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DE102018006086A1 - Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes Download PDF

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DE102018006086A1
DE102018006086A1 DE102018006086.2A DE102018006086A DE102018006086A1 DE 102018006086 A1 DE102018006086 A1 DE 102018006086A1 DE 102018006086 A DE102018006086 A DE 102018006086A DE 102018006086 A1 DE102018006086 A1 DE 102018006086A1
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waves
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Enno Eyb
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Senvion GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes, indem das Laminatbauteil in einer Herstellungsform (1) hergestellt wird, das Laminatbauteil aus der Herstellungsform (1) herausgenommen wird und ein Ultraschallkopf (20) auf eine Außenseite (21) des Laminatbauteils gehalten wird, der Ultraschallkopf (20) entlang der Außenseite (21) des Laminatbauteils verschoben wird und währenddessen eine Laminatdicke (d) in Abhängigkeit von der Position des Ultraschallkopfes (20) entlang einer Verschiebungslinie bestimmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes.
  • Systeme zur Inspektion von Rotorblättern sind beispielsweise aus der EP 2 551 658 A2 bekannt.
  • Es hat sich herausgestellt, dass während der Herstellung von Rotorblättern, aber auch Bauteilen von Rotorblättern wie Hauptgurten und Gurtstegen usw., Konstruktionsfehler in den Laminatbauteilen auftreten können. Dabei kann es sich um Lufteinschlüsse oder Ähnliches handeln, die die Stabilität und Festigkeit des Bauteils erheblich reduzieren. Man versucht, derartige Fehler zu vermeiden. Es ist jedoch eine Prüfung der Bauteile notwendig, damit das fehlerhafte Bauteil nicht in Rotorblätter eingebaut wird.
  • Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass es während der Herstellung von insbesondere ebenen, flächigen Laminatbauteilen durch die exotherme Reaktion beim Infundieren mit Harz und der anschließenden Abkühlung zu einer Wellenbildung in den Bauteilen kommen kann, die ebenfalls zu einer erheblichen Reduzierung der Festigkeit des Bauteils führt. Liegt das Laminat unter einer Abdeckung aus Kernmaterialien, so können die Wellen an der Innenseite des Laminates nicht mit dem Auge erkannt werden. Auch an der Außenseite des Laminats lassen sich keine Wellen erkennen, da die entstehenden Kavitäten zum Zeitpunkt der Entstehung durch das zu diesem Zeitpunkt noch flüssige Harz verfüllt werden. Ultraschallmessungen sind zwar in der Lage, auch in diesem Fall von außen die Wellenbildung zu detektieren, allerdings ist das dafür verwendete C-Scan Verfahren sehr aufwendig und teuer; außerdem erfordert es ein extremes Maß an Fachkenntnis.
  • Es ist der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung von Wellen in Laminatbauteilen zur Verfügung zu stellen, das schneller und kostengünstiger ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes gelöst, indem das Laminatbauteil in einer Herstellungsform hergestellt wird und ein Ultraschallkopf über eine Seite des Laminatbauteils gehalten wird und der Ultraschallkopf entlang des Laminatbauteils verschoben und währenddessen die Laminatdicke in Abhängigkeit von der Position des Ultraschallkopfes entlang einer Verschiebungslinie bestimmt wird.
  • Vorzugsweise wird das Laminatbauteil aus der Herstellungsform herausgenommen und der Ultraschallkopf über eine äußere Auflageseite des Laminatbauteils in der Herstellungsform geführt. Die Auflageseite ist sehr glatt und eignet sich daher für einen Schallscan, insbesondere Ultraschallscan.
  • Es ist auch denkbar, dass das Laminatbauteil innen oder außen eine Kernmaterialschicht umfasst und der Ultraschallkopf außen bzw. innen über die Laminatschicht geführt wird und dadurch die Schallreflexionen an der Grenzschicht zwischen Kernmaterialschicht und Laminat auftreten. Vorzugsweise wird der Ultraschallkopf aber über die der Kernmaterialschicht abgewandte Seite des Laminatbauteils geführt.
  • „Innen“ und „außen“ beziehen sich dabei auf einen Rotorblattquerschnitt.
  • Der Ultraschallkopf ist Teil eines Ultraschallgerätes. Der Ultraschallkopf erzeugt Ultraschallwellen, vorzugsweise im Bereich von 60 kHz bis 1 GHz, besonders bevorzugt im Bereich von 20 - 25 kHz. Der Ultraschallkopf weist auch einen Ultraschallsensor auf, der reflektierte Ultraschallwellen misst, und eine Auswerteeinheit, die aus der Zeitdifferenz des Versendens und Empfangens des Ultraschallsignals und der Kenntnis von der Schallgeschwindigkeit der Ultraschallwellen in dem vermessenen Material eine Materialdicke berechnet. Der Ultraschallkopf kann die Dicke des Laminatbauteils bis auf 0,1 mm genau bestimmten.
  • Das Ultraschallmessgerät macht von der Tatsache Gebrauch, dass bei plötzlicher Dichteänderung in dem Material eine durch das Material hindurchtretende Schallwelle an dem Übergang von einer zur anderen Materialdichte reflektiert wird. Insbesondere kann eine Reflexion der durch das Laminatbauteil hindurchlaufenden Ultraschallwellen an der Außenseite des Laminatbauteils zur Luft hin zurück in das Laminatbauteil hinein erfolgen. Entlang der Verschiebungslinie des Ultraschallkopfes stellen sich verschiedene Dicken ein, die bestimmt und vorzugsweise graphisch aufgetragen werden.
  • Das erfindungsgemäße Laminatbauteil umfasst ein Laminat, das aus mehreren Gelege-, Gewebe- oder Faserschichten, die von einem Harzsystem, insbesondere einem Epoxidharz, infundiert werden, besteht. Über die Laminatschichten kann eine Kernmaterialschicht gelegt sein, bspw. bestehend aus einem Schaum oder Balsaholz. Das Kernmaterial wird nicht von dem Epoxidharz infundiert, sondern klebt mittels des Epoxidharzes lediglich auf der Laminatschicht fest. Es bildet sich daher zwischen dem Laminat und der Kernmaterialschicht ein Dichtesprung aus, der zur Reflexion der Ultraschallwellen führt.
  • Weil die Laminatschicht von dem Epoxidharz durchtränkt ist, weist die Laminatschicht eine höhere Dichte auf als das Kernmaterial, das große Lufteinschlüsse aufweist und während des Infusionsverfahrens nicht mit dem Harzsystem infundiert wird.
  • Es bildet sich an dem Übergang zwischen Laminat und Kernmaterial oder der Luft über dem Laminat ein plötzlicher Dichtesprung aus, an dem die Ultraschallwellen reflektiert werden.
  • Vorzugsweise liegt die Außenseite des Laminats während des Herstellungsverfahrens des Laminatbauteils auf einer Auflagefläche der Herstellungsform auf. Nach der Harzinfusion ist die Außenseite glatt, vorzugsweise spiegelglatt. Das Laminatbauteil wird aus der Herstellungsform herausgenommen und der Ultraschallkopf auf die spiegelglatte Außenseite unter Berührung aufgesetzt, ggf. unter Verwendung eines Koppelmediums wie Wasser Der Ultraschallkopf sondert Ultraschallwellen ab, die durch das Laminat hindurchdringen und an der Rückwand des Laminates am Übergang zum Kernmaterial oder Luft reflektiert werden und zurück zur Außenfläche des Laminatbauteils reflektiert werden und dort von dem im Ultraschallkopf befindlichen Sensor wiederum detektiert werden.
  • Das Ultraschallmessgerät kann durch eine Messung der Laufzeit des Ultraschallsignals eine Dicke des Laminatbauteils an einem bestimmten Punkt bestimmen. Durch mehrere Ist-Messungen entlang der Verschiebungslinie, vorzugsweise eines Längsschnittes des Laminatbauteils, kann ein Profil des Laminatbauteils als Ist-Dickenprofil bestimmt werden. Vorzugsweise wird das Ist-Dickenprofil mit einem Soll-Dickenprofil verglichen, und Maxima von Abweichungen werden ermittelt. Das Solldickenprofil kann auch eine gleichbleibend dicke Laminatschicht sein.
  • Beim Herstellungsverfahren kann sich ein Wellenprofil in dem Laminat ausbilden. Da das Laminat mit der Außenseite auf der Auflagefläche der Herstellungsform aufliegt, wird das Wellenprofil an der Außenseite durch das zunächst flüssige und dann sich verfestigende Harz vollkommen ausgeglichen. Die Außenseite ist spiegelglatt. Das Wellenprofil bleibt aber auf der der Auflagefläche abgewandten Seite bestehen und wird sogar noch von der auf der abgewandten Seite aufliegenden Kernmaterialschicht überdeckt und verdeckt. Das Wellenprofil ist von außen nicht mehr sichtbar. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine kostengünstige Detektion.
  • Günstigerweise wird als Laminatbauteil ein Gurt, vorzugsweise ein Hauptgurt, verwendet. Gurte, insbesondere Hauptgurte, müssen hohen Belastungen standhalten. Wellenbildung in den Gurten muss ausgeschlossen werden.
  • Vorzugsweise wird der Ultraschallkopf entlang eines Längsschnittes verschoben.
  • Günstigerweise wird eine Ist-Dicke des Laminatbauteils ermittelt und die Ist-Dicke mit einer Soll-Dicke verglichen. Vorzugsweise wird ein Abweichungsprofil oder Differenzprofil durch Subtraktion beider Dicken an jedem Punkt ermittelt.
  • Vorzugsweise werden aus dem Abweichungsprofil Steigungen und Gefälle ermittelt.
  • Tatsächlich wird ein Laminatbauteil nur dann als unbrauchbar klassifiziert, wenn es ein ungewolltes Wellenprofil aufweist.
  • Als nachteilig hat sich die Reihenfolge Steigung - Gefälle im Abweichungsprofil herausgestellt. Steigung und ein sich anschließendes Gefälle stellen im Abweichungsprofil einen einzelnen Wellenberg dar. Wellen haben zwei Flanken. Wenn Reihenfolgen Steigung - Gefälle bzw. Gefälle - Steigung gemessen werden, wird das Laminatbauteil ausgesondert oder nachgemessen oder anderweitig behandelt.
  • Im Abweichungsprofil können auch einzelne steile Steigungen oder Gefälle auftreten. Dabei handelt es sich dann in der Regel um gewünschte Lagensprünge. Lagensprünge haben nur eine Flanke. Lagen können an Sprungstellen auslaufen oder neu beginnen. Derartige Lagensprünge sind gewollt und führen nicht dazu, dass das Laminatbauteil aussortiert wird.
  • Üblicherweise bewegen sich die Maxima von Abweichungen zwischen einem Tal und einem sich anschließenden Wellenberg in der Größenordnung von 1 bis 3 mm.
  • Nachdem in einem Bereich des Laminatbauteils eine Welle detektiert wurde, wird günstigerweise eine Nachmessung mit einem C-Scan Verfahren durchgeführt.
  • Das C-Scan Verfahren ist aufwendig und teuer, da es eine zweidimensionale Erfassung des Profils des Laminats über einen Bereich ermöglicht. Die Ergebnisse des C-Scans sind zuverlässiger, aber das Verfahren ist zeitaufwendig.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in drei Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht einer Herstellungsform eines Gurtes mit Gurt,
    • 2 einen aus der Herstellungsform entnommenen Gurt mit aufgesetztem Ultraschallkopf,
    • 3 eine grafische Darstellung einer entlang eines Längsschnitts des Gurtes gemessenen Dicke eines Laminats.
  • In 1 ist schematisch eine Herstellungsform 1 für einen Gurt, insbesondere einen Gurt 2 eines Rotorblattes dargestellt. In 1 ist der Gurt 2 in der Herstellungsform 1 angeordnet.
  • Rotorblätter sind üblicherweise aus einer saugseitigen Rotorblatthalbschale und einer druckseitigen Rotorblatthalbschale hergestellt. Die Rotorblatthalbschalen werden an ihren Vorderkanten zu einer Nase und an ihren Hinterkanten miteinander verklebt. Im Inneren des Rotorblattes ist üblicherweise mindestens ein Steg vorgesehen, der die saugseitige mit der druckseitigen Rotorblatthalbschale im Inneren verbindet. Der Steg verläuft im Inneren des Rotorblattes von einer Rotorblattwurzel bis in den Bereich der Rotorblattspitze. Der Steg verläuft etwa in dem Bereich des Rotorblattes, in dem das Rotorblatt die größte Rotorblattdicke aufweist. Entlang einer Innenseite der druckseitigen Rotorblatthalbschale und entlang einer Innenseite der saugseitigen Rotorblatthalbschale ist jeweils ein Gurt 2 auf die Innenseite der Rotorblatthalbschale auflaminiert. Auf jedem der Gurte 2 ist der Hauptsteg mit jeweils einem seiner beiden Hauptstegfüße aufgeklebt. Beide Gurte 2 nehmen Belastungen, insbesondere in Schlagrichtung und senkrecht zur Schlagrichtung des Rotorblattes auf.
  • Das Rotorblatt kann über die beiden Gurte 2 und weitere Nebengurte und dazugehörend einen Hauptsteg und weitere Nebenstege verfügen.
  • Der Gurt 2 ist ein streifenförmiges Laminatbauteil, das eine über seine Längsausdehnung in Längsrichtung L des Rotorblattes gleichbleibende Breite aufweist, die sich zur Rotorblattspitze hin im Abschnitt der Rotorblattspitze verjüngen kann. Der Gurt 2 kann eine über seine Längsausdehnung gleichbleibende oder zur Rotorblattspitze hin, insbesondere im Abschnitt der Rotorblattspitze, geringer werdende Dicke aufweisen. Die beiden Gurte 2 sind von innen auf die Innenseite der Rotorblattschale aufgeklebt und dann ggf. noch mit einer weiteren Laminatschicht überlaminiert und somit fest auf der Innenseite der beiden Rotorblatthalbschalen aufgeklebt. Sie können auch in die Rotorblatthalbschale integriert sein und überlaminiert werden.
  • Die Gurte 2 werden in beiden Fällen separat in der Herstellungsform 1 hergestellt. Sie weisen im Wesentlichen eine oder mehrere Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 auf, die zur Herstellung des Gurtes 2 direkt auf die Herstellungsform 1 aufgelegt sind. Über die Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 können dann Kernmaterialschichten 6 aus Schaum oder Balsaholz aufgelegt werden. Anschließend werden die Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 und die Kernmaterialschichten 6, die auf die Herstellungsform aufgelegt sind, oberhalb der Herstellungsform mit einer Folie luftdicht abgedichtet und in einem Infusionsverfahren mit einem Harz infundiert.
  • Jeder der Gurte 2 wird in einer individuell bestimmten Herstellungsform 1 gefertigt. Die übereinander angeordneten Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 und die Kernmaterialschichten 6 bilden ein trockenes Halbzeug aus. Das Halbzeug wird beispielsweise in einem „resin injection moulding“ RIM-Verfahren oder „resin transfer moulding“ RTM-Verfahren mit einem Harzsystem infundiert. Das Harzsystem härtet in einer zunächst exothermen chemischen Reaktion und unter anschließender Wärmezufuhr innerhalb des Halbzeugs aus. Dem harzgetränkten Halbzeug wird, nachdem es in der exothermen Reaktion einen sogenannten exothermen Peak durchschritten hat, extern Wärme zugeführt, um es auf einer niedrigeren, aber bestimmten Prozesstemperatur zu halten. Auf der Prozesstemperatur härtet das Harzsystem dann vollständig aus und vernetzt. Üblicherweise wird das Halbzeug in der vorgegebenen Schichtung auf der Auflagefläche 3 der Herstellungsform 1 positioniert und nach der vollständigen Schichtung mit einer Vakuumfolie überdeckt, die an den Rändern der Herstellungsformhalbschale abgedichtet wird. Die Formhalbschale und/oder Vakuumfolie weist mehrere Zuführungen und Abführungen auf, durch die das flüssige Harzsystem in das Halbzeug hineingesogen werden kann. Bei dem Harzsystem handelt es sich vorzugsweise um einen Zwei-Komponentenkleber, insbesondere ein Epoxidharzsystem.
  • Die Gurte 2 werden üblicherweise als Laminat 7 mit den aufliegenden Kernmaterialschichten 6 gefertigt, wobei der Gurt 2 das Laminat 7 aufweist, bestehend aus den Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 sowie den daran angeklebten Kernmaterialschichten 6. Bei dem Laminat 7 handelt es sich üblicherweise um die mit dem Harzsystem getränkten Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4. Bei den Kernmaterialschichten 6 kann es sich um unterschiedliche Schaumarten handeln, bei den Schäumen kann es sich um PVC, SAN oder Polyurethanschäume handeln, die Anteile von Balsaholz aufweisen können. Es kann sich aber auch um Schäume wie Polystyrol beispielsweise Compax 90 der Firma Dow Chemical handeln.
  • Das Harzsystem infundiert insbesondere in die Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten 4 des Halbzeugs. Die Kernmaterialschichten 6 werden nur wenig, hauptsächlich am Rand, mit dem Harzsystem versehen, so dass die Kernmaterialschichten 6 auf den Faserlagen aufkleben.
  • Der Gurt 2 wird anschließend mit den Kernmaterialschichten 6 auf die Innenseite der Rotorblatthalbschale geklebt, so dass sich durch die Rotorblatthalbschale, die Kernmaterialschichten 6 und das Laminat 7 des Gurtes 2 eine Sandwichbauweise ausbildet.
  • Durch die exotherme Reaktion und das erst anschließende Abkühlen kommt es vor, dass sich in dem Laminat 7 Wellen ausbilden. Wellenkämme 8 verlaufen senkrecht oder quer zu einer Längsrichtung L, und Wellentäler 9 und die Wellenkämme 8 wechseln sich in Längsrichtung L ab. 1 und 2 zeigen die Wellenbildung in einer stark übertriebenen Ausgestaltung. Häufig tritt kein sich wiederholendes Wellenmuster auf, sondern Täler werden von Wellenbergen und wiederum Tälern gefolgt. Es liegt also eine einzelne Welle bzw. ein einzelner Wellenberg vor.
  • Die Wellen weisen eine Höhe zwischen dem Wellenkamm 8 und dem Wellental 9 von etwa 1 bis 3 mm auf. Die Wellenlänge ist hier der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Wellentälern 9, zwischen denen ein Wellenkamm 8 angeordnet ist. Die Wellenlängen bewegen sich in einer Größenordnung des 100-fache der Wellenhöhe, also zwischen 100 mm und 300 mm, wenn die Wellen für das Laminatbauteil als schädlich anzusehen sind. Die Wellenkämme 8 sind an sich mit bloßem Auge erkennbar. Problematisch ist jedoch, dass die über dem Wellenprofil des Laminats 7 angeordneten Kernmaterialschichten 6 das sichtbare Wellenprofil deutlich nivellieren. Zwar sind auch in den Kernmaterialschichten 6 noch Wellen zu erkennen, jedoch weisen sie üblicherweise einen Wellenabstand von mehreren Metern auf, so dass das Wellenprofil mit bloßem Auge nicht mehr wahrgenommen werden kann. Ein Wellenprofil in einer Außenseite des Kernmaterials 6 ist in 1 nicht eingezeichnet.
  • Wellen im Laminat 7 haben sich für die Zugfestigkeit des Gurtes 2 als ausgesprochen nachteilig erwiesen. Wenn ein Wellenprofil in den Gurten 2 festgestellt wird, müssen die Gurte 2 aussortiert werden und können nicht mehr zur Konstruktion eines Rotorblattes verwendet werden.
  • Um feststellen zu können, ob tatsächlich ein Wellenprofil im Laminat 7 vorliegt, werden die Gurte 2 aus der Herstellungsform 1 in der 1 herausgenommen und gemäß 2 mit einem Ultraschallkopf 20 eines Ultraschallmessgerätes entlang eines Schnittes in Längsrichtung L, der etwa mittig entlang des Gurtes 2 verläuft, vermessen.
  • Ein Ultraschallkopf wird auf eine Außenseite 21 des Gurtes 2 gemäß 2 unter direktem Kontakt mit der Außenseite 21 aufgesetzt. Die Außenseite 21 des Laminates 7 des Gurtes 2 ist spiegelglatt, da das Laminat 7 auf der Auflagefläche 3 der Herstellungsform 1 lag und die Wellentäler 9 und Wellenkämme 8 bei Wellenbildung durch das flüssige Harzsystem vollständig an der Außenseite 21 ausgeglichen werden.
  • Die Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, dass an dem Übergang von harzgetränktem Laminat 7 zu den Kernmaterialschichten 6 eine plötzliche Dichteänderung des Materials auftritt, durch die Ultraschallwellen, die vom Ultraschallkopf 20 ausgesendet werden, als Rückwandecho zum Ultraschallkopf 20 zurückreflektiert werden. Die Dichte des Laminates 7 wird entscheidend von der Dichte des ausgehärteten Epoxidharzes bestimmt, so dass es unerheblich ist, ob das Laminatbauteil nur aus Epoxidharz oder Epoxidharz plus Faserbestandteilen besteht, zumindest ist der Unterschied unerheblich gegenüber dem Dichteunterschied zwischen dem Laminat 7 und den Kernmaterialschichten 6. Das Kernmaterial der Kernmaterialschichten 6 ist ein Material, das wesentlich aus Luft besteht, da es sich um einen Schaum oder ein sehr offenporiges Balsaholz handelt.
  • Die vom Ultraschallkopf 20 ausgesendeten Ultraschallwellen werden als Echo oder Reflexion an der Übergangsschicht zwischen dem Laminat 7 und den Kernmaterialschichten 6 vom Ultraschallkopf 20 auch wieder registriert, und aus der Laufzeit des Signals kann bis auf Bruchteile von mm auf eine Dicke d des Laminates 7 an der Stelle der Messung geschlossen werden. Der Ultraschallkopf wird dabei senkrecht auf die Außenseite 21 gehalten. Die Ultraschallwellen werden senkrecht zur Außenseite 21 in das Laminat 7 gesendet.
  • Das Ultraschallmessgerät ermöglicht es, die Dicke d des Laminates 7 in Abhängigkeit von einer Stelle e entlang eines Längsschnittes, an dem die Messung erfolgt, zu bestimmen, so dass ein Graph, etwa gemäß 3, durch eine einfache Dickenmessung entlang des Schnittes bestimmbar ist.
  • Üblicherweise wird bei der Datendarstellung von Ultraschallmessdaten zwischen einem sogenannten A-Scan, B-Scan und C-Scan unterschieden.
  • Bei einem A-Scan wird die Signalstärke eines Rückwandechos an einem bestimmten Punkt bestimmt. Bei einem B-Scan wird das Rückwandecho entlang eines Schnittes bestimmt. Bei einem C-Scan wird das Rückwandecho in einer XY-Ebene aufgenommen, und es wird ein flächiges Profil bestimmt. Erfindungsgemäß liegt hier eine Art B-Scan vor, bei dem das Rückwandecho entlang des Längsschnittes des Gurtes 2 aufgenommen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auf einfache und kostengünstige Weise, durch einen B-Scan zu bestimmen, ob sich überhaupt ein Wellenprofil im Laminat 7 während des Herstellungsverfahrens ausgebildet hat.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren macht dabei von der Tatsache Gebrauch, dass sich die Wellen üblicherweise über die gesamte Breite des Gurtes 2 erstrecken, so dass die Messung entlang des Schnittes in Längsrichtung L hinreichend ist, um die Existenz eines Wellenprofils zu bestimmen.
  • Wenn das erfindungsgemäße Verfahren die Existenz eines Wellenprofils erkennt, kann die Stelle, an der sich das vermeintliche Wellenprofil ausgebildet hat, nochmals in einem aufwendigeren C-Scan Verfahren nachkontrolliert werden. Sollte sich dann die Auffassung bestätigen, dass sich ein Wellenprofil bei einem Herstellungsverfahren ausgebildet hat, müsste der Gurt 2 entsorgt oder repariert werden; er sollte zumindest nicht mehr unmittelbar in einem Rotorblatt eingebaut werden oder falls er verbaut wurde, repariert werden. Bei der Auswertung eines Wellenprofils gemäß 3 ist darauf zu achten, dass Änderungen in der Laminatdichte durchaus auch durch gewollte Lagensprünge, also zusätzliche Lagen oder eine geringere Anzahl an Lagen in Längsrichtung L, verursacht werden können. Lagensprünge sind gewollt, und sie sind von einer ungewollten Wellenbildung zu unterscheiden.
  • Bei der Auswertung des Profils wird daher auch mitausgewertet werden, wie groß der Gradient, also die Steigung der Welle vor und hinter dem Wellenkamm 8, ist, und es wird eine ungewollte Welle nur dann signalisiert, wenn die Steigung unterhalb einer Maximalsteigung oder oberhalb einer Minimalsteigung liegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Herstellungsform
    2
    Gurt
    3
    Auflagefläche
    4
    Faser-, Gelege- oder Gewebeschichten
    6
    Kernmaterialschichten
    7
    Laminat
    8
    Wellenkamm
    9
    Wellental
    20
    Ultraschallkopf
    21
    Außenseite des Gurtes
    d
    Dicke
    e
    Stelle entlang des Längsschnittes
    L
    Längsrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2551658 A2 [0002]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Bestimmung von Wellen von Laminatbauteilen eines Rotorblattes, indem das Laminatbauteil in einer Herstellungsform (1) hergestellt wird, das Laminatbauteil aus der Herstellungsform (1) herausgenommen wird und ein Ultraschallkopf (20) über eine Seite (21) des Laminatbauteils gehalten wird, der Ultraschallkopf (20) entlang der Seite (21) des Laminatbauteils verschoben wird und währenddessen eine Laminatdicke (d) in Abhängigkeit von der Position des Ultraschallkopfes (20) entlang einer Verschiebungslinie bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gurt (2) als Laminatbauteil verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminatbauteil aus einer Laminatschicht und einer Kernmaterialschicht (6) gebildet wird und der Ultraschallkopf (20) auf die der Kernmaterialschicht gegenüberliegenden Seite (21) gehalten wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallkopf (20) entlang eines Längsschnitts des Laminatbauteils verschoben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laminatdicke (d) in Abhängigkeit von der Länge des Längsschnitts bestimmt wird und ein Ist-Dickenprofil bestimmt wird und das Ist-Dickenprofil mit einem Soll-Dickenprofil verglichen wird und ein Abweichungsprofil ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Abweichungsprofil Steigungen und Gefälle ermittelt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihenfolge Steigung - Gefälle im Abweichungsprofils ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ultraschallwellen in einem Bereich von 16 kHz bis 1 GHz verwendet werden.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der detektierten Welle eine Nachmessung in einem C-Scan Verfahren durchgeführt wird.
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