DE102016110848A1

DE102016110848A1 - Method and device for producing a preform

Info

Publication number: DE102016110848A1
Application number: DE102016110848.0A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-14
Also published as: DE102016110848A8

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings (15, 35) für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage. Das Verfahren umfasst die Schritte Bereitstellen wenigstens eines fadenförmigen Halbzeugs (12, 32) auf wenigstens einer Rolle (11, 31), und Drapieren des wenigstens einen fadenförmigen Halbzeugs (12, 32) von der wenigstens einen Rolle (11, 31) auf einen Kern (10, 30). Dabei wird das Drapieren mittels einer Rotation des Kerns (10, 30) durchgeführt. Anschließend wird der Vorformling getrennt.The invention relates to a method and an apparatus for producing a preform (15, 35) for a rotor blade of a wind energy plant. The method comprises the steps of providing at least one thread-like semifinished product (12, 32) on at least one roll (11, 31), and draping the at least one thread-like semifinished product (12, 32) from the at least one roll (11, 31) onto a core (10, 30). The draping is carried out by means of a rotation of the core (10, 30). Subsequently, the preform is separated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt, einen Vorformling eines Rotorblatts einer Windenergieanlage, eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage sowie eine Windenergieanlage. The present invention relates to a method for producing a preform for a wind turbine rotor blade, a preform of a rotor blade of a wind turbine, a device for producing a preform for a rotor blade of a wind turbine and a wind turbine.

Windenergieanlagen zur Nutzung zur Stromerzeugung sind allgemein bekannt und beispielsweise wie in 1 ausgestaltet. Üblicherweise werden die Rotorblätter einer solchen Windenergieanlage größtenteils aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt. Dafür werden endkonturnahe Vorformlinge verwendet, die im Folgenden auch als Preforms bezeichnet werden. Der Vorformling bzw. die Preform haben einen großen Einfluss auf die Produktionskette von den Ausgangswerkstoffen bis hin zum fertigen Rotorblatt. Die Preform soll dabei möglichst gut die Geometrie des Rotorblattes abbilden. Allgemein ist bekannt, eine solche Preform bzw. einen solchen Vorformling in einer Halbschale mit einem manuellen Verfahren herzustellen. Ein solches manuelles Verfahren ist beispielsweise in 2 dargestellt. Wind turbines for use in power generation are well known and, for example, as in 1 designed. Usually, the rotor blades of such a wind turbine are largely made of fiber composites. For this, near-net shape preforms are used, which are also referred to below as preforms. The preform or preform has a major impact on the production chain from the starting materials to the finished rotor blade. The preform should reflect the geometry of the rotor blade as well as possible. It is generally known to produce such a preform or preform in a half-shell with a manual process. Such a manual method is for example in 2 shown.

2 zeigt eine Form 1, in die ein textiles oder flächiges Halbzeug 2 eingelegt ist. Das textile Halbzeug 2 wird mit einem Bindemittel bebindert, also leicht verklebt. Anschließend wird eine weitere Lage des textilen Halbzeugs 2 auf die mit dem Bindemittel versehene erste Lage drapiert. Die zweite Lage wird dann ebenfalls bebindert. Dies wird so oft wiederholt, bis die notwendige Anzahl an Lagen erreicht ist. Die Form 1 ist dabei als Halbschale ausgeführt. Um ein Rotorblatt herzustellen, müssen somit zudem wenigstens zwei Halbschalen pro Rotorblatt verwendet werden. Ein solches Verfahren ist dabei sehr zeitaufwändig und das Bebindern des textilen Halbzeugs ist Qualitätsschwankungen unterworfen. Zudem wird die Faserorientierung des textilen Halbzeugs oft durch Falten während des Drapiervorganges gestört, so dass die vorherbestimmten mechanischen Eigenschaften in der Preform nicht eingehalten werden können. 2 shows a shape 1 into which a textile or flat semifinished product 2 is inserted. The textile semi-finished product 2 is bound with a binder, so easily glued. Subsequently, a further layer of the textile semifinished product 2 Draped on the provided with the binder first layer. The second layer is then also prevented. This is repeated until the required number of layers has been reached. Form 1 is executed as a half shell. In order to produce a rotor blade, at least two half-shells per rotor blade must therefore also be used. Such a process is very time-consuming and the binding of the textile semifinished product is subject to quality fluctuations. In addition, the fiber orientation of the textile semifinished product is often disturbed by folding during the draping process, so that the predetermined mechanical properties in the preform can not be met.

Als allgemeiner Stand der Technik wird auf die folgenden Dokumente verwiesen: US 2007/0 125 488 A1 ; GB 2 485 248 A ; US 4 247 258 A ; US 4 273 601 A ; DE 102 51 580 A1 ; DE 10 2007 049 347 A1 ; JPS54-159 476 A ; EP 2 319 682 B1 und WO 2013/ 091 635 A1 . As a general state of the art, reference is made to the following documents: US 2007/0125488 A1 ; GB 2 485 248 A ; US 4 247 258 A ; US 4,273,601 A ; DE 102 51 580 A1 ; DE 10 2007 049 347 A1 ; JPS54-159 476 A ; EP 2 319 682 B1 and WO 2013/091 635 A1 ,

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, wenigstens das beschriebene Problem der weiter unten angeführten Wellenbildung zu adressieren. Insbesondere soll eine Lösung geschaffen werden, die eine einfache Herstellung eines Vorformlings für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage bei gleichzeitig guter Qualität und geringem Zeitaufwand gewährleistet. Zumindest soll eine alternative Lösung vorgeschlagen werden. The invention is therefore based on the object at least to address the problem described below of the wave formation mentioned below. In particular, a solution is to be created which ensures a simple production of a preform for a rotor blade of a wind turbine at the same time good quality and low cost. At least an alternative solution should be proposed.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings nach Anspruch 12 gelöst. This object is achieved by the method for producing a preform according to claim 1 and an apparatus for producing a preform according to claim 12.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte: Bereitstellen mindestens fadenförmigen Halbzeugs (z.B. eines Rovings) auf wenigstens einer Rolle, Drapieren des wenigstens einen Rovings von der wenigstens einen Rolle auf einen Kern. Dabei wird das Drapieren mittels einer Rotation des Kerns durchgeführt. Der Vorformling wird optional getrennt und kann bei der Herstellung eines Rotorblattes einer Windenergieanlage verwendet werden. To achieve the object, a method for producing a preform for a rotor blade of a wind turbine is proposed according to the invention. The method comprises the steps of providing at least thread-like semifinished product (e.g., a roving) on at least one roll, draping the at least one roving from the at least one roll onto a core. The draping is carried out by means of a rotation of the core. The preform is optionally separated and may be used in the manufacture of a rotor blade of a wind turbine.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellen die Rovinge selbst die tragende Struktur da. Optional kann ein Vorformling mit einer Kombination zwischen Lagen, die nur aus Rovingen bestehen und Lagen, die nur aus flächigen oder textilen Halbzeugen sowie Lagen, die aus flächigen Halbzeugen und aus Rovingen bestehen, vorgesehen werden. According to one aspect of the present invention, the rovings themselves provide the supporting structure. Optionally, a preform can be provided with a combination of layers consisting only of rovings and layers consisting only of flat or textile semi-finished products as well as layers consisting of flat semi-finished products and rovings.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein flächiges oder textiles Halbzeug, wie beispielsweise ein Gelege, auf den Kern gewickelt. Beispielsweise können mehrere Lagen des flächigen Halbzeuges auf den Kern gewickelt werden. Anschließend kann mindestens eine Schicht von Rovingen über dem flächigen oder textilen Halbzeug auf den Kern gewickelt werden. Diese Rovinge dienen dann der Stabilisierung der flächigen Halbzeuge. According to one aspect of the present invention, a sheet or semi-finished textile, such as a scrim, is wound on the core. For example, several layers of the flat semifinished product can be wound onto the core. Subsequently, at least one layer of rovings can be wound over the flat or textile semifinished product onto the core. These rovings then serve to stabilize the flat semi-finished products.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das flächige Halbzeug und das fadenförmige Halbzeug gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig gewickelt werden. Hierbei kann das fadenförmige Halbzeug über das flächige Halbzeug gewickelt werden, so dass das fadenförmige Halbzeug zur Stabilisierung des flächigen Halbzeuges beiträgt. According to a further aspect of the invention, the flat semi-finished product and the thread-like semi-finished product can be wound simultaneously or substantially simultaneously. Here, the thread-like semifinished product can be wound over the flat semifinished product, so that the thread-like semifinished product contributes to the stabilization of the flat semifinished product.

Bei der Herstellung von Vorformlingen nur aus flächigem Halbzeug kann es bei nicht zylindrischen Geometrien des Vorformlinges zu einer Wellenbildung kommen, da auf nicht zylindrischen Geometrien die Spannung auf dem textilen, flächenförmigen Halbzeug ungleichmäßig verteilt sein kann. Diese Problematik kann auch bei konischen Bauteilgeometrien vorliegen. Die Wellenbildung kann zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Vorformlings bzw. eines daraus hergestellten Bauteils führen. Eine derartige Qualitätsverringerung kann durch das Wickeln mindestens einer Schicht aus Rovingen über der Schicht aus flächigem Halbzeug vermieden werden. In the production of preforms only from flat semifinished product, non-cylindrical geometries of the preform can cause wave formation, since the tension on the textile, sheet-like semifinished product can be distributed unevenly on non-cylindrical geometries. This problem can also exist with conical component geometries. The wave formation can lead to a deterioration of the mechanical properties of the preform or of a component produced therefrom. Such quality reduction can be achieved by winding at least one layer from rovings over the layer of flat semi-finished product can be avoided.

Die flächigen Halbzeuge können entweder bereits auf der Rolle mit einem Bindemittel benetzt sein oder das Bindemittel wird in einem Zwischenschritt zwischen dem Abrollen des Halbzeugs von der Rolle und dem Drapieren des flächigen Halbzeugs auf den Kern aufgebracht. Das Bindemittel soll dabei dazu beitragen, dass die Geometrie und der Zusammenhalt der einzelnen Lagen des Halbzeugs auf dem Kern fixiert werden. Eine Fixierung kann auch für Arbeitsschritte nach dem Entformen sowie beim Transport in die Rotorblattschale benötigt werden. Ferner soll ein Lagenpaket auch in der Rotorblattschale nicht zusammenrutschen. Hierzu wird das Bindemittel entweder direkt als Haftvermittler aufgetragen und/oder es wird mittels einer Wärmequelle erwärmt. Dieses ist dann so lange klebfähig, bis es wieder abgekühlt ist und die dann aufgebaute Haftverbindung zu anderen Lagen behält. Es können auch Bindemittel eingesetzt werden, die bereits im Ausgangszustand die benötigte Klebrigkeit aufweisen und solche, deren Klebfähigkeit nicht über Wärmezu- und -abfuhr eingestellt wird, sondern z.B. über eine chemische Reaktion oder das Verdunsten von Lösungsmitteln. Dadurch entsteht eine Preform, die ausreichend stabil ist für die nachfolgenden Arbeitsschritte wie z. B. bei trockenen Rovingen das Anbringen von Infusionsaufbauten zum Einleiten von Harz in die Rovinge. The flat semi-finished products can either be already wetted on the roll with a binder or the binder is applied in an intermediate step between the rolling of the semifinished product from the roll and the draping of the flat semi-finished product on the core. The binder is intended to contribute to the fact that the geometry and the cohesion of the individual layers of the semifinished product are fixed on the core. A fixation can also be required for work steps after demolding and during transport into the rotor blade shell. Furthermore, a layer package should not slip together in the rotor blade shell. For this purpose, the binder is either applied directly as a primer and / or it is heated by means of a heat source. This is then stickable until it has cooled down again and then retains the bond formed to other layers. It is also possible to use binders which already have the required tackiness in the initial state and those whose tackiness is not adjusted via heat supply and removal but, for example, via a chemical reaction or the evaporation of solvents. This creates a preform that is sufficiently stable for subsequent operations such. For example, in dry rovings, attaching infusion assemblies to introduce resin into the rovings.

Fadenförmige Halbzeuge sind beispielsweise Rovinge, Fäden, Garne, Zwirne, beispielsweise aus Glas, Aramid, Carbon, Polyester oder Naturfasern (z. B. Baumwolle). Die fadenförmigen Halbzeuge können elastische fadenförmige Halbzeuge darstellen. Ferner ist eine Kombination aus elastischen gestreckten und nicht gestreckten fadenförmigen Halbzeugen möglich. Thread-like semi-finished products are, for example, rovings, threads, yarns, threads, for example of glass, aramid, carbon, polyester or natural fibers (eg cotton). The thread-like semi-finished products can represent elastic thread-like semi-finished products. Furthermore, a combination of elastic stretched and non-stretched thread-like semi-finished products is possible.

Die flächigen textilen Halbzeuge können (z.B. Gewebe, Gelege, Geflechte, Vliese, Matten oder Kombinationen daraus) darstellen. The sheet-like semi-finished textile products may be (e.g., fabrics, scrims, braids, nonwovens, mats, or combinations thereof).

Damit die Rovinge auf den Kern gelangen rotiert der Kern, insbesondere über einen motorischen Antrieb. Durch die Rotation des Kerns werden die Rovinge automatisch auf dem Kern drapiert, so dass das Verfahren weniger zeitaufwändig ist als ein entsprechendes manuelles Verfahren. Zudem wird somit eine einfache, also wenig aufwändige Herstellung eines solchen Vorformlings gewährleistet. In order for the rovings to reach the core, the core rotates, in particular via a motor drive. By rotating the core, the rovings are automatically draped on the core, so that the process is less time consuming than a corresponding manual process. In addition, thus a simple, so inexpensive production of such a preform is guaranteed.

Einige Binder ermöglichen den vorzeitigen Auftrag des Binders auf ein fadenförmiges oder flächiges textiles Halbzeug. Damit kann das Halbzeug bereits mit Binder für den Wickelprozess bereitgestellt werden, Durch das Weglassen des Schrittes des Bebinderns während des Drapierens der Rovinge auf den Kern wird Zeit bei der Herstellung des Vorformlings gespart. Dadurch wird die Gesamtdauer des Kernprozesses reduziert. Some binders allow premature application of the binder on a thread-like or flat semi-finished textile. Thus, the semifinished product can already be provided with binder for the winding process. By omitting the step of binding during the draping of the rovings onto the core, time is saved in the production of the preform. This reduces the overall duration of the core process.

Eine weitere bevorzugte Variante ist der Auftrag des Binders auf gleichzeitig oder im Wechsel mit dem Roving auf den Kern aufgebrachte flächige textile Halbzeuge. Der Bindemittelauftrag auf die flächigen textilen Halbzeuge (z.B. Gewebe, Gelege, Geflechte, Vliese, Matten oder Kombinationen daraus) ist so bemessen, dass die Rovinge mit den flächigen textilen Halbzeugen fixiert werden. Another preferred variant is the application of the binder on flat textile semifinished products applied to the core at the same time or in alternation with the roving. The application of the binder to the sheet-like textile semi-finished products (for example, fabrics, scrims, braids, fleeces, mats or combinations thereof) is dimensioned such that the rovings are fixed with the flat textile semi-finished products.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf die Rovinge und/oder das optionale textile Halbzeug beim Drapieren auf den Kern eine Andruckkraft aufgebracht. Die Andruckkraft kann dabei beispielsweise durch eine Andrückrolle oder eine Walze, die in eine zu dem Kern entgegengesetzte Richtung rotiert und kann optional über die gesamte Länge des Kerns vorgesehen sein, erzeugt werden. Durch die Andruckkraft wird die Haftverbindung zwischen den einzelnen Lagen der Rovinge und/oder das optionale textile Halbzeug verstärkt und somit ein stabiler Vorformling gewährleistet. Eine Andruckkraft wird in einer stärker bevorzugten Variante über die Fadenspannung der Rovinge und/oder das optionale textile Halbzeug bzw. die Spannung in den gleichzeitig oder im Wechsel mit dem Roving auf den Kern aufgebrachten flächigen textilen Halbzeugen aufgebracht. In dieser Variante wird die Faden/Halbzeugspannung genutzt um Radialspannungen senkrecht zur Wickelkernoberfläche in Richtung Kerninnenseite zu erzeugen. Der Vorteil dieser Variante ist, dass die Radialspannungen erhalten bleiben, solange die Fadenspannung aufrechtgehalten wird. Bei Einsatz einer Andrückrolle wird die Andrückkraft nur zeitlich und räumlich begrenzt aufgebracht. In a preferred embodiment, a pressure force is applied to the rovings and / or the optional textile semifinished product when draped onto the core. The pressure force can be generated, for example, by a pressure roller or a roller which rotates in a direction opposite to the core and can optionally be provided over the entire length of the core. The pressure force between the individual layers of the rovings and / or the optional textile semi-finished product is reinforced by the pressure force and thus ensures a stable preform. A pressing force is applied in a more preferred variant on the thread tension of the rovings and / or the optional textile semi-finished product or the tension in the flat textile semi-finished products applied to the core simultaneously or alternately with the roving. In this variant, the thread / semifinished product tension is used to generate radial stresses perpendicular to the winding core surface in the direction of the inner core side. The advantage of this variant is that the radial stresses are maintained as long as the thread tension is maintained. When using a pressure roller, the pressing force is applied only limited in time and space.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Vorformling optional z. B. mittig getrennt werden. Der Vorformling wird also im Wesentlichen durch die Mitte gehend geteilt, so dass mindestens zwei Preformen/Preformteile entstehen. Insbesondere wird der Vorformling in der Mitte z. B. mittels einer Säge oder eines Messers getrennt. Durch dieses Verfahren wird eine hohe Zeitersparnis gegenüber einem manuellen Verfahren erzielt, in dem die (beiden) Preformen einzeln hergestellt werden müssen. Die (beiden) Preformen werden zur Herstellung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes verwendet. Insbesondere kann die Preform trocken geschnitten und dann in das Rotorblatt eingelegt werden. In a particularly preferred embodiment, the preform can optionally z. B. be separated in the middle. The preform is therefore essentially divided by the middle, so that at least two preforms / Preformteile arise. In particular, the preform is in the middle z. B. separated by means of a saw or a knife. By this method, a high time saving compared to a manual method is achieved in which the (two) preforms have to be produced individually. The (two) preforms are used to make a wind turbine rotor blade. In particular, the preform can be cut dry and then inserted into the rotor blade.

Die Preform kann in (runde) Hälften geteilt und dann weiterverarbeitet werden. Alternativ dazu kann die Preform auch in mindestens zwei Teile oder Teilschalen geteilt werden The preform can be divided into (round) halves and then processed further. Alternatively, the preform can also be divided into at least two parts or partial shells

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Drapieren der Rovinge und/oder des textilen Halbzeugs mittels einer Bewegung zu der Längsachse des Kerns durchgeführt. Die Rovinge werden demnach der Länge nach über und/oder seitlich zu dem Kern auf der Rolle entlang geführt. Die Rollen mit den Rovingen bewegen sich dabei insbesondere mit einer an die Rotationsgeschwindigkeit angepassten Geschwindigkeit von einem ersten Ende des Kerns zu einem zweiten Ende des Kerns. Dadurch wird ein gleichmäßiges Aufbringen der Rovinge auf den Kern sichergestellt. Zudem kann dadurch eine Rolle in einer handhabbaren Größe verwendet werden. Rovinge können z. B. in handhabbaren Bobbins mit ca. 20Kg Gewicht gekauft werden. Das Rovingende kann an den Anfang des nächsten Bobbins angeknotet oder angespleißt werden. In a preferred embodiment, the draping of the rovings and / or the semi-finished textile product is carried out by means of a movement to the longitudinal axis of the core. The rovings are therefore guided longitudinally above and / or laterally to the core along the roll. The rollers with the rovings, in particular, move at a speed adapted to the rotational speed from a first end of the core to a second end of the core. This ensures a uniform application of the rovings to the core. In addition, it can be used by a roll in a manageable size. Rovings can z. B. in manageable bobbins with about 20Kg weight to be purchased. The Rovingende can be knotted or spliced to the beginning of the next bobbin.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des Anordnens wenigstens eines Trennelements zum Erzeugen einer Hinterschneidung an einer vorgesehenen Trennstelle des Vorformlings vor dem Drapieren der Rovinge. Ein solches Trennelement ist dabei beispielsweise als Teil des Kerns ausgebildet oder als separates Element an dem Kern angeordnet. Das Trennelement ist insbesondere als nonpermanenter Kern ausgeführt, es ist also nach dem letzten Schritt des Herstellungsverfahrens nicht mehr vorhanden. Dabei ist das Trennelement insbesondere aus Sand, Wachs oder einer aufgeblasenen Folie hergestellt. Alternativ ist das Trennelement aus Kunststoff oder Holz ausgeführt. Das Trennelement ist dabei an der Trennstelle so angeordnet, dass dort eine Hinterschneidung entsteht und somit das Trennen des Vorformlings in mindestens zwei Halbschalen erleichtert wird. Verbleibt das Trennelement am Kern oder ist es austauschbar an dem Kern angeordnet, so wird der Kern beim Trennen durch eine Säge oder ähnliches nicht beschädigt. Er kann demnach für einen weiteren Herstellungsprozess verwendet werden. Im Kern kann ein Trennspalt vorgesehen werden, der so ausgeführt ist, dass er beim Wickeln nicht zusammengedrückt wird. Ein derartiger Spalt kann vorgesehen sein, sodass dann kein Trennelement mehr benötigt wird. Preferably, the method comprises the further step of arranging at least one separating element for creating an undercut at a designated separation point of the preform before draping the rovings. Such a separating element is formed for example as part of the core or arranged as a separate element on the core. The separating element is designed in particular as a non-permanent core, so it is no longer present after the last step of the manufacturing process. In this case, the separating element is made in particular of sand, wax or an inflated film. Alternatively, the separator is made of plastic or wood. The separating element is arranged at the separation point so that there is an undercut and thus the separation of the preform is facilitated in at least two half-shells. Remains the separator at the core or it is interchangeable disposed on the core, so the core is not damaged during separation by a saw or the like. It can therefore be used for a further manufacturing process. In essence, a separating gap can be provided, which is designed so that it is not compressed during winding. Such a gap can be provided, so that then no separating element is required.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vor dem Drapieren der Rovinge von der Rolle auf den Kern eine Trennfolie, insbesondere eine biaxial orientierte Polyesterfolie (= PET-Folie), auf den Kern angeordnet. Die Polyesterfolie fungiert dabei als Trennmittel. Dadurch lassen sich die hergestellten Vorformlinge nach dem Aushärten bzw. Erstarren des Bindemittels leichter von dem Kern lösen. In a preferred embodiment, prior to draping the rovings from the roll to the core, a release film, in particular a biaxially oriented polyester film (= PET film), is arranged on the core. The polyester film acts as a release agent. As a result, the preforms produced after the curing or solidification of the binder can be easily solved by the core.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Kern als ein ovaler, länglicher Körper ausgeführt und wird durch einen Motor bewegt. Dies hat den Vorteil, dass der Kern durch eine einfache Konstruktion realisiert wird. Der Motor versetzt den Kern in eine Rotation und stellt dadurch eine vorbestimmte Vorschubkraft zum Aufwickeln der Rovinge auf den Kern bereit. Dazu muss die Gelegerolle gebremst werden, sonst kann keine definierte Vorspannung der textilen Halbzeuge/Rovinge erreicht werden. Die Rollen der flächigen textilen Halbzeuge werden gebremst. Rovinge werden über Roving-/Fadenbremsen gebremst. Die Drehzahl des Motors ist dabei einstellbar. Ein besonders gleichmäßiges Aufwickeln der Rovinge auf den Kern wird dadurch gewährleistet. Optional können gesteuerte oder geregelte Bremsen eingesetzt werden. In a particularly preferred embodiment, the core is designed as an oval, elongated body and is moved by a motor. This has the advantage that the core is realized by a simple construction. The motor rotates the core thereby providing a predetermined feed force for winding the rovings onto the core. For this purpose, the gel roll must be braked, otherwise no defined bias of the textile semi-finished products / rovings can be achieved. The rolls of flat textile semi-finished products are braked. Rovings are braked by roving / thread brakes. The speed of the motor is adjustable. A particularly uniform winding of the rovings on the core is ensured. Optionally, controlled or regulated brakes can be used.

Der ovale längliche Körper bildet dabei eine mit Hilfe des fertigen Vorformlings herzustellende Oberfläche eines Rotorblatts oder Rotorblattelements. Durch den gleichmäßig erzeugten Vorformling ist ein reibungsloser Ablauf der weiteren Arbeitsschritte zur Herstellung des Rotorblatts oder Rotorblattelements gewährleistet. Die gesamte Prozesszeit ist verkürzt. The oval elongated body forms a surface of a rotor blade or rotor blade element to be produced with the aid of the finished preform. The uniformly generated preform ensures a smooth flow of the further working steps for producing the rotor blade or rotor blade element. The entire process time is shortened.

Vorzugsweise werden in dem Verfahren 10 bis 50, insbesondere 20 bis 40 Rovinge drapiert. Die Rovinge werden, wenn sie aus Glasfasern bestehen, üblicherweise von Bobbins abgezogen, können aber auch von Spulen abgezogen werden. Andere Fasermaterialien werden üblicherweise von Spulen abgezogen, können aber auch von Bobbins abgezogen werden. Durch die Verwendung mehrerer Spulen bzw. Bobbins ist es möglich, verschiedene Rovinge zu verwenden und somit eine optimale Nutzung der verschiedenen Eigenschaften unterschiedlicher Verbundwerkstoffe zu verwenden. Preferably, 10 to 50, in particular 20 to 40 rovings are draped in the process. The rovings, if made of glass fibers, are usually stripped from bobbins, but can also be deducted from spools. Other fiber materials are usually withdrawn from spools, but can also be deducted from bobbins. By using multiple coils or bobbins, it is possible to use different rovings and thus to make optimum use of the different properties of different composites.

In einer bevorzugten Ausführungsform dreht sich der Kern in weniger als 25 Sekunden ein Mal um seine Längsachse, insbesondere in weniger als 9 Sekunden. Dadurch wird eine erste Lage insbesondere in 9 Sekunden auf den Kern aufgebracht. Eine höhere Drehzahl ist auch möglich. In dieser Zeit erhalten die einzelnen Lagen einen ausreichend guten Zusammenhalt untereinander. Insbesondere bei sehr vielen Lagen ist die Zeitersparnis gegenüber einem manuellen Verfahren besonders groß. Dies ist besonders vorteilhaft in Bereichen, in denen viele Lagen verwendet werden müssen, wie beispielsweise im Bereich der Rotorblattwurzel, in dem z.B. 40 Lagen benötigt werden. Da die Rovinge und/oder das textile Halbzeug trocken drapiert werden, kann der Kern sich schneller drehen. In a preferred embodiment, the core rotates once in a time of less than 25 seconds about its longitudinal axis, especially in less than 9 seconds. As a result, a first layer is applied in particular to the core in 9 seconds. A higher speed is also possible. In this time, the individual layers get a sufficiently good cohesion with each other. Especially with very many layers, the time savings compared to a manual process is particularly large. This is particularly advantageous in areas where many layers need to be used, such as in the area of the rotor blade root in which e.g. 40 layers are needed. Since the rovings and / or the semi-finished textile are draped dry, the core can rotate faster.

Zudem wird erfindungsgemäß ein Vorformling für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage vorgeschlagen. Der Vorformling ist dabei gemäß einem Verfahren der vorstehenden Ausführungsform hergestellt. Ein solcher Vorformling hat dabei den Vorteil, dass er in großen Größen, wie es für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage notwendig ist, hergestellt werden kann. Zudem unterliegt er durch das vorab beschriebene Verfahren kaum Qualitätsschwankungen und zeichnet sich daher durch seine besonders hohe Qualität aus. Durch die Verwendung eines solchen Vorformlings wird die Dauer der gesamten Prozesskette bei der Herstellung eines Rotorblatts einer Windenergieanlage reduziert. In addition, a preform for a rotor blade of a wind turbine is proposed according to the invention. The preform is produced according to a method of the preceding embodiment. Such a preform has the advantage that it can be produced in large sizes, as is necessary for a rotor blade of a wind energy plant. In addition, he is subject by the advance described method hardly variations in quality and is therefore characterized by its very high quality. By using such a preform, the duration of the entire process chain in the manufacture of a rotor blade of a wind turbine is reduced.

Weiterhin wird zum Lösen der Aufgabe eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst dabei wenigstens eine Abwickelvorrichtung, auf der wenigstens ein Roving angeordnet ist, wenigstens einen Kern, auf dem der wenigstens eine Roving drapierbar ist, sowie eine Antriebseinrichtung zum Versetzen des Kerns in eine Rotationsbewegung. Ferner kann ein Antrieb und eine Vorrichtung vorhanden sein, um die Rovings bzw. Gelegerollen des textilen Halbzeugs in Kernlängsrichtung zu verfahren. Dabei sind die Rovinge durch die Rotationsbewegung des Kerns auf den Kern drapierbar. Furthermore, an apparatus for producing a preform for a rotor blade of a wind turbine is proposed to solve the problem. The device comprises at least one unwinding device, on which at least one roving is arranged, at least one core, on which the at least one roving is drapable, and a drive device for displacing the core into a rotational movement. Furthermore, a drive and a device may be present in order to move the rovings or gel rolling of the textile semifinished product in the core longitudinal direction. The rovings are draped by the rotational movement of the core on the core.

Eine Bebinderungseinrichtung kann dabei insbesondere eine Sprüheinrichtung darstellen, durch die das textile Halbzeug mit einem Bindemittel versehen wird. Die Vorrichtung ist dabei vorteilhafterweise einfach ausgestaltet, so dass ein Vorformling schnell und kostengünstig hergestellt werden kann. Es ergeben sich somit die Zusammenhänge, Erläuterungen und Vorteile gemäß wenigstens einer Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens. In this case, a binding device can in particular represent a spraying device, by means of which the textile semifinished product is provided with a binder. The device is advantageously designed simply, so that a preform can be produced quickly and inexpensively. This results in the relationships, explanations and advantages according to at least one embodiment of the described method.

Vorzugsweise ist eine Verfahreinrichtung zum Verfahren der wenigstens einen Abrollvorrichtung in Richtung der Längsachse des Kerns vorgesehen. Die Rovinge werden demnach entlang der Längsachse, also von einem ersten zu einem zweiten Ende des vorzugsweise im Querschnitt ovalen oder runden Kerns bewegt und drapiert. Dadurch wird ein gleichmäßiges und gezieltes Aufbringen der Rovinge auf der gesamten Kernoberfläche sichergestellt. Bei der Bewegung der Abrollvorrichtung in Längsachse des Kerns kann der Materialvorrat an Rovingen mit der Abrollvorrichtung mitgeführt werden, es besteht aber auch die Möglichkeit, den Materialvorrat stationär zu positionieren und die Rovingnachführung zur Abrollvorrichtung beweglich zu gestalten, Preferably, a traversing device is provided for moving the at least one unwinding device in the direction of the longitudinal axis of the core. Accordingly, the rovings are moved and draped along the longitudinal axis, that is to say from a first to a second end of the core, which is preferably oval or round in cross-section. This ensures a uniform and targeted application of the rovings on the entire core surface. During the movement of the unwinding device in the longitudinal axis of the core, the material supply of rovings can be carried along with the unrolling device, but it is also possible to position the supply of material in a stationary manner and to make the roving tracking movable to the unwinding device,

Vorzugsweise ist auf dem Kern eine Trennfolie, insbesondere eine Polyesterfolie, angeordnet. Dadurch kann der hergestellte Vorformling einfach und unkompliziert von dem Kern abgelöst werden. Preferably, a release film, in particular a polyester film, is arranged on the core. As a result, the preform produced can be easily and simply detached from the core.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem Kern an einer vorgesehenen Trennstelle des Vorformlings ein Trennelement zum Erzeugen einer Hinterschneidung vorgesehen. Ein solches Trennelement ist dabei insbesondere aus Kunststoff, Holz, Sand oder Wachs ausgeführt. Das Trennelement kann auch mit Luft gefüllt sein, solange die Anordnung des Kerns, der Rovinge darauf und ggf. auch der flächigen textilen Halbzeuge darauf verhindert, dass das Trennelement mit Rovingen oder flächigen textilen Halbzeugen verfüllt wird. Dadurch sind die Trennstellen im Vorformling bereits vorgesehen bzw. der Vorformling kann an entsprechender Stelle einfach getrennt werden. Der Kern wird beim Trennen des Vorformlings in mindestens zwei Teile nicht beschädigt. In a preferred embodiment, a separating element for generating an undercut is provided on the core at an intended separation point of the preform. Such a separating element is in particular made of plastic, wood, sand or wax. The separating element can also be filled with air, as long as the arrangement of the core, the rovings thereon and possibly also the flat textile semi-finished products prevents that the separating element is filled with rovings or flat textile semi-finished products. As a result, the separation points in the preform are already provided or the preform can be easily separated at the appropriate location. The core is not damaged when separating the preform into at least two parts.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist an dem Kern eine Anpressvorrichtung vorgesehen. Eine solche Anpressvorrichtung ist insbesondere als Walze oder Andrückrolle ausgeführt, die über den Kern verläuft. Durch die Anpressvorrichtung wird eine vorbestimmte Andrückkraft auf die Rovinge während des Wickelns auf den Kern ausgeübt. Dadurch wird die Haltekraft der einzelnen Lagen des Halbzeugs verbessert. In a particularly preferred embodiment, a pressing device is provided on the core. Such a pressing device is designed in particular as a roller or pressure roller which extends over the core. By the pressing device, a predetermined pressing force is exerted on the rovings during winding on the core. As a result, the holding force of the individual layers of the semifinished product is improved.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind eine oder mehrere Vorrichtungen vorgesehen, die eine Vorspannung auf die Rovinge und ggf. auf die flächigen textilen Halbzeuge aufbringen. Die Vorspannung bewirkt auf dem Kern radiale Anpresskräfte. In a further particularly preferred embodiment, one or more devices are provided which apply a bias to the rovings and possibly to the flat textile semi-finished products. The bias causes radial contact forces on the core.

Zudem wird erfindungsgemäß eine Windenergieanlage mit einem Turm, einer drehbar an dem Turm gelagerten Gondel, einem drehbar an der Gondel gelagerten Rotor und einer Mehrzahl an dem Rotor befestigter Rotorblätter vorgeschlagen. Von den Rotorblättern ist mindestens eines mit einem Vorformling nach einem der vorgenannten Ausführungsformen hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Produktionszeit einer solchen Windenergieanlage reduziert wird. In addition, the invention proposes a wind turbine with a tower, a nacelle rotatably mounted on the tower, a rotor rotatably mounted on the nacelle, and a plurality of rotor blades attached to the rotor. At least one of the rotor blades is produced with a preform according to one of the aforementioned embodiments. This has the advantage that the entire production time of such a wind turbine is reduced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beispielhaft erläutert. Die Figuren enthalten dabei teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments with reference to the accompanying figures. The figures contain partially simplified, schematic representations.

1 zeigt eine Windenergieanlage in einer perspektivischen Ansicht, 1 shows a wind turbine in a perspective view,

2 zeigt ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik, 2 shows a method according to the prior art,

3a zeigt einen ersten Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 3a shows a first method step of a method according to the invention,

3b zeigt einen weiteren ersten Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 3b shows a further first method step of a method according to the invention,

3c zeigt einen zweiten Verfahrensschritt gemäß einem der Verfahren nach 3a oder 3b, 3c shows a second method step according to one of the methods 3a or 3b .

3d zeigt zwei fertige Vorformlinge für ein Rotorblatt hergestellt gemäß einem Verfahren nach den 3a oder 3b und 3c, und 3d shows two finished preforms for a rotor blade made according to a method according to the 3a or 3b and 3c , and

4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß der Erfindung. 4 shows a schematic sectional view of a wind turbine rotor blade according to the invention.

1 zeigt eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 angeordnet. Der Rotor 106 wird in Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an. 1 shows a wind turbine 100 with a tower 102 and a gondola 104 , At the gondola 104 is a rotor 106 with three rotor blades 108 and a spinner 110 arranged. The rotor 106 is set in operation by the wind in a rotary motion and thereby drives a generator in the nacelle 104 at.

2 zeigt einen Verfahrensschritt zum Herstellen einer Preform oder eines Vorformlings eines Rotorblatts einer Windenergieanlage gemäß dem Stand der Technik. Dabei ist eine Form 1 zu erkennen, in der ein textiles Halbzeug 2 eingelegt ist und mit einem Bindemittel 3 bebindert wird. Dies wird so oft wiederholt, bis eine ausreichende Anzahl an Lagen des textilen Halbzeugs 2 in der Form 1 angeordnet ist. Die Form 1 ist dabei als Halbschale ausgeführt. Um ein komplettes Rotorblatt mit diesem Verfahren herzustellen, sind demnach wenigstens zwei Halbschalen pro Rotorblatt notwendig. Ein solches Verfahren ist demnach sehr zeitaufwändig. Zudem ist das Verfahren durch das manuelle Drapieren der einzelnen Lagen Qualitätsschwankungen unterworfen. 2 shows a method step for producing a preform or a preform of a rotor blade of a wind turbine according to the prior art. There is a form 1 to recognize in which a semi-finished textile 2 is inserted and with a binder 3 is prevented. This is repeated until a sufficient number of layers of the textile semifinished product 2 in the shape 1 is arranged. Form 1 is executed as a half shell. In order to produce a complete rotor blade with this method, therefore, at least two half-shells per rotor blade are necessary. Such a method is therefore very time consuming. In addition, the process is subject by the manual draping of the individual layers quality variations.

3a zeigt einen ersten Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In 3a ist ein Kern 10 sowie eine Rolle oder Bobbin 11 zu erkennen, auf der als ein Ausführungsbeispiel ein fadenförmiges Halbzeug 12 (z.B. ein Roving) aufgerollt ist. Optional können weitere Rollen mit textilem Halbzeug vorgesehen sein. Zwischen dem Kern 10 und der Rolle mit dem textilen Halbzeug kann optional eine Bebinderungseinrichtung 17 angeordnet sein. Der Kern 10 ist in Richtung des Pfeils 14 rotierbar um seine Längsachse 20 angeordnet, vorzugsweise über einen Motor. Dadurch wird das fadenförmige Halbzeug 12 und/oder das textile Halbzeug automatisch von der Rolle oder den Bobbin 11 ab- und auf den Kern 10 aufgewickelt. 3a shows a first method step of a method according to the invention. In 3a is a core 10 as well as a roll or bobbin 11 to recognize on the as an embodiment, a thread-shaped semi-finished product 12 (eg a roving) is rolled up. Optionally, further rolls can be provided with textile semifinished product. Between the core 10 and the role with the textile semifinished product can optionally be a binding device 17 be arranged. The core 10 is in the direction of the arrow 14 rotatable about its longitudinal axis 20 arranged, preferably via a motor. As a result, the thread-shaped semi-finished product 12 and / or the semi-finished textile automatically from the roll or bobbin 11 off and on the core 10 wound.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Vorformling ausschließlich oder im Wesentlichen aus dem fadenförmigen Halbzeug gewickelt werden. Alternativ dazu kann der Vorformling aus Schichten des textilen Halbzeuges und der fadenförmigen Halbzeuge hergestellt werden. Dazu können beispielsweise zunächst eine Mehrzahl von Schichten von textilen Halbzeugen auf den Kern gewickelt werden. Anschließend kann beispielsweise zur Erhöhung der Stabilität eine oder mehrere Schichten von Rovingen bzw. einem fadenförmigen Halbzeug auf die Schichten der fadenförmigen Halbzeuge gewickelt werden. Damit kann insbesondere die Stabilität der Schichten der textilen Halbzeuge erhöht werden. Ferner kann durch das Aufbringen der fadenförmigen Halbzeuge auf den textilen Halbzeugen eine Wellenbildung des textilen Halbzeuges, insbesondere bei nichtzylindrischen Geometrien des Kerns verhindert werden. According to one aspect of the present invention, the preform may be wound exclusively or substantially from the thread-shaped semifinished product. Alternatively, the preform can be made from layers of the textile semifinished product and the thread-like semi-finished products. For this purpose, for example, initially a plurality of layers of semi-finished textile products can be wound onto the core. Subsequently, for example, to increase the stability, one or more layers of rovings or a thread-like semi-finished product can be wound onto the layers of thread-like semi-finished products. In particular, the stability of the layers of the semi-finished textile products can be increased. Furthermore, a wave formation of the textile semifinished product, in particular in non-cylindrical geometries of the core can be prevented by applying the thread-like semi-finished products on the textile semi-finished products.

In 3a ist das fadenförmige Halbzeug 12 bzw. die Rovinge bereits teilweise auf den Kern 10 aufgerollt. Unerwünschte Falten in der herzustellenden Preform werden dadurch vermieden. Die so hergestellte Preform ist stabil und entsprechend für die weiteren Arbeitsschritte vorbereitet. In 3a is the thread-shaped semi-finished product 12 or the rovings already partially on the core 10 rolled up. Unwanted wrinkles in the preform to be produced are thereby avoided. The preform thus produced is stable and prepared accordingly for the further work steps.

3b zeigt eine weitere Ausführungsform eines ersten Verfahrensschritts eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch in 3b ist ein Kern 30 zu erkennen, auf den teilweise als ein Ausführungsbeispiel eines fadenförmigen Halbzeugs 32 aufgerollt ist. Das fadenförmige Halbzeug 32 wird von einer Rolle oder Bobbin 31 auf den Kern 30 aufgerollt. Der Kern 30 rotiert dabei um seine Längsachse 40 in Richtung des Pfeils 34. Im Unterscheid zu 3a wird das fadenförmige Halbzeug 32 zwischen der Rolle 31 und dem Kern 30 optional von unten optional mit einem Bindemittel 33 über eine Bebinderungseinrichtung 37 benetzt. 3c zeigt einen zweiten Verfahrensschritt eines Verfahrens gemäß 3a oder 3b. In 3c ist der Kern 10, 30 zu erkennen. Auf dem Kern 10, 30 ist die für die herzustellende Preform vorbestimmte Anzahl an Lagen des fadenförmigen Halbzeugs 12, 32 erreicht. Die einzelnen Lagen haften dabei gut zusammen. 3b shows a further embodiment of a first method step of a method according to the invention. Also in 3b is a core 30 to recognize, in part as an embodiment of a thread-shaped semi-finished product 32 rolled up. The thread-shaped semi-finished product 32 gets from a roll or bobbin 31 to the core 30 rolled up. The core 30 rotates about its longitudinal axis 40 in the direction of the arrow 34 , In distinction too 3a becomes the thread-shaped semi-finished product 32 between the role 31 and the core 30 Optionally from below optionally with a binder 33 via a binding device 37 wetted. 3c shows a second method step of a method according to 3a or 3b , In 3c is the core 10 . 30 to recognize. On the core 10 . 30 is the predetermined number of layers of the thread-shaped semifinished product for the preform to be produced 12 . 32 reached. The individual layers adhere well together.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die Rovinge und optional die Gelege nicht vorher getränkt. Es erfolgt damit auch kein Aushärten. Vielmehr wird der Vorformling trocken getrennt wie dies z. B. in 3d gezeigt ist. Die Rovinge und das Gelege weisen also keine Matrix auf, so dass sie trocken auf den Kern gewickelt werden können According to one aspect of the invention, the rovings and optionally the scrims are not pre-soaked. There is thus no curing. Rather, the preform is dry separated as z. In 3d is shown. The rovings and the scrim thus have no matrix, so that they can be wound dry on the core

Der Kern kann sich optional in weniger als 25s und insbesondere in weniger als 9s einmal um seine Längsachse drehen. Optionally, the core may rotate about its longitudinal axis in less than 25 seconds, and more preferably less than 9 seconds.

Die Rovinge bzw. die fadenförmigen Halbzeuge können mit einem Abstand zueinander vorgesehen werden. Alternativ dazu können sie auch so dicht gelegt werden, dass sie sich berühren oder übereinander abgelegt werden. Der Abstand zwischen zwei Rovingen kann beispielsweise zwischen 3 bis 30 mm betragen. Alternativ dazu ist auch ein größerer Abstand möglich. The rovings or thread-like semi-finished products can be provided at a distance from each other. Alternatively, they can be placed so tight that they touch or are placed one on top of the other. The distance between two rovings may be, for example, between 3 to 30 mm. Alternatively, a larger distance is possible.

4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblatts gemäß der Erfindung. Eine Vorformling-(Halb)schale 15, 35 ist Teil der Struktur des Rotorblattes 108. Mit anderen Worten, die Vorformling-(Halb)schale 15, 35 ist in das Rotorblatt 108 integriert. Insbesondere ist eine Vorformling-(Halb)schale 15, 35 in eine Rotorblatt-(Halb)schale integriert. 4 shows a schematic sectional view of a wind turbine rotor blade according to the invention. A preform (half) shell 15 . 35 is part of the structure of the rotor blade 108 , With others In words, the preform (half) shell 15 . 35 is in the rotor blade 108 integrated. In particular, a preform (half) shell 15 . 35 integrated into a rotor blade (half) shell.

Gemäß der Erfindung werden fadenförmige Halbzeuge z. B. in Form von Rovings verwendet. Ein Roving gemäß der Erfindung ist ein Bündel, Strang oder ein Multifilamentgarn aus einer Mehrzahl von Einzelfilamenten oder Fasern. Ein Roving kann aus tausenden von einzelnen Filamenten oder Fasern bestehen. Rovinge gemäß der Erfindung sind bevorzugt Glasrovinge. Alternativ dazu können auch Carbonrovinge vorgesehen werden. According to the invention thread-like semi-finished z. B. used in the form of rovings. A roving according to the invention is a bundle, strand or a multifilament yarn of a plurality of single filaments or fibers. A roving can consist of thousands of individual filaments or fibers. Rovings according to the invention are preferably glass rovings. Alternatively, carbon rovings may be provided.

Anstelle von Rovingen können auch andere fadenförmige Halbzeuge eingesetzt werden, wie beispielsweise Fäden, Garne, Zwirne aus Glas, Aramid, Carbon, Polyester, Naturfasern (z.B. Baumwolle). Optional können elastische, fadenförmige Halbzeuge vorgesehen sein. Ferner können optional eine Kombination aus elastischen, gestreckten und nicht gestreckten Halbzeuge vorgesehen werden. Instead of rovings, other thread-like semi-finished products can be used, such as threads, yarns, threads of glass, aramid, carbon, polyester, natural fibers (for example cotton). Optionally, elastic, thread-like semi-finished products can be provided. Furthermore, optionally a combination of elastic, stretched and unstretched semi-finished products can be provided.

Gemäß der Erfindung wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt hergestellt, wobei die (beiden) Vorformling-(Halb)schalen bei der Herstellung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes verwendet werden. In accordance with the invention, a wind turbine rotor blade is made using the preform shells in the manufacture of a wind turbine rotor blade.

Gemäß der Erfindung wird das Windenergieanlagen-Rotorblatt aus mindestens zwei Rotorblatt-(Halb)schalen zusammengesetzt, wobei in jeder der Halbschalen eine der beiden aufgetrennten Hälften des Vorformlings verwendet wird. Alternativ dazu kann das Rotorblatt auch aus einer Mehrzahl von Teilen oder Teilschalen zusammengesetzt werden. According to the invention, the wind turbine rotor blade is composed of at least two rotor blade (half) shells, wherein one of the two split halves of the preform is used in each of the half shells. Alternatively, the rotor blade can also be composed of a plurality of parts or partial shells.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung können zusätzlich zu den fadenförmigen Halbzeugen (z. B. Rovings) auch textile Halbzeuge verwendet werden. Hierbei können Schichten mit fadenförmigen Halbzeugen und mit textilen Halbzeugen verwendet werden. According to one aspect of the invention, textile semi-finished products can be used in addition to the thread-like semi-finished products (eg rovings). In this case, layers with thread-like semi-finished products and with textile semi-finished products can be used.

Unter einem textilen Halbzeug werden vorliegend insbesondere flächige Halbzeuge wie beispielsweise Gelege, Gewebe oder Geflechte sowie 3D-Halbzeuge wie 3D-Gewebe oder Multiaxial-Gelege verstanden. Insbesondere werden für das erfindungsgemäße Verfahren Glasfaser-Gelege verwendet. Diese textilen Halbzeuge werden auf einer Rolle als fertige Bahnware bereit gestellt. In the present case, a semi-finished textile product is understood to be, in particular, flat semifinished products such as, for example, scrims, woven or braided fabrics and 3D semi-finished products, such as 3D fabric or multiaxial scrim. In particular, fiberglass scrims are used for the process according to the invention. These semi-finished textile products are provided on a roll as finished sheet goods.

Das textile Halbzeug ist dabei vorzugsweise trocken, also ohne dass eine Matrix in das Halbzeug eingebracht ist und nur aus den entsprechend verarbeiteten Fasern bestehend. The semi-finished textile product is preferably dry, ie without a matrix being introduced into the semifinished product and consisting only of the correspondingly processed fibers.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der oben beschriebene Vorformling im Schiffsbau, beim Schienenfahrzeugbau, beim Fahrzeugbau, beim Flugzeugbau oder beim Rohrleitungsbau verwendet werden. According to a further aspect of the present invention, the preform described above can be used in shipbuilding, rail vehicle construction, vehicle construction, aircraft construction or pipeline construction.

Wenn gemäß der Erfindung der Vorformling nur aus Rovingen oder mit einem sehr hohen Anteil von Rovingen gewickelt ist, dann kann die Faserausrichtung den Belastungen im Bauteil angepasst werden. Dabei können bei gleichem Gewicht bessere mechanische Eigenschaften erzielt werden. If according to the invention the preform is wound only from rovings or with a very high proportion of rovings, then the fiber orientation can be adapted to the stresses in the component. It can be achieved with the same weight better mechanical properties.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Vorformling im Wesentlichen aus einem textilen Halbzeug gewickelt, wobei zwischen Einlegen der Schichten der textilen Halbzeuge Schichten von fadenförmigen Halbzeugen vorgesehen ist, um die Stabilität des Vorformlings zu erhöhen sowie um eine Wellenbildung der textilen Halbzeuge bei der Drapierung auf dem Kern zu vermeiden, insbesondere wenn der Kern nicht zylindrisch ist. Das Gewichts- oder Volumenverhältnis zwischen dem textilen Halbzeug und dem fadenförmigen Halbzeug ist 90:10. Alternativ dazu kann das Verhältnis 95:5 darstellen. Insbesondere vorteilhaft ist ein Verhältnis zwischen 98:2. Dies ist hinsichtlich der Kosten für den Vorformling vorteilhafter, weil der Vorformling schneller gewickelt werden kann. Das Gelege und die Rovings können alternativ auch gleichzeitig auf den Kern gewickelt werden. Dazu können mindestens zwei Abspuleinheiten, (eine für das Gelege und eine für die Roving) verwendet werden. According to a further aspect of the present invention, the preform is essentially wound from a textile semifinished product, wherein layers of thread-like semi-finished products are provided between the layers of semifinished textile products in order to increase the stability of the preform and to corrugate the textile semi-finished products during draping on the core, especially if the core is not cylindrical. The weight or volume ratio between the semi-finished textile product and the thread-like semi-finished product is 90:10. Alternatively, the ratio may be 95: 5. Particularly advantageous is a ratio between 98: 2. This is more advantageous in terms of the cost of the preform because the preform can be wound faster. The clutch and the rovings can alternatively be wound simultaneously on the core. At least two unwinding units (one for the scrub and one for the roving) can be used for this purpose.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können textile flächige Halbzeuge bei der Herstellung eines Vorformlings verwendet werden. Zusätzlich dazu können die textilen flächigen Halbzeuge durch die Rovings auf dem Kern angedrückt werden. Damit kann beispielsweise eine Wellenbildung der flächigen Halbzeuge verhindert werden. According to one aspect of the present invention, textile sheet semi-finished products can be used in the manufacture of a preform. In addition, the textile flat semi-finished products can be pressed by the rovings on the core. Thus, for example, a wave formation of the flat semi-finished products can be prevented.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Bebindern der Rovinge bzw. der Gelege ein optionaler Schritt. According to one aspect of the present invention, the weaving of the rovings or scrim is an optional step.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Method for producing a preform ( 15 . 35 ) of a wind turbine rotor blade with the steps: - providing at least one thread-like semifinished product, in particular a roving ( 12 . 32 ) on at least one roll ( 11 . 31 ), - draping the at least one thread-like semifinished product ( 12 . 32 ) of the at least one roll ( 11 . 31 ) on a core ( 10 . 30 ) by means of a rotation of the core ( 10 . 30 ), and - separating the preform ( 15 . 35 ) to obtain at least two preform shells.

Method according to claim 1, wherein the thread-like semi-finished product ( 12 . 32 ) dry on the core ( 10 . 30 ) is wound.

The method of claim 2, wherein the core ( 10 . 30 ) rotates once in less than 25s about its longitudinal axis, especially in less than 9s.

Method according to claim 1 or 2, wherein in addition to the thread-like semi-finished products ( 12 . 32 ) textile semi-finished products on the core ( 10 . 30 ), wherein the textile semifinished product and the thread-like semifinished product successively or substantially simultaneously on the core ( 10 . 30 ) are wound up.

Method according to claim 3, wherein the draping of the at least one thread-like semifinished product ( 12 . 32 ) and / or the semi-finished textile product by means of a movement to a longitudinal axis of the core ( 10 . 30 ) is carried out.

The method of claim 5, wherein the thread-like semi-finished product is wound on at least one layer of textile semifinished product in order to stabilize the textile semifinished product.

Method according to one of the preceding claims, wherein prior to the draping of the thread-like semifinished product ( 12 . 32 ) of the role ( 11 . 31 ) on the core ( 10 . 30 ) a release film, in particular a polyester film, on the core ( 10 . 30 ) is arranged.

Method according to one of the preceding claims, wherein the core ( 10 . 30 ) is designed as an elongate body with variable cross-section on a drive axle and is moved by a motor.

Method according to one of the preceding claims, wherein the thread-like semi-finished product ( 12 . 32 ) when draping on the core ( 10 . 30 ) A pressing force is applied or a bias voltage for generating a pressing force is provided.

Preform ( 15 . 35 ) for a wind turbine rotor blade, said preform being made according to a method of the preceding claims.

Wind turbine rotor blade with a preform according to claim 10.

Device for producing a preform ( 15 . 35 ) for a wind turbine rotor blade, comprising: - at least one roller or bobbin ( 11 . 31 ), on which at least one thread-like semi-finished product ( 12 . 32 ) is arranged, - at least one roll on which a flat semi-finished textile product is arranged, - at least one core ( 10 . 30 ) on which the thread-shaped semifinished product and the semi-finished textile product ( 12 . 32 ) is drapable, - a drive means for displacing the core ( 10 . 30 ) in a rotational movement, wherein the core ( 10 . 30 ) rotates once in less than 9s about its longitudinal axis, whereby the thread-like semi-finished product ( 12 . 32 ) and the textile semifinished product by the rotational movement of the core ( 10 . 30 ) on the core ( 12 . 32 ) is drapable.

Wind turbine, with - a tower, A gondola rotatably mounted on the tower, - A rotatably mounted on the nacelle rotor, and - A plurality of rotor blades attached to the rotor, of which at least one has been prepared with a preform according to claim 9.

Use of a preform made by a process according to any one of claims 1 to 9 for the manufacture of a wind turbine rotor blade, in which the wind turbine rotor blade is composed of two rotor blade half-shells, wherein at least one of the two rotor blade half shells has a preform half shell.