WO2009135564A2 - Rotor blade for a wind energy plant - Google Patents

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WO2009135564A2
WO2009135564A2 PCT/EP2009/002062 EP2009002062W WO2009135564A2 WO 2009135564 A2 WO2009135564 A2 WO 2009135564A2 EP 2009002062 W EP2009002062 W EP 2009002062W WO 2009135564 A2 WO2009135564 A2 WO 2009135564A2
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Lutz Gau
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Nordex Energy Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a rotor blade for a wind turbine.
  • the rotor blade consists of two shell halves extending over the longitudinal direction of the rotor blade from a blade root to a blade tip and interconnected along their circumference.
  • the pressure-side and suction-side shell halves are used.
  • Between the shell halves at least one web device is arranged, which is connected to the shell halves, wherein the web device extends substantially in the longitudinal direction of the rotor blade.
  • DE 30 14 347 A1 discloses a process for the production of foam-core-supported shaped bodies such as blades, rotor blades and the like.
  • a foam core is introduced into each shell half, the separation plane is revised and bonded to the parting plane of the corresponding shell half.
  • This bonding is a so-called blind bonding, since this can no longer be viewed during and after their preparation.
  • Blind adhesives generally have the disadvantage that they can not be visually inspected, whether they have developed the desired adhesive effect. Also can not be determined in Blindverklebitch whether the entire intended area has been glued.
  • the use of the foam cores has the disadvantage that a large-area bonding of these has to be done.
  • the use of the foam core increases disproportionate the weight of the rotor blade, especially in rotor blades with a large blade length.
  • a large aerodynamic wing which has two parallel to each other, extending in the longitudinal direction of the rotor blade spars.
  • the spar is prefabricated from three components, wherein first a wing profile middle part is installed in an upwardly open mold in a shell half. In this, a two-part foam web unit is glued, which supports the respective main belt pressure side and suction side of the rotor blade. The massive expansion of the foam elements creates weight problems for the rotor blade.
  • a wind turbine rotor blade is known, whose base body consists of reinforced concrete composite material.
  • the rotor blade has an inner spar extending longitudinally of the member which is monolithically molded with the concrete composite forming the aerodynamic surface.
  • a rotor blade for a wind energy plant is known.
  • the rotor blade has two shell halves, in which a likewise mounted from two halves, box-shaped support unit is arranged, at which later an aerodynamic shell of the rotor blade is attached.
  • the forces are essentially absorbed by the box-shaped support unit.
  • the box-shaped support unit which acts as a spar in the rotor blade, consists of two U-shaped profiles, which face each other with their open side.
  • the cross strut of the U-shaped profile is large with the Cup half and the free ends of the legs of the U-shaped profile are glued together.
  • a disadvantage of this construction is that the box-shaped spar is glued over a large area with the shell half, which is technically problematic production, especially since at the same time the spar height must be adjusted in advance to the clear height of the shell element.
  • the invention has for its object to provide a rotor blade for a wind turbine, which allows the production of a production-safe rotor blade as possible with simple means.
  • the rotor blade according to the invention has two shell halves, which extend over the longitudinal direction of the rotor blade from a blade root to the blade tip.
  • the shell halves are interconnected along their circumference.
  • Between the shell halves at least one web device is arranged, which is connected to both shell halves.
  • Each web device has two web elements, each having two free web legs and at least one transverse connection between the free web legs.
  • the web device preferably extends in the interior of the longitudinal direction of the rotor blade. According to the invention, the ends of the free web legs of a web element are connected to exactly one shell half. About the cross connections are connected to the shell half Bar elements connected together.
  • a particular advantage of the staging device according to the invention is that the connections between the staging device and the shell half which are critical for the strength of the rotor blade are much easier to inspect.
  • the connection of the individual web elements with the shell halves can be taken without much effort in inspection.
  • the web elements absorb the forces acting on the rotor blade shear forces.
  • the connection between the cross connections of the web elements is comparatively uncritical in the web device according to the invention, since this bonding mostly takes place in the vicinity of the so-called neutral fiber and is therefore subject to little stress.
  • a height adjustment of the cross-connection of the web elements on the sheet separation plane is particularly advantageous to the rotor blade according to the invention.
  • the web elements have a U-shape.
  • the legs of the web elements can run parallel or enclose an angle with each other.
  • the web legs can be equipped at their ends in each case with a connecting flange.
  • the connecting flange can protrude from the web leg on one side or extend from the web leg in several directions.
  • the shell halves each have a circumferential attachment surface for connection to the other shell half.
  • the upper side of the stanchion member connected to the shell half lies in a plane which is spanned by the attachment surface of the shell half. In this way it is ensured that when assembling the shell halves, both the attachment surfaces of the shell halves with each other and the tops of the web elements can come into contact with each other.
  • each of the shell halves carries at least one main belt which extends in the longitudinal direction of the rotor blade.
  • the webs absorb the thrust forces, while the longitudinal forces, for example the centrifugal forces caused by the rotation of the rotor blade, are absorbed by the main straps.
  • the bending forces are absorbed by the combination of main straps and webs in the rotor blade according to the invention.
  • the web elements on the main straps which are constructive part of the shell half, with the shell halves.
  • the web elements according to the invention are therefore not directly connected to the aerodynamic shells of the shell halves, but are attached to the main straps, which in turn are part of the shell halves.
  • the web elements are glued to the shell half. This means that when the web elements are connected to the shell halves via the main straps, then the web elements are glued to the main straps.
  • the main straps run between or next to the web elements, then the web elements can also be glued directly to the shell half or to an adapter provided on the shell half.
  • the cross connections of the web elements are glued together. While the bonding of the cross connections is inevitably a Blindverklebung, but this is charged by their proximity to the so-called neutral fiber only relatively low.
  • gluing the cross connections it is also possible to connect these directly or via additional means positively with each other. In particular, can be achieved by a suitable shaping of the connecting surfaces, a self-centering and / or a self-positioning of the shell halves.
  • FIG. 1a to e the construction of a rotor blade according to the invention in cross section
  • Fig. 2a to e the structure of a conventional rotor blade with webs
  • Figure 2 shows the conventional structure of a rotor blade with webs.
  • FIG. 2a shows the suction-side shell half 10 with the main belt 12 extending in the longitudinal direction. Furthermore, fastening surfaces 14 which serve to connect the shell halves to one another and run around the shell half 10 are shown in FIG.
  • Figures 1 and 2 show the shell halves only in a schematic view in which for better clarity, the profile shape of the shell halves is shown in each case oval and the attachment surfaces 14 are indicated as outwardly projecting surfaces.
  • the shape of the rotor blade varies in the longitudinal direction and is predominantly not symmetrical or oval.
  • the attachment surfaces 14 are not formed in a real rotor blade as protruding surfaces, but adapted to the contour of the rotor blade.
  • Figure 2e shows the finished mounted rotor blade, with its suction-side shell half 10 and its pressure-side shell half 11. Between the main straps 12 and 18, a web composite 22a, 22b is glued. The web compound 22a, 22b thus directly connects the respective opposite main straps 12 and 18 of the two shell halves.
  • FIG. 2 b a first web profile 22 a is glued to the belt 18 in the pressure-side shell half 11. During bonding, the web profile 22a is held in position via a lateral support 24 until the adhesive has cured.
  • Figure 2c two spacers 28 are attached to the first web profile 22a. The spacers 28 hold in a subsequent step, the second web profile 22 b in position while it is bonded to the main belt 18. When the adhesive bond between the main belt 18 and the second web profile 22b has cured, the spacers 28 between the first and second web profiles 22a, 22b are removed.
  • the suction-side shell half 10 is bonded to the region of its attachment surface 14 and to the free ends of the web assembly 22a, 22b.
  • a disadvantage of this approach is that the bonding of the web profiles 22a and 22b can not be controlled with the suction-side shell half, so that a faulty or incomplete bonding not recognized and thus can not be improved or otherwise compensated.
  • FIG. 1e shows the structure of a rotor blade according to the invention, wherein for ease of orientation the same parts are provided with the same reference numerals as in Figures 2.
  • Figure Ie shows the shell halves 10 and 11, which are glued together along their attachment surfaces 14. The attachment surfaces 14 form a parting plane 24, which is shown in dashed lines in Figure 1. Between the shell halves 10 and 11, a web device 26 is shown. The web device in its finished form has an H-shape. The web device is connected in 4 points 28, 30, 32 and 34 via the straps with the shell halves.
  • the staging device 26 consists of two web elements 36, 38, which in each case have a U-shape have.
  • Each web element 36, 38 has two parallel or approximately parallel web legs 40, 42, each of which is provided with an outwardly projecting connecting flange 44 (see Fig. Ib). Between the web legs 40 and 42 extends the cross-connection 46. As can be seen in Figure Ib, the top of the cross-connection 46 extends in the parting plane 24th
  • the web element 36 is first glued into the suction-side shell half on the suction-side main belt 12 in separate working steps.
  • a separate step which can be performed before, simultaneously or subsequently, the second web member 38 is glued into the pressure-side shell half 11.
  • bonding takes place with the pressure-side main belt 18.
  • the particular advantage of this procedure is that the web elements 36 and 38 can be controlled during their bonding with the shell halves 10, 11. The required in the previous process holding device for the bridge installation is eliminated. Only a position aid is needed.
  • the shell halves 10 and 11 are glued together along their joining surfaces 14.
  • the cross connections 46 of the web elements are glued together. This connection between the web elements is the only blind bonding to the rotor blade.
  • the advantage is that the blind bonding between the cross connections is only of secondary importance for the stability of the rotor blade.

Abstract

The invention relates to a rotor blade for a wind energy plant, comprising two shell halves running in th longitudinal direction of th rotor blade from a blade root to the blade tip, connected to each other along the circumference thereof and at least one web device arranged between the shell halves and connected thereto, wherein the web device has two web elements each having two web legs and each a transverse connection between two web legs, wherein for each web element the end of the web legs are connected to just one shell half and the transverse connections of the web elements are connected to each other.

Description

Rotorblatt für eine Windenergieanlage Rotor blade for a wind energy plant
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage. Das Rotorblatt besteht aus zwei sich über die Längsrichtung des Rotorblatts von einer Blattwurzel bis zu einer Blattspitze erstreckenden und entlang ihrem Umfang miteinander verbundenen Schalenhälften. Im Allgemeinen wird von der druckseitigen und der saugseitigen Schalenhälfte gesprochen. Zwischen den Schalenhälften ist mindestens eine Stegeinrichtung angeordnet, die mit den Schalenhälften verbunden ist, wobei die Stegeinrichtung sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckt.The present invention relates to a rotor blade for a wind turbine. The rotor blade consists of two shell halves extending over the longitudinal direction of the rotor blade from a blade root to a blade tip and interconnected along their circumference. Generally speaking, the pressure-side and suction-side shell halves are used. Between the shell halves, at least one web device is arranged, which is connected to the shell halves, wherein the web device extends substantially in the longitudinal direction of the rotor blade.
Aus DE 30 14 347 Al ist ein Verfahren zur Herstellung von schaumkernge- stützten Formkörpern wie Flügel, Rotorblätter und dergleichen bekannt. Bei den bekannten Flügeln wird in jede Schalenhälfte ein Schaumkern eingebracht, dessen Trennebene überarbeitet wird und mit der Trennebene der korrespondierenden Schalenhälfte verklebt wird. Bei dieser Verklebung handelt es sich um eine sogenannte Blindverklebung, da diese während und nach ihrer Herstellung nicht länger eingesehen werden kann. Blindverklebungen haben allgemein den Nachteil, dass sie optisch nicht inspiziert werden können, ob sie die gewünschte Klebwirkung entwickelt haben. Auch kann bei Blindverklebungen nicht festgestellt werden, ob die gesamte vorgesehene Fläche verklebt worden ist. Ferner besitzt die Verwendung der Schaumkerne den Nachteil, dass eine großflächige Verklebung dieser zu erfolgen hat. Auch vergrößert die Verwendung des Schaumkerns unverhältnismäßig das Gewicht des Rotorblatts, insbesondere bei Rotorblättern mit einer großen Blattlänge.DE 30 14 347 A1 discloses a process for the production of foam-core-supported shaped bodies such as blades, rotor blades and the like. In the known wings, a foam core is introduced into each shell half, the separation plane is revised and bonded to the parting plane of the corresponding shell half. This bonding is a so-called blind bonding, since this can no longer be viewed during and after their preparation. Blind adhesives generally have the disadvantage that they can not be visually inspected, whether they have developed the desired adhesive effect. Also can not be determined in Blindverklebungen whether the entire intended area has been glued. Furthermore, the use of the foam cores has the disadvantage that a large-area bonding of these has to be done. Also, the use of the foam core increases disproportionate the weight of the rotor blade, especially in rotor blades with a large blade length.
Aus DE 31 13 079 C2 ist ein aerodynamischer Großflügel bekannt, der zwei parallel zueinander, sich in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckende Holme besitzt. Der Holm ist aus drei Komponenten vorgefertigt, wobei zuerst ein Flügelprofilmittelteil in einer nach oben offenen Form in eine Schalenhälfte eingebaut wird. In diese wird eine zweiteilige Schaum-Stegeinheit eingeklebt, die den jeweiligen Hauptgurt druckseitig und saugseitig des Rotorblatts stützt. Durch die massive Ausdehnung der Schaumelemente entstehen Gewichtsprobleme für das Rotorblatt.From DE 31 13 079 C2, a large aerodynamic wing is known, which has two parallel to each other, extending in the longitudinal direction of the rotor blade spars. The spar is prefabricated from three components, wherein first a wing profile middle part is installed in an upwardly open mold in a shell half. In this, a two-part foam web unit is glued, which supports the respective main belt pressure side and suction side of the rotor blade. The massive expansion of the foam elements creates weight problems for the rotor blade.
Aus DE 32 32 361 Al ist ein Windturbinen-Rotorflügel bekannt, dessen Grundkörper aus armiertem Beton- Verbundmaterial besteht. Der Rotorflügel besitzt einen in Längsrichtung des Bauteils verlaufenden inneren Holm, der monolithisch mit dem die aerodynamische Fläche bildenden Beton- Verbundmaterial gegossen ist.From DE 32 32 361 Al a wind turbine rotor blade is known, whose base body consists of reinforced concrete composite material. The rotor blade has an inner spar extending longitudinally of the member which is monolithically molded with the concrete composite forming the aerodynamic surface.
Aus EP 1 497 555 Bl ist ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage bekannt. Das Rotorblatt besitzt zwei Schalenhälften, in denen eine ebenfalls aus zwei Hälften montierte, kastenförmige Trageinheit angeordnet ist, an welcher später eine aerodynamische Hülle des Rotorblatts befestigt wird. Die Kräfte werden im Wesentlichen von der kastenförmigen Trageinheit aufgenommen. Die kastenförmige Trageinheit, die als Holm in dem Rotorblatt wirkt, besteht aus zwei U-förmigen Profilen, die mit ihrer offenen Seite einander zugewandt sind. Die Querstrebe des U-förmigen Profils wird großflächig mit der Schalenhälfte und die freien Enden der Schenkel des U-förmigen Profils werden miteinander verklebt. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass der kastenförmige Holm über eine große Fläche mit der Schalenhälfte verklebt wird, was fertigungstechnisch problematisch ist, insbesondere da dabei gleichzeitig auch die Holmhöhe vorab auf die lichte Höhe des Schalenelementes eingestellt werden muss.From EP 1 497 555 Bl a rotor blade for a wind energy plant is known. The rotor blade has two shell halves, in which a likewise mounted from two halves, box-shaped support unit is arranged, at which later an aerodynamic shell of the rotor blade is attached. The forces are essentially absorbed by the box-shaped support unit. The box-shaped support unit, which acts as a spar in the rotor blade, consists of two U-shaped profiles, which face each other with their open side. The cross strut of the U-shaped profile is large with the Cup half and the free ends of the legs of the U-shaped profile are glued together. A disadvantage of this construction is that the box-shaped spar is glued over a large area with the shell half, which is technically problematic production, especially since at the same time the spar height must be adjusted in advance to the clear height of the shell element.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage bereitzustellen, das mit einfachen Mitteln die Herstellung eines möglichst fertigungssicheren Rotorblatts erlaubt.The invention has for its object to provide a rotor blade for a wind turbine, which allows the production of a production-safe rotor blade as possible with simple means.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved by a rotor blade for a wind turbine with the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Rotorblatt besitzt zwei Schalenhälften, die sich über die Längsrichtung des Rotorblatts von einer Blattwurzel bis zur Blattspitze erstrecken. Die Schalenhälften sind entlang ihrem Umfang miteinander verbunden. Zwischen den Schalenhälften ist mindestens eine Stegeinrichtung angeordnet, die mit beiden Schalenhälften verbunden ist. Jede Stegeinrichtung besitzt zwei Stegelemente, die jeweils zwei freie Stegschenkel und mindestens eine Querverbindung zwischen den freien Stegschenkeln besitzen. Die Stegeinrichtung erstreckt sich bevorzugt in Längsrichtung des Rotorblatts in dessen Innenraum. Erfindungsgemäß sind die Enden der freien Stegschenkel eines Stegelements mit genau einer Schalenhälfte verbunden. Über die Querverbindungen sind die mit der Schalenhälfte verbundenen Stegelemente miteinander verbunden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Stegeinrichtung besteht darin, dass die für die Festigkeit des Rotorblatts kritischen Verbindungen zwischen Stegeinrichtung und Schalenhälfte deutlich einfacher zu inspizieren sind. Die Verbindung der einzelnen Stegelemente mit den Schalenhälften kann ohne großen Aufwand in Augenschein genommen werden. Die Stegelemente nehmen die an dem Rotorblatt angreifenden Schubkräfte auf. Die Verbindung zwischen den Querverbindungen der Stegelemente ist bei der erfindungsgemäßen Stegeinrichtung vergleichsweise unkritisch, da diese Verklebung zumeist in der Nähe der sogenannten neutralen Faser verläuft und somit gering beansprucht wird. Weiterhin kann durch Einstellung der Höhe der Verklebung (Höhe des Klebstoffauftrages) eine Höhenjustierung der Querverbindung der Stegelemente auf die Blatttrennebene erfolgen. Als besonders vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Rotorblatt hat sich herausgestellt, dass die Verbindungsstellen der Stegelemente während und nach der Montage zugänglich sind und daher überprüft werden können.The rotor blade according to the invention has two shell halves, which extend over the longitudinal direction of the rotor blade from a blade root to the blade tip. The shell halves are interconnected along their circumference. Between the shell halves at least one web device is arranged, which is connected to both shell halves. Each web device has two web elements, each having two free web legs and at least one transverse connection between the free web legs. The web device preferably extends in the interior of the longitudinal direction of the rotor blade. According to the invention, the ends of the free web legs of a web element are connected to exactly one shell half. About the cross connections are connected to the shell half Bar elements connected together. A particular advantage of the staging device according to the invention is that the connections between the staging device and the shell half which are critical for the strength of the rotor blade are much easier to inspect. The connection of the individual web elements with the shell halves can be taken without much effort in inspection. The web elements absorb the forces acting on the rotor blade shear forces. The connection between the cross connections of the web elements is comparatively uncritical in the web device according to the invention, since this bonding mostly takes place in the vicinity of the so-called neutral fiber and is therefore subject to little stress. Furthermore, by adjusting the height of the bond (height of the adhesive application), a height adjustment of the cross-connection of the web elements on the sheet separation plane. As a particularly advantageous to the rotor blade according to the invention has been found that the connection points of the web elements are accessible during and after assembly and therefore can be checked.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzen die Stegelemente eine U-Form. Die Schenkel der Stegelemente können dabei parallel verlaufen oder einen Winkel miteinander einschließen. Um die Verbindung der Stegelemente mit den Schalenhälften zu erleichtern, können die Stegschenkel an ihren Enden jeweils mit einem Verbindungsflansch ausgestattet sein. Der Verbindungsflansch kann einseitig von dem Stegschenkel abstehen oder in mehreren Richtungen sich vom Stegschenkel erstrecken. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rotorblatts weisen die Schalenhälften jeweils eine umlaufende Befestigungsfläche zur Verbindung mit der anderen Schalenhälfte auf. Bevorzugt liegt die Oberseite des mit der Schalenhälfte verbundenen Stegelements in einer Ebene, die von der Befestigungsfläche der Schalenhälfte aufgespannt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass beim Zusammensetzen der Schalenhälften sowohl die Befestigungsflächen der Schalenhälften miteinander als auch die Oberseiten der Stegelemente miteinander in Berührung kommen können.In a preferred embodiment, the web elements have a U-shape. The legs of the web elements can run parallel or enclose an angle with each other. In order to facilitate the connection of the web elements with the shell halves, the web legs can be equipped at their ends in each case with a connecting flange. The connecting flange can protrude from the web leg on one side or extend from the web leg in several directions. In a preferred embodiment of the rotor blade according to the invention, the shell halves each have a circumferential attachment surface for connection to the other shell half. Preferably, the upper side of the stanchion member connected to the shell half lies in a plane which is spanned by the attachment surface of the shell half. In this way it is ensured that when assembling the shell halves, both the attachment surfaces of the shell halves with each other and the tops of the web elements can come into contact with each other.
In einer bevorzugten Ausgestaltung trägt jede der Schalenhälften mindestens einen Hauptgurt, der sich in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckt. Wie bereits erwähnt, nehmen bei dem fertig gestellten Rotorblatt die Stege die Schubkräfte auf, während die Längskräfte, beispielsweise die durch die Rotation des Rotorblatts verursachten Zentrifugalkräfte, durch die Hauptgurte aufgenommen werden. Im Gegensatz zu einer kastenförmigen Holmkonstruktion werden bei dem erfindungsgemäßen Rotorblatt die Biegekräfte durch die Kombination von Hauptgurten und Stegen aufgenommen.In a preferred embodiment, each of the shell halves carries at least one main belt which extends in the longitudinal direction of the rotor blade. As already mentioned, in the finished rotor blade the webs absorb the thrust forces, while the longitudinal forces, for example the centrifugal forces caused by the rotation of the rotor blade, are absorbed by the main straps. In contrast to a box-shaped spar construction, the bending forces are absorbed by the combination of main straps and webs in the rotor blade according to the invention.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Stegelemente über die Hauptgurte, welche konstruktiver Bestandteil der Schalenhälfte sind, mit den Schalenhälften zu verbinden. Die erfindungsgemäßen Stegelemente sind also nicht unmittelbar mit den aerodynamischen Hüllen der Schalenhälften verbunden, sondern sind an den Hauptgurten befestigt, die wiederum Bestandteil der Schalenhälften sind. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung sind die Stegelemente mit der Schalenhälfte verklebt. Dies bedeutet, wenn die Stegelemente über die Hauptgurte mit den Schalenhälften verbunden sind, dann sind die Stegelemente mit den Hauptgurten verklebt. Verlaufen die Hauptgurte dagegen zwischen oder neben den Stegelementen, so können die Stegelemente auch direkt mit der Schalenhälfte oder einem an der Schalenhälfte vorgesehenen Adapter verklebt werden.It has proved to be useful to connect the web elements on the main straps, which are constructive part of the shell half, with the shell halves. The web elements according to the invention are therefore not directly connected to the aerodynamic shells of the shell halves, but are attached to the main straps, which in turn are part of the shell halves. In a further possible embodiment, the web elements are glued to the shell half. This means that when the web elements are connected to the shell halves via the main straps, then the web elements are glued to the main straps. On the other hand, if the main straps run between or next to the web elements, then the web elements can also be glued directly to the shell half or to an adapter provided on the shell half.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden auch die Querverbindungen der Stegelemente miteinander verklebt. Bei der Verklebung der Querverbindungen handelt es sich zwar zwangsläufig um eine Blindverklebung, jedoch wird diese durch ihre Nähe zur sogenannten neutralen Faser nur relativ gering belastet. Alternativ zu einer Verklebung der Querverbindungen ist es auch möglich, diese direkt oder über zusätzliche Mittel formschlüssig miteinander zu verbinden. Insbesondere lässt sich durch eine geeignete Formgebung der Verbindungsflächen eine Selbstzentrierung und/oder eine Selbstpositionierung der Schalenhälften erreichen.In a preferred embodiment, the cross connections of the web elements are glued together. While the bonding of the cross connections is inevitably a Blindverklebung, but this is charged by their proximity to the so-called neutral fiber only relatively low. As an alternative to gluing the cross connections, it is also possible to connect these directly or via additional means positively with each other. In particular, can be achieved by a suitable shaping of the connecting surfaces, a self-centering and / or a self-positioning of the shell halves.
Das erfindungsgemäße Rotorblatt wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The rotor blade according to the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Show it:
Fig. Ia bis e den Aufbau eines erfindungsgemäßen Rotorblatts im Querschnitt und Fig. 2a bis e den Aufbau eines herkömmlichen Rotorblatts mit Stegen. Figur 2 zeigt den herkömmlichen Aufbau eines Rotorblatts mit Stegen. Figur 2a zeigt die saugseitige Schalenhälfte 10 mit dem sich in Längsrichtung erstreckenden Hauptgurt 12. Ferner sind in Figur Ia Befestigungsflächen 14 dargestellt, die zur Verbindung der Schalenhälften miteinander dienen und um die Schalenhälfte 10 laufen.1a to e the construction of a rotor blade according to the invention in cross section and Fig. 2a to e the structure of a conventional rotor blade with webs. Figure 2 shows the conventional structure of a rotor blade with webs. FIG. 2a shows the suction-side shell half 10 with the main belt 12 extending in the longitudinal direction. Furthermore, fastening surfaces 14 which serve to connect the shell halves to one another and run around the shell half 10 are shown in FIG.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Schalenhälften lediglich in einer schematischen Ansicht, in der zur besseren Übersicht die Profilform der Schalenhälften jeweils oval dargestellt ist und die Befestigungsflächen 14 als nach außen abstehende Flächen angedeutet sind. Bei einem realen Rotorblatt variiert die Form des Rotorblatts in Längsrichtung und ist überwiegend nicht symmetrisch oder oval. Ferner sind die Befestigungsflächen 14 bei einem realen Rotorblatt nicht als überstehende Flächen ausgebildet, sondern an die Kontur des Rotorblatts angepasst.Figures 1 and 2 show the shell halves only in a schematic view in which for better clarity, the profile shape of the shell halves is shown in each case oval and the attachment surfaces 14 are indicated as outwardly projecting surfaces. In a real rotor blade, the shape of the rotor blade varies in the longitudinal direction and is predominantly not symmetrical or oval. Furthermore, the attachment surfaces 14 are not formed in a real rotor blade as protruding surfaces, but adapted to the contour of the rotor blade.
Figur 2e zeigt das fertig montierte Rotorblatt, mit seiner saugseitigen Schalenhälfte 10 und seiner druckseitigen Schalenhälfte 11. Zwischen die Hauptgurte 12 und 18 ist jeweils ein Stegverbund 22a, 22b geklebt. Der Stegverbund 22a, 22b verbindet also direkt jeweils die gegenüberliegenden Hauptgurte 12 und 18 der beiden Schalenhälften.Figure 2e shows the finished mounted rotor blade, with its suction-side shell half 10 and its pressure-side shell half 11. Between the main straps 12 and 18, a web composite 22a, 22b is glued. The web compound 22a, 22b thus directly connects the respective opposite main straps 12 and 18 of the two shell halves.
Die Figuren 2b bis d zeigen schrittweise den Einbau der Stegprofile 22a und 22b. In Figur 2b wird ein erstes Stegprofil 22a mit dem Gurt 18 in der druckseitigen Schalenhälfte 11 verklebt. Während des Verklebens wird das Stegprofil 22a über eine seitliche Abstützung 24 in Position gehalten, bis der Kleber ausgehärtet ist. In einem nachfolgenden Schritt, der in Figur 2c dargestellt ist, werden an dem ersten Stegprofil 22a zwei Abstandshalter 28 angebracht. Die Abstandshalter 28 halten in einem nachfolgenden Schritt das zweite Stegprofil 22b in Position, während es mit dem Hauptgurt 18 verklebt wird. Wenn die Klebeverbindung zwischen dem Hauptgurt 18 und dem zweiten Stegprofil 22b ausgehärtet ist, werden die Abstandshalter 28 zwischen dem ersten und dem zweiten Stegprofil 22a, 22b entfernt. In einem nachfolgenden Schritt wird die saugseitige Schalenhälfte 10 mit dem Bereich ihrer Befestigungsfläche 14 und mit den freien Enden des Stegverbundes 22a, 22b verklebt. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, dass die Verklebung der Stegprofile 22a und 22b mit der saugseitigen Schalenhälfte nicht kontrolliert werden kann, sodass eine fehlerhafte oder unvollständige Verklebung nicht erkannt und somit weder nachgebessert oder sonst wie ausgeglichen werden kann.Figures 2b to d show stepwise the installation of the web profiles 22a and 22b. In FIG. 2 b, a first web profile 22 a is glued to the belt 18 in the pressure-side shell half 11. During bonding, the web profile 22a is held in position via a lateral support 24 until the adhesive has cured. In a subsequent step, shown in Figure 2c is shown, two spacers 28 are attached to the first web profile 22a. The spacers 28 hold in a subsequent step, the second web profile 22 b in position while it is bonded to the main belt 18. When the adhesive bond between the main belt 18 and the second web profile 22b has cured, the spacers 28 between the first and second web profiles 22a, 22b are removed. In a subsequent step, the suction-side shell half 10 is bonded to the region of its attachment surface 14 and to the free ends of the web assembly 22a, 22b. A disadvantage of this approach is that the bonding of the web profiles 22a and 22b can not be controlled with the suction-side shell half, so that a faulty or incomplete bonding not recognized and thus can not be improved or otherwise compensated.
Die Figur Ie zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Rotorblatts, wobei zur leichteren Orientierung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 2 versehen sind. Figur Ie zeigt die Schalenhälften 10 und 11, die entlang ihrer Befestigungsflächen 14 miteinander verklebt sind. Die Befestigungsflächen 14 bilden eine Trennebene 24, die gestrichelt in Figur 1 eingezeichnet ist. Zwischen den Schalenhälften 10 und 11 ist eine Stegeinrichtung 26 dargestellt. Die Stegeinrichtung in ihrer fertigen Form besitzt eine H-Form. Die Stegeinrichtung ist in 4 Punkten 28, 30, 32 und 34 über die Gurte mit den Schalenhälften verbunden.The figure Ie shows the structure of a rotor blade according to the invention, wherein for ease of orientation the same parts are provided with the same reference numerals as in Figures 2. Figure Ie shows the shell halves 10 and 11, which are glued together along their attachment surfaces 14. The attachment surfaces 14 form a parting plane 24, which is shown in dashed lines in Figure 1. Between the shell halves 10 and 11, a web device 26 is shown. The web device in its finished form has an H-shape. The web device is connected in 4 points 28, 30, 32 and 34 via the straps with the shell halves.
Wie aus den Figuren Ib bis Id ersichtlich, besteht die Stegeinrichtung 26 aus zwei Stegelementen 36, 38, die jeweils für sich genommen eine U-Form besitzen. Jedes Stegelement 36, 38 besitzt zwei parallel oder annähernd parallel verlaufende Stegschenkel 40, 42, die jeweils mit einem nach außen abstehenden Verbindungsflansch 44 versehen sind (vgl. Fig. Ib). Zwischen den Stegschenkeln 40 und 42 erstreckt sich die Querverbindung 46. Wie in Figur Ib zu erkennen, verläuft die Oberseite der Querverbindung 46 in der Trennebene 24.As can be seen from FIGS. 1 b to 1 d, the staging device 26 consists of two web elements 36, 38, which in each case have a U-shape have. Each web element 36, 38 has two parallel or approximately parallel web legs 40, 42, each of which is provided with an outwardly projecting connecting flange 44 (see Fig. Ib). Between the web legs 40 and 42 extends the cross-connection 46. As can be seen in Figure Ib, the top of the cross-connection 46 extends in the parting plane 24th
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Rotorblatts werden in separaten Arbeitsschritten zunächst das Stegelement 36 in die saugseitige Schalenhälfte auf den saugseitigen Hauptgurt 12 geklebt. In einem separaten Arbeitsschritt, der vorher, gleichzeitig oder anschließend durchgeführt werden kann, wird das zweite Stegelement 38 in die druckseitige Schalenhälfte 11 eingeklebt. Hierbei erfolgt wiederum ein Verkleben mit dem druckseitigen Hauptgurt 18. Der besondere Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass die Stegelemente 36 und 38 bei ihrer Verklebung mit den Schalenhälften 10, 11 kontrolliert werden können. Die im bisherigen Verfahren erforderliche Haltevorrichtung für den Stegeinbau entfällt. Es wird lediglich eine Positionshilfe benötigt. In einem nachfolgenden Schritt erst werden die Schalenhälften 10 und 11 miteinander entlang ihrer Verbindungsflächen 14 verklebt. Hierbei werden auch die Querverbindungen 46 der Stegelemente miteinander verklebt. Diese Verbindung zwischen den Stegelementen ist die einzige Blindverklebung an_dem_Rotorblatt— Der— Vorteil-liegt-darin—dass-die Blindverklebung zwischen den Querverbindungen nur von untergeordneter Bedeutung für die Stabilität des Rotorblattes ist. In the production of the rotor blade according to the invention, the web element 36 is first glued into the suction-side shell half on the suction-side main belt 12 in separate working steps. In a separate step, which can be performed before, simultaneously or subsequently, the second web member 38 is glued into the pressure-side shell half 11. In this case, in turn, bonding takes place with the pressure-side main belt 18. The particular advantage of this procedure is that the web elements 36 and 38 can be controlled during their bonding with the shell halves 10, 11. The required in the previous process holding device for the bridge installation is eliminated. Only a position aid is needed. In a subsequent step, the shell halves 10 and 11 are glued together along their joining surfaces 14. Here, the cross connections 46 of the web elements are glued together. This connection between the web elements is the only blind bonding to the rotor blade. The advantage is that the blind bonding between the cross connections is only of secondary importance for the stability of the rotor blade.

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Rotorblatt für eine Windenergieanlage, das1. Rotor blade for a wind turbine, the
zwei sich über die Längsrichtung des Rotorblatts von einertwo over the longitudinal direction of the rotor blade of a
Blattwurzel bis zur Blattspitze erstreckende und entlang ihremLeaf root extending to the leaf tip and along her
Umfang miteinander verbundene Schalenhälften (10, 11) und mindestens eine zwischen den Schalenhälften (10, 11) angeordnete und mit diesen verbundene Stegeinrichtung (26) aufweist, wobei die Stegeinrichtung zwei Stegelemente (36, 38) aufweist, die jeweils zwei Stegschenkel (40, 42) und jeweils eineCircumference interconnected shell halves (10, 11) and at least one between the shell halves (10, 11) arranged and connected thereto webbing means (26), wherein the web means comprises two web elements (36, 38), each having two web legs (40, 42) and one each
Querverbindung (46) zwischen den zwei Stegschenkeln (40, 42) besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Stegelement die Enden der Stegschenkel (40, 42) mit genau einer Schalenhälfte (10, 11) verbunden sind und dieHave cross-connection (46) between the two web legs (40, 42), characterized in that of each web element, the ends of the web legs (40, 42) with exactly one shell half (10, 11) are connected and the
Querverbindungen (46) der Stegelemente (36, 38) miteinander verbunden sind.Cross connections (46) of the web elements (36, 38) are interconnected.
2. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegelemente (36, 38) U-Form besitzen.2. Rotor blade according to claim 1, characterized in that the web elements (36, 38) have U-shape.
3. Rotorblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegschenkel (40, 42) an ihren Enden jeweils einen Verbindungsflansch (44) aufweisen. 3. Rotor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the web legs (40, 42) each have a connecting flange (44) at their ends.
4. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schalenhälfte (10, 11) eine umlaufende Befestigungsfläche (14) zur Verbindung mit der anderen Schalenhälfte (10, 11) aufweist.4. Rotor blade according to one of claims 1 to 3, characterized in that each shell half (10, 11) has a circumferential mounting surface (14) for connection to the other shell half (10, 11).
5. Rotorblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des mit der Schalenhälfte verbundenen Stegelements (36, 38) in einer Ebene (24) liegt, die von der Befestigungsfläche (14) der Schalenhälfte (10, 11) aufgespannt ist.5. Rotor blade according to claim 4, characterized in that the upper side of the shell half connected to the stanchion element (36, 38) in a plane (24) which is spanned by the mounting surface (14) of the shell half (10, 11).
6. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schalenhälfte (10, 11) sich mindestens ein Hauptgurt (12, 18) in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckt.6. Rotor blade according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the shell half (10, 11) at least one main belt (12, 18) extends in the longitudinal direction of the rotor blade.
7. Rotorblatt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stegelement über die Hauptgurte mit jeweils einer Schalenhälfte verbunden ist.7. Rotor blade according to claim 6, characterized in that each web element is connected via the main straps, each with a shell half.
8. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stegelement mit der Schalenhälfte verklebt ist.8. Rotor blade according to one of claims 1 to 7, characterized in that the web element is glued to the shell half.
9. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverbindungen (46) der Stegelemente (36, 38) miteinander verklebt sind.9. Rotor blade according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transverse connections (46) of the web elements (36, 38) are glued together.
10. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverbindungen (46) formschlüssig miteinander verbunden sind. 10. Rotor blade according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transverse connections (46) are positively connected with each other.
11. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverbindungen (46) an ihren einander zugewandten Seiten eine Formgebung aufweisen, die die Schalenhälften in einer vorbestimmten Position relativ zueinander positionieren. 11. Rotor blade according to one of claims 1 to 10, characterized in that the transverse connections (46) on their mutually facing sides have a shape which position the shell halves in a predetermined position relative to each other.
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