WO2018157929A1 - Wind turbine rotor blade comprising an erosion protection assembly - Google Patents

Wind turbine rotor blade comprising an erosion protection assembly Download PDF

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WO2018157929A1
WO2018157929A1 PCT/EP2017/054848 EP2017054848W WO2018157929A1 WO 2018157929 A1 WO2018157929 A1 WO 2018157929A1 EP 2017054848 W EP2017054848 W EP 2017054848W WO 2018157929 A1 WO2018157929 A1 WO 2018157929A1
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Abstract

The invention relates to a wind turbine rotor blade comprising a leading edge, a trailing edge, a blade root, a blade tip, a shell which gives the rotor blade an aerodynamic shape, and an erosion protection assembly which has a leading edge protector extending along the leading edge, said leading edge protector being secured to the shell. The invention is characterised in that the leading edge protector is formed from multiple parts and has a plurality of individual protective segments adjacently arranged along the leading edge.

Description

Windenergieanlagenrotorblatt mit einer Erosionsschutzanordnung  Wind turbine rotor blade with an erosion protection arrangement
Die Erfindung betrifft ein Windenergieanlagenrotorblatt mit einer Vorderkante, einer Hinterkante, einer Blattwurzel, einer Blattspitze, einer Schale, die eine aerodynamische Form des Rotorblatts vorgibt, und einer Erosionsschutzanordnung, die einen entlang der Vorderkante erstreckten Vorderkantenschutz aufweist, der an der Schale des Rotorblatts befestigt ist. The invention relates to a wind turbine rotor blade having a leading edge, a trailing edge, a blade root, a blade tip, a shell defining an aerodynamic shape of the rotor blade, and an erosion protection assembly having a leading edge protector extending along the leading edge secured to the shell of the rotor blade ,
Die Effizienz einer Windenergieanlage wird entscheidend von der Oberflächenbeschaffenheit und der Geometrie der Rotorblätter beeinflusst. Dabei sind die Rotorblätter aufgrund von Regen, Staub und Hagel einerseits sowie aufgrund der dynamischen Beanspruchung während des Betriebs und der auftretenden Belastungen durch (Meer-)Salz, Temperaturwechsel und UV-Strahlung andererseits extremen Belastungen ausgesetzt. Während des über 20-jährigen Betriebs von Windenergieanlagen unterliegen die Rotorblätter sehr hohen Lastwechselzahlen bei gleichzeitig relativ hohen Dehnungsniveaus. Dies führt zu einer zusätzlichen Materialermüdung der Oberflächenbeschaffenheit. Insbesondere eine Rissbildung und ein Materialabtrag (Erosion) im Bereich der Oberflächen der Rotorblätter führen dabei zu aerodynamisch nachteiligen Veränderungen. In Bezug auf den Materialabtrag sind die Rotorblätter von Windenergieanlagen im Betrieb insbesondere im Bereich einer während der Rotation angeströmten Vorderkante und im Bereich der mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Blattspitze stark belastet. Darüber hinaus kann ein Materialabtrag auch im Bereich einer der Vorderkante gegenüberliegenden Hinterkante der Rotorblätter beobachtet werden. Der Erosionsverschleiß mit seiner abrasiven Wirkung beeinträchtigt insbesondere die Aerodynamik der Windenergieanlage und ihren Wirkungsgrad negativ. Dadurch erhöht sich der Wartungs- beziehungsweise Instandsetzungsaufwand. The efficiency of a wind energy plant is decisively influenced by the surface condition and the geometry of the rotor blades. On the other hand, the rotor blades are exposed to extreme stresses due to rain, dust and hail on the one hand and due to the dynamic stress during operation and the occurring loads due to (sea) salt, temperature changes and UV radiation. During the more than 20 years of operation of wind turbines, the rotor blades are subject to very high load cycles with relatively high strain levels. This leads to additional material fatigue of the surface texture. In particular, crack formation and material erosion in the area of the surfaces of the rotor blades lead to aerodynamically disadvantageous changes. In terms of material removal, the rotor blades of wind turbines are heavily loaded during operation, in particular in the region of a front edge which is streamed during rotation and in the region of the blade tip rotating at high speed. In addition, a material removal can also be observed in the region of a trailing edge of the rotor blades opposite the leading edge. The erosion wear with its abrasive effect affects in particular the aerodynamics of the wind turbine and its efficiency negative. This increases the maintenance and repair costs.
In der Praxis ist man bestrebt, dem Erosionsverschleiß durch das Vorsehen einer widerstandfähigen Lackierung oder durch das Aufkleben von Abrasionsschutzfolien zu begegnen beziehungsweise entgegenzuwirken und so die Standzeit der Rotorblätter zu erhöhen. Jedoch halten die Lacke beziehungsweise Folien der Beanspruchung nur wenige Jahre stand. Anschließend ist dann gleichwohl eine aufwendige Instandhaltung fällig. In practice, efforts are being made to erode wear by providing a durable finish or by adhering anti-abrasion films To counter or counteract and thus increase the service life of the rotor blades. However, the paints or films withstand the stress only a few years. Subsequently, however, a costly maintenance is due.
Ebenso ist beispielsweise aus der EP 1 995 412 A2 bekannt, die Vorderkante des Rotorblatts mit einem langgestreckten Profilkörper zu schützen. Der langgestreckte Profilkörper ist als Galvanoformteil einstückig beziehungsweise einteilig ausgeführt. Er weist eine Härte von 608 HV oder mehr auf. Zur Realisierung dieser Härte ist der Profilkörper aus einer Legierung mit Kobalt und Phosphor realisiert. Der Profilkörper hat in der Praxis jedoch bisher keine weite Verbreitung gefunden. Likewise, it is known, for example, from EP 1 995 412 A2 to protect the front edge of the rotor blade with an elongate profile body. The elongated profile body is designed as Galvanoformteil in one piece or in one piece. It has a hardness of 608 HV or more. To realize this hardness of the profile body is made of an alloy with cobalt and phosphorus. However, the profile body has not been widely used in practice so far.
Darüber hinaus muss zur Gewährleistung der Lebensdauer von Windenergieanlagen ein ausreichender Blitzschutz realisiert sein. In der Praxis wird der Blitzschutz bis heute üblicherweise realisiert, indem über die Oberfläche des Rotorblatts verteilt eine Mehrzahl von Rezeptoren vorgesehen wird, welche mit einem im Inneren des Rotorblatts vorgesehenen elektrischen Leiter kontaktiert sind und im Bereich der Blattwurzel mit einem elektrisch leitenden, geerdeten Blitzableiter verbunden sind. Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE 44 36 197 AI und der EP 1 830 063 AI bekannt, als Rezeptoren wirkende metallische Streifen langgestreckt an dem Rotorblatt vorzusehen und die langgestreckten Streifen mit dem im Inneren des Rotorblatts vorgesehenen elektrischen Leiter zu verbinden. Die Rezeptoren sind insbesondere einstückig beziehungsweise einteilig realisiert und langgestreckt gebildet. Sie sind beispielsweise aus Vollmaterial realisiert und im Bereich der Vorderkante beziehungsweise der Hinterkante des Rotorblatts appliziert. In addition, sufficient lightning protection must be provided to ensure the life of wind turbines. In practice, the lightning protection is usually realized today by distributed over the surface of the rotor blade a plurality of receptors is provided which are contacted with a provided inside the rotor blade electrical conductor and connected in the blade root with an electrically conductive grounded lightning rod are. Moreover, it is known, for example, from DE 44 36 197 A1 and EP 1 830 063 A1 to provide elongated metal strips acting as receptors on the rotor blade and to connect the elongate strips to the electrical conductor provided in the interior of the rotor blade. The receptors are in particular realized in one piece or in one piece and formed elongated. They are for example made of solid material and applied in the region of the leading edge or the trailing edge of the rotor blade.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Windenergieanlagenrotorblatt bereitzustellen, das besonders einfach und dauerhaft vor Erosion geschützt ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Windenergieanlagenrotorblatt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. The object of the present invention is to provide a wind turbine rotor blade which is particularly easily and permanently protected against erosion. This object is achieved by the wind turbine blade with the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Das Windenergieanlagenrotorblatt hat eine Vorderkante, eine Hinterkante, eine Blattwurzel, eine Blattspitze, eine Schale, die eine aerodynamische Form des Rotorblatts vorgibt, und eine Erosionsschutzanordnung, die einen entlang der Vorderkante erstreckten Vorderkantenschutz aufweist, der an der Schale befestigt ist, wobei der Vorderkantenschutz mehrteilig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von einzelnen, entlang der Vorderkante benachbart angeordneten Schutzsegmenten aufweist. Die Schale kann aus mehreren Teilen zusammengefügt sein, insbesondere aus zwei Halbschalen. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine saugseitige Halbschale und eine druckseitige Halbschale handeln. Ebenfalls möglich ist es, die Schale aus einem Vorderkantensegment, das die Profilnasenkante bildet, und einem oder mehreren weiteren Segmenten zusammenzufügen. Die mehreren, die Schale bildenden Teile können insbesondere miteinander verklebt sein. Die Vorderkante wird üblicherweise auch als Profilnasenkante bezeichnet. Die Hinterkante wird üblicherweise auch als Profilendkante bezeichnet. The wind turbine rotor blade has a leading edge, a trailing edge, a blade root, a blade tip, a shell defining an aerodynamic shape of the rotor blade, and an erosion protection assembly having a leading edge protector extending along the leading edge secured to the shell, the leading edge protector being a plurality of parts is formed and has a plurality of individual, along the front edge adjacent arranged protective segments. The shell may be composed of several parts, in particular of two half-shells. This may be, for example, a suction-side half-shell and a pressure-side half-shell. It is also possible, the shell of a leading edge segment, which forms the profile nose edge, and one or more other segments together. The plurality of shell forming parts may in particular be glued together. The leading edge is commonly referred to as Profilnasenkante. The trailing edge is usually also referred to as profile end edge.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Segmentierung eine anlagen-, rotorblatt- beziehungsweise standortspezifische Optimierung und Anpassung des Vorderkantenschutzes erlaubt. Durch das Vorsehen des segmentierten Vorderkantenschutzes ist der Erosion wirkungsvoll begegnet. Zugleich ist eine erhöhte Flexibilität beziehungsweise Nachgiebigkeit bereitgestellt, welche es erlaubt, den auf das Rotorblatt wirkenden mechanischen Wechselbelastungen standzuhalten. Die hohen mechanischen Wechselbelastungen stammen einerseits aus den sich ändernden Windlasten und andererseits aus der Belastung durch das Eigengewicht bei einem rotierenden Rotor. Zudem sind die Schutzsegmente aufgrund der geringen Größen im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten, einstückigen beziehungsweise einteiligen Lösungen kostengünstig zu fertigen und einfach zu applizieren. Eine Größe der zueinander benachbart angeordneten Schutzsegmente kann dabei belastungsabhängig gewählt beziehungsweise festgelegt werden. Beispielsweise erfolgt die Applikation der Schutzsegmente mittels eines Klebstoffs. Die mechanische (Scher-)Belastung im Bereich des Klebstoffs (Verklebung der Schutzsegmente mit der Schale des Rotorblatts) und in den Schutz Segmenten selbst ist infolge der segmentierten Ausbildung für jedes einzelne Schutzsegment des Vorderkantenschutzes geringer als bei der einstückigen beziehungsweise einteiligen Ausführung. Die Mehrteiligkeit erlaubt insofern eine Ausgleichsbewegung beziehungsweise Verschiebung der Schutzsegmente zueinander beziehungsweise voneinander während des Betriebs, was zu einer mechanischen Entlastung und somit zu einer geringeren Materialbeanspruchung führt. The particular advantage of the invention is that the segmentation allows an installation, rotor blade or site-specific optimization and adaptation of the leading edge protection. By providing the segmented leading edge protection, erosion has been effectively counteracted. At the same time an increased flexibility or compliance is provided, which allows to withstand the mechanical alternating loads acting on the rotor blade. The high mechanical alternating loads originate on the one hand from the changing wind loads and on the other hand from the load due to the dead weight in a rotating rotor. In addition, the protective segments due to the small sizes compared to the known from the prior art, one-piece or one-piece solutions are inexpensive to manufacture and easy to apply. A size of the protective segments arranged adjacent to one another can be selected or determined depending on the load. For example, the application of the protective segments by means of an adhesive. The mechanical (shear) load in the region of the adhesive (bonding of the protective segments to the shell of the rotor blade) and in the protective segments themselves is less than for the one-piece or one-piece design due to the segmented design for each individual protection segment of the leading edge protection. The multi-part allows so far a compensating movement or displacement of the protective segments to each other or each other during operation, which leads to a mechanical relief and thus to a lower material stress.
In einer Ausgestaltung erstreckt sich der Vorderkantenschutz von der Vorderkante in Richtung zu einer Hinterkante des Rotorblatts über einen Bereich von 15 % bis 25 % der Profilsehne. Die Abdeckung dieses Bereichs des Rotorblatts ist für einen wirksamen Erosionsschutz ausreichend. Eine weitere Vergrößerung des Vorderkantenschutzes erhöht die Kosten und hat allenfalls eine geringfügige, zusätzliche Schutzwirkung. Der Vorderkantenschutz kann auch asymmetrisch ausgebildet sein, d.h. er kann sich auf der Saugseite der Schale des Rotorblatts weiter in Richtung zu der Hinterkante hin erstrecken als auf der Druckseite oder umgekehrt. In one embodiment, the leading edge protector extends from the leading edge toward a trailing edge of the rotor blade over a range of 15% to 25% of the chord. The coverage of this area of the rotor blade is sufficient for effective erosion protection. A further enlargement of the leading edge protection increases the costs and has at most a slight, additional protective effect. The leading edge protector may also be asymmetric, i. it may extend further towards the trailing edge on the suction side of the shell of the rotor blade than on the pressure side or vice versa.
In einer Ausgestaltung weist die Erosionsschutzanordnung zusätzlich zu dem Vorderkantenschutz einen im Bereich der Blattspitze an der Schale des Rotorblatts festgelegten Blattspitzenschutz beziehungsweise einen Hinterkantenschutz auf, welcher sich entlang einer der Vorderkante gegenüberliegenden Hinterkante des Rotorblatts erstreckt. Der Blattspitzenschutz schließt sich bevorzugt unmittelbar an den Vorderkantenschutz und/oder den Hinterkantenschutz an. Insbesondere der Hinterkantenschutz kann wie der Vorderkantenschutz mehrteilig und segmentiert ausgebildet sein mit einer Mehrzahl von Schutzsegmenten, welche entlang der Hinterkante benach- bart angeordnet sind. Der Blattspitzenschutz kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. In one embodiment, in addition to the leading edge protection, the erosion protection arrangement has a blade tip guard fixed in the region of the blade tip on the shell of the rotor blade or a trailing edge guard which extends along a trailing edge of the rotor blade opposite the leading edge. The blade tip protection preferably connects directly to the leading edge protection and / or the trailing edge protection. In particular, the trailing edge protector, like the leading edge protector, may be multi-part and segmented, with a plurality of protective segments adjacent to the trailing edge. beard are arranged. The blade tip protection may be formed in one piece or in several parts.
Die einzelnen Komponenten (Schutzsegment, Blattspitzenschutz, Vorderkantenschutz, Hinterkantenschutz) der Erosionsschutzanordnung sind nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Galvanoformteile urformend hergestellt. Insbesondere wird eine elektrisch leitende metallische Legierung zur Herstellung der Komponenten verwendet, welche mindestens 70 % Nickel und zwischen 0 % und 30 % Kobalt und/oder Sacharin aufweist. Optional können weitere Komponenten vorgesehen werden. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die metallische Legierung phosphorfrei. The individual components (protective segment, blade tip protection, leading edge protection, trailing edge protection) of the erosion protection arrangement are produced according to a preferred embodiment of the invention as Galvanoformteile primitive. In particular, an electrically conductive metallic alloy is used to prepare the components which comprises at least 70% nickel and between 0% and 30% cobalt and / or saccharin. Optionally, further components can be provided. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the metallic alloy is phosphorus-free.
Im Sinne der Erfindung ist ein Galvanoformteil dadurch gekennzeichnet, dass allein durch das Abscheiden der metallischen Legierung das gesamte Bauteil urformend hergestellt wird. Auf Tragkomponenten, welche galvanisch beschichtet werden und in dem fertigen Bauteil verbleiben, wird bei einem Galvanoformteil verzichtet. Das Abscheiden erfolgt insofern auf einen Formkörper, welcher nach der Herstellung entfernt wird. Zur Anwendung kommt insofern kein klassisches galvanisches Beschichtungsverfahren, bei dem lediglich die Oberfläche eines formgebenden Bauteils durch eine Galvanobeschichtung hergestellt wird. For the purposes of the invention, a galvanoforming part is characterized in that the entire component is produced by forming only by the deposition of the metallic alloy. On support components, which are galvanically coated and remain in the finished component is omitted in a Galvanoformteil. The deposition takes place so far on a shaped body, which is removed after manufacture. In this respect, no classical galvanic coating method is used, in which only the surface of a shaping component is produced by a galvanic coating.
Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die verschiedenen Komponenten der Erosionsschutzanordnung eine unterschiedliche stoffliche Zusammensetzung aufweisen, welche insbesondere entsprechend der individuellen Belastungssituation gewählt ist. Hierbei ist berücksichtigt, dass die mechanische Abrasionsbelastung beziehungsweise der mechanische Verschleiß im Bereich der Blattspitze größer ist als in einem blattwurzelnahen Bereich. Insofern kann die Härte des Blattspitzenschutzes besonders hoch gewählt werden, während die Härte der blattwurzelnahen Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes beziehungsweise des Hinterkantenschutzes geringer ist. Insbesondere kann die Härte beeinflusst werden durch die Zugabe von Kobalt. Der Blattspitzenschutz kann insofern mehr Kobalt aufweisen als die blattwurzelnahen Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes beziehungsweise Hinterkantenschutzes . According to the invention it can be provided that the various components of the erosion protection arrangement have a different material composition, which is chosen in particular according to the individual load situation. In this case, it is taken into account that the mechanical abrasion load or the mechanical wear in the area of the blade tip is greater than in a region close to the leaf root. In this respect, the hardness of the blade tip protection can be selected to be particularly high, while the hardness of the leaf root near protective segments of the leading edge protection or the trailing edge protection is lower. In particular, the hardness can be influenced by the addition from cobalt. The blade tip protection can in this respect have more cobalt than the leaf root close protection segments of the leading edge protection or the rear edge protection.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine in Richtung einer Blattlängsrichtung oder entlang der Vorderkante beziehungsweise der Hinterkante des Rotorblatts gemessene Länge der einzelnen Schutzsegmente variieren. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Schutzsegmente, welche im Bereich der Blattspitze vorgesehen sind, länger ausgebildet sind als die Schutzsegmente, welche in einem mittleren Bereich des Rotorblatts oder blattwurzelnah appliziert sind. Insbesondere kann das am dichtesten an der Blattwurzel angeordnete Schutzsegment des Vorderkantenschutzes kürzer sein als alle anderen Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes und/oder das am dichtesten an der Blattwurzel angeordnete Schutzsegment des Hinterkantenschutzes kann kürzer sein, als alle anderen Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes. Durch die individuelle Länge der Schutzsegmente kann der unterschiedlichen mechanischen Belastung und der unterschiedlichen Dehnung beziehungsweise Verformung Rechnung getragen werden. Die Verformung ist in der Praxis im Bereich der Blattspitze kleiner als in dem mittleren Bereich des Rotorblatts oder im Bereich der Blattwurzel. According to a development of the invention, a length of the individual protection segments measured in the direction of a blade longitudinal direction or along the leading edge or the trailing edge of the rotor blade can vary. It can be provided, in particular, that the protective segments, which are provided in the region of the blade tip, are designed to be longer than the protective segments, which are applied in a central region of the rotor blade or close to the blade root. In particular, the protection segment of the leading edge protection arranged closest to the blade root can be shorter than all other protective segments of the leading edge protection and / or the protection segment of the trailing edge protection arranged closest to the blade root can be shorter than all other protective segments of the trailing edge protection. Due to the individual length of the protective segments, the different mechanical load and the different elongation or deformation can be taken into account. The deformation is smaller in practice in the area of the blade tip than in the central area of the rotor blade or in the area of the blade root.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Dicke beziehungsweise Wandstärke der einzelnen Komponenten der Erosionsschutzanordnung belastungsabhängig gewählt werden. Beispielsweise können die im Bereich der Blattspitze vorgesehenen Schutzsegmente oder der Blattspitzenschutz selbst eine große Dicke beziehungsweise Wandstärke aufweisen, wohingegen die Dicke beziehungsweise Wandstärke der Schutzsegmente in Richtung der Blattwurzel abnimmt. Insbesondere kann die Dicke beziehungsweise Wandstärke eines einzelnen Schutzsegmentes konstant sein oder variieren. Gleiches gilt für den Blattspitzenschutz. Die Dicke beziehungsweise Wandstärke wird hierbei senkrecht zur Innenseite des Schutzsegments und/oder des Blattspitzenschutzes bestimmt. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die einzelnen Komponenten der Erosionsschutzanordnung in Bezug auf ihre Materialzusammensetzung beziehungsweise die daraus resultierenden Härte und in Bezug auf ihre Länge und/oder in Bezug auf ihre Dicke beziehungsweise Wandstärke applikationsspezifisch und entsprechend ihrer Belastung optimiert. Es können beispielsweise vergleichsweise lang ausgebildete Schutzsegmente mit einer großen Härte und Dicke benachbart zu der Blattspitze vorgesehen werden, wohingegen sich die Länge, Härte und/oder Dicke der Schutzsegmente in Richtung der Blattwurzel reduziert. According to a development of the invention, a thickness or wall thickness of the individual components of the erosion protection arrangement can be chosen as a function of load. For example, the protective segments provided in the region of the blade tip or the blade tip protection itself can have a large thickness or wall thickness, whereas the thickness or wall thickness of the protective segments decreases in the direction of the blade root. In particular, the thickness or wall thickness of a single protection segment can be constant or vary. The same applies to the blade tip protection. The thickness or wall thickness is in this case determined perpendicular to the inside of the protective segment and / or the blade tip protection. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the individual components of the erosion protection arrangement with respect to their material composition or the resulting hardness and in terms of their length and / or in terms of their thickness or wall thickness application specific and optimized according to their load. For example, relatively long guard segments having a high hardness and thickness adjacent to the blade tip may be provided, whereas the length, hardness, and / or thickness of the guard segments may be reduced toward the blade root.
Die Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes und die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes können so ausgeführt sein, dass sie unmittelbar benachbart zueinander beziehungsweise unmittelbar benachbart zum Blattspitzenschutz an der als formgebende Komponente des Rotorblatts dienenden Schale festgelegt werden. Die Schutzsegmente weisen hierbei eine der Schale zugewandte Innenseite und eine der Innenseite gegenüberliegende Außenseite auf. Im Bereich der Innenseite der Schutzsegmente ist ein flächig ausgeführter Verbindungsabschnitt ausgebildet. Im Bereich des Verbindung sab Schnitts sind die Schutzsegmente mit der Schale des Rotorblatts verklebt. The protection segments of the leading edge protection and the protection segments of the trailing edge protection can be designed such that they are fixed immediately adjacent to each other or immediately adjacent to the blade tip protection on the shell serving as a shaping component of the rotor blade. The protective segments in this case have an inner side facing the shell and an outer side opposite the inner side. In the region of the inside of the protective segments, a flat executed connecting portion is formed. In the area of the connection, the protective segments are glued to the shell of the rotor blade.
Wenigstens einzelne Schutzsegmente weisen benachbart zum Verbindungsabschnitt im Bereich der Innenseite einen Überdeckungsabschnitt auf. Der Überdeckungsabschnitt ist wie der Verbindungsabschnitt flächig ausgebildet. Eine Verklebung ist im Bereich des Überdeckungsabschnitts nicht vorgesehen. Stattdessen greift der Überdeckungsabschnitt auf die Außenseite eines benachbarten Schutzsegments und liegt dort an. Die benachbarten Schutzsegmente sind insofern einander schuppenartig beziehungsweise nach Art von Dachpfannen teilüberlappend zugeordnet. Infolge der schuppenartigen beziehungsweise teilüberlappenden Anordnung bilden sich Dehnungsfugen, welche eine höhere Elastizität für die Erosionsschutzanordnung zulassen und einen Ausgleich der während des Betriebs auftretenden Verformungen beziehungsweise Dehnungen am Rotorblatt erlaubt, ohne dass sich lokal eine Lücke in der Erosionsschutzanordnung bildet oder die Erosionsschutzanordnung selbst sich in unzulässig starker Weise verformt. Ein umfassender beziehungsweise nahtloser Erosionsschutz und ein Blitzschutz sind insofern auch bei Volllastbetrieb und maximalen Verformungswerten gewährleistet. At least individual protection segments have adjacent to the connecting portion in the region of the inside of a cover portion. The cover portion is formed like the connecting portion surface. An adhesion is not provided in the region of the overlap section. Instead, the overlap portion engages and rests against the outside of an adjacent guard segment. The neighboring protective segments are in this respect associated with each other like scales or partially overlapping in the manner of roof tiles. As a result of the scale-like or partially overlapping arrangement, expansion joints which allow a higher elasticity for the erosion protection arrangement and a compensation of the deformations occurring during operation form or expansions on the rotor blade allowed without locally forming a gap in the erosion protection arrangement or the erosion protection arrangement itself deforms in an inadmissibly strong manner. Comprehensive or seamless erosion protection and lightning protection are thus also guaranteed under full load operation and maximum deformation values.
Der Überdeckungsabschnitt kann am blattspitzenseitigen Ende eines Schutzsegments angeordnet sein und oberhalb des dort angrenzenden Schutzsegments angeordnet sein. Alternativ kann der Überdeckungsabschnitt am blattwurzelseitigen Ende eines Schutzsegments angeordnet sein und oberhalb des dort angrenzenden Schutzsegments angeordnet sein. Ebenfalls möglich ist die Verwendung von Schutzsegmenten, die zwischen zwei weiteren Schutzsegmenten angeordnet sind und die sowohl an ihrem blattspitzenseitigen als auch an ihrem blattwurzelseitigen Ende jeweils einen Überdeckungsabschnitt aufweisen, mit welchem sie jeweils oberhalb oder - in einer weiteren Variante - unterhalb der angrenzenden Schutzsegmente angeordnet sind. The overlapping portion may be disposed at the blade tip side end of a guard segment and disposed above the guard segment adjacent thereto. Alternatively, the overlap portion may be disposed at the blade root end of a guard segment and disposed above the guard segment adjacent thereto. Also possible is the use of protective segments, which are arranged between two further protection segments and which each have at their blade tip side and at its blade root end an overlapping portion, with which they are respectively above or - arranged in a further variant - below the adjacent protective segments ,
In analoger Weise kann eine Überdeckung im Übergangsbereich zwischen dem Vorderkantenschutz und dem Blattspitzenschutz oder im Übergangsbereich zwischen dem Blattspitzenschutz und dem Hinterkantenschutz realisiert sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das dem Blattspitzenschutz zugeordnete, äußerste Schutzsegment des Vorderkantenschutzes einen auf dem Blattspitzenschutz ragenden Überdeckungsabschnitt vorsieht und das an dem korrespondierten angeordneten äußersten Schutzsegment des Hinterkantenschutzes ein Überdeckungsabschnitt ausgebildet ist, welcher ebenfalls auf den Blattspitzenschutz ragt. In an analogous manner, an overlap in the transition region between the leading edge protection and the blade tip protection or in the transition region between the blade tip protection and the trailing edge protection can be realized. In particular, it can be provided that the blade tip protection associated, extreme protection segment of the leading edge protection provides a protruding on the blade tip cover portion and which is formed on the corresponding arranged outermost protection segment of the trailing edge protection a cover portion which also protrudes on the blade tip protection.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes beziehungsweise die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes einander berührend zugeordnet. Die Berührung kann beispielsweise im Bereich benachbarter Stirnseiten der Schutzsegmente oder bevorzugt zwischen dem Überdeckungsab- schnitt eines ersten Schutzsegments einerseits und der Außenseite eines benachbarten zweiten Schutzsegments andererseits ausgebildet sein. Ebenso ist in analoger Weise ein Kontakt zwischen dem Vorderkanten schütz und dem Blattspitzenschutz einerseits und dem Blattspitzenschutz und dem Hinterkantenschutz andererseits gebildet. Die Überlappung kann dabei sowohl in Richtung einer Rotorblattinnenseite als auch in Richtung einer Rotorblattaußenseite ausgeführt sein. According to a development of the invention, the protective segments of the leading edge protection or the protective segments of the trailing edge protection are assigned touching each other. The contact may, for example, in the region of adjacent end faces of the protective segments or preferably between the overlay section of a first protection segment on the one hand and the outside of an adjacent second protection segment on the other. Similarly, a contact between the leading edge protection and the blade tip protection on the one hand and the blade tip protection and the rear edge protection on the other hand is formed in an analogous manner. The overlap can be carried out both in the direction of a rotor blade inner side and in the direction of a rotor blade outer side.
In einer Ausgestaltung weist ein Schutzsegment, an dem ein Überdeckungsabschnitt eines benachbarten Schutzsegments anliegt, eine Vorwölbung auf, die entlang einer Kante dieses Überdeckungsabschnitts verläuft. Die Vorwölbung kann insbesondere in einer Profilebene um die Vorderkante bzw. um die Hinterkante des Rotorblatts umlaufen. Sie erstreckt sich von der Schale nach außen und führt dazu, dass eine zwischen dem Überdeckungsabschnitt und dem angrenzenden, von dem Überdeckungsabschnitt teilweise überdeckten Schutzsegment befindliche Stufe verkleinert bzw. durch die Vorwölbung in eine gekrümmte Kontur überführt wird, was aerodynamisch vorteilhaft sein kann. Außerdem ist es möglich, zwischen der Vorwölbung und dem Überdeckungsabschnitt ein elastisches Dichtungsband oder eine elastische Dichtungsmasse einzusetzen, um einen etwaigen Spalt insbesondere vor eindringendem Wasser zu schützen. In one embodiment, a protective segment on which abuts a cover portion of an adjacent protective segment, a protrusion which extends along an edge of this overlapping portion. The protrusion may in particular in a profile plane around the leading edge or around the trailing edge of the rotor blade. It extends from the shell to the outside and causes a located between the overlapping portion and the adjacent, partially covered by the overlap portion protection segment level is reduced or transferred by the protrusion in a curved contour, which may be aerodynamically advantageous. In addition, it is possible to use an elastic sealing strip or an elastic sealing compound between the protrusion and the covering section in order to protect a possible gap, in particular against penetration of water.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann im Bereich des Vorderkantenschutzes und/oder des Hinterkantenschutzes und/oder des Blattspitzenschutzes ein elektrisch leitendes Verbindungselement durch die Schale der Rotorblatts zu einem elektrischen Leiter geführt werden, welcher in einem innenliegenden Hohlraum der Schale oder einer Wandung der Schale vorgesehen ist und dort bis in den Bereich der Blattwurzel geführt wird. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der mechanischen Verbindung der Komponenten der Erosionsschutzanordnung und das elektrisch leidende Verbinden der Erosionsschutzanordnung mit dem innenliegenden elektrischen Leiter die Möglichkeit, elektrische Energie nach einem Blitzeinschlag kontrolliert abzuleiten. Die Erosionsschutzanordnung ist dabei aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt wirkt insofern zugleich als ein flächiger beziehungsweise langgestreckter Rezeptor für Blitzeinschläge. Sie gewährleistet einen nahtlosen Schutz vor Erosion einerseits und Blitzeinschlag andererseits gleichermaßen. Optional kann hierbei vorgesehen werden, dass eine elektrische Kontaktierung des in dem Hohlraum der Schale geführten elektrischen Leiters durch eine Mehrzahl von verteilt im Bereich der Erosionsschutzanordnung vorgesehenen leitenden Verbindungselementen realisiert ist oder dass einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Verbindungselementen eine Mehrzahl von in dem Hohlraum zumindest abschnittsweise getrennt geführten elektrischen Leitern zugeordnet ist. Im Bereich der Blattwurzel werden die elektrischen Leiter in an sich bekannter Weise kontaktiert. According to a preferred embodiment of the invention, in the region of the leading edge protection and / or the trailing edge protection and / or the blade tip protection, an electrically conductive connecting element can be guided through the shell of the rotor blade to an electrical conductor which is provided in an internal cavity of the shell or a wall of the shell is there and is led to the area of the leaf root. Advantageously, the provision of the mechanical connection of the components of the erosion protection arrangement and the electrically suffering connection of the erosion protection arrangement with the internal electrical conductor, the possibility to derive electrical energy controlled after a lightning strike. The erosion protection arrangement is from a made electrically conductive material acts so far as a flat or elongated receptor for lightning strikes. It ensures seamless protection against erosion on the one hand and lightning strikes on the other. Optionally, it may be provided here that an electrical contacting of the electrical conductor guided in the cavity of the shell is realized by a plurality of conductive connecting elements provided distributed in the region of the erosion protection arrangement or if a plurality of electrically conductive connecting elements at least partially separate a plurality of in the cavity associated with electrical conductors. In the area of the blade root, the electrical conductors are contacted in a manner known per se.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist jedes Schutzsegment des Vorderkantenschutzes und/oder des Hinterkantenschutzes über ein elektrisch leitendes Verbindungselement, welches durch die Schale des Rotorblatts geführt ist, mit einem elektrischen Leiter verbunden, welcher in einem innenliegenden Hohlraum der Schale oder in einer Wandung der Schale angeordnet und dort bis in den Bereich der Blattwurzel geführt ist. Das elektrisch leitfähige Verbindungselement dient dabei als Potentialausgleichselement zwischen jeweils einem Schutzsegment und dem innenliegenden elektrischen Leiter. Durch den Potentialausgleich ergibt sich die Möglichkeit, elektrische Energie nach einem Blitzeinschlag kontrolliert abzuleiten. In a particularly preferred embodiment, each protective segment of the leading edge protection and / or the trailing edge protection is connected via an electrically conductive connecting element, which is guided by the shell of the rotor blade, with an electrical conductor which is arranged in an inner cavity of the shell or in a wall of the shell and there it is led to the area of the leaf root. The electrically conductive connecting element serves as an equipotential bonding element between a respective protective segment and the internal electrical conductor. Equipotential bonding offers the possibility of electrically discharging electrical energy after a lightning strike.
In einer Ausgestaltung ist die Blattspitze von einem Blitzschutzrezeptor gebildet, der mit dem Vorderkantenschutz und/oder mit dem Hinterkantenschutz verbunden ist. Der Blitzschutzrezeptor kann insbesondere aus Metall sein. Er ist an einen Blitzschutzleiter, der im Inneren des Rotorblatts verläuft, angeschlossen. Bei Verwendung einer solchen, konstruktionsbedingt sehr robusten Blattspitze kann auf einen gesonderten Erosionsschutz der Blattspitze mit einem Blattspitzenschutz verzichtet werden. In diesem Fall ist eine elektrische Verbindung zwischen Blitzschutzrezeptor und Vorder- und/oder Hinterkantenschutz hilfreich, um Beschädigungen bei Blitz- schlagen zu verhindern. Die elektrische Verbindung kann durch einen flächigen Kontakt zwischen den jeweiligen Elementen und/oder über ein gesondertes Verbindungselement, beispielsweise eine Schraubverbindung, hergestellt werden. In one embodiment, the blade tip is formed by a lightning protection receptor, which is connected to the leading edge protection and / or with the trailing edge protection. The lightning protection receptor may in particular be made of metal. It is connected to a lightning conductor, which runs inside the rotor blade. When using such a design-related very robust blade tip can be dispensed with a separate erosion protection of the blade tip with a blade tip protection. In this case, an electrical connection between lightning protection receptor and front and / or rear edge protection is helpful in order to prevent damage to lightning to prevent beating. The electrical connection can be produced by a surface contact between the respective elements and / or via a separate connection element, for example a screw connection.
In einer Ausgestaltung weist der Blitzschutzrezeptor eine vordere Aussparung auf, in der ein blattspitzenseitiges Ende des Vorderkantenschutzes angeordnet ist, so dass eine Außenseite des Vorderkantenschutzes bündig mit einer Außenseite des Blitzschutzrezeptors abschließt, und/oder eine hintere Aussparung, in der ein blattspitzenseitiges Ende des Hinterkantenschutzes angeordnet ist, so dass eine Außenseite des Hinterkantenschutzes bündig mit einer Außenseite des Blitzschutzrezeptors abschließt. In beiden Fällen wird ein aerodynamisch günstiger Übergang geschaffen. In one embodiment, the lightning protection receptor on a front recess in which a blade tip side end of the leading edge protection is arranged so that an outer side of the leading edge protection is flush with an outside of the lightning protection receptor, and / or a rear recess in which a blade tip end of the rear edge protection arranged is such that an outer side of the rear edge protection is flush with an outside of the lightning protection receptor. In both cases, an aerodynamically favorable transition is created.
Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter. From the other dependent claims and the following description further advantages, features and details of the invention can be found. There mentioned features may be essential to the invention individually or in any combination. The drawings are merely illustrative of the clarification of the invention and are not of a restrictive nature.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Windenergieanlage mit drei in Umfangs- richtung verteilt angeordneten, langgestreckt ausgebildeten Rotorblättern, 1 is a schematic diagram of a wind energy plant with three distributed in the circumferential direction arranged, elongated rotor blades,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Rotorblatts der Windenergieanlage mit einer Erosionsschutzanordnung, wobei die Erosionsschutzanordnung einen Vorderkantenschutz, einen Blattspitzenschutz und einen Hinterkantenschutz vorsieht, 2 is a perspective view of a rotor blade of the wind turbine with an erosion protection arrangement, wherein the erosion protection arrangement provides a leading edge protection, a blade tip protection and a trailing edge protection,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der an dem Rotorblatt montierten Erosionsschutzanordnung, wobei der Vorderkantenschutz und der Hinterkanten- schütz jeweils segmentiert ausgebildet sind und eine Mehrzahl von einander benachbart zugeordneten Schutzsegmenten aufweisen, 3 is an enlarged view of the erosion protection assembly mounted on the rotor blade, with the leading edge protection and the trailing edge protection are each formed segmented and have a plurality of adjacent to each other associated protective segments,
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Rotorblatt mit der erfindungs gemäßen Fig. 4 shows a cross section through the rotor blade with the Invention according
Erosionsschutzanordnung nach den Fig. 2 und 3,  Erosion protection arrangement according to FIGS. 2 and 3,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Vorderkantenschutzes der Erosionsschutzanordnung, 5 is a sectional view of the leading edge protection of the erosion protection arrangement,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Hinterkantenschutzes der Erosionsschutzanordnung, 6 is a sectional view of the rear edge protection of the erosion protection arrangement,
Fig. 7 eine Detailvergrößerung von zwei Schutzsegmenten des Vorderkantenschutzes, welche mit einer Schale des Rotorblatts verklebt sind und einander teilüberlappend zugeordnet sind, 7 is an enlarged detail of two protective segments of the leading edge protection, which are glued to a shell of the rotor blade and are associated with each other partially overlapping,
Fig. 8 eine Detailvergrößerung eines der beiden Schutzsegmente der Erosionsschutzanordnung nach Fig. 7, 8 shows an enlarged detail of one of the two protective segments of the erosion protection arrangement according to FIG. 7, FIG.
Fig. 9 einen ausgebildeten Befestigungspunkt, über den die Erosionsschutzanordnung zur Realisierung eines Blitzschutzes elektrisch leitend mit einem elektrischen Leiter verbunden ist, der in einem Hohlraum des Rotorblatts vorgesehen ist, 9 shows a trained attachment point, via which the erosion protection arrangement for realizing a lightning protection is electrically conductively connected to an electrical conductor, which is provided in a cavity of the rotor blade,
Fig. 10 zwei Schutzsegmente, von denen eines einen Überdeckungsabschnitt und das andere eine angrenzende Vorwölbung aufweist, 10 shows two protective segments, one of which has a covering section and the other an adjacent protrusion,
Fig. 11 eine als Blitzschutzrezeptor ausgebildete Blattspitze mit angrenzendem Fig. 11 designed as a lightning protection receptor blade tip with adjacent
Vorderkantenschutz in einer perspektivischen Ansicht und Fig. 12 die als Blitzschutzrezeptor ausgebildete Blattspitze aus Fig. 11 in einer anderen perspektivischen Ansicht. Leading edge protection in a perspective view and Fig. 12 designed as lightning protection receptor blade tip of Fig. 11 in another perspective view.
Die Windenergieanlage gemäß Fig. 1 umfasst einen Turm 2, ein an einem oberen Ende des Turms 2 drehbar gehaltenes Maschinenhaus 1 sowie drei in einer im Wesentlichen vertikal erstreckten Rotationsebene unter einem Winkel von 120° zueinander gehaltenen und von dem Maschinenhaus 1 abragenden Rotorblättern 3. Die Rotorblätter 3 sind rotierbar gehalten in Bezug auf eine nicht dargestellte Nabe. The wind energy plant according to FIG. 1 comprises a tower 2, a machine house 1 rotatably supported at an upper end of the tower 2, and three rotor blades 3 held at an angle of 120 ° to each other and projecting from the machine house 1 in a substantially vertically extended plane of rotation Rotor blades 3 are rotatably supported with respect to a hub, not shown.
Ein einzelnes Rotorblatt 3 der Windenergieanlage ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Das Rotorblatt 3 ist von einer Blattwurzel 4 in Richtung einer Blattspitze 5 langgestreckt ausgebildet und sieht eine Erosionsschutzanordnung vor. Als formgebende Komponente des Rotorblatts ist eine Schale 12 vorgesehen, vergleiche Fig. 4. Die Schale 12 definiert einen innenliegenden Hohlraum 30. Zur Stabilisierung des Rotorflügels 3 sind in dem innenliegenden Hohlraum 30 Versteifungselemente 13 angeordnet. A single rotor blade 3 of the wind energy plant is shown in FIGS. 2 and 3. The rotor blade 3 is elongated from a blade root 4 in the direction of a blade tip 5 and provides an erosion protection arrangement. As a shaping component of the rotor blade, a shell 12 is provided, cf. FIG. 4. The shell 12 defines an internal cavity 30. In order to stabilize the rotor blade 3, stiffening elements 13 are arranged in the internal cavity 30.
Die Erosionsschutzanordnung umfasst einen an der Blattspitze 5 montierten Blattspitzenschutz 11, einen entlang einer während der Rotation angesteuerten Vorderkante 6 des Rotorblatts 3 langgestreckt ausgebildeten Vorderkantenschutz 7 sowie einen Hinterkantenschutz 10, welcher sich entlang einer der Vorderkante gegenüberliegenden Hinterkante 9 des Rotorblatts 3 erstreckt. Der Vorderkantenschutz 7 und der Hinterkantenschutz 10 sind unmittelbar benachbart zu dem Blattspitzenschutz 11 vorgesehen. Der Vorderkantenschutz 7 und der Hinterkantenschutz 10 erstrecken sich vorliegend exemplarisch über etwa 35 % einer in eine Blattlängsrichtung 8 bestimmten Länge des Rotorblatts 3. Eine Querschnittsgeometrie des Rotorblatts 3 variiert in die Blattlängsrichtung 8. Jeweils ist die Querschnittsgeometrie des Rotorblatts 3 in aerodynamisch optimierter Form gestaltet. Es können in die Blattlängsrichtung 8 und quer hierzu verteilt eine Mehrzahl von Versteifungselementen 13 vorgesehen werden. Nach einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können sich der Vorderkantenschutz 7 und/oder der Hinterkantenschutz 10 über eine beliebige Teilstrecke der Vorderkante 6 und/oder der Hinterkante 9 erstrecken. Beispielsweise können sich der Vorderkantenschutz 7 und der Hinterkantenschutz 10 über die gesamte Vorderkante 6 und/oder die gesamte Hinterkante 9 erstrecken. The erosion protection arrangement comprises a blade tip guard 11 mounted on the blade tip 5, a front edge guard 7 elongated along a leading edge 6 of the rotor blade 3 driven during rotation, and a trailing edge guard 10 extending along a trailing edge 9 of the rotor blade 3 opposite the leading edge. The leading edge guard 7 and the trailing edge guard 10 are provided immediately adjacent to the blade tip guard 11. In the present case, the leading edge protection 7 and the trailing edge protection 10 extend over approximately 35% of a length of the rotor blade 3 determined in a sheet longitudinal direction 8. A cross-sectional geometry of the rotor blade 3 varies in the blade longitudinal direction 8. The cross-sectional geometry of the rotor blade 3 is designed in aerodynamically optimized form. A plurality of stiffening elements 13 can be provided in the sheet longitudinal direction 8 and distributed transversely thereto. According to an alternative embodiment of the invention, not shown, the leading edge protection 7 and / or the trailing edge protection 10 may extend over any part of the leading edge 6 and / or the trailing edge 9. For example, the leading edge protector 7 and the trailing edge protector 10 may extend over the entire leading edge 6 and / or the entire trailing edge 9.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind an der Schale 12 im Bereich der Vorderkante 6 zur Aufnahme des Vorderkantenschutzes 7 und im Bereich der Hinterkante 9 zur Aufnahme des Hinterkantenschutzes 10 Ausnehmungen gebildet, welche so gestaltet sind, dass nach dem Festlegen des Vorderkantenschutzes 7 und des Hinterkantenschutzes 10 eine glatte, aerodynamisch geformte Oberfläche gebildet ist. In analoger Weise ist an der Schale 12 des Rotorblatts 3 im Bereich der Blattspitze 5 eine Ausnehmung ausgeformt, an die der Blattspitzenschutz 11 in gleicher Weise angesetzt ist. Der Blattspitzenschutz 11 ist insofern schalenartig gebildet mit einer Aufnahmeöffnung für die Schale 12. As shown in Fig. 4, 10 recesses are formed on the shell 12 in the region of the front edge 6 for receiving the leading edge protection 7 and in the region of the trailing edge 9 for receiving the trailing edge protection, which are designed so that after setting the leading edge protection 7 and Hinterkantenschutzes 10 a smooth, aerodynamically shaped surface is formed. In an analogous manner, a recess is formed on the shell 12 of the rotor blade 3 in the region of the blade tip 5, to which the blade tip guard 11 is attached in the same way. The blade tip protector 11 is thus formed shell-like with a receiving opening for the shell 12th
Nach einer alternativen, nicht dargestellten Aufführungsform der Erfindung kann auf das Vorsehen der Ausnehmungen verzichtet werden. Jedenfalls einzelnen Komponenten der Erosionsschutzanordnung können dann ohne Ausnehmungen auf das Rotorblatt 3 aufgebracht werden. Vorteilhaft ist diese Variante beispielsweise für eine Nachrüsteinheit für Bestandsanlagen. According to an alternative, not shown embodiment of the invention can be dispensed with the provision of the recesses. In any case, individual components of the erosion protection arrangement can then be applied to the rotor blade 3 without recesses. This variant is advantageous for example for a retrofit unit for existing systems.
Die Fig. 5 und 6 zeigen den Vorderkantenschutz 7 und den Hinterkantenschutz 10 im Querschnitt. Der Vorderkantenschutz 7 ist im Querschnitt sichelförmig gebildet. Formbestimmend sind eine im montierten Zustand der Schale 12 des Flügels 3 zugewandte Innenseite 17 sowie eine der Innenseite 17 gegenüberliegende Außenseite 18. Eine im Querschnitt des Vorderkantenschutzes 7 senkrecht zur Innenseite 17 bestimmte Dicke beziehungsweise Wandstärke variiert über den Querschnitt. Sie ist im Bereich der freien Enden des Vorderkantenschutzes minimal in einem mittleren Scheitelbereich maximal. Die Dicke beziehungsweise Wandstärke variiert je nach Erosionsbelastung. Beispielsweise beträgt die Dicke beziehungsweise Wandstärke im Bereich des Scheitels zwischen 0,4 mm und 2 mm. Bevorzugt liegt die Dicke beziehungsweise Wandstärke im Bereich des Scheitels zwischen 0,8 mm und 1 mm. FIGS. 5 and 6 show the leading edge protection 7 and the trailing edge protection 10 in cross section. The leading edge protection 7 is formed sickle-shaped in cross section. Shape defining are in the assembled state of the shell 12 of the wing 3 facing the inside 17 and the inside 17 opposite the outside 18. A in cross section of the leading edge protection 7 perpendicular to the inside 17 certain thickness or wall thickness varies over the cross section. It is minimal in a middle in the area of the free ends of the leading edge protection Maximum vertex area. The thickness or wall thickness varies depending on the erosion load. For example, the thickness or wall thickness in the region of the vertex is between 0.4 mm and 2 mm. The thickness or wall thickness in the region of the vertex is preferably between 0.8 mm and 1 mm.
Der Hinterkantenschutz 10 ist durch zwei im Wesentlichen linear erstreckte und im Bereich der Hinterkante 9 spitz zulaufende Schenkel gebildet, welche in einem spitzen Winkel zueinander angestellt sind. Die Dicke beziehungsweise Materialstärke des Hinterkantenschutzes 10 variiert wie vorstehend beschrieben im Querschnitt derart, dass eine minimale Materialstärke im Bereich der freien Enden der Schenkel und eine maximale Materialstärke im Bereich der Hinterkante 9 realisiert ist. Einander zugewandte Innenflächen der Schenkel definieren die an die Schale 12 des Rotorblatts 3 angelegte Innenseite 28. Der Innenseite 28 gegenüberliegend ist an dem Hinterkantenschutz 10 eine flächig ausgebildete Außenseite 29 gebildet. Die Außenseite 18 des Vorderkantenschutzes 7 und die Außenseite 29 des Hinterkantenschutzes 10 sind dabei aerodynamisch vorteilhaft geformt. Die Querschnitts geomet- rie des Vorderkantenschutzes 7 und des Hinterkantenschutzes 10 ist analog zur Geometrie der Schale 12 des Rotorblatts 3 in die Blattlängsrichtung 8 variabel gestaltet. The trailing edge protector 10 is formed by two limbs extending substantially linearly and tapering in the region of the trailing edge 9, which are set at an acute angle to one another. The thickness or material thickness of the trailing edge protection 10 varies as described above in cross section such that a minimum material thickness in the region of the free ends of the legs and a maximum material thickness in the region of the trailing edge 9 is realized. Opposing inner surfaces of the legs define the inner side 28 applied to the shell 12 of the rotor blade 3. The inner side 28 is formed on the rear edge protector 10 with a flat outer side 29. The outer side 18 of the leading edge protector 7 and the outer side 29 of the rear edge protector 10 are aerodynamically advantageously shaped. The cross-sectional geometry of the front edge protector 7 and the rear edge protector 10 is designed to be variable in the blade longitudinal direction 8 analogously to the geometry of the shell 12 of the rotor blade 3.
Fig. 7 zeigt exemplarisch eine Detailvergrößerung eines Längsschnitts durch den Vorderkantenschutz 7 der Erosionsschutzanordnung. Es ist hierbei erkennbar, dass der Vorderkantenschutz 7 mehrteilig beziehungsweise segmentiert ausgebildet ist. Der Vorderkantenschutz 7 umfasst eine Mehrzahl von Schutzsegmenten, von denen exemplarisch ein erstes Schutzsegment 14 und ein zweites Schutzsegment 15 dargestellt sind. Insbesondere in der Detailansicht des zweiten Schutzsegments 15 nach Fig. 8 ist zu erkennen, dass im Bereich der der Schale 12 zugewandten Innenseite 17 des zweiten Schutzsegments 15 ein flächig ausgebildeter Verbindungsabschnitt 19 realisiert ist. Benachbart zu dem Verbindungsabschnitt 19 ist an der Innenseite 17 ein Überdeckung sab schnitt 20 ausgebildet. Im Bereich des Überdeckungsabschnitts 20 ist bezogen auf den Verbindungsabschnitt 19 ein Versatz gebildet, welcher geometrisch auf die Dicke beziehungsweise Materialstärke des benachbarten ersten Schutzsegments 14 abgestimmt ist. Die Schutzsegmente 14, 15 des Vorderkantenschutzes 7 sind mit der Schale 12 des Rotorblatts 3 im Bereich des Verbindungsabschnitts 19 verklebt. Zur Herstellung der Klebeverbindung ist zwischen der Schale 12 und den Schutzsegmenten 14, 15 des Vorderkantenschutzes 7 eine Klebeschicht 16 vorgesehen. 7 shows by way of example an enlarged detail of a longitudinal section through the leading edge protection 7 of the erosion protection arrangement. It can be seen here that the leading edge protection 7 is designed in several parts or in segments. The leading edge protection 7 comprises a plurality of protection segments, of which a first protection segment 14 and a second protection segment 15 are shown by way of example. In particular, in the detail view of the second protection segment 15 according to FIG. 8, it can be seen that in the area of the inner side 17 of the second protection segment 15 facing the shell 12, a surface-shaped connection section 19 is realized. Adjacent to the connecting portion 19 is on the inside 17 a cover sab section 20 is formed. In the area of the overlap section 20, an offset is formed with respect to the connecting portion 19 which is geometrically matched to the thickness or material thickness of the adjacent first protective segment 14. The protective segments 14, 15 of the leading edge protection 7 are glued to the shell 12 of the rotor blade 3 in the region of the connecting portion 19. To produce the adhesive bond, an adhesive layer 16 is provided between the shell 12 and the protective segments 14, 15 of the leading edge protection 7.
Die Schutzsegmente 14, 15 berühren einander. Die Berührung ist realisiert zwischen dem Überdeckung sab schnitt 20 des zweiten Schutzsegments 15 und der Außenseite 18 des ersten Schutzsegments 14. Das zweite Schutzsegment 15 ragt hierzu schuppenartig beziehungsweise nach Art einer Dachpfanne randseitig auf das benachbarte erste Schutzsegment 14. Die Schutzsegmente 14, 1 sind dann teilüberlappend angeordnet, und es ist ein geschlossener, nahtloser Vorderkantenschutz 7 durch die Mehrzahl der Schutzsegmente 14, 15 gebildet. The protective segments 14, 15 touch each other. The contact is realized between the overlap sab section 20 of the second protection segment 15 and the outer side 18 of the first protection segment 14. The second protection segment 15 protrudes for this scale or in the manner of a roof pan edge on the adjacent first protection segment 14. The protection segments 14, 1 are then arranged partially overlapping, and it is a closed, seamless leading edge protection 7 by the plurality of protective segments 14, 15 is formed.
Wie der Vorderkantenschutz 7 kann auch der Hinterkantenschutz 10 überlappend angeordnete und in Bezug auf die Dicke beziehungsweise Wandstärke, die Länge und die Härte belastungsgerecht gestaltete Schutzsegmente aufweisen. Die Darstellung der Schutzsegmente 14, 15 des Vorderkantenschutzes 7 ist insofern nur exemplarisch. Like the leading edge protector 7, the rear edge protector 10 may also have protective segments arranged in an overlapping manner and designed to be resilient in relation to the thickness or wall thickness, the length and the hardness. The representation of the protective segments 14, 15 of the leading edge protection 7 is insofar only exemplary.
Die Komponenten der Erosionsschutzanordnung (Vorderkantenschutz 7 mit den Schutzsegmenten 14, 15, segmentiert ausgebildeter Hinterkantenschutz 10, Blattspitzenschutz 11) sind als Galvanoformteile aus einer metallischen Legierung elektrisch leitend gebildet. Bevorzugt ist die metallische Legierung phosphorfrei realisiert mit 70 % bis 100 % Nickel, 0 % bis 30 Kobalt und Sacharin. Eine Härte (Vickers -Härte HV) der Komponenten der Erosionsschutzanordnung liegt im Bereich von 200 HV 0,5 bis 550 HV 0,5 (Messzeit zwischen zehn und fünfzehn Sekunden). Die Härte der einzelnen Komponenten der Erosionsschutzanordnung kann dabei unterschiedlich sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Härte des Blattspitzenschutzes 11 durch die Beigabe von mehr Kobalt größer ist als die Härte des Vorderkantenschutzes 7 und/oder des Hinterkantenschutzes 10. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Schutzsegmente 14, 15 des Vorderkantenschutzes 7 und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes 10 unterschiedlich hart ausgebildet sind. Hierbei können insbesondere blattspitzenschutznah verbaute Schutzsegmente eine größere Härte aufweisen als Schutzsegmente, welche blattwurzelnah vorgesehen sind. Die Wahl der Härte korrespondiert insofern zu der Abrasionsbelastung, welche aufgrund der dynamischen Verhältnisse und insbesondere der Rotationsgeschwindigkeit im Bereich der Blattspitze 5 größer ist als in den blattwurzelnahen Bereichen des Rotorblatts 3. In analoger Weise kann eine Länge der Schutzsegmente 14, 15 unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise kann eine entlang der Vorderkante 6 beziehungsweise der Hinterkante 9 oder in die Blattlängsrichtung 8 bestimmte Länge der Schutzsegmente 14, 15 beanspruchungsgerecht gewählt werden. Insbesondere kann die Länge der blattspitzennahen Schutzsegmente größer sein als die Länge der blattwurzelnahen Schutzsegmente. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Dehnung beziehungsweise Verformung des Rotorblatts 3 im Bereich der Blattspitze 5 kleiner ist als im mittleren Bereich des Rotorblatts 3 beziehungsweise im Bereich der Blattwurzel 4 und dass die Härte der blattspitzennahen Komponenten der Erosionsschutzanordnung besonders hoch ist. The components of the erosion protection arrangement (leading edge protection 7 with the protective segments 14, 15, segmented trailing edge protection 10, blade tip protection 11) are formed as electroplated parts of a metallic alloy. Preferably, the metallic alloy is phosphorus-free realized with 70% to 100% nickel, 0% to 30 cobalt and saccharin. A hardness (Vickers hardness HV) of the components of the erosion control arrangement is in the range of 200 HV 0.5 to 550 HV 0.5 (measuring time between ten and fifteen seconds). The hardness of the individual components of the erosion protection arrangement can be different. In particular, it can be provided that the hardness of the blade tip guard 11 is greater than the hardness of the leading edge protection 7 and / or the trailing edge protection 10 by the addition of more cobalt. For example, it can be provided that the protective segments 14, 15 of the leading edge protection 7 and / or the Protection segments of the rear edge protection 10 are formed differently hard. In this case, in particular blade-protecting protective modules installed may have a greater hardness than protective segments, which are provided near the leaf roots. The choice of hardness corresponds to the abrasion load, which is greater in the area of the blade tip 5 due to the dynamic conditions and in particular the rotational speed than in the blade root near areas of the rotor blade 3. In an analogous manner, a length of the protective segments 14, 15 may be designed differently. For example, a certain along the leading edge 6 and the trailing edge 9 or in the sheet longitudinal direction 8 length of the protective segments 14, 15 are selected according to stress. In particular, the length of the blade-near protective segments may be greater than the length of the blade-near protective segments. This takes into account the fact that the expansion or deformation of the rotor blade 3 in the region of the blade tip 5 is smaller than in the central region of the rotor blade 3 or in the region of the blade root 4 and that the hardness of the blade tip near components of erosion protection arrangement is particularly high.
Wie vorliegend ausgeführt dient die Erosionsschutzanordnung dem naht- beziehungsweise lückenlosen Schutz des Rotorblatts 3 vor Erosion. Zusätzlich kann infolge der Realisierung der Komponenten der Erosionsschutzanordnung aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff systemimmanent ein Schutz vor Blitzeinschlägen realisiert werden. Die metallischen Komponenten der Erosionsschutzanordnung dienen hierbei als Rezeptoren für Blitzeinschläge. Eine kontrollierte Ableitung des Blitzes erfolgt durch eine elektrisch leitende Verbindung der Komponenten der Erosionsschutzanordnung mit einem in dem Hohlraum 30 des Rotorblatts 3 vorgesehen elektrischen Leiter 27 im Bereich eines Befestigungspunkts 21. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist zur Realisierung der elektrisch leitenden Verbindung ein vorliegend durch eine Senkkopfschraube realisiertes Verbindungselement 22 vorgesehen, welches durch den Blattspitzenschutz 11, die Klebeschicht 16 und die Schale 12 des Rotorblatts 3 bis in den Hohlraum 30 geführt ist. Der elektrische Leiter 27 ist dann über einen Kontaktring 25 mit den Verbindungselement 22 verbunden. Hergestellt ist die Verbindung über eine zwischen der Schale 12 und dem Kontaktring 25 vorgesehene Unterlegscheibe 24 und eine dem Kontaktring 25 auf einer der Unterlegscheibe 24 gegenüberliegenden Seite zugeordnete Mutter 26, welche an einem Gewindeabschnitt 23 des Verbindungselements 22 festgelegt ist. Der elektrische Leiter 27 ist im Bereich des Hohlraums 30 bis zu der Blattwurzel 4 geführt und dort in an sich bekannter Weise elektrisch kontaktiert. As stated in the present case, the erosion protection arrangement serves to protect the rotor blade 3 against erosion in a seam-free or gapless manner. In addition, due to the realization of the components of the erosion protection arrangement of an electrically conductive, metallic material systemimmanent protection against lightning strikes can be realized. The metallic components of the erosion protection arrangement serve as receptors for lightning strikes. A controlled discharge of the lightning takes place by an electrically conductive connection of the components of the erosion protection arrangement with an electrical conductor 27 provided in the cavity 30 of the rotor blade 3 in the region of an attachment point 21. As in FIG 9 shows, a presently realized by a countersunk screw connecting element 22 is provided for realizing the electrically conductive connection, which is guided by the blade tip guard 11, the adhesive layer 16 and the shell 12 of the rotor blade 3 into the cavity 30. The electrical conductor 27 is then connected via a contact ring 25 with the connecting element 22. The connection is made by means of a washer 24 provided between the shell 12 and the contact ring 25 and a nut 26 assigned to the contact ring 25 on a side opposite the washer 24 and secured to a threaded portion 23 of the connecting element 22. The electrical conductor 27 is guided in the region of the cavity 30 to the blade root 4 and contacted there in a conventional manner electrically.
Lediglich exemplarisch ist der Befestigungspunkt 21 im Bereich des Blattspitzenschutzes 5 realisiert. Es kann grundsätzlich vorgesehen sein, den Befestigungspunkt 21 im Bereich des Vorderkantenschutzes 7 beziehungsweise des Hinterkantenschutzes 10 zu realisieren oder eine Mehrzahl von Befestigungspunkten 21 über die Erosionsschutzanordnung verteilt vorzusehen, wobei die Mehrzahl der Befestigungspunkte 21 jeweils einen von der Erosionsschutzanordnung bis zu dem Hohlraum 30 geführtes Verbindungselement 22 vorsehen, welches elektrisch leitend mit dem Leiter 27 verbunden ist. By way of example only, the attachment point 21 is realized in the area of the blade tip guard 5. It may in principle be provided to realize the attachment point 21 in the region of the leading edge protection 7 or of the trailing edge protection 10 or to provide a plurality of attachment points 21 distributed over the erosion protection arrangement, wherein the plurality of attachment points 21 each one guided by the erosion protection arrangement to the cavity 30 connecting element Provide 22 which is electrically connected to the conductor 27.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Befestigungspunkten 21 vorgesehen ist, welche mit getrennten elektrischen Leitern 27 verbunden sind, wobei die Mehrzahl der elektrischen Leiter 27 jeweils in dem Hohlraum 30 bis zur Blattwurzel 4 geführt und dort kontaktiert sind. Alternatively it can be provided that a plurality of attachment points 21 is provided, which are connected to separate electrical conductors 27, wherein the plurality of electrical conductors 27 are each guided in the cavity 30 to the blade root 4 and contacted there.
Figur 10 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein erstes Schutzsegment 14 und ein angrenzendes, zweites Schutzsegment 15. Das zweite Schutzsegment 15 weist ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Figur 7 eine Überdeckungsabschnitt 20 auf, der einen zu überdeckenden Abschnitt 34 des ersten Schutzsegments 14 überdeckt und an diesem anliegt. Entlang einer Kante 35 des Überdeckungsabschnitts 20 verlaufend weist das erste Schutzsegment 14 eine Vorwölbung 33 auf, die von der in Figur 10 nur durch das Bezugszeichen angedeuteten Schale 12 nach außen weist. Zwischen der Vorwölbung 33 und der Kante 35 ist eine elastische Dichtungsmasse 36 angeordnet. FIG. 10 shows a sectional representation through a first protection segment 14 and an adjacent, second protection segment 15. Similar to the embodiment of FIG. 7, the second protection segment 15 has a covering section 20 which covers a section 34 of the first protection segment 14 to be covered and attached to this. Along an edge 35 of the overlapping section 20, the first protective segment 14 has a protrusion 33, which points outwards from the shell 12 indicated only by the reference numeral 10 in FIG. Between the protrusion 33 and the edge 35, an elastic sealant 36 is arranged.
Figur 11 zeigt einen Blitzrezeptor 31, der die Blattspitze 5 des in der Figur 11 nicht dargestellten Rotorblatts 3 bildet. Er besteht aus Metall und weist einen Befestigungsabschnitts 37 zur Befestigung an der Schale 12 des Rotorblatts 3 auf. An den Blitzrezeptor 31 grenzt ein Vorderkantenschutz 7 an, dessen blattspitzenseitiges Schutzsegment 38 in einer Aussparung 32 (siehe Figur 12) aufgenommen ist, so dass die Außenseite des Vorderkantenschutzes 7 bündig mit der Außenseite des Blitzrezeptors 31 abschließt. Eine Schraubverbindung 39 stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Blitzrezeptor 31 und dem Schutzsegment 38 her. FIG. 11 shows a lightning receptor 31 which forms the blade tip 5 of the rotor blade 3 (not shown in FIG. 11). It consists of metal and has a fastening portion 37 for attachment to the shell 12 of the rotor blade 3. Adjacent to the lightning receptor 31 is a front edge protector 7, the blade tip-side protective segment 38 of which is received in a recess 32 (see FIG. 12) so that the outside of the front edge protector 7 is flush with the outside of the lightning receptor 31. A threaded connection 39 establishes an electrical connection between the lightning receptor 31 and the protection segment 38.
In der Figur 12 ist erkennbar, dass die Aussparung 32 in dem Blitzrezeptor 31 um die Vorderkante 6 umläuft und gegenüber der aerodynamischen Kontur des Profils nach innen versetzt ist. It can be seen in FIG. 12 that the recess 32 in the flash receptor 31 revolves around the front edge 6 and is offset inwards relative to the aerodynamic contour of the profile.
Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Identical components and component functions are identified by the same reference numerals.

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Windenergieanlagenrotorblatt (3) mit einer Vorderkante (4), einer Hinterkante (9), einer Blattwurzel (4), einer Blattspitze (5), einer Schale (12), die eine aerodynamische Form des Rotorblatts (3) vorgibt, und einer Erosionsschutzanordnung, die einen entlang der Vorderkante (6) erstreckten Vorderkantenschutz (7) aufweist, der an der Schale (12) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorderkantenschutz (7) mehrteilig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von einzelnen, entlang der Vorderkante (6) benachbart angeordneten Schutzsegmenten (14, 15) aufweist. Wind turbine rotor blade (3) having a front edge (4), a trailing edge (9), a blade root (4), a blade tip (5), a shell (12), which defines an aerodynamic shape of the rotor blade (3), and a Anti-erosion arrangement comprising a front edge protector (7) extending along the front edge (6) and fixed to the shell (12), characterized in that the front edge protector (7) is made in several parts and has a plurality of individual ones along the front edge (6) ) has adjacently arranged protective segments (14, 15).
2. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorderkantenschutz (7) von der Vorderkante (7) in Richtung zu der Hinterkante (9) des Rotorblatts (3) über einen Bereich von 15 % bis 25 % der Profilsehne erstreckt. 2. Wind turbine blade (3) according to claim 1, characterized in that the leading edge protection (7) from the front edge (7) towards the trailing edge (9) of the rotor blade (3) over a range of 15% to 25% of the chord extends.
3. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erosionsschutzanordnung im Bereich der Blattspitze (5) einen an der Schale (12) des Rotorblatts (3) festgelegten Blattspitzenschutz (11) und/oder einen an der Schale (12) des Rotorblatts (3) festgelegten und entlang der Hinterkante (9) des Rotorblatts (3) erstreckten Hinterkantenschutz (10) vorsieht, wobei der Blattspitzenschutz (11) sich unmittelbar an den Vorderkantenschutz (7) und/oder an den Hinterkantenschutz (10) anschließt. 3. Wind turbine rotor blade (3) according to claim 1 or 2, characterized in that the erosion protection arrangement in the region of the blade tip (5) on the shell (12) of the rotor blade (3) fixed blade tip protection (11) and / or on the shell ( 12) of the rotor blade (3) and along the trailing edge (9) of the rotor blade (3) extending trailing edge protection (10), wherein the blade tip guard (11) directly to the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10) followed.
4. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterkantenschutz (10) mehrteilig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von entlang der Hinterkante (9) benachbart angeordneten Schutzsegmenten aufweist. 4. wind turbine rotor blade (3) according to claim 3, characterized in that the trailing edge protection (10) is formed in several parts and a plurality of along the trailing edge (9) arranged adjacent protective segments.
5. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) als Galvanoformteile ausgebildet sind. 5. wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) as Galvanoformteile are formed.
6. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) aus einer elektrisch leitenden, metallischen Legierung gebildet sind. 6. wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) from a electrically conductive, metallic alloy are formed.
7. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Legierung phosphorfrei ist. 7. Wind turbine rotor blade (3) according to claim 6, characterized in that the metallic alloy is phosphorus-free.
8. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Legierung mindestens 70 % Nickel und zwischen 0 % und 30 % Kobalt und/oder Sacharin vorsieht. Wind turbine rotor blade (3) according to claim 7 or 8, characterized in that the metallic alloy provides at least 70% nickel and between 0% and 30% cobalt and / or saccharin.
9. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Legierung eine Härte im Bereich von 200 HV 0,5 bis 550 HV 0,5 ausweist. 9. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the metallic alloy has a hardness in the range of 200 HV 0.5 to 550 HV 0.5 identifies.
10. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz eine Innenseite (17, 28), welche der Schale (12) des Rotorblatts (3) zugewandt ist, und eine der Innenseite (17, 28) gegenüberliegende Außenseite (18, 29) aufweisen, wobei die Schutzsegmente (14 ,15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) an der Innenseite (17, 28) einen flächig ausgebildeten Verbindungsabschnitt (19) aufweisen und die Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder die Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) im Bereich des Verbindungsabschnitts (19) mit der Schale (12) des Rotorblatts (3) verklebt sind. 10. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip protection an inner side (17, 28), which faces the shell (12) of the rotor blade (3), and an inner side (17, 28) opposite outer side (18, 29), wherein the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) on the inside (17, 28) a flat having formed connecting portion (19) and the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) in the region of the connecting portion (19) with the shell (12) of the rotor blade (3) are glued.
11. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schutzsegment (15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder wenigstens ein Schutzsegment des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) an der Innenseite (17, 28) benachbart zu dem Verbindungsabschnitt (19) einen flächig ausgebildeten Überdeckungsabschnitt (20) aufweisen, der an einer Außenseite (18, 29) eines benachbarten Schutzsegments (14) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder eines benachbarten Schutzsegments des Hinterkantenschutzes (10) und/oder des Blattspitzenschutzes (11) anliegt. 11. Wind turbine rotor blade (3) according to claim 10, characterized in that at least one protective segment (15) of the leading edge protection (7) and / or at least one protective segment of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip protection (11) on the inside (17, 28) adjacent to the connecting portion (19) have a flat covering portion (20) on one outer side (18, 29) of an adjacent protective segment (14) of the leading edge protection (7) and / or an adjacent protective segment of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) is applied.
12. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, dass ein Schutzsegment, an dem ein Überdeckungsabschnitt (20) eines benachbarten Schutzsegments anliegt, eine Vorwölbung (33) aufweist, die entlang einer Kante dieses Überdeckungsabschnitts (20) verläuft. A wind turbine rotor blade (3) according to claim 11, characterized in that a guard segment abutting a cover portion (20) of an adjacent guard segment has a protrusion (33) extending along an edge of said overlay portion (20).
13. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Vorderkantenschutz (7) und/oder von dem Hinterkantenschutz (10) und/oder von dem Blattspitzenschutz (11) ein elektrisch leitendes Verbindungselement (22) durch die Schale (12) des Rotorblatts (3) zu einem elektrischen Leiter (27) geführt ist, welcher in einem innenliegenden Hohlraum (30) der Schale (12) oder in einer Wandung der Schale (12) angeordnet und dort bis in den Bereich der Blattwurzel (4) geführt ist. 13. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 12, characterized in that of the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) an electrically conductive connecting element (22) the shell (12) of the rotor blade (3) is guided to an electrical conductor (27) which is arranged in an internal cavity (30) of the shell (12) or in a wall of the shell (12) and there into the region of Leaf root (4) is guided.
14. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Schutzsegment des Vorderkantenschutzes (7) und/oder des Hinterkantenschutzes (10) ein elektrisch leitendes Verbindungselement (22) durch die Schale (12) des Rotorblatts (3) zu einem elektrischen Leiter (27) geführt ist, welcher in einem innenliegenden Hohlraum (30) der Schale (12) oder in einer Wandung der Schale (12) angeordnet und dort bis in den Bereich der Blattwurzel (4) geführt ist. 14. wind turbine rotor blade (3) according to claim 13, characterized in that of each protective segment of the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10) an electrically conductive connecting element (22) through the shell (12) of the rotor blade (3) to an electrical conductor (27) is guided, which in an inner cavity (30) of the shell (12) or in a wall of the shell (12) and there into the area the leaf root (4) is guided.
15. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder benachbarte Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) und/oder der Blattspitzenschutz (11) aus unterschiedlichen metallischen Legierungen gebildet sind und eine unterschiedliche Härte aufweisen, wobei eine Härte des Blattspitzenschutzes (11) und/oder der blattspitzennahen Schutzsegmente des Vorderkantenschutzes (7) und/oder des Hinterkantenschutzes (10) größer ist als eine Härte jedenfalls einzelner, näher zu der Blattwurzel (4) vorgesehener Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder des Hinterkantenschutzes (10). 15. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 14, characterized in that adjacent protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or adjacent protective segments of the trailing edge protection (10) and / or the blade tip guard (11) from different A hardness of the blade tip guard (11) and / or the blade tip near protective segments of the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10) is greater than a hardness of any individual, closer to the blade root ( 4) provided protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10).
16. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, 16. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 15, characterized
- dass eine in eine Blattlängsrichtung (8) und/oder entlang der Vorderkante (6) und/oder entlang der Hinterkante (9) gemessene Länge der Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder der Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) im Bereich der Blattspitze (5) größer ist als in einem der Blattwurzel (4) zugewandten Bereich des Vorderkantenschutzes (7) und/oder des Hinterkantenschutzes (10) und/oder in that a length of the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) measured in a blade longitudinal direction (8) and / or along the leading edge (6) and / or along the trailing edge (9) ) in the region of the blade tip (5) is greater than in one of the blade root (4) facing region of the leading edge protection (7) and / or the rear edge protection (10) and / or
- dass eine Wandstärke des Blattspitzenschutzes (11) und/oder der Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder der Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) im Bereich der Blattspitze (5) größer ist als die Wandstärke der Schutzsegmente (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder der Schutzsegmente des Hinterkantenschutzes (10) in dem der Blattwurzel (4) zugewandten Bereich des Vorderkantenschutzes (7) und/oder des Hinterkantenschutzes (10). - That a wall thickness of the blade tip guard (11) and / or the protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) in the region of the blade tip (5) is greater than the wall thickness of the protective segments (14 , 15) of the leading edge protection (7) and / or the protective segments of the trailing edge protection (10) in the blade root (4) facing the region of the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10).
17. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Schutzsegmenten (14, 15) des Vorderkantenschutzes (7) und/oder benachbarten Schutzsegmenten des Hinterkantenschutzes (10) und/oder zwischen dem Vorderkantenschutz (7) und dem Blattspitzenschutz (11) und/oder zwischen dem Blattspitzenschutz (11) und dem Hinterkantenschutz (10) eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt ist, wobei zum Herstellen der elektrisch leidenden Verbindung einander zugewandte Stirnseiten sich berühren und/oder ein Kontakt ausgebildet ist zwischen einem Überdeckungsabschnitt (20) und einer Außenseite (18, 29). 17. Wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 16, characterized in that between adjacent protective segments (14, 15) of the leading edge protection (7) and / or adjacent protective segments of the trailing edge protection (10) and / or between the leading edge protection (7) and the blade tip guard (11) and / or between the blade tip guard (11) and the trailing edge guard (10) is made an electrically conductive connection, wherein for producing the electrically-suffering compound facing end faces touch and / or a contact is formed between a cover portion (20) and an outer side (18, 29).
18. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorderkantenschutz (7) und/oder der Hinterkantenschutz (10) in Bezug auf die Blattlängsrichtung (8) weniger als eine halbe Länge der Vorderkante (6) und/oder weniger als eine halbe Länge der Hinterkante (9) überdecken. 18. wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the leading edge protection (7) and / or the trailing edge protection (10) with respect to the sheet longitudinal direction (8) less than half the length of the leading edge (6) and / or cover less than half the length of the trailing edge (9).
19. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattspitze (5) von einem Blitzschutzrezeptor (31) gebildet ist, der mit dem Vorderkantenschutz (7) und/oder mit dem Hinterkantenschutz (10) verbunden ist. 19. wind turbine rotor blade (3) according to one of claims 1 to 18, characterized in that the blade tip (5) by a lightning protection receptor (31) is formed, which is connected to the leading edge protection (7) and / or with the trailing edge protection (10) ,
20. Windenergieanlagenrotorblatt (3) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Blitzschutzrezeptor (31) eine vordere Aussparung (32) aufweist, in der ein blattspitzenseitiges Ende des Vorderkantenschutzes (7) angeordnet ist, so dass eine Außenseite des Vorderkantenschutzes (7) bündig mit einer Außenseite des Blitzschutzrezeptors (31) abschließt, und/oder eine hintere Aussparung, in der ein blattspitzenseitiges Ende des Hinterkantenschutzes (10) angeordnet ist, so dass eine Außenseite des Hinterkantenschutzes (10) bündig mit einer Außenseite des Blitzschutzrezeptors (31) abschließt. 20. Wind turbine rotor blade (3) according to claim 19, characterized in that the lightning protection receptor (31) has a front recess (32) in which a blade tip side end of the leading edge protection (7) is arranged, so that an outer side of the leading edge protection (7) flush with an outer side of the lightning protection receptor (31) terminates, and / or a rear recess in which a blade tip side end of the rear edge protector (10) is arranged, so that an outer side of the rear edge protector (10) terminates flush with an outer side of the lightning protection receptor (31).
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