JP2015500422A - リアボックス、リアボックスを有するロータブレード、そのようなロータブレードを有する風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータブレードの輸送及び組み立てを容易化すること。【解決手段】とりわけ風力発電装置のロータブレードのためのリアボックスであって、該リアボックスは、加圧側面（３）、吸引側面（１）、該加圧側面と該吸引側面を分離する後縁（５）、及び該後縁に対向して位置し、ロータブレード（１０８）の対応する結合面での結合に適合された結合部を含み、該リアボックスは、前記結合部を有する足部セグメント（１１）と、前記後縁（５）を有し該足部セグメント（１１）に結合可能な１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）に再分割されて構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、加圧側の面（加圧側面）、吸引側の面（吸引側面）、該加圧側面と該吸引側面を分離する（境界をなす）後縁、及び該後縁に対向して位置し、ロータブレードの対応する結合面での結合に適合された結合部を有する、とりわけ風力発電装置の、ロータブレードのためのリアボックスに関する。

本発明は、更に、支持部、該支持部によって包囲され風力発電装置のロータに接続するためのロータブレード翼根、加圧側ブレード面、吸引側ブレード面、及び該加圧側ブレード面と該吸引側ブレード面を分離する後縁を有する、風力発電装置のためのロータブレードに関する。更に、本発明は、風力発電装置に関する。

風力発電装置は、再生可能エネルギ源からの電力生成の分野における一層の尽力により、その利用がますます増大している。

これに関し、既知の風力発電装置をより高性能にかつより効率的に構成する新たな方策が常に探られている。

ＥＰ １ ５１４ ０２３ Ｂ１

例えば、伝統的なロータブレード形状とは異なり、適応性（調整可能：anschmiegsam）ブレード面を有するロータブレードを使用する風力発電装置が既知である。この場合、ロータブレードの最大翼型幅、即ち、断面における後縁とロータブレード前縁の最前点の間の翼弦の長さ（翼弦長）は、ロータブレードの中央領域においてではなく、ロータハブ側のロータブレードの端部領域のごく近くにおいて、その最大値をとる。これにより、この分野における長年にわたる先入観に反し、明確な効率向上が達成されている。このようなロータブレードを有する風力発電装置は、例えば、ＥＰ １ ５１４ ０２３ Ｂ１から既知である。

ロータブレードの面のこのハブ側の拡大は、ロータブレードにリアボックスを配することによって保証されるが、このリアボックスも、当該リアボックスがロータブレードに組み込まれるとロータブレードの後縁と面一に（一線状に）整列される後縁を有する。

しかしながら、とりわけ８０ｍ超の塔高を有するより大型の風力発電装置の場合、従来技術に応じ、相応のリアボックスを備えたロータブレードはその輸送が非常に大がかりにならざるを得ない程に大きな翼型幅を有するという問題が生じる。

この問題に対しては、従来は、リアボックスをロータブレードとは別に設置場所に輸送し、現場でロータブレードに取り付けることによって対処していた。しかしながら、この方策は、ロジスティック上及び時間上の更なる負担を引き起こす。

それゆえ、本発明の課題は、上述の欠点（問題）が可及的に軽減ないし除去されるリアボックス、ロータブレード及び風力発電装置を提供することである。

本発明は、冒頭に掲げた種類のリアボックスにおいて、該リアボックスが結合部を有する足部セグメントと、後縁を有し該足部セグメントに結合可能な１又は複数の頭部セグメントに再分割されて構成されることによって、上記の課題を解決する。

本発明は、例えば大きな製造精度を要するために極めて大がかりなものとならざるを得ないそれらの作業ないし製造工程のすべてが可及的に（設置の）現場で行われるべきではなく、製造工場において既に行われることによって、著しい時間節約及び質改善が達成可能になるという知見を利用する。大きな程度の製造ないし組立精度を要する工程の１つは、リアボックスの結合部とロータブレードの結合面との結合である。この原因は、まず第１に、リアボックスの結合部における加圧側及び吸引側の面エッジの湾曲ないしカーブ推移（形状）にある。本発明に応じて構成されるリアボックスでは、該リアボックスは１つの足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントに再分割されているため、足部セグメントの取り付けは工場出荷時には既に可能である。足部セグメントと１又は複数の頭部エレメントは結合可能に構成されているため、１又は複数の頭部セグメントの足部セグメントへの事後的取り付けは、選択的に工場出荷時までに又は（設置の）現場で行うことができる。リアボックスの製造の際に既に形成されている結合部（要素）によって、（設置の）現場における１又は複数の頭部セグメントの事後的取り付けの際に、明確な時間及び費用の節約が達成され、他方、同時に、足部セグメントのロータブレードへの事前の取り付けによって、任意に、更なる効率向上が可能である。

本発明は、足部セグメントが各頭部セグメントに対し夫々１つの分離した（別個ないし独立の）再分割面を有し、該再分割面において１又は複数の頭部セグメントが足部セグメントと結合可能に構成されることによって有利に展開構成される。各頭部セグメントに対し夫々１つの分離した再分割面を設けることによって、それらの再分割面を有する足部セグメントの領域への割り当て（取り付け）が簡易化される。

代替的な有利な一実施形態では、足部セグメントは複数の又は全ての頭部セグメントに対し１つの連続した（一続きの）再分割面を有し、該再分割面において頭部セグメントは夫々足部セグメントと結合可能に構成される。足部セグメントと複数の頭部セグメントの間の複数の又はすべての割り当て（取り付け）領域に亘って延在する連続した（一続きの）再分割面は、複数のセグメントが共通の再分割面において順に並んで足部セグメントと結合可能であり、その際、互いに支え合う（抗支する）という利点をもたらす。これによって、複数の頭部セグメントの位置を固定するという手間が明確に省かれる。

本発明の更なる好ましい一実施形態では、１又は複数の再分割面は、足部セグメントがロータブレードに結合されたとき、ロータブレードの最大翼型幅が４ｍ以下の範囲にあるよう配される（形成される）。上述の範囲の最大翼型幅をもたらす縦分割（長手方向分割）を選択することによって、リアボックスの足部セグメントが予め取り付けられたロータブレードの輸送能が明確に改善される。

再分割面は、有利には、実質的にロータブレード軸の長手方向に整列（配向）される。有利には、ロータブレード軸と１又は複数の再分割面の間に、３０°以下の範囲の角度が形成される。

更なる好ましい一実施形態では、足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントは、形状結合（形状間における（蟻継状の）嵌め合いによる結合）によって互いに結合可能に構成される。

リアボックスの特に好ましい一実施形態では、足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントの間の形状結合による結合（形状結合的結合）は、ヒンジ状の（scharnierartig）結合によって行われる。

この場合、有利には、足部セグメントは、形状結合的結合のために、第１空所を有し相互に間隔をおいて配される（形成される）複数の突出部を有し、及び、１又は複数の頭部セグメントは、夫々、第２空所を有し相互に間隔をおいて配される（形成される）複数の突出部を有し、足部セグメントの複数の突出部は、１又は複数の頭部セグメントの複数の突出部と一線状（fluchtend）に相互に整列可能に構成される。ここで、一線状（fluchtend）とは、第１空所と第２空所の互いに向かい合う端部の中心点に関すること（中心点と中心点が一線状に配されること）として理解され、また、間隔は、足部セグメントの突出部が１又は複数の頭部セグメントの隣接する２つの突出部の間の空間に嵌り込むこと又はその反対が可能であるよう選択されると有利である。これに応じて、１又は複数の頭部セグメントの突出部は、足部セグメントの隣接する２つの突出部の間の空間に嵌り込むことができる。

足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントとのこのようなヒンジ状結合の利点は、とりわけ、複数の構成要素間の整列（位置合わせ）が極めて簡単であり、かつ、互いに整列され前後に順に配置された複数の空所付き突出部を結合するために、ヒンジ軸（心棒）の技術に応じて構成可能なただ一つの結合要素によって達成されるという点に見出すことができる。

上述の実施形態に応じたリアボックスは、第１及び第２空所の断面に適合された断面を有し、複数の第１及び第２空所が実質的に一線状に相互に整列された状態において該複数の第１及び第２空所に導入可能に構成された長尺体を有することによって有利に展開構成される。有利には、第１空所の直径は第２空所の直径と実質的に同一である。とりわけ有利には、長尺体の直径は、遊びなしにないし可及的に遊びなしに第１及び第２空所内に受容されるよう、第１及び第２空所の直径に適合される。長尺体と第１及び第２空所の嵌め合わせがより厳密になるほど、１又は複数の頭部セグメントと足部セグメントの間の運動遊びはより小さくなるが、これは、ロータブレードの安定性に全体としてポジティブな影響を及ぼす。

リアボックスの更に好ましい一実施形態では、長尺体は、組立状態において、足部セグメント及び１又は複数の頭部セグメントの複数の突出部を貫通して延伸するよう構成される。これによって、心軸式（連続）ヒンジ（Stangenscharnier）ないしピアノ式（連続的）ヒンジ（ピアノのフタのヒンジ機構：Klavierband）の結合に類似する結合が形成される。

有利には、前記長尺体は、繊維複合材料から、とりわけガラス繊維強化プラスチックから、構成される。相応に構成された長尺体の利点は、長尺体を湾曲した軌道に沿って変形すること、更には、それらの空所に関し厳密には同心に（一直線状に）相互に整列されておらず、湾曲した軌道に沿って配置されているような突出部（複数）を貫通して長尺体を案内することを可能にするある程度の弾力性（柔軟性ないしフレキシビリティ）を当該長尺体が有するという点にある。

有利には、本発明のリアボックスは、足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントの突出部が湾曲した軌道に沿って配されるよう構成される。とりわけ有利には、この軌道の湾曲は、ロータブレードの輪郭形状（推移）に相応する。このため、弾力性の長尺体と組み合わせることにより、隣接するセグメント即ち足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントの外縁（外殻）に直接的に（直近に）、例えばそれらの壁部にダイレクトに形状結合的結合が形成可能である。壁部の湾曲によって形成される湾曲推移は、ロータブレードの輪郭推移であり、同時に、ヒンジを用いる場合通常可能にされている足部セグメントと１又は複数の頭部セグメントの間の旋回運動を該湾曲によって阻止するよう構成されている。これにより、ロータブレードの安定性は一層向上される。

更に好ましい一実施形態に応じ、第１及び第２空所の壁体は、部分的に又は完全にプラスチックで内張りされる。この場合、有利には、プラスチックとしてポリエチレンが使用される。とりわけ有利には、第１及び第２空所の壁体の内張りは中空シリンダとして構成されるが、この中空シリンダはその外側において当該中空シリンダの材料と比べてより硬い材料からなる層によって、例えばガラス繊維強化プラスチックの層によって、包囲される。これにより、突出部による押圧力の受容が改善される。

本発明のリアボックスの更に好ましい一実施形態に応じ、突出部はストラップ（Laschen）として構成される、有利には２以上の繊維複合材料層からなるファブリック（ないしシート：Gelege）を有する。ロータブレードの寸法に応じて及び予期される印加風力の大きさに応じて、突出部は種々異なる引っ張り及び圧縮負荷に耐える必要がある。ファブリックの相応の厚さについては、ロータブレード及びリアボックスの寸法を考慮することができる。

更に、突出部は、有利には、ファブリックによって包囲される発泡体を有する。楔状発泡体は、好ましい第１選択形態に応じ、弾力性の発泡材料で構成される。これは、ストラップとして構成される突出部に対し場合によって作用する押圧力を緩和することができるという利点を有する。第２選択形態に応じ、楔状発泡体は、非弾力性の、とりわけ（完全に）硬化された、発泡材料で構成される。これは、ストラップとして構成される突出部の剛性が更に大きくなるという利点を有する。

とりわけ好ましくは、足部セグメントは、形状結合的結合（ありつぎ式嵌め合い結合）のために、１又は複数のレールを有し、１又は複数の頭部セグメントは、１又は複数の対応するレールを有し、これらのレールは、有利には滑合（摺動）によって互いに嵌合可能に構成される。滑合によって形状結合的結合の形成を実行するレールシステムの使用は位置決め精度と取扱容易性を特に良好に併せ持っているが、これは風力発電装置の設置現場における足部セグメントと頭部セグメントの間のこの形態の形状結合的結合形成を容易にする。

有利な一展開形態では、前記足部セグメントの個々のレール又は関連する頭部セグメントの対応するレールは、鳩尾状の輪郭形状を有する。鳩尾状輪郭形状と対応して構成され後部係合要素を有する切欠との間のそのような形状結合的結合は大きな位置決め精度を保証する。任意的に、夫々個々のレールを頭部及び足部セグメントの対応部分と一緒に設けることも可能であり、また、夫々複数のレールを平行に設けることも可能である。

とりわけ好ましい一選択形態に応じ、足部セグメントの１又は複数のレール及び１又は複数の頭部セグメントの対応する１又は複数のレールは同一に構成される。有利には、これらのレールは実質的にＬ字状の断面を有する。これは、ただ一つの工具によって製造される同一のレール要素が、互いに嵌合可能に構成された足部セグメントの側にも対応して１又は複数の頭部セグメントの側にも設けることを可能にする。そのような同一に構成されたレール要素を使用する場合、足部セグメントに各頭部セグメントのための２つのレールを設け、各頭部セグメントに夫々２つの対応するレールを設けることがとりわけ好ましい。これらのレールは、有利には、互いに対し平行になるよう配設される。

本発明の更に好ましい一実施形態に応じ、足部セグメントには、少なくとも２つの、有利には３又は４つの、頭部セグメントが割り当てられる。

好ましい一実施形態に応じ、足部セグメントには、夫々３ｍ以下の長さを有する１又は複数の頭部セグメントが割り当てられる。複数の頭部セグメントを有する有利な実施形態については、足部セグメント当り３つの頭部セグメントを有する例について説明すると、以下の利点が得られる：これらの頭部セグメントの（長手方向の）長さが夫々同じである場合、長手方向に対する横断方向に最も大きい頭部セグメントと長手方向に対する横断方向に最も小さい頭部セグメントは、入れ子式に積み重ね可能である。この態様で、これら２つの頭部セグメントを入れ子式に嵌め合わせ、閉鎖（閉蓋）した４０フィートコンテナの一方の側に積み込み、残りの中央の頭部セグメントを該コンテナの他方の側に積み込むことが可能になる。このようにして、有利には、上述のように構成された一群の頭部セグメントの３つ（の群）を長手方向に順に４０フィートコンテナに配置することができる。これによって、有利には、３つのロータブレードを有する１つの風力発電装置に対し必要なすべての頭部セグメントをコンパクトな態様で輸送することができる。この利点は、長さの分割の他の態様や足部セグメント当りの頭部セグメントの割り当て数の他の態様にも同様に得られる。

有利には、足部セグメントには、各頭部セグメントに対し、平行に案内された２つのレールが配され、各頭部セグメントは、足部セグメントのレールと嵌合するための平行に案内された対応する２つのレールを有する。

リアボックスは、結合部において加圧側面と吸引側面が夫々エッジによって画成され、各エッジのエッジ推移はロータブレードの結合面の輪郭に適合されることによって、有利に展開構成される。これによって、リアボックスは、好適にかつシームレスにロータブレードに適応することができる。

本発明の好ましい一展開形態では、リアボックスの内部に、接着剤、有利には例えば高強度エポキシ樹脂結合のような粘着性物質、を配するための１又は複数の領域が設けられる。これは、ロータブレードの結合面におけるリアボックスの接着を可能にする。任意的に又は代替的に、接着剤を配するためにリアボックスの結合部のエッジの領域（複数）が設けられる。リアボックスをロータブレードに接着することによって、従来のロータブレードの場合におけるネジ固定又は鋲止めと比べて著しいコスト削減が達成される。このコスト削減は、とりわけ、一方ではネジ、ナット、鋲等のための著しい材料コストが削減可能であり、他方では補強要素の取り付けが、そもそもする必要がある場合であっても、減少可能であることに基づく。従来の結合方式の場合、夫々がそれ自体で補強材、付加構造体等によって補償される必要がある構造弱体化を引き起こす多数の孔を設けなければならなかった。このようなことは本発明では排除することができる。

リアボックスとロータブレードの接合（接着）は、本発明に応じた再分割によって初めて満足のできる精度で可能になる。なぜなら、最早リアボックス全体を（設置）現場で組み立てる必要はないからである。更に、精密なかつ耐久性が十分な接着結合を形成するために必要な大がかりな装置類の輸送は不要になる。

有利には、足部セグメント及び／又は１又は複数の頭部セグメントは、再分割の領域において、夫々、加圧側面から吸引側面に延伸するブリッジ（Steg）を有し、１又は複数のレールは、夫々、該ブリッジに配される。かくして、ブリッジは、一方では、足部セグメント及び頭部セグメントの内面を、選択的に完全に閉鎖又は部分的に開放するよう、隔離するために用いられ、他方では、安定化作用（機能）を奏する。レールはブリッジに予め組み付けておくことが可能である。このため、実際のところ、（設置）現場では最早、１又は複数の頭部セグメントを足部セグメントに単純に滑合ないし連結することしか必要とされない。

更に好ましい一実施形態では、リアボックスは、結合状態にある足部セグメントと少なくとも１つの頭部セグメントとの間の相対位置を選択的に固定又は解放するために設けられる係止（ロック）手段（Arretirtmittel）を有する。係止手段は、有利には、ボルト結合機構（Bolzenverbindung）として構成され、とりわけ有利には剪断ボルト結合機構（Scherbolzenverbindung）として構成される。複数の頭部セグメントを有する本発明の実施例では、有利には、ロータブレード翼根の最も近くに配置される頭部セグメントのみが係止（ロック）される。複数の頭部セグメントが有利には相互に支え合う（抗支する）ことによって、ロータブレード翼根の最も近くに配置され係止された頭部セグメントは、同時に、他の頭部セグメントのための係止要素として機能する。

本発明は、冒頭に掲げた種類のロータブレードにおいて、上述の好ましい更なる実施形態の何れかのリアボックスの足部セグメントがロータブレードに取り付けられることによって、上記の課題を解決する。

更に、本発明は、上述の態様のロータブレードにおいて、足部セグメントが、上述の好ましい更なる実施形態の何れかのリアボックスがロータブレードの構造要素として構成されるよう、１又は２以上の頭部セグメントと結合されることによって、上記の課題を解決する。

更に、本発明は、タワーと、ナセルと、ロータと、ロータに結合された少なくとも１つのロータブレードを有する風力発電装置において、ロータブレードが上述の本発明の好ましい実施形態の何れかに基づき構成されることによって、上記の課題を解決する。

以下に、本発明の実施例を添付の図面を参照して例示的に説明する。

本発明に応じた風力発電装置の一例。 本発明の第１実施例の第１組立状態にあるロータブレードの一部分。 第２組立状態にある図２のロータブレードの一部分。 第３組立状態にある図２及び図３のロータブレードの一部分。 第４組立状態にある図２〜図４のロータブレードの一部分。 本発明の第２実施例の第１組立状態にあるロータブレードのリアボックス。 第２組立状態にある図６のリアボックス。 他の一方向から見た図７の組立状態にあるリアボックス。 本発明の第２実施例のリアボックスの足部セグメント。 分離状態にある本発明のリアボックスの足部セグメント及び頭部セグメントの部分詳細断面図。 結合状態にある本発明のリアボックスの足部セグメント及び頭部セグメントの部分詳細断面図。 本発明の第３実施例のリアボックスを有する本発明のロータブレードの一部分。 図１２のリアボックスの部分詳細図。 図１２及び図１３のリアボックスの一部の模式図。

好ましい実施形態（複数）の所与の特徴事項は個別の実施例についてのみ説明されてはいるが、本発明は、複数の異なる実施例の個々の特徴事項の任意の組み合わせにも及ぶ。

図１は、タワー１０２とナセル（ゴンドラ）１０４を有する風力発電装置１００の一例を示す。ナセル１０４には、３つのロータブレード１０８とスピナ１１０を有するロータ１０６が設けられている。ロータ１０６は、運転時、風によって回転運動し、それによって、ナセル１０４内の発電機（不図示）を駆動する。

ロータブレード１０８は夫々１つのリアボックス１１２を有し、該リアボックス１１２によって、ロータブレード１０８は、適応性ロータブレードとして構成される。リアボックスは、図２〜図１１に見出されるように、複数のセグメントに再分割されている。

本発明の第１実施例のリアボックスを有するロータブレードが図２〜図５に示されている。図２〜図５に示されたロータブレード１０８は、ロータブレード翼根２１に隣接する領域にリアボックス１１２を有する。リアボックス１１２は、吸引側（負圧側）面１、加圧側（正圧側）面３及び吸引側面１と加圧側面３を分離する（境界付ける）後縁５を有する。後縁５の向かい側には、リアボックス１１２のロータブレード１０８への結合部が形成されている。結合部には、リアボックス１１２の２つの面１、３を画成しかつロータブレード１０８の湾曲に適合された第１エッジ９ａ及び第２エッジ９ｂ（図５参照）が延在している。リアボックス１１２の後縁５は、組立状態において、ロータブレード１０８の後縁７に整列され（揃えられ）、該後縁７に面一の（面と面が一様に連なった：fliessend）関係で移行する。

リアボックス１１２は、結合部を有する足部セグメント１１を有する。リアボックス１１２は再分割されており、図２〜図５の実施例では、第１頭部セグメント１３と第２頭部セグメント１５を有する。第１頭部セグメント１３と第２頭部セグメント１５は、夫々、後縁５の一部を構成する。第１頭部セグメント１３は第１再分割面１７において足部セグメント１１と結合し、他方、第２頭部セグメント１５は第２再分割面１９において足部セグメント１１と結合する。第１再分割面１７と第２再分割面１９は互いに対し僅かな角度をなして形成されている。

図２〜図５に示されているように、再分割面１７、１９の領域に、各頭部セグメントと足部セグメントを形状結合的に結合するためのレール状の部材が形成されている。第１再分割面１７には、平行に案内された２つのレール２３、２５が設けられているが、これらのレール２３、２５は、対応して構成された頭部セグメント１３のレール（不図示）と嵌合するよう構成（調整）されている。第２再分割面１９には、平行に案内された２つのレール２７、２９が設けられているが、これらのレール２７、２９は、対応して構成された頭部セグメント１５のレール（不図示）と嵌合するよう構成（調整）されている。図５に見出すことができるように、第２再分割面１９のレール２７、２９は、第１再分割面１７のレール２３、２５と比べると、互いに対しより狭い間隔で配置されている。これにより、頭部セグメント１３、１５の各々に対し可及的に大きな安定性を保証するために、利用可能な空間的条件が完全に活用される。同様に図５に見出すことができるように、レール３、２５又は２７、２９を固定するために、足部セグメント１１を少なくとも部分的に、図示の実施例では完全に閉鎖するブリッジ（ないし横つなぎ部材：Steg）３１、３３が、対応する再分割面に夫々形成されている。

図２〜図５に示された様子は、ロータブレード１０８のリアボックス１１２の頭部セグメントの実行中の組立ないし分解に関する情報も与える。図２に示した状態から図３に示した状態に移行する場合、まず、ロータブレード翼根２１の最も近くにある頭部セグメント１３が足部セグメント１１から分離される。この分離は、頭部セグメント１３が、ロック解除（不図示）された後、レール２３、２５に沿って滑脱される（滑り出される）ことによって行われる。次に、図４に示されているように、第２の頭部セグメント１５が第２再分割面１９及びレール２７、２９に沿って足部セグメント１１から滑脱される。最後に、図５は、頭部セグメント１３、１５が取り外された（又はまだ組み付けられていない）状態にあるロータブレード１０８のリアボックス１１２の足部セグメント１１を示す。頭部セグメントを、例えば風力発電装置の設置場所において、組み立てるためには、逆の順序で同様の方法で行われる。即ち、まず、頭部セグメント１５が滑合される（摺動により嵌め合わせられる）。次いで、頭部セグメント１３が滑合され、そして、任意的にロックされる。

図６〜図９は、本発明の第２実施例のロータブレード１０８のためのリアボックス１１２を示す。図６〜図９に示したリアボックス１１２は、本質的には、図２〜図５に示したリアボックス１１２と同様に構成されている。以下に、大きな相違点を示す。図６〜図９に示したリアボックス１１２の足部セグメント１１は、１つの（単独の）連続した（一続きの）再分割面３７を有する。この再分割面には、全部で３つの頭部セグメント１３、１５、３５が配されている。これらの頭部セグメント１３、１５、３５は、夫々、リアボックス１１２の後縁５の一部を構成する。再分割面３７は、既に図２〜図５の実施例においてもその再分割面１７、１９について認められるように、吸引側１から加圧側３に延在する。図６〜図９のリアボックス１１２は端部カバー（外殻）なしで示されている。このため、リアボックスの内部を見ることができる。足部セグメント１１は、１つの実質的に連続的な（一続きの）ブリッジ３１を有するが、このブリッジ３１上には、夫々対をなして平行に案内された複数のレールが配設されている（図９参照）。頭部セグメント１３、１５、３５は夫々１つのブリッジを有するが、第１頭部セグメントについては、足部セグメント１１に向う側に一対のレール４１、４３が配されているブリッジ３９が示されている。レール２３、２５は、図６に示した状態において、第１頭部セグメント１３の夫々対応するレール４１、４３と結合し、形状結合による嵌合をなしている。これに関しては、図１０及び図１１も参照。リアボックス１１２の結合部におけるエッジ推移９ａ、９ｂについては、第１実施例について既に説明したことを指摘する。

図７及び図９には、第２実施例に応じた本発明のリアボックス１１２が骨組み２０１に支承されている様子が示されている。図８では、骨組み２０１は、図６の場合と同様に、省かれているが、これは説明を目的としたものである。

図７には、頭部セグメント１３、１５、３５が夫々足部セグメント１１に割り当てられたそれらのレールとの嵌め合いが外されている様子が示されている（図９も参照）。第１頭部セグメントについては、レール４１、４３が例示的に示されている。

類似の組立ないし分解状態の一例が図８にも示されている。尤も、図８では、頭部セグメント１３のブリッジ３９の下側がよりよく観察可能になっており、レール４１、４３もよりよく視認可能になっている。

図６及び図７から分かるように、頭部セグメント１３は、リアボックス１１２の面の加圧側及び吸引側に段差部４５を有する。足部セグメント１１は、（足部セグメント１１に頭部セグメント１３が組み付けられた状態において）同じ部位に、対応して構成された段差部を有する。頭部セグメント１３の外側の面は、段差部４５の領域に至るまで足部セグメント１１の下側の面上に重なって（張り出して）、頭部セグメント１３と足部セグメント１１の間の面移行部の密閉を保証する。段差部４５は、頭部セグメントの幅及びそれに対応してブリッジ３１の幅が最大になる点に設けられている。段差部４５と頭部セグメント１３のハブ側端部の間の領域では、頭部セグメント１３の面が組立状態において足部セグメント１１の面上に重なり（張り出し）、他方、段差部４５と隣接する頭部セグメント１５の間の領域では、足部セグメント１１の面が頭部セグメントの面上に重なっている（張り出している）。これによって、頭部セグメント１３の組み付け又は取り外しの際における頭部セグメントの下方エッジの損傷の発生が阻止される。

図９には、再分割面３７のブリッジ３１が複数のセグメントから構成されていることを見出すことができる。これらのセグメントの少なくとも１つに夫々張設された、夫々対をなした全部で６つのレールがリアボックス１１２の足部セグメントに設けられている。レール２３、２５は、第１頭部セグメント１３の対応するレールに割り当てられている（図６〜図８参照）。レール２７、２９は、これらはレール２３、２５と比べると相互の距離がより小さいが、第２頭部セグメント１５の対応するレールに割り当てられている。レール４７、４９は、これらはレール２７、２９と比べると相互間の距離がより小さいが、頭部セグメント３５の対応するレールに割り当てられている。これらの（レール間）距離は、有利には、頭部セグメント３５がレール２７、２９及びレール２３、２５と接触することなく足部セグメント１１と結合することができるように、有利には更に頭部セグメント１５がレール２３、２５と接触することなく足部セグメント１１と結合できるように選択される。

図１０及び図１１は、好ましい一実施例に応じた足部セグメント及び対応する頭部セグメント上のレールの構成を示す。この実施例では、レールはすべて同一に構成されている。すべての方向における横方向力（剪断力）の受容を可能にする形状結合的嵌め合わせは、これらのレールの左右反転的構成によってのみ達成される。図に詳細に示されているのは、第２実施例に応じたリアボックス１１２の一例の断面である。尤も、対応する及び同一に構成されるレール（複数）の構成は、第１実施例にも同様に適用可能である。足部セグメント１１（不図示）のブリッジ３１上には、レール２３、２５が配設されている。これらのレールは、夫々、ブリッジから直角に延伸する部分５１とブリッジ３１に対し実質的に平行に配向される部分５３を有する。これによって、実質的にＬ字型の輪郭（外形）形状が構成されている。ブリッジ３１に対し平行に配向された部分５３は互いに向かい合うよう構成されている。第１頭部セグメント１３（不図示）のブリッジ３９上には、対応する２つのレール４１、４３が配設されている。足部セグメントのブリッジ３１に配設されたレール２３、２５とは異なり、ブリッジ３９に対し平行に配向された部分５３は、互いに対し背き合う（反対方向を指向する）よう構成されている。図１０には、これらのレールが嵌め合わされていない状態が示されている。

図１１は、図１０に示した２つのレール対の一方についての嵌め合わせ状態の単純化した原理図を示す。レール２５及びレール４３の水平延在部分５３は互いに（相手レールの）背後から嵌り込み、これによって、２つのブリッジ３１、３９に対し垂直をなす力の成分が夫々受容される。ブリッジ３１、３９に対し平行な力の成分は、夫々一方の方向においてはレール２５及び４１によって、他方の方向においてはレール２３及び４３によって受容される。

レールのＬ字型輪郭形状の代替的構成としては、例えば、Ｃ字型の輪郭形状がある。図示したように同じレールを使用する代わりに、オス型部分とメス型部分を有する鳩尾状ないし台形状の輪郭形状の既知の嵌め合い構造を利用することも好ましい。後者（鳩尾式嵌め合い構成）は、一本レールシステムの使用、即ち、頭部セグメント当り１つのレールのみの使用又は更には足部セグメントの一続きのレールとこれに対応する１又は複数の頭部セグメントのレールの使用を可能にする。

図１２に、第３実施例に応じたリアボックス１１２を有するロータブレード１０８を示す。ロータブレード１０８とリアボックス１１２は、本発明の第１及び第２実施例のものと構造上の類似性を有する。この限りにおいて、同じ図面参照符号に関しては、記述の説明が参照される。図１２のロータブレード１０８のリアボックス１１２は、単独の（単一の）足部セグメント１１を有し、該足部セグメント１１は、一続きの再分割面３７に沿って複数の、この例では３つの頭部セグメント１３、１５、３５と結合している。頭部セグメント１３、１５、３５は、互いに隣接配置されており、再分割面１６、１８において互いに当接している。このようにして、一続きの後縁５が、リアボックス１１２の吸引側と加圧側１、３の間に形成される。

図１２における頭部セグメントと足部セグメントの形状結合的結合の態様は、図３に示されている。図１３の右下に示した概観図（Uebersicht）から分かるとおり、リアボックス１１２の内側にヒンジ状の結合が形成されている。足部セグメント１１は、夫々第１空所を有する複数の突出部３０３を有する。１つの頭部セグメント１３ないし複数の頭部セグメント１３、１５、３５は、夫々第２空所を有する複数の第２突出部３０１を有する。足部セグメント１１の第１突出部３０３は、夫々所定の間隔３０９で互いに離隔配置されている。これらの間隔３０９は、夫々、１又は複数の頭部セグメント１３、１５、３５の第２突出部３０１の幅に適合されている。このことから、向かい側に位置付けられる対応する突出部３０１の寸法・形状に相応して形成されている限りにおいて、これらの間隔はすべてが同一である必要はなく、夫々互いに相違することが可能であることが分かる。１又は複数の頭部セグメント１３、１５、３５の第２突出部３０１は、夫々所定の間隔３０７で互いに対し離隔配置されているが、これらの間隔３０７については、足部セグメント１１の突出部３０３に関する間隔３０９についてと同様のことが妥当する。

足部セグメント１１と１又は複数の頭部セグメント１３、１５、３５の間の形状結合的結合を達成するために、突出部３０１、３０３は、（第１、第２空所の心に関し）一線（一列ないし一直線：fluchtend）状に相互に整列される。整列が実行されると直ちに、原理的にヒンジの軸を構成する長尺体３０５が、第１及び第２空所の中に、有利にはすべての第１及び第２空所を貫通して延在するまで、挿通される。これらの空所（の中心点）が厳密には同心（ないし一直線状）ではなく、例えばロータブレードの輪郭に相応する湾曲軌道に従っている実施例では、第１及び第２空所への長尺体３０５の挿通は、当該長尺体が十分な弾力性（フレキシビリティ）を有することによって保証される。

ストラップないし舌状部材（Lasche）として構成されている突出部３０１、３０３は、有利には、足部セグメント１１又は頭部セグメント１３、１５、３５の縁の内側（内周面）に、とりわけ接着（剤）によって、固定される。

突出部（複数）の位置関係及び詳細な構造は、図１４に模式的に示されている。図１４は、図１４の右上に示した概観図から分かるとおり、隣接する２つの突出部３０１、３０３の間の結合状態の模式的平面図である。第１及び第２突出部３０３、３０１は、繊維複合材料、とりわけガラス繊維強化プラスチックで製造される外側に位置する層状ファブリック（Gelegeschicht）３１１によって形成される。使用される層数は、ストラップないし突出部の予期される負荷に依存する。層状ファブリック３１１の内側には、発泡材料性の楔状部材３１７が配されている。突出部３０１、３０３の夫々の端部には、ファブリックの円弧状のループが形成されている結合領域が構成されている。

このループの内部には、図１４に示すように、高度にシリンダ状のプラスチック製壁体が配されている。この壁体の内部には、長尺体３０５が、有利には遊びなしで受容される。突出部に対する押圧力の受容を改善するために、衝撃吸収性の高度にシリンダ状の壁体３１３は、繊維複合材料性の、有利にはガラス繊維強化プラスチック製の層［３１５］によって包囲される。

図１２〜図１４に応じた形状結合的結合の特別の利点の１つは、突出部３０１、３０３によって形成される結合手段をリアボックス１１２ないしロータブレード１０８の吸引側又は加圧側１、３の内壁に直接設けることが可能であり、その際、結合のために独立に複数のブリッジをリアボックス１１２の内部に導入する必要はないことである。更なる補強のために追加の横桁材及びブリッジを設けることも自由である。結合手段は、リアボックスの内側において風の作用に対して保護されており、また、風の流れのプロフィール（特性）に影響を及ぼさない。更に、結合手段は、個々の構成要素の相互間の正確な位置合わせにより、簡単かつ迅速な組み立てを可能にする。

Claims (26)

1. とりわけ風力発電装置の、ロータブレード（１０８）のためのリアボックス（１１２）であって、
   該リアボックス（１１２）は、加圧側面（３）、吸引側面（１）、該加圧側面と該吸引側面を分離する後縁（５）、及び該後縁に対向して位置し、ロータブレード（１０８）の対応する結合面での結合に適合された結合部を含み、
   該リアボックスは、前記結合部を有する足部セグメント（１１）と、前記後縁（５）を有し該足部セグメント（１１）に結合可能な１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）に再分割されて構成されること
   を特徴とするリアボックス。
2. 前記足部セグメント（１１）は各頭部セグメント（１３、１５）に対し夫々１つの分離した再分割面（１７、１９）を有し、該再分割面において前記１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）は前記足部セグメント（１１）と結合可能に構成されること
   を特徴とする請求項１に記載のリアボックス。
3. 前記足部セグメント（１１）は複数の又は全ての頭部セグメント（１３、１５、３５）に対し１つの連続した（一続きの）再分割面（３７）を有し、該再分割面において前記頭部セグメント（１３、１５、３５）は夫々前記足部セグメント（１１）と結合可能に構成されること
   を特徴とする請求項１に記載のリアボックス。
4. 前記１又は複数の再分割面（１７、１９、３７）は、前記足部セグメント（１１）がロータブレード（１０８）に結合されたとき、該ロータブレード（１０８）の最大翼型幅が４ｍ以下の範囲にあるよう配されること
   を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリアボックス。
5. 前記足部セグメント（１１）と前記１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）は、形状結合（ありつぎ式結合）によって互いに結合可能に構成されること
   を特徴とする請求項１に記載のリアボックス。
6. 前記足部セグメントは、前記形状結合による結合のために、第１空所を有し相互に間隔をおいて配される複数の突出部を有すること、及び
   前記１又は複数の頭部セグメントは、夫々、第２空所を有し相互に間隔をおいて配される複数の突出部を有し、前記足部セグメントの複数の突出部は、前記１又は複数の頭部セグメントの複数の突出部と一線状に（fluchtend）相互に整列可能に構成されること
   を特徴とする請求項３〜５の何れかに記載のリアボックス。
7. 前記第１及び第２空所の断面に適合された断面を有し、前記複数の第１及び第２空所が実質的に一線状に（fluchtend）相互に整列された状態において該複数の第１及び第２空所に導入可能に構成された長尺体を有すること
   を特徴とする請求項６に記載のリアボックス。
8. 前記長尺体は、組立状態において、前記足部セグメント及び前記１又は複数の頭部セグメントの複数の突出部を貫通して延伸すること
   を特徴とする請求項７に記載のリアボックス。
9. 前記長尺体は、繊維複合材料から、有利にはガラス繊維強化プラスチックから、構成されること
   を特徴とする請求項６〜８の何れかに記載のリアボックス。
10. 前記足部セグメントと前記１又は複数の頭部セグメントの突出部は、湾曲した軌道に沿って配されること
    を特徴とする請求項９に記載のリアボックス。
11. 前記軌道の湾曲は、ロータブレードの輪郭形状（推移）に相応すること
    を特徴とする請求項１０に記載のリアボックス。
12. 前記第１及び第２空所の壁体は、部分的に又は完全にプラスチックで内張りされること
    を特徴とする請求項６〜１１の何れかに記載のリアボックス。
13. 前記突出部はストラップ（Laschen）として構成されること及び有利には２以上の繊維複合材料層からなるファブリック（Gelege）を有すること
    を特徴とする請求項６〜１２の何れかに記載のリアボックス。
14. 前記突出部は、夫々、前記ファブリックによって包囲される発泡体を有すること
    を特徴とする請求項１３に記載のリアボックス。
15. 前記足部セグメント（１１）は、前記形状結合による結合のために、１又は複数のレール（２３、２５、２７、４７、４９）を有すること、及び
    前記１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）は、１又は複数の対応するレール（４１、４３）を有し、該レールは有利には滑合によって互いに嵌合可能に構成されること
    を特徴とする請求項２に記載のリアボックス。
16. 前記足部セグメント（１１）の１又は複数のレール（２３、２５、２７、４７、４９）又は関連する頭部セグメント（１３、１５、３５）の対応する１又は複数のレール（４１、４３）は、鳩尾状の輪郭形状を有すること
    を特徴とする請求項１５に記載のリアボックス。
17. 前記足部セグメント（１１）の１又は複数のレール（２３、２５、２７、４７、４９）及び前記１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）の対応する１又は複数のレール（４１、４３）は、同一に構成されること、有利には実質的にＬ字状の断面を有すること
    を特徴とする請求項１５に記載のリアボックス。
18. 前記足部セグメント（１１）には、少なくとも２つの、有利には３又は４つの、頭部セグメントが割り当てられること
    を特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のリアボックス。
19. 前記足部セグメント（１１）には、各頭部セグメント（１３、１５、３５）に対し、平行に案内された２つのレールが配され、及び
    各頭部セグメント（１３、１５、３５）は、前記足部セグメント（１１）のレールと嵌合するための平行に案内された対応する２つのレールを有すること
    を特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のリアボックス。
20. 前記結合部において、前記加圧側面（３）と前記吸引側面（１）は、夫々エッジ（９ａ、９ｂ）によって画成され、各エッジのエッジ推移はロータブレード（１０８）の結合面の輪郭に適合されること
    を特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載のリアボックス。
21. 前記リアボックス（１１２）の内部に、接着剤、有利には粘着性物質、を配するための１又は複数の領域が設けられること
    を特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のリアボックス。
22. 前記足部セグメント（１１）及び／又は前記１又は複数の頭部セグメント（１３、１５、３５）は、前記再分割の領域において、夫々、前記加圧側面（３）から前記吸引側面（１）に延伸するブリッジ（Steg）（３１、３３、３９）を有し、前記１又は複数のレールは、夫々、該ブリッジに配されること
    を特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載のリアボックス。
23. 結合状態にある前記足部セグメント（１１）と前記少なくとも１つの頭部セグメントとの間の相対位置を選択的に固定又は解放するために設けられる、有利にはボルト結合機構として構成される、係止手段を有すること
    を特徴とする請求項１〜２２の何れかに記載のリアボックス。
24. 支持部、該支持部によって包囲され風力発電装置（１００）のロータ（１０６）に接続するためのロータブレード翼根（２１）、加圧側ブレード面、吸引側ブレード面、及び該加圧側ブレード面と該吸引側ブレード面を分離する後縁（７）を有する、風力発電装置のロータブレードであって、
    ロータブレードの結合面に、請求項１〜２３の何れかに記載のリアボックスの結合部を有する足部セグメント（１１）が取り付けられる
    ロータブレード。
25. 前記足部セグメント（１１）は、請求項１〜２３の何れかに記載のリアボックスがロータブレード（１０８）の構造要素として構成されるよう、１又は２以上の頭部セグメント（１３、１５、３５）と結合されること
    を特徴とする請求項２４に記載のロータブレード。
26. タワー（１０２）と、ナセル（１０４）と、ロータ（１０６）を有する風力発電装置であって、
    ロータ（１０６）に結合される請求項２４又は２５に記載のロータブレード（１０８）を少なくとも１つ含む、風力発電装置。

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