EP2536547A1 - Verfahren zum herstellen von windenergieanlagen-rotorblättern und windenergieanlagen-rotorblatt - Google Patents

Verfahren zum herstellen von windenergieanlagen-rotorblättern und windenergieanlagen-rotorblatt

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EP2536547A1
EP2536547A1 EP11703714A EP11703714A EP2536547A1 EP 2536547 A1 EP2536547 A1 EP 2536547A1 EP 11703714 A EP11703714 A EP 11703714A EP 11703714 A EP11703714 A EP 11703714A EP 2536547 A1 EP2536547 A1 EP 2536547A1
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EP
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channel
core
rotor blade
resin
wind turbine
Prior art date
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Withdrawn
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EP11703714A
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French (fr)
Inventor
Sven Muschke
Johannes Kannenberg
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Original Assignee
Wobben Properties GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing wind turbine rotor blades and a wind turbine rotor blade.
  • Rotor blades of wind turbines which are often performed as fiber composite components, are regularly exposed to years of weather and extreme weather conditions, they must be able to resist this. On the one hand, this is a matter of designing the rotor blades. On the other hand, the rotor blades then actually have to have appropriate material properties. This already results from the fact that it is precisely the fiber composite construction that makes it possible to produce durable and durable components.
  • Rotor blades for wind turbines are typically produced in a vacuum infusion process.
  • fiberglass mats and hard foam or balsa wood are designed as a core in a mold for the rotor blade and impregnated with a pump and a hose system in vacuum with resin.
  • the rotor blade then has a core member and glass fiber reinforced epoxy resin on both sides of the core in a sandwich construction.
  • the resin is typically infused or injected in a vacuum infusion or injection process.
  • a film may be provided to create a vacuum below the film.
  • the vacuum is particularly advantageous because it results in improved spreading of the resin.
  • a flow aid is placed between the core and the other layers of the fabric. The flow aid serves to allow the resin to spread quickly, so that the material of the rotor blade is uniformly saturated.
  • WO 2009/003477 A1 describes a method for manufacturing a rotor blade.
  • a core is used which has grooves on one or both sides. The grooves in the core should serve to better bend the core can.
  • a method for manufacturing a wind turbine rotor blade or a fiber composite component is provided.
  • at least one mold is provided and a scrim with at least one core is placed in the at least one mold.
  • the core has an upper side with first channel sections and a lower side with second channel sections, and connecting sections between the first and second channel sections.
  • the first and second channel sections alternate. Resin may in particular be supplied through the first and / or second channel sections until the scrim is sufficiently saturated.
  • the feeding of resin is done in a vacuum injection process.
  • the present invention also relates to a wind turbine rotor blade or a fiber composite component having at least one core having a first side and a second side. At least one first channel section is provided in the first side and at least one second channel section is provided in the second side. Further, connecting portions are provided at the transition portions of the first and second passage portions.
  • the first and second channel portions alternate along the length of the core.
  • the first and second channel sections are milled into the core.
  • the invention relates to the idea of forming at least one channel in the core or the core material of a wind turbine rotor blade or a fiber composite component.
  • a channel is at least partially formed on the top and at least one channel at least partially on the bottom, wherein a connecting portion between the channel sections on the top and the channel is provided on the bottom.
  • This can be done for example by a through hole in the region of an overlap of the channels of the top and bottom. This can but z. B. also be done on the setting of the channel depth. If this is set slightly larger than half the material thickness, openings in the overlap area of the top and bottom channels will automatically result in connections between both channels.
  • the resin can now be supplied to the channel (s). Through the connection at the intersections of the channels at the top and bottom of the resin can spread evenly over the entire length of the channel and thus along the entire core material or the entire Geleges.
  • a sprue so a connection for the supply of the resin can be provided both on the Oberais also on the bottom to supply the resin.
  • the sprues z. B. be provided at the outer ends of the channels.
  • a transverse milling may be provided at the butts between the cores to provide interconnection of the channels.
  • the channels are formed by milling in the cores.
  • the channels can be produced with known and well-controlled and proven working methods.
  • the channels can be generated already during the production of the cores, so that the cores can be inserted as finished semi-finished products in the mold.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a core element of a wind turbine rotor blade according to a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 shows a simplified plan view of such a core element
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a core of a fiber composite component such as e.g. of a wind turbine rotor blade according to a first embodiment in a perspective view.
  • the core 100 has an upper side (first side) 101 and a lower side (second side) 102.
  • first side 101 a plurality of first channel sections 110 and on the lower side 102, a plurality of second channel sections 120 are formed, e.g. milled in.
  • connecting sections 130 for example in the form of through-holes 130, may be provided.
  • a continuous channel consisting of first channel sections, second channel sections and connecting sections 110, 120, 130 is provided. If the channel sections 110, 120 are made slightly deeper than half the material thickness, a connection in the intersection area of these channel sections 110, 120 results automatically.
  • the core may be configured as a solid plate.
  • the channel thus runs partly on the upper side 101 and partly on the lower side 102.
  • the channel runs alternately on the upper and lower side 101, 102, but may be formed continuously through the connections 130.
  • this channel can z.
  • a resin such as a glass fiber reinforced epoxy resin may be introduced in a vacuum infusion process which then propagates from the channel until the core element is completely covered with a predetermined thickness of the resin.
  • the core or the core element 100 and z.
  • the resin may be supplied to the channel 110, 120 in a vacuum infusion process wherein the resin first fills the channel and then spread evenly in the scrim on and under the core member 100.
  • the amount of resin is such that it comes to a sufficient impregnation of the Geleges.
  • the channel may be used with the first and second channel sections 110, 120 for transporting the epoxy resin.
  • the epoxy resin can be fed via a sprue at the ends of the channels 110, 120 both at the top and at the bottom to spread through the channel according to the invention quickly and evenly in the form and impregnate the scrim.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a part of a core or core element 100 according to the invention for a fiber composite component, such as. Example, a wind turbine rotor blade, in which resin 500 is supplied for example in a vacuum injection method. As can be seen in FIG. 2, the resin 500 has already partially expanded. It can be seen in FIG. 2 that the resin propagates along the channel 110, 120, 130.
  • the inventive method for producing a fiber composite component or a wind turbine rotor blade the time for the production of a wind turbine rotor blade is reduced. Furthermore, no flow aids are required. With the method according to the invention for producing a wind turbine rotor blade, production of a rotor blade in one piece can be simplified.
  • the wind turbine rotor blade according to the invention can be produced for example in a sandwich process.
  • a sandwich material such as PVC foam, balsa wood etc. provided as a core of the rotor blade.
  • a channel can be milled. Through this channel, a transport of resin can be enabled or accelerated.
  • the supply of the resin can be done directly via a sprue on the top or bottom or indirectly via channels in the component or in the core. If the core consists of several pieces, transverse cuts can also be provided at the joints of these pieces to ensure that the connection of the channel is given.
  • the resin can spread faster than outside.
  • the flow aid can be omitted when using the resin channel.
  • the resin channel is preferably provided in the longitudinal direction of the core member so that the resin can spread quickly through the resin channel along the longitudinal direction and then spread further beyond the channel. This can lead to a more uniform spreading of the resin, since the propagation within the resin channel is faster than outside.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention.
  • the wind energy installation 1 has a tower 10 with a gondola 20 at the upper end of the tower 10.
  • a gondola 20 at the upper end of the tower 10.
  • the rotor blades 30 are arranged.
  • the rotor blades 30 have a rotor blade tip 32 and a rotor blade root 31.
  • the rotor blades 30 are fastened to the rotor blade root 31, for example on the rotor hub 21.
  • the pitch angle of the rotor blades 30 is preferably controllable according to the current wind speed.
  • the wind turbine rotor blades 30 of FIG. 3 can be manufactured according to the first embodiment.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes. Um eine wirtschaftlichere Fertigung mit hoher Qualität zu ermöglichen sind folgende Schritte vorgesehen: Vorsehen mindestens einer Form, Platzieren eines Geleges mit mindestens einem Kern in der Form, wobei der Kern eine Oberseite mit ersten Kanalabschnitten und eine Unterseite mit zweiten Kanalabschnitten sowie Verbindungsabschnitte zwischen den ersten und zweiten Kanalabschnitten aufweist, Zuführen von Harz, insbesondere durch die ersten und/oder zweiten Kanalabschnitte, bis das Gelege ausreichend durchtränkt ist.

Description

Verfahren zum Herstellen von Windenergieanlagen-Rotorblättern und Windenergieanlagen-Rotorblatt
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Windenergieanlagen- Rotorblättern und ein Windenergieaniagen-Rotorblatt.
Da Rotorblätter von Windenergieanlagen, die oft als Faserverbundbauteile ausgeführt werden, regelmäßig über Jahre der Witterung und auch extremen Wetterbedingungen ausgesetzt sind, müssen sie diesen auch widerstehen können. Das ist einerseits eine Sache der Auslegung der Rotorblätter. Anderseits müssen die Rotorblätter dann auch tatsächlich über entsprechende Materialeigenschaften verfügen. Das ergibt sich bereits daraus, dass gerade die Faserverbundbauweise es erlaubt, belastbare und dauerhafte Komponenten herzustellen. So werden Rotorblätter für Windenergieanlagen typischer- weise in einem Vakuum-Infusionsverfahren hergestellt. Hierbei werden Glasfaser-Matten sowie Hartschaum oder Balsaholz als Kern in einer Form für das Rotorblatt ausgelegt und mittels einer Pumpe und einem Schlauchsystem im Vakuum mit Harz getränkt. Somit weist das Rotorblatt anschließend ein Kemelement und glasfaserverstärktes Epoxidharz auf beiden Seiten des Kerns in einer Sandwichbauweise auf. Das Harz wird dabei typischerweise in einem Vakuum-Infusionsverfahren bzw. Injektionsverfahren infundiert bzw. injiziert. Hierbei kann eine Folie vorgesehen werden, um ein Vakuum unterhalb der Folie zu erzeugen. Das Vakuum ist insbesondere vorteilhaft, weil es zu einer verbesserten Ausbreitung des Harzes führt. Üblicherweise wird eine Fließhilfe zwischen dem Kern und den anderen Schichten des Geleges platziert. Die Fließhilfe dient dazu, dass sich das Harz schnell ausbreiten kann, sodass das Material des Rotorblattes gleichmäßig durchtränkt wird. WO 2009/003477 A1 beschreibt ein Verfahren zur Fertigung eines Rotorblattes. Hierbei wird ein Kern verwendet, der auf einer oder beiden Seiten Rillen aufweist. Die Rillen in dem Kern sollen dazu dienen, den Kern besser biegen zu können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Fertigung von Faserverbundbauteilen und insbesondere Rotorblättern für Windenergieanlagen vorzusehen, welches eine wirtschaftlichere Fertigung mit gleichmäßig hoher Qualität ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch ein Windenergieanlagen-Rotorblatt nach Anspruch 3 gelöst.
Somit wird ein Verfahren zur Fertigung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes oder eines Faserverbundbauteiles vorgesehen. Hierbei wird mindestens eine Form vorgesehen und ein Gelege mit mindestens einem Kern wird in der mindestens einen Form platziert. Der Kern weist eine Oberseite mit ersten Kanalabschnitten und eine Unterseite mit zweiten Kanalabschnitten sowie Verbindungsabschnitte zwischen den ersten und zweiten Kanalabschnitten auf. Die ersten und zweiten Kanalabschnitte wechseln sich ab. Harz kann insbesondere durch die ersten und/oder zweiten Kanalabschnitte zugeführt werden, bis das Gelege ausreichend durchtränkt ist.
Somit kann ein Verfahren zum Herstellen von Windenergieanlagen-Rotorblättern vorgesehen werden, bei dem keine Fließhilfen benötigt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Zuführen von Harz in einem Vakuum-Injektionsverfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Windenergieanlagen-Rotorblatt oder ein Faserverbundbauteil mit mindestens einem Kern, der eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist. In der ersten Seite ist mindestens ein erster Kanalabschnitt und in der zweiten Seite ist mindestens ein zweiter Kanalabschnitt vorgesehen. Ferner sind Verbindungsabschnitte an den Übergangsbereichen der ersten und zweiten Kanalabschnitte vorgesehen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wechseln sich der erste und zweite Kanalabschnitt entlang der Länge des Kerns ab. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Kanalabschnitte in den Kern hinein gefräst.
Die Erfindung betrifft den Gedanken, in dem Kern bzw. dem Kernmaterial eines Windenergieanlagen-Rotorblattes oder eines Faserverbundbauteils mindestens einen Kanal auszubilden. Hierbei wird ein Kanal zumindest teilweise auf der Oberseite und mindestens ein Kanal zumindest teilweise auf der Unterseite ausgebildet, wobei ein Verbindungsabschnitt zwischen den Kanalabschnitten auf der Oberseite und dem Kanal auf der Unterseite vorgesehen wird. Dies kann beispielsweise durch eine Durchgangsbohrung im Bereich einer Überschneidung der Kanäle der Ober- und Unterseite erfolgen. Dies kann aber z. B. auch über die Einstellung der Kanaltiefe erfolgen. Wenn diese etwas größer als die Hälfte der Materialdicke eingestellt wird, werden sich im Überlappungsbereich der Kanäle von Oberseite und Unterseite automatisch Durchbrüche, also Verbindungen zwischen beiden Kanälen ergeben. Das Harz kann nun dem Kanal bzw. den Kanälen zugeführt werden. Durch die Verbindung an den Überschneidungen der Kanäle an der Ober- und Unterseite kann das Harz sich über die gesamte Länge des Kanals und damit entlang des gesamten Kernmaterials bzw. des gesamten Geleges gleichmäßig ausbreiten.
Ein Anguss, also ein Anschluss für die Zuführung des Harzes, kann sowohl auf der Oberais auch auf der Unterseite vorgesehen werden, um das Harz zuzuführen. Dabei können die Angüsse z. B. an den äußeren Enden der Kanäle vorgesehen werden.
Wenn mehrere Kerne mit Kanälen in dem Faserverbundbauteil vorhanden sind, dann kann an den Stoßsteilen zwischen den Kernen eine Querfräsung vorgesehen werden, um eine Verbindung der Kanäle untereinander vorzusehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die Kanäle durch Fräsen in den Kernen ausgebildet. So lassen sich die Kanäle mit bekannten und sicher beherrschten und bewährten Arbeitsverfahren herstellen. Dabei können die Kanäle bereits bei der Herstellung der Kerne erzeugt werden, sodass die Kerne als fertig ausgebildete Halbzeuge in die Form eingelegt werden können.
Außerdem kann bei der Verwendung von entgastem Harz ein Rotorblatt mit einer hohen Festigkeit dadurch verwirklicht werden, dass das Harz frei von Gasbläschen wie z. B. Lufteinschlüssen ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines Kernelementes eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf ein solches Kernelement, und
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kernes eines Faserverbundbauteils wie z.B. eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung. Der Kern 100 weist eine Oberseite (erste Seite) 101 und eine Unterseite (zweite Seite) 102 auf. In der Oberseite 101 sind mehrere erste Kanalabschnitte 110 und auf der Unterseite 102 sind mehrere zweite Kanalabschnitte 120 ausgebildet, z.B. hineingefräst. An den Überlappungs- bzw. Überschneidungsbereichen zwischen den ersten und zweiten Kanalabschnitten 110, 120 können Verbindungsabschnitte 130 beispielsweise in Form von Durchgangsbohrungen 130 vorgesehen werden. Somit wird ein durchgängiger Kanal bestehend aus ersten Kanalabschnitten, zweiten Kanalabschnitten und Verbindungsabschnitten 110, 120, 130 vorgesehen. Wer- den die Kanalabschnitte 110, 120 etwas tiefer als die Hälfte der Materialdicke ausgeführt, ergibt sich eine Verbindung im Überschneidungsbereich dieser Kanalabschnitte 110, 120 automatisch. Der Kern kann als eine feste Platte ausgestaltet sein.
Der Kanal verläuft somit teilweise an der Oberseite 101 und teilweise an der Unterseite 102. Insbesondere verläuft der Kanal abwechselnd auf der Ober- und Unterseite 101 , 102, kann aber durch die Verbindungen 130 durchgehend ausgebildet sein. In diesen Kanal kann z. B. ein Harz wie beispielsweise ein glasfaserverstärktes Epoxidharz in einem Vakuum-Infusionsverfahren eingeführt werden, welches sich dann von dem Kanal aus weiter ausbreitet, bis das Kernelement komplett mit einer vorbestimmten Dicke des Harzes bedeckt ist. Zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Faserverbundteils und insbesondere eines Windenergieanlagen-Rotorblattes können der Kern bzw. das Kernelement 100 sowie z. B. Glasfaser-Matten in einer Form, z. B. einer Halbschale, platziert werden. Anschließend kann das Harz dem Kanal 110, 120 in einem Vakuum-Infusionsverfahren zugeführt werden, wobei das Harz zunächst den Kanal ausfüllt und sich dann gleichmäßig in dem Gelege auf und unter dem Kernelement 100 verteilt. Dabei ist die Harzmenge so bemessen, dass es zu einer ausreichenden Durchtränkung des Geleges kommt.
Somit kann der Kanal mit den ersten und zweiten Kanalabschnitten 110, 120 zum Transport des Epoxidharzes verwendet werden. Das Epoxidharz kann über einen Anguss an den Enden der Kanäle 110, 120 sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite zugeführt werden, um sich durch den erfindungsgemäßen Kanal schnell und gleichmäßig in der Form auszubreiten und das Gelege zu durchtränken.
Das Epoxidharz kann optional direkt über einen Anguss sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite oder indirekt über die Kanäle erfolgen. Wenn mehrere Kerne in einem Rotorblatt vorgesehen werden, dann können Querfräsungen bzw. Querkanäle an den Stoßstellen vorgesehen werden, um eine Verbindung zwischen den Kanälen in den einzelnen Kernen zu schaffen und so eine Ausbreitung des Harzes über das ganze Faserverbundbauteil bzw. die gesamt Form zu begünstigen. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Kerns bzw. Kernelements 100 für ein Faserverbundbauteil, wie z. B. ein Windenergieanlagen- Rotorblatt, bei welchem Harz 500 beispielsweise in einem Vakuum-Injektionsverfahren zugeführt wird. Wie in Fig. 2 zu sehen, hat das Harz 500 sich bereits teilweise ausgebreitet. Dabei ist in Fig. 2 zu sehen, dass das Harz sich entlang des Kanals 110, 120, 130 ausbreitet. Die in dieser Figur dargestellte Ausbreitungsfront des Harzes, kurz als Harzfront 510 bezeichnet, lässt eine gleichmäßige Harzausbreitung und damit eine ebenso gleichmäßige Durchtränkung des Geleges erkennen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils oder eines Windenergieanlagen-Rotorblattes wird die Zeit zur Herstellung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes reduziert. Ferner sind keine Fließhilfen mehr erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Windenergieanlagen- Rotorblatts kann eine Herstellung eines Rotorblattes in einem Stück vereinfacht werden.
Das Windenergieanlagen-Rotorblatt gemäß der Erfindung kann beispielsweise in einem Sandwich-Verfahren hergestellt werden. Hierzu wird beispielsweise ein Sandwich- Material wie beispielsweise PVC-Schaum, Balsaholz etc. als ein Kern des Rotorblattes vorgesehen. In diesem Kern kann wie oben beschrieben ein Kanal gefräst werden. Durch diesen Kanal kann ein Transport von Harz ermöglicht bzw. beschleunigt werden. Durch das Vorsehen von Verbindungsstellen bzw. Abschliffen zwischen den Ausfräsungen an der Ober- und Unterseite kann sich das Harz bzw. die Matrix in dem gesamten Kanal ausbreiten. Die Zuführung des Harzes kann direkt über einen Anguss auf der Ober- oder Unterseite oder indirekt über Kanäle im Bauteil bzw. im Kern erfolgen. Wenn der Kern aus mehreren Stücken besteht, dann können an den Stoßstellen dieser Stücke ebenfalls Querfräsungen vorgesehen werden, um zu gewährleisten, dass die Verbindung des Kanals gegeben ist. Innerhalb des Kanals kann das Harz sich schneller ausbreiten als außerhalb. Somit kann die Fließhilfe bei der Verwendung des Harzkanals weggelassen werden. Der Harzkanal wird vorzugsweise in Längsrichtung des Kernelementes vorgesehen, so dass das Harz sich schnell durch den Harzkanal entlang der Längsrichtung ausbreiten kann und dann über den Kanal hinaus weiter ausbreiten kann. Dies kann zu einer gleichmäßigeren Ausbreitung des Harzes führen, da die Ausbreitung innerhalb des Harzkanals schneller ist als außerhalb.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 1 weist einen Turm 10 mit einer Gondel 20 an dem oberen Ende des Turms 10 auf. An der Gondel 20 sind beispielsweise drei Rotorblätter 30 ange- ordnet. Die Rotorblätter 30 weisen eine Rotorblattspitze 32 und eine Rotorblattwurzel 31 auf. Die Rotorblätter 30 werden an der Rotorblattwurzel 31 beispielsweise an der Rotornabe 21 befestigt. Der Pitchwinkel der Rotorblätter 30 ist vorzugsweise steuerbar entsprechend der aktuellen Windgeschwindigkeit.
Die Windenergieanlagen-Rotorblätter 30 von Fig. 3 können gemäß dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel hergestellt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Fertigung eines Rotorblattes, insbesondere eines Windenergieanlagen-Rotorblattes, mit den Schritten:
Vorsehen mindestens einer Form,
Platzieren eines Geleges mit mindestens einem Kern (100) in der mindestens einen Form, wobei der Kern eine Oberseite (101 ) mit ersten Kanalabschnitten (110) und eine Unterseite (102) mit zweiten Kanalabschnitten (120) sowie Verbindungsabschnitte (130) zwischen den ersten und zweiten Kanalabschnitten (110, 120) aufweist,
wobei sich die ersten und zweiten Kanalabschnitte (110, 120) entlang der Länge des Kernes (100) abwechseln,
Zuführen von Harz, insbesondere durch die ersten und/oder zweiten Kanalabschnitte (110, 120), bis das Gelege ausreichend durchtränkt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Zuführen des Harzes in einem Vakuum- Injektionsverfahren erfolgt.
3. Windenergieanlagen-Rotorblatt, mit
mindestens einem Kern (100), welcher eine erste Seite (101 ) und eine zweite Seite (102) aufweist, wobei mindestens ein erster Kanalabschnitt (110) in der ersten Seite (101 ) und mindestens ein zweiter Kanalabschnitt (120) in der zweiten Seite (102) vorgesehen ist, wobei Verbindungsabschnitte (130) an den Überschneidungsbereichen der ersten und zweiten Kanalabschnitte (110, 120) vorgesehen sind, wobei
erste und zweite Kanalabschnitte (110, 120) sich entlang der Länge des Kernes (100) abwechseln.
4. Rotorblatt nach Anspruch 3, wobei
die ersten und zweiten Kanalabschnitte (110, 120) in den Kern (100) hineingefräst sind.
5. Rotorblatt nach Anspruch 3 oder 4, wobei
der Kern (100) eine stabile Platte darstellt.
6. Windenergieanlage, mit
mindestens einem Windenergieanlagen-Rotorblatt nach einem der Ansprüche 3 bis
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087622A1 (de) 2011-12-02 2013-06-06 Gaugler & Lutz Ohg Sandwichverbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Sandwichverbundbauteils
DE202012012785U1 (de) 2012-07-05 2014-03-06 Gaugler & Lutz Ohg Kernschicht für ein Sandwichverbundbauteil und Sandwichverbundbauteil
DE102012211765A1 (de) 2012-07-05 2014-05-22 Gaugler & Lutz Ohg Kernschicht für ein Sandwichverbundbauteil, Sandwichverbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Sandwichverbundbauteils
DE102012107932C5 (de) * 2012-08-28 2024-01-11 Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh Verfahren zur Fertigung eines Rotorblattes und ein Rotorblatt einer Windenergieanlage
DE102012216830A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur Herstellung von Windenergieanlagen-Rotorblättern, sowie zur Herstellung eines Formkerns hierfür
DE102013212884A1 (de) * 2013-07-02 2015-01-08 Wobben Properties Gmbh Probekörper, Prüfmethode, Windenergieanlage
DE102013012593A1 (de) 2013-07-30 2015-02-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Verbundbauteile
DE102013108645B4 (de) * 2013-08-09 2021-05-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Herstellen eines Prüfkörpers und Verwendung des Prüfkörpers
EP2886322A1 (de) 2013-12-19 2015-06-24 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Verbundbauteilen
JP6407057B2 (ja) * 2014-07-30 2018-10-17 積水化学工業株式会社 熱可塑性樹脂成形体の製造方法
KR20160067690A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 대우조선해양 주식회사 풍력발전기 블레이드 몰드 자동조절 장치
DE102015204490A1 (de) * 2015-03-12 2016-09-15 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings
DE102016108785A1 (de) * 2016-05-12 2017-11-16 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Trennen eines trockenen Faserverbundgeleges, Verwendung einer Trennvorrichtung zum Trennen eines trockenen Faserverbundgeleges und eine Windenergieanlage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5304339A (en) * 1990-05-23 1994-04-19 Le Comte Adolf Method for manufacturing a large-sized object of fiber reinforced synthetic resin

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4560523A (en) * 1984-04-30 1985-12-24 A&M Engineered Composites Corporation Intrusion molding process for forming composite structures
US5904972A (en) * 1995-06-07 1999-05-18 Tpi Technology Inc. Large composite core structures formed by vacuum assisted resin transfer molding
US6203749B1 (en) * 1996-02-15 2001-03-20 David Loving Process for fiberglass molding using a vacuum
JP2000043173A (ja) 1998-07-31 2000-02-15 Toray Ind Inc コア材とそれを用いたｆｒｐ構造体およびその製造方法
JP2000043171A (ja) * 1998-07-31 2000-02-15 Toray Ind Inc Ｆｒｐ構造体およびその製造方法
US6656411B1 (en) * 1999-01-11 2003-12-02 Northrop Grumman Corporation Grooved core pattern for optimum resin distribution
DE10356135A1 (de) * 2003-12-02 2005-07-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff
CN2714283Y (zh) * 2004-07-28 2005-08-03 上特技材有限公司 一种蕊材的改进结构
CN101801651B (zh) * 2007-06-29 2014-05-07 Lm玻璃纤维制品有限公司 用于制造复合材料结构的方法和复合材料结构
WO2009003476A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Lm Glasfiber A/S Method of using a formable core block for a resin impregnation process

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5304339A (en) * 1990-05-23 1994-04-19 Le Comte Adolf Method for manufacturing a large-sized object of fiber reinforced synthetic resin

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