WO2015014724A1

WO2015014724A1 - Vorderkanten-finish mittels vakuuminfusion

Info

Publication number: WO2015014724A1
Application number: PCT/EP2014/065973
Authority: WO
Inventors: Ralph Windbichler; Matthias Korjahn
Original assignee: Senvion Se
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-02-05
Also published as: DE102013108358A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren eines Rotorbiattes (3), indem eine Vorderkantenform (1) mit einem aerodynamisch geformten Innenprofil (9) an eine Vorderkante (2) des Rotorblattes (3) angesetzt wird, zumindest abschnitts- oder bereichsweise wenigstens ein Spalt (11) zwischen dem Innenprofil (9) und der Vorderkante (2) ausgebildet wird und in den wenigstens einen Spalt (11) ein fließfähiges Füllmedium injiziert wird und das injizierte Füllmedium zwischen dem Innenprofil (9) und der Rotorblattvorderkante (2) aushärtet.

Description

Vorderkanten-Finish mittels Vakuuminfusion

Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren eines Rotorblattes sowie eine Anordnung aus Vorderkantenform und Rotorblatt zur Durchführung des Fertigungsverfahrens.

Rotorblätter herkömmlicher Multimegawatt-Windenergieanlagen weisen Längen von 60 Metern und mehr auf. Die Rotorblätter werden aus zwei Halbschalen gefertigt, einer saugseitigen Halbschale und einer druckseitigen Halbschale. Nachdem die beiden Rotorblatthalbschalen im Wesentlichen vollständig gefertigt sind, werden sie mit einem Innenaufbau aus Gurten und Stegen versehen und danach entlang einer Trennebene aufeinander geklebt. Dabei entsteht eine Trennlinie entlang der gesamten Ausdehnung des Rotorblattes in Längsrichtung. Die Trennlinie verläuft auch entlang der Rotorblattvorderkante und entlang der Rotorblatthinterkante. Trotz hochpräziser Fertigung ist es nicht oder kaum möglich, die beiden Rotorblatthalbschalen millimeterexakt oder noch genauer komplementär zu fertigen, und es ist auch nicht möglich, die beiden Rotorblatthalbschalen millimeterexakt oder noch genauer aufeinander zu verkleben. Folglich entsteht entlang der gesamten Rotorblattvorderkante zumindest abschnittsweise ein Versatz zwischen den beiden Rotorblatthalbschalen, der Bruchteile von Millimetern oder sogar Millimeter beträgt. Der Versatz der beiden Rotorblatthalbschalen entlang der Trennlinie der Rotorblattvorderkante ist aerodynamisch ausgesprochen nachteilig. Herkömmlicherweise wird die Rotorblattvorderkante daher nachbehandelt, indem sie geschliffen und wieder verspachtelt wird.

Aus der US 2013 0045105 A1 ist eine Rotorbiattvorderkante bekannt, die entlang der gesamten Rotorbiattvorderkante eine Aussparung aufweist, in die ein Einsatz nachträglich eingefügt wird, der eine aerodynamische Form entlang der gesamten Rotorbiattvorderkante gewährleistet.

Die bekannten Fertigungsverfahren sind arbeitsintensiv und damit kostenaufwendig. Sie führen darüber hinaus durch umfangreiche Schleifarbeiten zu erheblicher Staubentwicklung und Umweltbelastungen und sie sind zudem materialaufwendig.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges und umweltfreundliches Fertigungsverfahren für ein Rotorblatt sowie eine Anordnung aus Fertigungsform und Rotorblatt zur Durchführung eines solchen Verfahrens zur Verfügung zu stellen. In ihrem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Fertigungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird eine Vorderkantenform mit einem aerodynamisch geformten Innenprofil an eine Vorderkante eines Rotorblattes angesetzt, dabei wird zumindest abschnitts- oder bereichsweise wenigstens ein Spalt zwischen dem Innenprofil und der Rotorblattvorderkante ausgebildet, und in den wenigstens einen Spalt wird ein fließfähiges Füllmedium injiziert, und das injizierte Füllmedium härtet zwischen dem Innenprofil und der Rotorblattvorderkante aus.

Der Spalt erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Ausdehnung in Längsrichtung zwischen der Rotorblattvorderkante und der Vorderkantenform Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, eine Vorderkantenform mit einem aerodynamisch geformten Innenprofil zur Verfügung zu stellen sowie eine Vorderkante eines Rotorblattes zu fertigen, das dieses aerodynamische Innenprofil zunächst nicht zumindest nicht exakt aufweist. Die Rotorblattvorderkante wird beispielsweise durch Aufeinanderkleben von zwei Rotorblatthalbschalen vorgefertigt. Die vorgefertigte Rotorblattvorderkante weist aber noch nicht das aerodynamische Profil auf. Die Rotorblattvorderkante weist bereichsweise vorzugsweise einen Unterschuss gegenüber der aerodynamischen Form an der Vorderkante auf. Nach dem Aneinandersetzen der Rotorblattvorderkante und der Vorderkantenform wird durch den Unterschuss ein Spalt vorzugsweise entlang der gesamten Rotorblattvorderkante ausgebildet, und in den Spalt wird ein Füllmedium eingebracht. Das Füllmedium bildet eine Beschichtung der Rotorblattvorderkante aus, und mit der Beschichtung weist die Rotorblattvorderkante die aerodynamische Form auf. Das Füllmedium ist fließfähig und härtet aus, nachdem es in den Spalt eingebracht wurde und vorzugsweise sämtliche Luftblasen aus dem Spalt herausgesogen sind. Die Vorderkantenform wird nach dem Aushärten des Füllmediums von der Vorderkante abgenommen. Die Außenseite des auf die Vorderkante aufgebrachten Füllmediums bildet ausgenommen einzelne Bereiche die aerodynamisch geformte Rotorblattvorderkante aus. Die einzelnen Bereiche können nachbehandelt werden. Bei den einzelnen Bereichen handelt es sich insbesondere um Füllmediumstutzen, die beim Abnehmen der Vorderkantenform von der Rotorblattvorderkante an der Außenhaut verbleiben. Die Füllmediumstutzen können abgeschliffen werden.

Als Füllmedium wird vorzugsweise ein Epoxidharz verwendet oder ein Polyurethanharz. Das Füllmedium ist günstigerweise gasarm, günstigerweise gasfrei.

Vorzugsweise bleibt nach dem Abnehmen der Vorderkantenform von der Rotorblattvorderkante das ausgehärtete Füllmedium fest an der Vorderkante angeordnet. Dazu weist der Spalt Abmessungen auf, die ein hinreichend großflächiges Verkleben des Füllmediums auf der Außenhaut der Rotorblattschale ermöglichen. Der Spalt dehnt sich günstigerweise entlang der gesamten Längsrichtung des Rotorblattes aus. Der Spalt weist günstigerweise eine Breite entlang des Querschnittsumfanges des Rotorblattes zur Rotorblatthinterkante auf, die mehrere Zentimeter, vorzugsweise mehrere Dezimeter, ausgehend von der Vorderkantentrennlinie, betragen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Fertigungsverfahrens werden flexible Wangen der Vorderkantenform gegen eine Außenhaut des Rotorblattes gesaugt, die einen luftdichten Abschluss des wenigstens einen Spaltes gegenüber der Umgebungsluft ausbilden. Die Vorderkantenform wird dabei entlang ihrer gesamten Längsrichtung günstigerweise entlang der jeweiligen Spaltlänge in Längsrichtung an ihren äußeren freien Kanten flexibel ausgebildet, sodass die flexiblen Wangen gegen die Rotorblattaußenhaut gesaugt oder gedrückt werden können. Entlang der Wangen können vorzugsweise in Längsrichtung verlaufende Ansaugkanäle ausgebildet sein, die es ermöglichen, die Wangen durch Ausbildung eines Unterdrucks gegen die Rotorblattaußenhaut zu saugen. Die Ansaugkanäie erstrecken sich günstigerweise entlang der gesamten Längsausdehnung der Vorderkantenform. Sie können in Längsrichtung unterbrochen sein. Es können im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung parallel zueinander zwei der mehr Ansaugkanäle an jeder der beiden Wangen angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, die Vorderkantenform durch Spanneinrichtungen, vorzugsweise Spanngurte an der Rotorblatthinterkante zu befestigen und die Vorderkantenform unter Zug gegen die Rotorblattvorderkante zu ziehen und damit in beiden Fällen einen im Wesentlichen luftdichten Abschluss der Vorderkantenform gegen die Außenhaut der Rotorblattschale zu ermöglichen. Vorzugsweise wird das Füllmedium durch wenigstens einen Einiass eingebracht und Luft durch wenigstens einen Auslass abgesaugt, bis der wenigstens eine Spalt vollständig mit dem Füiimedium befüllt ist. Vorzugsweise können mehrere Einlasse für das Füllmedium und Auslässe für Luft vorgesehen sein. Jedes Einiass- und Auslasspaar kann mit einem Spalt korrespondieren. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein einzelner Spalt mehrere Einlasse und/oder Auslässe aufweist. Die Auslässe sind mit einer Vakuumpumpe verbunden, die Luft aus dem Spalt, der vorzugsweise gegen die Umgebungsluft luftdicht abgeschlossen ist, heraussaugt und dabei durch den Einiass das Füllmedium in den Spalt hineinzieht.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Fertigungsverfahrens werden zwei Rotorblatthalbschalen oder Abschnitte von Rotorblatthalbschalen entlang einer Trennebene aufeinander angeordnet, und die Trennebene entlang einer Rotorblattvorderkante bildet eine Vorderkantentrennlinie aus, und der wenigstens eine Spalt wird zwischen der Vorderkantenform und der Vorderkantentrennlinie entlang wenigstens eines Abschnitts der Trennlinie ausgebildet.

Bei diesen Fertigungsverfahren des Rotorblattes handelt es sich um eine auf üblichen Fertigungsverfahren beruhende Weiterbildung, bei denen die Rotorblätter durch das Fertigen und Aufeinanderkleben von zwei Rotorblatthalbschalen gebildet werden. Die zunächst gefertigten Rotorblatthalbschalen werden danach mit einem Innenleben aus Gurten und Stegen versehen und danach aufeinandergeklebt. Die beiden Rotorblatthalbschalen werden entlang einer Trennebene aufeinander angeordnet. Die Trennebene bildet entlang der Rotorblattvorderkante eine Trennlinie aus, wobei sich nachteiligerweise trotz hochpräziser Fertigung fast immer ein Versatz zwischen den beiden Rotorblatthalbschalen, zumindest entlang von Abschnitten der Rotorblattvorderkante ausbildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Versatz durch nachfolgendes Aufbringen einer Beschichtung entlang der gesamten Rotorblattvorderkante zu beseitigen und eine aerodynamische Rotorblattvorderkante zu fertigen, ohne aufwendige Schleifarbeiten und Spachtelarbeiten.

Günstigerweise weist der Rücksprung oder Versatz in der Rotorblattvorderkante den Spalt mit auf. In einer anderen Ausführungsform ist es auch denkbar, zusätzlich eine Nut entlang der Längsrichtung der Vorderkantenform auszubilden, entlang der sich das Füllmedium beim Injizieren verteilen kann. Vorzugsweise wird nach dem Aufeinanderkleben der beiden Rotorblatthalbschalen eine Nut entlang der Vorderkantentrennlinie in die Außenhaut des Rotorblattes eingefräst. Die Nut dient dem Transport des Füllmediums während des Injizierens.

Vorteilhafterweise kann die Vorderkantenform mittels Saugeinrichtungen an der Vorderkante angesaugt werden oder durch wenigstens eine das Rotorblatt entlang eines Querschnitts senkrecht zur Längsrichtung umgreifende Spanneinrichtung zur Rotorblattvorderkante hin gedrückt werden. In beiden Fällen wird ein möglichst luftdichter Abschluss der Rotorblattvorderkante entlang der gesamten Längsrichtung des Rotorblattes ermöglicht.

Besonders bevorzugt wird die Vorderkantenform mit Hilfe von Positionierungsmitteln an die Rotorblattvorderkante angesetzt. Die Positionierungsmittel können beispielsweise in Form von vorzugsweise kegelförmigen Vorsprüngen oder kleinen Aussparungen bei der Fertigung der Rotorblattschale berücksichtigt werden. Die Vorderkantenform kann dann mit Hilfe der Positionierungsmittel exakt an der Rotorblattvorderkante positioniert werden.

In ihrem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch eine Anordnung aus Vorderkantenform und Rotorblatt zur Durchführung wenigstens eines der oben genannten Fertigungsverfahren gelöst, wobei die Vorderkantenform ein aerodynamisch geformtes Innenprofil aufweist, das der Vorderkante des Rotorblattes derart angepasst ist, dass zumindest abschnitts- oder bereichsweise wenigstens ein Spalt zwischen dem an die Vorderkante angesetzten Innenprofil und der Vorderkante ausgebildet ist und mit wenigstens einem Einlass für ein Füllmedium in den wenigstens einen Spalt und wenigstens einem Auslass für Luft aus dem wenigstens einen Spalt.

Der Spalt verläuft vorzugsweise in Längsrichtung entlang der gesamten Ausdehnung des Rotorblattes. Somit ist die gesamte Rotorblattvorderkante mit einer Beschichtung versehbar. Das vorgefertigte Rotorblatt weist an seiner Aussenhaut entlang der Rotorblattvorderkante vorzugsweise einen Materialunterschuss auf. Das Innenprofil ist hingegen aerodynamisch geformt. Durch Anfügen der Vorderkantenform an das Rotorblatt bildet sich daher ein vorzugsweise über die gesamte Längsrichtung der Rotorblattvorderkante erstreckender Spalt aus.

Durch die Vorderkantenform sind wenigstens jeweils ein Ein- und Auslass geführt. Durch den Auslass wird Luft abgesaugt, bis sich das durch den Einlass in den Spalt geführte Füllmaterial entlang dem Spalt ausgebreitet hat. Es wird so lange Füllmaterial in den Spalt eingesaugt, bis keine Lufteinschlüsse mehr im Spalt vorhanden sind.

Günstigerweise ist jedem Spalt mehr als ein Einlass und mehr als ein Auslass zugeordnet. Die Ein- und Auslässe sind so angeordnet, dass der Spalt vollständig mit Füllmaterial injizierbar ist.

Vorzugsweise kann wenigstens eine Nut entlang des Innenprofils ausgebildet sein, die wenigstens einen Spalt mit ausbildet. Dabei ist das Innenprofil mit einer Nut versehen, die das Verteilen des Füllmediums erleichtert und befördert. Nach dem Abnehmen der Vorderkantenform kann das Füllmedium auch entlang der Nut ausgehärtet sein, und das durch die Nut ausgeformte verhärtete Füllmedium muss nachträglich von der Vorderkante entfernt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorderkantenform sind entlang der Vorderkante verlaufende Wangen vorgesehen, die seitlich entlang der Rotorblattvorderkante auf einer Außenhaut des Rotorblattes auflegbar sind. Günstigerweise können entlang von Auflageflächen der Wangen auf der Außenhaut Ansaugkanäle vorgesehen sein, mit denen die Wangen zur Ausbildung eines luftdichten Abschlusses auf die Außenhaut saugbar sind. Es ist ein zweites Vakuumsystem zur Verfügung gestellt, das den luftdichten Abschluss der Wangen auf der Außenhaut gewährleistet und ein Vakuumsystem, das die Injizierung des Füllmaterials in den Spalt ermöglicht.

Vorzugsweise weist die Vorderkante ein in Längsrichtung verlaufendes Versteifungselement auf, das mit einer weichen Auflage überzogen ist. Das Versteifungselement gewährleistet die aerodynamische Form des Innenprofils.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorderkantenform sind Teile von Positionierungsmitteln entlang des Innenprofils angeordnet, die mit in dem Rotorblatt angeordneten assoziierten Teilen der Positionierungsmittel zur exakten Positionierung der Vorderkantenform an der Rotorblattvorderkante zusammenwirken. Dabei kann es sich um Vorsprünge und Aussparungen handeln.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorderkantenform weist das Rotorblatt eine entlang eines Querschnitts senkrecht zur Längsrichtung greifende Spanneinrichtung auf, die es ermöglicht, die Vorderkantenform gegen die Rotorblattvorderkante zu ziehen, um damit einen im Wesentlichen luftdichten Abschluss des Rotorblattes gegen die Vorderkantenform zu ermöglichen.

Die Erfindung wird anhand von mehreren Ausführungsbeispielen in vier Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer schematischen Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorderkantenform und eines Rotorblattes, Fig. 2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Vorderkantenform gemäß Figur 1 ,

Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung der Füllmediumeinlässe und Luftauslässe, Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorderkantenform.

Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht. Gleiche Bezugszechen bedeuten gleiche Bauteile in den verschiedenen Figuren.

Fig. 1 zeigt schematisch in einer Schnittansicht einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorderkantenform 1 und eine Rotorblattvorderkante 2 eines erfindungsgemäßen Rotorblattes

3. Das Rotorblatt 3 weist eine saugseitige 4 und eine druckseitige Rotorblatthalbschale 6 auf, die entlang einer Trennebene 7 aufeinandergeklebt sind. Die Trennebene 7 bildet entlang der Rotorblattvorderkante 2 eine Trennlinie 7a aus.

Trotz hochpräziser Fertigung entstehen Ungenauigkeiten. Die beiden Rotorblatthalbschalen

4, 6 werden zum einen in bekannten Herstellungsverfahren nie exakt komplementär entlang ihrer Trennebene 7 zueinander gefertigt, und zum anderen können selbst hypothetisch genau komplementär an ihrer Trennebene 7 gefertigte Rotorblatthalbschalen 4, 6 nicht entlang ihres gesamten Umfanges entlang der Trennebene 7 exakt aufeinandergeklebt werden, ohne dass ein Versatz 8 zumindest abschnittsweise entlang der Vorderkantentrennlinie 7a der beiden Rotorblatthalbschalen 4, 6 entsteht. Der Versatz 8 der beiden Rotorblatthalbschalen 4, 6 entlang der Trennlinie 7a wird üblicherweise nachbearbeitet, indem die Rotorblattvorderkante 2 nachgeschliffen und nachgespachtelt wird. Entlang der Rotorblattvorderkante 2 bildet sich durch das Nachschleifen eine Menge offener Poren, die besonders erosionsanfällig ist. Beim herkömmlichen Verspachteln des Versatzes 8 sind die Poren praktisch kaum mit Spachtelmasse verfüllbar, sondern es bilden sich bleibende kleine Lufteinschlüsse aus. Auch wird durch das Anrühren der Spachtelmasse ein nicht unerheblicher Teil von Luft in der Spachtelmasse eingeschlossen. Die Lufteinschlüsse werden mit dem Aufbringen auf die Rotorblattoberfläche auf diese übertragen. Die Lufteinschlüsse führen im Laufe der Zeit zu Beschädigungen an der Rotorblattoberfläche. Es entstehen sogenannte Erosionsschäden, die im Feld aufwendig nachgearbeitet werden müssen. Darüber hinaus ist das herkömmlicherweise verwendete Abschleifen der Rotorblattvorderkante 2 und/oder nachträgliches Verspachteln der Rotorblattvorderkante 2 besonders kostenintensiv und arbeitsintensiv. Es führt zu hoher Staubbelastung und dadurch auch zu erheblichen Umweltbelastungen. Die Vorderkantenform 1 weist ein Innenprofil 9 auf, das einem aerodynamisch Profil einer Rotorblattvorderkante 2 entspricht. Zwischen der Rotorblattvorderkante 2 und dem Innenprofil 9 bildet sich ein Spalt 11 aus, der sich bei dieser Ausführungsform in Längsrichtung L entlang der gesamten Rotorblattvorderkante 2 oder auch nur entlang von Abschnitten der Rotorblattvorderkante 2 im Bereich der und entlang der Vorderkantentrennlinie 7a erstreckt. Der Spalt 11 kann den Versatz 8 umfassen. Der Spalt 11 erstreckt sich darüber hinaus entlang eines Kreisbogens senkrecht zu einer Längsrichtung L des Rotorblattes 3 entlang der Rotorblattvorderkante, sodass er sich sowohl in Richtung der Saugseite 4 der Rotorblatthalbschale als auch entlang der Druckseite 6 der Rotorblattschale ein Stück weit von der Vorderkantentrennlinie 7a ausgehend erstreckt. Der Spalt 11 weist eine Höhe über neben dem Versatz 8 angeordneten Bereichen einer Rotorblattaußenhaut der Rotorblattvorderkante 2 von wenigen Millimetern, vorzugsweise ein oder zwei Millimetern oder noch darunter auf. Ausgehend von der Vorderkantentrennlinie 7 a nimmt die Spalthöhe entlang der Rotorblattaußenhaut zu einer (nicht eingezeichneten) Rotorblatthinterkante hin ab. Die Vorderkantenform 1 weist entlang ihrer äußeren Ränder Wangen 12, 13 auf, mit denen sie im Wesentlichen luftdicht auf der Außenhaut des Rotorblattes 3 aufliegt. Der luftdichte Abschluss entsteht entlang der gesamten Längsrichtung L des Rotorblattes ein Stück beabstandet von der Vorderkantentrennlinie 7a. Die Wangen 12, 13 verlaufen entlang der gesamten Länge in Längsrichtung L der Vorderkantenform 1. Sie erstrecken sich vorzugsweise auch entlang der gesamten Längsausdehnung in Längsrichtung L des Rotorblattes 3. Die Ausbildung des Spaltes 11 zwischen Rotorblattvorderkante und Innenprofil 9 wird bereits bei der Fertigung der beiden Rotorbiatthalbschaien 4, 6 berücksichtigt, und zwar in der Weise, dass die beiden Rotorbiatthalbschaien 4, 6 entlang der Rotorblattvorderkante 2 nicht mit der aerodynamischen Querschnittsform gefertigt werden, sondern so gefertigt werden, dass beim Ansetzen der Rotorblattvorderkante 2 an das Innenprofil 9 der Vorderkantenform 1 der schmale Spalt 11 , vorzugsweise entlang der gesamten Rotorblattvorderkante 2 ausgebildet wird und mit einem fließfähigen Füllmedium infundiert werden kann, sodass erst nach Infundieren des Füllmediums und dessen Aushärten die aerodynamische Querschnittsform des Rotorblattes 3 entlang der gesamten Längsrichtung L des Rotorblattes ausgebildet wird.

Fig. 2 zeigt die Vorderkantenform 1 in einer detaillierteren Ansicht. Die Vorderkantenform 1 weist ein aerodynamisch geformtes Innenprofil 9 entlang der Rotorblattvorderkante 2 auf. Die Vorderkantenform 1 weist entlang ihrer gesamten Ausdehnung in Längsrichtung L die elastischen Wangen 12, 13 auf. Die elastischen Wangen 12, 13 sind entlang des Querschnitts an äußeren Enden der Vorderkantenform 1 vorgesehen. Die elastischen Wangen 12, 13 liegen damit ein Stück beabstandet von der Rotorblattvorderkante 2 auf der Außenhaut jeweils einer der beiden Rotorbiatthalbschaien 4, 6 auf. Die Vorderkantenform 1 weist ein in Längsrichtung L der Rotorblattvorderkante 2 verlaufendes Versteifungselement 20 auf, das der Vorderkantenform 1 entlang der Längsrichtung L die aerodynamische Form des Innenprofils 9 sichert. Der Bereich zwischen dem Versteifungselement 20 und dem Innenprofil 9 ist vorzugsweise vollständig aus einem elastischen Material gebildet. Die Bereiche der Vorderkantenform 1 zwischen dem Versteifungselement 20 und den zur Rotorblatthinterkante 41 weisenden äußeren Rändern der Vorderkantenform 1 sind als die elastische Wangen 12, 13 ausgebildet, und sie weisen vorzugsweise entlang der Längsrichtung L verlaufende Ansaugkanäle 14 auf, die es ermöglichen, die Wangen 12, 13 durch Ausbildung eines Unterdrucks in den Ansaugkanälen 14 an die Außenhaut der Rotorbiatthalbschaien 4, 6 zu saugen. Dadurch wird ein im Wesentlichen luftdichter Abschluss des Spaltes 11 zur Umgebung ausgebildet. Die Ausbildung des luftdichten Abschlusses des Spaltes 11 ermöglicht es, durch in der Figur 2 nicht dargestellte Einlässe für ein fließfähiges Füllmedium und Auslässe zum Absaugen der in dem Spalt 11 befindlichen Luft das Füllmedium in den Spalt 11 einzusaugen, bis das Füllmedium den Spalt 11 vollständig ausfüllt, dann das Füllmedium in dem Spalt 11 aushärten zu lassen und nachdem das Füllmedium ausgehärtet ist, die Vorderkantenform 1 von der Rotorblattvorderkante 2 abzuziehen. Die Außenseite des ausgehärteten Füllmediums bildet nach dem Abziehen die aerodynamische Form der Rotorblattvorderkante 2 aus. Die mit dem ausgehärteten Füllmedium beschichtete Rotorblattvorderkante 2 wird an einigen Stellen nachbehandelt, wie beispielswiese den Ein- und Auslässen, an denen noch Füllmediumstutzen stehengeblieben sein können. Das Füllmedium kann ein Epoxidharz oder Polyurethanharz sein oder ein anderes Material, ein sogenanntes Erosionsschutzcoating, welches eine Erosionsschutzschicht für die Rotorblattvorderkante ausbildet. Das Füllmedium ist vorzugsweise gasarm, besonders bevorzugt gasfrei. Das Füllmedium ist chemisch so beschaffen, dass es auch kleine Poren in der Außenhaut 5 des Rotorblattes 3 komplett ausfüllen kann und somit keine Hohlräume entstehen. Zur Erleichterung positionsgenauen Ansetzens der Vorderkantenform 1 an die Rotorblattvorderkante 2 ist an der Rotorblattvorderkante 2 mindestens ein Positionierungskegel 21 vorgesehen. Der Positionierungskegel wird bei der Fertigung der Rotorblatthalbschalen 4, 6 in die Außenhaut der Rotorblattschale vorübergehend eingefügt. Er greift in eine korrespondierend ausgeformte Aussparung der Vorderkantenform 1 und zieht die Rotorblattvorderkante 2 bei Zusammenfügen von Rotorblattvorderkante 2 und Vorderkantenform 1 in die exakte Position in der Vorderkantenform 1.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht entlang der Längsrichtung L der Vorderkantenform 1 Einlasse 30 und Auslässe 31 , die mit dem Spalt 11 in füllmediumleitender Verbindung stehen. Durch die Einlässe 30 kann nach Ausbilden des luftdichten Abschlusses der Vorderkantenform 1 an der Rotoblattaußenhaut durch Absaugen der im Spalt 1 befindlichen Luft aus dem Auslass heraus Füllmedium in den Spalt 11 eingesaugt werden. Es wird so viel und so lange Füllmedium in den Spalt eingesaugt, bis der Spalt 11 vollständig mit Füllmedium ausgefüllt ist. Entlang der Längsrichtung L der Vorderkantenform 1 können mehrere Einlässe 30 und Auslässe 31 vorgesehen sein. Paare von Einlassen 30 und Auslässen 31 bilden einen geschlossenen Füllmediumkreislauf aus.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorderkantenform 1 und des erfindungsgemäßen Rotorblattes 3. Die Rotorblattvorderkante 2 wird bei dieser zweiten Ausführungsform mittels Spanngurten 40, die mit Vorrichtungen an der Rotorblatthinterkante 41 eingehakt werden, gegen die Rotorblattvorderkante 2 gezogen. Dabei ermöglicht die flexible Ausbildung der Wangen 12, 13 es, einen luftdichten Abschluss der Vorderkantenform 1 entlang der Rotorblattaußenhaut auszubilden. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform mit den Spanngurten 40 kann mit den in der Fig. 2 dargestellten Ansaugkanälen 14 kombiniert sein. Es ist jedoch auch denkbar, auf die Ansaugkanäle 14 vollständig zu verzichten. Bezugszeichenliste

1 Vorderkantenform

2 Rotorblattvorderkante

3 Rotorblatt

4 saugseitige Rotorblatthaibschale

6 druckseitige Rotorblatthaibschale

7 Trennebene

7a Trennlinie

8 Versatz

9 Innenprofil

1 1 Spalt

12 Wange

13 Wange

14 Ansaugkanäle

20 Versteifungselement

21 Positionierungskegel 30 Einlasse

31 Auslässe

40 Spanngurte

41 Rotorblatthinterkante

L Längsrichtung

Claims

Patentansprüche

Fertigungsverfahren eines Rotorblattes (3), indem:

eine Vorderkantenform (1) mit einem aerodynamisch geformten Innenprofil (9) an eine Vorderkante (2) des Rotorblattes (3) angesetzt wird,

zumindest abschnitts- oder bereichsweise wenigstens ein Spalt (11) zwischen dem Innenprofil (9) und der Vorderkante (2) ausgebildet wird

und in den wenigstens einen Spalt (11) ein fließfähiges Füllmedium injiziert wird und das injizierte Füllmedium zwischen dem Innenprofil (9) und der

Rotorblattvorderkante (2) aushärtet.

Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkantenform (1) von der

Rotorblattvorderkante (2) abgenommen wird und

das ausgehärtete Füllmedium entlang der Vorderkante (2) angeordnet bleibt. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass flexible Wangen (12, 13) der Vorderkantenform (1) gegen eine Außenhaut des Rotorblattes (3) gesaugt oder gedrückt werden und einen luftdichten Abschluss des wenigstens einen Spaltes (1 ) zur Umgebungsluft ausbilden.

Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmedium durch jeweils wenigstens einen Einlass (30) in den wenigstens einen Spalt ( 1) eingebracht wird und Luft durch jeweils wenigstens einen Auslass (31) aus dem wenigstens einen Spalt (11) abgesaugt wird, bis der wenigstens eine Spalt (11) vollständig mit dem Füllmedium befüllt ist.

Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rotorblatthalbschalen (4, 6) oder Abschnitte von Rotorblatthalbschalen entlang einer Trennebene (7) aufeinander angeordnet werden und die Trennebene (7) entlang einer Rotorblattvorderkante (2) eine Trennlinie (7a) ausformt und

der Spalt (11) zwischen der Vorderkantenform (1) und der Trennlinie (7a) entlang wenigstens eines Abschnitts der Trennlinie (7a) ausgebildet wird.

6. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenhaut (5) der Vorderkante (2) mit einem Unterschuss gegenüber dem aerodynamisch geformten innenprofil gefertigt wird.

7. Fertigungsverfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut in die Rotorblattvorderkante (2) eingebracht wird, die den wenigstens einen Spalt (11) mit ausbildet.

8. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut in wenigstens einen Abschnitt entlang der Vorderkantenform (1) eingebracht wird, die den wenigstens einen Spalt (11) mit ausbildet.

9. Fertigungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkantenform (1) durch wenigstens eine das Rotorblatt (3) entlang eines Querschnitts senkrecht zur Längsrichtung (L) umgreifende Spanneinrichtung (40) zur Rotorblattvorderkante (2) gedrückt wird.

10. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkantenform (1) mit Hilfe von

Positionierungsmitteln an die Rotorblattvorderkante (2) angesetzt wird.

11. Fertigungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Erosionsschutzcoating als Füllmedium verwendet wird, das auch kleine Poren in der Außenhaut (5) ausfüllen kann.

12. Anordnung aus einer Vorderkantenform (1) und einem Rotorblatt (3) zur

Durchführung eines der Fertigungsverfahren des Rotorblattes (3),

mit einem aerodynamisch geformten Innenprofil (9) der Vorderkantenform (1), das einer Rotorblattvorderkante (2) derart angepasst ist, dass

zumindest abschnitts- oder bereichsweise wenigstens ein Spalt (11) zwischen dem an die Rotorblattvorderkante (2) angesetzten Innenprofil (9) und der

Rotorblattvorderkante (2) ausgebildet ist, mit wenigstens einem Einlass (30) für ein Füllmedium in den wenigstens einen Spalt (11) und

wenigstens einem Auslass (31) für Luft aus dem wenigstens einen Spalt (11).

3. Anordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Nut entlang des Innenprofils (9) ausgebildet ist, die den wenigstens einen Spalt (11) mit ausbildet.

Anordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13,

gekennzeichnet durch flexible, seitlich entlang der Vorderkantenform (1) verlaufende Wangen (12, 13), die seitlich entlang der Rotorblattvorderkante (2) auf einer Außenhaut des Rotorblattes (3) auflegbar sind.

Anordnung nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, dass entlang von Auflageflächen der Wangen (12, 13) auf der Außenhaut Ansaugkanäle (14) vorgesehen sind, mit denen die Wangen (12, 13) luftdicht auf die Außenhaut saugbar sind.

Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,

gekennzeichnet durch Teile von Positionierungsmitteln, die entlang dem Innenprofil (9) angeordnet sind und die mit in dem Rotorblatt (3) angeordneten assoziierten Teilen der Positionierungsmittel zur exakten Positionierung der Vorderkantenform (1) an der Rotorblattvorderkante (2) zusammenwirken.

Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16,

gekennzeichnet durch eine das Rotorblatt (3) entlang einem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung (L) umgreifende Spanneinrichtung (40).