BE1030043B1

BE1030043B1 - Textielbekleding voor wieken en gebruik van de textielbekleding

Info

Publication number: BE1030043B1
Application number: BE20215991A
Authority: BE
Inventors: Kurt Inghelbrecht; Rik Gekiere; Carl Baekelandt; Manu Tuytens
Original assignee: Concordia Textiles Nv
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-07-17
Also published as: WO2023111976A1; BE1030043A1; CN118401750A; EP4448954A1

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een bekleding voor wieken omvattende een weefsel en een beschermende toplaag, waarbij de bekleding een gewicht van maximaal 800 g/m2 heeft, waarbij de bekleding een uitrekking bij breuk volgens zowel een kettingrichting als een inslagrichting van minstens 20% heeft, waarbij de uitrekking bij breuk volgens ISO 13934-1:2013 bepaald is, waarbij de beschermende toplaag een film is, en waarbij de beschermende toplaag op het weefsel gelamineerd is. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een gebruik van de bekleding voor bekleding van wieken van een windturbine.

Description

1 BE2021/5991

TEXTIELBEKLEDING VOOR WIEKEN EN GEBRUIK VAN DE

TEXTIELBEKLEDING

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een bekleding voor wieken, meer in het bijzonder wieken van een windturbine. De uitvinding heeft eveneens betrekking op het gebruik van de bekleding voor het bekleden van wieken van een windturbine.

STAND DER TECHNIEK

Windturbines voor het opwekken van elektriciteit uit atmosferische luchtstromen zijn inmiddels algemeen bekend. Windturbines omvatten typisch een rotor met verschillende aerodynamische bladen die zich uitstrekken vanaf een naaf die is verbonden met een roteerbare as. De rotor is zodanig in de wind georiënteerd dat wanneer lucht over de wieken van de windturbine stroomt, op elk blad een hefkracht wordt uitgeoefend, waardoor de rotor en de as gaan draaien, en een generator daardoor elektriciteit opwekt.

Het vermogen dat door een windturbine wordt opgewekt, is direct afhankelijk van het effectieve oppervlak van de wieken van de windturbine dat tijdens het draaien van de wieken met de luchtstroom in contact is. Dienovereenkomstig genereren windturbines met langere wieken meer vermogen. Naarmate de wiek groter wordt, neemt echter ook het gewicht van de wieken toe. Er is daarom behoefte aan het ontwikkelen van wieken gemaakt van lichtere materialen, maar die nog steeds sterk genoeg zijn om de krachten die op een wiek worden uitgeoefend te weerstaan, zodat grotere wieken kunnen geconstrueerd worden. Dit geldt met name voor de ontwikkeling van de grote, lichtgewicht wieken die nodig zijn voor de modernste windturbines van 10 tot 20 MW.

WO2017/064475 beschrijft een wiek voor een windturbine, omvattende een uitwendige bekleding en twee inwendige ondersteuningselementen die zich over het grootste gedeelte van de wiek uitstrekken. De uitwendige bekleding omvat opgespannen textiel dat met de twee ondersteuningselementen verbonden is.

WO2017/064475 beschrijft een gelamineerd textiel als bekleding voor de wieken.

Het gelamineerde textiel omvat twee of meer lagen. Als geschikte materialen voor het gelamineerde textiel worden Technora en Vectran genoemd. Deze materialen

2 BE2021/5991 zijn licht, maar hebben als nadeel dat ze niet goed UV-bestendig zijn, waardoor een bijkomende UV-beschermingslaag nodig is om de bekleding tegen beschadiging door UV-licht te beschermen. Hierdoor neemt het gewicht van de bekleding toe.

Daarnaast zijn deze materialen duur en hebben een beperkte uitrekking, wat nadelig is voor het opspannen van de bekleding op de ondersteuningselementen.

Door de beperkte uitrekbaarheid voor breuk van de bekleding is het aangewezen om een gaas aan de bekleding toe te voegen om de bekleding voldoende sterkte te bezorgen. Dit is opnieuw een extra laag die het gewicht van de bekleding verhoogt.

Op de bekleding is een coating aangebracht om de bekleding te beschermen en een lage luchtdoorlatendheid te bezorgen. Het nadeel van een dergelijke coating is dat deze niet goed aan de overige lagen van het gelamineerde textiel hecht, waardoor de bekleding vroegtijdig zijn goede eigenschappen geheel of gedeeltelijk verliest.

De huidige uitvinding beoogt minstens een oplossing te vinden voor enkele van bovenvermelde problemen of nadelen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect betreft de huidige uitvinding een bekleding volgens conclusie 1.

Deze bekleding is voordelig omdat het een beperkt gewicht van hoogstens 800 g/m? heeft, waardoor het uiterst geschikt is voor toepassing bij wieken van een windturbine. Daarnaast heeft de bekleding zowel in kettingrichting als inslagrichting een uitrekking bij breuk van minstens 20%, waardoor de bekleding strak over ondersteuningselementen van een wiek kan opgespannen worden, zonder dat de bekleding scheurt. De bekleding omvat verder een film als beschermende toplaag die op het weefsel van de bekleding is gelamineerd. De film beschermt het weefsel en zorgt voor een lage luchtdoorlatendheid van de bekleding. Doordat de film gelamineerd is, is de film zeer sterk aan het weefsel gehecht, waardoor de bekleding gedurende zeer lange periodes zijn goede eigenschappen bewaart.

Voorkeursvormen van de inrichting worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 14.

Een specifieke voorkeursvorm betreft een inrichting volgens conclusie 4.

3 BE2021/5991

Inslag- en kettingdraden uit brandvertragend polyester zijn voordelig omdat polyestergarens een grote uitrekking bij breuk hebben, waardoor het weefsel strak over ondersteuningselementen van een wiek kan opgespannen worden, zonder dat het weefsel scheurt en zonder dat een gaas vereist is. Dit verlaagt het gewicht van de bekleding van de wiek. Polyestergarens hebben een behoorlijke resistentie tegen

UV-licht, waardoor in combinatie met de beschermende toplaag voldoende resistentie tegen UV-licht gegarandeerd is en het niet noodzakelijk is om een bijkomende UV-beschermingslaag aan te brengen. Hierdoor is het gewicht van de bekleding van een wiek nog verder verlaagd. Tenslotte zijn polyestergarens goedkoop, waardoor de materiaalkost van een wiek enorm gereduceerd is.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een gebruik volgens conclusie 15. Dit gebruik resulteert in een wiek met een zeer laag gewicht en met goede eigenschappen die gedurende lange periode behouden blijven. Het zeer lage gewicht van de bekleding laat grotere wieken toe, wat tot een hogere efficiëntie leidt,

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, “de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

4 BE2021/5991

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In de context van dit document wordt met kettingrichting een richting bedoeld waarin kettingdraden zich in een weefsel uitstrekken. Analoog wordt met inslagrichting een richting bedoeld waarin inslagdraden zich in een weefsel uitstrekken.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een bekleding voor wieken.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de bekleding een weefsel en een beschermende toplaag.

Het weefsel omvat inslag- en kettingdraden. De inslag- en kettingdraden zijn bij voorkeur geselecteerd uit een groep van para-aramiden, zoals bijvoorbeeld Kevlar® en Twaron®, meta-aramiden, zoals bijvoorbeeld Nomex® en Teijinconex®, en polyestergarens. Deze garens hebben een gemiddeld tot hoge treksterkte per oppervlakte-eenheid, een laag specifiek gewicht, een behoorlijke resistentie tegen

UV-licht, een zeer goede slijtvastheid en zijn goed tot zeer goed bestand tegen zeewater, Hierdoor zijn deze garens geschikt voor toepassing in bekleding van wieken, zelfs voor windturbines op zee.

Het weefsel heeft twee tegenoverliggende zijden. De beschermende toplaag vormt een buitenste laag van de bekleding. De beschermende toplaag is aan één of beide van de tegenoverliggende zijden van het weefsel aangebracht. Bij voorkeur is de beschermende toplaag aan slechts één zijde van het weefsel aangebracht. Dit is voordelig om het gewicht van de bekleding te beperken. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat bij een bekleding met een beschermende toplaag die slechts aan één zijde van het weefsel is aangebracht, de zijde met de beschermende toplaag een buitenkant van de wiek vormt.

De beschermende toplaag beschermt de bekleding en in het bijzonder het weefsel tegen externe omstandigheden, zoals bijvoorbeeld weersomstandigheden, UV-licht, chemische reacties, … De beschermende toplaag is voordelig voor het bewaren van goede eigenschappen van de bekleding, waardoor de levensduur van de bekleding en bijgevolg een wiek verlengd is.

De beschermende toplaag is een film. Een film is naast het beschermen van de bekleding en in het bijzonder het weefsel, bijkomend voordelig voor een lage luchtdoorlatendheid van de bekleding, waardoor een hogere efficiëntie bij het omzetten van luchtstromen naar energie bekomen wordt. De beschermende 5 toplaag is op het weefsel gelamineerd. Een gelamineerde film is bijzonder voordelig ten opzichte van een beschermende coating als beschermende toplaag, omdat de film een zeer goede hechting aan het weefsel heeft, waardoor een hoge resistentie tegen erosie van de beschermende toplaag onder invloed van regenval, bekomen is, Dit verlengt de levensduur van de bekleding in vergelijking met het gebruik van een coating als beschermende toplaag. De film is bij voorkeur uit een materiaal uit een groep van thermoplastisch polyurethaan (TPU), zoals bijvoorbeeld Elastollan®, ethyleen-tetrafluorethyleen (ETFE), zoals bijvoorbeeld Tefzel®, Fluon® en Neoflon®, en polyvinylfluoride (PVF), zoals bijvoorbeeld Tedlar®.

De bekleding heeft een gewicht van hoogstens 800 g/m?, bij voorkeur hoogstens 600 g/m?, bij meer voorkeur hoogstens 400 g/m?, bij nog meer voorkeur hoogstens 300 g/m? en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 250 g/m2. Een dergelijk laag gewicht is zeer geschikt voor toepassing bij wieken, Het zeer lage gewicht van de bekleding laat grotere wieken toe, wat tot een hogere efficiëntie bij omzetting van luchtstromen naar energie leidt.

De bekleding heeft een uitrekking bij breuk volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting van het weefsel van minstens 20%. De uitrekking bij breuk is volgens de norm ISO 13934-1:2013 bepaald. Doordat de bekleding minstens 20% uitrekbaar is, vooraleer de bekleding scheurt, is de bekleding geschikt voor het strak opspannen over ondersteuningselementen van een wiek.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de beschermende toplaag een film omvattende thermoplastisch polyurethaan (TPU). Het thermoplastisch polyurethaan is bij voorkeur gebaseerd op een alifatische ester of een alifatische ether, Het thermoplastisch polyurethaan is bij meer voorkeur gebaseerd op een alifatische ether. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan heeft een goede treksterkte, een grote uitrekking bij breuk en is goed rekbaar, waardoor de bekleding geschikt is voor het strak spannen over ondersteuningselementen van een wiek, Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan vertoont weinig kruip of vervorming onder persistente mechanische belasting. Dit is een belangrijke eigenschap voor het behouden van de vorm van een wiek onder voortdurende

6 BE2021/5991 belasting van wind. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan heeft een hoge scheursterkte, waardoor de film na een initiële scheur niet meteen volledig verder doorscheurt. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan heeft een goede slijtvastheid, waardoor de beschermende toplaag een lange levensduur heeft, zelfs bij het vele schuren langs wieken door de wind. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan is goed beschermd tegen UV-licht, waardoor de beschermende toplaag het weefsel beschermt of bijkomend beschermt tegen UV- licht. Hierdoor is het niet noodzakelijk om een additionele UV-beschermingslaag aan te brengen, waardoor een lager gewicht voor de bekleding bekomen wordt. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan heeft een lage waterabsorptiegraad, waardoor de bekleding bij regenval of bij gebruik in zee slechts beperkt in gewicht toeneemt. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan is in een breed temperatuurbereik inzetbaar. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan heeft een goede slagvastheid, waardoor de bekleding niet automatisch beschadigd is bij impact van een object op een wiek. Een film omvattende thermoplastisch polyurethaan is bijzonder voordelig in vergelijking met een film omvattende ethyleen-tetrafluorethyleen of polyvinylfluoride, omdat een film omvattende thermoplastisch polyurethaan een betere hechting aan het weefsel heeft dan een film omvattende ethyleen-tetrafluorethyleen of polyvinylfluoride. Een film omvattende polyurethaan hecht zich beter aan het weefsel dan een film omvattende ethyleen-tetrafluorethyleen of polyvinylfluoride, zelfs indien het weefsel aan de zijde van de beschermende toplaag corona behandeld werd en bij gebruik van verschillende lijmen.

Doordat een film omvattende thermoplastisch polyurethaan zich beter aan de bekleding hecht, behoudt de bekleding langer zijn goede eigenschappen en bijgevolg heeft de bekleding een langere levensduur.

Bij voorkeur bestaat de film uit thermoplastisch polyurethaan.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een uitrekking bij breuk volgens de kettingrichting die minstens 5 procentpunt hoger is dan volgens de inslagrichting. Bij voorkeur is de uitrekking bij breuk volgens de kettingrichting minstens 6 procentpunt hoger dan volgens de inslagrichting, bij meer voorkeur minstens 7 procentpunt hoger, bij nog meer voorkeur minstens 8 procentpunt hoger en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 9 procentpunt hoger.

7 BE2021/5991

De bekleding wordt volgens de kettingrichting van het weefsel in de lengterichting van een wiek aangebracht. Dit is de grootste dimensie van een wiek, waardoor in de kettingrichting grotere uitrekkingen en spanningen in de bekleding zijn. Het is dus voordelig dat de bekleding volgens de kettingrichting een grotere uitrekking bij breuk heeft om scheuren van de bekleding bij het strak opspannen over ondersteuningselementen van een wiek te vermijden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de beschermende toplaag met behulp van een reactieve aromatische of alifatische brandvertragende polyurethaanlijm op het weefsel gelamineerd. De reactieve aromatische of alifatische polyurethaanlijm is bijvoorbeeld brandvertragend door toevoeging van één of meerdere brandvertragende additieven aan de lijm. Een reactieve aromatische of alifatische brandvertragende polyurethaanlijm is voordelig voor een goede hechting van de beschermende toplaag op het weefsel. Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder voordelig in combinatie met een voorheen besproken uitvoeringsvorm waarbij de beschermende toplaag een film uit thermoplastisch polyurethaan (TPU) is. Een reactieve aromatische of alifatische brandvertragende polyurethaanlijm is voordelig om te vermijden dat de bekleding eenvoudig vuur vat, bijvoorbeeld bij blikseminslag op een windturbine, waardoor wieken zouden vernield worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten inslag- en kettingdraden van het weefsel brandvertragend polyester. Inslag- en kettingdraden uit polyester zijn voordelig in vergelijking met inslag- en kettingdraden uit para-aramiden omdat garens uit polyester een grote uitrekking bij breuk hebben, waardoor het weefsel strak over ondersteuningselementen van een wiek kan opgespannen worden, zonder dat het weefsel scheurt en zonder dat een gaas vereist is om de bekleding te versterken. Doordat geen gaas vereist is, is een bekleding en bijgevolg een wiek met een lager gewicht bekomen. Door de goede resistentie tegen UV-licht van garens uit polyester is het niet noodzakelijk om een bijkomende UV- beschermingslaag op het weefsel aan te brengen, waardoor een bijkomende gewichtsbesparing voor de bekleding bekomen wordt. De beschermende toplaag en de garens uit polyester samen garanderen voldoende resistentie tegen UV-licht.

Tenslotte zijn garens uit polyester goedkoop in vergelijking met inslag- en kettingdraden uit para-aramiden en meta-aramiden, waardoor de materiaalkost van een wiek enorm gereduceerd is.

8 BE2021/5991

De inslag- en kettingdraden zijn brandvertragend door bijvoorbeeld toevoeging van één of meerdere brandvertragende additieven aan de inslag- en kettingdraden of door bijvoorbeeld aanbrenging van één of meerdere brandvertragende coatings op de inslag- en kettingdraden. Dit is voordelig om net zoals bij inslag- en kettingdraden uit para-aramiden en meta-aramiden een lage brandbaarheid van de inslag- en kettingdraden te bekomen. Dit is voordelig om te vermijden dat de bekleding eenvoudig vuur vat, bijvoorbeeld bij blikseminslag op een windturbine, waardoor wieken zouden vernield worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de inslag- en kettingdraden van het weefsel een treksterkte van minstens 6.5 cN/dtex, bij voorkeur minstens 6.75 cN/dtex, bij meer voorkeur minstens 7.0 cN/dtex, bij nog meer voorkeur minstens 7.1 cN/dtex en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 7.2 cN/dtex. In deze context is de treksterkte gelijk aan een kracht waarbij een inslag- of kettingdraad bij een trekproef breekt. De eigenlijke treksterkte van een inslag- of kettingdraad is gelijk aan de treksterkte in cN/dtex, vermenigvuldigd met het garennummer van het inslag- of kettingdraad. Inslag- en kettingdraden met een treksterkte van minstens 6,5 cN/dtex hebben een hoge eigenlijke treksterkte bij een bepaald garennummer. Dergelijke inslag- of kettingdraden worden in de Engelse taal met “high tenacity” aangeduid. Bij voorkeur omvatten “high tenacity” inslag- of kettingdraden filamenten met een doorsnede die minstens vijf hoekpunten omvat, bij voorkeur minstens zes hoekpunten, bij meer voorkeur minstens zeven hoekpunten en bij nog meer voorkeur minstens acht hoekpunten. De filamenten omvatten bij voorkeur inkepingen tussen de hoekpunten. De doorsnede van de filamenten is bij voorkeur stervormig.

Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder voordelig in combinatie met een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij inslag- en kettingdraden van het weefsel brandvertragend polyester omvatten. Dergelijke “high tenacity” inslag- en kettingdraden omvattende brandvertragend polyester hebben een grotere treksterkte per oppervlakte-eenheid dan inslag- en kettingdraden uit meta- aramiden, waardoor opnieuw geen gaas vereist is om de bekleding te versterken, wat tot een gelijkaardig voordeel als in de voorheen beschreven uitvoeringsvorm leidt.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de inslag- en kettingdraden een garennummer van minstens 600 dtex, bij voorkeur minstens 625 dtex, bij

9 BE2021/5991 meer voorkeur minstens 650 dtex, bij nog meer voorkeur minstens 675 dtex en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 700 dtex.

Een inslag- en kettingdraad met een garennummer van minstens 600 dtex is voordelig voor het bekomen van een weefsel met hoge treksterkte in zowel inslag- als kettingrichting. Een hoge treksterkte is noodzakelijk om te vermijden dat de bekleding scheurt bij het opspannen van de bekleding over ondersteuningselementen van een wiek. Dit is bijkomend voordelig om een weefsel, en bijgevolg een bekleding, te bekomen dat voldoende sterk is om te weerstaan aan voortdurende belasting door wind. Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder voordelig in combinatie met een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij inslag- en kettingdraden een sterkte van minstens 6.5 cN/dtex hebben.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm hebben de inslag- en kettingdraden een garennummer van hoogstens 1000 dtex, bij voorkeur hoogstens 975 dtex, bij meer voorkeur hoogstens 950 dtex, bij nog meer voorkeur hoogstens 925 dtex en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 900 dtex.

Een inslag- en kettingdraad met een garennummer van hoogstens 1000 dtex is voordelig voor het bekomen van een weefsel met een beperkt gewicht, zodat een lichte bekleding bekomen wordt.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het weefsel minstens 6 kettingdraden en hoogstens 16 kettingdraden per cm.

Het weefsel omvat bij voorkeur minstens 7 kettingdraden per cm, bij meer voorkeur minstens 8 kettingdraden per cm, bij nog meer voorkeur minstens 9 kettingdraden per cm en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 10 kettingdraden per cm.

Het weefsel omvat bij voorkeur hoogstens 15 kettingdraden per cm, bij meer voorkeur hoogstens 14 kettingdraden per cm, bij nog meer voorkeur hoogstens 13 kettingdraden per cm en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 12 kettingdraden per cm.

Meer kettingdraden per cm zorgen voor een sterk weefsel, en bijgevolg een sterke bekleding, volgens de kettingrichting. Bijkomend zorgen meer kettingdraden per

10 BE2021/5991 cm voor een dichter weefsel, en dus een lagere luchtdoorlatendheid van het weefsel en dus van de bekleding. Anderzijds zorgen meer kettingdraden per cm voor een hoger gewicht. Een aantal kettingdraden volgens deze uitvoeringsvorm is voordelig voor een sterk weefsel volgens de kettingrichting met een beperkt gewicht. Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder voordelig in combinatie met één of meerdere voorheen beschreven uitvoeringsvormen waarbij kettingdraden een sterkte van minstens 6.5 cN/dtex hebben en waarbij kettingdraden een garennummer van minstens 600 dtex hebben.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het weefsel minstens 6 inslagdraden en hoogstens 16 inslagdraden per cm.

Het weefsel omvat bij voorkeur minstens 7 inslagdraden per cm, bij meer voorkeur minstens 8 inslagdraden per cm, bij nog meer voorkeur minstens 9 inslagdraden per cm en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 10 inslagdraden per cm.

Het weefsel omvat bij voorkeur hoogstens 15 inslagdraden per cm, bij meer voorkeur hoogstens 14 inslagdraden per cm, bij nog meer voorkeur hoogstens 13 inslagdraden per cm en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 12 inslagdraden per

Cm.

Deze uitvoeringsvorm heeft gelijkaardige voordelen als een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij het weefsel minstens 6 kettingdraden en hoogstens 16 kettingdraden per cm omvat. Het weefsel kan, maar hoeft niet hetzelfde aantal inslag- en kettingdraden per cm te omvatten. Een verschillend aantal inslag- en kettingdraden is bijvoorbeeld voordelig indien verschillende eigenschappen voor het weefsel gewenst zijn volgens de inslag- en kettingrichting.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het weefsel een effen binding. Een effen binding is een binding waarbij een inslagdraad afwisselend over en onder een kettingdraad loopt en waarbij een kettingdraad afwisselend over en onder een inslagdraad loopt. De effen binding is de sterkst mogelijke binding bij het weven. Dit is voordelig voor het bekomen van een sterk weefsel, en bijgevolg een sterke bekleding, voor een gelijk gewicht aan garens.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het weefsel een treksterkte volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting van minstens 1800 N. De

11 BE2021/5991 treksterkte van het weefsel is volgens ISO 13934-1:2013 bepaald. De treksterkte volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting is bij voorkeur minstens 2000

N, bij meer voorkeur minstens 2200 N, bij nog meer voorkeur minstens 2400 N en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 2450 N.

Een treksterkte van minstens 1800 N is belangrijk om te vermijden dat het weefsel breekt bij het opspannen van de bekleding over ondersteuningselementen van een wiek, Een treksterkte van minstens 1800 N voor het weefsel is eveneens voordelig om te vermijden dat de bekleding scheurt bij voortdurende belasting door wind.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm heeft het weefsel een treksterkte volgens de kettingrichting die minstens 50 N hoger is dan volgens de inslagrichting. Bij voorkeur is de treksterkte volgens de kettingrichting minstens 60 N hoger dan volgens de inslagrichting, bij meer voorkeur minstens 70 N hoger, bij nog meer voorkeur minstens 80 N hoger en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 90 N hoger.

De bekleding wordt volgens de kettingrichting van het weefsel in de lengterichting van een wiek aangebracht. Dit is de grootste dimensie van een wiek, waardoor in de kettingrichting grotere uitrekkingen en spanningen in de bekleding zijn. Het is dus voordelig dat het weefsel volgens de kettingrichting een grotere treksterkte heeft om de grotere spanningen te kunnen weerstaan.

Bijkomend voordelig is dat door een lagere treksterkte volgens de inslagrichting het weefsel van de bekleding in de inslagrichting lichter kan uitgevoerd worden, bijvoorbeeld door minder inslagdraden per cm of door inslagdraden met een lager garennummer dan het garennummer van de kettingdraden, waardoor een lichter weefsel en bijgevolg een lichtere bekleding bekomen wordt.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de bekleding volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting bij een test volgens ISO 13937-2:2000 tegen een scheurkracht van minstens 70 N bestand. Bij voorkeur is de bekleding volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting bij een test volgens ISO 13937-2:2000 tegen een scheurkracht van minstens 80 N bestand, bij meer voorkeur minstens 90

N, bij nog meer voorkeur minstens 100 N en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 110N.

12 BE2021/5991

De test volgens ISO 13937-2:2000 bepaalt hoe goed een stuk textiel bestand is tegen verder uitscheuren van een scheur in het textiel. Het is voordelig dat de bekleding volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting tegen een trekkracht van minstens 100 N bestand is indien er een scheur in de bekleding aanwezig is om te vermijden dat een kleine scheur, bijvoorbeeld door contact met een vreemd object dat tegen een wiek botst, meteen verder openscheurt, waardoor de bekleding van de wiek meteen moet hersteld worden.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm is de bekleding volgens de kettingrichting bij een test volgens ISO 13937-2:2000 tegen een scheurkracht bestand die minstens 5

N hoger is dan bij een gelijke test volgens de inslagrichting. Bij voorkeur is de bekleding volgens de kettingrichting bij een test volgens ISO 13937-2:2000 tegen een scheurkracht bestand die minstens 6 N hoger is dan bij een test volgens de inslagrichting, bij meer voorkeur minstens 7 N hoger, bij nog meer voorkeur minstens 8 N hoger en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 9 N hoger.

Deze uitvoeringsvorm heeft gelijkaardige voordelen als vermeld bij een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij de bekleding een scheurkracht volgens de kettingrichting die minstens 50 N hoger is dan volgens de inslagrichting.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een reflectiviteit van minder dan 30 GU onder een hoek van 60°. GU betekent in de context van dit document “Gloss Units”. De reflectiviteit is volgens ISO 2813:2014 bepaald.

Wieken van een windturbine hebben een enorm oppervlak. Deze wieken vormen reflectoren voor zonlicht, waardoor personen en vogels zowel op zee als op land door gereflecteerd zonlicht kunnen verblind worden. Het is de intentie om met een bekleding volgens de huidige uitvinding nog grotere wieken met een lengte van bijvoorbeeld 78 m te bekleden, waardoor dit probleem nog groter wordt. Huidige textielbekledingen hebben een reflectiviteit van minstens 60 GU. Deze hoge reflectiviteit komt mede door het gebruik van coatings voor het beschermen van de bekleding tegen bijvoorbeeld UV-licht. Zoals voorheen beschreven is het gebruik van dergelijke coatings bij een bekleding volgens de huidige uitvinding overbodig.

Hierdoor kan een reflectiviteit van minder dan 30 GU bekomen worden, wat voordelig is voor het verminderen van het risico op verblinding.

13 BE2021/5991

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een glaspunt van minstens 65° C.

Glaspunt of glastemperatuur (Ts) bepaalt een temperatuur waarboven een polymeer zacht wordt bij verwarming. Windturbines staan in open ruimtes opgesteld om zoveel mogelijk wind over de wieken van de windturbines te kunnen leiden. Hierdoor zijn de wieken blootgesteld aan zonnestraling en warmen de wieken ernstig op. Een bekleding met een glaspunt van minstens 65° C is voordelig om te vermijden dat de opgespannen bekleding door opwarming door de zonnestraling zacht wordt en vervormt, waardoor de wieken hun optimale profiel verliezen en minder efficiënt zijn.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding aan een zijde van het weefsel, liggend tegenover een zijde waaraan de beschermende toplaag is aangebracht, een slijtvastheid van minstens honderdduizend cycli. De slijtvastheid is volgens ISO 12947-2:2016 bepaald. De beschermende toplaag is in deze uitvoeringsvorm aan slechts één zijde van het weefsel aangebracht.

Bekleding van wieken schuurt onder invloed van rotatiekrachten voortdurend over onderliggende ondersteuningselementen. De onderliggende ondersteunings- elementen hebben een composietstructuur die op met glasvezel versterkte harsen gebaseerd is. De bekleding aan een zijde van het weefsel, liggend tegenover een zijde waaraan de beschermende toplaag is aangebracht, schuurt over uitstekende glasvezels in de onderliggende ondersteuningselementen. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig om te vermijden dat de bekleding snel zou slijten.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is tussen de beschermende toplaag en het weefsel een adhesiekracht van minstens 80 N/50 mm, bij voorkeur minstens 90 N/50 mm, bij meer voorkeur minstens 100 N/50 mm, bij nog meer voorkeur minstens 110 N/50 mm en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 120 N/50 mm. De adhesiekracht is bepaald volgens ISO 2411:2017.

Tijdens de test wordt de beschermende toplaag van het weefsel afgepeld. De bekleding, de afgepelde beschermende toplaag en het weefsel waarvan de beschermende toplaag is afgepeld vormen een T, waarbij de bekleding het staande been van de T is en de afgepelde beschermende toplaag en het weefsel waarvan de beschermende toplaag zich in elkaars verlengde uitstrekken en het liggende been

14 BE2021/5991 van de T vormen. De adhesiekracht is het gemiddelde van alle testresultaten, waarbij een testresultaat berekend is als een mediaan van alle pieken van de kracht vereist voor het afpellen van de beschermende toplaag van het weefsel tijdens een test, De adhesiekracht wordt uitgedrukt in N per 50 mm breedte van de bekleding.

Een adhesiekracht van 80 N/50 mm is voordelig om te vermijden dat aan een rand van de bekleding of een initiële scheur de beschermende toplaag onder invloed van externe omstandigheden verder van het weefsel zou afpellen, waardoor de bekleding zijn goede eigenschappen zou verliezen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een dikte van hoogstens 0.50 mm, bij voorkeur hoogstens 0.40 mm, bij nog meer voorkeur hoogstens 0.35 mm en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 0.30 mm.

Een bekleding met een dikte van hoogstens 0.50 mm is voordelig voor het strak opspannen van de bekleding op ondersteuningselementen van een wiek, Een bekleding met een dikte van hoogstens 0.50 mm is eveneens voordelig voor een minimaal gewicht van de bekleding. Deze uitvoeringsvorm is bijkomend voordelig om een bekleding van een wiek compact op te rollen, zodat een wiek modulair kan geconstrueerd en getransporteerd en bekleding na transport kan aangebracht worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de bekleding zelfdovend. De bekleding voldoet aan de standaard UL 94, editie 6, revisie 06 mei 2021. De bekleding voldoet aan de vereisten voor klasse V1 volgens de genoemde standaard, bij voorkeur klasse VO. Dit is voordelig om te vermijden dat de bekleding eenvoudig vuur vat, bijvoorbeeld bij blikseminslag op een windturbine, waardoor wieken zouden vernield worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm neemt het gewicht van de bekleding door waterabsorptie met hoogstens 10% toe, bij voorkeur met hoogstens 9%, bij meer voorkeur met hoogstens 8%, bij nog meer voorkeur met hoogstens 7% en bij zelfs nog meer voorkeur met hoogstens 6%. De toename van het gewicht van de bekleding door waterabsorptie is bepaald volgens ASTM D570- 98:2018. Dit is voordelig omdat minder marge bij constructie van een wiek vereist is om te vermijden dat een wiek door waterabsorptie te zwaar wordt en breekt,

15 BE2021/5991

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een oppervlakteruwheid Rz van minder dan 15 um, bij voorkeur minder dan 12 um, bij meer voorkeur minder dan 9 um, bij nog meer voorkeur minder dan 8 um en bij nog meer voorkeur minder dan 7 um. De oppervlakteruwheid is bepaald volgens

ISO 4287:1997. Een oppervlakteruwheid van minder dan 15 um is voordelig om te vermijden dat er turbulenties omheen een wiek ontstaan, waardoor wind minder efficiënt in energie wordt omgezet.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een resistiviteit van minstens 105 Ohm, bij voorkeur minstens 108 Ohm, bij meer voorkeur minstens 10° Ohm, bij nog meer voorkeur minstens 102 Ohm en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 10! Ohm. Een resistiviteit van minstens 10° Ohm is voordelig om te vermijden dat de bekleding en dus een wiek elektrisch geleidend is, waardoor bijvoorbeeld een wiek een goede geleider is voor een blikseminslag of dat een persoon bij aanraking van een wiek een risico op elektrocutie loopt. De resistiviteit is volgens ISO 1149-1:2006 bepaald.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de bekleding een oppervlakteweerstand van hoogstens 10° Ohm, bij voorkeur hoogstens 108 Ohm en bij nog meer voorkeur hoogstens 107 Ohm. De oppervlakteweerstand is volgens

ISO 1149-1:2006 bepaald. Een oppervlakteweerstand van hoogstens 10° Ohm is voordelig voor het vermijden van opbouw van elektrostatische lading, bijvoorbeeld door het draaien van wieken van een windturbine.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat de bekleding uit het weefsel, de beschermende toplaag en lijmlaag. Het weefsel is volgens voorheen beschreven uitvoeringsvormen. De beschermende toplaag is zoals voorheen beschreven uitvoeringsvormen. De lijmlaag omvat een lijm zoals in voorheen beschreven uitvoeringsvormen. De lijmlaag is een laag tussen het weefsel en de beschermende toplaag. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig omdat de bekleding slechts drie lagen omvat, zodat een minimaal gewicht bekomen wordt door het ontbreken van additionele lagen, terwijl de voordelige eigenschappen van de bekleding volgens de huidige uitvinding behouden blijven.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een gebruik van een bekleding volgens het eerste aspect voor bekleding van wieken van een windturbine.

16 BE2021/5991

Dit gebruik resulteert in een wiek met een zeer laag gewicht en met goede eigenschappen die gedurende lange periode behouden blijven. Het zeer lage gewicht van de bekleding laat grotere wieken toe, wat tot een hogere efficiëntie van de windturbine leidt.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

VOORBEELDEN

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld, zonder hiertoe overigens te worden beperkt.

VOORBEELD 1

Het voorbeeld 1 betreft een bekleding bestaande uit een weefsel met “high tenacity” brandvertragende polyester inslag- en kettingdraden, een thermoplastische polyurethaanfilm als beschermende toplaag en een reactieve aromatische brandvertragende polyurethaanlijm als lijmlaag tussen het weefsel en de beschermende toplaag.

Het weefsel omvat 10 inslagdraden per cm en 10 kettingdraden per cm. Het garennummer van de inslagdraden en de kettingdraden is 700 dtex en de inslag- en kettingdraden hebben een sterkte van minstens 8.0 cN/dtex. Het weefsel heeft een effen binding.

Het gewicht van de bekleding is 238 g/m? en de bekleding heeft een dikte van 0.29 mm. De bekleding heeft een treksterkte volgens de kettingrichting van 2300 N en volgens de inslagrichting van 2200N, bepaald volgens ISO 13934-1:2013. De bekleding heeft een uitrekking bij breuk volgens de kettingrichting van 31% en volgens de inslagrichting van 23%, bepaald volgens ISO 13934-1:2013. De bekleding is bij een test volgens ISO 13937-2:2000 volgens de kettingrichting aan een trekkracht van 130 N en volgens de inslagrichting aan een trekkracht van 120

N bestand.

17 BE2021/5991

De adhesie van de beschermende toplaag op het weefsel is zeer goed. De adhesiekracht is minstens 90 N/50 mm.

Claims

18 BE2021/5991 CONCLUSIES

1. Bekleding voor wieken omvattende een weefsel en een beschermende toplaag, met het kenmerk, dat de bekleding een gewicht van hoogstens 800 g/m? heeft, dat de bekleding een uitrekking bij breuk volgens zowel een kettingrichting als een inslagrichting van minstens 20% heeft, waarbij de uitrekking bij breuk volgens ISO 13934-1:2013 bepaald is, dat de beschermende toplaag een film is, en dat de beschermende toplaag op het weefsel gelamineerd is.

2. Bekleding volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de beschermende toplaag een film omvattende thermoplastisch polyurethaan is.

3. Bekleding volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de beschermende toplaag met behulp van een reactieve aromatische of alifatische brandvertragende polyurethaanlijm op het weefsel gelamineerd is,

4. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat inslag- en kettingdraden van het weefsel brandvertragend polyester omvatten.

5. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de inslag- en kettingdraden een sterkte van minstens 6.5 cN/dtex hebben.

6. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de inslag- en kettingdraden een garennummer van minstens 600 dtex hebben.

7. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het weefsel minstens 6 kettingdraden en hoogstens 16 kettingdraden per cm en minstens 6 inslagdraden en hoogstens 16 inslagdraden per cm omvat,

8. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het weefsel een effen binding heeft.

19 BE2021/5991

9. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-8, met het kenmerk, dat het weefsel een treksterkte volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting van minstens 1800 N heeft, waarbij de treksterkte volgens ISO 13934-1:2013 bepaald is.

10. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat het weefsel volgens zowel de kettingrichting als de inslagrichting aan een scheurkracht van minstens 70 N bij een test volgens ISO 13937-2:2000 bestand is.

11. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de bekleding een reflectiviteit heeft van minder dan 30 GU onder een hoek van 60°, bepaald volgens ISO 2813:2014.

12. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de bekleding een glaspunt van minstens 65° C heeft.

13. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-12, met het kenmerk, dat de bekleding aan een zijde van het weefsel, liggend tegenover een zijde waaraan de beschermende toplaag is aangebracht, een slijtvastheid van minstens honderdduizend cycli heeft, bepaald volgens ISO 12947-2:2016.

14. Bekleding volgens één der voorgaande conclusies 1-13, met het kenmerk, dat tussen de beschermende toplaag en het weefsel een adhesiekracht van minstens 80 N/50 mm is, bepaald volgens ISO 2411:2017.

15. Gebruik van de bekleding volgens één van de conclusies 1-14 voor bekleding van wieken van een windturbine.