DE102013205779A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils - Google Patents

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Gerhard Kopp
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Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere eines Rotorelements einer Windkraftanlage, zu schaffen, mittels welchem ein leichtes und stabiles Formbauteil kostengünstig und zeitsparend herstellbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren das Bereitstellen einer formbaren Hülle des Formbauteils, das Herstellen von mindestens einer Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle und das Expandieren mindestens eines innerhalb der formbaren Hülle angeordneten Expansionselements umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere eines Rotorelements einer Windkraftanlage.
  • Derartige Formbauteile können beispielsweise in einem sogenannten Tapelegeverfahren aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils bereitzustellen, mittels welchem ein leichtes, steifes und stabiles Formbauteil kostengünstig und zeitsparend herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere eines Rotorelements einer Windkraftanlage, gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
    • – Bereitstellen einer formbaren Hülle des Formbauteils;
    • – Herstellen von mindestens einer Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle;
    • – Expandieren mindestens eines innerhalb der formbaren Hülle angeordneten Expansionselements.
  • Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle hergestellt wird, ist das Formbauteil in einem fertiggestellten Zustand stabil ausgebildet.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels der mindestens einen Verbindung mindestens ein Steg gebildet wird oder ist, welcher einen Innenraum der formbaren Hülle durchquert und/oder welcher den Innenraum der formbaren Hülle teilt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle in einem Negativformwerkzeug angeordnet wird.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle vor dem Expandieren des mindestens einen innerhalb der formbaren Hülle angeordneten Expansionselements in dem Negativformwerkzeug angeordnet wird.
  • Mittels des mindestens einen Expansionselements wird vorzugsweise die äußere Form der formbaren Hülle an die innere Form des Negativformwerkzeugs angepasst.
  • Die formbare Hülle ist insbesondere zwischen dem Negativformwerkzeug und dem mindestens einen Expansionselement angeordnet, insbesondere dazwischen eingeklemmt.
  • Die formbare Hülle bildet insbesondere eine Zwischenschicht zwischen einer Werkzeugoberfläche des Negativformwerkzeugs und dem mindestens einen Expansionselement.
  • Günstig kann es sein, wenn ein Flächeninhalt der Oberfläche der formbaren Hülle vor dem Expandieren des mindestens einen Expansionselements zumindest näherungsweise dem Flächeninhalt der Oberfläche der formbaren Hülle nach dem Expandieren des mindestens einen Expansionselements entspricht.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle durch das Expandieren des mindestens einen Expansionselements lediglich umgeformt, vorzugsweise jedoch nicht oder nur gering, beispielsweise um höchstens 4 %, gedehnt, wird.
  • Mindestens eine Verbindung wird vorzugsweise durch, insbesondere direktes und/oder unmittelbares, formschlüssiges Verbinden der einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle hergestellt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Verbindung durch Vernähen, durch Vernieten, durch Verkleben, durch thermoplastisches Schweißen und/oder durch eine Clinchverbindung der einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle hergestellt wird.
  • Die einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle werden vorzugsweise unmittelbar aneinander festgelegt.
  • Vorzugsweise kommen die einander gegenüberliegenden Seiten durch die Herstellung der mindestens einen Verbindung miteinander in direkten Kontakt.
  • Mindestens eine Verbindung ist vorzugsweise im Wesentlichen aus Abschnitten der einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle gebildet.
  • Insbesondere liegen die einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle durch die mindestens eine Verbindung aneinander an.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Verbindung durch zwei Stegabschnitte gebildet ist, welche insbesondere durch Abschnitte der einander gegenüberliegenden Seiten gebildet sind, aufeinander zu in den Innenraum der formbaren Hülle hineinragen und aneinander angrenzen.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle ein Fasermaterial, ein Gewebematerial, ein thermoplastisches Material, ein thermoplastisches Faserverbund-Halbzeugmaterial, ein Organoblech und/oder ein metallisches Material umfasst.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle aus einem Fasermaterial, aus einem Gewebematerial, aus einem thermoplastischen Material, aus einem thermoplastischen Faserverbund-Halbzeugmaterial, aus einem Organoblech und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist.
  • Die formbare Hülle wird insbesondere in einem Wickelverfahren und/oder in einem Legeverfahren hergestellt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle als ein Schlauch oder als ein Abschnitt eines Schlauchs ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise wird die formbare Hülle in Form eines Abschnitts eines Schlauches bereitgestellt.
  • Mindestens ein Expansionselement ist vorzugsweise aus einem von der formbaren Hülle verschiedenen Material gebildet.
  • Insbesondere ist mindestens ein Expansionselement aus einem dehnbaren Material gebildet.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das mindestens eine Expansionselement ein Fasermaterial, ein Gewebematerial und/oder ein elastisches Material umfasst oder aus einem Fasermaterial, aus einem Gewebematerial und/oder aus einem elastischen Material gebildet ist.
  • Vorteilhaft kann es insbesondere sein, wenn die formbare Hülle und/oder das mindestens eine Expansionselement aus einem infiltrierbaren Material, insbesondere aus einem mit einem Kunststoffmaterial infiltrierbaren Material, gebildet sind.
  • Insbesondere dann, wenn sowohl das mindestens eine Expansionselement als auch die formbare Hülle aus einem infiltrierbaren Material gebildet sind, kann die formbare Hülle zusammen mit dem mindestens einen Expansionselement durch Infiltration derselben in eine besonders formstabile Hülle überführt werden.
  • Mehrere Expansionselemente sind vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Fixierelemente miteinander verbunden und/oder relativ zueinander festgelegt.
  • Auf diese Weise kann eine gewünschte Anordnung und/oder Ausrichtung der Expansionselemente relativ zueinander gewährleistet werden.
  • Die formbare Hülle wird insbesondere mit einem aushärtenden Material versehen, insbesondere infiltriert.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Expansionselement mit einem aushärtenden Material versehen, insbesondere infiltriert, wird.
  • Günstig kann es sein, wenn die formbare Hülle nach dem Anordnen derselben in einem Negativformwerkzeug und/oder nach dem Expandieren des mindestens einen Expansionselements mit einem aushärtenden Material versehen, insbesondere infiltriert, wird.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle vor dem Anordnen im Negativformwerkzeug, insbesondere bereits bei der Herstellung der formbaren Hülle, mit einem aushärtenden Material versehen, insbesondere infiltriert, wird.
  • Das mindestens eine Expansionselement kann bei einer Ausgestaltung der Erfindung zusammen mit der formbaren Hülle durch Aushärtung in einen formstabilen Zustand überführt werden.
  • Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Expansionselement vor, während oder nach einem Aushärtungsvorgang der formbaren Hülle aus derselben entnehmbar ist.
  • Mindestens ein Expansionselement ist vorzugsweise zur Herstellung eines weiteren Formbauteils wiederverwendbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verstärkungselement in einem Innenraum der formbaren Hülle oder außen auf der formbaren Hülle angeordnet wird.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verstärkungselement zwischen der formbaren Hülle und einer Oberfläche eines Negativformwerkzeugs angeordnet wird.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Füllelement in einem Innenraum der formbaren Hülle angeordnet wird.
  • Als Füllelement kann insbesondere ein Schaumelement, insbesondere ein Schaumkernelement, vorgesehen sein.
  • Die formbare Hülle wird vorzugsweise durch Trocknen, Erhitzen und/oder Aushärten in eine formstabile Hülle umgewandelt.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:
  • Die formbare Hülle kann insbesondere ein Schlauch, ein Fasergewebe, eine Faserwicklung oder eine dünne metallische Hülle sein.
  • Ein Expansionselement kann insbesondere ein aufblasbarer Luftsack sein.
  • Mindestens ein Fixierelement ist vorzugsweise als ein Stegbereich zwischen zwei Expansionselementen ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist mindestens eine Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle als eine Brückenverbindung ausgebildet.
  • Insbesondere eine Außengeometrie des Formbauteils kann vorzugsweise durch Expandieren des mindestens einen Expansionselements innerhalb der formbaren Hülle festgelegt werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle nach deren Überführung in eine formstabile Hülle mit einer Außenhaut versehen wird.
  • Die Außenhaut bildet insbesondere eine Oberfläche des fertigen Formbauteils.
  • Vorzugsweise ist die formbare Hülle, insbesondere die mindestens eine Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle nach der Überführung in die formstabile Hülle lasttragend. Das Formbauteil ist hierdurch besonders stabil ausgebildet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Expansionselement durch Füllen desselben mit einem Fluid, insbesondere mit einem Gas, expandiert wird.
  • Die Füllung des mindestens einen Expansionselements kann nach Fertigstellung des Formbauteils entfernt werden oder zusammen mit dem mindestens einen Expansionselement innerhalb der formbaren Hülle verbleiben. Hierdurch kann insbesondere eine unerwünschte Feuchtigkeitsbildung innerhalb der formbaren Hülle vermieden werden.
  • Mindestens ein Expansionselement weist vorzugsweise eine formgebende Expansionshülle auf, d.h., dass das mindestens eine Expansionselement beim Expandieren vorzugsweise nicht kugelförmig expandiert, sondern eine vorgegebene Geometrie annimmt.
  • Mindestens eine Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle, insbesondere mindestens ein Steg, ist vorzugsweise punktartig oder linienartig ausgebildet.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle einen sich längs oder quer zu einer Haupterstreckungsrichtung des Formbauteils erstreckenden Steg bildet.
  • Die formbare Hülle und/oder die formstabile Hülle kann insbesondere als ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffschlauch (CFK-Schlauch) oder als ein glasfaserverstärkter Kunststoffschlauch (GFK-Schlauch) ausgebildet sein.
  • Günstig kann es sein, wenn die formbare Hülle, mindestens ein Expansionselement und/oder mindestens ein Verstärkungselement miteinander verbunden, beispielsweise vernäht, verklebt, verschweißt und/oder vernietet, sind.
  • Mindestens ein Expansionselement ist insbesondere ein Mehrkammerluftsack.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle im Bereich eines oder mehrerer Fixierelemente miteinander und/oder mit dem einen oder den mehreren Fixierelementen verbunden, insbesondere vernäht, verklebt, verschweißt und/oder vernietet, werden oder sind.
  • Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 Eine schematische Schnittdarstellung eines Formbauteils, bei welchem drei in einem Ausgangszustand vorliegende Expansionselemente innerhalb einer formbaren Hülle des Formbauteils angeordnet sind;
  • 2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung des Formbauteils, wobei das Formbauteil in einem Negativformwerkzeug angeordnet ist und die Expansionselemente expandiert wurden;
  • 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs III in 2 vor dem Expandieren der Expansionselemente;
  • 4 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung des Bereichs III in 2 nach dem Expandieren der Expansionselemente;
  • 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Formbauteils zur Illustration der Verbindung einander gegenüberliegender Seiten der formbaren Hülle des Formbauteils, wobei die formbare Hülle ein Abschnitt eines Schlauchs ist;
  • 6 eine der 5 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Formbauteils, wobei die formbare Hülle aus zwei in einem Randbereich miteinander verbundenen Lagen aus Hüllenmaterial gebildet sind;
  • 7 eine der 6 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Formbauteils, bei welchem eine zusätzliche Außenhaut des Formbauteils vorgesehen ist;
  • 8 eine der 5 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Formbauteils, bei welcher Gurtelemente zur Verstärkung der Verbindungen zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der formbaren Hülle vorgesehen sind;
  • 9 eine schematische Darstellung des Formbauteils aus 8 in einem fertiggestellten Zustand;
  • 10 eine der 8 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Formbauteils, wobei Verstärkungselemente oder Füllelemente zum Verstärken oder Füllen des Formbauteils vorgesehen sind; und
  • 11 eine der 2 entsprechende schematische Darstellung des Formbauteils aus 10, wobei das Formbauteil in einem Negativformwerkzeug angeordnet ist.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Eine in den 1 bis 4 dargestellte erste Ausführungsform eines als Ganzes mit 100 bezeichneten Formbauteils umfasst eine formbare Hülle 102.
  • Die formbare Hülle 102 ist insbesondere mittels Expansionselementen 104 einer Expansionsvorrichtung 106 formbar.
  • Die Expansionselemente 104 sind in einem Innenraum 108 der formbaren Hülle 102 angeordnet und mittels Fixierelementen 110 miteinander verbunden, insbesondere relativ zueinander festgelegt.
  • Das Formbauteil 100 weist in dem in 1 dargestellten Ausgangszustand sowie in dem in 2 dargestellten fertiggestellten Zustand eine im Querschnitt abgeflachte Form auf.
  • Somit sind zwei einander gegenüberliegende Seiten 112, insbesondere eine Oberseite 114 und eine Unterseite 116, der formbaren Hülle 102 gebildet.
  • Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, können die einander gegenüberliegenden Seiten 112 der formbaren Hülle 102 durch Herstellen einer Verbindung 118 miteinander verbunden werden.
  • Die einander gegenüberliegen Seiten 112 werden hierbei beispielsweise miteinander vernäht, wodurch Abschnitte 120 der Seiten 112 in den Innenraum 108 der formbaren Hülle 102 hineingezogen werden.
  • Die Abschnitte 120 bilden somit jeweils einen Stegabschnitt 122 eines die Verbindung 118 bildenden Stegs 124 des Formbauteils 100.
  • Das Formbauteil 100 kann zudem mit einer Außenhaut 126 versehen werden, welche insbesondere die formbare Hülle 102 umgibt.
  • Mittels eines Negativformwerkzeugs 128 kann die formbare Hülle 102 in eine gewünschte Form gebracht werden. Insbesondere kann mittels der Expansionselemente 104 die formbare Hülle 102 an die Form einer inneren Werkzeugoberfläche 130 des Negativformwerkzeugs 128 angepasst werden.
  • Die Expansionselemente 104 werden hierfür insbesondere mit einem Fluid, beispielsweise mit Luft, gefüllt.
  • Insbesondere die formbare Hülle 102, aber vorzugsweise auch die Expansionselemente 104, können beispielsweise aus einem Fasermaterial gebildet sein. Durch Infiltration des Fasermaterials mit einem Kunststoff und durch Aushärten des Kunststoffs kann die formbare Hülle 102 und somit das gesamte Formbauteil 100 in eine formstabile Hülle 132 überführt werden.
  • Das in den 1 bis 4 dargestellte Formbauteil 100 wird wie folgt hergestellt:
    Zunächst wird die formbare Hülle 102 des Formbauteils 100 bereitgestellt. Anschließend werden die Expansionselemente 104 in den Innenraum 108 der formbaren Hülle 102 eingebracht.
  • Alternativ hierzu könnte jedoch auch vorgesehen sein, dass die formbare Hülle 102 beispielsweise in einem Wickelverfahren durch Aufwickeln auf die Expansionselemente 104 erzeugt wird.
  • Zur Stabilisierung des herzustellenden Formbauteils 100 wird mindestens eine Verbindung 118 zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten 112, insbesondere der Oberseite 114 und der Unterseite 116, hergestellt.
  • Dies kann insbesondere durch ein Vernähen der Seiten 112 miteinander erfolgen.
  • Die Verbindung 118 wird dabei zwischen zwei Expansionselementen 104, insbesondere im Bereich der Fixierelemente 110, derart erzeugt, dass die Abschnitte 120 der Seiten 112 einen sich zwischen zwei Expansionselementen 104 erstreckenden Steg 124 bilden.
  • Der Steg 124 trennt somit die Expansionselemente 104 voneinander.
  • Nach dem Herstellen der mindestens einen Verbindung 118 wird die formbare Hülle 102 zusammen mit den Expansionselementen 104 in einem Negativformwerkzeug 128 angeordnet.
  • Eine innere Werkzeugoberfläche 130 des Negativformwerkzeugs 128 weist eine der gewünschten äußeren Form des fertigen Formbauteils 100 entsprechende Form auf.
  • Durch Anpassung des Formbauteils 100, insbesondere der formbaren Hülle 102, an die Form der Werkzeugoberfläche 130 des Negativformwerkzeugs 128 kann somit die gewünschte Form des Formbauteils 100 erzeugt werden.
  • Diese Anpassung erfolgt durch Expandieren der Expansionselemente 104, insbesondere durch Aufblasen von beispielsweise als Luftsäcke ausgebildeten Expansionselementen 104.
  • Hierdurch breiten sich die Expansionselemente 104 in dem Innenraum 108 der formbaren Hülle 102 aus und drücken oder pressen die formbare Hülle 102 gegen die Werkzeugoberfläche 130 des Negativformwerkzeugs 128 (siehe insbesondere 2).
  • Mittels der Expansionselemente 104 wird somit insbesondere die äußere Geometrie der formbaren Hülle 102 festgelegt, wobei zugleich mittels der Verbindungen 118 eine Stabilisierung des Formbauteils 100 erzielt werden kann.
  • Auch die Verbindungen 118 werden durch das Expandieren der Expansionselemente 104 in eine gewünschte Form gebracht. Insbesondere kann durch das Expandieren der Expansionselemente 104 ein besonders schmaler Steg 124 als Verbindung 118 gebildet werden (siehe insbesondere 4).
  • In einem nächsten Schritt werden die formbare Hülle 102 und/oder die Expansionselemente 104 mit einem aushärtenden Material, beispielsweise mit einem Kunststoffmaterial, infiltriert.
  • Der sich daran anschließende Aushärtungsvorgang führt zur Verfestigung der formbaren Hülle 102 und/oder der Expansionselemente 104, so dass insbesondere eine formstabile Hülle 132 des Formbauteils 100 erhalten wird.
  • Mittels einer anschließend angeordneten oder bereits zusammen mit der formbaren Hülle 102 in das Negativformwerkzeug 128 eingebrachten Außenhaut 126 kann ein zusätzlicher Schutz für die formbare Hülle 102 vorgesehen sein.
  • Das Formbauteil 100 kann insbesondere eine Flügelform aufweisen (siehe 2).
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Formbauteil 100 als ein Rotorelement 134 einer Windkraftanlage ausgebildet ist.
  • Wie insbesondere 5 zu entnehmen ist, kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle 102 als ein Schlauch 136, d.h. als ein im Wesentlichen zylindrisches, hohles Element, bereitgestellt wird.
  • Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die formbare Hülle 102 aus zwei Lagen 138 eines formbaren Materials gebildet ist, welche in einem Randbereich 140 miteinander verbunden, insbesondere vernäht, sind (siehe 6).
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die Außenhaut 126 aus zwei Lagen 138 gebildet ist, welche in dem Randbereich 140 miteinander verbunden werden (siehe 7).
  • Zudem kann vorgesehen sein, dass zur Verstärkung der Verbindungen 118 beispielsweise zwei Gurtelemente 142 zwischen die Expansionselemente 104 und die formbare Hülle 102 eingebracht werden (siehe 8). Derartige Gurtelemente 142 können insbesondere die Verbindungen 118 verstärken.
  • Die Gurtelemente 142 sind dabei vorzugsweise flexibel und passen sich an eine gewünschte Form der formbaren Hülle 102 an (siehe 9).
  • Wie schließlich den 10 und 11 zu entnehmen ist, kann ferner vorgesehen sein, dass das Formbauteil 100 eines oder mehrere Verstärkungselemente 144 oder Füllelemente 146 umfasst.
  • Die Verstärkungselemente 144 oder Füllelemente 146 sind insbesondere zwischen der Außenhaut 126 und der formbaren Hülle 102, d.h. nicht in dem Innenraum 108 der formbaren Hülle 102, angeordnet.
  • Mittels der Verstärkungselemente 144 und der Füllelemente 146, welche beispielsweise als Schaumkernelemente 148 ausgebildet sein können, kann das Formbauteil 100 insbesondere im Bereich der Verbindungen 118 zusätzlich stabilisiert werden.
  • Dadurch, dass bei sämtlichen Herstellungsverfahren zur Herstellung des Formbauteils 100 das Herstellen von mindestens einer Verbindung 118 zwischen einander gegenüberliegenden Seiten 112 der formbaren Hülle 102 vorgesehen ist, kann ein leichtes und stabiles Formbauteil 100 einfach und kostengünstig sowie zeitsparend hergestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Formbauteil
    102
    formbare Hülle
    104
    Expansionselement
    106
    Expansionsvorrichtung
    108
    Innenraum
    110
    Fixierelement
    112
    Seite
    114
    Oberseite
    116
    Unterseite
    118
    Verbindung
    120
    Abschnitt
    122
    Stegabschnitt
    124
    Steg
    126
    Außenhaut
    128
    Negativformwerkzeug
    130
    Werkzeugoberfläche
    132
    formstabile Hülle
    134
    Rotorelement
    136
    Schlauch
    138
    Lage
    140
    Randbereich
    142
    Gurtelement
    144
    Verstärkungselement
    146
    Füllelement
    148
    Schaumkern

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils (100), insbesondere eines Rotorelements (134) einer Windkraftanlage, umfassend: – Bereitstellen einer formbaren Hülle (102) des Formbauteils (100); – Herstellen von mindestens einer Verbindung (118) zwischen einander gegenüberliegenden Seiten (112) der formbaren Hülle (102); – Expandieren mindestens eines innerhalb der formbaren Hülle (102) angeordneten Expansionselements (104).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens einen Verbindung (118) mindestens ein Steg (124) gebildet wird, welcher einen Innenraum (108) der formbaren Hülle (102) durchquert und/oder welcher den Innenraum (108) der formbaren Hülle (102) teilt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) in einem Negativformwerkzeug (128) angeordnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen Expansionselements (104) eine äußere Form der formbaren Hülle (102) an eine innere Form des Negativformwerkzeugs (128) angepasst wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächeninhalt der Oberfläche der formbaren Hülle (102) vor dem Expandieren des mindestens einen Expansionselements (104) zumindest näherungsweise dem Flächeninhalt der Oberfläche der formbaren Hülle (102) nach dem Expandieren des mindestens einen Expansionselements (104) entspricht.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindung (118) durch stoffschlüssiges und/oder formschlüssiges Verbinden der einander gegenüberliegenden Seiten (112) der formbaren Hülle (102) hergestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindung im Wesentlichen aus Abschnitten (120) der einander gegenüberliegenden Seiten (112) der formbaren Hülle (102) gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) ein Fasermaterial, ein Gewebematerial, ein thermoplastisches Material, ein thermoplastisches Faserverbund-Halbzeugmaterial, ein Organoblech und/oder ein metallisches Material umfasst oder aus einem Fasermaterial, aus einem Gewebematerial, aus einem thermoplastischen Material, aus einem thermoplastischen Faserverbund-Halbzeugmaterial, aus einem Organoblech und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) in einem Wickelverfahren und/oder in einem Legeverfahren hergestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) als ein Abschnitt eines Schlauches (136) bereitgestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Expansionselement (104) ein Fasermaterial, ein Gewebematerial und/oder ein elastisches Material umfasst oder aus einem Fasermaterial, aus einem Gewebematerial und/oder aus einem elastischen Material gebildet ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Expansionselemente (104) mittels eines oder mehrerer Fixierelemente (110) miteinander verbunden und/oder relativ zueinander festgelegt werden oder sind.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) mit einem aushärtenden Material versehen, insbesondere infiltriert, wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstärkungselement (144) in einem Innenraum (108) der formbaren Hülle (102) oder außen auf der formbaren Hülle (102) angeordnet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Hülle (102) durch Trocknen, Erhitzen und/oder Aushärten in eine formstabile Hülle (132) umgewandelt wird.
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