, Scheren-, Hänge-, Klemm- oder Steckverbindung statisch nicht bzw. unbedeutend beeinträchtigt wird und da- durch eine hohe Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windkraftanlage und/oder des Flap-Systems ermöglicht, bevorzugt > 5 Jahre, besonders bevorzugt > 10 Jahre, ganz besonders bevorzugt >= 20 Jahre und/oder ggf. ein einfaches Entfernen/Austauschen ermöglicht.

Für die Amortisation eines z.B. Nachrüstfähigen Systems ist desssen Lebensdauer von großer Bedeutung. Amortisationszeiten von <= 4 Jahren sind üblich.

12. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems (8,9,10) das zur Ertragsver- besserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines mit einem Fluid befüllbaren (aufblasbaren) Aktuator-Elementes (22), und ggf. einem Flap bei Bedarf sehr einfach Nachrüstfähig und/oder Anbringbar und/oder Austauschbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Aktuator-Element (22) und/oder ein Bestandteil davon mit einem Fluid befüllbar (aufblasbar) ist, und dieses gleichzeitig zumindest im Ausgangszustand gefaltet sein kann. 13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, das Flap selbst oder ein Schlauch (13) pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch befüllt (aufgebla- sen) werden kann und sich dabei 2-dimensional (ohne wesentliche Dehnung des Schlauchmaterials), ggf. 3-dimensional (mit wesentlicher Dehnung des Schlauchmaterials), verformt und dadurch das Flap / Auftriebselement (4,8,9,10) durch das Aktuator-Element (22) bewegt wird, und dass, das Flap und/oder Aktuatorelement aus einem Dreiecks-, Parallelogramm-, Schlauch- oder Vieleck-, RS-Klappen- förmigen Auftriebselementen (4,8,9,10) besteht, und dass, Flap und/oder Aktuator- Element durch eine Makrostatik verstärkt wird, durch z.B. Dreiecks-, Parallelogramm-, Schlauch- oder Vieleck- , planen RS-Klappen-, Wölb- förmige Strukturen, u.ä.

14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,

dadurch gekennzeichnet dass, das dass das Flap (4,8,9,10) und/oder Aktuator-Element (22) durch eine Mikrostatik verstärkt wird durch z.B. gelaserte, gepresste, geprägte, gestanzte, gedruckte, geätzte, gedruckte, Oberflächenstrukturen, z.B. ähnlich der Vogelfedern, sowie textile Verstärkungsfasern wie GFK, CFK, Kevlar, Basalt, (ggf. integriert) u.ä. Solche Oberflächenstrukturen können auch kleine oder größere Kanäle beinhalten welche die Aufstellhysterese der Rückstromklappe (4,8,9,10) positiv beeinflusst.

15. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,

dadurch gekennzeichnet dass, das dass das Flap (4,8,9,10) und/oder Aktuator-Element (22) durch eine Mikrostatik verstärkt wird durch z.B. gelaserte, gepresste, geprägte, gestanzte, gedruckte, geätzte, gedruckte, Oberflächenstrukturen, z.B. ähnlich der Vogelfedern, sowie textile Verstärkungsfasern wie GFK, CFK, Kevlar, Basalt, (ggf. integriert) u.ä. Solche Oberflächenstrukturen können auch kleine oder größere Kanäle beinhalten welche die Aufstellhysterese der Rückstromklappe (4,8,9,10) positiv beeinflusst.

16. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,

dadurch gekennzeichnet dass, das Flap (4,8,9,10) zumindest ein Anschlagmittel besitzt, wie z.B. Kevlarschnur, Draht, Bänder, Hebel, Auftriebselement selbst, Lamelle, Schlauch, Gitternetz, Faltenbalg (bevorzugt seitlich), welches den Maximal-Ausschlag begrenzt.

Die Weg-Begrenzung ist bei Luft-Fahrzeugen aus Sicherheitsgründen bei gefährlichen Flugzuständen und der Lebensdauer notwendig. Bei Windkraftanlagen ist die Weg-Begrenzung bei Schnee/Eis aus Sicherheitsgründen und der Lebensdauer notwendig. Auch ist bei aktiver Betätigung ein etwas früheres Anfahren des Rotors zu erwarten. 17. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,

dadurch gekennzeichnet dass, dass das Flap und/oder Aktuator- Element aus zumindest einem Auftriebselement besteht, welches aus zumindest einer gewölbten oder auch mehrfach gewölbten Platte be- steht (3D-Platte) wie z.B. aus einer Jalousie- Lamelle o.ä.

Dies ist für die Anpassung an die Profilwölbung von Vorteil.

18. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, das Aktuator-Element (22) mittels eines Überdruck- und/oder Unterdruck-Speichersystems bei Bedarf sehr schnell befüllt und/oder entleert werden kann.

Dies ist insbesondere für eine schnelle und einfache Fluid- Bereitstellung von Vorteil und erlaubt einen doppeltwirkenden hydraulischen und/oder pneumatischen Aktuator der schnell reagiert. Bevorzugt ist dieses Überdruck- und/oder Unterdruck-Speichersystem in der Rotornase / Spinner /Rotorblattwurzel an- / bzw. untergebracht.

19. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines, das Rotorblatt, verstärkenden Basiselementes (23),

dadurch gekennzeichnet dass, dieses durch z.B. einer Rotorblatt- Hinterkanten-Verstärkung mit zumindest einem Dreiecks- oder Z- o- der V-oder Nasenleisten- oder Vieleck- förmigen Basiselement (23) gebildet wird und die Rotorblattstruktur dadurch statisch verstärkt (ggf. repariert) und/oder vor äußeren Einwirkungen schützt, insbesondere an der Hinterkante und ggf. an der Vorderkante (Flügelnase) sowie ggf. an bestimmten Abschnitten des Rotorblattes /Stellen an Blattsegmenten, ggf. zur Anbringung von Wirbelgeneratoren und/oder anderen Basiselementen und/oder Flaps und/oder Blitzschutz.

Bei V-förmigen Hinterkanten-Basiselementen (23) kann z.B. ein kleiner Kanal mit ca. der Dicke der Hinterkante selbst, bereitgestellt werden, welcher für die Pneumatische, Hydraulische, elektrische Versorgung und/ oder die Blitzschutzableitung dienen kann.

Auch kann das Basiselement oder Teile davon als Blitzschutz dienen.

20. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines zumindest Lärmreduzierenden Auftriebselementes und/oder Basiselementes,

dadurch gekennzeichnet dass, durch eine flexible und/oder feste geformte, insbesondere gewellte, gezahnte, gezackte, borstige, gelochte, ganz besonders bevorzugt geschlitzte, Faden-, Vogelfeder-, Fingerförmige (geknickter Stab oder Rohr) und Spiralen-förmige (2 oder SD- förmige Spirale) Hinterkante des Auftriebselementes und/oder des Basiselementes (Vorne und Hinten möglich) und dass dadurch weniger Lärm erzeugt, bzw. als im Ursprungszustand des Rotorblattes (Bei Nachrüstung).

Auch können solche entsprechend geformten Elemente an kompletten Teilen von Flügeln, insbesondere Außenflügeln und/oder Rudern ange- bracht sein.

21 . Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap- Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und zur Verringerung der Belastungen an der Rotorblatt- und ggf. Nabenstruktur und dadurch werden dynamische Rotorschwingungen quer zur Profilsehne und (dynamische Gier-Schwingungen ) parallel zur Profilsehne des Rotorblattes angeregt und können zu erheblichen Spitzenbelastungen des Rotorblattes führen und was langfristig zu Materialer- müdung führen kann ( ggf. verkürzte Lebensdauer),

dadurch gekennzeichnet dass, dass zumindest ein Schwingungsdämpfendes Element angewendet wird, was in Form zumindest eines aktiven und /oder passiven Flaps erfolgt und dass, dieses Rotorblatt durch Massenausgleich und /oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch reagiert, und durch zumindest ein passives und/oder aktives Auftriebselement dämpfend wirkt und dadurch ggf. die Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windenergieanlage und/oder des Flap-Systems erhöht wird.

22. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen C und/oder D einsetzbar ist, und in Funktion eines Sturmschutzes /Overspeed-protection arbeitet, Überbelastungen der Rotorblätter verhindert und eine Ertragssteigerung bei Geschwindigkeiten durch eine höhere Starkwind-Laufdauer bei größer VMax-normai ermöglicht, dass dadurch ein ausreichender Überlas- tungsschutz für Böen/Thermik vorliegt, z.b. bei < 50% der Nennleistung, bevorzugt bei < 70% der Nennleistung, besonders bevorzugt <= 95 % der Nennleistung, ganz besonders bevorzugt <= 100 % der Nennleistung,

dadurch gekennzeichnet, dass dieses durch zumindest ein Auftriebsreduzierendes (Oberseite und ggf. Unterseite) Flap/ Auftriebselements des Rotorblattes erreicht wird und dass bei ca. der Geschwindigkeit VMax-Normai kein Cut-off erfolgt, sondern über das aktive Flapsystem, auf zumindest der Oberseite die Windenergieanlage, durch Widerstandser- höhung und/oder Auftriebsreduzierung, zumindest soweit abgebremst wird, dass die Nennleistung nicht überschritten wird und/oder eine Überlastung nicht erfolgt und/oder die Netzstabilität nicht gestört ist und dass, dieses durch aktiv betätigte Flaps ggf. auch per Rotorblatt- und/oder Zentrifugalkraft-/Messung und/oder Massenträgheit / Be- schleunigungs- Messung und/oder Geschwindigkeits- Messung betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird.

Das Flap kann auch per Massenträgheitskräften /-Momenten passiv betätigt werden, wie dies in Figur 19- 21 ersichtlich und beschrieben ist. 23. Vorrichtung und Verfahren in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B in der Funktion als Anfahrhilfe bei Schwachwind und Ertragsverbesserung einsetzbar ist, durch zumindest ein Auftriebserhöhendes Auftriebsele- ment, welches den Auftriebsbeiwert und dadurch der Energie-Ertrag bei hohen Anstellwinkeln (bis ca. VNenn) deutlich erhöht,

dadurch gekennzeichnet, dass dieses Auftriebselement bevorzugt an der Oberseite, besonders bevorzugt an der Hinterkante der Oberseite des Rotorblattes angebracht ist und durch passiv und/oder aktiv betätig- te Flaps pneumatisch und /oder hydraulisch und/oder Magneto-

Rheologisch betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird, und dass, etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung und/oder die Auf- triebssteuernde Flap-Regelung zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/ Regelung (Fein-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Grob-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung (Grob-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Fein-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln.

24. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen C und/oder D in der Funktion Overspeed und/oder Schwingungsdämpfendes und Auftriebsreduzierendes Auftriebselement einsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass durch das Flap und/oder Auftriebselement und/oder Aktuators (22) und/oder eines Schlauches (13), offenbare und verschließbare Öffnungen (18) zwischen der Überdruck führenden Oberseite und der Unterdruck führenden Unterseite , zur Auftriebsreduzierung, zumindest zum Teil mittels Druckausgleich, genutzt werden können dass, das Flap und/oder Aktuator-Element (22) und/oder eines Schlauches (13) und die offenbare und verschließbare Öffnungen (18) und/oder Ventile, bevorzugt im Bereich der größten Dicke des Profils (19), besonders bevorzugt an der Hinterkante des Profils/Rotorblattes, angebracht sind.

Bevorzugt verschliest das aktive Aktuator-Element (22) die offenbare und verschließbare Öffnungen (18) und/oder Ventile.

25. Vorrichtung und Verfahren in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D in der Funktion als Eis- und Schnee- Entfernungssystem einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kräfte und/oder Bewegung der aktiven Flaps der Schnee und/oder Eisansatz des Rotorblattes, zumindest zum Teil, ggf. frühzeitig Proaktiv, entfernt und damit ggf. zumindest teilweise vermieden wird und dass, durch aktiv betätigte (angehobene) Flaps, welche pneumatisch und /oder hydraulisch und/oder Magneto- Rheologisch betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt werden, der Schnee- und/oder Eisansatz zumindest zum Teil, ggf. frühzeitig Proaktiv, entfernt und damit ggf. zumindest teilweise vermieden wird und/oder dass, durch die zumindest zeitweise beheizten Basiselemente (23) und/oder Auftriebselemente und/oder Flaps mit einer Antihaftfolie oder -Beschichtung versehen sind, um Umwelteinflüsse wie Mückenansatz und Beschädigungen durch Vogelschlag zu verringern.

Es ist bekannt, dass gerade die Flügelnase im Verlaufe der Zeit durch Verwitterung eine rauhere Oberfläche erfährt (Verschlechterte Aerody- namik und Lebensdauer) und dass hierzu eine aufgeklebte Antifhaftfolie aus z.B. PTFE auch den insbesondere im Frühjahr zahlreichen Mückenansatz zumindest zum Teil verhindert und das Rotorblatt vor Verwitterung und Vogelschlag und Salzwasseratmosphäre ( bei Küstenoder Offshore-Windkraftanlagen) schützt.

Dieser Verwitterungsschutz kann auch als Basiselement (23) fungieren in dem es in bestimmten Bereichen Verstärkungen aufweist an denen Bauteile befestigt sind.

26. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem ak- tiven und/oder passiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und/oder in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungssystem,

dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden und dass, zumindest ein Teil des Flaps eine hohe Steifigkeit aufweist und bevorzugt eine Steifigkeit in Form eines Zug-E-Moduls von zumindest 50 GPa und/oder einer Zugfestigkeit von mindestens 0,4 GPa überschreitet.

27. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D , in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von <90 Grad, bevorzugt <75 Grad, ganz besonders bevorzugt <60 Grad, begrenzt.

Der Öffnungswinkel des Flaps ist so definiert, dass die Vorder- und Hinterkante des Flaps den Öffnungswinkel festlegen, was dann auch bei hochflexiblen oder Teilflexiblen Flaps möglich ist.

28. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzie- rendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebs- reduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) und/oder faltbares Element, eingesetzt werden kann, bevorzugt Bestandteil des Aktuator-Elementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann.

29. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzie- rendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebs- reduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, , dass ein mit einem Fluid füllbares (aufblas- bares)oder faltbares Element, eingesetzt werden kann, bevorzugt Bestandteil des Aktuator-Elementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann

30. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist :

verstellbare Flaps oder Auftriebselemente, die auf oder an der Oberflä- che des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und durch

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert,

und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels, den Auftrieb in dieser Zone und der Ertrag deutlich erhöht werden kann,

die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind,

wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,

schnell und/oder allmählich, verändern lässt.

31 . Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist :

verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungs-Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und ange- ordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann,

die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch Verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist, dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus min- destens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,

schnell und/oder allmählich, verändern lässt.

32. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist :

verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerody- namischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Over- speedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungs-Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebsele- mente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann,

die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der

Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen, dass die Aktivierungseinrichtung ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) und/oder faltbares Element, bevorzugt Bestandteil des Auftriebselementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann, und sich schnell und/oder allmählich, verändern lässt.

33. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist :

verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberflä- che des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämp- fenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee- Entfernungs-Eigenschaften des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen An- stellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrich- tung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder , einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, ge- bildet sind,

und dass diese Klappen eine erhöhte Steifigkeit des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung, insbesondere Faltbar, aufweisen, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,

schnell und/oder allmählich, verändern lässt.

Als hoher Anstellwinkel werden diese angesehen , die zumindest ca. den maximalen Auftriebsbeiwert CA erzeugen, bevorzugt mindestens 70 % des maximalen Auftriebsbeiwertes CA, besonders bevorzugt mindestens 80 % des maximalen Auftriebsbeiwertes CA.

34. Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist : verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und

Aktivierungseinrichtungen, welche kein im Flügel integrierter Schlauch ist, verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften / Overspeed protection, und/oder als An- fahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder

Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs- Eigenschaften

des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert,

und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,

dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens , einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, und dass die Aktivierungseinrichtungen aus zumindest ei- nem mit Fluid befüllbaren Schlauch besteht, welcher insbesondere

Faltbar ist und sich beim befüllen, bevorzugt nur 2-dimmensional verformt und dass das Aktivierungseinrichtungs-System aus, zumindest einem mit Fluid befüllbaren Schlauch, einem Leitungssystem, zumindest einem Druckspeicher bzw. Unterdruckspeicher und zumindest einem Steuerventil besteht,

wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,

schnell und/oder allmählich, verändern lässt.

35. Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen- Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), bevorzugt eines Flügels (3), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4), dadurch gekennzeichnet, dass diese mit dem Aero- oder Hydrodynamischen Körper (3), insbesondere Flügel (3), zumindest eine teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) durch die Rückstromklappe (4) und deren Abgrenzungs-Bauteil (5) bei teilweiser und /oder vollständiger Aufstellung der Rückstromklappe (4) ausbilden und so dass dadurch der/die Endkanten-Ablösewirbel (1 ) und/oder Klappen-Ablösewirbel (2) beeinflusst wird/ werden, und dass die Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) sich vollständig bis an oder über die Profil-Endkante (6) verschiebt oder auch nur bis zu einem Teil vor der Profil-Endkante (6) verschiebt, und dass sich dadurch der Auftriebsbeiwert CA weiter erhöht.

36. Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen- Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), bevorzugt eines Flügels (3), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4), dadurch gekenn- zeichnet, dass diese mit dem Aero- oder Hydrodynamischen Körper (3), insbesondere Flügel (3), zumindest eine teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) durch die Rückstromklappe (4) und deren Abgrenzungs-Bauteil (5) bei teilweiser und /oder vollständiger Aufstellung der Rückstromklappe (4) ausbilden und so dass dadurch der/die Endkanten-Ablösewirbel (1 ) und/oder Klappen-Ablösewirbel (2) beeinflusst wird/ werden, und dass die Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) sich vollständig bis an oder über die Profil-Endkante (6) verschiebt oder auch nur bis zu einem Teil vor der Profil-Endkante (6) verschiebt, und dass sich dadurch der Auftriebsbeiwert CA, und/oder dass sich die Anzahl der Druckbereiche am Profil von 2 auf 3 Bereiche, weiter erhöht.

37. Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen- Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), bevorzugt eines Flügels (3), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4), dadurch gekennzeichnet, dass diese mit dem Aero- oder Hydrodynamischen Körper (3), insbesondere Flügel (3), zumindest eine teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) durch die Rückstromklappe (4) und deren Abgrenzungs-Bauteil (5) bei teilweiser und /oder vollständiger Aufstellung der Rückstromklappe (4) ausbilden und so dass dadurch der/die Endkanten-Ablösewirbel (1 ) und/oder Klappen-Ablösewirbel (2) beeinflusst wird/ werden, und dass die Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) sich vollständig bis an oder über die Profil-Endkante (6) verschiebt oder auch nur bis zu einem Teil vor der Profil-Endkante (6) verschiebt, und dass dieses mit einem Basiselement (23) auf dem Flügel (3) beweglich verbunden, bevorzugt dauerhaft und/oder für Wartungszwecke wieder lösbar, befestigt ist, wobei dadurch eine hohe Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windkraftanlage und/oder des Flap-Systems ermöglicht, bevorzugt > 5 Jahre, besonders bevorzugt > 10 Jahre, ganz besonders bevorzugt >= 20 Jahre und/oder ggf. ein einfaches Entfernen/Austauschen ermöglicht.

38. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rückstromklappe (4) mit dem Flügel (3) oder alleine, mindestens eine Parallelogramm-förmigen (10), und/oder Drei- eck-förmigen (8) und/oder Kreissegment-förmigen Bereich (9), insbesondere selbstbewegliche Rückstromklappe (8,9,10), bildet und dadurch zumindest eine Passive und/oder Aktive Rückstromklappe (8,9,10) entsteht. 39. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Rückstromklappe (4,8,9,10) in Grundstellung (Anliegend) annähernder paralleler Richtung (horizontal) zur Profiloberfläche oder in einem Winkel von > 30 Grad, bevorzugt in einem Winkel von > 45 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von > 60 Grad, zur Profiloberfläche als Rückstromklappe (4,8,9,10) und/oder Spoiler/Ruderklappe und/oder Bremsklappe ausgebildet ist.

40. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Rückstromklappe (4,8,9,10) an jeder Stelle auf/an dem und/oder in dem Flügel (3) erfolgen kann und/oder deren aero- oder hydrodynamische Integration, keine komplette Durchdringung der Schalen- und/oder Sandwich-Bauweise erfordert.

41 . Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Überhöhung bei einer nachträglichen und/oder äußeren Anbringung der Rückstromklappe (4,8,9,10) auf den Flügel (3) mittels eines aero- bzw. hydrodynamisch gestalteten Klappenüberganges (20) z.B. in Form einer Schräge oder Kurve, bevorzugt mit einem gewölbten und elastischen Abdeckband, erfolgt.

42. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (7) der Abgrenzungs-Bauteile (5) der Rückstromklappe (4) durch ein drehendes und /oder elastisches Scharnier (1 1 ) und/oder elastisches Bauteil-Material gebildet werden kann.

43. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die aktive Rückstromklappe (4) mittels mindestens eines Aktors (15), z. B. mechanisch (z.B. über Hebel, Stangen, Seile, Federn) und/oder elektrisch (z.B. über Elektromagnete, lineare oder drehende Elektromotoren ) und/oder hydraulisch (z.B. über Zylinder oder Motoren) und/oder pneumatisch (z.B. über Zylinder, Schläuche (13), Parallelogramm-Schlauch (10), Dreiecks-Schlauch (8), Flach- Schlauch, Kreissegment-Schlauch (9) oder pneumatische Motoren/ Aktoren) und/oder Magneto-Rheologisches Fluid bzw. Polymer bewegt wird.

44. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstromklappe (4) z.B. durch Seile, Drähte, Stangen, Hebel, Bänder, Federn, Wände, Folien, Faltstruktur und /oder Aktuator-Element (22) eine Wegbegrenzung erfährt. 45. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Rückstromklappe (4) zumindest teilweise zur Versteifung ( statische Verbesserung gegen Schwingungen) eine aus z.B. Wölb-/Präge- und/oder bionische (Haifischhaut- Struktur) und/oder andersartig bekannte verstärkende und/oder aero- dynamische Verbesserungs-Struktur erhält.

46. Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren- Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe ( 8,9,10) dadurch gekennzeichnet, dass eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln. 47. Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren- Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luft- fahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (8,9,10) dadurch gekennzeichnet, dass eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln.

48. Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren- Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (8,9,10) dadurch gekennzeichnet, dass eine a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, und/oder

c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln.

49. Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren- Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (8,9,10) dadurch gekennzeichnet, dass eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels mittels mindestens einem Kamerasystem

und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, mittels mindestens einem Kamerasystem pro Flügel (3) erfolgt,

und/oder

c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln.

50. Vorrichtung eines Hydraulik- und/oder Pneumatik-und/oder Magne- to-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2- dimensionalen Aktuator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bevorzugt einer Drehbewegung und einem Drehmoment, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Aktuator (2) aus mindestens einer Fläche/Wand (5,6,7), bevorzugt aus 3, ganz bevorzugt 4, ganz besonders bevorzugt aus einer gerad-zahligen Anzahl an Flächen/Wänden (5,6,7), und zumindest einem, mit Fluid-befüllbarem Raum (10) und aus mindestens einem gelenkförmigem Element (9), besteht.

51 . Vorrichtung eines Hydraulik- und/oder Pneumatik-und/oder Magne- to-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2- dimensionalen Aktuator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bevorzugt einer Drehbewegung und einem Drehmoment, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Aktuator (2), in einer möglichen ersten Position, z.B. zusammengeklappte Ruheposition, eine flache Außen-Kontur ähnlich einer, bevorzugt dünnen, Platte und in einer zweiten möglichen und bevorzugten Position, z.B. 90 Winkelgrade verdreht, als eine auseinandergeklappte Arbeitsposition einnimmt, z.B. und dabei sich und/oder die angebrachte Vorrichtung in Form einer mehreckigen Querschnitts-

Außenkontur, z.B. Dreieckig, Viereckig, Parallelogramm-förmig, Sechseckig, Vieleckig, Scherenförmig, ausbildet.

52. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Fluid-befüllbare Raum (10), bevorzugt aus einem faltbaren Aktuator (2) gebildet ist.

53. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2), insbesondere einem gelenkförmi- gern Element (9), bevorzugt aus einem faltbaren Schlauch (10) und/oder faltbaren Aktuator (2), besteht.

54. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche/n bzw. Wand/e (6,7,8) starr oder flexibel, bevorzugt aber starr ist/sind und zumindest eine Fläche/ Wand (6,7,8) mit einem Grundkörper (1 ) gelenkig verbunden und/oder daran befestigt ist.

55. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 2-dimensionale Aktuator-Bewegung (1 1 ), insbesondere eine Drehbewegung, bis zu ca. 90 Winkelgrade, bei Anord- nung von mehreren Aktuatoren (2), besonders bevorzugt 180 Winkelgrade, ganz besonders bevorzugt bis zu ca. 360 Winkelgrade mit mehreren entfalteten Aktuatoren (2) oder mehr ermöglicht, und dass diese entfaltete Anordnung dann wie eine Wabenstruktur aussieht. 56. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Kraft proportional zur wirksamen Aktu- atorfläche und des pneumatischen und/oder hydraulischen Fluiddru- ckes in Richtung der Drehbewegung (1 1 ) wirkt und damit über eine o- der mehrere Flächen/Wände und/oder Vorrichtungen /Hebelarme ein Drehmoment ausübt.

57 .Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) so angeordnet ist, dass dieser Ak- tuator (2), zumindest zwischen diesen beiden Positionen, in Form einer Drehbewegung um, zumindest ein, bevorzugt mindestens 3, ganz besonders bevorzugt mindestens 4 gelenkformige Elemente (9) bewegbar und /oder Positionierbar ist.

58. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, das/die Gelenk/e (9) durch den Aktuator (2) selbst ausgebildet wird, und dass dieser Aktuator (2) in Form eines zumindest 2- dimensional radial verformbaren und/oder elastischen Schlauches / Hülle (10), besonders bevorzugt mindestens 2 ineinander gesteckten Schläuchen/ Hüllen (10) gebildet wird, wobei die Fläche/n / Wänd/e (6,7,8) dazwischen und/oder Außen und/oder Innen angeordnet sein können.

59 .Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mehrerer solcher Aktuatoren (2) aneinander z.B. 2 Aktuatoren (2) um 90 Winkelgrade gedreht und miteinander verbunden, eine 2- und/oder 3- Dimensionale Bewegung ermög- liehen.

60. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrwandige Anordnung, zumindest eines Aktuators (2), insbesondere zu einer erhöhten Sicherheit, insbesondere für den Einsatz bei hoch zuverlässigen und/oder Sicherheitsrelevanten Systemen, ermöglicht.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) eine Schwingungsdämpfende Funktion übernehmen kann.

61 . Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung (1 1 ) und Krafterzeugung über Druckluft- Über- und/oder Unterdruck, bevorzugt Über- und/oder Unterdruckspeicher (25,26) z.B. Druckluft- /CO2- Kartusche, möglich ist, wie z.B. für Sicherheitsysteme, wie das Notöffnen von Fluchttüren, Notschließen von Lüftungs-Brandschutzklappen.

62. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) in Kombination mit einer Bewe- gungsrückstellung, zumindest mittels einer Kraft zu einer der beiden

Positionen hin bewegt wird, durch z.B. Federkraft, Gewichtskraft, Handkraft, Außen-/ Strömungs- Staudruck und/oder Unter-/Überdruck, Flieh- kraft.

63. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fläche/ Wand (6,7,8) gerade oder gekrümmt und/oder verstärkt ist, wie z.B. mittels Makro-, Mikro-, Nano- Strukturierung, wie z.B. mittels Wölbstrukturen aus Metallen oder Kunststoffen, und/oder Verstärkungen, wie z.B. mittels Faserverbund- Kunststoffe, wie z.B. GFK oder CFK und/oder Nanopartikel- Verstärkungen Und/oder Oberflächen wie z.B. Nano-Carbonfasern.

64. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche/ Wand (6,7,8) zumindest so Steif ist, wie eine gerade Vergleichs-Platte ohne Versteifungen aus 1 mm Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK).

65. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Enden des Aktuators (2) und/oder Schlauches und/oder Hülle (10), mittels eines Wölbbodens und/oder Faltstruktur und/oder Flachgedrückt und dadurch Fluiddicht verschlos- sen und /oder bevorzugt im gefalteten Zustand des Aktuators (2) flach sind.

66. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 2-dimensionale Aktuator-Bewegung (1 1 ) dazu benutzt wird, um zu Bewegen und/oder zur Kraftausübung und/oder

Öffnen und/oder Schließen und/oder Positionieren und/oder Aufrichten und/oder Ausrichten und/oder Verschieben und/oder Heben und/oder Weichenstellend, von daran befestigten und/oder nicht befestigten Bauteilen (4), wie z.B. zur Benutzung für die Sortierung / Weichenstellung von Bauteilen (4), Produktionsteilen, für Roboter/ Menschen künstliche bewegte Gelenke und Hände und Füße, Maschinen, Aktoren, Aktuato- ren (2), Messsysteme, Gebäude, Schutzhüllen für Sturmschutz, Auto- Bauteile (4) wie Lenkung, Verdeck, Türöffner/-schließer, Stoßstange, Airbag, Auto-Einparkhilfe, Auto-Spiegelverstellung, AutoScheibenwischer, Auto-Scheinwerfer, Behälter, Kanäle, Pumpen, Hüllen, Container, Klappen, Hebel, Verriegelungen, Türen, Fenster, Si- cherheitssysteme, Fluchttüren, Lüftungs-Brandschutzklappen, Tische, Stühle, Wände, Klemmung, Spannstock, Maschinen-Aktuator (2) für Werkzeugwechsel oder Maschinen-Bewegungsachsen, Rampe wie Heberampe und Hub-bühne und Verladebühne, Schauspielbühne, Aufzug, Schwenkarm, Sortier-Anschläge, Führungselemente, Hochwas- serschutzelementen, Fluchttunnel, Lenkungen, Fahrwerke, Hauben,

Kräne, Brücken, Pressen und Tiefzieh-Einrichtungen, Schutz- und Rettungstunnel, Hochwasserschutzbarrieren, Schutzhüllen wie Fahrzeugverdecke, Eis-Entfernungssysteme an LKW-Planen, Gebäudeschutzhüllen, Schutzsysteme wie Aufprallschutz ggf. mit Explosions-Fluid- Gasdruck-Erzeugung z.B. Airbag, Stoßstange, Motorhaube, Rückstromklappen und/oder Bremsklappen an Fahrzeugen, insbesondere Flügeln und Leitwerken von Luftfahrzeugen, Rückstromklappen und/oder Bremsklappen an Rotorblättern von Energieerzeugungsanlagen wie Windkraftanlagen, Anschlüsse und Steckverbindungen von Fluiden, Energie, Signalen, oder ähnlichen Bauteilen (4).

Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Ak- tuator (2) durch sich selbst, zumindest Teilweise, eine Funktion dieser vorgenannten Bauteile (4), übernimmt. 67. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) aus einer Magneto-rheologische Flüssigkeit /Polymer und einem Magnetfeld- induzierendem Element, bevorzugt einem Magnet und/oder einer elektrischen Spule, ganz besonders bevorzugt aus einer elektrischen Spule in dem Fluid-befülltem Raum / Schlauch (10), besteht.

68. Verfahren eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik- und/oder Magne- to-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2- oder 3-dimensionalen Aktuator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bei welcher a) der gesamte Aktuator (2), eine mögliche erste Position, z.B. zusam- mengeklappten Ruheposition, bevorzugt Druckarmen Position, einnimmt und

b) dieser sich durch eine, durch z.B., Überdruck erzeugte Aktuator- Drehbewegung (1 1 ), in eine zweite mögliche Position bewegt, z.B. 90 Winkelgrade entfernt, eine auseinandergeklappte Arbeitsposition, ein- nimmt.

69. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die 2- dimensionale Aktuator -Bewegung, insbesondere eine Aktuator- Drehbewegung (1 1 ), mit zu ca. 90 Winkelgrade, besonders bevorzugt bis zu ca.180 Winkelgrade, die zumindest eine 1 -dimensionale Bewegung und/oder Klemmung von Bauteilen (4) wie technische Vorrichtungen jeglicher Art, bewirkt.

70. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Anordnung mehrerer solcher Aktuatoren (2), zu einer

2- oder 3- Dimensionale Bewegung (1 1 ) des Gesamt-Aktuators (2) und der zu bewegenden Bauteile (4) und/oder Vorrichtungen (19) führt, wie z.B. bei künstlichen Händen, Roboter-Armen oder künstliche Gliedmaßen/Prothesen für Menschen und Tiere.

71 . Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Parallelogramm- förmigen Aktuators (2), dadurch gekennzeichnet dass, dieser mittels der nachfolgenden Schritten hergestellt wird:

Erstellung der Flächen / Wände (6,7,8) auf entsprechende Maße Erstellung eines oder mehrerer maßgefertigten Schlauche/s / Hülle/n (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schwei ßen und/oder Klebens und/oder Dichtens und/oder mechanischen Verschließens

Anbringung der Flächen / Wände auf zumindest einen maßgefertigten Schlauch / Hülle (10) mit Fluidzufuhr durch Kleben und/oder Dichten und/oder Nieten und/oder Vulkanisieren und /der Schrauben und/oder Kletten (Klettverschluss) und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /- Schlauch (10) und/oder anderen mechanischen Methoden

Bei Bedarf einer Doppel-/ Dreifach-Wandigkeit:

Überziehen des bis dahin gefertigten Aktuators (2) mit einer Außenhülle (10) mit Fluidzufuhr-Durchlass mit den bereits gennannten Methoden und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /-Schlauch (10) und ggf. Anbringung weiterer Flächen / Wände (6,7,8) mit den genannten Methoden

und/oder

Verwendung eines bereits erstellten doppelwandigen Schlauches (10) in Schritt a)

Bei Bedarf kann nach jedem Prozessschritt der Aktuator (2) auf Dichtheit mit Über- und Unterdruck geprüft und ggf. nachfolgend mit einem Prozessfluid/ Element, wie die Magneto-rheologische Flüssigkeit /Polymer, befüllt werden

72. Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Parallelogramm- förmigen Aktuators (2), dadurch gekennzeichnet dass, dieser mittels der nachfolgenden Schritten hergestellt wird:

Erstellung der Flächen / Wände (6,7,8) auf entsprechende Maße

Erstellung eines oder mehrerer maßgefertigten flächiger Vorprodukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schweißen und/oder Klebens und/oder mechanischen Verschließens

Anbringung der Flächen / Wände auf zumindest einen flächiger Vorprodukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr durch Kleben und/oder Dichten und/oder Nieten und/oder Vulkanisieren und /der Schrauben und/oder Kletten (Klettverschluss) und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /-Schlauch (10) und/oder anderen mechanischen Methoden

Verschließen eines oder mehrerer maßgefertigten flächiger Vorpro- dukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schweißen und/oder Klebens und/oder Dichtens und/oder mechanischen Verschließens

Bei Bedarf einer Doppel-/ Dreifach-Wandigkeit:

Überziehen des bis dahin gefertigten Aktuators (2) mit einer Außenhülle (10) mit Fluidzufuhr-Durchlass mit den bereits gennannten Methoden und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /-Schlauch (10) und ggf. Anbringung weiterer Flächen / Wände (6,7,8) mit den genannten Methoden

und/oder

Verwendung eines bereits erstellten doppelwandigen Schlauches (10) in Schritt a)

Bei Bedarf kann nach jedem Prozesschritt der Aktuator (2) auf Dichtheit mit Über- und Unterdruck geprüft und ggf. nachfolgend mit einem Prozessfluid/ Element, wie die Magneto-rheologische Flüssigkeit /Polymer, befüllt werden

73. Vorrichtung für eine Rückstromklappe insbesondere bei der Anwendung im Luftfahrt- und/oder Windenergiebereich, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer gelochte Folie, bevorzugt aus Kunststoff besteht und diese eine Dicke von 0,1 bis 1 mm auf, bevorzugt 0,2 mm auf weist und mind. 5, bevorzugt 10 Löcher/ Schlitze pro cm2, besonders bevorzugt mit mind. 20 Löchern pro cm2 hat.

74. Verfahren für eine gelochten oder geschlitzten Folie als Rück- stromklappe, insbesondere einer passiven Rückstromklappe, insbesondere bei der Anwendung im Luftfahrt- und/oder Windenergiebereich, dadurch gekennzeichnet, dass diese bei kleinen Anstellwinkeln zu ei- nem Verwölben (Aufwölben der Folie mit leichtem Flattern) des Profils im Bereich der Rückstromklappe führt und diese sich erst bei weiterem Anstieg des Anstellwinkels die Rückstromklappe in bekannter Weise Aufstellt.

75. Verfahren für eine gelochten oder geschlitzten Folie als Rückstromklappe, insbesondere einer passiven Rückstromklappe, insbesondere bei der Anwendung Turbinenbereich, dadurch gekennzeichnet, dass diese bei kleinen Anstellwinkeln zu einem Verwölben (Aufwölben der Folie mit leichtem Flattern) des Profils im Bereich der Rückstromklappe führt und diese sich erst bei weiterem Anstieg des Anstellwinkels die Rückstromklappe in bekannter Weise Aufstellt.

Description:
Multifunktionales Flap als Rückstromklappe

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG [0001 ] Rückstromklappen sind Vögeln naturgegeben.

Danach läßt sich die Wirkungsweise dieser Klappen folgendermaßen interpretieren:

Durch das Aufrichten der Klappe bildet sich vor dieser ein stationärer Klappen-Wirbel aus, dessen Strömungsrichtung auf der Flügeloberseite von hinten nach vorne weist. Der Klappen-Wirbel reicht vorne bis fast in den Nasenbereich. Er füllt sozusagen den Dreiecksbereich zwischen Flügeloberseite, Klappenoberseite und Umströmung aus. Die Strömung wird durch diesen Klappen-Wirbel, im Vergleich zum abgelösten, nackten Profil, nach unten abgelenkt. Man kann diesen Klappen-Wirbel als Profilveränderung (mit freier Strömungsgrenze) auffassen. Direkt hinter bzw. unter der Klappe liegt ein zweites Wirbelgebiet, welches einen größeren, möglicherweise aber schwächeren Endkanten-Wirbel einschließt. Auch bei diesem Endkanten -Wirbel ist die Strömung entlang der Flügeloberfläche von hinten nach vorne gerichtet. Die beiden Wirbel drehen also gleichsinnig. Beide sind stationär.

Durch Strömungsvisualisierung mittels Rauch- und Fadensonden wurden diese Wirbel genauer untersucht (Figur 1 ). Ein Modellflügel a: mit abgelöster Strömung; b: mit abgelöster Strömung mit Klappe (aus St.d.T. Pantone G ET AL)

(Figur 2 ) Simulierte Strömungsverhältnisse an einem Tragflügel mit Rückstromklappe (aus St.d.T. Meyer Robert K.J.)

[0002] Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Rückstromklappe an einem Flügel, bei dem durch Verschiebung und/oder Verringerung des Endkanten-Ablösewirbels der Auftrieb weiter erhöht und/oder die Mindest- (Anfahr-) geschwindigkeit verringert wird als bei herkömmlichen Rückstromklappen (Verbesserungsbereich A + B in Figur 1 ). Des weiteren wird durch die Bereitstellung einer Kombination einer passiven mit einer aktiven Rückstromklappe eine vorsorgende/ vermeidende Reaktion auf eine bevorstehende Böen-Situation als Sicherheitssystem ermöglicht (Verbesserungsbereich D: Overspeed- Control). Insbesondere die dadurch erzielbare geringere Dauer- Wechselbelastung (insbesondere der Maximal-Werte) der langen Rotorblätter oder Flügel hat eine große Bedeutung bzgl. deren tatsächlicher Lebensdauer aufgrund von Ermüdungserscheinungen, insbesondere von dort verwendeten GFK bzw. CFK-Werkstoffen (Es hat sich gezeigt, dass z.B. die Flügelverformung im Laufe der Lebensdauer zu- nimmt und diese aber in einem begrenzten Rahmen bleiben muss). Außerdem wird für solche Situationen, ebenso eine einfach zu betätigende aktive Rückstromklappe mit Bremswirkung ermöglicht (Verbesserungsbereich A: Anfahrhilfe + D: Overspeed-Control).

Dies ermöglicht eine verbesserte Energieeffizienz bei z.B. Start und Landung bei Luftfahrzeugen bzw. bei z.B. Schwach- (durch mehr Auftrieb) und Stark-Wind-Situationen (insbesondere bei sehr großen Windkraftanlagen mit über 50 m langen Rotorblättern) bei Wind- Energieerzeugungsanlagen (durch geringere Abschaltzeiten= Cut-off). Auch kann durch den erhöhten Auftrieb bei geringen Fluid- Geschwindigkeiten entweder die Mindestgeschwindigkeit reduziert werden und/oder die Dimensionierung des Flügels/Rotors kann kleiner ausfallen, was zu Materialeinsparung und Kosteneinsparungen führt ( Verbesserung der Ressourcen- und Materialeffizienz)

Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Wind- turbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D , in der Form eines mit einem Fluid befüllbaren (aufblasbaren) Aktuator-Elementes, und ggf. einem Flap bei Bedarf sehr einfach Nachrüstfähig und/oder Anbringbar und/oder Austauschbar ist,

in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebsund/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei

Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von <90 Grad, bevorzugt <75 Grad, ganz besonders bevorzugt <60 Grad, begrenzt und dass zumindest ein Aktuator-Element und/oder ein Bestandteil davon mit einem Fluid befüllbar (aufblasbar) ist, und dieses gleichzeitig zumindest im Ausgangszustand gefaltet sein kann.

STAND DER TECHNIK

[0003] In Patone G ET AL:„Aeroflexible Oberflächenklappen als Rückstrombremsen" in Technical Report TR-96-05, 1 .5.1996 werden passive Rückstromklappen aus elastischem Material beschrieben, die den Vo- gelfedern in der Natur sehr nahe kommen. Durch Strömungsvisualisierung mittels Rauch- und Fadensonden wurden diese Wirbel genauer untersucht (Figur 1 ). Ein Modellflügel a: mit abgelöster Strömung; b: dito, mit Klappe. Diese haben einen relativ großen Auftriebserhöhenden Effekt und weisen in leicht Luftdurchlässiger Form eine geringe Hysterese bei Abheben und Absenken der Klappe auf.

Es wurde eine Verzögerung der Ablösung / Abrei ßen der Strömung auf der Profiloberseite festgestellt.

Nachteil dieser Ausführungsformen sind die geringe Lebensdauer der eingesetzten Materialien unter realen Witterungsbedingungen wie Eis , Regen, Sand, UV-Strahlung. Außerdem ist hierbei auch die geringe mechanische Stabilität unter Einsatzbedingungen, wie bei starken Böen und Winden und der ggf. notwendigen Reinigung eines Tragflügels eines Luftfahrzeuges von Nachteil. [0004] An Tragflächen von Flächenflugzeugen wurden experimentelle Untersuchungen mit Oberflächenklappen /Rückstromklappen im Windkanal durchgeführt, um deren Potenzial als zur Beeinflussung von Strömungsablösungen zu erforschen (siehe Meyer, Robert K. J., Experimentelle Untersuchungen von auf Tragflügeln zur Beeinflussung von Strömungsablösungen.

Die hier eingesetzten Rückstromklappen haben eine feste Platte als Klappe und sind mit elastischen Verbindungselementen gelenkig aufgehängt.

Es wurden mittelgroße Auftriebswert-Erhöhungen bis 15 % gemessen. Es wurde eine Verzögerung der Ablösung / Abrei ßen der Strömung auf der Profiloberseite festgestellt.

Es wurde ein stabilisierender Effekt auf den Nachlauf und die sich dort bildenden Wirbelstrukturen ermittelt.

Es wurden eine deutliche Hysterese beim Anheben und Absenken der Klappen festgestellt, was im Betrieb deutliche Nachteile bei dem optimalen Auftrieb mit sich bringt.

Dissertation TU Berlin Hermann-Föttinger-Institut für Strömungsmechanik, Mensch & Buch Verlag, ISBN 3-89820-205-4).

[0005] In der DE 102010041 1 1 1 wird ein Rotorblatt für einen angetriebenen Horizontalrotor eines Hub- oder Tragschraubers mit mindestens einer in dem Rotorblatt integrierten Klappe, die relativ zu einem Hauptkörper des Rotorblatts um eine in Drehrichtung des Horizontalrotors vorne liegende Längsachse des Rotorblatts verschwenkbar ist, dargestellt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotorblatt aufzuzeigen, bei dem durch passive Maßnahmen der dynamische Strö- mungsabriss zu höheren Anstellwinkeln beziehungsweise zu höheren Geschwindigkeiten hin verschoben ist. Dies wird mittels einer elastischen Rückstromklappe realisiert.

Bei dem neuen Rotorblatt weist die Klappe eine Grundstellung auf, in der sie flach an der Oberseite des Hauptkörpers anliegt. Mit anderen Worten handelt es sich um eine sogenannte Oberflächenklappe. Diese Klappe ist passiv gegen eine elastische Rückstell kraft aus ihrer Grundstellung von der Oberseite des Hauptkörpers weg ausschwenkbar. Das heißt, die Klappe wird nicht aktiv durch irgendwelche Aktuatoren in eine von der Oberseite des Hauptkörpers weg ausgeschwenkte Funktions- Stellung gebracht, sondern durch Kräfte, die aus dem Betrieb des Rotorblatts resultieren, d. h. aerodynamische Kräfte und ggf. Trägheitskräfte. Entsprechend reicht es aus, die elastische Rückstellkraft auf die Klappe des neuen Rotorblatts auf dessen Lage, Form und Abmessungen abzustimmen. Es muss keine Aktuatorik für die Klappe vorgesehen werden und auch keine Ansteuerung für eine solche Aktuatorik.

[0006] In der DE 102010041 1 1 1 wird ein Rotorblatt für eine Windturbine beschrieben. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass mindestens ein aerodynamisches Element mittels eines Drehgelenks auf die Oberfläche des Rotorblatts montiert ist, und dass das aerodynamische Element so an der Oberfläche des Rotorblatts angeordnet und ausgelegt ist, das das aerodynamische Element allein durch die Kraft einer Strö- mung an der Oberfläche des Rotorblatts selbsttätig bei einer vorgegebenen Strömung ausschwenkt. Hierdurch kann vorteilhaft die Vergrößerung einer Ablösungszone am Rotorblatt insbesondere bei steileren Anstellwinkeln verringert bzw. ganz verhindert werden. Das aerodynamische Element ist hierbei eine passive aeroelastische Rückstromklap- pe. Nachteil ist in der Realität ein Flattern der Rückstromklappe, was auch Lärm produzieren kann und ein Lebensdauerproblem darstellt.

[0007] In der JP2004183640 wird ein Rotorblatt für eine Windturbine beschrieben welches eine aktive Wölbklappe mit einer an der Rotorun- terseite angeordneten Rückstromklappe aufweist, welche den Auftrieb und dadurch die Energie-Effizienz erhöht. Des weiteren wird der Bruch des Rotorblattes bei Starkwind verhindert.

Nachteil ist hierbei die Verwendung von beweglichen Wölbklappen die erstens sehr elastisch sein müssen und Wartungsintensiv sind (Erfah- rungen aus dem Flugzeugbau). Des weiteren sind diese Beweglichen Teile der Wölbklappe sehr Kostenintensiv herzustellen. Die Vereisungsproblematik ist auch vorhanden.

[0008] In der US7293959B2 /EP16231 1 1 B1 wird ein Rotorblatt beste- hend aus einer aktiven elastischen (Brems-)klappe (nur zur Auftriebsreduzierung) und einer Aktivierungseinrichtung für eine Windturbine beschrieben, welches ein Teil einer Auftriebsregulierungseinrichtung darstellt. Mittels Windmessung und Windrotor-Belastungsmessung kann die Auftriebsregulierungseinrichtung die Rückstromklappen ansteuern und vorteilhaft beeinflussen.

Nachteil dieser Lösung ist, dass die Vorteile der passiven Rückstromklappe durch deren aerodynamischen Selbstregelung und insbesonde- re der Auftriebserhöhung und Energieeffizienzverbesserung nicht genutzt werden kann.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energieeffizienz von Aerodynamischen / Hydrodynamischen Körpern, insbesondere a) Luftfahrzeugen durch höheren Flügelauftrieb (zumindest bei Hochauftriebssituationen wie Start und Landung)

b) Energie-Erzeugungsanlagen durch höheren Auftrieb bei Hochauftriebssituationen bei langsamer Fluid-Geschwindigkeit, sowie bei hohen Fluid- / Windgeschwindigkeiten durch Auftriebsverringerung / Bremswirkung durch eine höhere Verfügbarkeit ( z.B. weniger Starkwind- Abschaltzeiten und der daraus resultierende verbesserte Jahres- Energie-Ertrag) der Energie-Erzeugungsanlage, zu verbessern.

[0010] Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ggf. gleichzeitig eine Sicherheitseinrichtung an einem Flügel aufzuzeigen, bei dem durch die Verringerung der Böen-Anfälligkeit des Flügels, bei insbeson- dere Starkwind, durch eine aktive betätigte Rückstromklappe mit z.B. langsam zunehmender Bremswirkung bereitzustellen. Diese kann bei Bedarf auch schnell reagieren, so dass auf einzelne Böen, auch auf diese Weise ausgleichend reagiert werden kann.

Des weiteren wird eine Multifunktionale Klappe / Flap bereitgestellt, welche zusätzlich unterschiedliche Schwingungsformen der Windenergieanlage / Rotors / Rotorblattes mittels aktiver Rückstromklappe mittels Aktoren und/oder mittels Massenträgheitselementen (Gewichten) ausgleichen/dämpfen kann. Dies kann zu einer erhöhten Lebensdauer von Bauteilen und der Windenergieanlage selbst führen.

Des weiteren kann diese auch proaktiv, zumindest zum Teil Schnee- und Eisansatz beseitigen.

Die Erfindungsgemäßen Ausführungen können insbesondere Nachgerüstet werden und benötigen in etlichen Varianten keine größeren Ver- änderungen an der Windkraf tan läge bzw. Luftfahrzeug.

Auch kann diese mit Lärmreduzierenden Maßnahmen am Auftriebsund/oder Basiselement nach dem St.d.T. wie z.B. einer Verzahnung kombiniert werden. Das Basiselement kann hierbei eine verstärkende Funktion der Rückstromklappe und /oder des Flügels/ Rotorblattes übernehmen.

Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsberei- chen A und/oder B und/oder C und/oder D , in der Form eines mit einem Fluid befüllbaren (aufblasbaren) Aktuator-Elementes, und ggf. einem Flap bei Bedarf sehr einfach Nachrüstfähig und/oder Anbringbar und/oder Austauschbar ist,

in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbe- grenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebsund/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz / Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei

Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von <90 Grad, bevorzugt <75 Grad, ganz besonders bevorzugt <60 Grad, begrenzt und dass zumindest ein Aktuator-Element und/oder ein Bestandteil davon mit einem Fluid befüllbar (aufblasbar) ist, und dieses gleichzeitig zumindest im Ausgangszustand gefaltet sein kann.

[001 1 ] Die Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, die vorteilhaften Eigenschaften bestehender Techniken (St. D. T. einer Rückstromklappe an einem Flügel zu Nutzen, um eine insgesamt optimale Ausgestaltung aufgrund Anforderungen, insbesondere bei Windenergieanlagen, der Erfindung zu erhalten.

LÖSUNG

[0012] Die Aufgabe der Erfindung, ist es eine Rückstromklappe an einem Flügel aufzuzeigen, bei dem insbesondere durch Verringerung und/oder Wirkung des Endkanten-Ablösewirbels der Auftrieb weiter er- höht und/oder die Mindestgeschwindigkeit verringert wird.

Des weiteren wird durch die Bereitstellung einer Kombination von einer passiven mit einer aktiven Rückstromklappe eine vorsorgende/ vermeidende Reaktion auf eine bevorstehende Böen-Situation als Sicherheitssystem bzw. Teil eines Sicherheitssystems ermöglicht. Dies kann bei entsprechenden Reaktionszeiten der aktiven Rückstromklappe gut in einem Zeitraum von wenigen Sekunden / Minuten erfolgen.

Außerdem wird eine einfach zu betätigende aktive Rückstromklappe mit einer Bremswirkung dargestellt.

Die Kombination von einer aktiven und Passiven Rückstromklappe er- laubt eine multifunktionales Klappen / Flapsystem mit der Möglichkeit diverse Schwingungen der Windkraftanlage / Rotors / Rotorblattes, insbesondere im Stall-Betrieb und im Overspeed-Bereich auszugleichen / zu dämpfen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0013] Einsatzbereich: Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren können bei allen Aero- und/oder Hydrodynamischen Objekten, bevorzugt Flügeln oder Rotoren von Fahrzeugen, insbesondere bei Luftfahrzeugen und Energieerzeugungsanlagen zur Anwendung kommen.

Generell ist zu Unterscheiden, dass eine als Rückstromklappe bezeichnete Ausführungsform, dazu geeignet ist bei höheren Anstellwinkeln Alpha (17) des Flügels einen höheren Auftriebsbeiwert CA als mit einem herkömmlichen Flügel zu erzeugen. Die erfindungsgemäßen Rückstromklappen (8,9,10) sind dazu geeignet, durch Verschiebung des Endkantenwirbels (1 ) sogar einen noch höheren Auftriebsbeiwert CA zu erzeugen.

Generell sind solche Rückstromklappen (8,9,10) in aktiver Form mit einem Aktuator-Element (22) dazu geeignet auch bei höheren Geschwindigkeiten und kleinem Flügel-Anstellwinkel Alpha als Bremsklappe genutzt zu werden.

In Figur 1 sind die Verbesserungsbereiche /-Potentiale A, B, C, D in einem Diagramm mit typischem Kurvenverlauf dargestellt, welches auf der X-Achse die Windgeschwindigkeit und in der Y-Achse die Ausgangsleistung der Windkraftanlage darstellt, welche bei den Erfindungsgemäßen Varianten der Erfindung zum Tragen kommen können, sprich eine vorteilhafte Energieeffizienz aufweisen können.

Die bisher bekannten Rückstromklappen in der Luftfahrt weisen eine feste oder flexible Klappe und als zweites Bauteil ein Gelenk auf. Des weiteren werden ggf. Anschlag- / Wegbegrenzungsmittel mittels Schnüren oder Abwinklungen eingesetzt.

Dadurch kann sich bei Techniken nach dem St.d.T. der hintere Ablö- sewirbel , hier als Endkanten-Ablösewirbel (1 ) bezeichnet, unter der

Rückstromklappe (4) nach dem St.d.T. in der dargestellten Größe über der Profil-Endkante (6) des Flügelprofils (3) mit dem Anstellwinkel Alpha ( 1 7) ausbilden (Figur 2 ). Die Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) = Grenze des Wirkungsbereiches des Endkanten-Ablösewirbels ist dort ersichtlich.

In Figur 3 ist rechnerische 3D-Simulation der Rückströmung ersichtlich.

[001 4] Figur 4 in den Variationen a,b,c: Generell haben alle hier dargestellten Varianten der erfindungsgemäßen Rückstromklappen (8,9, 1 0) die Eigenschaft, dass diese mit dem aerodynamischen oder hydrodynamischen Körper, insbesondere Flügel , zumindest teilweise eine Ver- Schiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) durch die Rückstromklappe (8,9, 1 0) und deren Abgrenzungs-Bauteil/e (5) bei teilweiser und /oder vollständiger Aufstellung der Rückstromklappe (8,9, 1 0) ausbilden/erfolgt, so dass dadurch der/die Endkanten-Ablösewirbel ( 1 ) und/oder Klappen-Ablösewirbel (2) beeinflusst wird/ werden.

Der linke Rand (Position) des Endkanten-Ablösewirbels ( 1 ) entspricht hierbei der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) . Die Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) der erfinderischen Rückströmklappe (8,9, 1 0) verschiebt sich sozusagen von dem Bereich der Rückströmklappe (4) nach St.d.T. durch deren Räumliche Ausdehnung / Wirkung der erfinde- rischen Rückströmklappe (8,9, 1 0) von links nach rechts, Richtung Profil-Endkante (6) bzw. im Extremfall sogar darüber hinaus. Des weiteren weist die Erfindungsgemäße Rückstromklappe (8,9, 1 0) eine, aufgrund deren zusätzlicher Bauteile, höhere relative Steifigkeit und eine höhere Dämpfung von Schwingungen auf, da das Fluid, bevorzugt Gas, wie Luft, des Aktuator-elementes (22) auch Schwingungsdämpfend wirkt. Diese erfinderische Neuheit hat dann auch einen höheren Auftriebsbeiwert CA zur Folge als bei einer Rückstromklappe (4) nach St.d.T.

Hierbei kann die Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) vollständig (Figur 5) bis an oder über die Profil-Endkante (6) erfolgen oder auch nur an zu einem Teil bis links vor der Profil-Endkante (6) (Figur 5) . Dadurch entsteht ein mehr oder weniger großer Abstand zwischen Klappen- Ablösewirbel (2) und dem Endkanten-Ablösewirbel ( 1 ), welcher bei ei- ner Rückströmklappe (4) nach dem St.d.T. nur die Dicke des Rückströmklappen-Materials (4) aufweist.

Bereits die teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) (Figur 5) führt zu einer Verschiebung (Position) und/oder Verklei- nerung des Endkanten-Ablösewirbels (1 ) und/oder Klappen- Ablösewirbel (2) was zu einer Auftriebserhöhung (Auftriebsbeiwert CA) und/oder Widerstandsreduktion führt. Somit entstehen im Vergleich zu einer Rückstromklappe (4) nach dem St. d. T. nicht nur 2 Druckbereiche vor und hinter der Rückstromklappe (4), sondern 3 Druckbereiche vor ,in dem Aktuator / Rückströmklappe (Aktiv: Druck des Fluid-/ Gasfüllbereiches (14) oder Passiv: Umgebungsdruck an den Öffnungen z.B. einer passiven Parallelogramm-Rückstromklappe (10)) und hinter der Rückstromklappe (8,9,10). [0015] In Figur 4 ist die vollständige Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) durch das Abgrenzungs-Bauteil (5) in aufgestelltem Zustand beispielhaft dargestellt an einer (a) dreiecks-förmigen (8) und (b) parallelogramm-förmigen (9) und (c) kreissegment-förmigen (10) Rückstromklappe.

Hierbei kann diese Rückstromklappe (8,9,10) zumindest aus der Klappe (4) und dem Abgrenzungsbauteil (5) und einem Gelenk (7) gebildet sein.

Zusätzlich kann diese aus der Auflagefläche / Verbindungsstelle (16) und/oder Parallelogramm- oder dem Dreiecks- oder dem Kreisseg- ments-(Flächen)-förmigen Abgrenzungs-Bauteilen (5) bestehen.

Auch kann diese Auflagefläche / Verbindungsstelle (16) entgegen der Strömungsrichtung vor der Rückstromklappe angeordnet sein (Figur 7). Auch kann diese Auflagefläche / Verbindungsstelle (16) wie in Figur 17 und 18 aus einem über die Endkante hinausragendem Basiselement (23) und einem Befestigungsmittel (27) bestehen.

Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Rückstromklappe (8,9,10) auch aus mehreren dieser Bauteile, sowie auch als Vieleck gestaltet sein. [0016] Voraussetzung wie bei der Rückstromklappe nach dem St.d.T. ist, dass diese selbst beweglich und /oder beweglich angebracht ist. Des weiteren wird dies durch die Gelenke (7), bevorzugt aus elasti- sehen Materialien (1 1 ) wie z.B. Folien oder Textilien oder Klebebänder, Klettverscgluss, bevorzugt textil- oder Faserverstärkte Klebebänder dargestellt. Insbesondere textile Faser-, Glas- oder Aramidfaser- Gelenke sind sehr dauerhaft und leichtgängig. Insbesondere die Witterungsbeständigkeit bzgl. UV-Strahlung spielt hier eine bedeutende Rolle für die Lebensdauer. Auch können herkömmliche Scharniere, Gelenke, wie z.B. Klavierbänder oder Kugelkopfgelenke, oder andere dünnwandige elastische Materialien eingesetzt werden.

Es kommen Materialien für die Rückstromklappe / Flap mit einer Dicke von max. 4 mm , bevorzugt mit max. 2 mm Dicke und ganz besonders bevorzugt mit max. 1 mm Dicke zum Einsatz.

Die hier eingesetzten Materialien müssen ebenfalls Witterungsbeständig und einigermaßen leicht sein. Hier kommen bevorzugt Leichtbau- Materialien wie Aluminium, Kunststoffe, GFK-, CFK-, Aramid- oder Basaltfaserverstärkte Kunststoffe zur Anwendung, wobei die Kunststoff- matrix, bevorzugt eine hohe Witterungsbeständigkeit wie dies z.B.

PMMA aufweist, und zugleich einfach warm formbar/ verformbar / tief- ziehbar ist. Hierbei können insbesondere Textilien in Gewebe- , Gestrick- , Gewirke- und Vliesform zur Anwendung kommen. Dadurch können auch Rand- Versteifungen und/oder Sicken und/oder Scharnie- re einfach an der Rückstromklappe realisiert werden. Auch kann eine Art Flügelschere zur Befestigung in einem bestimmten Bereich, durch z.B. Klemm- und /oder Reibungskräfte (Antirutschmaterial / -matte) wieder lösbar befestigt werden. Dieses kann dann als Basiselement für z.B. die in Figur 19 - 21 beschriebenen Varianten, insbesondere zur Nachrüstung genutzt werden.

Die Außen-Form der Rückstromklappe / Flap kann herkömmlich in Rechteckform sein, bevorzugt aber aufgrund der Rotationsströmung (schräge Strömung am Profil) am Rotorblatt der Windenergieanlage eine Parallelogramm-förmige Außenkontur ( Draufsicht im gefalteten Zustand). Diese kann dann bevorzugt noch 2 bzw. 3 dimensional verformt / gewölbt sein, um optimal am Profil anzuliegen. Diese Wölbung kann bevorzugt so stark sein, dass das Rückstromklappen-Modul an möglichst großen Bereichen des Rotorblattes ( Aufgrund der Wölbung des Profiles) angewendet werden kann (auch so dass der Schlauch gut darunter passt; bei parallelogramm-förmiger Rückstromklappe ohne zusätzlichen Schlauch nur eine leichte Verwölbung sinnvoll, damit dies am Profil anliegt), da diese leichte bis mittlere Verwölbung bei Geschwindigkeiten ab V Ne nn wenig aerodynamischen Einfluss hat. (Bei den vorherrschenden Profilgenauigkeiten bei mehreren cm Abweichungen der Profil-Dicke beim Bau der Windenergieanlagen -Rotorblätter spielt dies eine untergeordnete Rolle, da die Anlage ab V Ne nn = 8-12 m/sec ihre volle Leistung bringt und dann in der Regel über die Pitch-

Steuerung / Regelung der Anstellwinkel schrittweise mit höherer Windgeschwindigkeit reduziert wird, bis zum Abschalten bei V Ma xNormai bei in der Regel 25 m/sec ).

Bei sehr sicheren Systemen kann auch ein doppelwandiger Schlauch bzw. die Kombination der geschlossenen parallelogramm-förmigen Rückstromklappe und einem internen Schlauch genutzt werden, was eine redundante und diversitäre, und damit sehr hohe Sicherheit bringt. Auch könnte ein Magneto-Rheologischer Aktuator mit einem pneumatischen Not-Betätigungssystem kombiniert werden.

Die Kontrolle der Betätigung von Aktuator-Elementen (22) kann über bekannte Sensortechnik in verdrahteter oder drahtloser Form realisiert werden. Bevorzugt kommt ein optisches Kamerasystem zum Einsatz, welches an einem Rotorblatt alle Rückstromklappen kontrolliert und ggf. gleichzeitig die Belastung des Flügels / Rotorblattes überwacht.

[0017] Die Rückstromklappe (4, 8, 9, 10) kann durch Mittel zur Wegbegrenzung (26) z.B. durch Seile, Gummi, Drähte, Stangen, Hebel, Bän- der, Netze, Federn, Wände, Folien, Faltelemente Anschläge (besonders Seitlich) für eine Wegbegrenzung aufweisen. Auch kann die Wegbegrenzung durch den Aktuator selbst erfolgen, indem die Rückstromklappe daran befestigt bzw. integriert ist.

Hierbei kann das Aktuator-Element (22) deutlich kleiner sein, als die Rückstromklappe, um z.B. bei Starkwind eine Bremswirkung der Rückstromklappe hervorzurufen. Die Erzeugung der entsprechenden Kräfte erfolgt dann über den hydraulischen oder pneumatischen oder Magne- to-Rheologischen Druck im Aktuator-Element (22) und dessen Hebel- arm-Übersetzung zur Klappe, welche dem Staudruck der Rückstromklappe ausgesetzt ist. Auch kann der Staudruck als Sensorgröße für die Druckbetätigung/ -Steuerung / -Regelung verwendet werden.

[0018] Die Auflagefläche / Verbindungsstelle/n (16) der Rückstromklap- pe zum Flügel sind in Figur 6c und 7 beispielhaft dargestellt und können z.B. durch großflächige Verklebung sehr dauerhaft, insbesondere auch nachträglich, auch wieder ablösbar, sicher realisiert werden ( Wiederlösbare Klebstoffe, z.B. unter Temperatureinwirkung oder Elektromagnetischer Felder wie Sie z.B. in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen) . Die Auflagefläche / Verbindungsstelle/n (16) der Rückstromklappe kann auch als Basiselement (23) angesehen werden, ab einer Auflagefläche von 5% der Rückstromklappenfläche, insbesondere ab einer Auflagefläche von 10% der Rückstromklappenfläche, ganz besonderes ab einer Auflagefläche von 20% der Rückstromklappenfläche, ibevorzugt ab einer Auflagefläche von 30% der Rückstromklappenfläche.

Des weiteren kann dies auch vor der Rückstromklappe (4, 8, 9, 10) erfolgen, wie bei nachträglichem Anbringen eine Überhöhung entsteht, welche wie in Figur 7 dargestellt, ggf. in Kombination mit dem schrägen oder kurvenförmigen Strömungsgünstigen Klappenübergang (20) aus z.B. einem federndem Material (12) realisiert werden kann. Eine weitere Alternative stellt die Befestigung direkt am Gelenk (7) (z.B. Ver- schraubung, Nietung, Verklebung) oder am z.B. elastischen Gelenk selbst mittels Hochleistungs-Klebebändern dar.

[0019] In Figur 5 ist die teilweise Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) durch das Abgrenzungs-Bauteil/e (5) in aufgestelltem Zustand beispielhaft dargestellt an einer dreiecksformigen (8) und kreissegement-förmigen (9) und parallelogramm-förmigen (10) Rückstromklappe. Es ist ersichtlich, dass hier der Endkanten- Ablösewirbel (1 ) in seiner Position in Richtung Profil-Endkante (6) ver- schoben ist. Dadurch ergeben sich die Aero- / Hydrodynamischen Vorteile einer Auftriebssteigerung und/oder Verringerung der Mindestgeschwindigkeit (für das Anliegen der Strömung beim Anfahren der Windkraftanlage um ausreichend Auftrieb für den Anlauf zu produzieren). Daraus ergeben sich ein Teil der Verbesserungen bei der Energieeffi- zienz, insbesondere in den Verbesserungsbereichen A + B (Figur 1 ) aufgrund der Steigerung des Auftriebsbeiwertes CA.

Auch kann das Abgrenzungs-Bauteil ggf. nur zur Zeitweisen

/Situationsbezogenen Abgrenzung der Endkanten-Ablösewirbel und/oder Klappen-Ablösewirbel ermöglichen (2) in Form eines Rollos und/oder Jalousie und/oder Rolladens ausgebildet sein.

[0020] In Figur 6 ist die vollständige Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) durch das Abgrenzungs-Bauteil (5) in geschlossenem Zustand an einer Profil-Endkante (6) beispielhaft darge- stellt an einer dreiecksformigen (8) und kreissegement-förmigen (9) und parallelogramm-förmigen (10) Rückstromklappe.

Die Strömung und die Rückstromklappen liegt bei kleinen Anstellwinkeln α (17) welche bei höheren Geschwindigkeiten auftreten, am Profil an, ebenso wie es bei den Rückstromklappen nach dem St.d.T. be- kannt ist.

[0021 ] Die Bereichsabgrenzung durch das Abgrenzungs-Bauteil (5) sowie alle Bauteile der Rückstromklappe (4,8,9,10) können hierbei auch aus Fluiddurchlässigen Materialien mit kleinen (Mikro) oder größeren Öffnungen (Makro), wie z.B. gezahnte Platte, Lochfolien, Schlitzfolien oder Gewebe oder Vliese oder Platten, sowie in Form von Gittern und Netzen erfolgen. Der dadurch erzielte Effekt einer besseren / Kleineren Hysterese der Rückstromklappen, kann auch durch Kanäle aufgrund von Prägungen / Stanzungen erfolgen. Auch bekannte diffusionsoffene Materialien, wie Sie im Bau- oder Bekleidungsbereich zum Einsatz kommen, welche entsprechend Witterungsbeständig und Lebensdauer- haft sind, können hier eingesetzt werden. Auch sind sogenannte Flatterventile (primitive Ventile die durch Luftdruckunterschiede öffnen und schließen) einsetzbar.

Des weiteren können hierzu auch aktive oder passive Gelenkige Stäbe oder Hebel, ggf. zusätzlich, zur Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) zum Einsatz kommen. Des weiteren können auch Klappenbereiche in Längsrichtung des Flügels (von Flügelwurzel zu Flügelrandbogen) mit bekannten Techniken von Rudern, ggf. zusätzlich abgegrenzt werden, z.B. mit Winglets, Strömungsausrichter, Strömungsteiler, Turbulatoren wie z.B. Vortex- Turbulatoren oder Spiral- Turbulatoren.

[0022] Das Material für die Rückstromklappen besteht z.B. aus flexiblen und/oder elastischen dünnen Materialien z.B. aus Folien aus Metall, insbesondere mit Versteifungs- /Präge-, Wölbstruktur als Versteifung und bevorzugt aus Kunstoffen, ganz besonders bevorzugt Kunstatffe, sehr leichte und steife Faserverstärkte Kunststoffe aus GFK, CFK, Basalt-, Aramidfaserverstärkt. Hierdurch können flexible und Steife Rückstromklappen gebildet werden. Durch die Steifigkeit bzw. Teil- Flexibilität werden Schwingungen der Rückstromklappe unterdrückt bzw. ge- dämpft und eine geringe Einstell-Hysterese erreicht wird. Auch können Metall- und/oder Kunststoffwerkstoffe z.B. mit kleinräumigen (mm bis mehrere cm großen Wabenstrukturen) und großräumige (Flügelwöl- bung) Wölb-strukturen als Versteifungen mit eingesetzt werden. Dies ist eine sehr Materialeffiziente Variante Material einzusparen und die Steifigkeit zu erhöhen.

Bei hoch elastischen Rückstromklappen ist diese Steifigkeit entspre- chend geringer, was im Randbereich der Rückstromklappe von Vorteil sein kann (siehe Figur 1 1 und 12). Auch kann eine Rückstromklappe (4,8,9,10) so ausgebildet sein, dass die Materialdicke z.B. Keilförmig abnimmt um die Flexibilität im Randbereich Außen zu erhöhen. Dies kann natürlich auch Stufenförmig erfolgen.

[0023] In Figur 7 ist die beispielhafte Kombination mehrerer Rückstromklappen dargestellt. Hierbei sind Rückstromklappen (4) nach dem Stand der Technik mit einer erfindungsgemäßen parallelogramm-förmigen Rückstromklappe (10) kombiniert an einer Profil-Endkante dargestellt. Es besteht die freie Kombinations-Möglichkeit wie z.B. die Befestigung der Verbindungsstelle zum Flügel (16) der Rückstromklappen (4) nach dem Stand der Technik auf der erfindungsgemäßen parallelogramm- förmigen passiven Rückstromklappe (10).

Des weiteren kann die parallelogramm-förmige Rückstromklappe (10) aus einem federnden Material (12) beinhalten und/oder bestehen, welche z.B. die parallelogramm-förmigen Rückstromklappe (10) in die Geschlossene Position durch Federkraft zurückbringt. Dies kann auch umgekehrt erfolgen und die parallelogramm-förmige Rückstromklappe (10) wird nur mittels Unterdruck verschlossen gehalten und stellt sich durch Belüftung durch Federkraft wieder auf.

Dies ist z.B. für einen Regel- und/oder Notbetrieb denkbar bei der die die parallelogramm-förmige Rückstromklappe (10) dauerhaft aufgestellt ist (Spezieller Stall-betrieb der Windkraftanlage mit Rückstromklappe (8,9,10)). Hierbei ist eine reduzierte Lärmentwicklung im Vergleich mit Windkraftanlagen mit Stall-Betrieb/Regelung. Eine entsprechende variable Steuerung / Regelung der Rückstromklappe (8,9,10) ist beim Thema Overspeed - Control beschrieben. [0024] In Figur 8 ist die beispielhafte Kombination mehrerer Rückstromklappen dargestellt. Hierbei sind Rückstromklappen (4) nach dem Stand der Technik mit einer erfindungsgemäßen parallelogramm-förmigen Rückstromklappe (10) kombiniert an einer Profil-Endkante dargestellt. Hierbei ist auch die Anwendung einer stärker Flexiblen Endkante der Rückstromklappe (4, 8,9,10) möglich. Auch können die Bauteile der Rückstromklappe (4, 8,9,10), insbesondere diese Endkante geschlitzt, gezackt, gezahnt, gewellt oder anderweitig verändert sein um die Strömung positiv zu beeinflussen ( auch Bionische Effekte wie der aerodynamisch günstigen Haifischhaut-Struktur). Dies kann die Aero-/ Hydrodynamik und auch die Flatter- / Schwingungs-Neigung der Klappen positiv beeinflussen.

[0025] Des weiteren ist in Figur 8 ein Aktor zur aktiven Betätigung der Rückstromklappe (10), z.B. in Form eines hydraulisch oder pneumatischen Zylinders dargestellt. Grundsätzlich kann jegliche Form eines Aktors , z.B. mechanisch (Hebel, Seile, Zahnräder, Zahnriemen) und/oder elektrisch (Linear oder Rotations-E-Motor, E-Magente, Piezo- Aktoren) und/oder pneumatisch/ Hydraulisch (Zylinder, Pneumatische- Muskeln, Schläuche, Ballone, Kissen) Anwendung finden.

Bevorzugt ist aber die vorteilhafte Ausführungsform des hydraulisch oder pneumatisch oder Magneto-Rheologisch betätigten Aktuator- Elementes (22) in Form eines, bevorzugt faltbaren Schlauches (13). Hierdurch lassen sich neben der gezielten Auftriebserhöhung, auch die Auftriebsreduzierenden und/oder Widerstandserzeugenden und/oder bremsenden Varianten der Rückstromklappe in Form einer Bremsklappe realisieren ( insbesondere bei kleineren Anstellwinkeln (17)).

Dies kommt insbesondere bei hohen Fluid-/ Wind-Geschwindigkeiten z.B. zum Abbremsen des Rotors gegen Überlastung im Rahmen eines Sicherheitsystems zur Anwendung (Verbesserungsbereich D, Figur 1 ). Dadurch können durch geringere Abschaltzeiten bei Starkwind wie ins- besondere z.B. bei Offshore-, Küsten- und Gebirgsnahen Onshore- Windkraftanlagen erreicht werden. Dadurch steigt der Jahres-Energie- Ertrag. und dadurch wird die Energieeffizienz verbessert. [0026] Des weiteren wird durch die Bereitstellung einer Kombination von einer passiven mit einer aktiven Rückstromklappe eine vorsorgende/ vermeidende Reaktion auf eine bevorstehende Böen-Situation als Sicherheitssystem bzw. Teil eines Sicherheitssystems ermöglicht. Dies kann bei entsprechenden Reaktionszeiten der aktiven Rückstromklappe ( 8,9,10) je nach Aktuatortyp und -Auslegung in einem Zeitraum auch in Sekunden-Bruchteilen oder bevorzugt von wenigen Sekunden und in z.B. vorausschauenden Betätigungs-Fällen in Minuten, erfolgen. Eine Rückstellung der aktiven Rückstromklappe kann ggf. je nach Betätigungsart und -Ziel länger dauern (Systemoptimierte Technik). Bevor- zugt ist aber die vorteilhafte Ausführungsform des hydraulisch oder pneumatisch oder Magneto-Rheologisch betätigten Aktuator-Elementes (22) in Form eines, bevorzugt faltbaren Schlauches (13). Die passive Rückstromklappe (4, 8,9,10) reagiert auf Anstellwinkeländerungen der Strömungen, insbesondere durch Böen die zu hohen Anstellwinkeln führen , relativ rasch innerhalb von wenigen Sekunden/Sekunden- Bruchteilen.

Beispielhafte Varianten der aktiven Rückstromklappe (8,9,10) sind in Figur 9,10, 1 1 ,12 dargestellt. Diese können auch z.B. durch Fluid- /Luftzufuhr durch die Fluidströmung (Staudruck) ohne Fremdenergie z.B. mittels Lufteinlässen in Strömungsrichtung aktiviert werden. Genauso ist denkbar, dass deren Deaktivierung durch unterdruckerzeu- gende Düsen / Rohre wie z.B. dem Venturi-Düse, Prandl-Rohr, Reich- man-Düse, Braunschweig-Düse, Pitot-Rohr durch die Umgebungs- Luftströmung erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass keine Fremdenergie notwendig ist und dadurch nur über eine Fluid-

Geschwindigkeitsmessung eine relativ einfache Auslösung des Aufstellens der Rückstromklappe (8,9,10) mittels bekannter Techniken not- wendig ist. Dies könnte Vorausschauend erfolgen, da die Aufstellzeit mittels leicht überhöhtem Staudruck eher etwas dauern wird ( eine Hysterese zwischen Aufstellen und Anlegen erscheint sinnvoll). Bei aus einem z.B. Fluid-Überdruck- bzw-. Unterdruckreservoir versorgtem Ak- tuator kann dies Vergleichsweise sehr schnell erfolgen.

[0027] Figur 9 zeigt eine Rückstromklappe nach dem Stand der Technik (4) kombiniert mit einem Abgrenzungs-Bauteil (5) in Form, z.B. eines Ballons oder Schlauches oder Kissen (13), welcher gleichzeitig auch als Aktor hydraulisch oder pneumatisch oder Magneto-rheologisch betätigt wird und dadurch zu einer Aktiven Rückstromklappe (8,9,10) wird. Der Fluid-/ Gasfüllbereich (14) ist hier schraffiert dargestellt. Eine Fluid-/ Gasverbindung (18) um mit z.B. Luft befüllt zu werden kann z.B. bei nachträglichem Anbau über eine Schlauchleitung z.B. an der Profil- /Flügel-Endkante (6) Strömungs- und Kostengünstig angebracht sein. Auch kann eine Verbindung innerhalb des Flügels dazu dienen, die Flu- idversorgung auszuführen. Prinzipiell kann das Abgrenzungs-Bauteil beliebig gestaltet sein. [0028] Figur 10 zeigt eine dreiecks-förmige Rückstromklappe (8) welche z.B. einen vorgenannten Schlauch (13) als aktiven Aktuator eingebaut hat.

[0029] Figur 1 1 zeigt eine dreiecks-förmige Rückstromklappe (8) wel- che z.B. in ihrer dreidimensionalen Ausführung komplett geschlossen ist um über eine Fluid-/ Gasverbindung (18) mit z.B. Luft befüllt zu werden und dadurch selbst als Aktuator wirkt. Auch kann hier ein entsprechend z.B. dreiecksförmig gestalteter bzw. gefalteter Schlauch zum Einsatz kommen. Dies ist eine sehr einfache und sichere Aktuatorik.

[0030] Figur 12 zeigt eine parallelogramm-förmige Rückstromklappe (8) welche z.B. in ihrer dreidimensionalen Ausführung komplett geschlos- sen ist, um über eine Fluid-/ Gasverbindung (18) mit z.B. Luft befüllt zu werden und dadurch selbst als Aktuator wirkt. Auch kann hier ein entsprechend parallelogrammförmig bzw. Rund bzw. flach gestalteter oder gefalteter Schlauch ( insbesondere an den Enden) zum Einsatz kom- men. Hier ist auch die integrierte Kombination mit einer flexiblen fest an der parallelogramm-förmige Rückstromklappe (8) angebrachte Rückstromklappe (4) nach dem Stand der Technik dargestellt, welche sich bei aktiver Betätigung gleichzeitig durch deren direkte Befestigung mit Aufrichten kann.

[0031 ] Figur 13: Überraschenderweise Vorteilhaft, ist eine besonders bevorzugte und einfache Ausführungsform der Rückstromklappe (10), insbesondere erfindungsgemäße aktive Rückstromklappe (10), welche nur durch einen flachgedrückten und/oder gefalteten, insbesondere ge- schlossenen Schlauch (13) gebildet wird. Durch das Aufblasen des Kunststoffschlauches, z.B. an einem Ende über eine Fluid- / Gas- Verbindung (18) stellt sich dieser Schlauch (13) ähnlich wie eine Parallelogramm-förmige Rückstromklappe (10) auf. Somit ist dieser Schlauch gleichzeitig Klappe, Begrenzungs-Bauteil (5) und Aktutor (22). Dies ist besonders vorteilhaft für eine kostengünstige Nachrüstung z.B für

Windkraftanlagen. In fester aufgestellter Position kann diese oder ähnliche Ausführungsform auch als Turbulator / Wirbelerzeuger genutzt werden. Dieser kann sich z.B. durch den Staudruck der Strömung bei höheren Geschwindigkeiten in seiner Höhe verringern und somit ein- fach in seiner Intensität der Klein-Wirbelerzeugung anpassen und somit bei niedrigeren Geschwindigkeiten die gewünschte Klein-Turbulenz- Erzeugung ermöglichen. Prinzipiell können auch andere Aktuatoren wie Hebel und Stangen, Elektromagnete, Rudermaschinen-Antriebe (z.B. Modellbau) hierzu angewendet werden. Auch die Magneto- Rheologische Aktuator- Variante ist hier interessant, da Wenn Sie den Elektromagnetischen -Feld-Erzeuger am Schlauch (13) angebracht oder sogar integriert hat, dies sehr einfach durch Aufbringen auf den Flügel / Rotorblatt nachrüstbar wäre. Auch ist denkbar einen etwas steiferen äußeren und größeren Schlauch durch einen kleineren Aktuator- Schlauch aufzurichten, so dass der äußere und größere Schlauch als Rückstromklappe ( annähernd parallelogramm-förmig ) wirkt.

Auch ist denkbar, dass dieser vorgenannte äußere und größere

Schlauch aus 2 gewölbten Halbschalen zusammengesetzt ist und durch z.B. Eigenspannung und damit federnd, die annähernde parallelo- gramm-förmige Form als Rückstromklappe annimmt und durch Unterdruck in eine flache, ggf. schwach gewölbte Form, gebracht wird.

[0032] Figur 14 zeigt eine Rückstromklappe (8,9,10), insbesondere erfindungsgemäße aktive Rückstromklappe (8,9,10), wobei zur Verbesserung der Bremswirkung, diese mit einer Fluid-/ Gas- Verbindung (18) zwischen Flügel-Oberseite und Flügel-Unterseite verbunden sind. Dies hat zur Folge dass sich der höhere Druck von der Unterseite mit dem niedrigeren Druck der Flügel-/Profil-Oberseite zumindest teilweise ausgleicht und dadurch der Auftrieb stark reduziert wird. Diesen Effekt kennt man bei Schempp-Hirt-Bremsklappen, welche auf der Flügel- Ober- und Unterseite angebracht sein können und eine komplette Durchdringung des Flügels erfordern.

Diese vorgenannte Durchdringung ist eine starke Schwächung der Flügelkonstruktion und muss durch Aufwendige und teure Konstruktion/Bautechnik ausgeglichen werden.

Mit der erfinderischen aktiven Rückstromklappe (8,9,10) kann dieser gravierende Nachteil dadurch Vermieden werden, dass diese Fluid-/ Gas- Verbindung (18) durch die Geschlossene Rückstromklappe

(8,9,10) verschlossen (unwirksam) wird und nur bei Aktivierung der Rückstromklappe (8,9,10) aktiviert wird und diesen Vorteil nutzbar macht. Insbesondere Punktuell gestaltete / angeordnete Fluid-/ Gas- Verbindungen (18) führen zu einer geringen Schwächung der Flügel- Konstruktion. Diese können wie die Rückstromklappe (8,9,10) selbst beliebig, wie z.B. in einer oder mehreren Reihen unter der geschlosse- nen Rückstromklappe (8,9,10) angeordnet sein. Auch ist denkbar, dass die Profil-Oberseite mit der Profil-Endkante (6) durch die Fluid-/ Gas- Verbindung (18) verbunden wird. Bevorzugt kann hier ein an der Endkante befestigtes Basiselement (23) dazu genutzt werden, um zum ei- nen die Rückstromklappe (4, 8,9 ,10) mit einem Gelenk oder elastischen Scharnier (7, 1 1 ) gelenkig zu befestigen und zum zweiten eine große Befestigungsoberfläche mit Verstärkungseigenschaften an der Endkante bereitzustellen. Darin könnten ggf. auch die im Flügel anzubringenden Fluid-/ Gas- Verbindungen (18) mit angezeichnet / ange- bracht sein. Auch kann diese Fluid-/ Gas- Verbindung (18) von der Flügel-Oberseite nur in den hohlen Flügel-Innenraum führen, welcher ggf. mit einer zentralen Öffnung an anderer Stelle nach Außen, z.B. Randbogen, versehen ist um diesen Druckausgleichs-Effekt zu erzielen.

[0033] Figur 15 zeigt die beispielhaften Anordnungen/Positionen der Passiven und/oder aktiven Rückstromklappen (4,8,9.10).

Insbesondere die Anordnung im Bereich der Profil-Endkante oben oder unten (6) zur Auftriebserhöhung und dem Bereich der größten Profildicke (19), besonders für den Einsatz mit Bremswirkung / Auftriebsreduzierung / Widerstandserhöhung ist vorteilhaft. Auch kann die Passive und/oder aktive Rückstromklappe (4,8,9.10) in das Flügelprofil (3) so integriert sein, dass kein Klappenübergang (20) in Form einer Schräge oder kurve erforderlich ist (Spaltarm / -frei).

Aufgrund der geringen Dicke der Passiven und/oder aktiven Rückstromklappen (4,8,9.10) ist eine Integration ohne bedeutende Durch- dringung der Schaalen- / Sandwichstruktur des Flügels (3) im Regelfall machbar. Der Klappenübergang (20) wird bevorzugt mit einem elastischen, Leicht gewölbten Kunststoffband aerodynamisch vorteilhaft realisiert.

[0034] Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Res- sourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie- Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4,8,9,10) ermöglicht, welches eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung des Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln.

[0035] Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Res- sourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie- Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4, 8,9,10) ermöglicht, welches eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, und/oder

c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung zu Steuern und/oder zu Regeln. Dies kann z.B. durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Bremssysteme (z.B. Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck- Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) erfolgen [0036] Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/ Energieeffizienz- Verbesserungs-Systems zur Strömungsbe- einflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie- Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4, 8,9,10) ermöglicht, welches eine

a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln. [0037] Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourceneffizienz- Verbesserungs- Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z.B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine

a) Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels mittels mindestens einem Kamerasystem

und/oder

b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung mittels mindestens einem Kamerasystem pro Flügel (3) erfolgt,

c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/ Klappen und/oder Brems- Systeme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (3) zu Steuern und/oder zu Regeln.

[0038] Gefahren-Betriebszustände können Störungen oder anderweitige relevante Einflüsse auf die Anlage sein. Folgende beispielhafte Messsysteme zur Erkennung weiterer beispielhafter Gefahren- Betriebszuständen sind anwendbar:

1 ) Belastungs-Zustand des Flügels durch Verformung ( Biegung, Verdrehung, Schwingungen, Materialspannungen, Klappen-Stand / - Zustand, Unter- und Überdruckmessung ):

a) Dehnungsmessung mittels Dehn-Messstreifen oder LWL-Fasern b) Verformungsmessung mittels Kamera und/ oder Laserpunkten /Linien / Liniengittern und/oder Markierungen z.B Punkten / Bauteilen / Prismen für die Oberflächen-Vermessung, Entfernungsmessung c) Schwingungs- und Oberflächenwellenmessung

d) Kraftmessung mittels Kraftsensoren

e) Drucksensoren

2) Witterungszustand: Vereisung, Schnee, Regen, Nebel, Hagel, Ver- wirbelung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit/ Taupunkt, Wolken/-höhe, Sonneneinstrahlung

a) Kamera-Messsysteme, insbesondere Intelligente Kameras oder Webcams

b) mechanische und elektronische Wind- und/oder Wetter- Messsysteme ( Lidar, Sodar, Radar, Ultraschall, Unterdruckdüsen mit Drucksensoren, mechanisch, u.a.)

3) Anlagen- und/oder Flügelzustand bzgl. Beschädigungen, Verschmutzung, Verschleiß, Alterung:

a) Ultraschall- Messysteme

b) Radar-Messysteme

c) Kameras, insbesondere auch IR-Kameras und /oder Lasermesssys- teme für die Oberflächen-Vermessung

d) Schwingungs- Messsysteme

e) Oberflächenwellen-Messsysteme [0039] Die Messsysteme können insbesondere durch feste und/oder bewegliche/ bewegte Halterungen ( z.B. Flügelscheren, Winglets, Drähte, Leisten, Profile) am Flügel / Rotor (3) und/oder am Spinner (Rotor- nase) und /oder Mast und /oder Boden gehalten und/oder bewegt, insbesondere entlang des Flügels / Rotors (3) werden. Die Bewegung kann durch gängige Aktoren erfolgen.

Die Geschwindigkeitsmessung des Fluides-/ Luft / Wind kann direkt z.B. direkt oder mit einem kleinen Abstand (Umfeld) zum Flügel erfolgen. Bevorzugt ist aber die Messung an zumindest einem Punkt der Windkraft- und/oder Windpark-Anlage, ganz besonders bevorzugt an mindestens 3 Stellen der Windparkanlage.

Auch können die Positionen der Rückstromklappen mittels einem dieser Messsystem ermittelt und hieraus auch Gefahrenzustände abgeleitet und daraus Warnungen weitergeleitet werden. Generell sind hierzu eine mechanisch visuelle und/oder, drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation anwendbar.

[0040] In Figur 16 ist eine bevorzugte Ausführungsform der aktiven Prallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Oberseite, zur

Verbesserung der Lärmreduktion mit St.d.T-Methoden mit einem Lärmreduzierendem Auftriebs-Element (25) mit Basiselement (23) zur Befestigung am Flügel (3). Das Basiselement (23) ist mit der in diesem Beispiel gezahnten Prallelogramm-Rückstromklappe (10) über ein elasti- sches Scharnier (1 1 ) verbunden. Die Parallelogramm -

Rückstromklappe (10) ist so ausgeführt, dass diese selbst als Aktuator wirkt, indem diese einen faltbaren Schlauch beinhaltet, welcher genau die Konturen des Aktuators (gefalteter parallelogramm-förmiger

Schlauch) aufweist. Hierbei ist das nicht gleichseitige Parallelogramm nach außen gefaltet. [0041 ] In Figur 17 ist eine aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Ober- und Unterseite mit integriertem Schlauch (13) , zur Verbesserung der Lärmreduktion mit St.d.T-Methoden mit einem Lärmreduzierendem Basis-Element (25, 23) welches in diesem Beispiel V- förmig ausgebildet ist und auf die Endkante des Flügels geschoben und dann angebracht / befestigt wird. Die Befestigung kann auch durch Federkraft des Basiselementes (23) und/oder ggf. Reibungskräften und/oder Klebekräften erfolgen.

Außerdem kann die Befestigung des Basiselementes (23) mittels me- chanisch bekannter lösbarer und unlösbarer Mittel (27) wie z.B. Nieten und Schrauben, sowie mittels Hochleistungs-Klettverschluß erfolgen. Außerdem übernimmt das Abgrenzungs-Bauteil (5) der Prallelogramm- Rückstromklappe (10) die Weg-Begrenzung (26) der Prallelogramm- Rückstromklappe (10) selbst.

Ein darin befindlicher gefalteter Schlauch (13) dient dabei als Aktuator- Element (22). Das Befestigungsmittel (27) des Basiselementes (23) ist hierbei eine je eine Oberseitige und Unterseitige flächige Klebeverbindung zum Flügel (3). [0042] In Figur 18 ist eine aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Unterseite und Einfachstvariante mit Schlauch (8) und Kombiniert mit St.d.T. Rückstromklappe (4) auf der Flügel-Oberseite, mit Lärmreduzierendem Basis-Element (25, 23).

Insbesondere die Einfachstvariante auf der Oberseite des Flügels (3) mit einem Aktuator-Element (22) als gefalteter Schlauch (13), welcher auf einem V-förmigen Basiselement (23) befestigt und dieses selbst auf dem Flügel (3) befestigt ist, ist sehr einfach aufgebaut. Auf dem

Schlauch oder auf dem Basiselement (23) ist die Rückstromklappe (4) beweglich an einem Scharnier (1 1 ,7) befestigt. Die Klappe kann ggf. als kombinierte aktive und passive Klappe/ Flap arbeiten, je nachdem wie und wo die Rückstromklappe befestigt ist. [0043] In Figur 19 ist eine passive und aktive Dreiecks- Rückstromklappe (8) (in betätigter Stellung ) mit Schwingungs- dämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel- Oberseite (nur in einer Richtung), mit V-förmigen Basiselementen (23) an der Flügelnasen und Flügel-Endkante.

Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm- Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab V Ne nn (Verbesserungsbereich C + D) in der Ebene des Profils (3) senkrecht zur Profilsehne auszugleichen / zu dämpfen. Dies erfolgt dadurch, dass am Basisele- ment (23) der Flügelnase ein Hebel (29) an einem Gelenk (7) gelagert ist und an diesem Hebel (29) ein Massenträgheitselement (28) in Form eines Gewichtes, bevorzugt ein aerodynamisch geformtes Stahl - oder Blei-Gewicht, befestigt ist. Des weiteren ist die hier aufgezeigte einfache Dreiecks-Rückstromklappe (8) ebenfalls mit einem Hebel (29) ver- bunden, so dass über 2 weitere Hebel (29) eine Kinematik entsteht, die einem beweglichen Parallelogramm-Hebelsystem gleichkommt. Wird der Flügel (3) jetzt in Richtung der Profil-Oberseite bewegt / beschleunigt bleibt das Massenträgheitselement (28) (Anfangsposition in Neutralstellung in Richtung der Profilsehne) jetzt aufgrund der Massenträg- heit in seiner Räumlichen Position zurück und der daran befestigte Hebel (29) bewegt sich Richtung Profil-Unterseite wie hier dargestellt. Über die Hebelmechanik (29) wird die Bewegung des Massenträgheitselementes (28) auf die Dreiecks-Rückstromklappe (8) übertragen, so dass diese sich nach oben bewegt und dadurch einen Bremseffekt als Bremsklappe mit Auftriebsreduzierung erfolgt. Diese Auftriebsreduzierung führt zu einer entsprechenden Gegenbewegung des Flügels (3) die durch die Windböe erzeugt wurde. Dieses Prinzip kann natürlich auch auf der Gegenseite zusätzlich angewendet werden.

Dieses sehr einfache Prinzip ist selbstregelnd ( ggf. mit Rückholfeder- mechanismus) und in Verbindung mit den Basiselementen (23) kann dieses auch nachgerüstet werden. Selbstverständlich kann so eine Lösung auch direkt an einer Neuen Windenergieanlage direkt integriert werden.

[0044] In Figur 20 ist eine passive und aktive Parallelogramm- Rückstromklappe (8) über die Profilendkante hinausstehend mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite ( in beide Richtungen), mit Basiselementen (23) an der Flügelnasen und Flügel-Endkante.

Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm- Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab V Ne nn (Verbesserungs- bereich C + D) in der Ebene des Profils (3) senkrecht zur Profilsehne

(Wie in Figur 19) und zusätzlich Gier-Schwingungen mit einer Richtung ungefähr in Profilsehne auszugleichen / zu dämpfen.

Dies erfolgt wie in Figur 19 dadurch, dass am Basiselement (23) der Flügelnase ein Hebel (29) an einem Gelenk (7) gelagert ist und an die- sem Hebel (29) ein Massenträgheitselement (28) in Form eines Gewichtes, bevorzugt ein aerodynamisch geformtes Stahl - oder Blei- Gewicht, befestigt ist. Des weiteren ist die hier aufgezeigte Parallelogramm-Rückstromklappe (10) ebenfalls mit einem Hebel (29) verbunden, so dass über 2 weitere Hebel (29) eine Kinematik entsteht, die ei- nem beweglichen Parallelogramm-Hebelsystem gleichkommt. Wird der Flügel (3) jetzt in Richtung der Profil-Oberseite bewegt / beschleunigt bleibt das Massenträgheitselement (28) (Anfangsposition in Neutralstellung in Richtung der Profilsehne) jetzt aufgrund der Massenträgheit in seiner Räumlichen Position zurück und der daran befestigte Hebel (29) bewegt sich Richtung Profil-Unterseite wie hier dargestellt. Über die

Hebelmechanik (29) wird die Bewegung des Massenträgheitselementes (28) auf die Parallelogramm-Rückstromklappe (10) übertragen, so dass diese sich nach oben bewegt und dadurch einen Bremseffekt als Bremsklappe mit Auftriebsreduzierung erfolgt. Diese Auftriebsreduzie- rung führt zu einer entsprechenden Gegenbewegung des Flügels (3) die durch die Windböe erzeugt wurde. Dies funktioniert bei entsprechender Ausgestaltung der Gelenke und der Parallelogramm- Rückstromklappe (10) auch in Gegenrichtung der Beschleunigung durch die Windböe.

Zum Ausgleich der Gier-Schwingungen ist an dem Langen Hebel (29) ebenfalls ein Massenträgheitselement (28) befestigt, welches bei einer vorauseilenden Beschleunigung in Richtung der Profilnase in Richtung der Massenträgheit zur Profilendkante zurückbleibt und dadurch die Parallelogramm-Rückstromklappe (10) (Teil hinter der Profilendkante) nach unten bewegt und damit mehr Auftrieb und auch mehr Profilwiderstand erzeugt. Dadurch erfolgt eine Gegenbewegung zur verursa- chenden Windböe und eine Dämpfung dieser Gierbewegung / Beschleunigung. Natürlich kann dieses System auch einzeln oder auch nur in bestimmten Flügelbereichen eingesetzt werden.

Dieses sehr einfache Prinzip ist selbstregelnd ( ggf. mit Rückholfedermechanismus) und in Verbindung mit den Basiselementen (23) kann dieses auch nachgerüstet werden. Selbstverständlich kann so eine Lösung auch direkt an einer Neuen Windenergieanlage direkt integriert werden.

Die in Figur 19 und 20 dargestellten Varianten der erfindungsgemäßen Rückstromklappen können natürlich auch mit einem normalen Ruder / Flap (ggf. zusätzlich angesetzt) kombiniert werden, so dass dies bei Neuen Windenergieanlagen interessant ist. Auch können die Varianten mit einem aktiven Aktuator-Element kombiniert werden, so dass eine Passive und aktive Betätigung erfolgen kann.

[0045] In Figur 21 ist eine passive und aktive Parallelogramm- Rückstromklappe (10) an einem drehbar gelagerten Flügel bzw. Flügelteil mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite (nur in einer Richtung), mit Basiselemen- ten (23) an der Flügelnasen und Flügel-Endkante.

Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm- Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab V Ne nn (Verbesserungs- bereich C + D) in der Ebene des Profils (3) senkrecht zur Profilsehne (Wie in Figur 19) auszugleichen / zu dämpfen.

Hierbei ist die Funktion der dargestellten aktiven Dreiecks- Rückstromklappe (8) (in nicht betätigter Stellung ) ganz herkömmlich funktionierend.

Zum Ausgleich dieser Schwingungen ist an dem Hebel (29) ein Massenträgheitselement (28) befestigt. Wird der Flügel (3) jetzt in Richtung der Profil-Oberseite bewegt / beschleunigt bleibt das Massenträgheitselement (28) (Anfangsposition in Neutralstellung in Richtung der Profi I- sehne) jetzt aufgrund der Massenträgheit in seiner Räumlichen Position zurück und der hier z.B. am Momenten-Nullpunkt des Profils /Flügels (31 ) gelagerte Flügel oder Flügelteil erfährt ein Moment durch das Massenträgheitselement (28) und bleibt somit ebenfalls etwas zurück, was zu einer Anstellwinkelreduzierung und damit Auftriebsreduzierung führt. Dies wirkt der Windböe somit dämpfend / ausgleichend entgegen. Durch die Lagerung im Momenten-Nullpunkt des Profils /Flügels (31 ) bleiben die Auftriebskräfte F A (32) an dieser Stelle unbeeinflusst.

Im Prinzip kann auch durch einen zusätzlichen Aktuator, insbesondere Erfindungsgemäßen Aktuator so eine Art Außenflügel zusätzlich aktiv betätigt / angesteuert / geregelt werden.

Dies ist insbesondere eine interessante Lösung für neue Windenergieanlagen mit langen und sowieso geteilten Rotorblättern (Transport- Vorteil kürzerer Rotorblattteile). [0046] In Figur 22 ist ein Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück einer Suppentüte beispielhaft dargestellt, wie ein gefalteter Schlauch, z.B. durch reibungsschwei ßen effektiv Verschlossen werden kann, so dass dieser den Faltvorgang bzw. Entfaltvorgang unter Über- und ggf. Unterdruck dauerhaft mitmacht.

Bevorzugt wird ein Schlauch aus Verbundmaterial aus Aluminium und Kunststofffolie oder unterschiedlicher Kunststofffolien untereinander. [0047] In Figur 23 ist ein Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück einer Suppentüte beispielhaft dargestellt, wie ein gefalteter Schlauch, z.B. durch reibungsschweißen effek- tive Verschlossen werden kann, so dass dieser den Faltvorgang bzw. Entfaltvorgang unter Über- und ggf. Unterdruck dauerhaft mitmacht.

[0048] In Figur 24 ist das Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit Wölbboden beispielhaft dargestellt, wie ein gefalteter Schlauch, z.B. durch reibungsschweißen effektive Verschlossen werden kann, so dass dieser den Faltvorgang bzw. Entfaltvorgang unter Über- und ggf. Unterdruck dauerhaft mitmacht. [0049-1 ] In Figur 25 ist das Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit Wölbboden beispielhaft dargestellt, wie ein gefalteter Schlauch, z.B. durch reibungsschweißen effektive Verschlossen werden kann, so dass dieser den Faltvorgang bzw. Entfaltvorgang unter Über- und ggf. Unter- druck dauerhaft mitmacht.

Auch kann als Schlauchende ein, beliebig geformter Propfen, gestaltes Element (ggf. mit Wölbboden) verwendet werden, welches dann z.B. mittels Kleben, Schrumpfen, Schwei ßen u.a. dauerhaft verschlossen werden kann. Auch kann so ein Propfen konisch oder anderweitig me- chanisch gestaltet sein um seine dauerhafte Dichtungsfunktion zu übernehmen, (ggf. kann der Anschlußstutzen mit daran angebracht sein). Auch kann dieser Propfen Aerodynamisch geformt sein um wenig oder viel Wirbel zu erzeugen. Ebenfalls kann daran direkt ein Steuer und /oder Druckregelventil angebracht sein. Die in den Figuren 1 bis 25, insbesondere 22 bis 25 dargestellten Varianten, können auch mit dem Magneto-Rheologischen Aktuator-Typ kombiniert werden. Hierzu ist bevorzugt ein Magnetfeld erzeugendes Element in unmittelbarer Nähe des Schlauches (13) um auf diesen einzuwirken. Im Schlauch (13) befindet sich das Magneto-Rheologische Fluid oder Polymer, welches dann bei anliegen des elektromagnetischen Feldes das Fluid und damit das Aktuator-Element (22) betätigt. Dieses hat sehr kurze Reaktionszeiten im Bereich von Bruchteilen von Sekunden. Das, ein Magnetfeld erzeugende Element, ist bevorzugt am und/oder im Schlauch (13) angebracht/ integriert.

[0049-2] Eine Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels kann mittels mit Abstand am Außenflügel, ggf. an einem Bassiselement (23) befestigten pneumatischen und /oder elektrischen Drucksonden und /oder Beschleunigungssensoren ( insbesondere für Windböen) gemessen werden.

[0049-3] Bei der Anwendung der Rückstromklappen im Luftfahrt- und Windenergiebereich hat sich eine gelochte Folie, bevorzugt aus Kunst- Stoff bewährt. Diese weist eine Dicke von 0,1 bis 1 mm auf und hat mind. 5, bevorzugt 10 Löcher/ Schlitze pro cm 2 , besonders bevorzugt mit mind. 20 Löchern pro cm 2 .

Bei dieser Ausführungsform führt dies bei kleinen Anstellwinkeln (z.B. 2 - ca. 12 Grad) zu einem Verwölben (Aufwölben der Folie mit leichtem Flattern) des Profils im Bereich der Rückstromklappe durch die Elastische gelochte Rückstromklappe. Erst bei weiterem Anstieg des Anstellwinkels reagiert die Rückstromklappe in bekannter Weise durch deren Aufstellen.

Dies führt zu guten aerodynamischen Eigenschaften des Tragflügels/ Flugzeuges. Dies hat im Luftfahrtbereich zur Folge, dass ein Flugzeug extrem gutmütige Flugeigenschaften erhält und z.B. der Steuerknüppel bis an den Bauch gezogen werden kann, ohne dass das Flugzeug ausbricht oder abtrudelt ( Die Strömung bleibt erhalten) und statt dessen mit etwas höherer Sinkgeschwindigkeit dahinfliegt. Bei der Windenergie führ dies zu Auftriebs-/ Leistungs- / Ertragsverbesserungen.

Leichtgewichtige Versteifungen zur Reduzierung des Flatterns und ggf. für die Winkelbegrenzung können hierbei angewendet werden. [0050] Folgende Schutzrechte und Literatur sind mit Bestandteil dieser Anmeldung und können mit deren Inhalten frei kombiniert werden:

- DE102010041 1 1 1 A1

- US7293959B2

- DE102012000431 A1

- JP2004183640

- Und die als Stand der Technik dargestellte Literatur

Multifunktionaler Aktuator und Künstliche Hand Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

[0051] Vorrichtung eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik-und/oder Magneto-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2-dimensionalen Aktuator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bevorzugt Drehbewegung und einem Drehmoment.

[0052]Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik-und/oder Magneto-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2-dimensionalen Aktu- ator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bevorzugt Drehbewegung und einem Drehmoment mit sehr einfachem Aufbau welche eine gute Kraft-/ Drehmomentwirkung ermöglicht.

Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise und führt zu einer Verbesse- rung der Ressourcen- und Materialeffizienz in diesem Bereich.

Besonders Einfach ist hierbei die Nachrüstfähigkeit in den unterschiedlichsten Anwendungen. STAND DER TECHNIK

[0053] DLR-Hand vertrieben von Fa. Schunck

[0054] Airic ' s Arm von der Fa. Festo

[0055] Exohand von Fa. Festo

[0056] xx

[0057] xx

[0058] xx

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0059]Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energieeffizienz eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik-und/oder Magneto-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, insbesondere durch eine sehr kompakte Bauweise und damit Anwendungsoptimierte Bauweise und Größe zur Erzeugung einer begrenzten Drehbewegung, durch ein neuartige Gestaltung, in Form eines, z.B eines beweglichen Parallelogrammes als Aktuator, zu verbessern.

[0060]Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, diesen Erfindungsgemäßen Aktuator gleichzeitig als Sicherheitsrelevante Einrichtung zu benutzen, indem dieser zumindest einfach redundant und ggf. diversitär betrieben werden kann.

Des weiteren kann bei entsprechender Auslegung z.B. Pneumatischer oder Magneto-rheologischer Betätigung eine gewisse Dämpfung der Bewegung bzw. von Schwingungen ermöglicht werden.

Bei Verwendung mehrerer erfindungsgemäßer Aktuatoren, wie zumindest 2 an der Zahl, kann auch eine 3-dimensionale Bewegung ermöglicht werden, wie dies bei Roboterarmen oder Künstlichen Gliedmaßen vorkommt.

Des weiteren können solche beweglichen Systeme in Kombination mit bekannten Sensoren und Steuerungs- und /oder Regelungssystemen koppeln und industriell Nutzen LÖSUNG

[0062]Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine neuartige und kompakte Gestaltung eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik-und/oder Mag- neto-rheologischen Aktuators, eine Energieffiziente und Sicherheits- technisch sehr zuverlässige Lösung bereitzustellen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0063] Einsatzbereich:

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren können bei allen technischen Einrichtungen zu Land, zu und unter Wasser und zu Luft, eingesetzt werden. Beispielhafte Anwendungen werden in den Ansprüchen und in der Beschreibung aufgezeigt.

[0064] Nachfolgend werden in Beispielen in den Figuren die Funktion und deren Vorteile und Anwendungsbereiche beispielhaft aufgezeigt:

[0065] In Figur 1 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik-und/oder Magneto-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2-dimensionalen Aktuator-Bewegung (1 1 ) und -Kraft, bevorzugt Drehbewegung und einem Drehmoment, welcher hier in der Ruheposition gefaltet dargestellt.

Dies kann bei anderen Anwendungen aber genauso auch eine Arbeitsposition sein und ist eine Definitionsfrage.

Dieser Aktuator (2) im gefalteten Zustand, besteht aus mindestens einer Fläche/Wand (5,6,7), bevorzugt aus 3 (Dreieckform), ganz bevorzugt 4 (Parallelogramm-förmig), ganz besonders bevorzugt aus einer gerad-zahligen Anzahl an Flächen/Wänden (5,6,7), und zumindest einem, mit Fluid-befüllbarem Raum (10), insbesondere faltbaren Aktuator (2), und aus mindestens einem gelenkförmigem Element (9), bevorzugt dem faltbaren Schlauch (10) und/oder Aktuator (2).

In Figur 1 ist ein Parallelogramm-förmiger Aktuator dargestellt, welcher aufgrund seiner 90/ 180 Winkelgrad-Beweglichkeit bevorzugt zum Einsatz in technischen Anwendungen kommen kann.

Figur 2 zeigt dass bei Beaufschlagung des Fluid-befüllten Raumes / Schlauch (10) mit einem Fluid, durch eine hier nicht dargestellte Öffnung, kann es durch dessen Ausdehnung / Befüllung sich der Ak- tuators (2) aufgrund des Druckes im Fluid-befüllten Raumes / Schlauch (10), mittels der dadurch erzeugten Aufrichtbewegung (1 1 ), sich aufrichten / entfalten.

Der gesamte Aktuator (2) ist somit, in einer möglichen ersten Position, z.B. zusammengeklappte Ruheposition, eine flache Außen- Kontur ähnlich einer, bevorzugt dünnen, Platte und in einer zweiten möglichen und bevorzugten Position, z.B. 90 Winkelgrade verdreht, in einer auseinandergeklappte Arbeitsposition.

[0067] Hierbei bildet dieser Aktuator (2) und/oder die angebrachte Vorrichtung (14) wie in Figur 2 dargestellt z.B. eine Form einer mehreckigen Querschnitts-Außenkontur, z.B. Dreieckig, Viereckig, Parallelogramm-förmig, Sechseckig, Vieleckig, Scherenförmig, aus, Mehrere solcher direkt aneinander angeordneten Aktuatoren bilden hierbei eine Wabenstruktur dieser Mehrecke aus.

[0068] Dieser Aktuator (2) ist so angeordnet, dass dieser Aktuator (2), zumindest zwischen diesen beiden Positionen, in Form einer Drehbewegung um, zumindest ein, bevorzugt mindestens 3, ganz besonders bevorzugt mindestens 4 gelenkförmige Elemente (9) bewegbar und /oder Positionierbar ist. Diese gelenkformigen Elemente (9) können durch bekannte Scharniere, Bänder, Gewebe, Klebemittel, Schläuche, Folien, andere elastische Materialien oder den Aktuator selbst (z.b. durch 3D-Druck) gebildet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform weist die gleiche Anzahl an gelenkformigen Elementen (9), wie die Anzahl der Flächen/ Wände (6,7,8) auf, ganz besonders bevorzugt werden die gelenkformigen Elemente (9) aus einem Bauteil, bevorzugt einem Schlauchförmigen Bauteil (10), gebildet. [0069] Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine gerade oder gekrümmt und/oder verstärkte Fläche/ Wand (6,7,8) auf, wie z.B. mittels Makro-, Mikro-, Nano-Strukturierung, wie z.B. mittels Wölb- Strukturen aus Metallen oder Kunststoffen, und/oder Verstärkungen, wie z.B. mittels Faserverbund-Kunststoffe, wie z.B. GFK oder CFK und/oder Nanopartikel-Verstärkungen und/oder Oberflächen wie z.B. Nano-Carbonfasern.

Besonders bevorzugt sind Vorrichtungen welche dadurch gekennzeichnet sind , dass die Fläche/ Wand (6,7,8) zumindest so Steif ist wie eine gerade Vergleichs-Platte ohne Versteifungen aus 1 mm Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK)

[0070] Die stirnseitigen Enden des Aktuators (2) und/oder Schlauches und/oder Hülle (10) sind mittels eines Wölb-Bodens und/oder Faltstruktur und/oder Flachgedrückt und damit Fluiddicht verschlossen und /oder bevorzugt im gefalteten Zustand des Aktuators (2) flach gestaltet.

[0071] Die Fluidzufuhr, hier nicht dargestellt, kann in jedem Einzelfall spezifisch gestaltet sein und damit aus jeglicher Richtung des Aktuators ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt ist eine unbeweglich gestaltete Ausführung aus der Richtung des Grundkörpers und/oder durch diesen hindurch.

Auch kann die Fluidzufuhr durch einen Aktuator hindurch oder an diesem Innen oder Außen befestigt erfolgen.

[0072] In dem in Figur 1 und 2 dargestellten Beispiel, wird ein Werkstück (4), welches mit einer Grundbewegung (12) in - X- Richtung des Koordinatensystems (5) bewegt wird, und mit einer durch den Aktuator (2) erzeugten Ausrichtbewegung (13) in - Y- Richtung des Koordinatensystems (5) in dieser Richtung neu ausgerichtet, ohne dass die Grundbewegung (12), auf der Auflageplatte (3) z.B. auf einem Rollen- oder Laufband dabei zum Stehen kommt. Dies kann somit z.B. in einer Sortierstation oder Werkstück-Weiche, z.B. bei Verpackungsanlagen oder ähnlichem, zum Einsatz kommen.

[0073] In Figur 3 und 4 ist gegenüber Figur 1 und 2 eine ebenfalls bevorzugte Ausführungsform zum Heben von Lasten dargestellt. Hierbei wird das Werkstück (4) durch eine, zusätzlich am Aktuator (2 ) befestigten Vorrichtung zum Ausrichten und Anheben (14) verwendet, um die Anhebe- und Weiterbewegung (18) des Werkstückes (4) zu ermöglichen.

Solche Hebeeinrichtungen können Hebetische, Hubbühnen und dergleichen sein, wie sie z.B auch bei LKW ' s oder Laderampen im Ladeberich zur -Anwendung kommen.

[0074] Auch können solche Einrichtungen an Schreibtischen zur Höhenverstellung, auch z.B. in einfacher oder mehrfacher Scheren- Ausführung zum nachträglichen Anbau genutzt werden. Solche Ver- stell-Einrichtungen können mit einem recht niedrigen Druck mittels einer langsamen Aufwärts- Bewegung durch z.B. eine kostengünstigen und leisen Überdruck-Membranpumpe betätigt werden. Die Abwärtsbewegung kann hierbei beispielhaft mittels Gewichtskraft, durch das Entlüften des Aktuators mittels eines Handventils erfolgen. Natürlich kann dies auch per Umschalten auf Unterdruck bei einer Über- /Unterdruckpumpe erfolgen.

[0075] Generell kann die Drehbewegung (1 1 ) und Krafterzeugung über Druckluft- Über- und/oder Unterdruck, bevorzugt Über- und/oder Unterdruckspeicher (25,26) z.B. Druckluft- /CO2- Kartusche, erfolgen, wie z.B. für Sicherheitsysteme, wie das Notöffnen von Fluchttüren, Notschließen von Lüftungs-Brandschutzklappen. [0076] Auch kann der Aktuator (2) in Kombination mit einer Bewegungsrückstellung, zumindest zu einer der beiden Positionen hin bewegt werden, durch z.B. Federkraft, Gewichtskraft, Handkraft, Außen-/ Strömungsdruck und/oder Unter-/Überdruck auch durch entsprechende Düsen, Fliehkraft (z.B. bei Rotoren).

[0077] Für solche technischen Anwendungen ist es vorteilhaft, dass die erzeugte Kraft proportional zur wirksamen Aktuatorf lache und des pneumatischen und/oder hydraulischen Fluiddruckes in Richtung der Drehbewegung (1 1 ) wirkt und damit über eine oder mehrere Flächen/Wände (6,7,8) und/oder Vorrichtungen /Hebelarme (14) ein Drehmoment ausübt. Diese Kraft / Drehmoment können Linear und Nicht-Linearer Natur sein.

Zur Umsetzung der Drehbewegung auf eine lineare Bewegung können bekannte Techniken, wie ein Pleuel, oder besonders bevorzugt ein Kreuzkopf und ein Pleuel eingesetzt werden.

[0078] In Figur 5 und 6 ist eine sicherheitsrelevante Vorrichtung in Form einer Vorrichtung (19) eines Gestelles für den Hochwasserschutz mit einem daran angebauten Aktuator (2) dargestellt. Diese dargestellte Vorrichtung wird z.B. Teilweise mit dem Aktuator (2) aufgerichtet und dann vollends von Hand fertiggestellt.

Besonders vorteilhaft ist eine mehr-wandige Anordnung, mit zumindest einem Aktuator (2), insbesondere zu einer erhöhten Sicherheit, insbesondere für den Einsatz bei hoch zuverlässigen und/oder Sicherheitsrelevanten Systemen, und /oder eine Schwingungsdämpfende Funktion.

[0079] Besonders vorteilhaft und einfach ist, das/die Gelenk/e (9) durch den Aktuator (2) selbst ausgebildet wird, und dass dieser Aktuator (2) in Form zumindest eines zumindest 2-dimensional radial verformbaren und/oder elastischen Schlauches / Hülle (10), besonders bevorzugt mindestens 2 ineinander gesteckten Schläuchen/ Hüllen (10) gebildet wird, wobei die Fläche/n / Wänd/e (6,7,8) dazwischen und/oder Außen und/oder Innen angeordnet sein können. Elastisch bedeutet hier 3-dimensional verformbar. Abhängig von der Höhe an Kräften und Drehmomenten und der Funktion des Aktua- tors (2), können auch die schon genannten herkömmlichen Scharniere mit zur Anwendung kommen.

[0080] Die Figur 7 und 8 zeigt beispielhaft ein Not-Tunnel- und Rettungssystem (22) bevorzugt für KFZ-Fahrtunnel oder andere Gebäude um Personen (23) zu evakuieren.

Das Problem bekannter Techniken ist der Platzbedarf im NichtNotfall (freier Seitenstreifen) und die Luftversorgung der Personen im Brandfall bei einem Unfall, welche durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst wird.

In Figur 7 wird der Doppelte Parallelogramm-Rettungstunnel (22) in gefaltetem / zugeklappten Zustand stationär, an der Tunnelwand befestigt aufbewahrt, bis dieser im Einsatzfall genutzt werden soll. Z.B. Personen oder herkömmliche Brandmeldesysteme lösen dann das Rettungssystem aus.

[0081] In Figur 8 ist das durch z.B. Gewichts- oder Federkraft ausgelöste / entfaltete / ausgeklappte Aktuator-System (2) des paralle- logramm-Rettungstunnels (22) einsatzbereit, um Personen darin aufzunehmen und eine sichere Rettung zu ermöglichen.

Hierbei ist es erforderlich, dass eine ausreichende Luftzufuhr in den Rettungstunnel (22) erfolgt, was z.B. über den Fluidbefüllten

Schlauch (10) , über hier nicht dargestellte Lufteinlass- Ventile, da durch den Eintritt von Personen (23), durch hier nicht dargestellte Türen, Rauch in den Rettungstunnel (22) eindringen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der aus Feuerbeständigem Material bestehenden Rettungstunnel (22) auch direkt belüftet und ggf. durch Überdruckventile nach Außen hin entlüftet werden. Nach Gebrauch und entsprechender Funktionskontrolle kann der Rettungstunnel (22) wiederverwendet werden, indem er über einen beliebigen Aktuator, bevorzugt den erfindungsgemäßen Aktuator, wieder in die Ruhe- / Warteposition, z.B. mittels Unterdruck, ge- bracht wird.

[0082] Die Anordnungen in Figur 9 und 10 von mehreren solcher Aktuatoren (2) aneinander z.B. 2 Aktuatoren (2) um 90 Winkelgrade gedreht miteinander verbunden, ermöglichen eine 2- und/oder 3- Dimensionale Bewegung.

[0083] Die Figur 9 zeigt beispielhaft einen doppelt angeordneten Aktuator (2) mit dem ebenfalls doppelt und getrennten Fluid-befüllten Räumen /Schläuchen (10) zur Erzeugung einer 180 Winkelgrade umfassenden Aufricht-/Entfaltungs-Drehbewegung des Aktuators

(1 1 ). Die beiden Aktuatoren (2) sind über gelenkförmige Elemente (9) miteinander verbunden. Beide Aktuatoren (2) sind mit der Bodenfläche (6) auf dem Grundkörper (1 ) befestigt und werden jeweils über zumindest 1 Bohrung über Rohrleitungen (27) mit Fluid ver- sorgt. Über diese Rohrleitungen (27) wird die Zufuhr des Fluides über zumindest 1 Wegeventil oder Regelventil (24) gesteuert oder geregelt und das Fluid von dem Überdruck- (25) und Unterdruckspeicher (26) gespeist.

Versorgt werden diese von einem Kompressor (30), welcher ideal- erweise Über- und Unterdruck erzeugen kann. Über ein Steuerungsoder Regelungssystem (29) kann das Wegeventil oder Regelventil (24) gesteuert oder mittels zusätzlicher nicht dargestellter Wegesensoren oder Kraftsensoren, geregelt werden. [0084] Die Figur 10 zeigt beispielhaft einen doppelt angeordneten

Aktuator (2) mit dem ebenfalls doppelt aber nicht getrennten Fluid- befüllten Räumen /Schläuchen (10) zur Erzeugung einer 180 Win- kelgrade umfassenden Aufricht-/Entfaltungs-Drehbewegung des Ak- tuators (1 1 ). Die beiden Aktuatoren sind über gelenkförmige Elemente (9) miteinander verbunden. Beide Aktuatoren (2) sind mit der Bodenfläche (6) auf dem Grundkörper (1 ) befestigt und werden jeweils über zumindest 1 Bohrung über Rohrleitungen (27) mit Fluid versorgt. Über diese Rohrleitungen wird die Zufuhr des Fluides über zumindest 1 Wegeventil oder Regelventil (24) gesteuert oder geregelt und das Fluid von dem Überdruck- (25) und Unterdruckspeicher (26) gespeist.

Versorgt werden diese von einem Kompressor (30), welcher idealerweise Über- und Unterdruck erzeugen kann. Über ein Steuerungsoder Regelungssystem (29) kann das Wegeventil oder Regelventil (24) gesteuert oder mittels zusätzlicher nicht dargestellter Wegesensoren oder Kraftsensoren, geregelt werden.

[0085] Ganz besonders bevorzugt ist die Anordnung von mehr als 2 Aktuatoren (2), dies ermöglicht dass diese Anordnung sich bis zu ca. 360 Winkelgrade entfaltet, was dann wie eine Wabenstruktur aussieht.

[0086] Die Figur 1 1 zeigt beispielhaft als Grundkörper (1 ) einen Tragflügel mit einer erfindungsgemäß sehr einfachen Ausführung in Scheren-förmiger Ausbildung. Die Scherenform wird gebildet, durch die Bodenfläche (6) und der Seitenfläche (7) des Aktuators (2), und einem dazwischen befindlichen Fluid-befüllbaren Raum / Schlauch (10). Diese Anordnung ermöglicht eine aktive und/oder passive Nutzung der Klappe /Seitenfläche (7) zur vorteilhaften aerodynamischen Beeinflussung der Strömung am Tragflügel, zur Verbesse- rung der Energieeffizienz und/oder Sturmsicherheit. . Solche Systeme können insbesondere auch nachrüstbar sein. [0087] Die Figur 12 zeigt beispielhaft als Grundkörper (1 ) eine Endkante eines Tragflügels mit einer erfindungsgemäß ebenfalls sehr einfachen Ausbildung in Dreieck-förmiger Ausführung. Die Dreieckform wird gebildet, durch die Bodenfläche (6) und die Seitenflächen (7) des Aktuators (2), und einem dazwischen befindlichen Fluid- befüllbaren Raum / Schlauch (10). Diese Anordnung unterscheidet sich zu der Anordnung in Figur 1 1 darin, dass die beiden rechts angebrachten Seitenflächen (7) gleichzeitig auch eine Wegbegrenzung des Aktuators (2) bzw. der linken Seitenfläche (7) ausbildet. Des weiteren zeigt Figur 12 ein Befestigungsmittel (31 ) zur Anbringung der Bodenfläche (6) des Aktuators (2) an der Endkante des Tragflügels. Die Wegbegrenzung kann hierbei auch nur über Seile, Bänder, Netze oder dgl. gebildet sein. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls eine aktive und/oder passive Nutzung der Klappe /Seitenfläche (7) zur vorteilhaften aerodynamischen Beeinflussung der Strömung am Tragflügel, zur Verbesserung der Energieeffizienz und/oder Sturmsicherheit. Solche Systeme können insbesondere auch nachrüstbar sein.

[0088] Die in den Figuren 1 bis 12 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen können dazu benutzt werden, dass die 2- dimensionale Aktuator-Bewegung (1 1 ) um zu Bewegen und/oder zur Kraftausübung und/oder Öffnen und/oder Schließen und/oder Positionieren und/oder Aufrichten und/oder Ausrichten und/oder Verschieben und/oder Heben und/oder Weichenstellend von daran befestigten und/oder nicht befestigten Bauteilen (4),

wie z.B. zur Benutzung für die Sortierung / Weichenstellung / Wegbegrenzung von Bauteilen (4), Produktionsteilen, für Roboter Künstliche bewegte Gelenke und Hände und Füße für Menschen, Maschinen, Aktoren, Aktuatoren (2), Messsysteme, Gebäude, Schutzhüllen für Sturmschutz, Auto-Bauteile (4) wie Lenkung, Verdeck, Türöffner/-schließer, Stoßstange, Airbag, Auto-Einparkhilfe, Auto- Spiegelverstellung, Auto-Scheibenwischer, Auto-Scheinwerfer, Behälter, Kanäle, Pumpen, Hüllen, Container, Klappen, Hebel, Verriegelungen, Türen, Fenster, Sicherheitssysteme, Fluchttüren, Lüf- tungs-Brandschutzklappen, Tische, Stühle, Wände, Klemmung, Spannstock, Maschinen-Aktuator (2) für Werkzeugwechsel oder Maschinen-Bewegungsachsen, Rampe wie Heberampe und Hubbühne und Verladebühne, Schauspielbühne, Aufzug, Schwenkarm, Sortier-Anschläge, Führungselemente, Hochwasserschutzelementen, Fluchttunnel, Lenkungen, Fahrwerke, Hauben, Kräne, Brücken, Pressen und Tiefzieh-Einrichtungen, Schutz- und Rettungstunnel, Hochwasserschutzbarrieren, Schutzhüllen wie Fahrzeugverdecke, Eis-Entfernungssysteme an LKW-Planen, Gebäudeschutzhüllen, Schutzsysteme wie Aufprallschutz ggf. mit Explosions-Fluid- Gasdruck-Erzeugung z.B. Airbag, Stoßstange, Motorhaube, Rückstromklappen und/oder Bremsklappen an Fahrzeugen, insbesondere Flügeln und Leitwerken von Luftfahrzeugen, Rückstromklappen und/oder Bremsklappen an Rotorblättern von Energieerzeugungsanlagen wie Windkraftanlagen, Anschlüsse und Steckverbindungen von Fluiden, Energie, Signalen, oder ähnlichen Bauteilen (4) oder übernimmt durch sich selbst zumindest Teilweise eine Funktion dieser vorgenannten Bauteile (4).

[0089] Des weiteren wird ein Verfahren eines Hydraulik- und/ oder Pneumatik- und/oder Magneto-rheologischen Aktuators (2) ohne Kolben, zur Erzeugung einer 2- oder 3-dimensionalen Aktuator (1 1 )- Bewegung und -Kraft bereitgestellt, bei welchem

a) der gesamte Aktuator (2), eine mögliche erste Position, z.B. zusammengeklappten Ruheposition, bevorzugt Druckarmen Position, einnimmt und

b) dieser sich durch eine, durch z.B. Überdruck erzeugte Drehbewegung (1 1 ) in eine zweite mögliche Position bewegt, z.B. 90 Win- kelgrade entfernt, eine auseinandergeklappte/ entfaltete Arbeitsposition, einnimmt.

[0090] Des weiteren kann die 2-dimensionale Aktuator -Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung (1 1 ), mit zu ca. 90 Winkelgrade, besonders bevorzugt bis zu ca.180 Winkelgrade, die zumindest 1 - dimensionale Bewegung und/oder Klemmung von Bauteilen (4) wie technische Vorrichtungen jeglicher Art, bewirken.

[0091] Außerdem ein Verfahren welches die Anordnung mehrerer solcher Aktuatoren (2) zu einer 2- oder 3- Dimensionale Bewegung (1 1 ) des Gesamt-Aktuators (2) und der zu bewegenden Bauteile (4) und/oder Vorrichtungen (19) vorsieht, wie z.B. bei künstlichen Händen, Roboter-Armen oder künstliche Gliedmaßen/Prothesen für Menschen und Tiere.

[0092] Des weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Parallelogramm-förmigen Aktuators (2) offenbart, welches in den nachfolgenden Schritten hergestellt werden kann: a) Erstellung der Flächen / Wände (6,7,8) auf entsprechende Maße

b) Erstellung eines oder mehrerer maßgefertigten Schlauche/s / Hülle/n (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schwei ßen und/oder Klebens und/oder Dichtens und/oder mechanischen Verschließens

c) Anbringung der Flächen / Wände auf zumindest einen maßgefertigten Schlauch / Hülle (10) mit Fluidzufuhr durch Kleben und/oder Dichten und/oder Nieten und/oder Vulkanisieren und /der Schrauben und/oder Kletten (Klettverschluss) und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /-Schlauch (10) und/oder anderen mechanischen Methoden

d) Bei Bedarf einer Doppel-/ Dreifach-Wandigkeit:

Überziehen des bis dahin gefertigten Aktuators (2) mit einer Au- ßenhülle (10) mit Fluidzufuhr-Durchlass mit den bereits gennannten Methoden und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /- Schlauch (10) und ggf. Anbringung weiterer Flächen / Wände (6,7,8) mit den genannten Methoden

und/oder

) Verwendung eines bereits erstellten doppelwandigen Schlauches (10) in Schritt a)

Bei Bedarf kann nach jedem Prozessschritt der Aktuator (2) auf Dichtheit mit Über- und Unterdruck geprüft und ggf. nachfolgend mit einem Prozessfluid/ Element, wie die Magneto-rheologische Flüssigkeit /Polymer, befüllt werden

[0093] Des weiteren wird ein zweites Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Parallelogramm-förmigen Aktuators (2) offenbart, welches in den nachfolgenden Schritten hergestellt werden kann:

a) Erstellung der Flächen / Wände (6,7,8) auf entsprechende Maße

b) Erstellung eines oder mehrerer maßgefertigten flächiger Vorprodukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schweißen und/oder Klebens und/oder mechanischen Verschließens

c) Anbringung der Flächen / Wände auf zumindest einen flächiger Vorprodukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr durch Kleben und/oder Dichten und/oder Nieten und/oder Vulkanisieren und /der Schrauben und/oder Kletten (Klettverschluss) und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /- Schlauch (10) und/oder anderen mechanischen Methoden d) Verschließen eines oder mehrerer maßgefertigten flächiger Vorprodukte des Schlauche/s / Hülle/n- (10) mit Fluidzufuhr mittels Ablängen und/oder Vulkanisieren und/oder Schwei- ßen und/oder Klebens und/oder Dichtens und/oder mechanischen Verschließens

Bei Bedarf einer Doppel-/ Dreifach-Wandigkeit: Überziehen des bis dahin gefertigten Aktuators (2) mit einer Außenhülle (10) mit Fluidzufuhr-Durchlass mit den bereits gennannten Methoden und/oder Schrumpfen von Schrumpffolie /-Schlauch (10) und ggf. Anbringung weiterer Flächen / Wände (6,7,8) mit den genannten Methoden

und/oder

Verwendung eines bereits erstellten doppelwandigen

Schlauches (10) in Schritt a)

Bei Bedarf kann nach jedem Prozesschritt der Aktuator (2) auf Dichtheit mit Über- und Unterdruck geprüft und ggf. nach folgend mit einem Prozessfluid/ Element, wie die Magneto- rheologische Flüssigkeit /Polymer, befüllt werden

[0094] Folgende Schutzrechte und Literatur sind mit Bestandteil dieser Anmeldung und können mit deren Inhalten frei kombiniert werden:

[0095-1] Das Funktionsprinzip beruht auf dem Parallelogramm- (Mehreck) Aktuator und /oder Schlauchaktuator. Nachfolgend ist das Aktuatorpinzip dargestellt.

Der Aktuator ist in 3 Positionen Null Grad, 45 Grad und 90 Grad Position dargestellt.

Das Grundprinzip eines Gelenkes eines Fingers mit 2 Gliedern und einem Multifunktionalen Aktuator (MF).

Der komplette Finger in 3 Positionen ist nachfolgend noch dargestellt.

Es können auch 2 MF-Aktuatoren in einem Gelenk zur Anwendung kommen, wobei dann der Eine mit Überdruck (Ü) beaufschlagt wird und der andere auf der Gegenseite (z.b. 90 Grad versetzt angeordnet) ent- lüftet oder mit Unterdruck (U) versorgt wird.

Auch kann der MF-Aktuator auch genau auf der Innenseite des Fingergelenkes angeordnet sein so dass das Hauptdrehgelenk auf der Außenseite angeordnet ist.

Des weiteren kann das Gelenk auch z.B. aus einem oder mehrerer Kugelköpfe, beweglich gestaltete Kunststoff-Bogen-Scharniere gestaltet sein, um eine Hohe Bewegungs-Zykluszahl und Lebensdauer des Ak- tuators zu realisieren.

Teile des MF-Aktuators oder der ganze, kann hierbei insbesondere auch Verbundmaterialien aus Alu und Kunststoff oder Metallbeschichteten Kunststoffen oder Texti Verstärkten Kunststoffen hergestellt sein. Entsprechend örtlich günstig angeordnete gesteuerte oder geregelte Ventile ermöglichen die Über- und/oder Unterdruck-Versorgung des jeweiligen MF-Aktuators. [0095-2] Besonders günstig erscheint die Anordnung und Nutzung der Finger-(Knochen) -Elemente als Überdruck- /Unterdruckspeicher /- Reservoir. Diese Reservoirs werden dann über ein innerhalb oder angebrachten oder außerhalb liegenden Rohrleitung , bevorzugt flexiblen Schlauches weiter mit Über- / Unterdruck versorgt. Auch können die Finger- Knochen) -Elemente nur als Statikelement und /oder Rohrleitung dienen. Auch kann der Aktuator aus einem Mehreck bestehen, welches im Prinzip ein Parallelogramm bildet aber z.b. teilweise Bogenförmige Elemente beinhaltet, welche ggf. als Gelenke und /oder elastische Scharniere dienen.

[0095-3] Auch kann in weiteren Ausführungsformen, der MF-Aktuator nur in dessen Statikstruktur seiner Parallelogrammform verwendet werden, um selbst von einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder über einen Hebel angesteuert zu werden.

[0095-4] Grundsätzlich kann die vorgenannte Ausführungsform bei entsprechender Abdichtung der Kolbenstange gegenüber dem MF- Aktuator auch Alternativ zum MF-Aktuator genutzt werden, z.b. zur

Steuerung von Klappen eines Luftfahrzeuges im Notfall durch eine der beiden genannten Varianten oder andere Varianten mit normalem

Pneumatischem oder Hydraulischen Zylinder.

[0095-5] Weitere Varianten mit Normalem Pneumatischem oder Hyd- raulischen Zylinder sind mit anderen Hebelanordnungen dargestellt die

Alternativ eingesetzt werden können.

[0095-6] Auch kann das Prinzip der Mechanik eines pneumatischen Einziehfahrwerkes mit Rückholfeder für Modellflugzeuge entsprechend adaptiert werden um eine 90 Grad -Bewegung für eine Künstliche Hand oder für andere genannte Anwendungen zu realisieren.

Insbesondere die Benutzung von UV-Strahlungs -beständigen Materialien und Beschichtungen können zum Einsatz kommen. [0095-7] Auch kann so ein Aktuator auch zum Schließen von Gepäckfächern in Luftfahrzeugen von Kofferräumen von Autos u.ä. dienen. Der Aktuator kann auch mit Magnetorheologischen Flüssigkeiten bzw . Polymeren / elektrorheologischen Flüssigkeiten kombiniert werden.

[0095-8] Auch kann bei Verwendung der vorgenannten Fluide und Materialien eine Kombination zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes aus Magnetischem Material und elektrischer Spule herangezogen werden.

[0095-9] Auch ist ein einfaches Drehelement mit starken drehbaren Magneten anwendbar um die Fluide und/oder Materialien und/oder die Flaps zu betätigen.

[0096] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.

Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Pa- tentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbezie- hungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombi- niert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.

[0097] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen und Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Figur 1 :

WEA- Verbesserungspotentiale

WEA-Verbesserungspotential: A = Schwachwind von VstartNeu - Vstan WEA- Verbesserungspotential: B = Schwachwind von Vstan - N enn WEA-Verbesserungspotential: C = Mittelwind VOn V Ne nn - V M axnormal WEA-Verbesserungspotential: D = Starkwind VOn V M axnormal - V max 35m

Figur 2:

Modellflügel a: mit abgelöster Strömung; b: dito, mit Klappe Figur 3:

Simulierte Strömungsverhältnisse an einem Tragflügel mit Rückstromklappe

Figur 4:

a) Flügelprofil mit aufgestellter dreiecks-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) b) Flügelprofil mit aufgestellter Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung c) Flügelprofil mit aufgestellter parallelogramm-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung

Figur 5:

a) Flügelprofil mit aufgestellter dreiecks-förmiger Rückstromklappe (8) mit teilweiser Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) b) Flügelprofil mit aufgestellter Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (8) mit teilweiser Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 ) c) Flügelprofil mit aufgestellter parallelogramm-förmiger Rückstrom- klappe (8) mit teilweiser Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 )

Figur 6:

a) Flügelprofil mit geschlossener dreiecks-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )

b) Flügelprofil mit geschlossener Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )

c) Flügelprofil mit geschlossener parallelogramm-förmiger Rückstromklappe (8) mit vollständiger Verschiebung der Klappen- Bereichsabgrenzung (21 ) Figur 7:

Kombination mehrerer Rückstromklappen

Figur 8:

Kombination mehrerer Rückstromklappen mit Aktor

Figur 9:

Rückstromklappe nach dem Stand der Technik (4) kombiniert mit einem Abgrenzungs-Bauteil (5) in Form, z.B. eines Ballons oder Schlauches oder Kissen (13)

Figur 10:

Dreiecks-förmige Rückstromklappe (8) welche z.B. einen Schlauch (13) als aktiven Aktor eingebaut hat. Figur 1 1 :

Dreiecks-förmige Rückstromklappe (8) welche in ihrer dreidimensionalen Ausführung komplett geschlossen ist um über eine Fluid-/ Gasver- bindung (18) mit z.B. Luft befüllt zu werden Figur 12:

Parallelogramm-förmige Rückstromklappe (8) welche z.B. in ihrer drei- dimensionalen Ausführung komplett geschlossen ist um über eine Fluid-/ Gasverbindung (18) mit z.B. Luft befüllt zu werden

Figur 13:

aktive Rückstromklappe (10), welche nur durch einen flachgedrückten geschlossenen Schlauch gebildet ist

Figur 14:

aktive Rückstromklappe (8,9.10), zur Verbesserung der Bremswirkung mit einer Fluid-/ Gas- Verbindung (18) zwischen Flügel-Oberseite und Flügel-Unterseite

Figur 15:

beispielhaften Anordnungen/Positionen der Passiven und/oder aktiven Rückstromklappen (4,8,9.10)

Figur 16:

aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Oberseite, zur Verbesserung mit Lärmreduzierendem Auftriebs-Element (25) mit Basiselement

Figur 17:

aktive Parallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Ober- und Unterseite mit integriertem Schlauch (13) , zur Verbesserung mit Lärmreduzierendem Basis-Element (25, 23)

Figur 18:

aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (10) auf der Flügel-Unterseite und Einfachstvariante mit Schlauch (8) und Kombiniert mit St.d.T.

Rückstromklappe (4) auf der Flügel-Oberseite, mit Lärmreduzierendem Basis-Element (25, 23) Figur 19:

Passive und aktive Dreiecks-Rückstromklappe (8) mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel- Oberseite (nur in einer Richtung), mit mit V-förmigen Basiselementen (23)

Figur 20:

Passive und aktive Parallelogramm- Rückstromklappe (8) über die Profilendkante hinausstehend mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite ( in beide Richtun- gen), mit Basiselementen (23)

Figur 21 :

aktive Parallelogramm-Rückstromklappe (10) an einem drehbar gelagerten Flügel bzw. Flügelteil mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite (nur in einer Richtung), mit Basiselementen (23)

Figur 22:

Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / End- stück einer Suppentüte

Figur 23:

Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück einer Suppentüte

Figur 24: Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit Wölbboden

Figur 25:

Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens / Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit Wölbboden

[0098] Für Multifunktionalem Aktuator

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen und Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Figur 1 :

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) in gefaltetem Zustand in Ruheposition

Figur 2:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) in entfaltetem Zustand in End- /Arbeitsposition Figur 28:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Hebe- / Schiebe-Vorrichtung in gefaltetem Zustand in Ruheposition

Figur 29:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Hebe- / Schiebe-Vorrichtung in entfaltetem Zustand in End-/Arbeitsposition

Figur 30:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Absperr- / Hochwasserschutz-Vorrichtung in gefaltetem Zustand in Ruheposition Figur 31 :

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Absperr- / Hochwasserschutz-Vorrichtung in entfaltetem Zustand in End- /Arbeitsposition

Figur 32:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Si- cherheits- / -Rettungstunnel-Vorrichtung in gefaltetem Zustand in Ruheposition

Figur 33:

Ein erfindungsgemäßer Aktuator (2) mit einer angebrachten Si- cherheits- / -Rettungstunnel-Vorrichtung in entfaltetem Zustand in End-/ Arbeitsposition Figur 34:

Ein erfindungsgemäßer doppelter Aktuator (2) mit geteiltem Druckbereich und somit zwei Druckbereichen, für eine <= 180 Grad Drehbewegung Figur 35:

Ein erfindungsgemäßer doppelter Aktuator (2) mit zwei Druckbereichen für eine <= 180 Grad Drehbewegung

Figur 36:

Ein erfindungsgemäßer sehr einfacher entfalteter Aktuator (2) mit nur einer Fläche / Wand und einem Gelenk mit <= 90 Grad Drehbewegung

Figur 37:

Ein erfindungsgemäßer sehr einfacher entfalteter Aktuator (2) mit zwei Flächen / Wand und einem Gelenk mit <= 90 Grad Drehbewegung und einer Wegbegrenzung Figur 38:

Ein erfindungsgemäßer Parallelogramm-Aktuator für einen Fingeraktu- ator für 2 Fingerglieder mit Ansteuerdetails

Figur 39:

Mehrere (3) erfindungsgemäße Parallelogramm-Aktuatoren für einen Fingeraktuator für 4 Fingerglieder in gestreckter und gebeugter Anordnung

Figur 40:

Ein erfindungsgemäßes Parallelogramm in Kombination mit einem Pneumatikzylinder für 2 Fingerglieder in gebeugter Anordnung mit Ansteuerdetails

Figur 41 :

Modell des erfindungsgemäßen Parallelogramm in Kombination mit einem Pneumatikzylinder (mit Kolbenstange) für 2 Fingerglieder in gebeugter Anordnung mit Ansteuerdetails

Figur 42:

Modell des erfindungsgemäßen Parallelogramm in Kombination mit einem Pneumatikzylinder (ohne Kolbenstange) für 2 Fingerglieder gestreckt

Figur 43:

Modell des erfindungsgemäßen Parallelogramm in Kombination mit einem Pneumatikzylinder (ohne Kolbenstange) für 2 Fingerglieder leicht gebeugt Figur 44:

Erfindungsgemäßen Parallelogramm in Kombination mit einem Pneumatikzylinder (mit 2 Hebeln und einer Kolbenstange) für 2 Fingerglieder gebeugt mit Ansteuerdetails

Figur 45:

Modell eines erfindungsgemäßen Pneumatik-Einziehfahrwerks Figur 46:

Am Pfeil Aufwölben der Rückstromklappe bei noch geringem Anstellwinkel

Figur 47:

An den Pfeilen Aufwölben der Rückstromklappen bei mittlerem Anstellwinkel

Figur 48:

Aufstellen der Rückstromklappen bei hohem Anstellwinkel (siehe Pfeil)

[0099] Bezugszeichenliste zu Figur 1 bis 25 für Rückstromklappe:

1 . Endkanten-Ablösewirbel

2. Klappen-Ablösewirbel

3. Aero- / Hydrodynamischer Körper / Flügel/-profil

4. Rückstromklappen nach St.d.T. (Auftriebselement)

5. Abgrenzungs-Bauteil

6. Profil-Endkante

7. Gelenke

8. Dreiecks-förmige Rückstromklappe (Flap/ Auftriebselement) 9. Kreisbogen-förmige Rückstromklappe (Flap/ Auftriebselement)

10. Parallelogramm-förmige Rückstromklappe (Flap/ Auftriebselement)

1 1 . Elastisches Material /Scharnier

12. Federndes Material

13. Schlauch

14. Fluid-/Gas-Füllbereich

15. Zylinder Hydraulisch / Pneumatisch oder anderer Aktor

16. Auflagefläche / Verbindungsstelle zum Flügel

17. Anstellwinkel a des Flügels

18. Fluid/ Gas- Verbindung

19. Stelle der Größten Profildicke

20. Klappenübergang

21 . Klappen-Bereichsabgrenzung

22. Aktuator-Element

23. Basiselement

24. Blitzschutzsystem

25. Lärmreduzierendes Auftriebselement und/oder Basiselement

26. Mittel zur Wegbegrenzung

27. Befestigungsmittel

28. Massenträgheitselement

29. Hebel

30. Drehpunkt

31 . Momenten-Nullpunkt des Profils

32. Auftriebskraft FA (resultierende) [0100] Bezugszeichenliste zu Figur 26 bis 45 für Multifunktionaler Aktuator:

1 . Grundkörper

2. Aktuator

3. Auflageplatte

4. Werkstück / Bauteil

5. Koordinatensystem

6. Bodenfläche /-Wand

7. Seitenfläche /-Wand

8. Deckelfläche /-Wand

9. Gelenke /Gelenkförmiges Element

10. Fluid-befüllter Raum / Schlauch

1 1 . Aufricht- / Entfaltungsbewegung des Aktuators (2) ( 2-dimensional) 12. Grundbewegung des Bauteils (4) / Werkstücks

13. Ausrichtbewegung des Bauteils (4) / Werkstücks (1 - oder 2 dimensi- onal)

14. Vorrichtung zum Ausrichten und/oder Anheben

15. Seitenwand der angebauten Ausricht- und/oder Anhebe- Vorrich- tung

16. Deckelwand der angebauten Ausricht- und/oder Anhebe- Vorrichtung

17. Bodenwand der angebauten Ausricht- und/oder Anhebe- Vorrichtung

18. Anhebe- und Weiterbewegung des Werkstückes

19. Vorrichtung die Aufgerichtet ist

20. Aktuator (2) der in Ruheposition gefaltet ist

21 . Angebaute Vorrichtung die in Ruheposition gefaltet ist

22. Schutz- und/oder Notsystem und/oder Belüftungssystem

23. Person

24. Wegeventile

25. Überdruckbehälter 26. Unterdruckbehälter

27. Rohrleitungen

28. Wegbegrenzung

29. Steuerungs- und Regelungssystem

30. Kompressor

31 . Befestigungselement

32. Steuerventil

33. Pneumatikzylinder

34. Kolbenstange

35. Stange

36. Hebel

37. Pneumatik-Einzieh-Fahrwerk