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DE102016012100A1 - Rotor blade for a wind turbine and method for producing the rotor blade - Google Patents

Rotor blade for a wind turbine and method for producing the rotor blade Download PDF

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Publication number
DE102016012100A1
DE102016012100A1 DE102016012100.9A DE102016012100A DE102016012100A1 DE 102016012100 A1 DE102016012100 A1 DE 102016012100A1 DE 102016012100 A DE102016012100 A DE 102016012100A DE 102016012100 A1 DE102016012100 A1 DE 102016012100A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor blade
recess
stiffening element
wall elements
modules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016012100.9A
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German (de)
Inventor
Nicolas Hoyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phi Blades GmbH
Original Assignee
Phi Blades GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phi Blades GmbH filed Critical Phi Blades GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt für eine Windkraftanlage mit einem Körper in Form eines Hohlkörpers, wobei der Hohlkörper eine Wandung als eine Druckseite und eine Wandung als eine Saugseite aufweist, die sich zwischen einer Vorderkante des Rotorblattes und einer Hinterkante des Rotorblattes erstrecken, mit wenigstens einem Scherelement, das sich zwischen der Druck- und der Saugseite erstreckt, und ein Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff gebildet sind, dass in der Außenseite in wenigstens einer der Wandungen wenigstens eine Vertiefung angeordnet ist, in der wenigstens ein Versteifungselement angeordnet ist, das sich in Richtung der Spannweite des Körper erstreckt, dass das Rotorblatt aus wenigstens zwei Modulen besteht, die miteinander verbindbar sind, dass die wenigstens zwei Module im Verbindungsbereich jeweils wenigstens eine Vertiefung aufweisen, die im verbundenen Zustand der Module fluchten, und dass im verbundenen Zustand in den fluchtenden Vertiefungen ein Versteifungselement vorgesehen ist.The invention relates to a rotor blade for a wind turbine with a body in the form of a hollow body, wherein the hollow body has a wall as a pressure side and a wall as a suction side, which extend between a leading edge of the rotor blade and a trailing edge of the rotor blade, with at least one shearing element extending between the pressure and suction sides, and a method of manufacturing a rotor blade for a wind turbine. This is characterized in that the walls of wall elements are formed of a wood material, that in the outside in at least one of the walls at least one recess is arranged, in which at least one stiffening element is arranged, which extends in the direction of the span of the body the rotor blade consists of at least two modules which are connectable to each other, that the at least two modules in the connection region each have at least one recess which are aligned in the connected state of the modules, and that in the connected state in the aligned recesses a stiffening element is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt für eine Windkraftanlage mit einem Körper in Form eines Hohlkörpers, wobei der Hohlkörper eine Wandung als eine Druckseite und eine Wandung als eine Saugseite aufweist, die sich zwischen einer Vorderkante des Rotorblattes und einer Hinterkante des Rotorblattes erstrecken, mit wenigstens einem Scherelement, das sich zwischen der Druck- und der Saugseite erstreckt, und ein Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, insbesondere bei dem aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff ein Flügelrohling hergestellt wird.The invention relates to a rotor blade for a wind turbine with a body in the form of a hollow body, wherein the hollow body has a wall as a pressure side and a wall as a suction side, which extend between a leading edge of the rotor blade and a trailing edge of the rotor blade, with at least one shearing element which extends between the pressure and the suction side, and a method for producing a rotor blade for a wind turbine, in particular in which from wall elements made of a wood material, a wing blank is produced.

Windkraft wird als eine der saubersten, umweltfreundlichsten Energiequellen angesehen, die momentan verfügbar sind. Eine moderne Windkraftanlage weist üblicherweise einen Turm, einen Generator, ein Getriebegehäuse, eine Gondel und ein oder mehrere Rotorblätter auf. Die Rotorblätter fangen kinetische Energie des Winds unter Verwendung bekannter Tragflächenprinzipien ein und übertragen die kinetische Energie durch Rotationsenergie zum Drehen einer Welle, die die Rotorblätter verbindet, auf ein Getriebegehäuse oder, falls keine Getriebegehäuse verwendet wird, direkt auf einen Generator. Der Generator wandelt dann die mechanische Energie in elektrische Energie, die in ein Versorgungsnetz eingespeist werden kann. Rotorblätter sind als zentrale Komponente maßgebend für die Leistungscharakteristik der Windenergieanlage.Wind power is considered one of the cleanest, greenest energy sources available today. A modern wind turbine usually has a tower, a generator, a gear housing, a nacelle and one or more rotor blades. The rotor blades capture kinetic energy of the wind using known airfoil principles and transmit the kinetic energy by rotational energy to rotate a shaft connecting the rotor blades to a transmission housing or, if no transmission housing is used, directly to a generator. The generator then converts the mechanical energy into electrical energy that can be fed into a utility grid. Rotor blades are the central component of the performance characteristics of the wind turbine.

Heutige Rotorblätter werden in Halbschalen-Bauweise aus glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) gefertigt. Dabei ist es allgemein erforderlich, dass spezielle Werkzeuge und/oder Formen verwendet werden. Zum Beispiel werden die Blatthälften eines herkömmlichen Rotorblatts üblicherweise in großen Formen ausgebildet, die individuell für die bestimmte Größe oder Gestalt des Rotorblatts gefertigt sind, das produziert wird. Entsprechend müssen neue Formen bezogen werden oder auf andere Weise für jede Rotorblattgröße und -gestalt hergestellt werden, die produziert wird, was die Produktionskosten von Rotorblättern enorm erhöht. Zusätzlich umfassen herkömmliche Verfahren zum Herstellen der Blatthälften eines Rotorblatts üblicherweise die Verwendung eines Einlegeprozesses, bei dem Lagen eines Verstärkungsmaterials in die individuell gefertigten Formen von Hand eingelegt werden. Dieser Prozess ist sehr arbeitsintensiv und erhöht enorm die Zeit, die zum Produzieren eines Rotorblatts erforderlich ist. Weiterhin ist das anpassen der Form des Rotorblatts nicht ohne weiteres möglich, da hier im Normalfall eine neue Form erstellt werden muss. Rotorblätter desweiteren sind in ihrer Betriebsdauer höchsten dynamischen Lasten ausgesetzt. Darüber hinaus müssen diese nicht nur der Extremwertlast standhalten, sondern zusätzlich über eine ausreichende Betriebsfestigkeit verfügen. Mit steigender Rotorlänge nimmt dem entsprechend auch die Wandstärke überproportional zu.Today's rotor blades are manufactured in half shell construction from glass fiber reinforced plastics (GRP). It is generally necessary that special tools and / or molds are used. For example, the blade halves of a conventional rotor blade are usually formed in large shapes that are made individually for the particular size or shape of the rotor blade being produced. Accordingly, new shapes must be sourced or otherwise made for each rotor blade size and shape that is produced, which greatly increases the production costs of rotor blades. In addition, conventional methods of manufacturing the blade halves of a rotor blade typically involve the use of a loading process in which layers of a reinforcing material are manually loaded into the custom-made molds. This process is very labor intensive and enormously increases the time required to produce a rotor blade. Furthermore, the adaptation of the shape of the rotor blade is not readily possible, since normally a new shape must be created here. Rotor blades are also exposed in their service life highest dynamic loads. In addition, these not only have to withstand the extreme load, but also have sufficient durability. As the rotor length increases, the wall thickness also increases disproportionately.

Um die Leistung einer Windenergieanlage zu erhöhen und auch windschwache Standorte wirtschaftlich erschließen zu können, geht die Entwicklung moderner Rotorblätter hin zu größeren Blattlängen. Daraus ergeben sich überproportional höhere Belastungen der Flügel, wobei insbesondere die dynamisch-mechanischen Lasten kritische Parameter sind. Die Bauweise mit glasfaserverstärkten Kunststoffen stößt bei großen Blattlängen an ihre strukturellen Grenzen. Darüberhinaus ist die Frage des Recyclings von GFK-Bauteilen weitestgehend ungeklärt, zudem ist die Reparatur von Glasfaser-Rotorblättern problematisch.In order to increase the performance of a wind energy plant and to be able to economically develop wind-weak locations, the development of modern rotor blades is leading to larger blade lengths. This results in disproportionately higher loads on the wings, with the dynamic-mechanical loads in particular being critical parameters. The construction method with glass fiber reinforced plastics reaches its structural limits with long blade lengths. In addition, the question of recycling of GRP components is largely unclear, and the repair of glass fiber rotor blades is problematic.

Weiterhin ist es aufgrund der immer größer werdenden Blattlängen problematisch diese zum Errichtungsort zu transportieren.Furthermore, it is problematic due to the ever-increasing blade lengths to transport them to the installation site.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rotorblatt und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, mit dem große Rotorblattlängen möglich sind und die zuvor beschriebenen Nachteile überwunden werden. Gleichzeitig soll insbesondere im Hinblick auf das Rotorblatt ein Transport vereinfacht werden.The object of the invention is to provide a rotor blade and a method for its production, with which large rotor blade lengths are possible and the disadvantages described above are overcome. At the same time a transport is to be simplified especially with regard to the rotor blade.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Rotorblattes dadurch, dass die Wandungen aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff gebildet sind, dass in der Außenseite in wenigstens einer der Wandungen wenigstens eine Vertiefung angeordnet ist, in der wenigstens ein Versteifungselement angeordnet ist, das sich in Richtung der Spannweite des Körper erstreckt, dass das Rotorblatt aus wenigstens zwei Modulen besteht, die miteinander verbindbar sind, dass die wenigstens zwei Module im Verbindungsbereich jeweils wenigstens eine Vertiefung aufweisen, die im verbundenen Zustand der Module fluchten, und dass im verbundenen Zustand in den fluchtenden Vertiefungen ein Versteifungselement vorgesehen ist.According to the invention, the object is achieved with regard to the rotor blade in that the walls of wall elements are formed from a wood material, that in the outside in at least one of the walls at least one recess is arranged, in which at least one stiffening element is arranged, extending in the direction of Span of the body extends, that the rotor blade consists of at least two modules which are connectable to each other, that the at least two modules in the connecting region each have at least one recess which are aligned in the connected state of the modules, and that in the connected state in the aligned recesses Stiffening element is provided.

Rotorblätter aus Vollholz für Kleinwindanlagen sind seit langer Zeit bekannt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass diese insbesondere ein Problem mit Fäulnis haben. Für größere Rotorradien ist diese Bauweise jedoch aus Gewichtsgründen ungeeignet. Aufgrund der Fäulnisproblematik wurde bei Rotoren für Windkraftanlagen Versuche mit Rotorblättern in Holz-Epoxid-Bauweise unternommen. Dabei wurde das Holz vollständig in Harz eingebettet, weswegen eine solche Materialkombination ein Faserverbundwerkstoff darstellt. Durch die Holz-Epoxid-Bauweise wurde eine gute Ermüdungsfestigkeit bei gleichzeitiger Verhinderung von Fäule erreicht. Da aber Glasfaserverbundwerkstoffe eine höhere spezifische Festigkeit als Holzverbundwerkstoffe aufweisen und deren Materialeigenschaften besser zu berechnen und zu reproduzieren sind, haben sich diese durchgesetzt. Weiterhin wird Holz als Füllmaterial für Hohlräume bzw. als Kernmaterial in Form von Balsaholz verwendet. Hier dient es der Formgebung. Weiterhin wurde es als Lagen in Negativformen beim Bau von Rotorblättern in Verbindung mit glasfaserverstärktem Kunststoff und Harz verwendet. Hier tritt das auch aus dem Bootsbau von Segelbooten und Segelyachten bekannte Problem der Osmose auf. Die Verwendung von Holz beim Bau von rotorblättern für moderne Windkraftanlagen ist mit großen Vorurteilen belastet.Solid wood rotor blades for small wind turbines have been known for a long time. Experience has shown that these in particular have a problem with putrefaction. For larger rotor radii, however, this design is unsuitable for weight reasons. Due to the problem of rottenness, rotors for wind turbines have been tried with rotor blades in wood-epoxy construction. The wood was completely embedded in resin, which is why such a combination of materials represents a fiber composite material. By the wood-epoxy construction, a good fatigue resistance was achieved while preventing rot. But because fiberglass composites have a higher specific strength than wood composites and their material properties are better calculated and reproduced, they have prevailed. Furthermore, wood is used as filling material for cavities or as core material in the form of balsa wood. Here it serves the shaping. Furthermore, it was used as layers in negative molds in the construction of rotor blades in conjunction with glass fiber reinforced plastic and resin. Here comes the well-known from the boatbuilding of sailboats and sailing yachts problem of osmosis. The use of wood in the construction of rotor blades for modern wind turbines is burdened with great prejudices.

Überraschender Weise hat sich entgegen den bisherigen Erfahrungen aber gezeigt, dass es möglich ist, mit einem Hohlkörperrotorblatt mit Wandungen aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff moderne Rotorblätter für Windkraftanlagen zu fertigen, mit denen es möglich ist, den Anforderungen, die die größer werdenden Radien an die Rotorblätter stellen, zu genügen und dies besser zu erfüllen als es mit glasfaserverstärkten Kunststoffen möglich ist. Weiterhin lässt sich ein Holzwerkstoff besser recyceln und auch besser reparieren als ein GFK-Werkstoff.Surprisingly, however, contrary to previous experience has shown that it is possible to manufacture modern rotor blades for wind turbines with a hollow rotor blade with walls of wall elements made of a wood material, with which it is possible to meet the requirements, the growing radii of the rotor blades to satisfy and fulfill this better than is possible with glass fiber reinforced plastics. Furthermore, a wood material can be recycled better and repair better than a GRP material.

Durch die Verwendung von Vertiefungen wird es auf besonders einfache Weise möglich, ein Versteifungselement in das Rotorblatt zu integrieren.By using recesses, it is possible in a particularly simple manner to integrate a stiffening element in the rotor blade.

Insbesondere durch das Vorsehen der Rotorblätter aufgeteilt in Module lassen sich die Transportschwierigkeiten auf einfache weise überwinden. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass die Probleme der modularen Rotorblätter im Betrieb auf einfache Weise mittels wenigstens einer fluchtender Vertiefung im Verbindungsbereich der Module überwinden lassen, in den wenigstens ein Versteifungselement vorgesehen ist.In particular, by the provision of the rotor blades divided into modules, the transport difficulties can be overcome in a simple manner. Surprisingly, it has been found that the problems of the modular rotor blades in operation can be overcome in a simple manner by means of at least one aligned recess in the connection region of the modules, in which at least one stiffening element is provided.

Eine vorteilhafte Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Holzwerkstoff um Vollholz, Brettsperrholz oder Furniersperrholz handelt, wobei bevorzugt Buchenfurniersperrholz. Diese Holzwerkstoffe haben sich überraschender Weise als besonders vorteilhaft erwiesen.An advantageous teaching of the invention provides that it is the wood material is solid wood, cross-laminated timber or veneer plywood, preferably beech veneer plywood. These wood-based materials have surprisingly proved to be particularly advantageous.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wandelemente wenigstens teilweise miteinander verklebt sind. Dieses stellt eine besonders einfache und vorteilhafte Befestigungsmöglichkeit dar, da hierdurch u. A. eine stoffschlüssige Verbindung der einzelnen Wandelemente miteinander erreicht wird.A teaching of the invention provides that the wall elements are at least partially glued together. This represents a particularly simple and advantageous mounting option, as this u. A. a cohesive connection of the individual wall elements is achieved with each other.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Versteifungselement um einen Gurt handelt, der bevorzugt ein Kohlefaserverbundmaterial aufweist und/oder besonders bevorzugt in die Vertiefung eingeklebt ist. Durch den Einsatz von Kohlefaserverbundmaterial wird es auf einfache Weise möglich, die integrale Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen.A teaching of the invention provides that the stiffening element is a belt, which preferably has a carbon fiber composite material and / or is particularly preferably glued into the recess. The use of carbon fiber composite material makes it possible in a simple manner to increase the integral strength and rigidity.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Außenseite der Wandung mit einer Beschichtung versehen ist. hierdurch wird es auf bsonders einfache Weise möglich, die Rotorblätter vor Umwelteinflüssen zu schützen.A teaching of the invention provides that the outside of the wall is provided with a coating. This makes it possible in a very simple way to protect the rotor blades from environmental influences.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Scherelement als Steg ausgeführt ist, der sich bevorzugt zwischen Vorderkante und Hinterkante erstreckt und/oder der sich zwischen den Wandungen, bevorzugt in Richtung der Spannweite des Körpers, erstreckt.A teaching of the invention provides that the shearing element is designed as a web which preferably extends between the leading edge and the trailing edge and / or which extends between the walls, preferably in the direction of the span of the body.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Teil der Wandelemente als brettartige Elemente ausgeführt sind, die an ihrer Breitseite miteinerander verbunden sind. Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Hinterkante des Rotorblattes aus plattenförmigen Wandelementen gebildet ist, die bevorzugt an ihrer Schmalseite miteinander verbunden sind.A teaching of the invention provides that at least a part of the wall elements are designed as board-like elements which are connected to one another at their broad side. A teaching of the invention provides that the trailing edge of the rotor blade is formed from plate-shaped wall elements, which are preferably connected to one another on their narrow side.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wandelemente vor dem Zusammenbau vorkontouriert sind. Hierdurch wird die Weiterverarbeitung vereinfacht.A teaching of the invention provides that the wall elements are pre-contoured prior to assembly. This simplifies further processing.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Versteifungselement den Verbindungsbereich der Module überbrückt. Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass sich so eine dauerhafte und einfach herzustellende Verbindung der Module im Betrieb der Rotorblätter ergibt.A teaching of the invention provides that the stiffening element bridges the connection region of the modules. It has surprisingly been found that results in such a durable and easy to produce connection of the modules in the operation of the rotor blades.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Vertiefung mit einer Oberflächenbehandlung versehen ist, bevor das Versteifungselement vorgesehen wird. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise eine haltende Verbindung zwischen Vertiefung und Versteifungselement verbessert werden.A teaching of the invention provides that the recess is provided with a surface treatment before the stiffening element is provided. This can be improved in a particularly simple manner, a holding connection between the recess and stiffening element.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Versteifungselement mit einem Kunststoff, insbesondere einem Harz, bevorzugt Epoxydharz, mit der Oberfläche der Vertiefung verbunden ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine haltende Verbindung zwischen Versteifungselement und Vertiefung bewirkt werden.A teaching of the invention provides that the stiffening element with a plastic, in particular a resin, preferably epoxy resin, is connected to the surface of the recess. This can be effected in a simple manner, a retaining connection between the stiffening element and depression.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, insbesondere eines zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Rottorblattes, das insbesondere aus wenigstens zwei Rotorblattmodulen besteht, die bevorzugt vor Ort zusammengesetzt werden, bei dem aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff ein Flügelrohling/Flügelrohlingmodul hergestellt wird, eine äußere Oberfläche des Flügelrohlings/Flügelrohlingmoduls mittels Oberflächenbearbeitung in die Rotorblattmodulform gebracht wird, in die Oberfläche des Flügelrohlingmoduls wenigstens eine Vertiefung eingebracht wird, in die in einem weiteren Verfahrensschritt ein Versteifungselement, bevorzugt ein Gurt, eingebracht wird, und die Oberfläche des Rotorblattes beschichtet wird.According to the invention, the object is achieved with regard to the method by a method for producing a rotor blade for a wind turbine, in particular a previously described Rottorblattes invention, which consists in particular of at least two rotor blade modules, which are preferably assembled on site at an outer surface of the wing blank / wing blank module is brought into the rotor blade module form by surface processing, in the surface of the wing blank module at least one recess is introduced, in which in a further process step, a stiffening element, preferably one Belt, is inserted, and the surface of the rotor blade is coated.

Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass es mit diesem Verfahren möglich ist, deutlich günstiger Rotorblätter für moderne Windkraftanlagen zu fertigen, die sicher zu verwenden sind und die einfach zu transportieren sind.Surprisingly, it has been found that it is possible with this method to produce much cheaper rotor blades for modern wind turbines that are safe to use and that are easy to transport.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wandelemente vorkonturiert werden und/oder mit einem Klebstoff und/oder mittels Keilzinken und/oder Schäften zu dem Flügelrohlingmodul verbunden werden. Hierdurch lassen sich die Elemente auf besonders einfache Weise miteinander verbinden.A teaching of the invention provides that the wall elements are precontoured and / or connected to an adhesive and / or by means of finger joints and / or shanks to the wing blank module. As a result, the elements can be connected to each other in a particularly simple manner.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Oberflächenbearbeitung spanabhebend erfolgt, bevorzugt durch Fräsen und/oder Schleifen, besonders bevorzugt CNC-basiert. Hierbei handelt es sich um ein besonders einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren.A teaching of the invention provides that the surface machining takes place by cutting, preferably by milling and / or grinding, particularly preferably CNC-based. This is a particularly simple and inexpensive production process.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass als Beschichtung die Oberfläche lackiert wird und/oder eine Folie aufgebracht wird.A teaching of the invention provides that the surface is painted as a coating and / or a film is applied.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Oberfläche der Vertiefung oberflächenenbehandelt wird, bevor das Versteifungselement vorgesehen wird.A teaching of the invention provides that the surface of the recess is surface treated before the stiffening element is provided.

Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass mittels Vakuuminfusion das Versteifungselement mit der Oberfläche de Vertiefung verbunden wird.A teaching of the invention provides that the stiffening element is connected to the surface of the depression by means of vacuum infusion.

Als Bemessungsgrundlage wird von einer Hohlkörper-Bauweise ausgegangen. Die Wandstärke variiert vereinfachend ausschließlich entlang der Blattlänge.As the basis of assessment is based on a hollow body design. The wall thickness varies simplistic only along the length of the sheet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment in conjunction with a drawing. Showing:

1 eine schematische räumliche Ansicht einer Windkraftanlage, 1 a schematic spatial view of a wind turbine,

2 eine schematische räumliche Ansicht eines Rotorflügels, 2 a schematic spatial view of a rotor blade,

3 eine schematische räumliche Schnittansicht zu 2, 3 a schematic spatial sectional view to 2 .

4a bis 8 Schnittansichten verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen, 4a to 8th Sectional views of various embodiments according to the invention,

9 eine schematische Ansicht zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 9 a schematic view for carrying out the method according to the invention, and

10 und 11 zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Abschnitts eines Rotorblatts 100 mit miteinander verbundenen Rotorblattmodulen 101 10 and 11 two embodiments of a portion of a rotor blade according to the invention 100 with interconnected rotor blade modules 101

1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Windkraftanlage 10 dar. Die Windkraftanlage 10 umfasst einen Turm 12 mit einer daran angebrachten Gondel 14. Eine Mehrzahl von Rotorblättern 16 ist an einer Rotornabe 18 angebracht, wiederum mit einem Hauptflansch verbunden ist, der eine Hauptrotorwelle dreht. Die Windkraftanlagenenergieerzeugung und die Steuerungsbauteile sind innerhalb der Gondel 14 untergebracht. Die Windkraftanlage 10 der 1 ist lediglich zu Darstellungszwecken angegeben, um die vorliegende Erfindung in ein beispielhaftes Gebiet der Verwendung einzuordnen. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine bestimmte Art an Windkraftanlagenkonfiguration beschränkt. 1 represents a perspective view of a wind turbine 10 dar. The wind turbine 10 includes a tower 12 with a gondola attached to it 14 , A plurality of rotor blades 16 is at a rotor hub 18 mounted, in turn connected to a main flange which rotates a main rotor shaft. Wind turbine power generation and control components are within the nacelle 14 accommodated. The wind turbine 10 of the 1 is merely provided for purposes of illustration to place the present invention in an exemplary field of use. The invention is not limited to any particular type of wind turbine configuration.

Unter Bezugnahme auf 2 wird eine Ausführungsform eines Rotorblatts 100 dargestellt. 2 stellt eine perspektivische Ansicht des Rotorblatts 100 dar. Wie gezeigt, umfasst das Rotorblatt 100 eine Blattwurzel 102, die zum Montieren des Rotorblatts 100 an die Nabe 18 einer Windkraftanlage 10 (1) eingerichtet ist, und eine Blattspitze 104, die der Blattwurzel 102 gegenüberliegend angeordnet ist. Ein Körper 106 des Rotorblatts 100 kann sich zwischen der Blattwurzel 102 und der Blattspitze 104 erstrecken und kann allgemein die aerodynamische Form des Rotorblatts 100 definieren. Zum Beispiel wird bei einigen Ausführungsformen der Körper 106 hergestellt, dass er einen tragflächenförmigen Querschnitt definiert, wie beispielsweise durch Ausbilden als symmetrische oder gewölbte Tragflächenform. Somit kann der Körper 106 eine Druckseite 108 und eine Saugseite 110 umfassen, die sich zwischen einer Vorderkante 112 und einer Hinterkante 114 erstrecken. Zusätzlich kann der Körper 106 allgemein eine Spannweite 116, die die gesamte Länge zwischen der Blattwurzel 102 und der Blattspitze 104 definiert, und eine Profilsehne 118, die die gesamte Länge zwischen der Vorderkante 112 und der Hinterkante 114 definiert, umfassen. Wie allgemein verständlich ist, kann die Profilsehne 118 in Länge in Bezug auf die Spannweite 116 variieren, da sich der Körper 106 von der Blattwurzel 102 zu der Blattspitze 104 erstreckt.With reference to 2 becomes an embodiment of a rotor blade 100 shown. 2 represents a perspective view of the rotor blade 100 As shown, the rotor blade comprises 100 a leaf root 102 for mounting the rotor blade 100 to the hub 18 a wind turbine 10 ( 1 ), and a blade tip 104 , the leaf root 102 is arranged opposite. A body 106 of the rotor blade 100 can be between the leaf root 102 and the blade tip 104 extend and may generally be the aerodynamic shape of the rotor blade 100 define. For example, in some embodiments, the body becomes 106 is made to define an airfoil-shaped cross-section, such as by forming it as a symmetrical or curved airfoil shape. Thus, the body can 106 a print page 108 and a suction side 110 include, extending between a leading edge 112 and a trailing edge 114 extend. In addition, the body can 106 generally a span 116 covering the entire length between the leaf root 102 and the blade tip 104 defined, and a chord 118 covering the entire length between the leading edge 112 and the trailing edge 114 defined, include. As is generally understood, the chord can 118 in length in terms of span 116 vary as the body 106 from the leaf root 102 to the blade tip 104 extends.

Der Körper 106 des Rotorblatts 100 kann auch zusätzliche aerodynamische Merkmale haben. Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform der Körper 106 aeroelastisch zugeschnitten sein, wie beispielsweise durch Biegen und/oder Verdrehen in allgemein einer Richtung der Profilsehne (d. h. in einer Richtung allgemein parallel zu der Profilsehne 118) und/oder in allgemein einer Richtung der Spannweite (d. h. in einer Richtung allgemein parallel zu der Spannweite 116). Außerdem kann das Rotorblatt 100 allgemein ein Oberflächenschutz 120 beispielsweise in Form einer Beschichtung, einer Außenhaut, oder einer Lackierung, umfassen, die den aerodynamisch geformten Körper umgibt. The body 106 of the rotor blade 100 can also have additional aerodynamic features. For example, in one embodiment, the body 106 aeroelastic, such as by bending and / or twisting in generally one direction of the chord (ie, in a direction generally parallel to the chord 118 ) and / or in generally one direction of span (ie, in a direction generally parallel to the span 116 ). In addition, the rotor blade can 100 generally a surface protection 120 For example, in the form of a coating, an outer skin, or a paint, surrounding the aerodynamically shaped body.

3 zeigt eine Schnittansicht zu einem Rotorblatt 100/zu einem Rotorblattmodul 101 des Rotorblatts 100. Der Körper 106 ist dabei als Hohlkörper ausgeführt. In Richtung der Profilsehen 118 sind Stege 122 angeordnet. 3 shows a sectional view of a rotor blade 100 / to a rotor blade module 101 of the rotor blade 100 , The body 106 is designed as a hollow body. In the direction of the profile 118 are webs 122 arranged.

4a bis 4c zeigen den Aufbau und die Herstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattmoduls 101/eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotorblatts 100. Dabei wird aus Wandelementen 126 eine Rohling 124 hergestellt, so dass der Körper 106 als Hohlkörper vorliegt. Die Wandelemente 126 sind brettartige bzw. kantholzartige Elemente, die mit ihrer längsten Erstreckung in Richtung der Spannweite 116 angeordnet sind und miteinander an einer Querseite 128 verklebt sind. In 4a ist die Kontur 130 des fertig bearbeiteten Rotorblattmoduls 101/des fertig bearbeiteten Rotorblatts 100 eingezeichnet. Die Wandelemente 126 sind vorbereitet in Abhängigkeit wo im Körper 106 sie angeordnet werden, so dass der Rohling 124 bereits eine erste Rohform des Rotorblattes darstellt. Beispielhaft ist in 4a ein Wandelement 126 als ein Steg 132 ausgeführt. Der Steg 132 erstreckt sich dabei in Spannweite 116 des Rotorblattmoduls 101 bzw. Rotorblattes 100. 4a to 4c show the structure and the production of a first embodiment of a rotor blade module according to the invention 101 / of a rotor blade produced by the method according to the invention 100 , It is made of wall elements 126 a blank 124 made, so the body 106 is present as a hollow body. The wall elements 126 are board-like or cantilever-like elements, with their longest extension in the direction of the span 116 are arranged and together on a lateral side 128 are glued. In 4a is the contour 130 of the finished rotor blade module 101 / of the finished rotor blade 100 located. The wall elements 126 are prepared depending on where in the body 106 they are arranged so that the blank 124 already represents a first raw form of the rotor blade. Exemplary is in 4a a wall element 126 as a footbridge 132 executed. The jetty 132 extends in span 116 of the rotor blade module 101 or rotor blade 100 ,

Nach dem Verkleben wird der Rohling 124 oberflächenbearbeitet, wie dieses als fertig oberflächenbearbeiteter Rohling 124 in 4b dargestellt ist. Mittels CNC-Fräsen und anschließendem Schleifen wird die fertige Kontur 130 bzw. Oberflächenform des Rotorblattes erstellt. Das Fräsen bzw. die Oberflächenbehandlung erfolgt dabei entweder im Bezug auf den Rohling 124 des gesamten Rotorblatts 100 oder eine Teilabschnitts des Rotorblattes 100.After bonding, the blank is 124 surface-treated, like this as a finished surface-processed blank 124 in 4b is shown. By CNC milling and subsequent grinding, the finished contour 130 or surface shape of the rotor blade created. The milling or the surface treatment takes place either in relation to the blank 124 of the entire rotor blade 100 or a subsection of the rotor blade 100 ,

In die Oberfläche 130 ist eine Vertiefung 134 eingearbeitet, in die ein Gurt 136 bzw. Holm eingebracht wird (Siehe 4c). Die Vertiefung erstreckt sich in Richtung der Spannweite 116. Je nach Auslegung des Rotorblattes können auch mehrere, ggf. schmalere Vertiefungen 134 vorgesehen sein. Das Einbringen des Gurtes 136 in die Vertiefung 134 erfolgt mit einem geeigneten Befestigungsmittel, beispielsweise Klebstoff. Der Gurt 136 besteht bevorzugt aus einem Kohlefaserverbundmaterial. Vor dem Einbringen wird die Vertiefung 134 oberflächenbehandelt, beispielsweise mit Epoxy. Es entsteht dabei ein Oberfläche 152. (Siehe 9) Der Gurt 136 wird beispielsweise mittels Vakuuminfusionsverfahren in die Vertiefung 134 stoffschlüssig eingebracht. Hierbei wird unter Vakuum, das über eine Absaugung 160 bereitgestellt wird, beispielsweise ein Harz, z. B. Epoxidharz, in die Vertiefung eingebracht. Die Vertiefung wird dabei mit einer Harz durchlässigen Abreißfolie 154 abgedeckt, über der eine Abdeckfolie 156 mit eine Zulauf 162 zum Zuführen des Harz angeordnet ist. Die Abdeckfolie 156 ist mit einer Dichtung 158 versehen, innerhalb derer die Absaugung 160 angeordnet ist, und die die abgedeckte Vertiefung gegenüber der Umgebung in Verbindung mit der Abdeckfolie 156 abdichtet Das Gurtmaterial 136 wird von dem Harz durchdrungen, das gleichzeitig die Vertiefung auffüllt und entsprechend eine stoffschlüssige Verbindung mit der Oberfläche der Vertiefung bewirkt.In the surface 130 is a depression 134 incorporated into which a strap 136 or spar is introduced (see 4c ). The recess extends in the direction of the span 116 , Depending on the design of the rotor blade can also several, possibly narrower depressions 134 be provided. The introduction of the belt 136 into the depression 134 done with a suitable fastener, such as adhesive. The belt 136 preferably consists of a carbon fiber composite material. Before inserting the recess 134 surface treated, for example with epoxy. This creates a surface 152 , (Please refer 9 ) The belt 136 is for example by Vakuuminfusionsverfahren in the recess 134 cohesively introduced. This is done under vacuum, that is via a suction 160 is provided, for example, a resin, for. B. epoxy resin, introduced into the recess. The recess is doing with a resin-permeable tear-off 154 covered, over a cover sheet 156 with an inlet 162 for supplying the resin is arranged. The cover foil 156 is with a seal 158 provided within which the suction 160 is arranged, and the covered recess relative to the environment in conjunction with the cover 156 seals the belt material 136 is penetrated by the resin, which simultaneously fills the recess and causes a cohesive connection with the surface of the recess.

Nach Einbringen des Gurtes 136 in die Vertiefung 134 wird ein Oberflächenschutz 120 auf die Oberfläche 130 des Körpers 106 aufgebracht, wodurch beispielsweise ein Verwitterungsschutz erzeugt wird. Beispielsweise wird der Oberflächenschutz 120 durch das Aufbringen einer Lackierung erzeugt.After insertion of the belt 136 into the depression 134 becomes a surface protection 120 on the surface 130 of the body 106 applied, whereby, for example, a weathering protection is generated. For example, the surface protection 120 produced by the application of a paint.

Die Wandelemente 126 bestehen beispielsweise aus Vollholz, Brettsperrholz, Furniersperrholz, beispielsweise Buchenfurnier, oder einem anderen Holzverbundwerkstoff.The wall elements 126 For example, consist of solid wood, cross-laminated timber, veneer plywood, such as beech veneer, or other wood composite material.

Eine Oberflächenbearbeitung kann mit gleicher Güte wie die der Oberfläche 130 erfolgen, dieses ist aber nicht zwingend notwendig. Die durch die Wandelemente 126 beim Zusammenbau des Rohlings 124 Güte der Innenseite 148 ist meistens ausreichend.A surface treatment can be of the same quality as that of the surface 130 This is not absolutely necessary. The through the wall elements 126 when assembling the blank 124 Goodness of the inside 148 is usually sufficient.

5a bis 5c zeigen den Aufbau und die Herstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattmoduls 101 eines Rotorblattes 100/eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotorblatts 100. Dabei wird aus Wandelementen 126 eine Rohling 124 hergestellt, so dass der Körper 106 als Hohlkörper vorliegt. Der dünner und damit flexibler ausgeführte Hinterteil bis zur Hinterkante 114 des Rotorblattmoduls 101/Rotorblatts 100 ist dabei nicht wie in 4a bis 4c dargestellt, aus kürzeren Wandelementen 126 erzeugt, sondern es sind Plattenelemente 138 angeordnet, die an ihren Schmalseiten 140 miteinander und mit den übrigen Wandelementen 126 verbunden, bevorzugt verklebt, sind. Der übrige Aufbau bzw. die Übrige Herstellung erfolgt wie zuvor beschreiben. 5a to 5c show the structure and the production of a further embodiment of a rotor blade module according to the invention 101 a rotor blade 100 / of a rotor blade produced by the method according to the invention 100 , It is made of wall elements 126 a blank 124 made, so the body 106 is present as a hollow body. The thinner and thus more flexible rear part up to the rear edge 114 of the rotor blade module 101 / Rotor blade 100 is not like in 4a to 4c shown, made of shorter wall elements 126 but they are plate elements 138 arranged on their narrow sides 140 with each other and with the other wall elements 126 connected, preferably glued, are. The rest of the construction or the remaining production is carried out as previously described.

6 zeigt den Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattmoduls 101 eines Rotorblattes 100/eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotorblatts 100. Hierbei sind Vorderkante 112 und die Hinterkante 114 mit einem speziellen Bauteil 142, 144 gebildet, die mit wenigstens einem Steg 122 verbunden sind. Hierauf werden Wandelemente 126 plankenartig aufgelegt und miteinander verbunden. Dieses kann, wie hier dargestellt in mehreren übereinander angeordneten Reihen 146 erfolgen. Auch hier erfolgt eine Oberflächenbearbeitung, ggf. mit dem Erstellen von Vertiefungen 134 und das Aufbringen von Gurten 136, sowie das Aufbringen eines Oberflächenschutzes 120 wie zuvor beschrieben. Je nach Auslegung des Rotorblatts 100/des Rotorblattmoduls 101 eines Rotorblattes 100 können die Stege 122 tragender Bestandteil des Rotorblatts 100/des Rotorblattmoduls 101 sein oder lediglich zur Anordnung der Wandelemente 126 dienen. 6 shows the structure of another embodiment of a rotor blade module according to the invention 101 a rotor blade 100 / of a rotor blade produced by the method according to the invention 100 , Here are leading edge 112 and the trailing edge 114 with a special component 142 . 144 formed, with at least one bridge 122 are connected. Then wall elements 126 planked and connected. This can, as shown here in several superimposed rows 146 respectively. Again, there is a surface treatment, possibly with the creation of wells 134 and the application of straps 136 , as well as the application of a surface protection 120 Like previously described. Depending on the design of the rotor blade 100 / of the rotor blade module 101 a rotor blade 100 can the webs 122 supporting component of the rotor blade 100 / of the rotor blade module 101 be or only for the arrangement of the wall elements 126 serve.

7 zeigt den Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattmoduls 101 eines Rotorblattes 100/eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotorblatts 100. Hierbei sind plattenartige Wandelemente 138 in Kombination mit Wandelementen 126 miteinander verbunden. Das Verbinden erfolgt dabei entlang der Schmalseiten 142 sowie auch der Längsseiten 150 der Plattenelemente 138. Auch hier erfolgt eine Oberflächenbearbeitung, ggf. mit dem Erstellen von Vertiefungen 134 und das Aufbringen von Gurten 136, sowie das Aufbringen eines Oberflächenschutzes 120 wie zuvor beschrieben. Je nach Auslegung des Rotorblattmoduls 101/des Rotorblatts 100 können die Stege 122 tragender Bestandteil des Rotorblattmoduls 101/des Rotorblatts 100 sein oder lediglich zur Anordnung der Wandelemente 126 dienen. 7 shows the structure of another embodiment of a rotor blade module according to the invention 101 a rotor blade 100 / of a rotor blade produced by the method according to the invention 100 , Here are plate-like wall elements 138 in combination with wall elements 126 connected with each other. The connection takes place along the narrow sides 142 as well as the long sides 150 the plate elements 138 , Again, there is a surface treatment, possibly with the creation of wells 134 and the application of straps 136 , as well as the application of a surface protection 120 Like previously described. Depending on the design of the rotor blade module 101 / of the rotor blade 100 can the webs 122 supporting component of the rotor blade module 101 / of the rotor blade 100 be or only for the arrangement of the wall elements 126 serve.

8 zeigt den Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattmoduls 101 eines Rotorblattes 100/eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotorblatts 100. Hierbei sind plattenartige Wandelemente 138 vorgesehen, deren Rohform aus einzelnen Platten vor dem Zusammenfügen zu einem Rohling 124 bereits mittels Fräsen hergestellt wurde, so dass nach dem Verbinden beispielsweise durch verkleben, lediglich eine Feinbearbeitung beispielsweise durch Schleifen erfolgt. Vertiefungen 134 werden hierbei bereits vor dem Zusammenfügen erstellt. Auch hier erfolgt ein Aufbringen von Gurten 136, sowie das Aufbringen eines Oberflächenschutzes 120 wie zuvor beschrieben. 8th shows the structure of another embodiment of a rotor blade module according to the invention 101 a rotor blade 100 / of a rotor blade produced by the method according to the invention 100 , Here are plate-like wall elements 138 provided, the raw form of individual plates prior to assembly into a blank 124 has already been made by milling, so that after bonding, for example, by gluing, only a fine machining, for example by grinding takes place. wells 134 are already created before joining. Again, there is a application of straps 136 , as well as the application of a surface protection 120 Like previously described.

10 und 11 zeigen zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Abschnitts eines Rotorblatts 100 mit miteinander verbundenen Rotorblattmodulen 101. Die Rotorblattmodule 101 weisen dabei gemäß 10 jeweils eine Vertiefung 134 wenigstens auf einer Seite 108, 110 des Rotorblatts 100 auf. Die Vertiefungen 134 fluchten dabei. In die Vertiefungen 134 werden die Versteifungselemente 136 wir zuvor beschreiben eingebracht. Anschließend muss ggf. eine Oberflächenbehandlung im Bereich der Verbindung durchgeführt werden. Gemäß 10 weist das Rotorblatt 100 im montierten Zustand lediglich eine durchgehende Vertiefung mit darin bevorzugt durchgehendem Versteifungselement 136 auf. 10 and 11 show two embodiments of a portion of a rotor blade according to the invention 100 with interconnected rotor blade modules 101 , The rotor blade modules 101 indicate accordingly 10 one recess each 134 at least on one side 108 . 110 of the rotor blade 100 on. The wells 134 cursed. In the wells 134 become the stiffening elements 136 we described earlier. Subsequently, if necessary, a surface treatment in the area of the connection must be carried out. According to 10 has the rotor blade 100 in the mounted state, only a continuous recess with preferably continuous stiffening element 136 on.

Gemäß 11 sind die in Längsrichtung angeordneten Vertiefungen nicht durchgehend. Stattdessen weißt jedes Modul 101 eine Vertiefung 134 mit Versteifungselement 136 auf. Im Bereich der Verbindung der Module 100 sind hier beispielhaft zwei weitere montiert fluchtende Vertiefungen 134 vorgesehen, in die dann jeweils ein Versteifungselement 136 wie zuvor beschreiben eingebracht wird.According to 11 the longitudinal recesses are not continuous. Instead, every module knows 101 a depression 134 with stiffening element 136 on. In the area of the connection of the modules 100 Here are two more aligned recesses, for example 134 provided, then in each case a stiffening element 136 as described above.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
WindkraftanlageWind turbine
1212
Turmtower
1414
Gondelgondola
1616
Rotorblattrotor blade
1818
Rotornaberotor hub
100100
Rotorblattrotor blade
101101
RotorblattmodulRotor blade module
102102
Blattwurzelblade root
104104
Blattspitzeblade tip
106106
Körper/HohlkörperBody / hollow body
108108
Druckseitepressure side
110110
Saugseitesuction
112112
Vorderkanteleading edge
114114
Hinterkantetrailing edge
116116
Spannweitespan
118118
Profilsehnechord
120120
Oberflächenschutz/Beschichtung/LackierungSurface protection / coating / lacquering
122122
Stegweb
124124
Rohlingblank
126126
Wandelementwall element
128128
Querseitetransverse side
130130
Kontur/OberflächeContour / Surface
132132
Stegweb
134134
Vertiefungdeepening
136136
Versteifungselement/Gurt/HolmStiffening element / belt / Holm
138138
Plattenelementepanel members
140140
Schmalseitenarrow side
142142
Bauteil der VorderkanteComponent of the leading edge
144144
Bauteil der HinterkanteComponent of the trailing edge
146146
Reiheline
148148
Innere OberflächeInner surface
150150
Längsseitelong side
152152
Oberfläche der VertiefungSurface of the depression
154154
Abreißfolietear-off
156156
Abdeckfoliecover
158158
Dichtungpoetry
160160
Absaugungsuction
162162
ZulaufIntake

Claims (13)

Rotorblatt für eine Windkraftanlage mit einem Körper in Form eines Hohlkörpers, wobei der Hohlkörper eine Wandung als eine Druckseite und eine Wandung als eine Saugseite aufweist, die sich zwischen einer Vorderkante des Rotorblattes und einer Hinterkante des Rotorblattes erstrecken, und eine Spannweite von einem Anschlusselement zum Anschluss des Rotorblattes an die Nabe auf einer Seite des Hohlkörpers zu einer Flügelspitze aufweist, mit wenigstens einem Scherelement, das sich zwischen der Druck- und der Saugseite erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff gebildet sind, dass in der Außenseite in wenigstens einer der Wandungen wenigstens eine Vertiefung angeordnet ist, in der wenigstens ein Versteifungselement angeordnet ist, das sich in Richtung der Spannweite des Körper erstreckt, dass das Rotorblatt aus wenigstens zwei Modulen besteht, die miteinander verbindbar sind, dass die wenigstens zwei Module im Verbindungsbereich jeweils wenigstens eine Vertiefung aufweisen, die im verbundenen Zustand der Module fluchten, und dass im verbundenen Zustand in den fluchtenden Vertiefungen ein Versteifungselement vorgesehen ist.A rotor blade for a wind turbine having a body in the form of a hollow body, wherein the hollow body has a wall as a pressure side and a wall as a suction side, which extend between a leading edge of the rotor blade and a trailing edge of the rotor blade, and a span from a connection element to the terminal of the rotor blade to the hub on one side of the hollow body to a wing tip, with at least one shear element which extends between the pressure and the suction side, characterized in that the walls of wall elements are formed of a wood material that in the outside in at least one of the walls is arranged at least one recess in which at least one stiffening element is arranged, which extends in the direction of the span of the body, that the rotor blade consists of at least two modules which are connectable to each other, that the at least two modules in the connection region j in each case have at least one recess which are aligned in the connected state of the modules, and that in the connected state in the aligned recesses a stiffening element is provided. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Holzwerkstoff um Vollholz, Brettsperrholz oder Furniersperrholz handelt, wobei bevorzugt Buchenfurniersperrholz, und/oder dass die Wandelemente wenigstens teilweise miteinander verklebt sind, und/oder dass das Scherelement als Steg ausgeführt ist, der sich bevorzugt zwischen Vorderkante und Hinterkante erstreckt, und/oder der sich zwischen den Wandungen, bevorzugt in Richtung der Spannweite des Körper, erstreckt.Rotor blade according to claim 1, characterized in that it is in the wood material to solid wood, cross-laminated timber or veneer plywood, preferably beech veneer plywood, and / or that the wall elements are at least partially glued together, and / or that the shear element is designed as a web, the preferably extends between the leading edge and trailing edge, and / or extending between the walls, preferably in the direction of the span of the body. Rotorblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Versteifungselement um einen Gurt handelt, der bevorzugt ein Kohlefaserverbundmaterial aufweist und/oder bevorzugt in die Vertiefung eingeklebt ist.Rotor blade according to claim 1 or 2, characterized in that it is the stiffening element is a belt, which preferably has a carbon fiber composite material and / or is preferably glued into the recess. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement den Verbindungsbereich der Module überbrückt.Rotor blade according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stiffening element bridges the connection region of the modules. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Wandung mit einer Beschichtung versehen ist.Rotor blade according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer side of the wall is provided with a coating. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teil der Wandelemente als brettartige Elemente ausgeführt sind, die an ihrer Breitseite miteinerander verbunden sind, und/oder dass die Hinterkante des Rotorblattes aus plattenförmigen Wandelementen gebildet ist, die bevorzugt an ihrer Schmalseite miteinander verbunden sind, und/oder dass die Wandelemente vor dem Zusammenbau vorkontouriert sind.Rotor blade according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least a part of the wall elements are designed as board-like elements which are connected to one another at their broad side, and / or that the trailing edge of the rotor blade is formed of plate-shaped wall elements, preferably at their Narrow side are connected to each other, and / or that the wall elements are precontoured prior to assembly. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung mit einer Oberflächenbehandlung versehen ist, bevor das Versteifungselement vorgesehen wird, und/oder dass das Versteifungselement mit einem Kunststoff, insbesondere einem Harz, bevorzugt Epoxydharz, mit der Oberfläche der Vertiefung verbunden ist.Rotor blade according to one of claims 1 to 6, characterized in that the recess is provided with a surface treatment before the stiffening element is provided, and / or that the stiffening element with a plastic, in particular a resin, preferably epoxy resin, connected to the surface of the recess is. Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das insbesondere aus wenigstens zwei Rotorblattmodulen besteht, die bevorzugt vor Ort zusammengesetzt werden, bei dem aus Wandelementen aus einem Holzwerkstoff ein Flügelrohling oder Flügelrohlingmodul hergestellt wird, eine äußere Oberfläche des Flügelrohlingmoduls mittels Oberflächenbearbeitung in die Rotorblattmodulform gebracht wird, in die Oberfläche des Flügelrohlings oder Flügelrohlingmoduls wenigstens eine Vertiefung eingebracht wird, in die in einem weiteren Verfahrensschritt ein Versteifungselement, bevorzugt ein Gurt, eingebracht wird, und die Oberfläche des Rotorblattes beschichtet wird.A method for producing a rotor blade for a wind turbine, in particular according to one of claims 1 to 7, which consists in particular of at least two rotor blade modules, which are preferably assembled on site, wherein from wall elements made of a wood material, a wing blank or wing blank module is made, an outer surface the wing blank module is brought into the rotor blade module mold by means of surface processing, in the surface of the wing blank or wing blank module at least one recess is introduced, in which in a further process step, a stiffening element, preferably a belt, is introduced, and the surface of the rotor blade is coated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente vorkonturiert werden und/oder mit einem Klebstoff und/oder mittels Keilzinken und/oder Schäften zu dem Flügelrohling verbunden werden.A method according to claim 8, characterized in that the wall elements are pre-contoured and / or connected to an adhesive and / or by means of finger joints and / or shanks to the wing blank. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Flügelrohlings spanabhebend erfolgt, bevorzugt durch Fräsen und/oder Schleifen, besonders bevorzugt CNC-basiert.A method according to claim 8 or 9, characterized in that the machining of the wing blank is carried out by cutting, preferably by milling and / or grinding, particularly preferably CNC-based. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtung die Oberfläche lackiert wird und/oder eine Folie aufgebracht wird.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the surface is painted as a coating and / or a film is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Vertiefung oberflächenenbehandelt wird, bevor das Versteifungselement vorgesehen wird.Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that the surface of the recess is surface treated before the stiffening element is provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Vakuuminfusion das Versteifungselement mit der Oberfläche der Vertiefung verbunden wird.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that by means of Vakuuminfusion the stiffening element is connected to the surface of the recess.
DE102016012100.9A 2016-02-11 2016-10-12 Rotor blade for a wind turbine and method for producing the rotor blade Withdrawn DE102016012100A1 (en)

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