用于风能设施的执行器装置、风能设施及安装方法

文档序号:1009138 发布日期:2020-10-23 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 用于风能设施的执行器装置、风能设施及安装方法 (Actuator device for a wind energy installation, wind energy installation and method for mounting ) 是由 安德烈·阿尔特米库斯 于 2019-03-01 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于风能设施(100)的执行器装置(10),尤其用于风能设施转子叶片(108)的执行器装置,以及所属的风能设施(100)和一种安装方法,所述执行器装置具有执行器部件(20)和控制部件(80),其中所述执行器部件(20)具有至少一个带有优先方向(32)的执行器层(30)和基本上平行于所述执行器层(30)的至少一个激发层(40),其中所述执行器层(30)包括光电执行器(34),其中所述光电执行器(34)设立为用于,基于激发光沿所述优先方向(32)改变所述执行器层(30)的应变和/或应力,其中所述激发层(40)设立为用于,将激发光引导到所述执行器层(30)中,其中所述控制部件(80)包括光源(84)和光导(82),其中所述光源(84)设置成与所述激发层(40)间隔开并且借助于所述光导(82)与所述激发层(40)连接,并且其中所述光导(82)沿不同的方向伸展穿过所述激发层(40)。(The invention relates to an actuator device (10) for a wind energy installation (100), in particular for a rotor blade (108) of a wind energy installation, having an actuator part (20) and a control part (80), wherein the actuator part (20) has at least one actuator layer (30) having a preferential direction (32) and at least one excitation layer (40) substantially parallel to the actuator layer (30), wherein the actuator layer (30) comprises an optoelectronic actuator (34), wherein the optoelectronic actuator (34) is designed to change the strain and/or stress of the actuator layer (30) in the preferential direction (32) on the basis of excitation light, wherein the excitation layer (40) is designed to guide the excitation light into the actuator layer (30), wherein the control means (80) comprise a light source (84) and a light guide (82), wherein the light source (84) is arranged spaced apart from the excitation layer (40) and connected with the excitation layer (40) by means of the light guide (82), and wherein the light guide (82) extends through the excitation layer (40) in different directions.)

用于风能设施的执行器装置、风能设施及安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于风能设施的执行器装置,尤其用于风能设施转子叶片的执行器装置,一种具有执行器装置的风能设施,以及一种用于安装执行器装置的安装方法。

背景技术

致动器或执行器将信号转换为机械运动或其它物理变量,例如压力、温度等。所述信号通常经由电线传输。已知的执行器例如是双金属执行器、液压或气动执行器、压电执行器,仅举一些示例。

在风能设施中使用时,尤其在风能设施转子叶片中使用时,执行器例如控制所述升力,在所述升力中所述执行器控制转子叶片翼片和/或引起转子叶片自身扭转。已知的用于风能设施的执行器装置的缺点是对与电线相关的雷击的敏感性。因此期望的是,提供一种用于风能设施转子叶片的执行器机构,所述执行器机构伴随有较低的雷击风险。

德国专利商标局在关于本申请的优先权申请中检索到以下现有技术:EP 2 899395 B1。

发明内容

在该背景下,因此本发明的目的是,提供一种用于风能设施的执行器装置,具有所述执行器装置的风能设施和一种用于安装执行器装置的安装方法,其确保更高的运行安全性。

在一方面中,提供一种用于风能设施的执行器装置,尤其用于风能设施转子叶片的执行器装置,其具有执行器部件和控制部件。所述执行器部件具有至少一个带有优先方向的执行器层和基本上平行于所述执行器层的至少一个激发层。所述执行器层包括光电执行器,其中所述光电执行器设立用于,基于激发光沿优先方向改变所述执行器层的应变和/或应力。所述激发层设立用于,将激发光引导到执行器层中,其方式为:将在激发层的边缘处导入的光通过垂直于激发层面的散射以均匀分布的方式耦合输出。所述控制部件包括光源和光导,其中所述光源设置成与激发层间隔开并且借助于光导与激发层连接。所述光导沿不同方向伸展穿过所述激发层。优先地,所述光导具有反向的分量,特别优选地,不同的方向大致或精确地反向伸展。

光电执行器具有下述特性:将入射光直接转换为机械运动,而无需例如首先将所述光转换成电能。因此,使用光电执行器能够实现:简化在光控的执行器的情况下通常需要的两个转换过程,即首先将光能转换为电能,并且然后将电能转换为机械能。

通过如下方式:所述控制部件具有将光源与激发层连接的光导,可行的是,提供没有电连接线或导电部件的执行器部件。光源的通过光导引导的光影响所述光电执行器,所述光电执行器将入射的激发光直接转换为执行器层的应变和/或应力。

由于光导在不同的方向上,尤其相反的方向上伸展穿过激发层,光特别均匀地输入到激发层中到执行器层中是可行的。尤其,由于光导的方向和伸展不是恒定的,所以能够考虑沿着光导的长度的不均匀的光输出。光导的延伸方向优选在激发层的平面上成一定角度。特别优选地,所述光导在垂直于激发层的两个相反的方向上延伸。同样特别有利地优选的是,光导在边缘处,并且尤其垂直于所述激发层的边缘伸展。因此光导和执行器部件构成的简单的连接是可行的。

因此特别有利的是,不同的方向在任何情况下都具有反向或相反地伸展的分量或方向分量。因此在任何情况下光输入的反向伸展的分量都具有到激发层中到执行器层中的正好反转的传播特性。换言之,因此能够确保在第一方向上输入的分量和在反向的方向上输入的分量由于反转的传播特性而总体上保持大致恒定。这是由于以下事实:光输出以已知的方式随着在导体中的距离而规则地减小。

在一个实施形式中,所述执行器部件构成为具有多个堆叠的执行器层和激发层的堆叠执行器部件。所述光导经由激发层的多个边缘构成在堆叠执行器部件的至少一个层面上。

如果假设在堆叠执行器装置中存在多个激发层,那么本发明的优点变得特别明显。于是,将每个单独的激发层与光导直接联接不再是有意义地可行的。光从光导耦合输入到多个激发层中在这种情况下优选通过如下方式发生:所述光导在不同的方向上,尤其是相反的方向上引导经过多个并且尤其是所有相互堆叠的激发层的边缘。

在当前情况下,将层面理解为堆叠的面,所述堆叠的面不包括单个激发层或执行器层,而是包括多个上下堆叠的层的面分量。这例如能够是矩形或柱形堆叠的执行器部件的侧面或侧表面。

在一个实施形式中,所述执行器装置具有至少两个光导,其中光导的至少两个从不同的侧,尤其反向地进入激发层中。

由于多个光导在不同的部位或者从激发层或激发层中至少一个激发层的不同侧进入,能够补偿沿着光导的光输入分布,意即在光导的长度上变化的光输入。因此能够通过多个光导的光输入的总和确保激发层的近似均匀的照明。

在执行器装置的一个实施形式中,来自光源的光导的方向被称为一个或多个光导的光导方向,其中在激发层中不同光导的相邻的部段具有至少部分相反的光导方向。

相反的光导方向引起:通常随着长度而减小的光功率在一个光导的长度大时通过同时升高另一光导的相邻的部段的光产出来补偿,在另一光导中光导方向相反地伸展。

在执行器装置的一个实施形式中,来自光导的光输出随着光导的长度而减小,其中至少两个光导在激发层中伸展,使得光均匀地输入到执行器层中。

在执行器装置的一个实施形式中,至少两个光导至少在一些部段中反向伸展穿过所述激发层。也在该实施形式中于是可看到特殊的优点:堆叠执行器的多个上下堆叠的层被光导反向穿过。优选地,所述光导于是沿着多个堆叠层的边缘伸展。

在执行器装置的一个实施形式中,至少两个光导中的第一个光导进入激发层中的入口点与至少两个光导中的第二个光导的出口点相邻。

特别优选的是,至少两个光导中的第一个光导进入堆叠执行器的堆叠中的入口点与第二个光导离开所述堆叠的终点相邻。因此,第一光导的提供最高光输入的点,即入口点位于第二光导的具有最弱光输入的点,即终点附近。因此,以有利的方式通过相邻的布置确保激发层的平均的光输入,所述平均的光输入在整个面上近似恒定。

在执行器装置的一个实施形式中,至少两个光导分别波纹状地穿过或沿着激发层伸展,其中在激发层中两个光导的基本平行的部段相应地交替。

在执行器装置的一个实施形式中,至少两个光导在波纹环的区域中重叠,在所述区域中光导的方向基本上是反转的。

在该实施方案中,所述光导例如能够具有基本上相同的波纹状的伸展,然后所述光导彼此交织或具有间隙。然后,在发生波纹环的方向变化的区域中引起两个光导重叠,而基本上不涉及任何方向变化的区域平行地伸展并且不重叠。

优选地,波纹环构成在由激发层和执行器层构成的堆叠的边缘区域中或堆叠的外部,其中通常没有光从光导离开。然而,波纹环也能够设置在执行器部件的堆叠布置内,并且因此,所述区域当然也对到一个或多个激发层中的光输入有贡献。

在执行器装置的一个实施形式中,所述执行器部件具有在内部带有空心钻孔的基本上柱形形状,其中一个或多个所述光导基本上设置在空心钻孔内。由于以有利的方式在所述柱体的中心进行光输入,特别均匀的光输入是可行的。在该实施方案中,柱形成形的执行器部件的柱体轴线优选对应于堆叠执行器部件的堆叠方向,其中层的其它布置,例如位于柱体壁的面中也是可行的。

在执行器装置的一个实施形式中,光导的远离光源的端部的区域具有纳米覆层。所述纳米覆层优选确保在光导周围或在光导的环周的部分区域中在刚好期望光输出的区域中散射或定向的光输出。当然,纳米覆层只是使光从光导输出的一种可能性,其中对此的替选方案对于本领域技术人员也是已知的。

在执行器装置的一个实施形式中,所述控制部件包括多个光导,其中所述多个光导配置为用于,传导不同的波长和/或光谱范围。

除了如在上述实施方案中通过反向的光导引起的均匀化的光输入,其辐射强度沿着其长度减小,下述实施方案也是可行的,其中至少两个光导中的每个单独的光导分别覆盖自身的波长或分别覆盖自身的光谱范围。在另一优选的实施方案中,用于两个波长或光谱范围的光导的相应反向的配置需要至少四个光导。

在一个实施形式中,双色的实施方案是特别有利的,其中以一个波长或一个光谱范围激活所述光电执行器,而以另一波长或另一光谱范围将所述光电执行器禁用。

根据执行器堆叠的几何实施方案,在单面引入光的情况下两个波长或光谱范围的交替混合的纤维走向是可行的。在至少双面引入光的情况下对于光引入,其中每个面分别仅具有一个波长或一个光谱范围的光引入同样是可行的。

在一个实施形式中,光电执行器包括至少一个光致伸缩执行器和/或光电机械执行器。

光致伸缩是将入射光直接转换为伸长。光电机械执行器通常与伸长无关地产生机械运动作为对光的入射的响应。在此,光电机械执行器还包括基于光入射的次级效应例如加热。

所述光电执行器优选提供为,使得光电执行器的激发直接作为主要效应通过激发光被触发。附加地或替选地,可利用例如通过基于入射光的热学加热引起的次级效应作为对光电执行器的激发,以执行机械功,例如以在优先方向上改变应变和/或应力。

在一个实施形式中,光电机械执行器包括来自以下组中的至少一组的执行器:a)偏振光电机械执行器,b)基于液晶的光电机械执行器,c)基于光热跃迁的光电机械执行器,d)电荷诱导的光电机械执行器,以及e)基于辐射压力的光电机械执行器。

偏振光电机械执行器是在偏振光入射时显示出光诱导的机械变形的光电机械执行器。显示出这种效应的材料的一个示例是玻璃,即具有硫属元素族的一种或多种元素的无定形固体。基于液晶的光电机械执行器例如已经对于向列弹性体示出。例如,对于含有偶氮苯液晶片段的聚合物网络示出,通过光电机械执行器能够抑制或恢复向列顺序。意即,由于液晶顺序,光学入射例如能够使偶氮苯聚合物膜变形。

光热跃迁基本上是电热跃迁的直接光学等效物,并且基于以下事实:激发光的能量中的一部分被介质吸收并且转换为热能。通常,除了其它光电执行器效应以外,光电执行器也始终至少具有一部分基于光热跃迁的执行器机构。

在电荷诱导光电机械执行器中,光子在半导体中吸收,自由电子从价带被激发到导带中,进而在晶格中留下空穴,这会在材料中引起局部的机械应变。

基于辐射压力的光电机械执行器基于在光与执行器结构之间的脉冲传递。这些物理原理仅是可能的原理中的一些,所述可能的原理使根据本发明的光电执行器改变执行器层的应变和/或应力。可设想其它可能的效应,例如光电执行器能够包括被光学活化的形状记忆聚合物,或者包括下述纳米结构,所述纳米结构具有由光子产生的电荷的局部不均匀分布引起的应力。

在一个实施形式中,光电执行器包括至少一种属于以下组之一的材料:

-液晶材料,尤其是液晶弹性体;

-可光致异构化的有机化合物,尤其是偶氮化合物,例如偶氮苯,以及光致变色的有机化合物,其中光致变色的颜色变化与从具有开环的异构体到具有闭环的异构体的异构化有关,例如俘精酸酐,己三烯,二芳基乙烯,二噻吩基环戊烯,优选光致变色的二芳基乙烯,尤其是光致变色的二芳基乙烯单晶,或光致变色的二芳基乙烯的共晶体,例如1,2-双(2-甲基-5-(1-萘基)-3-噻吩基)全氟环戊烯,其中化合物包含全氟化的稠环体系,例如全氟萘,尤其是1,2-双(2-甲基-5-(1-萘基)-3-噻吩基)全氟环戊烯与全氟萘的共晶体;

-自旋交叉的材料,尤其是自旋交叉的络合物,例如这种[Fe(L){M(CN)4}]支架,其中L是配体,例如在芳族环结构中具有至少一个氮原子的杂芳族化合物,例如吡嗪或3-氰基吡啶,并且M是金属,例如Pt或Au,例如{Fe(3-CNpy)[Au(CN)2]2}*2/3H2O;

-碳纳米物体,尤其是碳纳米管(单壁和多壁),碳纳米纤维和石墨烯,

-纳米复合材料(nano-composites),所述纳米复合材料包含碳纳米管(carbonnanotubes),尤其是多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes MWCNT)和/或石墨烯,在基质中,优选在弹性基质中,尤其是在弹性聚合物基质中,例如包含聚二甲基硅氧烷PDMS的基质或包含液晶弹性体的基质,或者包含形状记忆聚合物的基质;

-层复合材料,所述层复合材料包含由碳纳米管构成的膜与弹性体膜结合,例如与含有丙烯酸类弹性体的膜结合;

-光敏聚合物,例如以光敏的水凝胶的形式存在,尤其是由共价交联的共聚物网络构成的水凝胶,所述共聚物网络由温敏聚合物和发色团构成;

-生物光敏分子,例如光敏蛋白,例如细菌视紫红质;

-硫族化物玻璃,例如As50Se50

-铁电材料,例如铁电单晶,和铁电多晶材料,例如极化铁电陶瓷,例如镧改性的锆钛酸铅钛酸盐(PLZT)和掺杂的镧改性的锆钛酸铅钛酸盐,例如掺WO3的镧改性锆钛酸铅钛酸盐;

-极性半导体;

-轮烷;

-光学激活的压电晶体。

仅举几个示例,将这些材料和其它材料用作为光电执行器,从书籍“Optical Nanoand Micro Actuator Technology”(CRC Press 2012),从Iwaso等著的出版物“Fastresponse dry-type artificial molecular muscles with[c2]daisy chains”,NatureChemistry,第9卷,2016年6月,第625-631页doi:10.1038/NCHEM.2513;Shepherd,H.J.等。“Molecular actuators driven by cooperative spin-state switching”,Nat.Commun.4:2607doi:10.1038/ncomms3607(2013)和Morimoto等著的“A DiaryletheneCocrystal that Converts Light into Mechanical Work”,Journal of AmericanChemical Society 2010,132,14172-14178已知。

在一个实施形式中,所述执行器层在至少一个方向上是各向异性的。由于所述执行器层在至少一个方向上是各向异性的,所以并非执行器层的所有特性都与方向无关。尤其,所述各向异性优选引起:光电执行器或执行器层构成优先方向。

在一个实施形式中,所述执行器层具有纤维复合材料。纤维复合材料优选具有两个主要组分,即包埋基质和增强纤维。所述纤维例如包括但不限于玻璃纤维,碳纤维,陶瓷纤维等。嵌入的基质的材料例如能够包括但不限于聚合物如热固性塑料,弹性体或热塑性塑料,但是也能够包括其它元素如水泥,金属,陶瓷等。这样的材料能够特别有利地在风能设施的领域中使用。

在一个实施形式中,所述光电执行器在执行器层中嵌入基质中,尤其是嵌入树脂基质中。术语树脂表示固态到液态的有机物质。尤其,树脂表示作为用于塑料的基础材料的聚合物。借助于基质,光电执行器能够有利地嵌入执行器层中。

在一个实施形式中,所述执行器部件具有至少两个执行器层,所述执行器层具有分别位于它们之间的至少一个激发层。

多层布置与压电堆叠的已知的布置类似。如果执行器部件具有多个上下叠置的执行器层,则能够有利地实现在堆叠方向上的优先方向。然后,执行器行程与层数成比例并且能够有利地以某种程度缩放。

但是,所述优先方向并非在每个实施形式中必须与堆叠方向相对应。尤其是在下述情况下,在所述情况下执行器部件具有两个执行器层,所述执行器层具有位于它们之间的激发层,所述优先方向也能够位于执行器层或激发层的层平面中。优选地,在这种情况下,两个执行器层对激发光具有不同的反应,例如,一个激发层在优先方向上经受伸长,而另一激发层在优先方向上经受压缩。这引起执行器部件弯曲。但是,在其它实施形式中,执行器层也能够显示出相同的反应,使得引起整个执行器部件在层平面中沿优先方向伸长。

在另外的实施形式中,也能够在两个执行器层之间提供多于一个的激发层。在这种情况下,能够将不同的激发光引入到相应的执行器层中。

在一个实施形式中,执行器部件设立为,借助于激发光施加执行器部件的每平方毫米横截面面积10至50牛顿的力(N/mm2),其中所述执行器部件的横截面垂直于优先方向。

以每平方毫米横截面面积牛顿为单位的力对应于以兆帕为单位的压力,10至50N/mm2的范围是对于压电执行器广泛使用的值,并且能够实现在许多领域中,尤其是在风能设施的领域中的应用。

优选地,执行器部件的垂直于优先方向的横截面面积被称为致动器面积,并且优选被确定为包括执行器层和激发层在内的整个执行器部件的面积。

因此,致动器面积对于堆叠致动器而言优选与层数无关并且对应于相应的层之一的面积。

在一个实施形式中,执行器部件构造为应变执行器部件,其中一个应变方向对应于优先方向,该优先方向基本上垂直于至少一个执行器层,或者执行器部件构造为弯曲执行器部件,其中应变方向基本上垂直于执行器层的优先方向。

应变执行器部件能够实现优选线性机械变形,其中所述线性机械变形例如能够转换为另一构件的运动。执行器部件的堆叠状的结构优选对应于应变执行器部件,其中线性应变行程在该示例中对应于堆叠方向。应变执行器部件在一个实施形式中能够构成为用于操控风能设施的转子叶片的升力襟翼。

与此的区别在于,弯曲执行器部件设立为,使执行器部件在垂直于优先方向的应变或偏转方向上弯曲。弯曲执行器部件优选构造为面状的执行器部件,所述执行器部件在要控制的构件的较大区域上延伸。优先方向基本上在下述平面中延伸,在所述平面中执行器部件显示出其面状的延展。在此,在一个实施形式中,具有一个或多个位于平面中的执行器层和/或激发层,其中优先方向因此位于执行器层中,或者在另一实施形式中,具有垂直于该平面的多个堆叠层,其中优先方向垂直于相应的执行器层的平面。弯曲执行器部件优选具有垂直于下述平面的与其其余尺寸相比较小的延伸,在所述平面中所述弯曲执行器部件显示出其面状延展。

在一个实施形式中,这种弯曲执行器部件设计为用于控制风能设施的转子叶片的伺服襟翼。与应变执行器部件相反,所述弯曲执行器至少在所述层平行于下述平面的情况下包括明显更少数量的执行器层或激发层,并且在相同的体积下具有更大的面积,在所述平面中所述弯曲执行器部件显示出其面状延展。

在一个实施形式中,执行器面积与执行器部件的基准长度的平方之比位于0.0001至0.01的范围内,并且尤其在执行器部件构造为应变执行器部件的情况下位于0.01至1的范围内。

执行器行程与应变行程之比被称为执行器部件的基准长度。如果例如将执行器设计为,需要0.1mm的执行器行程,所述执行器行程能够实现0.1%的应变,则从中产生100mm的基准长度。这当然是一个示例,并且所述执行器的实际设计能够基于实际需求进行。

执行器面积与基准长度的平方之比的从0.01到1的范围对应于如其尤其对于风能设施中的升力襟翼所需的范围。从0.0001至0.01的范围对应于如其尤其对于风能设施的伺服襟翼的设计所在的范围。

在一个实施形式中,能够由执行器部件执行的机械功在每立方米执行器体积100到10000焦耳(J/m3)的范围内,其中能够由执行器部件执行的机械功,尤其在执行器部件构造为应变执行器部件的情况下,位于每立方米执行器体积1000至10000焦耳的范围内,或者在将执行器部件构造为弯曲执行器部件的情况下位于每立方米执行器体积100至1000焦耳的范围内。

所述执行器部件的体积被称为执行器体积,其中所述执行器体积优选至少包括所述执行器层和所述激发层。可执行的在100至10000J/m3范围内的机械功尤其对于开始提及的光电执行器示例是可行的,并且能够根据执行器部件的设计方案实现。

通常,在面执行器中所能达到的能量密度比对于堆叠执行器所能达到的能量密度低约10倍。执行器体积的从100到1000J/m3的范围能够优选用于操控风能设施的伺服襟翼。执行器体积的从1000到10000J/m3的范围优选设计为用于操控风能设施的升力襟翼。

在一个实施形式中,所述执行器部件构造为弯曲执行器部件,并且设立用于通过垂直于优先方向激发而弯曲。

因此,弯曲执行器部件优选设计为用于垂直于优先方向的平面弯曲。尤其,优先方向位于下述平面中,在所述平面中所述弯曲执行器部件显示面状延展,例如施加到基板或构件的表面上。因此能够设计面状的执行器部件,所述执行器部件直接引起下述表面的变形,所述执行器被施加到该表面上。所述弯曲执行器部件的作用原理优选对应于双金属执行器并且能够以类似的方式构成。在弯曲执行器部件的一个实施形式中,优先方向位于执行器层的平面中,意即,一个或多个执行器层基本上平行于下述面伸展,所述执行器被施加到该面上。在另一设计方案中,所述弯曲执行器部件由多个层构建,所述层基本上垂直于下述面伸展,所述执行器被施加到该面上。在这种情况下,所述优先方向也基本上垂直于多个执行器层的平行的平面伸展。

在一个实施形式中,在优先方向上执行器部件的高度与执行器部件的长度之比位于0.001至0.1的范围内,尤其位于0.002到0.02的范围内。

在该实施形式中,所述执行器层的平面经由优先方向和垂直于所述优先方向的方向展开。要由执行器部件执行的机械功与执行器部件的宽度成比例,所述宽度垂直于优先方向。换言之,执行器部件在宽度方向上的差别贡献是恒定的,并且优选已经在优先方向上通过高度与长度之比确定。所述比率位于优选范围内的执行器部件特别好地适用于风能设施转子叶片。

对于风能设施的转子叶片的伺服襟翼的示例,所述优先方向能够对应于转子叶片的轮廓的方向。所述伺服襟翼于是例如能够在风能设施转子叶片的后缘的区域中在叶弦方向上设有特定的长度。为了操控伺服襟翼而执行的机械功与襟翼在转子叶片的半径方向上的宽度成比例,意即沿宽度方向的每单位的功在风能设施的转子叶片的半径上从轮毂到叶片尖端基本恒定。例如,这种伺服襟翼能够具有一米的宽度。因为能够由执行器部件执行的机械功以及被伺服襟翼所需的机械功与致动器或伺服襟翼的宽度是成比例并且线性相关的,所以足够的是,给出执行器部件的长度及其高度。然后,通过乘以与伺服襟翼的长度相对应的长度,获得执行器部件的体积,进而获得可执行的机械功。

在一个实施形式中,执行器部件的、垂直于至少一个执行器层的平面的高度位于1mm至10mm的范围内,优选位于3mm至7mm的范围内,并且特别优选为约5mm。

优选地,所述术语应理解为舍入误差,即4.5至例如5.49mm的范围应被理解为大约5mm的值。所述执行器部件的位于优选范围内的高度特别对于在风能设施领域中的使用能够符合要求。

在一个实施形式中,所述激发层包括超薄玻璃和/或聚合物,尤其具有20μm至100μm的厚度。

当然,超薄玻璃和/或聚合物仅是对于下述材料的一个示例,所述材料可包含在激发层中。其它适宜的材料也是可设想的。超薄玻璃或聚合物能够有利地实现:所述激发层显示出期望的特性,尽管其厚度很小。

在一个实施形式中,所述执行器部件具有镜面覆层,所述镜面覆层设立为用于反射激发光,其中所述镜面覆层在至少一个侧面上至少部分地包围所述执行器部件,尤其在激发层的与执行器层相对置的侧上包围所述执行器部件。

优选地,所述镜面覆层根据激发光的波长设计。由于镜面覆层可行的是,例如能够如下减少光损失:激发光从激发层射出,而不是被导入执行器层中。因此提高了整个执行器部件的效率。

在一个实施形式中,所述光导设置为,使得光沿纵向方向被导入到激发层中,其中所述纵向方向位于激发层的下述平面中,其中所述激发层的平面由纵向方向和宽度方向展开,其中尤其所述优先方向在执行器部件构造为弯曲执行器部件的情况下基本上对应于纵向方向或位于至少一个执行器层的平面中的与其不同的方向,或者所述优先方向在所述执行器部件构造为应变执行器部件的情况下基本上垂直于至少一个执行器层的纵向方向和/或平面。

由于纵向方向位于激发层的平面内,所以特别简单的是,借助于光导将光导入层中。在其它实施形式中,所述纵向方向也能够被定义为激发层的方向,其中在激发层的平面中的一个或多个光导将光导入激发层中,其中一个或多个光导入光的方向不一定对应于纵向方向。

优选地,在该实施形式中,根据执行器部件被构造为弯曲执行器部件或应变执行器部件,利用光电执行器的不同效应。优选地,在弯曲部件的情况下利用光电执行器的横向效应,并且在将执行器部件构造为应变执行器部件的情况下利用光电执行器的纵向效应。所述横向效应与对于压电致动器已知的横向效应或d31效应类似,并且纵向效应与纵向效应或d33效应类似。这也仅是示例性设计方案,在其它实施形式中,也能够使用其它效应,例如剪切效应或横向效应与纵向效应的组合。

在一个实施形式中,所述执行器装置还具有增强框架,所述增强框架包围所述执行器部件,其中所述增强框架设置为,使得执行器层在优先方向上的伸长引起增强框架垂直于所述优先方向的压缩,其中所述增强框架设立为用于在沿优先方向的运动与基本上垂直于所述优先方向的运动之间的转换。

换言之,这种增强框架实现了行程增大系统,借助所述行程增大系统,执行器行程能够转换为更长的运动行程。尤其在执行器部件具有多个层或构成为堆叠执行器的情况下,所述执行器部件的可实现的调节行程能够借助于增强框架增大为,使得其特别适合于在风能设施中使用。

能够由执行器产生的机械能不会因转换而改变。相应地,在行程距离增大时,每行程距离可施加的力相应减小。不限于此,增强框架的转换因子位于2至10的范围内,尤其约为5。

在一个实施形式中,所述激发层在与执行器层邻接的一个或多个侧上具有至少一个漫射元件,以用于将激发光以漫射的方式导入执行器层中,其中所述漫射元件尤其包括表面不规则性,优选为激光照射和/或刻蚀的微腔。

优选地,所述漫射元件实现将激发光均匀分布在执行器层中。在其它实施形式中,所述漫射元件能够替选地或附加地构成为在激发层和执行器层之间的独立的层,或者构成为执行器层的一部分。也能够设想不基于表面不规则性形成的其它漫射元件。

在一个实施形式中,所述激发层具有转换元件,所述转换元件设立为用于,将光源的光转换为激发光,其中所述激发光具有与光源的光不同的波长和/或不同的光谱。

借助于转换元件不需要的是,光源的光精确地与光电执行器相协调。因此,即使在光源的光不适合作为激发光的情况下,在所述光通过转换元件转换为激发光之后,所述光电执行器也能够被激发。

在一个实施形式中,所述转换元件具有荧光材料或磷光材料。尤其在使用磷光材料时,因此也能够在切断光源的照射之后激发光电执行器。然而,这些材料仅是示例,能够设想其它转换元件。所述转换元件也仅示例性地理解为激发层的一部分,其中在其它实施形式中,能够构成在激发层与执行器层之间的独立的转换元件或作为执行器层的一部分的转换元件。

在另一方面中提供一种风能设施的转子叶片,其具有根据本发明的一个实施形式的执行器装置和有源元件,其中所述执行器装置设立为用于控制有源元件。

因此,具有根据本发明的执行器装置的转子叶片能够实现:能够控制设置在转子叶片上的有源元件,而不必将所述有源元件与电线连接。根据本发明的执行器装置的所提及的实施形式的所有其它优势和优点也能够以相同的方式转用于转子叶片。所述有源元件优选包括升力襟翼、伺服襟翼、涡流发生器或其它有源元件,借助其它有源元件例如能够改变转子叶片的空气动力学特性和/或声学特性。

在转子叶片的一个实施形式中,所述执行器装置的所述执行器部件构造为弯曲执行器部件,并且所述襟翼构造为伺服襟翼,其中所述执行器部件面状地安装在伺服襟翼的区域上。

伺服襟翼优选是可改变形状的有源元件,意即,所述伺服襟翼本身通过操纵改变其形状,例如弯曲。所述伺服襟翼优选设置在转子叶片的叶片尖端的区域中,并且包括从后缘观察占转子叶片轮廓的10%至20%的区域。叶片尖端的区域尤其包括转子叶片长度的在径向方向上从转子叶片毂向外观察的靠外30%的区域,其中伺服襟翼在叶片尖端的整个区域中或仅在部分区域中在转子叶片的半径方向上能够提供例如数量级为1m至10m的长度。

伺服襟翼的执行器力必须基本均匀分布地施加在伺服襟翼的整个区域上。出于这个原因优选的是,伺服襟翼的尽可能大的区域被构造为弯曲执行器的执行器装置覆盖。当然,在此不必涉及唯一的面状执行器部件,而是也能够设想多个单个执行器部件,所述执行器部件相应地覆盖伺服襟翼的一部分并且分别具有独立的控制部件。所述伺服襟翼例如能够构造为由挠性材料制成的中心层,所述挠性材料例如为玻璃纤维增强的塑料,其中至少一个弯曲执行器部件在中心层的上侧和/或下侧上构成。为了成形,也能够在中心层和执行器部件上方构成弹性材料。

在转子叶片的一个实施形式中,所述执行器装置的执行器部件构造为应变执行器部件,并且襟翼构造为升力襟翼,其中所述转子叶片还具有用于将执行器部件的运动转换为对升力襟翼的控制的转换单元。

浮力襟翼优选是在轮廓深度方向上具有例如15%至50%的延伸的分立的构件。升力襟翼相对于转子叶片的位置借助于执行器装置进行改变。例如,所述升力襟翼相对于转子叶片扭转,以便提高或减小升力。在一个实施形式中,所述转换单元具有推/拉杆,借助所述推/拉杆,执行器运动如在已知的升力襟翼中那样被转换为升力襟翼的运动。在将执行器装置构造为应变执行器部件之后,所述应变执行器部件产生线性执行器运动,所述线性执行器运动能够由转换单元容易地转换。

在转子叶片的一个实施形式中,所述执行器装置具有增强框架,所述增强框架包围所述执行器部件,其中所述转换单元具有用于将增强框架联接到升力襟翼上的推/拉杆。

通过所述执行器装置具有增强框架,能够将可能的短的执行器行程转换成增强框架的更长的运动。借助这种增强框架能够实现的典型的传动比位于2至10的范围内,意即,所述执行器行程能够延长到2至10倍。其它转换也是可设想的,例如多个转换装置,例如增强框架,能够串联连接。代替推/拉杆或除了推/拉杆以外,转换单元还能够包括其它元件,以便将执行器部件的运动转换为对升力襟翼的控制。

在另一实施形式中,风能设施的转子叶片具有多个有源元件。多个有源元件能够例如是多个升力襟翼、多个伺服襟翼、涡流发生器或其它有源元件。在另一实施形式中,也能够在转子叶片上提供组合式伺服襟翼和升力襟翼。然后,根据本发明的执行器装置的各个适宜的设计方案能够用于相应的有源元件或有源元件的组合。

在另一方面中,提供具有根据本发明的实施形式的转子叶片的风能设施。

在另一方面中,提供一种用于将根据本发明的实施形式的执行器装置安装在根据本发明的实施形式的转子叶片上的安装方法,其中所述方法包括将执行器部件施加在风能设施转子叶片上和/或将控制部件与执行器部件连接。

应理解的是,根据权利要求1所述的执行器装置,根据权利要求25所述的转子叶片,根据权利要求26所述的风能设施以及根据权利要求27所述的安装方法具有尤其与在从属权利要求中限定的类似和/或相同的优选的实施形式。

附图说明

下面,现在示例性地根据实施例参考附图详细阐述本发明。

图1a示出风能设施的示意图。

图1b示出已知的执行器装置的示意图。

图2示出执行器装置的实施例的示意图。

图3示出执行器装置的另一实施例的示意图。

图4示出执行器装置的另一实施例的示意图。

图5a和5b示出执行器装置的实施例的示意性俯视图。

图6示出执行器装置的另一实施例的示意图。

图7示出在转子叶片上的执行器装置的实施例的示意图。

图8a和8b示出在图7中示出的实施例的示意性细节图。

图9a至9d示出执行器装置的另一实施例的示意图。

图10示出具有增强框架的实施例的示意图。

图11示意性地且示例性地示出具有升力襟翼的转子叶片的横截面。

图12示意性地并且示例性地示出执行器装置的另一实施例的立体图。

图13示意性地且示例性地示出从光导射出的光输出的伸展。

图14示意性地且示例性地示出光导的布置的一个示例。

图15示意性地且示例性地示出光导的布置的另一示例。

图16示意性地且示例性地示出光导的伸展,所述光导在其远端端部处具有纳米覆层。

图17示意性地且示例性地示出执行器装置的实施例的立体图。

图18示意性地且示例性地示出执行器装置的实施形式的立体图。

具体实施方式

图1a示出风能设施100,所述风能设施具有塔102和吊舱104。在吊舱104上设置有转子106,所述转子具有三个转子叶片108和整流罩110。所述转子106在运行中通过风置于转动运动中进而驱动吊舱104中的发电机。

图1b示出已知的执行器装置2的示意图,其中借助于光源3将激发光4引导到有源层5上。所述有源层5包括光电执行器6,所述光电执行器基于激发光4引起执行器层5的应变。所述执行器层5施加在基板7上。通过执行器层5的引发的应变能够例如使包含基板7的层5弯曲。在已知的示例中,光源3的激发光4的入射面状地并且直接在整个执行器层5上进行,而不使用光导等。图2示意性且示例性地示出执行器装置10,例如用于风能设施100的执行器装置,如其在图1a中所示出的那样。所述执行器装置10具有执行器部件20和控制部件80。所述控制部件80优选构成为,使得所述控制部件控制所述执行器部件20的执行器机构。

在所述示例中,所述执行器部件20具有执行器层30,所述执行器层30具有在示例中水平地示出的优先方向32。所述执行器层30具有光电执行器34,所述光电执行器设立为用于,根据入射到所述执行器层30中的光来改变所述执行器层30在优先方向32上的应变和/或应力。所述执行器层30例如是作为光电执行器34的具有嵌入的各向异性晶体的树脂基质。优先方向32和光电执行器34当然仅示例性地选择,在其它实施例中,也可设想其它材料和/或可设想其它优先方向。

基本上平行于执行器层30,所述执行器部件20还具有激发层40。激发层40设立为用于,将激发光44导入执行器层30中。在图2的示例中,激发层40将激发光44在执行器部件20和执行器层30的整个长度上导入,所述长度对应于优先方向32。所述激发层40例如能够包括超薄玻璃或聚合物,并且以优选20至100μm的厚度构成。

所述控制部件80具有光导82和光源84。所述光源84设置成与执行器部件20间隔开,并且所述光导82设立为用于,将由光源84发射的光导入激发层40中。所述光源84能够设立为用于,发射一种或多种波长的光。所发射的光的波长优选对应于光的适合于激活光电执行器34的一种或多种波长。在其它实施例中,由光源84发射的光的波长也能够不同于光电执行器34用于激活所需的波长。例如,于是能够将转换元件(未示出)设置在激发层40中,所述转换元件例如是具有荧光或磷光材料的元件。

在图2中还示出镜面覆层50,所述镜面覆层在多个侧面上包围执行器部件20并且设立为用于反射激发光44。所述镜面覆层50确保:经由光导82导入激发层的光中的大部分能够用于激发执行器层30。在其它实施例中,所述镜面覆层50仅部分地设置,尤其在激发层40的与执行器层30相对置的侧上设置。

在图2中还示出漫射元件60,所述漫射元件设置在执行器层30与激发层40之间并且设立为用于将激发光44以漫射的方式导入执行器层30中。所述漫射元件60例如能够构成为激发层40的表面不规则性,尤其构成为激光辐射的和/或蚀刻的微腔。在其它实施例中,所述漫射元件60也能够构成为执行器层30的一部分或构成为独立的元件。

图3示意性地且示例性地示出执行器装置10的另一实施例。在图3中示出的执行器装置具有两个平行的执行器层30,所述执行器层具有设置在它们之间的激发层40。因此,来自激发层40的光能够向上或向下进入两个执行器层30之一中。所述执行器层30能够是相同的或彼此不同的,例如能够具有带有相同或不同的激发特性的光电执行器。两个执行器层30的优先方向能够是相同或不同的。

图4示意性地且示例性地示出执行器装置10的另一实施例,所述执行器装置10具有三个执行器层30和与其平行的两个设置在它们之间的激发层40。每个激发层40经由光导82与光源84连接。在另外的示例中,能够设计以这种方式堆叠的执行器层30和激发层40的任意多种布置。在这种形式堆叠的层布置中,优先方向优选沿着堆叠方向伸展,使得当激发一个或多个执行器层30时,所述堆叠变得更厚或更薄。因此,能够在整个执行器装置10上增大单个执行器层30的执行器行程,因为对于每个执行器层30都对执行器部件20的生长做出贡献,意即对执行器部件20的延展做出贡献。

图5a和5b示意性且示例性地示出执行器装置10或具有光电执行器34的执行器层30的俯视图。图5a在光电执行器34的优先方向或各向异性方面与图5b不同。以L表示执行器部件20的延展方向,所述延展方向对应于优先方向32,在所述优先方向上执行器层30当激发时被拉伸或压缩。垂直于此示出宽度B,所述宽度基本上不经历变化。图5a示出下述情况,在所述情况下借助于光导82以在宽度方向B上分布的方式进行所述光导入,意即,在优先方向32上的延展沿光导入82的方向进行。在另一在图5b中示出的情况下,光导入借助于光导82在执行器部件20的纵向方向L上被引起,意即在优先方向32上的延展垂直于光导入进行。

也能够设想在长度方向和宽度方向上进行光导入的组合。在其它实施例中,所述执行器部件20在沿纵向方向L和沿宽度方向B激活的情况下是不变的,并且计数垂直于其,例如沿在图3或图4中示出的层堆叠的厚度方向进行。

图6示意性地且示例性地示出执行器装置10的另一实施例。在进入执行器部件20之前,所述控制部件80在光导82中具有用于将射束扇形散开的光学元件86。在所述示例中入射的射束82进入光学元件86中,而宽广的扇形光学射束从光学元件86射出。扇形射束例如能够借助于多个光导82在输出侧上导入执行器部件20中。所述光学元件86例如是棱镜等。

图7示意性地且示例性地示出根据本发明的执行器装置10的实施例,所述执行器装置10在风能设施的转子叶片108的后缘区域120中使用并且设计为用于实现对伺服襟翼的操控。图7以横截面示出风能设施转子叶片108的轮廓。在该实施例中,所述后缘区域120具有载体基板130,所述载体基板基本上设置在轮廓的中心处。在所述示例中,四个执行器部件20在上侧和下侧围绕载体基板130设置。在所述示例中,所述执行器部件20是面状执行器,所述面状执行器引起整个执行器部件20弯曲。为了成形,并且为了使后缘区域120的轮廓完整,所述载体基板130和执行器部件20被弹性成形材料132包围。

参考图8a和8b详细示出在图7中示出的后缘襟翼120的功能原理。图8a和8b示出增大的后缘或襟翼区域120,并且在轮廓中没有弹性成形材料132。在图8a中以中性位置示出例如具有GFK材料或类似材料或由其构成的载体基板130。意即,载体基板130没有偏转,这对应于中性的襟翼位置。载体基板130在上侧和下侧上,即关于转子叶片108,在吸入侧和压力侧上具有各两个执行器部件20a和20b。相应的执行器部件20a、20b的优先方向32在转子叶片108的弦线方向伸展。所述载体基板130在前端部处,意即,在指向转子叶片108的前缘的方向的端部处固定在转子叶片108上。

所述执行器部件20a和20b分别由独立的光源84操控,因为对执行器部件20A的操控能够与对执行器部件20B的操控不同,如在下文将进一步描述的。在吸入侧上激发所述执行器部件20a,沿优先方向32发生伸长,通过该方式,载体基板130经历弯曲,这对应于在图8b中从位置130a到位置130b的过渡。在一个优选的实施形式中,所述执行器部件20b同时***控,使得它们同时经历压缩。因此,载体基板130的弯曲不必抵抗执行器部件20b发生,而是与此相反甚至能够借助其辅助进行。对于反转的过程,意即,载体基板从弯曲的位置130b到中性位置130a的过渡,需要对执行器部件20b或20a进行反转操控。例如,所述执行器部件20a能够***控为,使得其经历压缩。替选地或优选除此以外,所述执行器部件20b能够***控以经历伸长。在图8中,所述执行器部件20示例性地由三个层示出,即两个执行器层与设置在它们之间的激发层。不言而喻,在其它实施例中也能够使用所述执行器部件20的其它设计方案。

在所有实施形式中,操控,尤其通过控制部件80进行的操控优选包括照明、不照明或由照明和不照明构成的每种任意的组合或中间阶段,例如具有降低强度的照明,具有调制,可变的图案,波长的照明等。同时操控多个执行器部件因此例如也包括通过照明、通过不照明或通过上述的任何组合同时操控。

图9a至图9d示出执行器装置10的另一实施例,所述执行器装置具有优先方向32,所述优先方向32垂直于光导82将光导入激发层40中的方向。

图9a示意性地示出面状构造的执行器部件20,所述执行器部件具有两个执行器层30和位于它们之间的激发层40。所述优先方向32对应于被定义为L的纵向方向,所述执行器部件20的各个层在厚度方面沿方向D被堆叠,并且所述执行器部件的面状延展除了纵向方向L以外还包括宽度方向B。图9b现在示出:在图9a中示出的执行器部件20如何沿着宽度方向B被卷起。在此,优先方向32不变,意即所述优先方向仍然在图9b中的纵向方向L上垂直于附图平面伸展。这在图9c中以立体图示出。与图9a中的视图相比能够清楚地识别,所述执行器装置10在宽度方向B上需要较少的延展。因此能够实现下述执行器,所述执行器提供与在图9a中示出的面状执行器相同的执行器效果,但是其中所述执行器仅需要底面的一小部分。这对于空间要求严格的应用是特别有利的。

在图9d中示意性地且以立体图示出在图9a中示出的执行器部件20的局部,其中示出包括光源84和多个光导82的控制部件80的联接,所述光导82在纵向方向L上的不同的位置处将光导入激发层40中。

图10示意性且示例性地示出执行器装置10的一个实施例,所述执行器装置具有用于沿优先方向32转换执行器运动的增强框架200。在该实施例中,所述执行器部件20优选构造为层的堆叠,其中所述优先方向32对应于层的堆叠方向。所述增强框架200转换沿优先方向32的运动,使得产生具有可调节的传动比的基本上垂直于其的执行器方向220。例如,因此,推拉杆210与执行器部件20在优先方向32上的伸长或压缩相比能够沿执行器方向220在明显更长的行程上运动。所述执行器的设计类似于压电堆叠的已知的设计,用于增强框架200的典型的增强系数位于约为5的范围内。意即,沿优先方向32的例如为100μm的伸长引起沿着执行器方向220的例如为500μm的伸长。增强框架200仅是转换装置的一个示例,并且推/拉杆210也仅是联接元件的一个示例;其它实施方式对于本领域技术人员也是已知的。

图11示意性且示例性地示出具有升力襟翼230的转子叶片108的横截面,所述升力襟翼通过两个执行器装置10操控,如其例如在图10中所示出的。每个执行器装置10具有增强框架200,并且引起对推/拉杆210的操控,使得所述襟翼230沿着偏转方向320偏转。与伺服襟翼相比,升力襟翼230基本上没有被禁止,而是作为整体机械地移位。为此,优选两个推拉杆210沿相反的方向运动,使得引起襟翼230沿方向320倾侧。尽管在该示例中将推拉杆210用作为力传递器,但是在其它实施例中当然也能够实现所有其它机械实施方案。

尽管例如在实施例中将升力襟翼和伺服襟翼描述为有源元件,但是对于其它有源元件,例如涡流发生器等也能够实现上述优点。也可有利地设想组合,例如组合式升力和伺服襟翼。

图12示意性地示出面状构造的执行器部件20的另一实施例,如其例如在图9a中所示出的。图12示出面状执行器,其中执行器层30和激发层40的层延展垂直于执行器面,所述执行器借助所述执行器面与基板,例如风能设施的转子叶片的一部分连接。因此,所述实施形式能够视作为堆叠执行器,从所述堆叠执行器中切出厚度为D的薄片,所述薄片平坦地沿着宽度方向B和长度方向L设置。该布置能够实现沿位于面状平面中的优先方向32伸长。所述优先方向32垂直于沿优先方向32堆叠的执行器层30。在该实施例中,所述执行器部件20还包括镜面覆层50,所述镜面覆层50作为反射层起作用并且确保将来自光导82的激发光最佳地导入到激发层40中。

图13示意性地且示例性地示出从光导82中进行光输出的变化曲线。在竖直轴线上示出光输出,而在水平的x轴线上示出在光导82的长度L上的变化曲线。所述变化曲线从光导82的入口点510穿过激发层40伸展到终点520,光导82终止于所述终点处。能够看到,在该简化的示例中,光输出随着穿过激发层40的长度而线性减小。

在图13中附加地示出相反定向的光导82’的光输出。光导82’因此在第一光导82的终点520处具有最高的光输出,在该终点处所述第二光导82’被引入所述激发层40中。因此,其基本上与光导82相反地伸展。如果将光导82和光导82’在周围环境中在激发层40中相互引导,则获得总的光输入530,其在整个长度L上基本上恒定。根据本发明的解决方案尤其在于,如下补偿在光导82、82’之一中的光输出的降低:将设置在该光导附近的另一光导以基本上相反的方式构成。

参考图14示意性地示出两个这种光导82、82’的可行的布置的示例。在该实施例中,两个光导82、82’从入口820、820’到出口822、822’在执行器堆叠的侧面的激发层40的多个边缘上引导。在此,两个光导82、82’波纹状地引导,基本上平行地设置并且分别偏移半个振荡地设置。换言之,两个光导82、82’之一分别在位于光导82、82’的另一个光导的两个环之间的空间中延伸。

在该示例中,所述光导82、82’的方向反转示出为在由激发层40和执行器层30构成的堆叠的外部执行,其中光导82、82’的方向反转例如也能够用于在激发层40之一内执行。优选地,在方向偏转的区域中,不发生例如通过照明机构或光导82、82’的其它表面变化引起的光输出。如果在激发层40内构成光导82、82’的方向变化,则也能够例如通过照明机构在反转曲线的区域中提供这种光输出。整个激发层上的光输出大致对应于变化曲线530,如其在图13中示出的,意即,在激发层40的整个表面上以及在所有的激发层40上,光输出基本恒定。

图15示意性地且示例性地示出四个光导82、82’,82”和82”’的布置的另一示例,其中每个光导82至82”’基本相同地成形,并且与图14的实施例相比***到分别在两个该处示出的光导82、82’之间的另外的光导中。在图15的示例中,代替两个相反地平行引导的光导,因此提供四个这种光导82至82”’的布置,其中每一对--意即光导82和82”或82’和82”’--具有相同的光引导方向。通过具有四个光导的布置,如在图15中示出的,使得能够在相同的执行器面上分别以两个不同的波长或两个光谱范围均匀地照亮激发层40。优选地,所述波长之一,意即特定颜色的光能够引起激活所述执行器层的光电执行器,而第二波长或颜色将光电执行器禁用。当然,图14和图15的实施方案仅理解为示例;对于本领域技术人员而言也能够毫无困难地获得能够实现激发层40的均匀的光输出结果的其它几何实施方案。在此,能够配置两个反向的光导的任意偶数倍。

图16示意性地且示例性地示出光导82的变化曲线,所述光导在其远端端部处具有纳米覆层830。所述纳米覆层830例如能够设置在激发层40的区域中。通过纳米覆层830,光在施加纳米覆层830的区域中在纤维周围的所有方向上漫射地射出。当然,借助适宜的机构,也能够实现仅在空间方向中的一部分上的光输出。

图17示意性地且示例性地示出执行器装置10的实施形式的立体图,其中具有光电执行器34的多个层上下叠置地设置。在该示意图中,通过网格表示在光电执行器分子下方的结构,实际上,所述布置当然不限于该网格结构。在该示例中,光导垂直于各个层30、40的延展方向波纹状地沿竖直方向伸展。该实施例能够优选与根据图14或图15的光导82的布置组合,使得实现在堆叠执行器的整个堆叠布置上的均匀的光输入。

最后,图18示出执行器装置10的另一实施例,所述执行器装置在该实施例中以柱体形式配备有内部钻孔800。两个光导82、82’围绕柱体810螺旋状地反向伸展。在该实施例中示出所述光导82、82’在外部围绕柱体810的缠绕,而在另一实施例中,引导光在柱体810的中心也是可行的。

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