JP2008528875A - 風力タービンブレードシェル部材を製造する方法 - Google Patents

Abstract

硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメント（８）を含む風力タービンブレードシェル部材（２）を準備する方法が提供される。硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメントが、モールド内に提供され、樹脂が、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの間に導入され、エレメントは、樹脂が硬化することによって隣接するエレメントと結合される。該方法は、エアロフォイルの複雑な３次元形状のために風力タービンブレードシェル部材の準備に特に適切であり、該エアロフォイルは、比較的に曲がりやすい硬化した繊維強化シート材料によってなぞらえられ得る。

Description

本発明は、硬化した繊維強化シート材料を含む風力タービンブレードシェル部材に関する。さらに具体的には、本発明は、外面の近くに硬化した繊維強化シート材料を備えて、好ましくは硬化した繊維強化シート材料が部分的に重なり合うタイルとして配列される風力タービンブレードシェル部材に関する。

さらに、本発明は、風力タービンブレードシェル部材、硬化した樹脂によって結合された硬化した繊維強化シート材料を備えた風力タービンブレード、および方法に関連する半組立部品に関する。

特許文献１は、風力タービンのブレードを開示しており、そのブレードは、シェルの表面近くにプレハブのスティックの層を備えている。一実施形態において、一部のスティックは、ブレード内に配置された炭素繊維引き抜き成形（ｐｕｌｔｒｕｓｉｏｎｓ）から成り、該スティックの横断面は、該ブレードの外面に実質的に直交する。
国際公開第０３／００８８００号パンフレット

合成部材を製造する、より効率的な方法を提供することが本発明の目的である。

硬化した樹脂によって結合された硬化した繊維強化シート材料を備えている合成部材を提供することが本発明の別の目的である。

本発明の上記および他の目的は、モールドを提供するステップと、モールドの中に硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメントを配置するステップとを備える、風力タービンブレードシェル部材を製造する方法によって実現される。その後に、硬化が可能な樹脂が、硬化した繊維強化シート材料のほとんどのエレメントの間に導入され、硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメントが、樹脂の硬化によって結合される。外面層の材料および／または内面層の材料は、さらに随意的に、樹脂の導入および硬化に先立ってモールドの中に提供され得る。

エレメントの数は、実際の適用、例えばエレメントの厚さ、形状および大きさ、ならびに製造される風力タービンブレードシェル部材の大きさなどによって大きく変わり得る。一般的に、少なくとも３エレメントより多くが用いられるが、より多くの、例えば少なくとも５の、少なくとも１０の、または少なくとも１５のエレメントが使用されるときには、完全な強化構造のさらなる全体的な形状が達成され得る。一方で、非常に多くの数のエレメントは、まとめ上げることが困難であり得る。本発明においてより多くの層が用いられ得る場合であっても、従って通常は、１００エレメント未満の、例えば７５、または５０未満のエレメントが用いられることが好ましい。大きな数のエレメントが用いられるときには、エレメントは、半組立部品のような構造、例えばスタックで配列されることが望ましく、スタックは、一時的に固定され得、互いでルーススタックを形成する。

硬化した繊維強化シート材料の使用は、エレメントの中の非常に高い繊維含量および高度に整列した繊維を可能にする。繊維強化された合成材料における繊維の曲げ加工またはこぶは、合成材料の機械的性質、特に強度およびＥモジュラスを多大に低下させることは当該分野に公知である。高度に整列した繊維を用いての合成材料の製造が、従って大変望ましい。さらに、シートが硬化されているということは、エレメントの輸送を容易にするが、それは特別な条件、例えば温度範囲または湿度範囲などは、何も要求されないからである。加えて、シート形状と硬化した状態のエレメントとの組み合わせは、部材の中の繊維のアラインメント、つまり言い換えれば真直度を妥協させることなくモールドの形状にエレメントを適合させることを容易にする。これは、所望の繊維分布が複雑な３次元の形状であるような込み入った形状、例えば風力タービンブレードのエアロフォイルに対して特に重要である。

本発明の非常に好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの少なくとも一部は、部分的に重なり合うタイルとして配置され、その結果として多くの実質的に平行なエレメントの縁が提供される。これは、モールドの表面に非常に近接してエレメントを配置することを可能にし、エレメントの間の重なり合うエリアを調整することによって、強化繊維のほとんどの所望のあらゆる全体的な分布が実現され得る。特に、エレメントは、風力タービンブレードの横断面に配置され得、その結果として、繊維は実質的に、ブレードの中心線から横断面の表面までの距離に対応する、深度のプロファイルを有する湖の中の水の分布に似る。特に好ましい実施形態において、実質的に平行なエレメントの縁は、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの丈（ｌｅｎｇｔｈ）に実質的に平行な縁である。これは、比較的に短い距離での樹脂の導入をすることとなり、結果的に、より容易な製造およびより高い再現性をもたらす。

硬化した繊維強化シート材料のエレメントは、合成構造の丈のより短い断片またはより大きな断片に沿って提供され得る。しかし、エレメントは、風力タービンブレードシェル部材の丈の少なくとも７５％に沿って配置されることが一般的に望ましく、多くの場合において、硬化した繊維強化シート材料は、合成構造の丈の少なくとも９０％に沿って配置されることがより望ましい。

硬化した繊維強化シート材料は、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、天然繊維のような繊維、例えば木繊維のようなセルロースベースの繊維、有機質繊維、または他の繊維を含み、強化目的のために用いられ得る。好ましい実施形態において、繊維は、硬化した繊維強化シート材料の丈に平行に向いた一方向性の繊維である。これは、硬化した繊維強化シート材料の丈に非常に高い強度および剛性を提供する。他の向きまたは向きの組み合わせは、一部の応用において適切であり得る。他の適切な配向の実施例は、シート材料の丈に関して±４５度または０度／９０度に向いた二軸性の繊維、およびシート材料の丈に±４５度におよびその丈に向いた三軸性の繊維である。そのような配向は、合成材料の縁に沿ったおよび／またはねじりの強度および剛性を増加する。

さらに、硬化した繊維強化シート材料は、樹脂を含み、好ましくは熱硬化性の樹脂、例えばエポキシベース、ビニルのエステルベースの樹脂、ポリウレタンベースまたは別の適切な熱硬化性の樹脂である。

硬化した繊維強化シート材料は、１種類を超える樹脂および１種類を超える繊維を含み得る。好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料は、一方向性の炭素繊維およびエポキシベースの樹脂またはビニル製エステルベースの樹脂を含み、好ましくは硬化した繊維強化シート材料は、実質的に一方向性の炭素繊維およびエポキシベースの樹脂から成る。

硬化した繊維強化シート材料は、丈および幅を有する比較的平らな部材であり、丈は少なくとも幅の１０倍の長さであり、幅は、少なくともシート材料の厚さの５倍の長さである。一般的に、丈は、幅の２０〜５０倍またはそれ以上であり、幅は、厚さの２０〜１００倍またはそれ以上である。好ましい実施形態において、シート材料の形状は、帯状のようなものである。

硬化した繊維強化シート材料は、渦巻状に巻くことが可能な大きさにすることが好ましい。渦巻状に巻くことが可能ということは、シート材料が、標準的な大きさのコンテナでの輸送が可能な直径を有するロールに巻かれ得るということを意味する。これは、合成部材の製造費用を大幅に削減するが、それは、ずっと続く巻いた状態の硬化した繊維強化シート材料が、中心化した施設において製造され得、ブレード組み立て場に輸送され、そこでは適切な大きさのエレメントに分割されるからである。輸送をさらに向上させるために、硬化した繊維強化シート材料の厚さは、たわみ性、剛性、繊維の種類、および利用された繊維の内容に基づいて、直系が２ｍ未満のロールに巻かれ得るように選ばれることが好ましい。一般的に、これは、３．０ｍｍまでの厚さに一致するが、高繊維内容および高繊維剛性のシート材料に対しては、２．５ｍｍより低い厚さが通常はより適切である。一方で、厚みのあるシート材料は、外面において幾分大きなステップを提供し、該外面に対しては薄めのシート材料が好ましい。しかし、シート材料は、一般的に０．５ｍｍよりも薄くなるべきではなく、それは、多くの数のシートが結果的に必要となり得、製造時間の増加につながるからである。１．０ｍｍよりも上の厚さが、シートの数に関してよい妥協案を提供することを実験的な研究は示す。最後に、硬化した繊維強化シート材料のたわみ性は、シートが充分にモールドの形状に一致するものであるべきである。好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料の厚さは、約１．５ｍｍから２ｍｍである。

硬化した繊維強化シート材料の幅は一般的に、シート材料の丈に沿って変わる。一般的に、最大幅は、１００ｍｍより広くあるべきで、シートの数を減らすために１５０ｍｍより広い幅が望ましい。多くの場合において、幅は、好ましくは最も広い部分で２００ｍｍより広くあり得ることを実験的な研究は示す。一方で、樹脂は、シートの幅に対応する長さだけ隣接するシートとの間を移動しなくてはならず、これ故にシート材料の最大幅は、好ましくは５００ｍｍ未満であり、その結果として樹脂導入の適切な制御を可能にする。好ましい実施形態において、最大幅は、４００ｍｍ未満であり、例えば、注入の完了に先立って硬化を開始するような樹脂が選択された場合には、最大限のシート幅は、約３００ｍｍ未満であることが好ましい。

本発明に従った方法の好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料は、モールドに配置される前に前処理される。前処理の実施例は、例えば樹脂との機械的な接合を増加させ、または表面の材質感（以下を参照）を変化させるサンドブラスティング、機械的および／または化学的手段による表面の洗浄、または、例えば乾燥または加熱による馴化などである。硬化した繊維強化シート材料に対する１つより多い種類の前処理が、使用状況によって適切であり得る。

硬化した繊維強化シート材料は、高度に整列した繊維を含むべきであり、硬化した繊維強化シート材料は、従って有利には、引き出し成形された硬化した合成材料であり得るか、またはベルトプレスされた硬化した合成物であり得る。これらの技術は、高い繊維含量および高度に整列した繊維を有する所望のシート形状を提供し得る。さらに、これらの技術は、終わりのない長さの材料の製造に対して特に適切である。

シート状の材料の間に樹脂を導入することは、シートが非常に近接して配置される場合には非常に困難であり得る。これは、シートの間の空間が真空状態である必要がある場合には、特に当てはまる。本発明の好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料は、表面に材質感が与えられ、硬化した繊維強化シート材料の隣接するエレメントの間に対する樹脂の導入を容易にする。表面の材質感は、好ましくは約０．１ｍｍから０．５ｍｍの、硬化した繊維強化シート材料の主要表面よりも高い樹脂の突出部を含むが、それより大きな突出部が、樹脂の導入距離が比較的長いときなどの一部の場合において、より大きくなり得る。

表面の材質感は、これに加えてまたは代替案として凹部を含み得、例えば硬化した繊維強化シート材料の主要表面の溝などであり、好ましくは、該凹部は、約０．１ｍｍから０．５ｍｍほど主要表面から下がっているが、一部の場合においては、より大きな凹部が適切であり得る。一般的に、突出部および／または凹部は、１ｃｍから２ｃｍの間隔を置かれるが、間隔は、対応する突出部および／または凹部の実際の大きさによってより広くまたはより狭くなり得る。

上述された種類の表面の材質感は、硬化した繊維強化シート材料の製造後に、例えば、サンドブラスティング、グラインディングまたは半固体の樹脂の表面上へのドリッピングによって提供され得るが、硬化した繊維強化シート材料の隣接するエレメントの間の樹脂の導入は、硬化した繊維強化シート材料の製造の間に、少なくとも部分的に提供されることが好ましい。これは、硬化した繊維強化シート材料がベルトプレシングによって製造されるときに特に容易になされるが、それは表面の材質感は、凹の型板を介して、またはベルトプレスのベルトの表面の材質感によって得られ得るからである。別の実施形態において、ベルトとベルトプレスで形成されている繊維強化シート材料との間にフォイルが提供され得る。そのようなフォイルは、ライナーとしても機能し得、モールドにおいて硬化した繊維強化シート材料の導入に先立って取り除かれるべきである。

好ましい実施形態において、樹脂導入の間の樹脂の分配に対する表面の材質感の促進効果は、硬化した繊維強化シート材料の隣接するエレメントの間に複数の内部スペーサエレメントを提供することによって実現される。内部スペーサエレメントは、有利には、１つ以上の部材の群から選択され得、該群は、例えばガラス繊維および／または炭素繊維などの繊維の集まり、砂粒子のような固体材料、および、例えば樹脂の点または線のような高融点ポリマーから成る。内部スペーサエレメントは、樹脂導入の間は不活性であること、例えば形状を変化させないか、または、導入される樹脂と反応を起こさないことが好ましい。内部スペーサエレメントを用いることは、多くの場合において有利であり、それは、該内部スペーサエレメントが、比較的に安価であり、硬化した繊維強化シート材料を製造する任意の特定の方法、または硬化した繊維強化シート材料の特別な前処理を必要としないからである。内部スペーシングエレメントは、好ましくは０．１ｍｍから０．５ｍｍの大きさの範囲であり、一般的に１ｃｍから２ｃｍの間隔を置かれるが、一部の場合において大きさと間隔との両方が適切であり得る。一般的に、内部スペーシングエレメントが大きくなればなるほど、より広く間隔をとることが可能となり得る。

樹脂の導入を容易にするために、このプロセスは、好ましくはバキュームによって補助され得る。この場合において、方法は、合成構造の周りにバキュームエンクロージャを形成するステップをさらに包含する。バキュームエンクロージャは、好ましくはモールドと真空気密で連結する曲げやすい第２のモールド部を提供することによって形成され得る。それに従って、真空状態が、バキューム手段によってバキュームエンクロージャの中に提供され得、該バキューム手段は、バキュームエンクロージャと連結するポンプなどであり、その結果として、樹脂は、真空補助樹脂移送モールディング、つまりＶＡＲＴＭなどのバキュームで補助されるプロセスによって導入され得る。バキューム補助のプロセスは、例えば風力タービンブレードシェル部材などの大型の構造に対して特に適切であり、それは長い樹脂の輸送距離が、さもなければ樹脂の早まった硬化を招き得るからであり、その場合にはさらなる樹脂の注入を妨げ得る。さらに、バキューム補助のプロセスは、風力タービンブレードシェル部材の中の空気の量を減らし、それ故に注入された合成物の中の空気の存在を減らし、強度および再現性を増加させる。

本発明に従った合成部材または本発明に従った方法によって製造が可能な合成部材は、別個に風力タービンブレードシェルを形成するか、または１つ以上のさらなるそのような合成部材に、例えば機械的な固定手段によって、および／または粘着性を有して接続されるときに風力タービンブレードシェルを生成する。そのような風力タービンブレードシェルから、粘着性および／または、留め具などの機械的な手段によって２つのそのような風力タービンブレードシェルを接続することによって、風力タービンブレードが、有利に製造され得る。風力タービンブレードシェルおよび組み合わさった風力タービンブレードの両方は、さらなるエレメント、例えば制御エレメントおよび避雷針などを随意的に含み得る。特に好ましい実施形態において、各ブレードのシェルは、本発明に従った方法によって製造された合成部材から成る。別の好ましい実施形態において、本発明の方法によって製造された風力タービンブレードシェル部材は、実質的には風力タービンブレードの完全な外部シェルを形成し、すなわちそれは風力タービンブレードシェル部材の製造の間に一体的に形成された加圧側および吸引側である。

本発明の一局面は、硬化した繊維強化シート材料を含む風力タービンブレードに関係する。硬化した繊維強化シート材料は、部分的に重なり合うタイルとして、ブレードの外面に近接して配置される。好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料は、引き抜き成形されたか、またはバンドプレスされた硬化した繊維強化シート材料であり、硬化した繊維強化シート材料のエレメントに分割される。

別の好ましい実施形態において、本発明に従った風力タービンブレードは、少なくとも４０ｍの丈を有する。翼弦、Ｃに対する厚さ、ｔの割合（ｔ／Ｃ）は、７５％＜ｒ／Ｒ＜９５％の間の範囲において、エアロフォイルセクションに対して実質的に一定である。ここに、ｒはブレードルートからの距離であり、Ｒはブレードの総合的な長さである。好ましくは、翼弦に対する一定の厚さが、７０％＜ｒ／Ｒ＜９５％の範囲で実現され、より好ましくは、６６％＜ｒ／Ｒ＜９５％の範囲で実現される。これは、本発明に従った風力タービンのブレードに対して実現され得、それはブレードの横断面のエリアにおける繊維の非常に密なパッキングによるものであり、該ブレードのエリアは高い慣性モーメントを提供する。従って、より少ない強化材料を用いて同一の慣性モーメントを達成すること、および／またはよりスリムなプロファイルで同一の慣性モーメントを達成することが、本発明によれば可能である。これは、材料を節約し、構造上の必要条件ではなく、空気力学的な必要条件に従ったエアロフォイル設計を可能にするのに望ましい。

本発明は、例示的な実施形態および図面に関して以下に、より完全に説明される。

全ての図面は、非常に概略的であり、必ずしも同一の縮尺ではなく、本発明をはっきりと説明するために必要な部分のみを示し、他の部分は省略されるか示唆されるのみである。
（図面の説明）
図１において、本発明の方法に従って形成された風力タービンブレードシェル部材２の実施例がモールド４において示される。モールド４は、一般的に堅い部材であり、樹脂の導入の間に第２のモールド部（図６のエレメント５を参照）と組み合され得る。一般的に、そのような第２のモールド部は曲げやすい。随意的に、外面層材料１０が、モールドの中に配置される。そのような外面層１０は、例えばプリプレグまたは熱可塑性コーティング材であり得る。次いで、硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメント８がモールドの中に配置される。コアエレメント３６およびさらなるエレメント、例えば避雷針システム、制御システム、および風力タービンブレード監視システムなどもまた、この段階で提供され得る。

随意的な内面層材料１２が、望まれる場合には硬化した繊維強化シート材料のエレメント８の上に提供され得る。随意的な内面層材料はまた、エレメントの間の樹脂の導入の後に提供され得るが、内面層材料の存在は、風力タービンブレードシェル部材にとって必要不可欠ではない。内面層材料および外面層材料は、繊維を含み得、該繊維は、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの繊維とは異なる方向を向いており、それ故に、例えば風力タービンブレードシェル部材の横方向の強度を増加させる。

最後に、樹脂が、エレメントの間に導入される。隣接するエレメントの間の全ての空間が樹脂によって満たされることが好ましいが、一部の場合においては部分的な充填が十分であり得る。樹脂の導入を容易にするために、樹脂の導入に先立って隣接するエレメントの間の空気は、例えば他の箇所で議論されるようにバキュームによって除かれ得る。

図２において例証される好ましい実施形態において、部分的に重なり合うエレメントとして提供される硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメント８は、エレメントの少なくとも２つの層１４の中に配列される。図２において、これは、２つの層１４を用いて例証されるが、より多くの層、例えば３、４、５、６またはそれ以上の層は、非常に厚い強化構造を有する大きな風力タービンブレードシェル部材にとって有利であり得る。異なる層にあるエレメントは、似た方向を向き得（不図示）または図２に示されるように異なる方向を向き得る。層１４は、部材３４、例えば繊維質の層または表面スペーサエレメント３４のようなものによって分離され得（以下を参照）、その結果樹脂の分配を容易にし、および／または次の層のために平らなベースを達成する。

樹脂は、一度の動作または段階的な動作でエレメントの層に導入され得、１つ以上の層は、最初に樹脂によって注入され、そのとき、エレメントの１つ以上のさらなる層への樹脂の導入に先立って、その１つ以上の層の樹脂が硬化される。そのような段階的な方法は、２つ以上のステップ、例えば２、３、４、５またはそれ以上のものを、非常に厚い全体的な強化構造の場合に備えて包含し得る。

硬化した繊維強化シート材料のエレメントの使用の主だった利点の１つは、強化材料が、非常に高い設計の自由度で配置され得るということである。通常は、強化材料は、可能な限り構造の中心線から離れて配置されることによって、強化の高い運動量を実現することが好ましい。重なり合うエレメントを用いることによって、同一の形状を有する複数のエレメントによって、または複雑で幾何学的な全体に渡る強化構造が設計される状況においては、ほんのいくつかの異なる形状を有する複数のエレメントによって、これは実質的に達成され得る。合成構造の外面と硬化した繊維強化シート材料のエレメントとの間の重なり合う程度および角度を変えることによって、これは可能である。

図３において、モールドの中のエレメントの分布の実施例が、これを例証する。硬化した繊維強化シート材料のエレメント８は、外面に沿って配置され、コアエレメント（不図示）は、最も外側の面から離れて配列され得、エレメントの適切な位置付けを保証する。コアエレメントは、限られた強化能力を有する軽量構造である。好ましい実施形態において、これは、風力タービンブレードに適用され、その結果として、ブレードの長手方向に直交するブレードの横断面の中の少なくとも８０％、好ましくは９０％の繊維が、最も外側の容積の組み合わさった容積の中に配列される。繊維の上記断片は、加圧側または風上側の最も外側の２０または３０ｖｏｌ−％、および吸引側または風下側の最も外側の２０または３０ｖｏｌ−％において配列されることが好ましい。図３のセミプロファイルに対して、最も外側の部分の断片は、ライン１６で示され、プロファイルの中心面は、ライン１８で示される。この配列は、大変望ましく、強化の所与の量に対する増加した慣性モーメントを可能にする。好ましい実施形態において、この繊維の分配は、横断面に対して、風力タービンブレードルートｒからの距離の、風力タービンブレードルートの全長Ｒに対する比率の範囲５０％＜ｒ／Ｒ＜７５％において実現され、好ましくは横断面に対して２５％＜ｒ／Ｒ＜７５％の間の範囲で実現される。非常に好ましい実施形態において、繊維は炭素繊維である。

硬化した繊維強化シート材料のエレメントは有利には、切断によって硬化した繊維強化シート材料を分割することによって準備され得る。硬化した繊維強化シート材料の繊維質の性質により、従来の切断工具の磨耗による付属物を防ぐために水噴射を用いることが好ましいが、他の方法もまた、本発明の範囲内で用いられ得る。

図５において、帯状の硬化した繊維強化シート材料を分割する方法の実施例が記述される。相対的に尖った先端部が少なくとも一端の近接に形成されるようにエレメントを形づくることが望ましく、それは部分的に重なり合うエレメントのスタックが、次いで端部に向かって強化繊維含量の全体的な面取りに似るからである。これは、エレメントの先端が２つの相対的に直線な縁の切片によって形成される場合において、特に当てはまる。

図５Ａに示される好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料６の少なくとも１つのエレメント８は、風力タービンブレードシェル部材２の第１の端部に対応する第１の端部２４の方向に第１の先端角αを形成するように分割される。より好ましい実施形態において、第１の先端角αは、硬化した繊維強化シート材料６の第１のシート縁２０から第２のシート縁２２までの破線によって、図５Ａに示される直線に沿って該硬化した繊維強化シート材料６を分割することによって形成される。引き伸ばされた合成構造に対しては、風力タービンブレードのような一端の近接においてのみサポートされており、運動量は、実質的に線型に、支えられていない端部から支えられている端部に向かって増加する。エレメントの強度は、実質的にはエレメントの横断面に比例し、エレメントは、一般的に構造的な強度の主要部分を占める。従って、合計のエレメントの横断面（全体的な強化構造とも呼ばれる）は、実質的に線型に第１の先端部から増加する。本発明に従って、これは、第１の先端角αを有する個々のエレメントを利用することによって容易に実現され得、個々のエレメントは、上述されたように、直線に沿って硬化した繊維強化シート材料を分割することによって形成される。

別の好ましい実施形態もまた、図５Ａに示される。ここでは、硬化した繊維強化シート材料６の少なくとも１つのエレメント８は、風力タービンブレードシェル部材２の第２の端部に対応する第２の端部２６に向かう第２の先端角βを形成するように分割される。さらに好ましい実施形態において、第２の先端角βは、硬化した繊維強化シート材料６の第１のシート縁２０から第２のシート縁２２までの破線によって、図５Ａに示される直線に沿って該硬化した繊維強化シート材料６を分割することによって形成される。特に、風力タービンブレードの製造のために適用されるエレメントまたは半組立部品８に対して、第２の先端角βは、第１の先端角αよりも大きいことが好ましい。

無駄を省くか少なくとも減らすことによって硬化した繊維強化シート材料を節約するために、硬化した繊維強化シート材料６のエレメントまたは半組立部品８の一部の幅は、硬化した繊維強化シート材料の幅に対応することが好ましい。

硬化した繊維強化シート材料の分割の間に、硬化した繊維強化シート材料はどの部分も無駄にならずに同じエレメントが形成されるという点において、図５のエレメントまたは半組立部品８はさらに有利である。無駄をなくすことは、硬化した繊維強化シート材料の幅４０に対応する高さを有する台形の形状（図５Ｂに示される）および三角形（図５Ｃに示される）に対して実現し得る。

エレメント８は、本発明に従った風力タービンブレードシェル部材の製造のための半組立部品であり、完全な風力タービンブレードシェル部材の組み合わせおよび製造に密接した現場で製造され得、または合成構造の製造現場から分かれて製造され得る。半組立部品は、１つ以上の特徴を含み得、該特徴は、材料の内容、修正された表面の材質感、固定された内部表面スペーサエレメント、製造方法、同一の条件の下での形状と大きさと厚さのようなエレメントまたは硬化した繊維強化シート材料に対して記述された。半組立部品は、平らなエレメントのスタック状態で、または適切な形状に巻かれるか曲げられ得て輸送され得る。エレメントの半組立部品は、さらなる半組立部品に一体化され得、該さらなる半組立部品は、半組立部品のスタックと、少なくとも一時的にエレメントを互いに保持するための接着剤または機械的な締め具などの随意的なさらなるエレメントとを含む。半組立部品のどちらの種類も、風力タービンブレードシェル部材の製造のために有利に用いられ得、それは半組立部品の適応性が、ブレードエアロフォイルの三次元の形状を形成するための要求を満たすからである。

硬化した繊維強化シート材料のエレメントは、様々な全体的な形状において強化構造を形成するために配列され得る。一般的に、エレメントは、図４Ａに例証されるように、製造される風力タービンブレードシェル部材の第１の端部に向いた１つの脚と合成構造の第２の端部に向いた１つの脚とを有する強化構造を形成するように配列され得る。しかし、好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料６のエレメント８は、モールド４において配置され、その結果として全体的な強化構造を形成し、風力タービンブレードシェル部材の第１の端部に対応する第１の端部２４に向いた少なくとも２つの脚および／または合成構造の第２の端部に対応する第２の端部２６に向いた少なくとの２つの脚を有する。

図４Ｂから図４Ｄは、少なくとも１端部に向いた１つより多い脚を有する強化構造の実施例を例証する。図４Ｂにおいて、全体的な強化構造は、第１の端部に向いた１つの脚および第２の端部に向いた２つの脚を有する。図４Ｃおよび図４Ｄにおいて、全体的な強化構造は、第１および第２の端部に向いた２つの脚を有する。図４に例証される全体的な強化構造は、抗張力を提供することに加えて、強化構造が、増加したねじり強さおよび剛性および／または端に沿った強度および剛性を提供するという点において特に有用である。これは、長く、比較的細い構造、例えば風力タービンブレードおよび風力タービンブレードシェル部材に特に有用である。

異なる脚のエレメントが１つ以上のエリアで重なり合う場合には、脚のエレメントは、個々の脚のエレメントの間に増加した接続を実現するためにインターレースされることが好ましい。そのようなインターレースは、硬化した繊維強化シート材料のエレメントを有する風力タービンブレードシェル部材にとって実現することは特に容易であり、それは個々のエレメントが、エレメントの中の繊維を曲げることなく扱われ得るからである。

全体的な強化構造は、個々の脚のエレメントが重なり合う箇所において非常に厚くなりがちである。これは、エレメントの中の繊維の局所的な曲がりを引き起こし、または局所的な曲がりを防ぐために、そのように重なり合う箇所に隣接する箇所における不適切に大量の樹脂の使用を引き起こし得る。図４Ｄは、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの特別な実施形態を有する強化構造を示す。エレメントは、減少した幅を有する重なり合う範囲に少なくとも部分的に対応する範囲を提供される。そのために、これらの範囲における強化構造の全体的な厚さは、減少される。別の実施形態において、エレメントは、減少した厚さ（不図示）を有する重なり合う範囲に少なくとも部分的に対応する範囲を提供される。通常、減少した幅を有する実施形態がより好まれ、それは、そのようなエレメントは、硬化した繊維強化シート材料を巻いたものの切断によって容易に準備され得るからである。

モールド内における硬化した繊維強化シート材料のエレメントの正確な配置は、所望の配置を示す型板手段の使用によって容易になり得る。これは、エレメントのより複雑なシステムが望まれる場合または手動による組み合わせが利用される場合において特に当てはまる。型板手段は、風力タービンブレードシェル部材の端部に対応する、端部に向いた硬化した繊維強化シート材料のエレメントの相対位置を示し得、および／またはモールド、例えばモールドの縁、または穴またはタップなどのモールドの特徴に関連する少なくとも１つのエレメントの相対位置を示し得る。正しい配置の指示は、モールドおよび／または硬化した繊維強化シート材料のさらなるエレメントまたは合成構造に含まれるべきその他のエレメントに関する、長手方向の配置、幅方向の配置および／または高さ方向の配置を含み得る。

型板手段は、風力タービンブレードシェル部材の中に一体化され得、その結果として該型板手段は単一使用の型板である。好ましい実施形態において、型板手段は、合成構造のコアエレメントに一体化される。

風力タービンブレードのような大きなエレメントに対しては、硬化した繊維強化シート材料のエレメントの丈が一般的に風力タービンブレードのおおよその全長であり、幾つかの型板手段を適用すること、例えば各端部に１つ、ブレードの丈に沿った選択された配置に１、２、３またはそれ以上を適用することが有用であり得る。

硬化した繊維強化シート材料のエレメントは、上述されたように樹脂によって互いと結合されるが、組み合わせの間において、硬化した繊維強化シート材料を、モールドおよび／またはモールド内の別のエレメント、例えば１つ以上の硬化した繊維強化シート材料のエレメントまたは別の種類のエレメントと少なくとも一時的に固定することが非常に有用である。一時的な固定は、二次的な樹脂の導入または最終的な製品の使用の間に容認できない欠陥を引き起こさないように形成されるべきである。固定は、例えば１つ以上の接着剤、例えば硬化可能または非硬化のホットメルト樹脂または両面テープ、または機械的な固定手段、例えばクランプ、ワイア、ループまたは弾力のある部材を有するワイアを含み得る。特に好ましい実施形態において、一時的に固定するための手段は、樹脂の導入に先立っては取り除かれず、従って、完成した合成構造に含まれる。この場合において、一時的に固定する手段は、化学作用の点（例えば樹脂との関係）および機械的な点（例えば機械的に弱いスポットを形成しないこと）の両方における最終的な構造のエレメントに適合性を有することが特に重要である。

好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料のエレメントは、端部に近接してかつ端部から離れて配置された２つから４つ、好ましくは３つの型板に従って配置される。エレメントは、ホットメルトによって所望の配置に固定され、ホットメルトは、エレメントを結合するために導入されるべき樹脂と同一の種類であり、型板は、樹脂の導入に先立って取り除かれる。

図６および図７に示されるような風力タービンブレードシェル部材のためのモールドの横断面のような湾曲したモールドに対して、樹脂は、凸状の側からエレメントの間に有利に導入され得る。堅いモールド４は、一般的に凸状であり、これは一般的に、堅いモールド４または第２の曲がりやすいモールド５を介して、風力タービンブレードシェル部材を介して外部表面の近接に樹脂が導入されることを導く。これは主に、図７において矢印５０および矢印５２のそれぞれによって示されるように、凹状の側よりも凸状の側の方が広がっているエレメントの間のスペーシングによるものである。図６は、樹脂の導入の好ましいルートを示す。ここでは、樹脂は、第２のモールド５を介して、コアエレメント３６の中の樹脂の通路４３を経て外部モールドの近接に導入されるが、他の樹脂移動のルートもまた、実現可能である。モールドの表面の近くから、樹脂は、エレメント８の間に導入される。エレメント８の間の空間へのより大きな入口に加えて、第２のモールドに向かったモールドの表面の近くからの樹脂の導入は、処理の間の樹脂の完全な導入を観察することを可能にし、それは、樹脂が第２のモールドに近接する風力タービンブレードシェル部材の表面に広がらなくてはならないからである。ここでは、樹脂は、視覚的に観察され得、特に第２のモールド部が透明である場合または透明な窓が第２のモールド部に提供される場合に観察され得る。

図６に示されるモールドの構造的なエレメントおよび製造されるべき合成物の特に有利な配列において、硬化した繊維強化シート材料のエレメント８は、モールドの第１の側、例えば風力タービンブレードシェル部材の前縁または後縁に一致するものから始まって、部分的に重なり合うように配列される。樹脂導入の通路は、モールドの第１の側、例えば後縁または前縁にそれぞれ対応する側から離れた硬化した繊維強化シート材料のエレメント８に近接して配列される。余分な樹脂は、それぞれ前縁または後縁に対応する第２のモールドの表面に近接するモールドの第１の側の近くで有利に取り除かれ得る。そのような配列は、比較的に直線的な樹脂の移動を可能にし、樹脂分配のルートを妨害するような可能性を減らし、結果的に、より丈夫な設計を提供する。

エレメント８は、エレメント８の平面に直交する方向に比較的に曲がりやすく、従って曲がることによってモールド４の内部表面に適合する。しかし、エレメント８はまた、エレメント８の平面の方向に比較的に堅くもあり、従ってモールドに接続する鋭い線を形成する傾向にある。そのような接続は、該接続を横切るような樹脂の移動を劇的に引き止める。

樹脂注入を容易にするために、合成構造の表面の近接に曲がりやすいオープンウェブを提供することが公知である。しかし、そのような曲がりやすいウェブは、この場合のようにエレメントが比較的に堅い場合は実質的に効果がなく、それは曲がりやすいウェブが、単純に、エレメント８の縁によって及ぼされる局地的な高い圧力によって変形させられ得るからである。本発明者は、そのような場合には、表面スペーサエレメント３４もまた堅くあるべきであると認識した。実験的な研究は、オープン構造、例えばグリッドまたはグリルを有し、かつ、繊維および完全に硬化した樹脂を含む合成材料は、エレメント８とモールド４との間の接続を横切るような樹脂移動を維持することが可能であることを示す。硬化したガラス繊維強化されたグリッドまたは他のオープン構造は、表面スペーサエレメントに対して特に有利な構造を提供することが発見され、それは、ガラス繊維は、大変安価であり比較的厚みがあるからである。特に好ましい実施形態において、硬化したグリッドは、オープンバイアックス（ｏｐｅｎ ｂｉａｘ）構造である。グリッドは、硬化した繊維強化シート材料の縁に関して有利に向けられ得、その結果として、縁は、バイアックスのどの方向にも平行ではなく、これは、表面スペーサエレメントを介する縁の下の樹脂移動の偶発的な妨害の可能性を減らす。

樹脂移動を容易にすることに加えて、表面スペーサ材料はまた、合成構造の機械的な強度に寄与し、特に硬化した繊維強化シート材料の強化繊維の主方向に直交する強度に関して寄与する。これは主に、表面スペーサ材料の繊維は、一般的に、硬化した繊維強化シート材料の強化繊維の主方向に関して非平行的な配列で配置されるという事実によるものである。バイアックスな表面スペーサ材料の一般的で好ましい配向は、硬化した繊維強化シート材料の強化繊維の主方向に関して±４５度である。

エレメントの厚さが増加するにつれて、エレメント８の曲がりやすさは減少する。さらに、エレメントの厚さが増加するにつれて、個々のエレメントの縁の間のステップは増加する。これは図８に例証され、硬化した繊維強化シート材料の部分的に重なり合うエレメント８のスタックは、概略的に示される。図８Ａにおいて、２つのスタックが示され、左側のスタックは、厚いエレメント８を有し、右側のスタックは、薄いエレメント８を有する。エレメントと外部モールドとの間の三角形の空間３８は、薄いエレメント８に対してよりも厚いエレメント８に対してより大きいことが観察される。これは、図８Ｂにおいて示されるような完全な風力タービンブレードシェル部材の波状の外部表面の材質感をもたらし得、その原因は、例えば完全な合成構造における三角形の空間３８を満たす樹脂および他のエレメントの熱による膨張度および／または曲がりやすさの差に基づいた樹脂の硬化による収縮、または熱による収縮によるものである。

図８Ｃにおいて、硬化した材料、例えば上述されたような表面スペーサエレメントが、樹脂の特性およびエレメントの厚さに対する表面の特色の依存度を減らすことによって、どのようにして波状の外部表面の材質感を形成する傾向を減少または除去し得るかが例証される。

好ましい実施形態において、硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメントは、少なくとも２種類の繊維を含む。繊維は、好ましくは、炭素繊維と、ガラス繊維と、アラミド繊維と、セルロースベースの繊維、好ましくは木繊維である天然繊維とから成る群から選択される。

繊維は、１つ以上のエレメントが、例えば炭素繊維と木繊維との組み合わせ、または炭素繊維とガラス繊維との組み合わせなど２種類以上の繊維を含むように配列され得る。特に好ましい実施形態において、複数のエレメントは、第１の繊維合成物を有するエレメントの第１の群および第２の合成物を有するエレメントの第２の群を含む。好ましくは、第１の繊維の合成物は、実質的に炭素繊維から成り、その結果として、エレメントの第１の群は、硬化した繊維強化シート材料の重量および容積に関して特に堅い。第２の繊維合成物は、例えば木繊維および／またはガラス繊維を含み得る。エレメントの２つより多い群、例えば３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれより多い群が存在し得る。

本発明の一実施形態において、属する群に関係なく、エレメントの形状は、全てのエレメントにおいて同様である。別の実施形態において、異なる群に属するエレメントの形状は、似ていない。第３の実施形態において、エレメントの形状は、エレメントの個々の群によって変化する。

エレメントの好ましい組み合わせは、
ａ）ガラス繊維によって強化されるエレメントの群と組み合わさる炭素繊維によって強化されるエレメントの群と、
ｂ）木繊維によって強化されるエレメントの群と組み合わさる炭素繊維によって強化されるエレメントの群と、
ｃ）ガラス繊維によって強化されるエレメントの群および木繊維によって強化されるエレメントの群と組み合わさる炭素繊維によって強化されるエレメントの群とである。

これらのグループは、風力タービンブレードシェル部材のエレメントの製造に対して特に有用であり、それは剛性および強度を含む強化の要求は、ブレードルートからの距離によって異なるからである。本発明に従った、硬化した繊維強化シート材料の技術を利用するこの種類の組み合わせは、従って構造的に勝り、安価なブレードを提供する。

群のエレメントは、モールドまたは最終的な製品に配置され得、その結果として、２つの群のエレメントの少なくとも一部は、図９Ａに例証されるように端と端とを接するように配列される。ここで、「ｃ」は、主に炭素繊維によって強化された硬化した繊維強化シート材料のエレメントを示し、「ｇ」は、主にガラス繊維によって強化された硬化した繊維強化シート材料を示し、「ｗ」は、主に木繊維によって強化された硬化した繊維強化シート材料を示す。エレメントの１層のみが、明瞭さを高めるために図示される。実際は、合成構造のために多くの層が用いられ、一般的に各層は、図４に例証されるように隣接する層に関して僅かに外れて配置され、特性のよりゆるやかな変化を可能にする。

図９Ｂにおいて、エレメントの群の別の好ましい配列が例証される。ここでは、異なる群のエレメントが、隣接する群と部分的に重なり合う。重なり合うことは、エレメントの領域の僅かな断片のみを覆い得、または実質的に完全に重なり合い得る。重なり合う範囲のエレメントの幅は、徐々に減少し、全体的な強化構造の特性により緩やかな変化を提供することが好ましい。エレメントの数は、全ての群に対して同一になる必要はない。例えば、炭素繊維を有するエレメントは、木繊維またはガラス繊維を有するエレメントに要求される数よりも少なく、それは、炭素繊維を有するエレメントは、他のものよりもより硬く、一般的に構造の狭い部分に配列されるからである。

本明細書に記述される本発明の実施形態からの個々の特徴または特徴の組み合わせ、およびその明らかなバリエーションは、当業者が、結果として生じる実施形態は物理的に実現可能でないと直ちに認識し得ない限りは、本明細書中に記述される他の実施形態の特徴と組み合わせが可能、または交換が可能である。

図１は、モールドにおける風力タービンブレードシェル部材の断面を示す。 図２は、２層の部分的に重なり合うエレメントを有する風力タービンブレードシェル部材を示す。 図３は、強化繊維を有する風力タービンブレードの断面図を示す。 図４は、様々な全体的な強化構造を示す。 図５は、硬化した繊維強化シート材料を分配することによってエレメントの半組立部品を準備する好ましい方法を示す。 図６は、樹脂の導入の間の好ましい樹脂の輸送ルートを示す。 図７は、図６の樹脂の輸送ルートの詳細を示す。 図８は、硬化した繊維強化シート材料の厚さの効果を示す。 図９は、エレメントの群の配列を示す。

符号の説明

（識別表）
２ 風力タービンブレードシェル部材
４ モールド
５ 第２のモールド部
６ 硬化した繊維強化シート材料
８ 硬化した繊維強化シート材料のエレメント
９ 硬化した繊維強化シート材料のエレメントの縁
１０ 外面層材料
１２ 内面層材料
１４ 部分的に重なり合うエレメントの層
１６ 最も外側の部分の断片
１８ 中心線
２０ 第１のシート縁
２２ 第２のシート縁
２４ 第１の先端部
２６ 第２の先端部
３０ 型板手段
３２ 内部スペーサエレメント
３４ 表面スペーサエレメント
３６ コアエレメント
３８ 三角形の空間
４０ 最大幅
４２ 分割ライン
４３ 樹脂流路
４４ 樹脂インレット
４６ 樹脂アウトレット
５０ 凸面側のスペーシング
５２ 凹面側のスペーシング
α 第１の先端角
β 第２の先端角

Claims (54)

1. 風力タービンブレードシェル部材（２）を製造する方法であって、
   モールド（４）を提供するステップと、
   該モールド内に、硬化した繊維強化シート材料（６）の複数のエレメント（８）を配置するステップと、
   随意的に、該モールド（４）内に外側表面層材料（１０）および／または内側表面層材料（１２）を提供するステップと、
   硬化可能な樹脂（不図示）を、硬化した繊維強化シート材料（６）の実質的にすべてのエレメント（８）の間に導入するステップと、
   硬化した繊維強化シート材料（６）の該複数のエレメント（８）を、該樹脂を硬化することにより結合するステップと
   を包含する、方法。
2. 硬化した繊維強化シート材料（６）の少なくとも一部のエレメント（８）は、部分的に重なり合うタイルとして配置され、その結果として多くの実質的に平行なエレメントの縁（９）が提供され、好ましくは該実質的に平行なエレメントの縁は、硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）の丈と実質的に平行である、請求項１に記載の方法。
3. 硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）の少なくとも２つの層は、部分的に重なり合うエレメントとして配置される、請求項２に記載の方法。
4. 樹脂は、部分的に重なり合うエレメントとして配置された硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）のすべての層に一度の動作で導入される、請求項３に記載の方法。
5. 部分的に重なり合うエレメントとして配置された硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）のさらなる層への樹脂の導入に先立って、樹脂は、部分的に重なり合うエレメントとして配置された硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）の最初の層に導入され、好ましくは、エレメントの該さらなる層への樹脂の導入に先立って、エレメントの該最初の層に導入された該樹脂は硬化される、請求項３に記載の方法。
6. 硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）は、風力タービンブレードシェル部材（２）の丈の少なくとも７５％に沿って、好ましくは風力タービンブレードシェル部材（２）の少なくとも９０％に沿って配置される、請求項１または５のいずれか１つに記載の方法。
7. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、ガラス繊維および／または炭素繊維および／または木繊維および熱硬化性の樹脂を含み、
   好ましくは硬化した繊維強化シート材料（６）は、炭素繊維および熱硬化性の樹脂、例えばエポキシベースの樹脂またはビニルのエステルベースの樹脂を含み、
   さらに好ましくは、硬化した繊維強化シート材料（６）は、炭素繊維および熱硬化性の樹脂、例えばエポキシベースの樹脂から成る、請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
8. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、主に一方向性の繊維を含み、好ましくは該一方向性の繊維は、該硬化した繊維強化シート材料（６）の丈に平行に向けられる、請求項７に記載の方法。
9. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、巻くことが可能である、請求項１から８のいずれか１つに記載の方法。
10. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、該硬化した繊維強化シート材料（６）が、２ｍ未満の直径のロールに巻かれることを可能にする厚さを有し、好ましくは該硬化した繊維強化シート材料（６）は、０．５ｍｍから３．０ｍｍの間の厚さを有し、さらに好ましくは、１．０ｍｍから２．５ｍｍの間、例えば１．５ｍｍから２ｍｍの厚さである、請求項９に記載の方法。
11. 前記硬化した材料繊維強化シート材料（６）の幅は、１００ｍｍより長く、好ましくは１５０ｍｍよりも長く、さらに好ましくは２００ｍｍより長い、請求項１から１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の幅は、５００ｍｍ未満であり、好ましくは４００ｍｍ未満であり、さらに好ましくは３００ｍｍ未満である、請求項１から１１のいずれか１つに記載の方法。
13. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、表面の材質感を提供されて、硬化した繊維強化シート材料の隣接するエレメントの間への樹脂の導入を容易にし、
    好ましくは、硬化した繊維強化シート材料（６）は、硬化した繊維強化シート材料（６）の主表面上の高さが約０．１ｍｍから０．５ｍｍである表面樹脂突出部が提供され、
    および／または凹部、例えば流路などが、硬化した繊維強化シート材料（６）の主表面の下の約０．１ｍｍから０．５ｍｍに提供される、請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法。
14. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、モールド内に配置される前にサンドブラストおよび／または洗浄され、および乾燥される、請求項１から１３のいずれか１つに記載の方法。
15. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）は、硬化した引き抜き成形された合成物または硬化したベルトプレスされた合成物である、請求項１から１４のいずれか１つに記載の方法。
16. 硬化した繊維強化シート材料（６）の隣接するエレメント（８）の間の樹脂の導入を容易にするための前記表面の材質感は、少なくとも部分的に、硬化した繊維強化シート材料（６）の製造の間に、ベルトプレシングによって、好ましくは該ベルトの材質感を介してまたはフォイル内の材質感を介して提供され、該フォイルは、ベルトと該ベルトプレスによって形成される該繊維強化シート材料との間に提供される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）を、硬化した繊維強化シート材料のエレメント（８）に、好ましくは切断によって、さらに好ましくは水噴射を用いた切断によって分割するステップをさらに包含する、請求項１から１６のいずれか１つに記載の方法。
18. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の少なくとも１つは、前記風力タービンブレードシェル部材（２）の第１の端部に対応する第１の端部（２４）の方向に第１の先端角（α）を形成するように分割され、好ましくは該第１の先端角（α）は、硬化した繊維強化シート材料（６）の第１のシート縁（２０）から第２のシート縁（２２）の直線に沿って、該硬化した繊維強化シート材料（６）を分割することによって形成される、請求項１から１７のいずれか１つに記載の方法。
19. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の少なくとも１つは、前記風力タービンブレードシェル部材（２）の第２の端部に対応する第２の端部（２６）の方向に第２の先端角（β）を形成するように分割され、好ましくは該第２の先端角（β）は、前記第１の先端角（α）より大きく、さらに好ましくは該第２の先端角（β）は、硬化した繊維強化シート材料（６）の第１のシート縁（２０）から第２のシート縁（２２）の直線に沿って、該硬化した繊維強化シート材料（６）を分割することによって形成される、請求項１または１８に記載の方法。
20. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の一部の幅は、該硬化した繊維強化シート材料（６）の幅に対応する、請求項１から１９のいずれか１つに記載の方法。
21. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）は、該硬化した繊維強化シート材料の幅４０に対応する高さを有する台形の形状または三角形である、請求項１から２０のいずれか１つに記載の方法。
22. 硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の少なくとも一部は、型板手段（３０）に従ってモールド（４）内に配置され、好ましくは、該型板手段（３０）は、前記風力タービンブレードシェル部材の端部（２４、２６）の方向に対する該硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）の相対位置、および／またはモールド縁のような前記モールドに相対的な少なくとも１つのエレメントの位置を示す外部縁を有する固体の部材である、請求項１から２１のいずれか１つに記載の方法。
23. 前記型板手段（３０）は、風力タービンブレードシェル部材（２）内に一体化される、請求項２２に記載の方法。
24. 好ましくは接着剤、例えば硬化可能または非硬化のホットメルト樹脂によって、または両面テープによって、または機械的な固定手段、例えばクランプ、ワイア、ループまたは弾力のある部材を有するワイアによってモールドおよび／またはモールド内の別のエレメントに、硬化した繊維強化シート材料の前記エレメントを少なくとも一時的に固定するステップをさらに包含する、請求項１から２３のいずれか１つに記載の方法。
25. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）は、モールド（４）内に配置され、その結果として全体的な強化構造を形成し、該強化構造は、風力タービンブレードシェル部材の第１の端部に対応する前記第１の端部（２４）に向いた少なくとも２つの脚および／または該風力タービンブレードシェル部材の前記第２の端部に対応する該第２の端部（２６）に向いた少なくとも２つの脚を有する、請求項１から２４のいずれか１つに記載の方法。
26. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）は、モールド（４）内に配置され、その結果として全体的な強化構造を形成し、該強化構造は、前記風力タービンブレードシェル部材の前記第１の端部（２４）に向くよりも該風力タービンブレードシェル部材の前記第２の端部（２６）に向いた少なくとももう１つの脚を有する、請求項２５に記載の方法。
27. 前記端部（２４、２６）の少なくとも１つに向いた異なる脚に属する前記硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）の少なくとも一部は、インターレースされる、請求項２５または２６に記載の方法。
28. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の少なくとも一部の幅および／または厚さは、重なり合う脚を有するセクション内で減らされる、請求項２５から２７のいずれか１つに記載の方法。
29. 複数の内部スペーサエレメント（３２）は、前記硬化した繊維強化シート材料（６）の隣接するエレメント（８）の間に提供され、樹脂の導入の間に該隣接するエレメント（８）の間の樹脂の分配を容易にし、
    該内部スペーサエレメント（３２）は、
    ガラス繊維および／または炭素繊維などの繊維の集まりと、
    砂粒子のような固体材料と、
    高融点ポリマーと
    から成る群の１つ以上の部材から選択される、請求項１から２８のいずれか１つに記載の方法。
30. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）のシート縁（２０、２２）に近接して表面スペーサエレメント（３４）を提供することによって樹脂導入の間に該硬化した繊維強化シート材料（６）の該エレメント（８）の該シート縁（２０、２２）を横切るように樹脂を分配することを容易にするステップをさらに包含し、
    該表面スペーサエレメントは、完全に硬化した繊維強化ポリマーであり、該表面スペーサエレメントは、オープン構造を有し、該硬化した材料繊維強化シート材料（６）の該エレメント（８）の該シート縁（２０、２２）からの圧力下で崩壊することなく、樹脂の移動を可能にする、請求項１から２９のいずれか１つに記載の方法。
31. 前記表面スペーサエレメントは、硬化したグリッド構造であり、好ましくはガラス繊維合成のグリッド構造である、請求項３０に記載の方法。
32. 前記風力タービンブレードシェル部材の周りにバキュームエンクロージャを形成するステップであって、好ましくは、該バキュームエンクロージャは、モールド（４）と真空気密で連絡している曲げやすい第２のモールド部（５）を提供することによって形成される、ステップと、
    該バキュームエンクロージャに真空状態を提供し、その結果として前記樹脂が、真空補助プロセス、例えば真空補助樹脂移送モールディング、つまりＶＡＲＴＭによって導入され得るステップと
    をさらに包含する、請求項１から３１のいずれか１つに記載の方法。
33. 前記硬化可能な樹脂は主に、モールドの表面の近接から、前記硬化した繊維強化シート材料（６）の隣接するエレメント（８）の間に導入される、請求項１から３２のいずれか１つに記載の方法。
34. 樹脂は、曲がりやすい第２のモールド部（５）を介して、樹脂の流路からモールド（４）の表面の近くに導入され、好ましくは該樹脂の流路は、前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）に近接するコアエレメント（３６）内に配列され、該エレメント（８）は、後縁に最も近接している、請求項３２または３３に記載の風力タービンブレードシェル部材の製造の方法。
35. 樹脂および／または余分な樹脂によって置換される空気は、前縁および後縁の両方の近くから抜き取られる、前記複数の請求項３４のいずれか１つに記載の方法。
36. 風力タービンブレードを製造する方法であって、２つのブレードシェルを接続するステップを包含し、各ブレードシェルは、接着剤または機械的な手段によって、請求項１から３５のいずれか１つに記載の方法によって製造可能な少なくとも１つの風力タービンブレードシェル部材を含み、好ましくは、各ブレードシェルは、請求項１から３５のいずれか１つに記載の方法による風力タービンブレードシェル部材から成る、風力タービンブレードを製造する方法。
37. 硬化した繊維強化シート材料の前記複数のエレメントは、好ましくは炭素繊維と、ガラス繊維と、木などのセルロース繊維とから成る群から選択される少なくとも２種類の繊維を含む、請求項１から３６のいずれか１つに記載の方法。
38. 風力タービンブレードであって、部分的に重なり合うタイルとして前記外部表面に近接して配置された硬化した繊維強化シート材料（６）を含み、好ましくは該硬化した繊維強化シート材料（６）は、引き抜き成形またはバンドプレスされた硬化した繊維強化シート材料（６）である、風力タービンブレード。
39. 前記ブレードの長手方向に直交する横断面内の炭素繊維の少なくとも８０％、好ましくは、９０％は、最も外側の２０ｖｏｌ−％の加圧側と最も外側の２０ｖｏｌ−％の吸引側との組み合わさった容積で、風力タービンブレードルートからの距離ｒの、該風力タービンブレードルートの全体的な長さＲに対する比率が５０％ ＜ ｒ／Ｒ ＜ ７５％の範囲で横断面に対して、好ましくは２５％ ＜ ｒ／Ｒ ＜ ７５％の間の範囲で横断面に対して配列される、請求項３８に記載の風力タービンブレード。
40. 翼弦（Ｃ）に対する厚さ（ｔ）の比率ｔ／Ｃは、エアロフォイルセクションに対して７５％ ＜ ｒ／Ｒ ＜ ９５％の間の範囲で、好ましくは７０％ ＜ ｒ／Ｒ ＜ ９５％の間で、さらに好ましくは６６％ ＜ ｒ／Ｒ ＜ ９５％で実質的に一定である、少なくとも４０ｍの丈を有する請求項３８または３９に記載の風力タービンブレード。
41. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）は、全体的な強化構造を形成し、該構造は、風力タービンブレードシェル部材の前記第１の端部（２４）に向いた少なくとも２つの脚および／または該風力タービンブレードシェル部材の前記第２の端部（２６）に向いた少なくとも２つの脚を有する、請求項３８から４０のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
42. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）は、結合され、その結果として全体的な強化構造を形成し、該構造は、前記風力タービンブレードシェル部材の前記第１の端部（２４）に向くよりも該風力タービンブレードシェル部材の前記第２の端部（２６）に向いた少なくとももう１つの脚を有する、請求項４０に記載の風力タービンブレードシェル部材。
43. 前記端部（２４、２６）の少なくとも１つに向いた異なる脚に属する前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記結合されたエレメント（８）の少なくとも一部は、インターレースされる、請求項４１または４２に記載の風力タービンブレードシェル部材。
44. 前記硬化した繊維強化シート材料（６）の前記エレメント（８）の少なくとも一部の幅および／または厚さは、重なり合う脚を有するセクション内で減らされる、請求項４１から４３のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
45. 硬化した繊維強化シート材料の複数のエレメントを含む風力タービンブレードシェル部材であって、硬化した繊維強化シート材料の該複数のエレメントは、好ましくは、炭素繊維と、ガラス繊維と、アラミド繊維と、木などのセルロース繊維とから成る群から選択される、少なくとも２種類の繊維を含む、風力タービンブレードシェル部材。
46. 硬化した繊維強化シート材料の少なくとも１つのエレメントは、１種類より多い繊維を含む、請求項４５に記載の風力タービンブレードシェル部材。
47. 前記複数のエレメントは、第１の繊維合成物を有するエレメントの第１の群と、第２の繊維合成物を有するエレメントの第２の群とを含み、該第１の繊維合成物は、該第２の繊維合成物とは異なる、請求項４５または４６のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
48. 前記第１の繊維合成物は、主に炭素繊維から成り、前記第２の繊維合成物は、セルロース繊維および／またはガラス繊維を含む、請求項４５から４７のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
49. 前記第１の群の前記エレメントの少なくとも１つは、前記第２の群のエレメントと、端と端とを接するように配列される、請求項４７から４８のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
50. 前記第１の群の少なくとも１つのエレメントは、前記第２の群の１つのエレメントと部分的に重なり合う配列である、請求項４７から４８のいずれか１つに記載の風力タービンブレードシェル部材。
51. 風力タービンブレードを製造する、請求項１から３５のいずれか１つに記載の方法の使用。
52. 請求項１から３５のいずれか１つに記載の方法によって製造可能な合成部材を含む、風力タービンブレード。
53. 硬化した繊維強化シート材料（６）のエレメント（８）を含む半組立部品であって、該半組立部品は、請求項１から３６のいずれか１つに記載の方法における適用に適切である、半組立部品。
54. 風力タービンブレードシェル部材の製造のための、請求項５３に記載の半組立部品の使用。

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