DE2746189A1 - Rotorblaetter in gfk und kfk-leichtbauweise - Google Patents

Rotorblaetter in gfk und kfk-leichtbauweise

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Description

  • Rotorblätter in GFK- und KFK-Leichtbauweise
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Jier£tellung von Rotorb1ättern in G'a~faser- der Kohlefaserkunststoff-Leichtbauweise.
  • Bekannt ist es, daß z.B. in den letzten Jahren insbesondere Rotorblätter für Windgeneratorcn in Glasfaser-Kompositbauweise, neben Aluminium und Stahl, hergestellt und auch erprobt worden sind. Dbci erwies sich die Relation in Bezug auf Gewicht - Belastung von Sta.-' 1, Al 1,4 , Glasfaser 2,5 und Kohlefaser 7 zugunsten der Faserstoffe als sehr vorteilhaft.
  • Es fehlten bisher Herstellungsverfahren, die Rotorblätter ähnlich einem Rohr, welches nahezu die Biegesteifigkeit eines Vollmnterials besitzt, zu fertigen. Hierbei scheiterte die Herstellung an der in drei Ebenen zu fertigenden Formgebung des Rotorblattes.
  • Dieses fehlende Herstellungsverfahren und damit das Gewicht-/Belastungsverhältnis wurde teilweise durch Waben- und Spantenkonstruktion im Tragflächenbau bei Flugzeugen gelöst, indem die Außenheit als tragendes Konstruktionselement Verwendung fand. Diese Konstruktionsart ist in der Herstellung sehr aufwendig, teuer una Kompliziert, so daß sich dieses Herstellungsverfahren für Propeller und Rotorblätter nicht durchsetzen konnte.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Umgehung der aufgezeigten Nachteile und Probleme eine leichte Rotorblattkonstruktion und deren Herstellung zu finden.
  • Gemäß der Erfindung kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, indem ein verformbares, harzgetränktes Glasfaser- oder Kohlefasergewebe über eine vorgegebene Form gezogen wird, so daß das Gewebe anschliessend auf der Form aushärtet und durch Auftrennen der zusammenlaufenden Gewebeschicht an der Hinterkante des Rotorblattes getrennt und entformt wird. Die aufgetrennte Hinterkannte wird anschließend wieder verklebt und der Hohlraum des Rotorblattrohres mit einem Hartschaum ausgeschäumt.
  • Hierbei übernimmt der Hartschaum eine Stiitz- und Wabenkonstruktion, die in Zusammenhang mit der umgebenden Kunststoff-Fasergewebeschicht eine hervorragende Stabilität und Festigkeit bei erreichter Leichtbauweise ergibt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß in Anspruch 2 ein Rotorblatt hergestellt werden kann, das durch ein schmales und schnelles Profil direkt ohne Getriebe auf einem Generator arbeitet, um Achs- und Zentrifugalkräfte in Grenzen zu halten. Zweckmäßig ist hierbei, daß als Hartschaum oder Ausschaummittel, wie in Anspruch 3 erwähnt, Polyuertanschaum verwendet wird. Ebenso kann auch wie in Anspruch 4 der Innenraum 2 in einer Form vorgeschäumt und die Außenhaut 3 anschließend aufgebracht werden.
  • Ein Rotorblatt in der in der Erfindung bezeichneten Konstruktion hergestellt hat gegenüber einem in herkömmlicher Kompositbauweise hergestellten Rotorblatt etwa 1/7 des Gcsamtgewichts. Außerdem ist die Herstellung sehr einfach, und die Material- und Ilerstellungskosten liegen weit unter denen für vergleichbare Rotorblätter.
  • Die Leichtbauweise ermöglicht überhaupt erst eine einfache und leichte Konstruktion von indenergiekonvertern durch Direktantrieb des Generators.
  • Ein in der Ausfiihrung beschriebenes Rotorblatt wird in der Weise hergestellt, daß zunächst eine in Harz getränkte Glasfasermatte l über eine Mutterform 2 gezogen und nach Aushärten dursil Auftreniien der zusammenlaufenden Gewebeschicht an der Hinterkante 3 die Fasermatte entformt wird. Nach der anschließenden Verklebung wird der Innenraum ausgeschäumt, und somit tritt anstelle der Mutterform 2 der Hartschaum. Damit ist der Arbeitsgang abgeschlossen.
  • Leerseite

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Rotorblattes in GFK- oder KFK-Leichtbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß ein verformbares harzgetränktes Glasfaser- oder Kohlefasergewebe über eine vorgegebene Form gezogen, das Gewebe anschließend in der Form ausgehärtet und durch Auftrennen der zusammenlallfenden Gewcbeschichi; dr der Hinterkante entformt wird und anschließend die aufgetrennte Hinterkante wieder verklebt und der Innenraum ausgeschäumt wird, so daß eine in sich tragende Wabenkonstruktion entsteht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch Verwendung von schmalen und schnellen Profilen direkt ohne Getriebe auf einem Generator gearbeitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Ausschäummittel ein Polyuretan-Schaum verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Rotorblattes in einer Form mit einem Polyuretanhartschaum zuerst geschäumt und anschließend das harzgetränkte Außenfasergewebe oder Faserwickel aufgebracht wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0100131A1 (de) * 1982-07-28 1984-02-08 Stichting Projectbeheerbureau Energieonderzoek Verfahren zur Herstellung von Blättern von Axialventilatoren und Windrädern
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