转子叶片部件、用于制造转子叶片部件的方法和风能设施技术

本发明专利技术涉及用于制造用于风能设施的转子叶片的转子叶片部件的方法、转子叶片部件以及具有这种转子叶片部件的风能设施。制造包括第一材料制的第一层(1)和第二材料制的第二层(2)的层系统(10)。在此，第二材料具有比第一材料小的弹性模量，并且第二层(2)至少部分地沿着第一层(1)延伸。借助至少一个分离方法将层系统(10)在至少一个端部上以以下方式斜切，使得第二层(2)在层系统(10)的至少一个端部上突出超过第一层(1)。此外，将层系统(10)与至少一个其它的这种层系统(10)连接成转子叶片部件。个其它的这种层系统(10)连接成转子叶片部件。个其它的这种层系统(10)连接成转子叶片部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转子叶片部件、用于制造转子叶片部件的方法和风能设施


[0001]本专利技术涉及用于制造用于风能设施的转子叶片的转子叶片部件、特别是转子叶片带的方法、转子叶片部件以及具有这种转子叶片部件的风能设施。

技术介绍

[0002]用于风能设施的转子叶片通常由两个彼此分开制造的转子叶片壳组装成。在此可以在转子叶片的内部设置一个或多个带，所述带基本上沿着转子叶片的纵向轴线从转子叶片根部延伸至转子叶片尖部并且额外带来稳定性或者影响转子叶片的弹性性质。
[0003]这种带通常通过使用挤拉成型方法(拉挤成型方法)制造，其中，例如将由纤维材料例如碳纤维制成的各个拉挤层分层地彼此连接成带。为了降低一个层的端部与位于其下的层脱离的风险，已知例如通过铣削、磨削或锯切来斜切各层的端部，从而减小在层的端部的厚度并且因此确保在终端层和位于其下面的层之间的连续的力流。但是在这种情况下由于技术原因困难的是：在斜切时将在层的端部的厚度减小到零。因此保留的剩余厚度，这就是为什么通常还保留脱离的剩余风险的原因。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供改进的转子叶片部件、特别是提高转子叶片部件的负荷能力。
[0005]所述目的通过根据独立权利要求的用于制造转子叶片部件的方法、转子叶片部件和风能设施得以解决。
[0006]根据本专利技术的第一方面，在用于制造用于风能设施的转子叶片的转子叶片部件，特别是转子叶片带的方法中，制造层系统，该层系统包括第一材料制的第一层和第二材料制的第二层。在此，第二材料具有比第一材料小的弹性模量，并且第二层至少部分地沿着第一层延伸。借助至少一种分离方法将层系统在至少一个端部上以以下方式斜切，使得第二层在层系统的至少一个端部上突出超过第一层。此外，将所述层系统与至少一个另外的层系统连接成转子叶片部件。
[0007]根据本专利技术的第二方面，优选通过根据本专利技术第一方面的方法制造的用于风能设施的转子叶片的转子叶片部件、特别是转子叶片带具有至少一个层系统，该层系统包括第一材料制的第一层和第二材料制的第二层。在此，第二层至少部分地施设在第一层上，并且第二材料具有比第一材料小的弹性模量。此外，该层系统在至少一个端部上以以下方式斜切，使得第二层在层系统的至少一个端部上突出超过第一层。转子叶片部件还具有至少一个另外的这种层系统，所述至少一个层系统与该另外的层系统连接成转子叶片部件。
[0008]根据本专利技术的第三方面，风能设施具有至少一个转子叶片，该转子叶片具有通过根据本专利技术第一方面的方法制造的转子叶片部件和/或根据本专利技术第二方面的转子叶片部件。
[0009]优选地，这种层系统将彼此连接为或已彼此连接为，使得第一层系统的第二层在
其至少一个斜切端部的区域中特别是完全位于第二层系统的第一层上，和/或第一层系统的第二层在其至少一个斜切端部的区域中面向第二层系统的第一层。在这种情况下，第一层系统的第二层可以直接位于第二层系统的第一层上。但是可选地，在第一层系统的第二层和第二层系统的第一层之间也可以有至少一个另外的层、例如粘合层和/或由薄无纺布或用树脂浸渍的纤维材料制成的层。
[0010]本专利技术的优选方面基于以下手段：由多个层系统制造转子叶片部件、例如转子叶片带，优选地，每个层系统具有层复合件的形式并具有第一材料制的第一层以及第二材料制的第二层。在此，第二材料具有比第一材料小的弹性模量，因而即使在两个层具有相同厚度时第二层的刚性也小于第一层的刚性。
[0011]层系统可以分别在至少一个端部上斜切，使得在该至少一个端部上第二层分别突出超过第一层。通过在至少一个端部上对层系统进行斜切、也可以称为对层系统进行尖角斜面处理来产生层系统的、特别是第一层的端面。在此，端面相对在第一层与第二层之间的接触面倾斜，特别是使得第一层以楔形结束或者在第一层的端部的厚度接近零。由此在将多个这种层系统结合在一起时以优选的方式获得具有高承载能力的金字塔形堆垛，这是因为可以避免在第一层的端部上的刚性突变并且降低了脱离的风险。优选地，层系统以以下方式彼此连接：第二层面向相应位于其下的层系统的第一层。
[0012]由于层系统的刚性在第二层的区域中降低，因此可以降低在各个层系统之间或在转子叶片部件中的刚性突变，并且因此可以降低各个层系统彼此脱离的风险。同时，第二层的较低的刚性也具有对可能的斜切角的影响，层系统的、特别是第一层的一部分以该斜切角例如通过铣削、切割、磨削或锯切来分割。例如，通过具有较低刚性的第二层，斜切角可以选择为大于转子叶片部件的常规层中的斜切角，并且因此可以降低制造尖角斜面的成本。此外，各个层系统的端部可以彼此更靠近。例如可以想到的是，将层系统的至少一个端部斜切为，使得该至少一个端部相对第一层与第二层之间的接触面具有与斜切角相对应的在1∶50至1∶200、特别是基本上1∶80之间的斜率。
[0013]层系统例如可以由构成第一层的挤拉或者说拉挤的碳纤维和构成第二层的玻璃纤维铺放物构成。然后在斜切层系统的至少一个端部时以优选方式将碳纤维层的至少一个边棱分割，使得碳纤维层向着端部逐渐变细、特别是以斜切角尖锐地或楔形地聚拢延伸。必要情况下，在斜切时也可以将玻璃纤维铺放物的至少一个边棱分割，使得玻璃纤维铺放物也向着端部逐渐变细，由此可以将第二层的刚性向着端部进一步降低。
[0014]总之，通过本专利技术改善了转子叶片的制造并得出相应的风能设施。
[0015]在优选的实施方式中，层系统通过以下方式制造：在生产第一材料制的第一层时，将第二材料制的第二层与第一层连接。例如，第一层可以在第二层上或至少部分地绕第二层制成。例如可以想到的是，第一材料在挤拉成型方法中被拉挤并且在此优选放置在第二层上和/或绕第二层放置。由此可以以特别少的工作步骤制造层系统。特别地，由此也可以在第一层和第二层之间建立特别牢固的连接。
[0016]特别地，可以在制造第一材料制的第一层时将第二层加入到第一层中或第一材料的部分层中。例如有利的是，在制造第一层时，已经将例如作为玻璃纤维铺放物或玻璃纤维束(所谓的粗纱)的第二材料作为第二层引入。由此，纤维束以及纤维铺放物可以与第一层可靠地连接，其中，纤维束或纤维铺放物与第一层之间的接触面可以是不平坦的。特别是由
此可以在斜切至少一个端部时获得在第一层与第二层之间的不规则的、优选连续的过渡。这是特别优选的，因为在纵向载荷高的情况下，裂纹前缘的形成以及因此脱离可以由此被延迟。
[0017]特别是相对于铺放物而言，引入纤维束具有的优点是，纤维束也可以在第一层的沿着纵向方向延伸的侧向边缘上引入。在制造第一层时通过特别优选的方式以以下方式引入纤维束(粗纱)，即，第一层的至少一部分被纤维束侧向地包围。必要情况下，引入的纤维束也可以包围纤维铺放物。由此可以确保，层系统的在至少一个斜切端部的区域中的弹性性质基本上由第二层确定。
[0018]在另一优选的实施方式中，分开生产第一材料制的第一层和第二材料制的第二层，其中，通过将第二层施设到第一层上来制造层系统。由此可以以特别简单的方式确保，第二层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制造用于风能设施的转子叶片的转子叶片部件、特别是转子叶片带(100)的方法，其中
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制造层系统(10)，该层系统包括由第一材料制成的第一层(1)和由第二材料制成的第二层(2)，其中，所述第二层(2)至少部分地沿着所述第一层(1)的纵向方向(L)延伸，并且所述第二材料在纵向方向(L)上具有比所述第一材料更小的弹性模量，
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借助至少一个分离方法将所述层系统(10)在至少一个端部上以以下方式斜切，即，使得所述第二层(2)在所述层系统(10)的所述至少一个端部上突出超过所述第一层(1)，并且
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将所述层系统(10)与至少一个其它层系统(10)连接成转子叶片部件。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式制造所述层系统(10)，即，在生产由所述第一材料制成的第一层(1)时将所述第二材料加入到所述第一材料的部分层中并且同时构成所述第二层(2)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，分开生产由所述第一材料制成的第一层(1)和由所述第二材料制成的第二层(2)，并且通过将所述第二层(2)施设到所述第一层(1)上来制造所述层系统(10)。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，仅在所述第一层(1)的至少一个端部的区域中加入或者说施设所述第二层(2)，在该区域中所述层系统(10)被斜切。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助至少一个分离方法将所述层系统(10)在至少一个端部上以以下方式斜切，即，使得突出超过所述第一层(1)的第二层(2)的端部基本上具有矩形的端侧面(2a)和/或有限的层厚度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用由第三材料制成的第三层覆盖所述层系统(10)的至少一个斜切端部。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述层系统(10)以以下方式斜切，即，使得所述层系统(10)在所述至少一个斜切端部的区域中具有相对在所述第一层(1)与第二层(2)之间的接触面(4)倾斜的端面(3)和两个彼此相对的侧端面(2b)，这两个侧端面基本上垂直于在所述第一层(1)与第二层(2)之间的接触面(4)延伸并且以以下方式彼此倾斜，即，它们向着所述层系统(10)的端部彼此聚拢地延伸。8.用于风能设施的转子叶片的转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩诺，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：