KR20160042458A - 풍력 발전 설비용 로터 블레이드 부재, 로터 블레이드, 그것을 위한 제조 방법 및, 로터 블레이드를 구비한 풍력 발전 설비 - Google Patents

풍력 발전 설비용 로터 블레이드 부재, 로터 블레이드, 그것을 위한 제조 방법 및, 로터 블레이드를 구비한 풍력 발전 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 청구항 제 10 항에 따른 방법에 의해 제조된 로터 블레이드 부재, 특히 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드 에지에 관한 것으로, 경화형 수지로 함침된 섬유 재료를 포함하는 베이스, 표면 박막 및 상기 베이스와 표면 박막 사이에 배치된 결합층을 포함한다. 본 발명에 따라 표면 박막은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 포함하고, 결합층은 제 1 가류된 고무층 및 제 2 가류된 고무층을 포함하고, 이 경우 제 1 가류된 고무층은 표면 박막에 할당되고 제 2 가류된 고무층은 베이스에 할당되는 것이 제안된다.

Description

풍력 발전 설비용 로터 블레이드 부재, 로터 블레이드, 그것을 위한 제조 방법 및, 로터 블레이드를 구비한 풍력 발전 설비{ROTOR BLADE ELEMENT FOR A WIND TURBINE, ROTOR BLADE AND A PRODUCTION PROCESS THEREFOR AND WIND TURBINE WITH ROTOR BLADE}
본 발명은 풍력 발전 설비용 로터 블레이드 부재, 로터 블레이드, 및 로터 블레이드 부재 또는 로터 블레이드의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 풍력 발전 설비에 관한 것이다.
풍력 발전 설비용 로터 블레이드는 오래 전부터 예를 들어 DE 10 2004 007 487 A1호 및 DE 103 19 246 A1호에 공개되어 있다. 로터 블레이드는 작동 시 풍압, 침식, 온도 변화, UV-조사 및 침전물에 의해 높은 부하에 노출된다. 300 km/h에 이르는 블레이드 팁 속도에서 모래 낟알, 소금 입자, 곤충 또는 공기 중의 다른 부유 입자들은 연마를 일으킨다. 이는 특히 전방 에지 영역에서 로터 블레이드의 표면에 부하를 가한다. 상기 위치에서 로터 블레이드 표면에 손상을 일으키고 따라서 공기 역학 및 안정성이 손실된다.
동시에, 존재할 수 있는 로터 블레이드 스카(scar)와 풍력 발전 설비의 타워 및 관련 베어링에 작용하는 부하를 낮게 유지하기 위해, 로터 블레이드는 가급적 경량이어야 한다. 로터 블레이드를 개별 부재들로 제조하고, 상기 부재들을 서로 결합하여 하나의 중공 챔버 형태의 로터 블레이드를 형성하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 로터 블레이드 부재로서 일반적으로 로터 블레이드 압력측, 로터 블레이드 흡인측 및 로터 블레이드 압력측- 및 흡인측의 연결과 보강을 위한 하나 이상의 연결 웹이 사용될 수 있다. 또한 로터 블레이드 압력측- 및 흡인측을 하나의 부분으로 제조하고, 이러한 제조 시 필요한 위치에 웹을 배치하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.
일반적으로 로터 블레이드 및 로터 블레이드 부재는 성형 방법으로 제조되고, 상기 방법에서 섬유 재료 및/또는 코어 물질, 특히 발사 나무(Balsa wood)는 로터 블레이드 몰드 내로 삽입되고, 부하를 견딜 수 있는 복합 재료의 형성을 위한 경화형 수지가 제공된다. 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재의 제조 시 수지로서 주로 에폭시 수지가 사용된다. 상기 에폭시 수지는 섬유 재료 및 경화 가능한 수지로 이루어진 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재의 베이스의 구성에 특히 적합하다. 당업자는 본 발명과 관련해서 용어 "경화 가능한 수지"를 수지의 기본적인 특성의 명시로 파악하고, 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재에 실제로 존재하는 재료 특성으로 파악하지 않는다.
기상 영향 및 특히 침식에 대해 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재를 보호하기 위해, 표면층에 DE 10 3 44 379 A1호에 설명된 바와 같은 겔 코트 방법을 이용하는 것이 시도되었다. 이 경우, 이러한 방법에서 겔 코트 혼합물이 섬유 재료로 덮일 수 있을 정도로 상기 겔 코트 혼합물이 반응할 때까지 적절한 처리 시간이 지켜져야 하는 것이 단점이다. 이는 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재의 제조 방법을 바람직하지 않게 지연시킨다. 또한 겔 코트 방법에서, 겔 코트-표면층과 주입 수지 사이의 결합을 가능하게 하기 위해, 로터 블레이드 부재 또는 로터 블레이드의 제조를 중단하는 것은 불가능하다. 또한 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재에 표면 박막을 부착하거나 다른 방식으로 추후에 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재에 경우에 따라서 분리 가능하게 고정하는 것이 시도되었다. 예를 들어 폴리우레탄 박막은 로터 블레이드 상에 부착된다. 예를 들어 선행기술의 다른 가능성은 DE 10 2009 002 501 A1호에 따라 표면 박막 및 주입 수지로 이루어진 가교된 복합물을 제조하는 것이다. 이러한 방법은 특히 폴리우레탄 박막으로도 가능하다. 폴리우레탄은 높은 내마식성을 제공한다. 그럼에도 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재의 내마식성을 개선하는 것이 바람직하다.
우선권 주장 출원 시 독일 특허청에 의해 간행물 DE 10 2011 004 723 A1, US 2010/0032948 A1, EP 2 416 950 B1, 및 WO 2013/045087 A1호가 조사되었다.
본 발명의 과제는 선행기술과 관련해서 개선된 로터 블레이드 부재, 로터 블레이드 및 풍력 발전 설비를 제공하는 것이다. 적어도 선행기술에 공개된 해결 방법에 대한 대안적인 해결 방법이 제안되어야 한다.
상기 과제는 장치와 관련해서 청구범위 제 1 항의 로터 블레이드 부재에 의해 해결된다. 본 발명에 따른 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드 부재는, 경화형 수지로 함침된 섬유 재료를 포함하는 베이스, 표면 박막 및 베이스와 표면 박막 사이에 배치된 결합층을 포함한다. 이 경우 표면 박막은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 포함하고, 결합층은 제 1 표면 박막에 할당된 제 1 가류된 고무층과 베이스에 할당된 제 2 가류된 고무층을 포함한다.
본 발명은, UHMWPE을 포함하는 표면 박막을 사용함으로써 로터 블레이드 부재의 내마식성의 상당한 개선이 가능하다는 사실에 기초한다. 또한 본 발명은, 바람직하게 2개의 가류된 고무층을 포함하는 결합층에 의해 섬유 재료 및 경화형 수지, 특히 에폭시 수지로 이루어진 로터 블레이드 부재의 베이스 위에 UHMWPE의 도포 및 영구적인 결합이 가능하다는 사실에 기초한다. UHMWPE는 연마 매체에서도 매우 양호한 내마모- 및 내마식성을 특징으로 하고, 상기 UHMWPE의 내마식성은 폴리우레탄의 내마식성보다 6배 더 높다. 따라서 UHMWPE는 우수한 화학적 내성과 낮은 마찰 계수, 뛰어난 치수 안정성 및 낮은 온도에서도 높은 파열 강도를 갖는다. 이러한 특성들은 침식으로부터 보호를 위해 표면 박막으로서 사용에 UHMWPE를 특히 바람직하게 만들지만, UHMWPE는 종래의 접착제와 매우 양호하지 않게 결합될 수 있다. 특히 에폭시 수지는 폴리에틸렌, 특히 UHMWPE-박막 위에 직접적인 결합에 적합하지 않다. 그러나 본 발명은, 2개의 가류된 고무층으로 이루어진 결합층을 이용해서 UHMWPE-박막들을 로터 블레이드 부재 또는 로터 블레이드 상의 에폭시 수지 베이스에도 제공하여 로터 블레이드 부재 또는 로터 블레이드의 내마모성을 개선하는 것이 가능하다는 사실에도 기초한다.
가류란 본 출원과 관련해서 제 1 및/또는 제 2 가류된 고무층에 포함된 중합체의 모든 가교 반응을 의미한다. 가류된 고무란 본 출원과 관련해서, 가류된, 즉 가교된 고무, 달리 표현하면 중합화된 고무이다.
본 발명의 컨셉은 일반적으로 제조 방법과 무관하게 로터 블레이드 부재에 적용된다. 그러나 특히, 본 발명의 컨셉에 따라 청구범위 제 10 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 로터 블레이드 부재가 바람직한 것으로 입증되었다. 그러나 청구된 제조 방법과 다른 방법도 제조를 위해 기본적으로 이용될 수 있다. 본 발명의 컨셉에 따른 제조 방법은 하기 단계들을 포함한다:
a) UHMWPE를 포함하는 표면 박막을 마련하는 단계,
b) 표면 박막의 한 측면에 고무층을 적층함으로써 복합물을 제조하는 단계,
c) 고무층을 가류하여 제 1 가류된 고무층을 형성하는 단계,
d) 섬유 재료를 마련하는 단계,
e) 경화형 수지로 섬유 재료를 함침함으로써 베이스를 제조하는 단계,
f) 경화형 수지를 경화하는 단계,
g) 베이스 및/또는 복합물 위에 제 2 고무층을 적층하는 단계,
h) 제 2 고무층이 베이스와 복합물 사이에 위치하도록 베이스 위에 복합물을 마련하는 단계,
i) 제 2 고무층을 가류하여 제 2 가류된 고무층을 형성하는 단계.
본 발명의 컨셉은 청구범위 제 8 항에 따른 로터 블레이드 및 청구범위 제 9 항에 따른 풍력 발전 설비에도 명시된다.
계속해서 본 발명에 따른 로터 블레이드 부재의 개선예들이 설명된다.
바람직하게 로터 블레이드 부재는 본 발명의 컨셉에 따른 제조 방법에 따라 제조된다.
바람직하게 제 1 및 제 2 가류된 고무층은 각각 자체의 가류 단계에서 가류되어 상이한 가류 히스토리를 갖는다.
바람직하게는 제 1 가류된 고무층은 베이스에 할당된 제 2 가류된 고무층의 가류도와 다른, 특히 더 높은 가류도를 갖는다. 이 경우 상이한 가류도는 가류된 고무층에 할당된 부품들에 대한 가류된 고무층들의 최적의 조정을 위해 이용된다. 다른 개선예에서 제 1 가류된 고무층은 제 2 가류된 고무층에서와 같은 가류도를 갖는다. 이러한 개선예에서 제 1 및 제 2 가류된 고무층은 서로 최적으로 가교된다.
제 1 가류된 고무층은 표면 박막에 직접 결합되고 제 2 가류된 고무층은 베이스에 직접 결합되는 것이 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 다른 개선예에서 제 1 가류된 고무층과 제 2 가류된 고무층 사이의 결합층은 다른 결합층을 포함할 수 있다. 이러한 결합층은 바람직하게 제 2 가류된 고무층에 대한 제 1 가류된 고무층의 개선된 결합을 위해 이용될 수 있다. 제 1 가류된 고무층은 제 2 가류된 고무층에 직접 결합될 수도 있다.
바람직하게 제 1 및/또는 제 2 가류된 고무층은 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)를 포함한다. EPDM은 UHMWPE에 결합을 위해 매우 적합하고, 또한 뛰어난 열-, 오존- 및 UV-내구성을 갖는다. EPDM은 또한 가요성 및 탄성을 갖고, 따라서 UHMWPE와 EPDM의 결합 시 EPDM의 댐핑 특성과 UHMWPE의 견고성이 조합될 수 있다. 저온에서도 EPDM은 높은 가요성을 갖는다. 제 1 및/또는 제 2 가류된 고무층은 다른 개선예에서 추가 UV-안정화제를 포함한다.
바람직하게는 경화형 수지는 반응 수지, 특히 바람직하게 에폭시 수지이다. 에폭시 수지는 특히 섬유 복합 재료에서 사용에 매우 적합하다. 바람직하게 섬유 재료는 유리 섬유 및/또는 탄소 섬유이다. 섬유 재료 외에 로터 블레이드 부재는 또한 예를 들어 자작나무- 및/또는 발사나무 부재 및/또는 발포체와 같은 구조체로서 다른 코어 물질을 포함할 수 있다. 이러한 섬유 재료를 포함하는 로터 블레이드 부재 또는 로터 블레이드의 장점은 경량과 동시에 안정성이다. 수지가 경화되기 전에 상기 재료의 양호한 성형성이 또한 바람직하다.
바람직하게는 제 1 표면 박막에 대한 제 1 가류된 고무층의 결합은 기계적 접착에 의해 그리고 베이스에 대한 제 2 가류된 고무층의 결합은 가교 반응에 의해 이루어진다. 바람직한 개선예에서 로터 블레이드 부재는 웹, 로터 블레이드 외부 셸 및 이들의 부분들, 특히 압력측 또는 흡인측의 하프 셸, 로터 블레이드 전방 에지, 로터 블레이드 트레일링 에지, 로터 블레이드 팁 또는 로트 블레이드 노즈이다.
풍력 발전 설비를 위해 특히 바람직하게, UHMWPE-박막은 착색 가능하므로, 예를 들어 비행 안전성을 이유로 필요한, 예를 들어 신호 마킹이 제공될 수 있다. 착색 표면 박막은 바람직하게 애것 그레이(agate grey) RAL 7038, 트래픽 레드(traffic red) RAL 3020, 트래픽 오렌지 RAL 2009, 트래픽 화이트 RAL 9016 및 플레임 레드 RAL 3000에 따른 하나 이상의 컬러로 착색된다
또한, 추가로 UV-안정화된 UHMWPE-박막이 사용되면 바람직하다. 상기 박막은 외부 조건에서 개선된 안정성을 갖는다.
본 발명의 컨셉에 따른 제조 방법은 전술한 장치의 장점들을 공유한다.
특히, 제조 방법과 관련해서 제 2 고무층이 복합물 위에 적층된 후에, 제 2 고무층을 포함하는 복합물이 베이스 위에 적층되면 바람직하다. 이는 복합물과 베이스의 양호한 결합을 가능하게 한다. 그러나 베이스 위에만 제 2 고무층의 적층 또는 베이스 및 복합물 위에 제 2 고무층의 재료의 적층도 바람직할 수 있다.
바람직하게 제 1 고무층의 가류는 제 2 고무층의 가류보다 높은 온도 및/또는 압력에서 이루어진다. 이러한 방법에 의해 특히 에폭시 수지의 열 부하 수용 능력이 고려된다. 따라서 제 2 고무층의 가류 시, 상기 제 2 고무층은 예를 들어 저온 및/또는 저압에서 부분적으로만 가류시키는 것이 가능하고, 이는 그럼에도 제 1 가류된 고무층 및 베이스의 수지에 양호한 결합을 야기하는 한편, 동시에 수지는 열적으로 과도하게 부하를 받지 않는다. 또한 제 1 고무층의 가류 시보다 낮은 온도에서 예를 들어 더 긴 가류 시간에 의해 가류된 제 1 고무층의 가류도까지 제 2 고무층의 가류는 본 발명과 관련된다.
또한, 수지의 경화 및 제 2 고무층의 가류가 하나의 단계에서 이루어지면 바람직하다. 2개의 공정이 하나의 단계에서 조합되면, 제 2 가류된 고무층과 수지는 더 양호하게 가교할 수 있다.
특히, 표면 박막에 제 1 가류된 고무층의 결합은 기계적 접착에 의해 이루어지고, 베이스에 제 2 가류된 고무층의 결합은 가교 반응에 의해 이루어지는 방법이 바람직하다.
본 발명의 실시예들은 후속해서 도면을 참고로 부분적으로도 도시된 선행기술과 비교하여 기술된다. 도면들은 실시예를 반드시 일정한 비율로 도시하지 않고, 오히려 설명에 이용되는 도면은 개략적으로 및/또는 약간 왜곡된 형태로 구현된다. 도면에서 직접 파악할 수 있는 교리의 보완과 관련해서 해당 선행기술이 참조된다. 또한 실시예의 형상 및 세부사항과 관련해서, 본 발명의 보편적인 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있는 것이 고려될 수 있다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 공개된 본 발명의 특징들은 개별적으로 및 임의의 조합으로도 본 발명의 개선에 중요할 수 있다. 또한 상세한 설명, 도면 및/또는 청구범위에 공개된 적어도 2개 이상의 특징들의 모든 조합도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 보편적 사상은 하기에 도시되어 설명된 바람직한 실시예의 정확한 형태 또는 세부사항에 제한되지 않거나 청구범위에 청구된 대상과 달리 한정될 대상에 제한되지 않는다. 치수 범위들이 명시된 경우에 제시된 한계 내의 값들도 한계값으로서 명시되고, 임의로 사용될 수 있고, 청구될 수 있다. 본 발명의 다른 장점, 특징 및 세부사항들은 바람직한 실시예의 하기 설명에 도면을 참고로 제시된다.
도 1은 본 발명에 따른 로터 블레이드를 포함하는 풍력 발전 설비를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 로터 블레이드 부재로서 로터 블레이드 노즈의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 로터 블레이드 부재를 개략적으로 도시한 부분도.
도 4는 본 발명의 컨셉에 따른 제조 방법의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 1은 타워(1200)와 나셀(1300)을 구비한 풍력 발전 설비(1000)를 도시한다. 나셀(1300)에 3개의 로터 블레이드(1100)와 스피너(1500)를 가진 로터(1400)가 배치된다. 로터(1400)는 작동 시 풍력에 의해 회전 운동하고, 이로 인해 나셀(1300) 내의 발전기를 구동한다. 풍력 발전 설비(1000)의 로터 블레이드(1100)는 경화형 수지로 함침된 섬유 재료로 이루어진 베이스를 포함하고, 특정 위치에서 UHMWPE로 이루어진 표면 박막으로 코팅되고, 이 경우 표면 박막과 베이스 사이에 결합층이 위치하고, 상기 결합층은 제 1 및 제 2 가류된 고무층을 포함한다. 제 1 가류된 고무층은 이 경우 제 2 가류된 고무층과 다른 가류도를 갖는다. 이러한 구성은 후속하는 도면을 참고로 설명된다.
도 2는 로터 블레이드(1100)의 로터 블레이드 부재(1110), 즉 로터 블레이드 노즈를 도시한다. 로터 블레이드 노즈(1110)는 표면 박막(1120)을 포함한다. 상기 표면 박막은 이 실시예에서 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)으로 이루어진다. 표면 박막(1120)은 결합층(1130)에 의해 로터 블레이드 부재(1140)의 베이스에 결합된다. 로터 블레이드 부재의 베이스(1140)는 이 경우 경화형 수지로 함침된 섬유 재료로 이루어진다. 실시예에서 섬유 재료는 유리 섬유 강화 플라스틱(GFK)이고, 경화형 수지는 에폭시 수지이다. 결합층(1130)은 제 1 가류된 고무층과 제 2 가류된 고무층을 포함하고, 상기 가류된 고무층들은 상이한 가류도를 갖는다. 다수의 가류된 고무층을 포함하는 탄성 결합층을 이용해서 베이스(1140)에 표면 박막(1120)을 결합함으로써 한편으로는 에폭시 수지에 UHMWPE의 결합이 가능하다. 다른 한편으로 결합층은 댐핑 특성을 갖고, 이는 특히 표면 박막과 로터 베이스의 부하 시 바람직하다. UHMWPE로 이루어진 표면 박막(1120)은 특히 풍력 발전 설비의 운전 시 로터 에지에 발생하는 연마성 부하에 대해 특히 저항성을 갖는다. 이 실시예에서 제 1 및 제 2 가류된 고무층에 사용된 고무는 가류된 EPDM-고무이다.
도 3은 로터 블레이드 부재(1110)의 부분을 도시한다. 로터 블레이드 부재(1110)의 상기 위치에서 로터 블레이드 부재(1110)는 하기 층구성을 갖는다: 먼저 제 1 가류된 고무층(1131)과 제 2 가류된 고무층(1132)으로 이루어진 결합층(1130)이 배치된 베이스(1140). 이 경우 제 2 가류된 고무층(1132)은 베이스(1140) 위에 직접 배치되고, 상기 베이스에 바람직하게 가교 반응에 의해 결합된다. 제 1 가류된 고무층(1131)은 제 2 가류된 고무층(1132) 위에 배치된다. 제 1 가류된 고무층(1131)은 도시된 실시예에서 제 2 가류된 고무층(1132)보다 높은 가류도를 갖는다. 제 1 가류된 고무층(1131) 위에 UHMWPE로 이루어진 표면 박막(1120)이 직접 배치된다. 표면 박막(1120)은 기계적 접착에 의해 제 1 가류된 고무층(1131)에 부착된다. 도시된 층구성은 에폭시 수지로 함침된 섬유 재료로 이루어진 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재의 베이스에 UHMWPE의 내구성이 있는 결합을 가능하게 하고, 동시에 결합층의 가류된 고무층들의 댐핑 특성을 UHMWPE-박막의 내마식성 및 침식 방지와 조합한다.
도 4는 본 발명의 컨셉에 따른 로터 블레이드 부재를 위한 제조 방법을 개략적으로 도시한다. 단계 S1에서 UHMWPE를 포함하는 표면 박막이 제공된다. 단계 S2에서 고무층이 표면 박막의 한 측면에 적층됨으로써, 표면 박막과 고무층으로 이루어진 복합물이 형성된다. 적층은 방법의 실시예에서 표면 박막 위에 고무층의 롤링에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 고무층을 바르는 것도 가능하다. 단계 S3에서 고무층은 가류되어 제 1 가류된 고무층을 형성한다. 바람직한 실시예에서 고무는 EPDM이다. 가류는 특히 과산화물을 포함하는 EPDM의 경우에 예를 들어 가황에 의해 이루어질 수 있다. 적절한 가류 온도는 100 ℃ 내지 180 ℃, 특히 140 ℃ 내지 150 ℃이다. UHMWPE-박막과 EPDM으로 이루어진 복합물의 제조에 적합한 압력은 약 8bar이다.
단계 S4에서 로터 블레이드 부재의 베이스를 위한 섬유 재료가 제공된다. 바람직하게 섬유 재료는 유리 섬유 강화 플라스틱이다. 후속해서 단계 S5에서 베이스는 경화형 수지, 바람직하게 에폭시 수지로 섬유 재료의 함침에 의해 제조된다. 단계 S6에서 선택적으로 마찬가지로 이어서 경화형 수지가 경화될 수 있다. 수지의 경화는 방법에서 추후에도 이루어질 수 있다. 단계 S7에서 제 2 고무층이 적층된다. 이 경우 제 2 고무층의 재료는 베이스 또는 복합물 위에 또는 다른 실시예에서 베이스 상에 부분적으로 및 복합물 상에 부분적으로 제공된다. 단계 S8에서 복합물은, 제 2 고무층이 베이스와 복합물 사이에 위치하도록 베이스 위에 제공된다. 단계 S9에서 제 2 고무층은 가류되어 제 2 가류된 고무층을 형성하고, 따라서 복합물 및 표면 박막에 베이스의 영구적인 결합이 제공된다. 제 2 고무층의 가류는 바람직하게 50 ℃ 및 2 bar에서 이루어진다. 제 1 고무층과 마찬가지로 제 2 고무층도 바람직하게 EPDM을 포함한다. EPDM은 UHMWPE 및 에폭시 수지에 결합에 매우 적합하다. 제 2 고무층의 가류에 의한 제 2 가류된 고무층의 형성과 동시에 경화형 수지의 경화도 이루어질 수 있다.

Claims (13)

  1. 풍력 발전 설비를 위한, 특히 청구범위 제 10 항에 따른 방법에 의해 제조된 로터 블레이드 부재, 특히 로터 블레이드 에지로서, 경화형 수지로 함침된 섬유 재료를 포함하는 베이스, 표면 박막 및 상기 베이스와 표면 박막 사이에 배치된 결합층을 포함하는 로터 블레이드 부재에 있어서,
    상기 표면 박막은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 포함하고, 결합층은 제 1 가류된 고무층과 제 2 가류된 고무층을 포함하고, 상기 제 1 가류된 고무층은 표면 박막에 할당되고, 상기 제 2 가류된 고무층은 베이스에 할당되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 가류된 고무층의 가류도는 제 2 가류된 고무층의 가류도보다 높거나 제 2 가류된 고무층의 가류도와 같은 것인 로터 블레이드 부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 제 1 가류된 고무층은 표면 박막에 직접 결합되고, 제 2 가류된 고무층은 베이스에 직접 결합되는 것인 로터 블레이드 부재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및/또는 제 2 가류된 고무층은 에틸렌-프로필렌-디엔-고무(EPDM)를 포함하는 것인 로터 블레이드 부재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 경화형 수지는 반응 수지, 바람직하게는 에폭시 수지인 것인 로터 블레이드 부재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 박막에 대한 제 1 가류된 고무층의 결합은 기계적 접착에 의해 이루어지고, 베이스에 대한 제 2 가류된 고무층의 결합은 가교 반응에 의해 이루어지는 것인 로터 블레이드 부재.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 로터 블레이드 부재는, 웹, 로터 블레이드 외부 셸 및 이들의 부분들, 특히 압력측 또는 흡인측의 하프 셸, 로터 블레이드 트레일링 에지, 로터 블레이드 팁, 로터 블레이드 노즈로 이루어진 그룹에서 선택되는 것인 로터 블레이드 부재.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 로터 블레이드 부재를 포함하는 로터 블레이드.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재를 포함하는 풍력 발전 설비.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 로터 블레이드 또는 로터 블레이드 부재를 제조하기 위한 방법으로서,
    a) UHMWPE를 포함하는 표면 박막을 마련하는 단계,
    b) 표면 박막의 한 측면에 고무층을 적층함으로써 복합물을 제조하는 단계,
    c) 고무층을 가류하여 제 1 가류된 고무층을 형성하는 단계,
    d) 섬유 재료를 마련하는 단계,
    e) 경화형 수지로 섬유 재료를 함침함으로써 베이스를 제조하는 단계,
    f) 경화형 수지를 경화하는 단계,
    g) 베이스 및/또는 복합물 위에 제 2 고무층을 적층하는 단계,
    h) 제 2 고무층이 베이스와 복합물 사이에 위치하도록 베이스 위에 복합물을 마련하는 단계,
    i) 제 2 고무층을 가류하여 제 2 가류된 고무층을 형성하는 단계
    를 포함하는 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 고무층의 가류는 제 2 고무층의 가류보다 높은 온도 및/또는 높은 압력에서 이루어지는 것인 제조 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 수지의 경화 및 제 2 고무층의 가류는 하나의 단계에서 이루어지는 것인 제조 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 박막에 대한 제 1 가류된 고무층의 결합은 기계적 접착에 의해 이루어지고, 베이스에 대한 제 2 가류된 고무층의 결합은 가교에 의해 이루어지는 것인 제조 방법.
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