DE102016014908A1 - Rotor blade, wind turbine with a rotor blade and repair kit and method for reinforcing a rotor blade - Google Patents

Rotor blade, wind turbine with a rotor blade and repair kit and method for reinforcing a rotor blade Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt (6), eine Windenergieanlage (2), einem Reparatursatz und ein Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts (6). Das Rotorblatt (6) umfasst eine Saugseitenschale (16) und eine Druckseitenschale (18), die an einer Rotorblattvorderkante (20) und einer Rotorblatthinterkante (22) zusammengefügt sind. Die Saugseitenschale (16) und die Druckseitenschale (18) sind durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum (34) des Rotorblatts (6) in einer Längsrichtung (L) verlaufenden Rotorblattsteg (36, 38) miteinander verbunden. Zwischen den Rotorblattstegen (36, 38) erstreckt sich ein Holmkasten (40) und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg (38) in Richtung der Rotorblatthinterkante (22) ein Rotorblatthinterkasten (32). Der Holmkasten (40) und/oder der Rotorblatthinterkasten (32) sind in einem Rotorblattwurzelbereich (24) mit einer auf Druck belastbaren Verstärkungsstruktur (30) verstärkt.The invention relates to a rotor blade (6), a wind energy plant (2), a repair kit and a method for reinforcing a rotor blade (6). The rotor blade (6) comprises a suction side shell (16) and a pressure side shell (18), which are joined together at a rotor blade leading edge (20) and a rotor blade trailing edge (22). The suction side shell (16) and the pressure side shell (18) are interconnected by a front and a rear rotor blade web (36, 38) extending in the interior (34) of the rotor blade (6) in a longitudinal direction (L). Between the rotor blade webs (36, 38) extends a spar box (40) and starting from the rear rotor blade web (38) in the direction of the rotor blade trailing edge (22) a rotor blade rear box (32). The spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32) are reinforced in a rotor blade root area (24) with a pressure-bearing reinforcing structure (30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage mit einer Saugseitenschale und einer Druckseitenschale, die ausgehend von einer Blattwurzel in einer Längsrichtung des Rotorblatts bis zu einer Blattspitze verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante und einer Rotorblatthinterkante zusammengefügt sind, wobei die Saugseitenschale und die Druckseitenschale durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum des Rotorblatts in Längsrichtung verlaufenden Rotorblattsteg miteinander verbunden sind, und wobei sich zwischen den Rotorblattstegen ein Holmkasten und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante ein Rotorblatthinterkasten erstrecken. Ferner betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage mit einem Rotorblatt.The invention relates to a rotor blade for a wind turbine with a suction side shell and a pressure side shell, which extend from a blade root in a longitudinal direction of the rotor blade to a blade tip and which are joined together at a rotor blade leading edge and a rotor blade trailing edge, wherein the suction side shell and the pressure side shell by a front and a rear longitudinally extending in the interior of the rotor blade rotor blade web are connected to each other, and wherein extending between the rotor blade webs a spar box and starting from the rear rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge a rotor blade rear box. Furthermore, the invention relates to a wind turbine with a rotor blade.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Reparatursatz zum Verstärken eines Rotorblatts sowie ein Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts in einem Rotorblattwurzelbereich des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens, wobei das Rotorblatt eine Saugseitenschale und eine Druckseitenschale umfasst, die ausgehend von einer Blattwurzel in einer Längsrichtung des Rotorblatts bis zu einer Blattspitze verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante und einer Rotorblatthinterkante zusammengefügt sind, und wobei die Saugseitenschale und die Druckseitenschale durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum des Rotorblatts in Längsrichtung verlaufenden Rotorblattsteg miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen den Rotorblattstegen ein Holmkasten und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante ein Rotorblatthinterkasten erstrecken.The invention also relates to a repair kit for reinforcing a rotor blade and a method for reinforcing a rotor blade in a rotor blade root area of the spar box and / or the rotor blade rear box, the rotor blade comprising a suction side shell and a pressure side shell extending from a blade root in a longitudinal direction of the rotor blade up to a blade tip and which are joined together at a rotor blade leading edge and a rotor blade, and wherein the suction side shell and the pressure side shell by a front and a rear in the interior of the rotor blade longitudinally extending rotor blade web are interconnected, wherein between the rotor blade webs a spar box and starting from the rear Rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge extend a rotor blade rear box.

Die Rotorblätter einer Windenergieanlage umfassen stets eine Saugseite und eine Druckseite, die sich vielfach auf der Außenseite einer Saugseitenschale und einer Druckseitenschale erstrecken. Im Bereich einer Rotorblattvorderkante und im Bereich einer Rotorblatthinterkante sind die Saugseitenschale und die Druckseitenschale zusammengefügt. Das üblicherweise in Faserverbundbauweise hergestellte Rotorblatt erstreckt sich ausgehend von einer Blattwurzel, an der es mit der Rotornabe verbunden ist, in Längsrichtung bis zu einer Blattspitze. Zur Verstärkung sind in einem von den Rotorblattschalen umschlossenen Innenraum des Rotorblatts im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Rotorblattstege vorhanden. Diese wirken mit Rotorblattgurten zusammen und bilden mit diesen eine Holmstruktur.The rotor blades of a wind turbine always comprise a suction side and a pressure side, which often extend on the outside of a suction side shell and a pressure side shell. In the area of a rotor blade leading edge and in the region of a rotor blade trailing edge, the suction side shell and the pressure side shell are joined together. The rotor blade usually produced by fiber composite construction extends in the longitudinal direction as far as a blade tip, starting from a blade root, on which it is connected to the rotor hub. For reinforcement, rotor blade webs extending essentially in the longitudinal direction are present in an interior of the rotor blade enclosed by the rotor blade shells. These interact with rotor blade belts and form with these a spar structure.

Auf große Rotorblätter moderner Windenergieanlagen, deren Länge in der Größenordnung von 100 m liegt, wirken im Bereich der Blattwurzel große Biegemomente. Diese Biegemomente führen zu out-of-plane-Verformungen und belasten die Klebeverbindungen zwischen den Gurten und den Stegen.On large rotor blades of modern wind turbines whose length is in the order of 100 m, acting in the blade root large bending moments. These bending moments lead to out-of-plane deformations and stress the adhesive bonds between the straps and the webs.

Um diesen Belastungen entgegenzuwirken, wird entsprechend dicker Kernwerkstoff und eine große Menge an Faser-Laminat eingesetzt. Die Verbindung zwischen dem Rotorblattgurt und dem Rotorblattsteg kann außerdem durch Stege mit T-Stegfüßen verstärkt werden, was jedoch mit erhöhten Kosten in der Rotorblattfertigung verbunden ist. Außerdem kann das Rotorblatt in einem sich an den Rotorblattflansch anschließenden der Rotorblattwurzel nahen Bereich ovalisiert werden. Es ist ebenso bekannt, flächige Platten nach der Art eines Rotorblattschotts in Ebenen quer zur Längsrichtung in das Rotorblatt zu integrieren.To counteract these loads, thicker core material and a large amount of fiber laminate are used accordingly. The connection between the rotor blade and the rotor blade web can also be reinforced by webs with T-bar feet, which is associated with increased costs in the rotor blade production. In addition, the rotor blade can be ovalized in an area adjacent to the rotor blade flange near the rotor blade root. It is also known to integrate flat plates in the manner of a rotor blade bulkhead in planes transverse to the longitudinal direction in the rotor blade.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage, eine Windenergieanlage mit einem Rotorblatt, einen Reparatursatz sowie ein Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts anzugeben, wobei die Verstärkung des Rotorblatts konstruktiv einfach, flexibel und mechanisch stabil sein soll.It is an object of the invention to provide a rotor blade for a wind turbine, a wind turbine with a rotor blade, a repair kit and a method for reinforcing a rotor blade, wherein the gain of the rotor blade should be structurally simple, flexible and mechanically stable.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage mit einer Saugseitenschale und einer Druckseitenschale, die ausgehend von einer Blattwurzel in einer Längsrichtung des Rotorblatts bis zu einer Blattspitze verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante und einer Rotorblatthinterkante zusammengefügt sind, wobei die Saugseitenschale und die Druckseitenschale durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum des Rotorblatts in Längsrichtung verlaufenden Rotorblattsteg miteinander verbunden sind, und wobei sich zwischen den Rotorblattstegen ein Holmkasten und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante ein Rotorblatthinterkasten erstrecken, wobei das Rotorblatt dadurch fortgebildet ist, dass der Holmkasten und/oder der Rotorblatthinterkasten in einem Blattwurzelbereich mit einer auf Druck belastbaren Verstärkungsstruktur verstärkt sind/ist.The object is achieved by a rotor blade for a wind energy plant with a suction side shell and a pressure side shell, which extend from a blade root in a longitudinal direction of the rotor blade to a blade tip and which are joined together at a rotor blade leading edge and a rotor blade trailing edge, wherein the suction side shell and the pressure side shell a front and a rear in the interior of the rotor blade longitudinally extending rotor blade web are connected to each other, and extending between the rotor blade webs a spar box and starting from the rear rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge, a rotor blade rear box, wherein the rotor blade is formed by the fact that the spar box and / or the rotor blade backbox is reinforced in a blade root area with a pressure-loadable reinforcing structure.

Die Verstärkungsstruktur wirkt nach der Art einer Aussteifung, wie sie beispielsweise aus dem Tragwerksbau bekannt ist. Da die Verstärkungsstruktur vorteilhaft lediglich auf Druck belastet wird, treten keine Zugkräfte auf die Faserlagen oder Verklebungen der Rotorblattschalen oder Stege auf. Schälbelastungen werden vollständig vermieden, zumindest aber wesentlich verringert. So sinkt die Wahrscheinlichkeit für einen Zwischenfaserbruch oder einer Ablösung der Faserlagen. Es wirken keine zusätzlichen Belastungen auf die vorhandenen Verklebungen, insbesondere auf die Gurt-Steg-Verklebungen. Gleichzeitig werden die out-of-plane-Verformungen des Rotorblatts im Blattwurzelbereich deutlich verringert.The reinforcing structure acts in the manner of a stiffening, as is known for example from structural engineering. Since the reinforcing structure is advantageously loaded only on pressure, no tensile forces occur on the fiber layers or adhesions of the rotor blade shells or webs. Peel loads are completely avoided, but at least significantly reduced. This reduces the probability of an intermediate fiber break or a detachment of the fiber layers. There are no additional loads on the existing bonds, in particular on the belt web bonding. At the same time, the out-of-plane deformations of the rotor blade in the blade root area are significantly reduced.

Das Rotorblatt ist insbesondere ein Offshore-Rotorblatt oder ein Rotorblatt einer Offshore-Windenergieanlage. Bei Offshore-Windener-gieanlagen kommen große Rotorblätter zum Einsatz, bei denen eine Verringerung der out-of-plane-Verformungen besonders wichtig und vorteilhaft ist. The rotor blade is in particular an offshore rotor blade or a rotor blade of an offshore wind turbine. Offshore wind turbines use large rotor blades, where reducing out-of-plane deformations is particularly important and beneficial.

Im Kontext der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Rotorblattwurzelbereich ein Abschnitt des Rotorblatts verstanden, der nahe an der Blattwurzel liegt. Dieser Abschnitt erstreckt sich zwischen einer Start-Längsposition und einer End-Längsposition. Diese Längspositionen werden beispielsweise in Prozent der Gesamtlänge des Rotorblatts angegeben, also dem Verhältnis zwischen der Längsposition, gemessen ausgehend vom Rotorblattflansch, und der Gesamtlänge des Rotorblatts. Beispielsweise erstreckt sich der Rotorblattwurzelbereich zwischen einer Start-Längsposition, die zwischen 2 % bis 8 % liegt, und einer End-Längsposition, die zwischen 10 % und 20 % liegt. Es ist ebenso möglich, dass der Rotorblattwurzelbereich sich bis direkt an den Rotorblattflansch heran erstreckt, also bei 0% beginnt.In the context of the present description, a rotor blade root area is understood to mean a section of the rotor blade which lies close to the blade root. This section extends between a starting longitudinal position and an end longitudinal position. These longitudinal positions are given, for example, as a percentage of the total length of the rotor blade, ie the ratio between the longitudinal position, measured from the rotor blade flange, and the total length of the rotor blade. For example, the rotor blade root area extends between a starting longitudinal position that is between 2% to 8% and an end longitudinal position that is between 10% and 20%. It is also possible for the rotor blade root area to extend directly to the rotor blade flange, ie to start at 0%.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur, betrachtet in einem Querschnitt, der quer zur Längsrichtung liegt, zumindest zwei einander bezüglich eines Zentrums des Holmkastens oder des Rotorblatthinterkastens gegenüberliegende Bereiche des Holmkastens bzw. des Rotorblatthinterkastens gegeneinander abstützt. Eine solche Verstärkungsstruktur oder Aussteifung wird lediglich auf Druck belastet. Sie trägt keine die vorhandenen Verklebungen belastenden Zugkräfte in die Rotorblattschalen oder den Steg ein.In particular, it is provided that the reinforcing structure, viewed in a cross section which is transverse to the longitudinal direction, at least two mutually opposite with respect to a center of the spar box or the rotor blade rear box areas of the spar box and the rotor blade rear box supported against each other. Such a reinforcing structure or stiffening is only subjected to pressure. It does not introduce any tensile forces that stress the existing bonds into the rotor blade shells or the web.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur sich entlang zumindest dreier Seitenwände des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens erstreckt. Es ist ebenso vorgesehen, dass sich die Verstärkungsstruktur entlang aller vier Seitenwände des Holmkastens bzw. des Rotorblatthinterkastens erstreckt. Im Fall des Rotorblatthinterkastens gilt dies selbstverständlich nur dann, wenn dieser in einem Querschnitt quer zur Längsrichtung des Rotorblatts betrachtet eine viereckige Form aufweist. Die Verstärkungsstruktur erstreckt sich also mit anderen Worten entlang aller Seitenwände des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Verstärkungsstruktur abschnittsweise entlang der genannten Seitenwände erstreckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Verstärkungsstruktur, betrachtet in dem genannten Querschnitt, vollständig entlang der genannten Seitenwände. Die Verstärkungsstruktur erstreckt sich bevorzugt nicht nur in einer Ebene sondern in mehreren in Längsrichtung hintereinanderliegenden Ebenen, die außerdem voneinander beabstandet sind.According to a further embodiment, it is provided that the reinforcing structure extends along at least three side walls of the spar box and / or the rotor blade rear box. It is also provided that the reinforcing structure extends along all four side walls of the spar box or of the rotor blade rear box. In the case of the rotor blade trailing box, this of course only applies if it has a quadrangular shape in a cross section transverse to the longitudinal direction of the rotor blade. In other words, the reinforcing structure extends along all side walls of the spar box and / or the rotor blade rear box. It is provided in particular that the reinforcing structure extends in sections along the said side walls. According to a further embodiment, the reinforcing structure, viewed in said cross-section, extends completely along said side walls. The reinforcing structure preferably extends not only in one plane but in a plurality of longitudinally successive planes, which are also spaced apart from each other.

Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur zumindest einen Spant umfasst, der sich zumindest abschnittsweise entlang einer dem Innenraum zugewandten Innenseite der Saugseitenschale, der Druckseitenschale und des Rotorblattstegs erstreckt. Die Verstärkungsstruktur hat also bevorzugt die Form eines Spants. Sie hat nicht die Form eines Schotts. Die Verstärkungsstruktur ist also mit anderen Worten nicht mit einem Schott zu verwechseln, hat nicht seine Form und auch nicht seine Funktion. Sie besteht im Gegenteil zu einem Schott nicht aus einer Platte sondern aus Stegen oder Leisten, die an oder entlang der Oberfläche der Saugseitenschale, der Druckseitenschale und/oder des Rotorblattstegs verlaufen. Die Verstärkungsstruktur bildet anders als ein Schott auch keine geschlossene Fläche. Allein aus diesem Grund erfüllt sie nicht die Wirkung eines Schotts. Im Querschnitt betrachtet hat die Verstärkungsstruktur stets eine freie Fläche bzw. einen Durchbruch, was bei einem Schott nicht der Fall ist.It is further provided in particular that the reinforcing structure comprises at least one bulkhead, which extends at least in sections along an inner side of the suction side shell facing the interior, the pressure side shell and the rotor blade web. The reinforcing structure thus preferably has the shape of a rib. It does not have the shape of a bulkhead. In other words, the reinforcement structure is not to be confused with a bulkhead, does not have its shape nor its function. On the contrary to a bulkhead, it does not consist of a plate but of webs or strips which run on or along the surface of the suction side shell, the pressure side shell and / or the rotor blade web. Unlike a bulkhead, the reinforcing structure does not form a closed surface. For this reason alone, it does not fulfill the effect of a bulkhead. Viewed in cross section, the reinforcing structure always has a free area or an opening, which is not the case with a bulkhead.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Spant aus einzelnen Spant-Segmenten zusammengesetzt ist, wobei insbesondere die einzelnen Spant-Segmente jeweils mit Aufnahmen zur stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung der Spant-Segmente untereinander versehen sind.According to a further advantageous embodiment it is provided that the bulkhead is composed of individual bulkhead segments, wherein in particular the individual bulkhead segments are each provided with receptacles for material and / or positive connection of the bulkhead segments with each other.

Vorteilhaft ist ein Spant, der aus einzelnen Spant-Segmenten aufgebaut ist, für den nachträglichen Einbau besonders geeignet. Das Rotorblatt kann also nachträglich verstärkt werden. Die einzelnen Spant-Segmente können einzeln in den Innenraum des Rotorblatts transportiert werden. Sie werden durch die vorhandenen Luken in den Innenraum des Rotorblatts verbracht. Anschließend werden die Spant-Segmente im Innenraum des Rotorblatts zusammengesetzt. Die Spant-Segmente bestehen bevorzugt aus vorgefertigten Teilen. Diese werden in die Rotorblattschale geklebt, was besonders kurze Einsätze auf der Anlage ermöglicht.Advantageously, a bulkhead, which is constructed from individual bulkhead segments, particularly suitable for retrofitting. The rotor blade can therefore be subsequently reinforced. The individual frame segments can be transported individually into the interior of the rotor blade. They are spent through the existing hatches in the interior of the rotor blade. Subsequently, the rib segments are assembled in the interior of the rotor blade. The frame segments are preferably made of prefabricated parts. These are glued into the rotor blade shell, which allows particularly short operations on the system.

Ein solches Rotorblatt ist für den Offshore-Einsatz besonders vorteilhaft. Die Anlage muss nur für eine sehr kurze Zeit stillgesetzt werden. Außerdem ist es nicht erforderlich das Rotorblatt zu demontieren, was bei Offshore-Windenergieanlagen mit hohen Kosten verbunden ist.Such a rotor blade is particularly advantageous for offshore use. The system only has to be shut down for a very short time. In addition, it is not necessary to disassemble the rotor blade, which is associated with high costs in offshore wind turbines.

Die maximale Größe der Spant-Segmente beträgt beispielsweise 1,90 m × 0,55 m. Das maximale Gewicht der Spant-Segmente liegt beispielsweise bei weniger als 15 kg.The maximum size of the frame segments is for example 1.90 m × 0.55 m. For example, the maximum weight of the frame segments is less than 15 kg.

Die Spant-Segmente sind bevorzugt aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Sie bestehen beispielsweise aus einem Kern aus Kernwerkstoff (z.B. Schaum, Balsa oder dgl.) sind beidseitig mit einer oder mehreren Lagen aus einem Fasergelege belegt. Es kommen beispielsweise Biaxialgelege, bevorzugt +/- 45°-Gelege, zum Einsatz. Diese werden an einer der Saugseitenschale, der Druckseitenschale oder dem Steg abgewandten Seite oder Kante der Stege mit unidirektionalem Gelege (UD-Gelege) belegt oder verstärkt. Die Faserwerkstoffe werden beispielsweise vakuuminfusioniert. Ferner sind die Spanten bzw. die Spant-Segmente so ausgestaltet, dass ein Durchbruch bzw. eine Öffnung des (zusammengesetzten) Spants ausgerundete Ecken aufweist. The bulkhead segments are preferably made of a fiber composite material. They consist for example of a core of core material (eg foam, balsa or the like.) Are covered on both sides with one or more layers of a fiber fabric. For example, biaxial layers, preferably +/- 45 ° layers, are used. These are occupied or reinforced on one of the suction side shell, the pressure side shell or the web facing away from side or edge of the webs with unidirectional scrim (UD scrim). The fiber materials are, for example, vacuum-fused. Furthermore, the ribs or the rib segments are designed so that an opening or opening of the (composite) rib has rounded corners.

Ferner ist der Spant gemäß einer weiteren Ausführungsform aus einzelnen Spant-Segmenten zusammengesetzt, die an die dem Innenraum zugewandte Innenkontur der Saugseitenschale und/oder der Druckseitenschale und/oder des Rotorblattstegs anpassbar sind, um Fertigungs- und/oder Formtoleranzen auszugleichen. Zu diesem Zweck sind die Spant-Segmente beispielsweise mit Aufnahmen zur stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung der Spant-Segmente untereinander versehen, welche es erlauben, die einzelnen Spant-Segmente in gewissem Maße gegeneinander zu verkippen oder zu verschieben. Beispielsweise können hierzu ausreichend große Klebelaschen an den einzelnen Spant-Segmenten vorgesehen sein.Furthermore, according to a further embodiment, the bulkhead is composed of individual bulkhead segments that are adaptable to the inner contour of the suction side shell facing the interior and / or the pressure side shell and / or the rotor blade web in order to compensate for manufacturing and / or shape tolerances. For this purpose, the bulkhead segments are provided, for example with recordings for material and / or positive connection of the frame segments with each other, which allow to tilt the individual frame segments to some extent against each other or move. For example, this can be provided sufficiently large adhesive tabs on the individual frame segments.

Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur ferner zumindest eine Längsversteifung und mehrere Spanten umfasst, wobei die Längsversteifung an zumindest zwei Spanten unmittelbar angrenzt. Gemäß einer solchen Ausführungsform erstreckt sich die Verstärkungsstruktur nicht in einer einzelnen Ebene sondern in einem Bereich.Furthermore, it is provided in particular that the reinforcing structure further comprises at least one longitudinal reinforcement and several frames, wherein the longitudinal reinforcement directly adjoins at least two frames. According to such an embodiment, the reinforcing structure does not extend in a single plane but in an area.

Die Längsversteifungen werden vielfach auch als Stringer bezeichnet. Sie sind ebenfalls bevorzugt aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Beispielsweise ist also ein solcher Stringer aus Kernmaterial aufgebaut, welches mit zumindest einer Lage aus einem Biaxialgelege belegt ist (bevorzugt +/- 45°-Gelege). Als abschließende Lage kann ein unidirektionales Gelege (UD-Gelege) vorgesehen sein. Die Verstärkungsstruktur aus Spanten und Stringern ist besonders steif und wirkt somit einer out-of-plane-Verformung des Rotorblatts optimal entgegen.The longitudinal stiffeners are often referred to as stringers. They are also preferably made of a fiber composite material. For example, therefore, such a stringer is constructed of core material, which is covered with at least one layer of a Biaxialgelege (preferably +/- 45 ° layers). As a final position, a unidirectional scrim (UD scrim) can be provided. The reinforcing structure of ribs and stringers is particularly stiff and thus optimally counteracts an out-of-plane deformation of the rotor blade.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Windenergieanlage mit einem Rotorblatt gemäß einem oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen. Bevorzugt handelt es sich bei der Windenergieanlage um eine Offshore-Windenergieanlage. Auf eine solche Windenergieanlage treffen ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf das Rotorblatt selbst erwähnt wurden.The object is further achieved by a wind turbine with a rotor blade according to one or more of the aforementioned embodiments. The wind energy plant is preferably an offshore wind energy plant. On such a wind turbine to meet similar advantages, as already mentioned with regard to the rotor blade itself.

Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch einen Reparatursatz zum Verstärken eines Rotorblatts in einem Rotorblattwurzelbereich des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens, wobei das Rotorblatt eine Saugseitenschale und eine Druckseitenschale umfasst, die ausgehend von einer Blattwurzel in einer Längsrichtung des Rotorblatts bis zu einer Blattspitze verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante und einer Rotorblatthinterkante zusammengefügt sind, wobei die Saugseitenschale und die Druckseitenschale durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum des Rotorblatts in Längsrichtung verlaufenden Rotorblattsteg miteinander verbunden sind, und wobei sich zwischen den Rotorblattstegen ein Holmkasten und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante ein Rotorblatthinterkasten erstrecken, und wobei der Reparatursatz mehrere zu einem Spant zusammensetzbare Spant-Segmente umfasst, wobei der Spant im zusammengesetzten Zustand derart ausgestaltet ist, dass er sich zumindest abschnittsweise entlang einer dem Innenraum des Rotorblatts zugewandten Innenseite der Saugseitenschale, der Druckseitenschale und des Rotorblattstegs erstreckt.The object is also achieved by a repair kit for reinforcing a rotor blade in a rotor blade root area of the spar box and / or the rotor blade rear box, wherein the rotor blade comprises a suction side shell and a pressure side shell extending from a blade root in a longitudinal direction of the rotor blade to a blade tip and the are joined together at a rotor blade leading edge and a rotor blade trailing edge, wherein the suction side shell and the pressure side shell are connected by a front and a rear in the interior of the rotor blade longitudinally extending blade web, and wherein between the rotor blade webs a spar box and starting from the rear rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge extending a rotor blade rear box, and wherein the repair kit comprises a plurality of forming a frame bulkhead segments, wherein the frame is configured in the assembled state, d he at least partially along an inside of the rotor blade facing the inside of the suction side shell, the pressure side shell and the rotor blade web extends.

Die Spant-Segmente sind bevorzugt jeweils mit zumindest einer Aufnahme versehen, so dass die einzelnen Spant-Segmente eine formschlüssige Verbindung untereinander eingehen können.The frame segments are preferably each provided with at least one receptacle, so that the individual frame segments can form a positive connection with one another.

Bevorzugt wird der Reparatursatz zum Verstärken eines Rotorblatts einer Offshore-Windenergieanlage verwendet.Preferably, the repair kit is used to reinforce a rotor blade of an offshore wind turbine.

Der Reparatursatz gemäß Aspekten der Erfindung ist insbesondere für die Überarbeitung von Rotorblättern im Feld geeignet (Retrofit). Es kann vorteilhaft darauf verzichtet werden, die Rotorblätter von der Windenergieanlage zu demontieren und eine Überarbeitung der Rotorblätter an geeigneter Stelle, beispielsweise beim Blatthersteller, vorzunehmen. Der Reparatursatz ist besonders vorteilhaft für die Überarbeitung von Offshore-Anlagen, bei denen eine Demontage der Rotorblätter mit sehr hohen Kosten verbunden ist. Der Reparatursatz ist also bevorzugt zum Verstärken eines Offshore-Rotorblatts (einer Offshore-Windenergieanlage) geeignet.The repair kit according to aspects of the invention is particularly suitable for the revision of rotor blades in the field (retrofit). It can advantageously be dispensed with disassemble the rotor blades of the wind turbine and make a revision of the rotor blades at a suitable location, for example, the blade manufacturer. The repair kit is particularly advantageous for the revision of offshore installations, in which disassembly of the rotor blades is associated with very high costs. The repair kit is thus preferably suitable for reinforcing an offshore rotor blade (an offshore wind turbine).

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts in einem wurzelnahen Bereich des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens, wobei das Rotorblatt eine Saugseitenschale und eine Druckseitenschale umfasst, die ausgehend von einer Blattwurzel in einer Längsrichtung des Rotorblatts bis zu einer Blattspitze verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante und einer Rotorblatthinterkante zusammengefügt sind, und wobei die Saugseitenschale und die Druckseitenschale durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum des Rotorblatts in Längsrichtung verlaufenden Rotorblattsteg miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen den Rotorblattstegen ein Holmkasten und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante ein Rotorblatthinterkasten erstrecken, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass der Holmkasten und/oder der Rotorblatthinterkasten in einem Rotorblattwurzelbereich mit einer auf Druck belastbaren Verstärkungsstruktur verstärkt werden/wird.The object is further achieved by a method for reinforcing a rotor blade in a region near the root of the spar box and / or the rotor blade trailing box, wherein the rotor blade comprises a suction side shell and a pressure side shell extending from a blade root in a longitudinal direction of the rotor blade to a blade tip and which are joined together at a rotor blade leading edge and a rotor blade trailing edge are, and wherein the suction side shell and the pressure side shell are connected by a front and a rear in the interior of the rotor blade longitudinally extending rotor blade web, extending between the rotor blade webs a spar box and starting from the rear rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge, a rotor blade rear box, the method is formed by the fact that the spar box and / or the rotor blade back box is / are reinforced in a rotor blade root area with a load-bearing reinforcing structure.

Auch auf das Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf das Rotorblatt bzw. den Reparatursatz erwähnt wurden.Also, the method of reinforcing a rotor blade has the same or similar advantages as previously mentioned with respect to the rotor blade or the repair kit.

Bevorzugt handelt es sich um ein Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts einer Offshore-Windenergieanlage.It is preferably a method for reinforcing a rotor blade of an offshore wind turbine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur derart montiert wird, dass sie zumindest abschnittsweise entlang zumindest dreier Seitenwände des Holmkastens und/oder des Rotorblatthinterkastens verläuft.According to a further embodiment, it is provided that the reinforcing structure is mounted such that it extends at least in sections along at least three side walls of the spar box and / or the rotor blade rear box.

Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass als Verstärkungsstruktur zumindest ein Spant montiert wird, der sich zumindest abschnittsweise entlang zumindest einer dem Innenraum zugewandten Innenseite der Saugseitenschale, der Druckseitenschale und des Rotorblattstegs erstreckt.Furthermore, provision is made in particular for the reinforcing structure to be fitted with at least one bulkhead which extends at least in sections along at least one inside of the suction side shell, the pressure side shell and the rotor blade web facing the interior.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Spant aus einzelnen Spant-Segmenten zusammengesetzt wird, wobei die Spant-Segmente vor dem Zusammensetzen einzeln in den Innenraum des Rotorblatts verbracht werden und anschließend im Innenraum des Rotorblatts zu dem Spant zusammengesetzt werden.Preferably, it is provided that the bulkhead is composed of individual bulkhead segments, wherein the bulkhead segments are spent before assembly individually in the interior of the rotor blade and then assembled in the interior of the rotor blade to the bulkhead.

Vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur ferner zumindest eine Längsversteifung und mehrere Spanten umfasst, wobei jede Längsversteifung so angeordnet und montiert wird, dass sie an zumindest zwei Spanten unmittelbar angrenzt.Advantageously, it is also provided that the reinforcing structure further comprises at least one longitudinal reinforcement and a plurality of frames, wherein each longitudinal reinforcement is arranged and mounted so that it directly adjacent to at least two frames.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

  • 1: eine Windenergieanlage in schematisch vereinfachter Ansicht,
  • 2: eine schematisch vereinfachte Perspektivansicht eines abschnittsweise dargestellten Rotorblatts mit einer Verstärkungsstruktur, wobei ein Teil der Rotorblattschale weggelassen ist, um den Blick auf einen Innenraum des Rotorblatts freizugeben,
  • 3: eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Druckseitenschale eines abschnittsweise dargestellten Rotorblatts,
  • 4: eine schematisch vereinfachte Ansicht, in welcher das Rotorblatt in einer Blickrichtung von der Rotorblatthinterkante her dargestellt ist,
  • 5: eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht in einer Ebene quer zu einer Längsrichtung des Rotorblatts, wobei der Rotorblatthinterkasten mit einem Spant einer Verstärkungsstruktur verstärkt ist,
  • 6: eine schematisch vereinfachte Querschnittsdarstellung des Spants entlang der Linie A-A in 5,
  • 7: eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Spants der Verstärkungsstruktur in einer Ebene quer zu einer Längsrichtung des Rotorblatts im Bereich des Rotorblatthinterkastens, wobei die Verstärkungsstruktur aus einzelnen Spant-Segmenten zusammengesetzt ist,
  • 8 - 10: verschiedene Verbindungen zwischen einzelnen Spant-Segmenten
  • 11 - 14: schematisch vereinfachte Querschnittsansichten in einer Ebene quer zu einer Längsrichtung des Rotorblatts, wobei verschiedene Verstärkungsstrukturen im Bereich des Rotorblatthinterkastens (11 und 14) oder im Holmkasten (12 und 13) gezeigt sind,
  • 15: eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines Rotorblatts im Bereich seines Rotorblatthinterkastens, welcher durch eine Verstärkungsstruktur ausgesteift ist, wobei die Verstärkungsstruktur aus Spanten und Längsversteifungen aufgebaut ist,
  • 16: eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht entlang der in 15 mit A-A angedeuteten Ebene und
  • 17: schematisch vereinfachte Querschnitte durch Längsversteifungen verschiedener Profile.
The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:
  • 1 : a wind turbine in a schematically simplified view,
  • 2 FIG. 2: a schematically simplified perspective view of a rotor blade with a reinforcing structure shown in sections, wherein a part of the rotor blade shell has been omitted in order to reveal the view of an interior of the rotor blade, FIG.
  • 3 FIG. 2: a schematically simplified plan view of the pressure side shell of a rotor blade shown in sections, FIG.
  • 4 FIG. 2: a schematically simplified view in which the rotor blade is shown in a viewing direction from the rotor blade trailing edge, FIG.
  • 5 FIG. 2: a schematically simplified cross-sectional view in a plane transverse to a longitudinal direction of the rotor blade, wherein the rotor blade trailing box is reinforced with a rib of a reinforcing structure, FIG.
  • 6 FIG. 2: a schematically simplified cross-sectional view of the frame along the line AA in FIG 5 .
  • 7 FIG. 2: shows a schematically simplified representation of a rib of the reinforcing structure in a plane transverse to a longitudinal direction of the rotor blade in the region of the rotor blade rear casing, the reinforcing structure being composed of individual rib segments, FIG.
  • 8th - 10 : different connections between individual frame segments
  • 11 - 14 FIG. 2: schematically simplified cross-sectional views in a plane transverse to a longitudinal direction of the rotor blade, with different reinforcement structures in the region of the rotor blade trailing edge box (FIG. 11 and 14 ) or in the beam box ( 12 and 13 ) are shown
  • 15 FIG. 2: a schematically simplified perspective view of a rotor blade in the region of its rotor blade rear box, which is stiffened by a reinforcing structure, the reinforcing structure being constructed from frames and longitudinal stiffeners, FIG.
  • 16 FIG. 2: a schematically simplified cross-sectional view along the in FIG 15 with AA indicated level and
  • 17 : schematically simplified cross sections through longitudinal reinforcements of different profiles.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.

1 zeigt eine Windenergieanlage 2 in einer schematisch vereinfachten Frontalansicht. Sie umfasst einen Rotor 4 mit beispielhaft drei Rotorblättern 6, die sich in einer Längsrichtung L zwischen einer Blattwurzel 8 und einer Blattspitze 10 erstrecken. An der Blattwurzel 8 sind die Rotorblätter 6 mit einer Rotornabe 12 gekoppelt, welche einen Antriebsstrang der Windenergieanlage 2 antreibt. Der Antriebsstrang befindet sich innerhalb einer Gondel, welche auch den Rotor 4 trägt und die in 1 nicht sichtbar ist. Die Gondel der Windenergieanlage 2 ist von einer Tragstruktur 14, beispielsweise einem Turm, getragen. Beispielhaft ist eine Windenergieanlage 2 dargestellt, welche auf Land gegründet ist. Es handelt sich gemäß weiterer Ausführungsbeispiele bei der Windenergieanlage 2 um eine Offshore-Windenergieanlage, welche in der See gegründet ist. 1 shows a wind turbine 2 in a simplified schematic frontal view. It includes a rotor 4 with example three rotor blades 6 extending in a longitudinal direction L between a leaf root 8th and a blade tip 10 extend. At the leaf root 8th are the rotor blades 6 with a rotor hub 12 coupled, which is a drive train of the wind turbine 2 drives. The powertrain is inside a nacelle, which also houses the rotor 4 wears and the in 1 is not visible. The nacelle of the wind turbine 2 is from a support structure 14 , For example, a tower worn. An example is a wind energy plant 2 presented, which is based on land. It is in accordance with further embodiments of the wind turbine 2 an offshore wind turbine based in the sea.

Jedes der Rotorblätter 6 umfasst eine in 1 abgewandte Saugseitenschale 16 und eine sichtbare Druckseitenschale 18, die ausgehend von der Blattwurzel 8 in der Längsrichtung L des Rotorblatts 6 bis zur Blattspitze 10 verlaufen. Die Saugseitenschale 16 und die Druckseitenschale 18 sind an einer Rotorblattvorderkante 20 und an einer Rotorblatthinterkante 22 zusammengefügt, beispielsweise miteinander verklebt.Each of the rotor blades 6 includes an in 1 remote suction side shell 16 and a visible pressure side shell 18 starting from the leaf root 8th in the longitudinal direction L of the rotor blade 6 to the tip of the blade 10 run. The suction side shell 16 and the pressure side shell 18 are at a rotor blade leading edge 20 and at a rotor blade trailing edge 22 joined together, for example glued together.

Die Saugseitenschale 16 und die Druckseitenschale 18 schließen einen Innenraum des Rotorblatts 6 ein. In diesem Innenraum verlaufen in Längsrichtung L in 1 nicht dargestellte Rotorblattstege, welche die Saugseitenschale 16 und die Druckseitenschale 18 auf ihren Innenseiten miteinander verbinden. Ein vorderer Rotorblattsteg liegt näher an der Rotorblattvorderkante 20 als ein hinterer Rotorblattsteg. Umgekehrt liegt der hintere Rotorblattsteg näher an der Rotorblatthinterkante 22 als der vordere Rotorblattsteg. Zwischen den beiden Rotorblattstegen im Innenraum des Rotorblatts befindet sich eine Art Holmkasten. Ausgehend von dem hinteren Rotorblattsteg in Richtung der Rotorblatthinterkante 22 erstreckt sich im Innenraum des Rotorblatts 6 ein Rotorblatthinterkasten. Holmkasten und Rotorblatthinterkasten erstrecken sich jeweils in Längsrichtung L.The suction side shell 16 and the pressure side shell 18 close an interior of the rotor blade 6 one. In this interior run in the longitudinal direction L in 1 Rotor blade webs, not shown, which the suction side shell 16 and the pressure side shell 18 connect to each other on their insides. A front rotor blade land is closer to the rotor blade leading edge 20 as a rear rotor blade web. Conversely, the rear rotor blade web is closer to the rotor blade trailing edge 22 as the front rotor blade bar. Between the two rotor blade webs in the interior of the rotor blade is a kind Holmkasten. Starting from the rear rotor blade web in the direction of the rotor blade trailing edge 22 extends in the interior of the rotor blade 6 a rotor blade rear box. Holmkasten and rotor blade rear box each extending in the longitudinal direction L ,

Die Rotorblätter 6 der dargestellten Windenergieanlage 2 umfassen in einem Rotorblattwurzelbereich 24 eine Verstärkungsstruktur. Diese Verstärkungsstruktur befindet sich im Holmkasten und/oder im Rotorblatthinterkasten und ist auf Druck belastbar.The rotor blades 6 the illustrated wind turbine 2 cover in a rotor blade root area 24 a reinforcing structure. This reinforcing structure is located in the spar box and / or in the rotor blade rear box and can be loaded under pressure.

Der beispielhaft bei lediglich einem der Rotorblätter 6 dargestellte Rotorblattwurzelbereich 24 erstreckt sich zwischen einer Start-Längsposition 26 und einer End-Längsposition 28. Diese Positionen werden in Prozent der Gesamtlänge des Rotorblatts 6 angegeben, wobei jeweils in Längsrichtung L und ausgehend von der Blattwurzel 8 gemessen wird. Es wird der Quotient aus dem Wert der Start- oder End-Längsposition 26, 28, also des Abstands dieser Positionen von der Blattwurzel 8, ins Verhältnis gesetzt zur Gesamtlänge des Rotorblatts 6 zwischen der Blattwurzel 8 und der Blattspitze 10. Der Rotorblattwurzelbereich 24 erstreckt sich zwischen einer Start-Längsposition 26, die beispielsweise zwischen 2% und 8% liegt, und einer End-Längsposition 28, die beispielsweise zwischen 10% und 20% liegt. Es ist ebenso möglich, dass der Rotorblattwurzelbereich 24 sich bis direkt an den Rotorblattflansch 8 heran erstreckt, also bei 0% beginnt.The example of only one of the rotor blades 6 illustrated rotor blade root area 24 extends between a starting longitudinal position 26 and an end longitudinal position 28 , These positions are expressed as a percentage of the total length of the rotor blade 6 indicated, in each case in the longitudinal direction L and starting from the leaf root 8th is measured. It becomes the quotient of the value of the start or end longitudinal position 26 . 28 , ie the distance of these positions from the leaf root 8th , proportioned to the total length of the rotor blade 6 between the leaf root 8th and the blade tip 10 , The rotor blade root area 24 extends between a starting longitudinal position 26 , which is for example between 2% and 8%, and an end longitudinal position 28 , for example between 10% and 20%. It is also possible that the rotor blade root area 24 up to the rotor blade flange 8th zoomed in, so starts at 0%.

2 zeigt eine schematisch vereinfachte Perspektivansicht eines abschnittsweise dargestellten Rotorblatts 6, welches eine Verstärkungsstruktur 30 umfasst, die im Rotorblatthinterkasten 32 angeordnet ist. Ein Teil der Druckseitenschale 18 ist weggelassen, um den Blick auf den Innenraum 34 des Rotorblatts 6 freizugeben. Ebenso ist ein Teil der Saugseitenschale 16 weggelassen. Im Innenraum 34 des Rotorblatts 6 erstrecken sich ein vorderer Rotorblattsteg 36 und ein hinterer Rotorblattsteg 38. Die Rotorblattstege 36, 38 erstrecken sich in Längsrichtung L zwischen einem Rotorblattgurt 42 in der Saugseitenschale 16 und einem nicht sichtbaren Rotorblattgurt in der Druckseitenschale 18. Ausgehend von dem hinteren Rotorblattsteg 38 erstreckt sich in Richtung der Rotorblatthinterkante 22 der Rotorblatthinterkasten 32. Dieser erstreckt sich auch in Längsrichtung L. Zwischen dem vorderen Rotorblattsteg 36 und dem hinteren Rotorblattsteg 38 erstreckt sich der Holmkasten 40, in welchem bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel keine Verstärkungsstruktur 30 vorgesehen ist. 2 shows a schematically simplified perspective view of a partially illustrated rotor blade 6 which is a reinforcing structure 30 included in the rotor blade backbox 32 is arranged. Part of the pressure side shell 18 is omitted to look at the interior 34 of the rotor blade 6 release. Likewise, part of the suction side shell 16 omitted. In the interior 34 of the rotor blade 6 extend a front rotor blade web 36 and a rear rotor blade bar 38 , The rotor blade webs 36 . 38 extend in the longitudinal direction L between a rotor blade belt 42 in the suction side shell 16 and an invisible rotor blade belt in the pressure side shell 18 , Starting from the rear rotor blade web 38 extends in the direction of the rotor blade trailing edge 22 the rotor blade backbox 32 , This also extends in the longitudinal direction L , Between the front rotor blade web 36 and the rear rotor blade land 38 extends the spar box 40, in which in the illustrated embodiment, no reinforcing structure 30 is provided.

Die Verstärkungsstruktur 30 ist auf Druck belastbar. Sie umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Spannten 44a bis 44f, welche allgemein auch mit Bezugszeichen 44 bezeichnet werden. Ferner sind mehrere Längsversteifungen 46a..46c vorgesehen, die allgemein auch mit Bezugszeichen 46 bezeichnet werden. Die Längsversteifungen 46 werden auch als Stringer bezeichnet.The reinforcing structure 30 is resilient to pressure. It comprises in the illustrated embodiment, a plurality of tensioners 44a to 44f, which generally also with reference numerals 44 be designated. Further, a plurality of longitudinal stiffeners 46a..46c are provided, which in general also with reference numerals 46 be designated. The longitudinal stiffeners 46 are also called Stringer.

Die Längsversteifungen 46a..46c grenzen jeweils an zumindest zwei Spanten 44 unmittelbar an. Konkret erstreckt sich die erste Längsversteifung 46a von dem Spant 44a über den Spant 44b hinweg bis zum Spant 44c. Die zweite Längsversteifung 46b erstreckt sich vom Spant 44b über den Spant 44c hinweg bis zum Spant 44d. Die dritte Längsversteifung 46c erstreckt sich ausgehend von dem Spant 44d über den Spant 44e bis zum Spant 44f. Die Spanten 44a..44f erstrecken sich im Rotorblatthinterkasten 32 entlang der dem Innenraum des Rotorblatthinterkastens 32 zugewandten Innenseite der Saugseitenschale 16, des hinteren Rotorblattstegs 38 sowie der Druckseitenschale 18.The longitudinal stiffeners 46a..46c each border on at least two frames 44 immediately. Concretely, the first longitudinal reinforcement 46a extends from the former 44a over the former 44b to the former 44c. The second longitudinal reinforcement 46b extends from the former 44b over the former 44c to the former 44d. The third longitudinal reinforcement 46c extends from the former 44d via the former 44e to the former 44f. The frames 44a..44f extend in the Rotor blade trailing edge box 32 along the interior of the rotor blade halyard box 32 facing inside of the suction side shell 16 , the rear rotor blade bar 38 and the pressure side shell 18 ,

Somit erstreckt sich die Verstärkungsstruktur 30 entlang zumindest dreier Seitenwände des Rotorblatthinterkastens 32. Die Verstärkungsstruktur, genauer Spanten 44a..44f, erstrecken sich in einer Ebene, welche zumindest näherungsweise senkrecht zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6 orientiert ist. Dies trifft für jede einzelne Spante 44a..44f zu. Die Längsversteifungen 46a..46c erstrecken sich im Wesentlichen in Längsrichtung L.Thus, the reinforcing structure extends 30 along at least three side walls of the rotor blade rear box 32 , The reinforcing structure, more specifically ribs 44a..44f, extend in a plane which is at least approximately perpendicular to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 is oriented. This applies to every single frame 44a..44f to. The longitudinal stiffeners 46a..46c extend substantially in the longitudinal direction L ,

3 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Druckseitenschale 18 des Rotorblatts 6, welche, um den Blick in den Innenraum 34 des Rotorblatts 6 freizugeben, weggelassen ist. 4 zeigt das Rotorblatt 6 in einer Blickrichtung von der Rotorblatthinterkante 22 her. Das Rotorblatt 6 ist ebenfalls transparent, um den Blick auf die Verstärkungsstruktur 30 freizugeben. 3 shows a schematic plan view of the pressure side shell 18 of the rotor blade 6 which, to the view into the interior 34 of the rotor blade 6 to release, is omitted. 4 shows the rotor blade 6 in a direction of view from the rotor blade trailing edge 22 ago. The rotor blade 6 is also transparent to the view of the reinforcing structure 30 release.

5 zeigt eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht in einer Ebene quer zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6. Die Verstärkungsstruktur 30, genauer ein beispielhaft dargestellter Spant 44, ist im Rotorblatthinterkasten 32 angeordnet. Der Spant 44 ist aus einem Faserverbundwerkstoff aufgebaut. Dies zeigt die schematisch vereinfachte Querschnittsansicht entlang der Ebene A-A in 5. Der Spant 44 weist einen zentralen Durchbruch 48 auf. 5 shows a schematically simplified cross-sectional view in a plane transverse to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 , The reinforcing structure 30 , more precisely, a frame shown as an example 44 , is in the rotor blade back box 32 arranged. The frame 44 is constructed of a fiber composite material. This shows the schematically simplified cross-sectional view along the plane AA in FIG 5 , The former 44 has a central breakthrough 48 on.

Wie 6 zeigt, weist der Spant 44 zentral Kernwerkstoff 50 auf, der beidseitig mit biaxialem Gelege 52 belegt ist. Beispielsweise handelt es sich um +/- 45°-Gelege. Als abschließende Lage kann eine Lage aus unidirektionalem Gelege 54 vorgesehen sein. Das unidirektionale Gelege 54 wird an einer Kante oder Seite des Spants 44 vorgesehen, die dem Durchbruch 48 zugewandt ist. Der Spant 44 wird beispielsweise in einer Form 56 mittels Vakuuminfusion hergestellt.As 6 shows, shows the frame 44 Central core material 50 on, on both sides with biaxial clutch 52 is occupied. For example, it is +/- 45 ° -lays. As a final location can be a layer of unidirectional scrim 54 be provided. The unidirectional clutch 54 will be on an edge or side of the frame 44 provided the breakthrough 48 is facing. The frame 44 is for example in a form 56 produced by vacuum infusion.

7 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Spants 44 der Verstärkungsstruktur 30, wobei der Spant 44 aus einzelnen Spant-Segmenten 58a..58e, die allgemein auch mit Bezugszeichen 58 bezeichnet werden, aufgebaut ist. Die Spant-Segmente 58a..58e sind vorgefertigte Teile, welche ebenfalls aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sind. Die Spant-Segmente 58a..58e haben bevorzugt eine maximale Größe von 1,90 m x 0,55 m, ihr maximales Gewicht beträgt bevorzugt weniger als 15 kg. Der aus den einzelnen Spant-Segmenten 58a..58e zusammengesetzte Spant 44 ist beispielhaft im Rotorblatthinterkasten 32 angeordnet. 7 shows a schematically simplified representation of a frame 44 the reinforcing structure 30 , where the frame 44 from individual frame segments 58a..58e , also generally with reference numerals 58 be designated, is constructed. The frame segments 58a..58e are prefabricated parts, which are also made of fiber composites. The frame segments 58a..58e preferably have a maximum size of 1.90 m by 0.55 m, their maximum weight is preferably less than 15 kg. The one from the individual frame segments 58a..58e composite frame 44 is exemplary in the rotor blade rear box 32 arranged.

Die einzelnen Spant-Segmente 58a..58e werden bei einem Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts 6 einzeln in den Innenraum 34 des Rotorblatts 6 verbracht und dort an Ort und Stelle zusammengesetzt. So kann vorteilhaft vermieden werden, dass die Rotorblätter 6 der Windenergieanlage 2 demontiert werden müssen. Dies ist insbesondere zum Verstärken von Rotorblättern 6 von Offshore-Windenergieanlagen besonders vorteilhaft, da eine Demontage der Rotorblätter 6 bei solchen Windenergieanlagen 2 mit besonders hohen Kosten verbunden ist.The individual frame segments 58a..58e be in a method for reinforcing a rotor blade 6 individually in the interior 34 of the rotor blade 6 spent and assembled there on the spot. Thus, it can be advantageously avoided that the rotor blades 6 the wind turbine 2 must be dismantled. This is especially for reinforcing rotor blades 6 Offshore wind turbines particularly advantageous because a disassembly of the rotor blades 6 in such wind turbines 2 associated with particularly high costs.

Die Spant-Segmente 58a..58e sind jeweils mit Aufnahmen versehen, so dass sie untereinander verbunden werden können. Dabei wird eine formschlüssige Verbindung der Spant-Segmente 58a..58e untereinander hergestellt.The frame segments 58a..58e are each provided with recordings so that they can be interconnected. This is a positive connection of the frame segments 58a..58e produced among each other.

Die 8, 9 und 10 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht entlang der in 7 mit A-A bezeichneten Ebene, wobei verschiedene Verbindungen einzelner Spant-Segmente 58 dargestellt sind. Beispielhaft wird jeweils die Verbindung eines ersten Spant-Segments 58a mit einem zweiten Spant-Segment 58b gezeigt. Die dargestellten Verbindungen werden selbstverständlich auch zur Verbindung der anderen Spant-Segmente 58 untereinander eingesetzt.The 8th . 9 and 10 each show a cross-sectional view along the in FIG 7 AA level, with different connections of individual frame segments 58 are shown. By way of example, the connection of a first bulkhead segment 58a to a second bulkhead segment 58b is shown in each case. Of course, the connections shown are also used to connect the other frame segments 58 used among each other.

In 8 umfasst das erste Spant-Segment 58a eine U-förmige Nut oder Aufnahme, in die das zweite Spant-Segment 58b eingeschoben wird. Dort wird eine Verklebung 60 zwischen den Spant-Segmenten 58a, 58b realisiert. 9 zeigt eine weitere Verbindung zwischen den beiden Spant-Segmenten 58a, 58b. Das erste Spant-Segment 58a weist eine Aussparung auf, in die das zweite Spant-Segment 58b eingelegt wird. Dabei überlappt das biaxiale Gelege 52 des ersten Spant-Segments 58a einseitig diese Aussparung. Auf einer gegenüberliegenden Seite wird ein Verbindungsstück 62 vorgesehen, welches ebenfalls aus biaxialem Gelege hergestellt sein kann. Zur zumindest temporären Fixierung des Verbindungsstücks 62 an dem ersten Spant-Segment 58a sowie zur Fixierung des ersten Spant-Segments 58a an dem zweiten Spant-Segment 58b im Bereich des überlappenden biaxialen Geleges 52 ist jeweils eine Schraube 64 vorgesehen. Die Verbindung der Spant-Segmente 58a, 58b untereinander erfolgt erneut durch eine Verklebung 60. 10 zeigte eine weitere Verbindung zwischen dem ersten Spant-Segment 58a und dem zweiten Spant-Segment 58b. Beide Spant-Segmente 58a, 58b sind so ausgestaltet, dass das biaxiale Gelege 52 einseitig eine Aussparung überlappt, in welche das jeweils andere Spant-Segment 58b, 58a eingelegt wird. Die beiden Spant-Segmente 58a, 58b werden durch Schrauben 64 aneinander zumindest temporär fixiert. Die Verbindung der Spant-Segmente 58a, 58b untereinander erfolgt durch eine Verklebung 60.In 8th The first rib segment 58a comprises a U-shaped groove or receptacle into which the second rib segment 58b is inserted. There is a bond 60 between the frame segments 58a, 58b realized. 9 shows a further connection between the two bulkhead segments 58a, 58b. The first rib segment 58a has a recess into which the second rib segment 58b is inserted. This overlaps the biaxial clutch 52 of the first bulkhead segment 58a on one side this recess. On an opposite side becomes a connector 62 provided, which may also be made of biaxial clutch. For at least temporary fixation of the connector 62 on the first rib segment 58a and for fixing the first rib segment 58a to the second rib segment 58b in the region of the overlapping biaxial layer 52 is each a screw 64 intended. The connection the bulkhead segments 58a, 58b with each other again by a bond 60 , 10 showed another connection between the first bulkhead segment 58a and the second bulkhead segment 58b. Both frame segments 58a, 58b are designed such that the biaxial clutch 52 on one side overlaps a recess into which the other bulkhead segment 58b, 58a is inserted. The two frame segments 58a, 58b are screwed 64 fixed to each other at least temporarily. The connection of the frame segments 58a, 58b with each other by a bond 60 ,

11 zeigt eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht in einer Ebene quer zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6, wobei eine Verstärkungsstruktur 30 im Rotorblatthinterkasten 32 vorgesehen ist. Die Verstärkungsstruktur 30 umfasst einen Spant 44, der sich entlang dreier Seiten des Rotorblatthinterkastens 32 erstreckt. Beispielhaft erstreckt sich der U-förmige Spant 44 entlang einer dem Rotorblatthinterkasten 32 zugewandten Innenseite der Saugseitenschale 16 der Druckseitenschale 18 sowie einer Rotorblatthinterkante 22. Die Verstärkungsstruktur 30 umfasst ferner Streben 66a..66c. Während es sich bei der Strebe 66a um eine flache Strebe handelt, sind die Streben 66b und 66c stabförmig. Sie verbinden einander gegenüberliegende Punkte des Spants 44. 11 shows a schematically simplified cross-sectional view in a plane transverse to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 wherein a reinforcing structure 30 in the rotor blade backbox 32 is provided. The reinforcing structure 30 includes a frame 44 extending along three sides of the rotor blade halyard 32 extends. By way of example extends the U-shaped frame 44 along a rotor blade backbox 32 facing inside of the suction side shell 16 the pressure side shell 18 and a rotor blade trailing edge 22 , The reinforcing structure 30 further comprises struts 66a..66c. While the strut 66a is a flat strut, the struts 66b and 66c are rod-shaped. They connect opposing points of the frame 44 ,

12 zeigt eine weitere schematisch vereinfachte Querschnittsansicht in einer Ebene quer zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6, wobei die Verstärkungsstruktur 30 nun im Holmkasten 40 des Rotorblatts 6 vorgesehen ist. Die Verstärkungsstruktur 30 umfasst zwei Längsstreben 66d und 66e, die über zwei Querstreben 66f und 66g miteinander verbunden sind. Ähnlich wie bei der Verstärkungsstruktur 30, die in 11 gezeigt ist, sind außerdem diagonale stabförmige Verstrebungen 66b und 66c vorgesehen. Die Verstärkungsstruktur 30 erstreckt sich entlang der dem Holmkasten 40 zugewandten Innenseiten des vorderen Rotorblattstegs 36 und des hinteren Rotorblattstegs 38. 12 shows a further schematically simplified cross-sectional view in a plane transverse to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 wherein the reinforcing structure 30 is now in the spar box 40 of the rotor blade 6 is provided. The reinforcing structure 30 comprises two longitudinal struts 66d and 66e, which are connected to each other via two transverse struts 66f and 66g. Similar to the reinforcement structure 30 , in the 11 In addition, diagonal bar-shaped struts 66b and 66c are provided. The reinforcing structure 30 extends along the the spar box 40 facing inner sides of the front rotor blade web 36 and the rear rotor blade land 38 ,

13 zeigt eine weitere schematisch vereinfachte Querschnittsansicht in einer Ebene quer zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6, wobei die Verstärkungsstruktur 30 erneut im Holmkasten 40 vorgesehen ist. Die Verstärkungsstruktur 30 umfasst zwei Querstreben 66h und 66i, welche einander gegenüberliegende Punkte des Holmkastens 40 miteinander verbinden. 13 shows a further schematically simplified cross-sectional view in a plane transverse to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 wherein the reinforcing structure 30 again in the spar box 40 is provided. The reinforcing structure 30 comprises two transverse struts 66h and 66i, which points of the spar box opposite one another 40 connect with each other.

Eine ähnliche Verstärkungsstruktur 30, welche in Rotorblatthinterkasten 32 angeordnet ist, zeigt die schematisch und vereinfachte Querschnittsansicht von 14, welche ebenfalls quer zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6 liegt. Die Querstreben 66h und 66i sind an einem zentralen Punkt 68 schwenkbar miteinander verbunden. Außerdem sind endseitig der Streben 66h, 66i Aufnahmen 70 vorgesehen, welche ebenfalls schwenkbar mit den Streben 66h, 66i verbunden sind. So kann die Verstärkungsstruktur 30 flexibel an die Innenkontur des Holmkastens 40 bzw. des Rotorblatthinterkastens 32 angepasst werden. Die Aufnahmen 70 dienen außerdem der Krafteinleitung in die Rotorblattschalen 16, 18.A similar reinforcement structure 30 which are in rotor blade back box 32 is arranged, shows the schematic and simplified cross-sectional view of 14 which also transverse to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 lies. The cross struts 66h and 66i are at a central point 68 pivotally connected to each other. In addition, end of the struts 66h, 66i recordings 70 provided, which are also pivotally connected to the struts 66h, 66i connected. So can the reinforcing structure 30 flexible to the inner contour of the spar box 40 or the rotor blade rear box 32 be adjusted. The pictures 70 also serve the introduction of force into the rotor blade shells 16 . 18 ,

15 zeigt eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines Rotorblatts 6 im Bereich eines Rotorblatthinterkastens 32, der durch eine Verstärkungsstruktur 30 verstärkt bzw. ausgesteift ist. Die Verstärkungsstruktur 30 umfasst beispielhaft einen ersten Spant 44a und einen zweiten Spant 44b. Diese sind durch Längsversteifungen 46a, 46b und 46c miteinander gekoppelt. Dabei verlaufen die Spanten 44a, 44b zumindest näherungsweise in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung L des Rotorblatts 6, während sich die Längsversteifungen 46a..46c im Wesentlichen in dieser Längsrichtung L erstrecken. Die Spanten 44a, 44b und die Längsversteifungen 46a..46c sind miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt. 15 shows a schematically simplified perspective view of a rotor blade 6 in the area of a rotor blade halyard box 32 by a reinforcing structure 30 strengthened or stiffened. The reinforcing structure 30 includes, by way of example, a first bulkhead 44a and a second bulkhead 44b. These are coupled together by longitudinal stiffeners 46a, 46b and 46c. In this case, the frames 44a, 44b extend at least approximately in a plane perpendicular to the longitudinal direction L of the rotor blade 6 while the longitudinal stiffeners 46a..46c essentially in this longitudinal direction L extend. The frames 44a, 44b and the longitudinal stiffeners 46a..46c are connected to each other, for example glued together.

16 zeigt eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht entlang der in 5 mit A-A angedeuteten Ebene. Die Längsversteifungen oder Stringer 46a..46c sind bevorzugt vorgefertigte Bauteile aus einem Faserverbundwerkstoff. Sie umfassen Kernmaterial 50, welches mit einer ersten Lage 52a aus biaxialem Gelege bedeckt ist. Eine zweite Lage 52b aus biaxialem Gelege schließt die Längsversteifungen 46a..46c gegenüber dem Innenraum des Rotorblatthinterkastens 32 ab. Zwischen den beiden Lagen 52a, 52b aus biaxialem Gelege befindet sich eine Lage 54 aus unidirektionalem Gelege. Es ist dabei, wie an den beiden Längsversteifungen 46a, 46b beispielhaft gezeigt, möglich, dass mehrere Längsversteifungen 46a, 46b funktional zusammengefasst werden. Beispielsweise können diese in einem gemeinsamen Herstellungsprozess vorgefertigt werden. 16 shows a schematically simplified cross-sectional view along in FIG 5 with AA indicated level. The longitudinal stiffeners or stringers 46a..46c are preferably prefabricated components made of a fiber composite material. They include nuclear material 50 , which with a first location 52a covered by biaxial clutch. A second location 52b from biaxial scrim closes the longitudinal stiffeners 46a..46c with respect to the interior of the rotor blade rear box 32 from. Between the two layers 52a . 52b from biaxial clutch is a location 54 from unidirectional scrim. As is shown by way of example on the two longitudinal stiffeners 46a, 46b, it is possible for a plurality of longitudinal stiffeners 46a, 46b to be functionally combined. For example, these can be prefabricated in a common manufacturing process.

Abweichend von der in 16 gezeigten Form der Längsversteifungen 46a..46c können diese, wie beispielhaft und schematisch in 17 gezeigt, auch I-förmig, T-förmig oder L-Förmig ausgestaltet sein. Bei der I-förmigen Ausgestaltung, beispielhaft gezeigt für die erste Längsversteifung 46a, werden zwei U-förmige Teile aus biaxialem Gelege 52 zu einer I-Form zusammengefügt, welche an ihrer Ober- und Unterseite mit jeweils einer Lage aus unidirektionalem Gelege 54 belegt wird. Die Verbindung zur Innenseite einer der Rotorblattschalen 16, 18 oder eines Stegs 36, 38 erfolgt über eine Verklebung 60.Notwithstanding the in 16 shown form of the longitudinal stiffeners 46a..46c These can be used as examples and schematically in 17 Shown also be I-shaped, T-shaped or L-shaped. In the I-shaped configuration, shown by way of example for the first longitudinal reinforcement 46a, two U-shaped parts are made of biaxial fabric 52 assembled into an I-shape, which at its top and bottom, each with a layer of unidirectional scrim 54 is occupied. The connection to the inside of one of the rotor blade shells 16 . 18 or a bridge 36 , 38 takes place via a bond 60 ,

Die beispielhaft für eine zweite Längsversteifung 46b gezeigte C-Form ist aus zwei U-förmigen Teilen aus biaxialem Gelege 52 aufgebaut, wobei an zumindest einer schmalen Seite des C-Profils zwischen den biaxialen Gelegen 52 zumindest eine Lage aus unidirektionalem Gelege 54 vorgesehen ist.The C-shape shown by way of example for a second longitudinal reinforcement 46b consists of two U-shaped parts made of biaxial fabric 52 constructed on at least one narrow side of the C-profile between the biaxial 52 at least one layer of unidirectional scrim 54 is provided.

Bei der beispielhaft für eine dritte Längsversteifung 46c gezeigten L-Form werden zwei L-Formen aus biaxialem Gelege 52 vorgesehen, wobei am langen Schenkel des L's zwischen diesen beiden Lagen eine Lage aus unidirektionalem Gelege 54 vorgesehen ist.In the L-shape shown by way of example for a third longitudinal reinforcement 46c, two L-shapes are made of biaxial fabric 52 provided on the long leg of the L's between these two layers, a layer of unidirectional scrim 54 is provided.

Die Verstärkungsstruktur 30 verhindert die out-of-plane-Deformation des Rotorblatts 6, insbesondere im Bereich des Rotorblatthinterkastens 32. Die Verstärkungsstruktur 30 ist dazu eingerichtet, lediglich auf Druck belastet zu werden. Sie trägt somit an den Verbindungspunkten keine Schälkräfte in die Rotorblattschalen 16, 18 oder die Rotorblattstege 36, 38 bzw. die Verbindung zwischen diesen Bauteilen ein.The reinforcing structure 30 prevents the out-of-plane deformation of the rotor blade 6, in particular in the region of the rotor blade rear box 32 , The reinforcing structure 30 is designed to be charged only on pressure. It thus carries no peel forces in the rotor blade shells at the connection points 16 . 18 or the rotor blade webs 36 . 38 or the connection between these components.

Vorteilhaft wird außerdem ein Reparatursatz zum Verstärken eines bestehenden Rotorblatts 6 bereitgestellt. Ein solcher Reparatursatz umfasst zumindest einen Spant 44, der aus einzelnen Spant-Segmenten 58a..58e aufgebaut ist. Die einzelnen Spant-Segmente 58a..58e ergeben im zusammengesetzten Zustand einen Spant 44, der zumindest ein Teil einer Verstärkungsstruktur 30 ist. Vorteilhaft können die einzelnen Spant-Segmente 58a..58e einzeln in den Innenraum 34 des Rotorblatts 6 verbracht werden. Sie weisen hierzu eine geringe Größe auf, so dass sie durch die vorhandenen Luken bis in das Innere des Rotorblatts 6 verbracht werden können. Ihr Gewicht ist so eingerichtet, dass ein Mann sie noch handhaben kann. Im Inneren des Rotorblatts 6 werden die Spant-Segmente 58a..58e zum Spant 44 zusammengesetzt. Eine Demontage des Rotorblatts 6 ist vorteilhaft nicht erforderlich. Dies ist insbesondere bei Offshore-Windenergieanlagen 2 vorteilhaft.Also advantageous is a repair kit for reinforcing an existing rotor blade 6 provided. Such a repair kit comprises at least one bulkhead 44 , which consists of individual frame segments 58a..58e is constructed. The individual frame segments 58a..58e give in the assembled state a rib 44 at least part of a reinforcing structure 30 is. Advantageously, the individual frame segments 58a..58e individually in the interior 34 of the rotor blade 6 be spent. They have a small size, so they through the existing hatches into the interior of the rotor blade 6 can be spent. Her weight is set up so that a man can still handle her. Inside the rotor blade 6 become the rib segments 58a..58e to the frame 44 composed. Disassembly of the rotor blade 6 is advantageous not required. This is especially true for offshore wind turbines 2 advantageous.

Insbesondere umfasst ein Reparatursatz mehrere Spanten 44, die jeweils aus einzelnen Spant-Segmenten 58a..58e aufgebaut sind, sowie mehrere Längsversteifungen 46 (Stringer). Die Verstärkungsstruktur 30 wird im Innenraum 34 des Rotorblatts 6 zusammengesetzt, die vorgefertigten Teile werden an Ort und Stelle verklebt. Somit kann der Reparatursatz selbstredend auch einen entsprechend geeigneten Klebstoff umfassen.In particular, a repair kit includes several frames 44 , each made up of individual frame segments 58a..58e are constructed, as well as several longitudinal stiffeners 46 (Stringer). The reinforcing structure 30 will be in the interior 34 composed of the rotor blade 6, the prefabricated parts are glued in place. Thus, the repair kit may of course also include a suitably suitable adhesive.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features. In the context of the invention, features which are identified by "particular" or "preferably" are to be understood as optional features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
WindenergieanlageWind turbine
44
Rotorrotor
66
Rotorblätterrotor blades
88th
Blattwurzelblade root
1010
Blattspitzeblade tip
1212
Rotornaberotor hub
1414
Tragstruktursupporting structure
1616
SaugseitenschaleSaugseitenschale
1818
DruckseitenschalePressure side dish
2020
RotorblattvorderkanteRotor blade leading edge
2222
RotorblatthinterkanteRotor blade trailing edge
2424
RotorblattwurzelbereichRotor blade root area
2626
Start-LängspositionStart longitudinal position
2828
End-LängspositionEnd longitudinal position
3030
Verstärkungsstrukturreinforcing structure
3232
RotorblatthinterkastenRotor blade trailing edge box
3434
Innenrauminner space
3636
vorderer Rotorblattstegfront rotor blade bar
3838
hinterer Rotorblattstegrear rotor blade web
4040
Holmkastenspar box
4242
RotorblattgurtRotorblattgurt
44, 44a..44f44, 44a..44f
Spantenribs
46, 46a..46c46, 46a..46c
Längsversteifungenstringers
4848
Durchbruchbreakthrough
5050
KernwerkstoffCore material
52, 52a, 52b52, 52a, 52b
biaxiales Gelegebiaxial clutch
5454
unidirektionales Gelegeunidirectional clutch
5656
Formshape
58, 58a..58e58, 58a..58e
Spant-SegmenteFrame segments
6060
Verklebungbonding
6262
Verbindungsstückjoint
6464
Schraubescrew
66a..66i66a..66i
Strebenpursuit
6868
zentraler Verbindungspunktcentral connection point
7070
Aufnahmen Recordings
LL
Längsrichtunglongitudinal direction

Claims (12)

Rotorblatt (6) für eine Windenergieanlage (2) mit einer Saugseitenschale (16) und einer Druckseitenschale (18), die ausgehend von einer Blattwurzel (8) in einer Längsrichtung (L) des Rotorblatts (6) bis zu einer Blattspitze (10) verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante (20) und einer Rotorblatthinterkante (22) zusammengefügt sind, wobei die Saugseitenschale (16) und die Druckseitenschale (18) durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum (34) des Rotorblatts (6) in Längsrichtung (L) verlaufenden Rotorblattsteg (36, 38) miteinander verbunden sind, und wobei sich zwischen den Rotorblattstegen (36, 38) ein Holmkasten (40) und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg (38) in Richtung der Rotorblatthinterkante (22) ein Rotorblatthinterkasten (32) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Holmkasten (40) und/oder der Rotorblatthinterkasten (32) in einem Rotorblattwurzelbereich (24) mit einer auf Druck belastbaren Verstärkungsstruktur (30) verstärkt sind/ist.Rotor blade (6) for a wind turbine (2) with a suction side shell (16) and a Pressure side shell (18) extending from a blade root (8) in a longitudinal direction (L) of the rotor blade (6) to a blade tip (10) and which are joined together at a rotor blade leading edge (20) and a rotor blade trailing edge (22) the suction side shell (16) and the pressure side shell (18) are interconnected by front and rear rotor blade webs (36, 38) extending in the interior (34) of the rotor blade (6) in the longitudinal direction (L), and wherein between the rotor blade webs ( 36, 38) a spar box (40) and starting from the rear rotor blade web (38) in the direction of the rotor blade trailing edge (22) a rotor blade rear box (32), characterized in that the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32) in a Rotor blade root area (24) are reinforced with a pressure-loaded reinforcing structure (30) / is. Rotorblatt (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (30) sich entlang zumindest dreier Seitenwände des Holmkastens (40) und/oder des Rotorblatthinterkastens (32) erstreckt.Rotor blade (6) after Claim 1 , characterized in that the reinforcing structure (30) extends along at least three side walls of the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32). Rotorblatt (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (30) zumindest einen Spant (44) umfasst, der sich zumindest abschnittsweise entlang einer dem Innenraum zugewandten Innenseite der Saugseitenschale (16), der Druckseitenschale (18) und des Rotorblattstegs (38) erstreckt.Rotor blade (6) after Claim 1 or 2 , characterized in that the reinforcing structure (30) comprises at least one bulkhead (44) extending at least in sections along an inner side facing the interior of the suction side shell (16), the pressure side shell (18) and the rotor blade web (38). Rotorblatt (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spant (44) aus einzelnen Spant-Segmenten (58) zusammengesetzt ist, wobei insbesondere die einzelnen Spant-Segmente (58) jeweils mit Aufnahmen zur stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung der Spant-Segmente (58) untereinander versehen sind.Rotor blade (6) after Claim 3 , characterized in that the bulkhead (44) is composed of individual bulkhead segments (58), wherein in particular the individual bulkhead segments (58) each with recordings for material and / or positive connection of the bulkhead segments (58) with each other are provided. Rotorblatt (6) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur ferner zumindest eine Längsversteifung (46) und mehrere Spanten (44) umfasst, wobei die Längsversteifung (46) an zumindest zwei Spanten (44) unmittelbar angrenzt.Rotor blade (6) after Claim 3 or 4 characterized in that the reinforcing structure further comprises at least one longitudinal stiffener (46) and a plurality of ribs (44), wherein the longitudinal stiffener (46) directly adjoins at least two ribs (44). Windenergieanlage (2) mit einem Rotorblatt (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Wind energy plant (2) with a rotor blade (6) according to one of Claims 1 to 5 , Reparatursatz zum Verstärken eines Rotorblatts (6) in einem Rotorblattwurzelbereich (24) des Holmkastens (40) und/oder des Rotorblatthinterkastens (32), wobei das Rotorblatt (6) eine Saugseitenschale (16) und eine Druckseitenschale (18) umfasst, die ausgehend von einer Blattwurzel (8) in einer Längsrichtung (L) des Rotorblatts (6) bis zu einer Blattspitze (10) verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante (20) und einer Rotorblatthinterkante (22) zusammengefügt sind, wobei die Saugseitenschale (16) und die Druckseitenschale (18) durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum (34) des Rotorblatts (6) in Längsrichtung (L) verlaufenden Rotorblattsteg (36, 38) miteinander verbunden sind, und wobei sich zwischen den Rotorblattstegen (36, 38) ein Holmkasten (40) und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg (38) in Richtung der Rotorblatthinterkante (22) ein Rotorblatthinterkasten (32) erstrecken, und wobei der Reparatursatz mehrere zu einem Spant (44) zusammensetzbare Spant-Segmente (58) umfasst, wobei der Spant (44) im zusammengesetzten Zustand derart ausgestaltet ist, dass er sich zumindest abschnittsweise entlang einer dem Innenraum (34) des Rotorblatts (6) zugewandten Innenseite der Saugseitenschale (14), der Druckseitenschale (18) und des Rotorblattstegs (36, 38) erstreckt.Repair kit for reinforcing a rotor blade (6) in a rotor blade root area (24) of the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32), wherein the rotor blade (6) comprises a suction side shell (16) and a pressure side shell (18), starting from a blade root (8) extend in a longitudinal direction (L) of the rotor blade (6) to a blade tip (10) and which at a rotor blade leading edge (20) and a rotor blade trailing edge (22) are joined, wherein the suction side shell (16) and the pressure side shell (18) by a front and a rear in the interior (34) of the rotor blade (6) in the longitudinal direction (L) extending rotor blade web (36, 38) are interconnected, and wherein between the rotor blade webs (36, 38) a spar box (40 ) and starting from the rear rotor blade web (38) in the direction of the rotor blade trailing edge (22), a rotor blade rear box (32) extend, and wherein the repair kit a plurality to a frame (44) composable bulkhead segment e) (58), wherein the bulkhead (44) in the assembled state is configured such that it at least partially along an inside of the inner side (34) of the rotor blade (6) facing the suction side shell (14), the pressure side shell (18) and of the rotor blade web (36, 38) extends. Verfahren zum Verstärken eines Rotorblatts (6) in einem wurzelnahen Bereich des Holmkastens (40) und/oder des Rotorblatthinterkastens (32), wobei das Rotorblatt (6) eine Saugseitenschale (16) und eine Druckseitenschale (18) umfasst, die ausgehend von einer Blattwurzel (8) in einer Längsrichtung (L) des Rotorblatts (6) bis zu einer Blattspitze (10) verlaufen und die an einer Rotorblattvorderkante (20) und einer Rotorblatthinterkante (22) zusammengefügt sind, und wobei die Saugseitenschale (16) und die Druckseitenschale (18) durch einen vorderen und einen hinteren im Innenraum (34) des Rotorblatts (6) in Längsrichtung (L) verlaufenden Rotorblattsteg (36, 38) miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen den Rotorblattstegen (36, 38) ein Holmkasten (40) und ausgehend vom hinteren Rotorblattsteg (38) in Richtung der Rotorblatthinterkante (22) ein Rotorblatthinterkasten (32) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Holmkasten (40) und/oder der Rotorblatthinterkasten (32) in einem Rotorblattwurzelbereich (24) mit einer auf Druck belastbaren Verstärkungsstruktur (30) verstärkt werden/wird.Method for reinforcing a rotor blade (6) in a region near the root of the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32), the rotor blade (6) comprising a suction side shell (16) and a pressure side shell (18) starting from a blade root (8) extend in a longitudinal direction (L) of the rotor blade (6) to a blade tip (10) and which are joined together at a rotor blade leading edge (20) and a rotor blade trailing edge (22), and wherein the suction side shell (16) and the pressure side shell (16) 18) by a front and a rear in the interior (34) of the rotor blade (6) in the longitudinal direction (L) extending rotor blade web (36, 38) are interconnected, wherein between the rotor blade webs (36, 38) a spar box (40) and starting from the rear rotor blade web (38) in the direction of the rotor blade trailing edge (22), a rotor blade rear box (32) extend, characterized in that the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32) in a Rotor blade root area (24) is reinforced with a load-bearing reinforcing structure (30) / is. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (30) derart montiert wird, dass sie zumindest abschnittsweise entlang zumindest dreier Seitenwände des Holmkastens (40) und/oder des Rotorblatthinterkastens (32) verläuft.Method according to Claim 8 , characterized in that the reinforcing structure (30) is mounted such that it extends at least in sections along at least three side walls of the spar box (40) and / or the rotor blade rear box (32). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsstruktur (30) zumindest ein Spant (44) montiert wird, der sich zumindest abschnittsweise entlang zumindest einer dem Innenraum (34) zugewandten Innenseite der Saugseitenschale (16), der Druckseitenschale (18) und des Rotorblattstegs (36, 38) erstreckt.Method according to Claim 8 or 9 , characterized in that as reinforcing structure (30) at least one bulkhead (44) is mounted, which at least partially along at least one of the interior (34) facing inside of the suction side shell (16), the pressure side shell (18) and the rotor blade web (36, 38) extends. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spant (44) aus einzelnen Spant-Segmenten (58) zusammengesetzt wird, wobei die Spant-Segmente (58) vor dem Zusammensetzen einzeln in den Innenraum (34) des Rotorblatts (6) verbracht werden und anschließend im Innenraum (34) des Rotorblatts (6) zu dem Spant (44) zusammengesetzt werden.Method according to Claim 10 , characterized in that the bulkhead (44) is composed of individual bulkhead segments (58), wherein the bulkhead segments (58) before Assembling be spent individually in the interior (34) of the rotor blade (6) and then in the interior (34) of the rotor blade (6) to the frame (44) are assembled. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (30) ferner zumindest eine Längsversteifung (46) und mehrere Spanten (44) umfasst, wobei jede Längsversteifung (46) so angeordnet und montiert wird, dass sie an zumindest zwei Spanten (44) unmittelbar angrenzt.Method according to Claim 10 or 11 characterized in that the reinforcing structure (30) further comprises at least one longitudinal stiffener (46) and a plurality of ribs (44), each longitudinal stiffener (46) being arranged and mounted so as to immediately abut at least two ribs (44).
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