DE10340560A1

DE10340560A1 - Maschinengehäuse in modularer Sandwichbauweise

Info

Publication number: DE10340560A1
Application number: DE10340560A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. Förster; Frank Dr.-Ing. Hentschel
Original assignee: HAASE GFK TECHNIK GmbH; HAASE GFK-TECHNIK GmbH
Current assignee: HAASE GFK TECHNIK GmbH; HAASE GFK-TECHNIK GmbH
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2005-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Gehäusen bzw. Containern vorzugsweise als Verkleidungen für Windkraftanlagen in Modulbauweise, wobei die zur Herstellung unterschiedlicher Größen notwendigen Formwerkzeuge auf drei Werkzeuge für die Module minimiert werden. Die Module bestehen vorzugsweise aus Sandwichbauteilen in drei Grundformen für Ecke, Kante und Fläche, wobei, entsprechend der Gehäusegröße, die Länge, Breite und Höhe variiert werden können. Die Module sind miteinander verbindbar und können in Länge, Breite und Höhe an die jeweilige Gehäusegröße und Gehäuseform angepasst werden, ohne dass ein zusätzliches Formwerkzeug erforderlich ist.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Gehäuses bzw. Containers in Modulbauweise, das insbesondere als Verkleidung für eine Windkraftanlage bestimmt ist. Die Module bestehen vorzugsweise aus Sandwichbauteilen in drei Grundformen für Ecke, Kante und Fläche, wobei entsprechend der Gehäusegröße die Länge, Breite und Höhe variiert werden können. Um die Kosten für die Fertigung faserverstärkter Gehäuse bzw. Container in Sandwichbauweise nachhaltig zu senken bei gleichzeitiger Verbesserung der Gebrauchseigenschaften, bedarf es einer Reduzierung der Formteil- und Montagekosten.

Gegenwärtig werden großvolumige Gehäuse bzw. Container aus faserverstärktem Kunststoff aus mehreren Bauteilen hergestellt, wobei jedes Bauteil einer eigenen Werkzeugform bedarf. Werkzeugformen sind bei größeren Abmaßen kostenintensiv und können nur für eine Baugröße verwendet werden. Für Wärme- und Schallabsorption wird zusätzlich von innen ein geeignetes Dämmmaterial eingeklebt.

Modulbauweisen sind bekannt, indem beispielsweise nach der DE 100 07 293 A1 mehrere Module gleicher Konstruktion in beliebiger Richtung angeordnet und miteinander verbunden werden.

Ein Maschinengestell in Modulbauweise bestehend aus Groß- und Kleinmodulen wird in DE 101 44 028 A1 näher beschrieben.

Schnitt- und Verbindungsstellen bei komplexen Bauteilen werden bei einem Kraftfahrzeug in Modulbauweise in DE 101 09 646 A1 erläutert.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Gehäusen bzw. Containern vorzugsweise als Verkleidungen für Windkraftanlagen in Modulbauweise, wobei die zur Herstellung unterschiedlicher Größen notwendigen Formwerkzeuge auf drei Werkzeuge für die Module minimiert werden. Die Module können in Länge, Breite und Höhe an die jeweilige Gehäusegröße und Gehäuseform angepasst werden, ohne dass ein zusätzliches Formwerkzeug erforderlich ist.

Die erfindungsgemäßen Gehäuse bzw. Verkleidungen sind aus Gewichtsgründen dadurch gekennzeichnet, dass die drei Grundmodule in Sandwichkonstruktion hergestellt sind. Die Module weisen im Randbereich gerade Teilabschnitte auf, worüber diese miteinander verbunden sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dadurch kann ein konstruktiv einfaches und leichtes Gehäuse, wie in 1 dargestellt, geschaffen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben:
In 2 ist schematisch ein Gehäuse in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht dargestellt, wobei alle Kantenmodule 1 aus einer Grundform stammen. Die Kantenmodule 1, die Flächenmodule 2 und die Eckmodule 3 können durch Beschnitt oder partielles Belegen der Form mit einem schrägen Rand versehen werden. Flächenmodule auf der Längsseite 2' und auf der Stirnseite 2'' können in Länge, Breite, Höhe sowie in der Anzahl der Seiten variieren. Dadurch können Gehäuse mit unterschiedlichen Geometrien aus drei Grundformen hergestellt werden.
Die Sandwichmodule bestehen vorzugsweise aus druckfestem Wabenprofil- oder Schaumkern und Deckschichten aus faserverstärktem Kunststoff. Der faserverstärkte Kunststoff kann in einfacher Art und Weise aus Glasgelege, Glaswirrfasermatte und Vlies bestehen.
Erfindungsgemäß können die Sandwichmodule mit Deckschichten aus Epoxidharzprepregs hergestellt werden. Dabei können im Nasspressverfahren durch die Zufuhr von Wärme und Druck Formteile mit hochfesten dünnen Deckschichten hergestellt werden. Die Verwendung von Epoxidharz als Matrixwerkstoff gewährleistet eine höhere Medienbeständigkeit, Stabilität und Festigkeit bei geringerem Gewicht als bei der Verwendung anderer Kunststoffe oder von Metallen. Die Herstellung von Sandwichmodulen im Nasspressverfahren erfolgte beispielhaft mit faserverstärkten Deckschichten unter 1 Millimeter Wandstärke bei einem Fasergehalt von über 60 Gewichtsprozent.
Da die Steifigkeit der Konstruktion von Sandwichmodulen etwa mit dem Quadrat der Dicke zunimmt, wird durch den entsprechenden Lagenaufbau eine wesentliche Qualitätsverbesserung erwartet. Dies sollte generell aber insbesondere für den Off-Shore-Bereich, d.h. für Anlagen, die auf Gewässern installiert werden können, von Bedeutung sein.
Die Formteile werden zur Zeit aus jeweils einer Laminierform für jeden Typ hergestellt. Das bedeutet jeweils pro Typ mindestens eine Form für Bodenwanne, Seitenteil, Stirnseite vorn, Stirnseite hinten und Dach: Hier gehört es zum Stand der Technik, die Konstruktion auf einfache Module zu focusieren womit eine höhere Flexibilität bei deutlich geringeren Formkosten erwartet wird.
Der Einsatz von faserverstärkten Epoxidharzprepreg als Deckschicht und einem leichten Waben- oder Schaumkern ermöglicht die Herstellung von Sandwichgehäusen die wesentlich steifer, leichter und bei Anwendung der Erfindung kostengünstiger herzustellen sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Gehäusen bzw. Containern unterschiedlichster Form und Größe aus modularen Sandwichmodulen vorzugsweise zur Verkleidung einer Windkraftanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Module der Verkleidung aus drei Grundformen für Ecken, Kanten und Flächen gebildet werden.
Verfahren zur Herstellung von Gehäusen bzw. Containern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module aus einem Sandwich mit druckfestem, wärme- und schallabsorbierendem Kernmaterial und Deckschichten aus festem faserverstärktem Kunststoff bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Module über einen stetig verlaufenden Rand erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Sandwichmodule schichtartig faserverstärkter Epoxidharzprepreg, Kernmaterial, faserverstärkter Epoxidharzprepreg aufgetragen wird und durch Zufuhr von Wärme und Druck die Formgebung und Aushärtung erfolgt, wobei die Deckschichten mit dem Kernmaterial fest miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Sandwichmodule Deckschichten aus verstärktem oder unverstärktem Kunststoff oder Aluminium mit dem Kernmaterial verklebt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei faserverstärkten Deckschichten die Faserart, der Fasergehalt und die Faserorientierung entsprechend der Beanspruchung angepasst werden.