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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Rotorblätter von Windkraftanlagen, und genauer ein Erweiterungselement für den Anbau an einem Wurzelabschnitt eines Rotorblatts einer Windkraftanlage.
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Windkraft wird als eine der saubersten, umweltfreundlichsten Energiequellen betrachtet, die derzeit zur Verfügung stehen, und Windkraftanlagen werden unter diesem Gesichtspunkt immer interessanter. Eine moderne Windkraftanlage weist in der Regel einen Turm, einen Generator, ein Getriebe, eine Gondel und eines oder mehrere Rotorblätter auf. Die Rotorblätter ernten kinetische Windenergie unter Verwendung bekannter aerodynamischer Prinzipien. Die Rotorblätter übertragen die kinetische Energie in Form von Rotationsenergie, um eine Welle, welche die Rotorblätter mit einem Getriebekasten verbindet, zum Drehen zu bringen, oder wenn kein Getriebekasten verwendet wird, direkt auf den Generator. Der Generator wandelt dann die mechanische Energie in elektrische Energie um, die in ein Versorgungsnetz eingespeist werden kann.
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Rotorblätter werden allgemein immer größer, damit sie mehr kinetische Energie ernten können. Jedoch führt die Form eines typischen Windkraftanlagen-Rotorblatts wegen der Kontur der Rotorblätter zu einer relativ großen aerodynamischen Abrissregion. Genauer bewirkt die Kontur des inneren Abschnitts des Rotorblatts, der an die zylindrische Wurzel angrenzt und diese einschließt, einen solchen Abriss. In manchen Fällen kann dieser innere Abschnitt 40%, 50% oder noch mehr des Rotorblatts ausmachen. Die Abrissregion bewirkt ganz erhebliche Energieverluste durch Erzeugen von Luftwiderstand. Ferner sind diese Verluste umso größer, je größer die Rotorblätter sind.
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Nachträglich angebrachte Erweiterungen oder andere Strukturen wurden vorgeschlagen, um das aerodynamische Profil des inneren Abschnitts des Rotorblatts zu verbessern. Es wird als Beispiel auf die
US 7 837 442 B2 verwiesen. Die
US 2010 / 0 143 146 A1 zeigt ein Blatt zum Einsatz in der Stromerzeugung mit einer Vorderkante und mit einer Hinterkante. Ein erster Schalenabschnitt des Blatts erstreckt sich von der Vorderkante zur Hinterkante. Ein zweiter Schalenabschnitt erstreckt sich ebenfalls von der Vorder- zur Hinterkante. Ein hinterer Kanteneinsatz ist zwischen dem ersten Schalenabschnitt und dem zweiten Schalenabschnitt in der Nähe eines Wurzelabschnitts angeordnet.
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Es besteht jedoch ein Problem mit der wirksamen Einverleibung dieser Strukturen am zylindrischen Wurzelabschnitt des Blattes, ohne die Gesamtgröße und somit logistische Kosten und Probleme im Zusammenhang mit dem Transport der Blätter zum Aufstellungsort der Windkraftanlage zu vergrößern.
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Somit besteht Bedarf an einer verbesserten Anordnung, welche die Vorteile eines Erweiterungselements an der Anströmkante oder der Abströmkante eines Wurzelendes effektiv nutzt, ohne den Transportaufwand und die Transportkosten im Zusammenhang mit dem Blatt nennenswert zu erhöhen.
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Aspekte und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt oder sie erschließen sich aus der Beschreibung oder sie können durch die Umsetzung der Erfindung in die Praxis erlernt werden.
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In einer Ausführungsform wird eine Windkraftanlagen-Rotorblattanordnung geschaffen, die ein Rotorblatt mit einer Druckseite, einer Saugseite, einer Anströmkante und einer Abströmkante aufweist, die allgemein in Spannbreitenrichtung zwischen einem Blattspitzenabschnitt und einem Blattwurzelabschnitt verlaufen. Ein Kanten-Erweiterungselement ist entweder entlang der Anströmkante oder der Abströmkante allgemein in Spannbreitenrichtung ab dem Blattwurzelabschnitt bis zum Blattspitzenabschnitt angebracht. Das Kanten-Erweiterungselement weist einen Kern auf, der aus einem vernetzten und gehärteten viskosen Material besteht. Der Kern ist mit einer im Allgemeinen aerodynamisch konturierten Außenfläche direkt auf der Anström- oder Abströmkante ausgebildet.
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Der Kern kann aus einer beliebigen Anzahl von geeigneten Materialien, beispielsweise Harz, Epoxid und dergleichen, gebildet sein, die in einem viskosen oder fließfähigen Zustand in eine Modelform gespritzt werden können. In einer speziellen Ausführungsform wird der Kern aus einem vernetzten und gehärteten Schaumstoff gebildet, wobei der Schaumstoff in eine Modelform um den Blattwurzelabschnitt herum gespritzt wird und direkt auf der Blattoberfläche an der An- oder Abströmkante vernetzten und aushärten gelassen wird.
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Jede Art von Material, das eine Schutzschicht bildet, kann über dem Kern aufgetragen werden, beispielsweise ein Gelüberzug, um den Kern mit einer endbearbeiteten aerodynamischen Oberfläche zu versehen.
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In einer bestimmten Ausführungsform kann die Modelform an dem Rotorblatt zurückgelassen werden, so dass die Modelform ein bleibender Bestandteil des Kanten-Erweiterungselement wird. Es kann jede Art einer Schutzschicht oder eines Überzugs über der Modelform aufgebracht werden.
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Die Rotorblattanordnung kann jeweils ein Kanten-Erweiterungselement entlang sowohl der Anströmkante als auch der Abströmkante aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch verschiedene Ausführungsformen zum Ansetzen eines Kanten-Erweiterungselements an der Anströmkante und/oder der Abströmkante eines Windkraftanlagen-Rotorblatts gemäß Aspekten, die oben erörtert worden sind. Beispielsweise kann das Verfahren das Befestigen einer Modelform an der Anströmkante und/oder der Abströmkante (oder an beiden) angrenzend an den Blattwurzelabschnitt des Windkraftanlagen-Rotorblatts beinhalten, wobei die Modelform ab dem Blattwurzelabschnitt zu einem Blattspitzenabschnitt des Rotorblattes verläuft. Ein viskoses Material, beispielsweise ein Schaum, wird in die Modelform eingespritzt und man lässt es sich vernetzen, bis es hart ist und jeweils direkt an der Anströmkante oder Abströmkante haftet und einen Kern des Kanten-Erweiterungselements bildet. Die Modelform kann eine innere Modelformenoberfläche aufweisen, die eine aerodynamische Außenfläche des Kerns definiert, wobei das Verfahren das Entfernen der Modelform von dem gehärteten Kern und das Aufbringen irgendeiner Art von geeigneter schützender Deckschicht, beispielsweise einer Gelschutzschicht, über dem gehärteten Kern beinhaltet.
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In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann die Modelform eine Außenfläche aufweisen, die eine aerodynamische Oberfläche definiert, wobei das Verfahren das Belassen der an der Anströmkante oder der Abströmkante angebrachten Modelform als permanenten Bestandteil des Kanten-Erweiterungselements beinhaltet. Jede Art von geeigneter schützender Deckschicht kann über der Modelform aufgebracht werden, so dass die Modelform zu einer bleibenden Zwischenschicht unmittelbar über dem Kanten-Erweiterungselement wird.
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Die vorliegenden Verfahrensausführungsformen eignen sich besonders gut für das direkte Ansetzen des Kanten-Erweiterungselements am Standort der Windkraftanlage.
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche besser verständlich. Die begleitenden Zeichnungen, die in die Patentschrift aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlagen der Erfindung zu erläutern.
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Eine vollständige Offenbarung, die deren Nachbildung ermöglicht, einschließlich der besten Art der Durchführung, die sich an einen Durchschnittsfachmann wendet, ist in der Patentschrift angegeben, die auf die beigefügten Figuren Bezug nimmt, in denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Windkraftanlage mit einem oder mehreren Rotorblättern ist, welche ein Kanten-Erweiterungselement gemäß Aspekten der Erfindung aufnehmen können;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Rotorblatts mit einem Anströmkanten-Erweiterungselement ist;
- 3 eine Ansicht eines Windkraftanlagen-Rotorblatts mit Anströmungskanten- und Abströmkanten-Erweiterungselementen nach Entfernung der formgebenden Modelformen ist;
- 4 eine Ansicht eines Windkraftanlagen-Rotorblatts mit Anströmkanten- und Abströmkanten-Erweiterungselementen ist, in der das Abströmkanten-Erweiterungselement teilweise weggeschnitten dargestellt ist;
- 5 eine Ansicht eines Windkraftanlagen-Rotorblatts mit Anströmkanten- und Abströmkanten-Erweiterungselementen ist, wobei das Abströmkanten-Erweiterungselement teilweise weggeschnitten dargestellt ist und das Anströmkantenelement in einem endbehandelten Zustand dargestellt ist;
- 6 eine Ansicht eines Windkraftanlagen-Rotorblatts mit einem Anströmkanten-Erweiterungselement ist, das teilweise weggeschnitten dargestellt ist;
- 7 eine Ansicht eines Windkraftanlagen-Rotorblatts mit einem Anströmkanten-Erweiterungselement ist, das teilweise weggeschnitten dargestellt ist;
- 8 eine Ansicht eines Blattwurzelendes mit Anströmkanten- und Abströmkanten-Erweiterungselementen ist, die insbesondere den Kern der Kanten-Erweiterungselemente innerhalb von formgebenden Modelformen darstellt; und
- 9 eine Ansicht eines Blattwurzelendes mit Anströmkanten- und Abströmkanten-Erweiterungselementen ist, die insbesondere die Kernen und Modelformen als bleibende Komponenten der Erweiterungselemente darstellt.
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Nun wird ausführlich auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, für die eines oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind.
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1 stellt eine Windkraftanlage 10 mit einem herkömmlichen Aufbau dar. Die Windkraftanlage 10 weist einen Turm 11 mit einer daran montierten Gondel 14 auf. Eine Mehrzahl von Rotorblättern 16 ist an einer Rotornabe 18 montiert, die ihrerseits mit einem Hauptflansch verbunden ist, der eine Haupt-Rotorwelle dreht. Die Windkraftanlagen-Leistungserzeugungs- und -Steuerkomponenten sind in der Gondel 14 untergebracht. Die Ansicht von 1 ist nur zur Erläuterung angegeben, um ein Anwendungsgebiet für die vorliegende Erfindung zu zeigen.
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Wie in 2 dargestellt ist, weist ein als Beispiel dienendes Rotorblatt 16 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung Außenflächen auf, die eine Druckseite 22 und eine Saugseite 24 definieren, die sich zwischen einer Anströmkante 26 und einer Abströmkante 28 erstrecken. Das Rotorblatt 16 erstreckt sich von einem Blattspitzenabschnitt 32 zu einem Blattwurzelabschnitt 34 . Die Außenflächen können aerodynamische Oberflächen ein, die allgemein aerodynamische Konturen aufweisen, wie in der Technik bekannt ist.
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In manchen Ausführungsformen kann das Rotorblatt 16 eine Mehrzahl von einzelnen Blattsegmenten aufweisen, die sich hintereinander, Ende an Ende, von dem Blattspitzenabschnitt 32 zum Blattwurzelabschnitt 34 erstrecken. Jedes der einzelnen Blattsegmente kann auf einzigartige Weise so konfiguriert sein, dass die Mehrzahl von Blattsegmenten ein vollständiges Rotorblatt 16 definiert, das ein entworfenes aerodynamisches Profil, eine entworfene Länge und andere gewünschte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann jedes der Blattsegmente ein aerodynamisches Profil aufweisen, das dem aerodynamischen Profil von angrenzenden Blattsegmenten entspricht. So können die aerodynamischen Profile der Blattsegmente ein kontinuierliches aerodynamisches Profil des Rotorblatts 16 bilden. Alternativ dazu kann das Rotorblatt 16 als ein einziges, einheitliches Rotorblatt mit dem entworfenen aerodynamischen Profil, der entworfenen Länge und anderen gewünschten Eigenschaften ausgebildet sein.
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Das Rotorblatt 16 kann ferner eine Profilsehne 42 und eine Spannbreite 44 aufweisen, die sich in Profilsehnen- bzw. in Spannbreitenrichtung erstrecken, wie in 2 dargestellt ist. Die Profilsehne 42 kann über der Spannbreite 44 des Rotorblatts 16 variieren. So kann eine lokale Profilsehne 46 für das Rotorblatt 16 an jedem Punkt des Rotorblatts 16 entlang der Spannbreite definiert sein. Ferner kann das Rotorblatt 16 eine maximale Profilsehne 48 definieren, wie dargestellt.
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Außerdem kann das Rotorblatt 16 einen inneren Bereich 52 und eine äußeren Bereich 54 definieren. Die innere Bereich 52 kann auf die Spannbreite bezogen ein Abschnitt des Rotorblatts 16 sein, der von dem Blattwurzelabschnitt 34 ausgeht.
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Beispielsweise kann der innere Bereich 52 in manchen Ausführungsformen ungefähr 33%, 40%, 50% oder irgendeinen Prozentanteil der Spannbreite 44 einnehmen, die von dem Blattwurzelabschnitt 34 ausgeht. Der äußere Bereich 54 kann auf die Spannbreite bezogen ein Abschnitt des Rotorblatts 16 sein, der von dem Blattspitzenabschnitt 32 ausgeht, und kann in manchen Ausführungsformen den übrigen Teil des Rotorblatts 16 zwischen dem inneren Bereich 52 und dem Blattspitzenabschnitt 32 einnehmen.
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Immer noch unter Bezugnahme auf 2 weist eine Rotorblattanordnung 100 gemäß Aspekten der Erfindung ein Kanten-Erweiterungselement 110 auf, das mit dem Rotorblatt 16 konfiguriert ist. Das Kanten-Erweiterungselement 110 ist eine allgemein statische Komponente, die direkt auf der Außenfläche des Rotorblatts 16 im inneren Bereich 52 des Rotorblattes 16 ausgebildet ist. Das Kanten-Erweiterungselement 110 weist ein Ende 112 auf, das von dem Blattwurzelabschnitt 34 beabstandet ist, erstreckt sich allgemein in Spannbreitenrichtung und weist ein oberes Ende 114 auf, das zum Blattspitzenabschnitt 32 hin ausgerichtet ist. Das Ende 112 weist einen ausreichenden Abstand von dem Blattwurzelabschnitt 34 auf, damit eine Montage des Rotorblattes an einem Flansch innerhalb der Rotornabe 18 möglich ist (1). Das Kanten-Erweiterungselement 110 ändert die Kontur eines Abschnitts des inneren Bereichs 52 des Rotorblatts 16, der an den Blattwurzelabschnitt 34 angrenzt, und verringert oder eliminiert dadurch eine etwaige Luftstrom-Abrissregion in diesem Abschnitt des Rotorblatts 16 und verringert ferner einen Luftwiderstand im Zusammenhang mit dem Rotorblatt 16 und steigert die Leistung des Rotorblatts 16 .
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Wie insbesondere aus 2 und 8 hervorgeht, weisen die Kanten-Erweiterungselemente 110 einen Kern 116 auf, der aus irgendeiner Art von geeignetem viskosen oder fließfähigen Material 122 gebildet ist, das in eine vorgeformte Modelform 126 gespritzt wird, die angrenzend an den Blattwurzelabschnitt 34 am Rotorblatt 16 aufgerichtet ist. Das viskose Material vernetzt und härtet innerhalb der Modelform 126 aus und definiert die grundlegende aerodynamische Form der Kanten-Erweiterungselemente 110 . Das gehärtete, vernetzte Material 122 verleiht dem Kanten- Erweiterungselement 110 somit bestimmte strukturelle Merkmale, insbesondere einen homogenen Kern 116, die direkt an der vorhandenen Blattoberfläche haftet. Das Material 122 kann beispielsweise ein Harz, Epoxid oder ein ähnliches Material sein. In einer bestimmten Ausführungsform ist das Material 122 irgendein im Handel erhältlicher Bauschaum, der die Modelform 126 vollständig füllt und sich anschließend zu einem relativ leichten, aber strukturell starken Kern 116 vernetzt und aushärtet. Eine Innenfläche 118 des Kerns 116 haftet formfolgend direkt an der Fiberglasoberfläche des Rotorblattes 16 . Somit gelangt nur wenig oder gar keine Luft zwischen die Innenfläche 118 des Kerns 116 und die
Druckseite 22, die Saugseite 24 und die Anströmkante 26 oder die Abströmkante 28 . Die Außenfläche 120 des Kerns 116 folgt der Form der Innenfläche 128 der Modelform 126 . Ein Trennmittel kann auf die Innenfläche 128 der Modelform aufgetragen werden, um die Abnahme der Modelform 126 von dem Kern 116 zu erleichtern.
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Sobald die Modelform 126 abgenommen worden ist, kann irgendeine Art von schützender Materialschicht oder Überzug 124 über den Kern 116 aufgebracht werden, um eine endbehandelte schützende Oberfläche für die Kanten-Erweiterungselemente 110 zu schaffen. Beispielsweise kann eine Gelüberzugsschicht über dem gehärteten Schaumkern aufgetragen werden. Obwohl der Kern 116 von der Modelform 126 in eine entworfene aerodynamische Form gebracht werden kann, kann die Gelüberzugsschicht verwendet werden, um die Form noch mehr auszufüllen und zu verfeinern, und auch, um die Kanten des Kanten-Erweiterungselements 110 an das Rotorblatt anzugleichen, um eine allgemein kontinuierliche aerodynamische Oberfläche zu definieren. Eine allgemein kontinuierliche aerodynamische Oberfläche ist eine Oberfläche, die eine allgemein kontinuierliche aerodynamische Kontur aufweist.
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In manchen Ausführungsformen können die Kanten-Erweiterungselemente 110, wie in den Figuren dargestellt, in Spannbreitenrichtung zum Blattspitzenabschnitt 32 hin eine allgemein kleiner werdende Querschnittsfläche aufweisen. Alternativ dazu können die Kanten-Erweiterungselemente 110 in Spannbreitenrichtung zum Blattspitzenabschnitt 32 hin jedoch auch eine allgemein größer werdende Querschnittsfläche aufweisen, oder sie können eine allgemein konstante Querschnittsfläche aufweisen.
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Verschiedene Ausführungsformen einer Rotorblattanordnung 100 mit Kanten-Erweiterungselementen 110, die damit konfiguriert sind, sind in 3 bis 7 dargestellt. 3 zeigt beispielsweise Kanten-Erweiterungselemente 110, die jeweils an der Anströmkante 26 und der Abströmkante 28 des Rotorblattes 16 angrenzend an den Blattwurzelabschnitt 34 ausgebildet sind. In der Darstellung der Figur werden die Modelformen 126 vom Rotorblatt 16 abgenommen, nachdem das viskose Material 122, das in die Modelformen 126 eingespritzt worden ist, sich vernetzen konnte und zum Kern 116 ausgehärtet ist. Wie unter Bezugnahme auf 8 erwähnt wurde, weisen die Modelformen 126 eine Innenformfläche 128 auf, die die allgemeine aerodynamische Außenfläche der Kerne 116 definiert.
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4 zeigt die Ausführungsform von 3 mit einer Schutzbeschichtung 124, beispielsweise einer Gelüberzugsschicht, die auf das Kanten-Erweiterungselement 110 an der Abströmkante 28 aufgetragen wurde. Die Beschichtung 124 ist teilweise weggeschnitten dargestellt, um den darunter liegenden Kern 116 darstellen zu können. Die gleiche Art von schützender Deckschicht 124 wird auch auf das Kanten-Erweiterungselement 110 an der Anströmkante 26 des Rotorblattes aufgebracht.
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5 und 9 stellen eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung dar, bei der die Modelformen 126 nicht vom Kanten- Erweiterungselement 110 abgenommen werden, sondern zu einem bleibenden strukturellen Merkmal des Kanten-Erweiterungselements 110 werden. Was beispielsweise das Abströmkanten-Erweiterungselement 110 betrifft, das teilweise weggeschnitten dargestellt ist, so verbleibt die Modelform 126 über dem Kern 116. Eine schützende Deckschicht 124, beispielsweise ein Gelüberzug, wird über der Modelform 126 aufgebracht, um dem Kanten-Erweiterungselement 110 insgesamt seine aerodynamische Form zu verleihen.
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Dieser Aufbau ist auch in 9 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist darauf zu achten, dass die Außenfläche 130 der Modelform 126 insgesamt auch in einer allgemein aerodynamischen Form des Kanten-Erweiterungselements 110 ausgebildet ist, so dass nur wenig Oberflächenbehandlung oder Umformung der Außenfläche der Modelform 130 notwendig ist, bevor die Gelüberzugsschicht 124 aufgebracht wird.
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3 bis 5 zeigen Ausführungsformen, bei denen jeweils Kanten-Erweiterungselemente 110 an der Anströmkante 26 und der Abströmkante 28 des Rotorblattes 16 ausgebildet sind. Es sei jedoch klargestellt, dass die Erfindung auch ein Rotorblatt 16 umfasst, bei dem ein Kanten- Erweiterungselement nur an der Abströmkante 28 (wie in 6) oder nur an der Anströmkante 26 ausgebildet ist, wie in 7 dargestellt.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch verschiedene Verfahrensausführungsformen für das Ansetzen eines Kanten-Erweiterungselements 110 an einem Blattwurzelabschnitt an der Anströmkante 26 oder der Abströmkante 28 (oder beiden Kanten wie in 5) des Rotorblatts 16, das oben allgemein erörtert wurde. Beispielsweise kann ein Verfahren gemäß Aspekten der Erfindung ein Befestigen einer Modelform 126 an der Anströmkante 26 und/oder der Abströmkante 28 angrenzend an den Blattwurzelabschnitt 34 des Rotorblatts 16 beinhalten, wobei die Modelform 126 sich ab dem Blattwurzelabschnitt 34 zum Blattspitzenabschnitt 32 des Rotorblattes erstreckt. Ein viskoses Material, beispielsweise Harz, Epoxid oder Schaum wird in die Modelform eingespritzt. Die Modelform 126 weist eine Innenform auf, die allgemein die aerodynamische Oberfläche des Kanten-Erweiterungselements 110 definiert, wie oben erörtert. Sobald sich das viskose Material 122 vernetzt hat und innerhalb der Modelform 126 zu einem Kern 116 ausgehärtet ist, kann die Modelform von der Außenfläche 120 des Kerns 116 abgenommen werden. Dann kann irgendeine geeignete Art von Schutzschicht 124 über der Außenfläche 120 aufgebracht werden, um dem Kanten-Erweiterungselement 110 eine endbehandelte aerodynamische Form zu verleihen. Alternativ dazu kann, wie oben mit Bezug auf die Ausführungsform von 5 und 9 erörtert worden ist, die Modelform 126 als bleibende Komponente des Kanten-Erweiterungselements 110 an Ort und Stelle belassen werden, wobei die Beschichtung 124 über der Modelform 126 aufgebracht wird, um dem Kanten-Erweiterungselement 110 seine endbehandelte aerodynamische Form und Oberfläche zu verleihen.
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Die vorliegende Rotorblattanordnung 100 und Verfahren zum Ansetzen der Kanten-Erweiterungselemente 110 an einem bereits vorhandenen Windkraftanlagen-Rotorblatt 16 eignen sich besonders für einen Aufbau vor Ort, wobei die Windkraftanlagen-Rotorblätter 16 zum Standort der Windkraftanlage transportiert werden und die Kanten-Erweiterungselemente 110 dann vor Ort auf die Blätter geformt werden. Auf diese Weise werden die zusätzlichen Kosten und logistischen Herausforderungen in Bezug auf den Transport von Windkraftanlagen-Rotorblättern mit Kanten-Erweiterungselementen 110, die kommunale oder andere Gesetzesvorgaben verletzen würden und die Kapazität von LKW/-Wagon-Ladeflächen zum Transportieren der Windkraftanlagen-Rotorblätter überfordern würden, vermieden.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch jede Art einer Windkraftanlage 10 (1), die eine Mehrzahl von Rotorblättern 16 aufweist, die an einer Rotornabe 18 montiert sind, und bei der irgendeines der Blätter 16 oder eine Kombination davon eine Rotorblattanordnung 100 wie oben erörtert aufweist.
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In dieser Beschreibung werden Beispiele verwendet, um die Erfindung zu offenbaren, einschließlich der besten Art der Ausführung, und auch, um einen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, einschließlich der Herstellung und Verwendung von Vorrichtungen und Systemen und der Durchführung von darin enthaltenen Verfahren. Der patentfähige Bereich der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert
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Eine Windkraftanlagen-Rotorblattanordnung und ein dazu gehöriges Verfahren beinhalten ein Rotorblatt mit einer Druckseite, einer Saugseite, einer Anströmkante und einer Abströmkante, die sich allgemein in Spannbreitenrichtung zwischen einem Blattspitzenabschnitt und einem Blattwurzelabschnitt erstrecken. Ein Kanten-Erweiterungselement wird entweder entlang der Anströmkante oder der Abströmkante (oder entlang beider Kanten) allgemein in Spannbreitenrichtung ab dem Blattwurzelabschnitt bis zum Blattspitzenabschnitt angebracht. Die Kanten-Erweiterungselemente umfassen einen kontinuierlichen Kern aus vernetztem und gehärtetem viskosem Material, der an die Anström- oder Abströmkante geformt ist, mit einer allgemein aerodynamisch konturierten Außenfläche.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windkraftanlage
- 12
- Turm
- 14
- Gondel
- 16
- Rotorblatt
- 18
- Rotornabe
- 22
- Druckseite
- 24
- Saugseite
- 26
- Anströmkante
- 28
- Abströmkante
- 32
- Blattspitzenabschnitt
- 34
- Blattwurzelabschnitt
- 42
- Profilsehne
- 44
- Spannbreite
- 46
- Lokale Profilsehne
- 48
- Maximale Profilsehne
- 52
- Innerer Bereich
- 54
- Äußerer Bereich
- 100
- Blattanordnung
- 110
- Kanten-Erweiterungselement
- 112
- Wurzelende
- 114
- Spitzenende
- 116
- Kern
- 118
- Kerninnenfläche
- 120
- Kernaußenfläche
- 122
- Vernetztes Material
- 124
- Deckschicht/Material
- 126
- Modelform
- 128
- Modelform-Innenfläche
- 130
- Modelform-Außenfläche
