DE20320714U1

DE20320714U1 - Rotor blade for wind power generator has shell with internal stiffening straps having glass fiber and carbon fiber reinforced sections to increase stiffness

Info

Publication number: DE20320714U1
Application number: DE20320714U
Authority: DE
Original assignee: Repower Systems SE
Current assignee: Senvion GmbH
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2013-05-03
Also published as: DE20206942U1; WO2003093672A1; AU2003233225A1; DE10392111D2

Abstract

The rotor blade (1) has a shell stiffened against bending by pairs of straps (3a) and intermediate rails. The straps consist of plastic with longitudinal reinforcement, and have glass fiber or carbon fiber reinforced sections (5,6). The sections are fastened to each other in a connection point (7), and a part of the glass fiber section overlapping the connection point, is thicker by the amount, by which its ductile yield is higher than that of the carbon fiber section. The straps are formed and hardened in situ. The length of the glass fiber section is at least 30% of the rotor blade length, and both sections are approx. 50% of the blade length.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art.The The invention relates to a rotor blade in the preamble of the claim 1 mentioned type.

Die gattungsgemäße Rotorblattkonstruktion entspricht dem Standard bei derzeit in Europa gebauten Windenergieanlagen. Die sehr leichte Schale solcher Rotorblätter weist nur eine geringe Eigensteifigkeit auf und ist daher mit an die Schale anlaminierten Gurten verstärkt, die über die wesentliche Länge des Rotorblattes laufen und mit in Längsrichtung laufenden Fasern für die Aufnahme hoher Zug- und Druckkräfte ausgebildet sind. Biegekräfte am Rotorblatt treten insbesondere durch Windbelastung in Schlagrichtung auf, also in Richtung senkrecht zur Umlaufebene des Blattes. Dabei verbiegt ein Rotorblatt an jeder Stelle bevorzugt in Richtung senkrecht zu seiner Profilsehne, also der Linie, die in einer quer zur Längserstreckung des Blattes stehenden Querschnittsebene von der verrundeten Blattnase bis zum dünn auslaufenden hinteren Ende verläuft. Die Gurte sind symmetrisch zur Profilsehne gegenüberliegend angeordnet und mit als längsverlaufende Wände ausgebildeten Stegen zwischen den Gurten ausgestützt. Sie bilden damit ein ausgesteiftes Tragprofil hoher Biegesteifigkeit in Richtung quer zur Profilsehne des Blattes.The generic rotor blade design corresponds the standard for wind turbines currently built in Europe. The very light shell of such rotor blades has only a small Stiffness and is therefore with laminated to the shell straps strengthened the above the essential length run the rotor blade and running longitudinally with fibers for the Recording high tensile and compressive forces are formed. bending forces on the rotor blade occur in particular by wind load in the direction of impact on, so in the direction perpendicular to the orbital plane of the sheet. there bends a rotor blade at each point preferably in the direction perpendicular to its chord, that is, the line in a transverse to the longitudinal extent of the sheet standing cross-sectional plane of the rounded leaf nose until thin expiring rear end runs. The straps are arranged symmetrically opposite to the chord and with as longitudinal Walls trained Bars supported between the straps. They thus form a stiffened Support profile high bending stiffness in the direction transverse to the chord of the leaf.

Biegesteifigkeit in Schlagrichtung ist für gattungsgemäße Rotorblätter von wesentlicher Bedeutung. Damit wird u.a. vermieden, daß ein Rotorblatt bei hoher Belastung gegen den Turm der Windenergieanlage schlagen kann. Ferner muß erreicht werden, daß die Biegesteifigkeit des Rotorblattes so hoch ist, daß die Eigenfrequenz des Rotorblattes, die im Wesentlichen proportional von der Steifigkeit und umgekehrt proprtional von der Masse abhängt, bei im Betrieb auftretenden Drehzahlen des Rotors nicht angeregt wird.bending stiffness in the direction of impact is for generic rotor blades of essential importance. This will u.a. avoided that a rotor blade at high load against the tower of the wind turbine can beat. Furthermore, it must be achieved be that the Flexural rigidity of the rotor blade is so high that the natural frequency of the rotor blade, which is substantially proportional to the stiffness and vice versa proprtionally depends on the mass, when occurring during operation Rotational speeds of the rotor is not excited.

Gattungsgemäße Rotorblätter weisen üblicherweise Gurte mit Glasfaserverstärkung auf. Diese ist kostengünstig, hat jedoch den Nachteil geringer Steifigkeit und hohen Gewichts. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Verstärkung Carbonfasern zu verwenden. Carbonfaserverstärkte Kunststoffe sind erheblich leichter bei höherer Steifigkeit. Nachteilig dabei sind allerdings die wesentlich höheren Kosten.Generic rotor blades usually have Straps with glass fiber reinforcement on. This is inexpensive, however, has the disadvantage of low rigidity and high weight. It has also been proposed to reinforce carbon fibers to use. Carbon fiber reinforced Plastics are considerably lighter with higher rigidity. adversely However, there are the much higher costs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Rotorblatt bei geringen Kosten steifer auszubilden.The The object of the present invention is a generic rotor blade to be stiffer at low cost.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß weisen die Gurte, die in üblicher Ausbildung paarweise, also z.B. zu zweit oder zu viert in einem Rotorblatt vorgesehen sein können, in Längsrichtung einen glasfaserverstärkten und einen carbonfaserverstärkten Abschnitt auf. Dadurch ergibt sich, da nur ein Teil der Länge des Rotorblattes mit Carbon fasern versehen ist, eine nur geringe Kostenerhöhung, wobei sich allerdings eine erhebliche Gewichtsreduzierung ergibt. Dadurch kann auch an den anderen Teilen des Rotorblattes die Steifigkeit verringert und somit das Gewicht des Blattes insgesamt deutlich reduziert werden. Dadurch können die Mehrkosten, die durch den Einsatz von Carbonfasern entstehen, kompensiert werden. Darüber hinaus führt die Gewichtsreduzierung auch zu Kosteneinsparungen an der gesamten Windenergieanlage. Die abschnittsweise Anordnung reiner Glasfasern und Carbonfasern ist notwendig, da die beiden Faserarten wegen ihres unterschiedlichen Dehnverhaltens nicht gemischt verwendbar sind.According to the invention the straps that are in ordinary Training in pairs, so e.g. for two or four in one Rotor blade can be provided longitudinal a glass fiber reinforced and a carbon fiber reinforced Section on. This results because only part of the length of the Rotor blade is provided with carbon fibers, a small increase in cost, where However, a significant weight reduction results. Thereby can also on the other parts of the rotor blade the rigidity decreases and thus the weight of the sheet overall significantly be reduced. Thereby can the additional costs of using carbon fibers, be compensated. About that leads out The weight reduction also leads to cost savings on the whole Wind turbine. The section-wise arrangement of pure glass fibers and carbon fibers is necessary because the two fiber types because of their different expansion behavior can not be used mixed.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Wenn der carbonfaserverstärkte Abschnitt eines Gurtes radial außen liegt, kann der innenliegende glasfaserverstärkte Abschnitt durch die Gewichtsentlastung und Entlastung von dynamischen Kräften leichter und somit billiger gestaltet sein, so daß bei gleicher Steifigkeit, wie bei einem durchgehend glasfaserverstärkten Rotorblatt, die Gesamtkosten auch angesichts der erheblich höheren Kosten von carbonfaserverstärktem Kunststoff nicht höher liegen. Es ergibt sich eine hervorragende Biegesteifigkeit des Rotorblattes und insbesondere eine wesentliche Verringerung von Gefahren durch Schwingungen, da die außen liegenden Bereiche des Rotorblattes wesentlich leichter sind und sich dadurch die Eigenfrequenz des Rotorblattes soweit erhöht, daß sie auch bei den höchsten, im Betrieb vorkommenden Drehzahlen des Rotors nicht angeregt werden kann.Advantageous the features of claim 2 are provided. If the carbon fiber reinforced section a belt radially outside is located, the internal glass fiber reinforced section through the weight relief and relief of dynamic forces easier and thus cheaper be designed so that at same rigidity as in a continuous glass fiber reinforced rotor blade, the total cost, even in view of the significantly higher cost of carbon fiber reinforced plastic not higher. This results in an excellent bending stiffness of the rotor blade and in particular a substantial reduction of hazards due to vibrations, because the outside lying areas of the rotor blade are much lighter and This increases the natural frequency of the rotor blade so far that they too at the highest, operating speeds of the rotor are not excited can.

An der Verbindungsstelle der Gurtabschnitte sind diese zug- und druckfest miteinander zu verbinden. Es können beispielsweise vorgefertigte Abschnitte überlappend miteinander verschraubt oder über Flansche verbunden sein. Vorzugsweise sind jedoch die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Bei Aneinanderbefestigung der Abschnitte mit Bereichen sich jeweils aufeinander zu verjüngen dem Querschnittes lassen sich besonders günstige Festigkeitseigenschaften der Verbindungsstelle erreichen.At the junction of the belt sections these are tensile and pressure resistant to connect with each other. It can For example, prefabricated sections screwed together overlapping each other or over Flanges connected. Preferably, however, the features of Claim 3 provided. When attaching the sections together with areas each to each other to rejuvenate the cross section especially cheap Achieve strength properties of the joint.

Hat der Glasfaserabschnitt an der Stelle, an der die Verjüngung beginnt, den Querschnitt, den er bei durchgängiger Ausbildung des Gurtes mit Glasfasern an dieser Stelle haben müßte und geht sodann durch die wechselseitige Verjüngung der Querschnittsanteil allmählich von Glasfaser auf Carbonfaser über, so ergeben sich hier Probleme mit der unterschiedlichen Dehnbarkeit der verschiedenen Fasern. Glasfasern weisen wesentlich höhere Dehnbarkeit und Bruchgrenze als Carbonfasern auf. An Bereichen der Verbindungsstelle mit großem Glasfaseranteil und kleinem Carbonfaseranteil kommt es somit zu einer Überdehnung der Carbonfasern bis über die Bruchgrenze. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Durch diese Verdickung des Glasfaseranteiles des Gurtes an der Verbindungsstelle läßt sich erreichen, daß die Dehnbarkeit des Glasfaseranteiles auf die des Carbonfaseranteiles reduziert wird, so daß die Überdehnung des Carbonfaseranteiles vermieden wird.Has the glass fiber section at the point where the taper begins, the cross-section, which he would have in continuous training of the belt with glass fibers at this point and then goes through the mutual taper of the cross-sectional gradually from fiberglass to carbon fiber over, so arise here Problems with the different extensibility of the different fibers. Glass fibers have much higher extensibility and breaking point as carbon fibers. At areas of the connection point with a large proportion of glass fiber and small proportion of carbon fiber, overstretching of the carbon fibers thus occurs up to beyond the breaking point. Advantageously, therefore, the features of claim 4 are provided. By this thickening of the glass fiber portion of the belt at the junction can be achieved that the extensibility of the glass fiber content is reduced to that of the carbon fiber content, so that the overstretching of the carbon fiber content is avoided.

Die Gurte können hoch und schmal, vorzugsweise jedoch gemäß Anspruch 5 mit größerer Breite und geringerer Höhe ausgebildet werden. In diesem Fall genügt ein Gurt auf jeder Seite des Rotorblattes, der sich über einen größeren Teil der Breite des Rotorblattes erstrecken kann. Diese Ausbildung erleichtert auch bei der Herstellung die schichtweise Faseraufbringung.The Straps can high and narrow, but preferably according to claim 5 with a larger width and lower altitude be formed. In this case, a belt on each side is sufficient of the rotor blade, which is about a bigger part can extend the width of the rotor blade. This training facilitates also in the production, the layered fiber application.

Bei dem bevorzugten Gurtquerschnitt mit größerer Breite ist die Verbindungsstelle vorzugsweise gemäß Anspruch 6 ausgebildet, wobei also die Verjüngungen der Abschnitte als Höhenverjüngung ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine sehr große Kontaktfläche zwischen den Abschnitten im Verjüngungsbereich und es wird auch die Herstellung durch schichtweise Aufbringung erleichtert.at the preferred belt cross section with greater width is the connection point preferably according to claim 6 formed, so that the tapering of the sections as Height taper formed is. This results in a very large contact area between the sections in the rejuvenation area and it is also the production by layered application facilitated.

Die Gurte könnten alternativ in der erforderlichen Form vorgefertigt und vorausgehärtet angeliefert und im Blatt, beispielsweise durch Verklebung mit der Schale, befestigt werden. Vorzugsweise sind jedoch die Merkmale des Anspruches 7 vorgesehen. Hierbei wird in an sich üblicher Weise an Ort und Stelle der Gurt angefertigt und ausgehärtet. Es entfällt die nachträgliche Verklebung mit der Schale und insbesondere ergeben sich wesentliche Vorteile bei der Herstellung der Verbindungsstelle, die z.B. unter schichtweiser Verlegung von Fasern abgestufter Länge an der Verbindungsstelle mit Verjüngung und Verdickung des Glasfaserabschnittes an der Verbindungsstelle präzise eingebracht werden können.The Straps could alternatively prefabricated in the required form and delivered pre-hardened and in the sheet, for example by gluing to the shell, attached become. Preferably, however, the features of claim 7 are provided. in this connection becomes more common in itself Made in place the harness and cured. It deleted the subsequent Bonding with the shell and in particular arise essential Advantages in the preparation of the joint, e.g. under stratified Laying fibers of graduated length at the joint with rejuvenation and thickening of the glass fiber section at the joint precise can be introduced.

Vorzugsweise sind die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen, womit, insbesondere bei Ausbildung gemäß Anspruch 9 sich günstige Verhältnisse für Kosten, Steifigkeit, Gewicht und Schutz gegen Resonanzbruch ergeben.Preferably the features of claim 8 are provided, which, in particular in training according to claim 9 cheap conditions for costs, Rigidity, weight and protection against resonance break result.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, es zeigen:In In the drawings, the invention is for example and schematically shown, it show:

1 eine Frontansicht auf eine Windenergieanlage, 1 a front view of a wind energy plant,

2 eine Seitenansicht der Windenergieanlage der 1, 2 a side view of the wind turbine of the 1 .

3 eine Schnittdarstellung eines Rotorblattes der Windenergieanlage der 1 und 2 im Schnitt der Linie 3-3 in 4, 3 a sectional view of a rotor blade of the wind turbine of the 1 and 2 in section of line 3-3 in 4 .

4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in 3 und 4 a section along line 4-4 in 3 and

5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in 3 durch die Verbindungsstelle zwischen den Abschnitten. 5 a section along line 5-5 in 3 through the junction between the sections.

Die 1 und 2 zeigen in einer Ansicht in Richtung der Rotorachse bzw. quer dazu eine Windenergieanlage mit einem auf einem Boden aufgestellten Turm, an dessen Spitze eine drehbare Gondel einen um eine im Wesentlichen waagerechte Achse umlaufenden Rotor trägt, der aus drei Rotorblättern 1 besteht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Windenergieanlage im Leistungsbereich einiger MW liegt die Länge des Rotorblattes 1 bei etwa 40 m.The 1 and 2 show in a view in the direction of the rotor axis or transversely to a wind turbine with a towered on a ground tower at the top of a rotatable nacelle carries a rotating about a substantially horizontal axis rotor consisting of three rotor blades 1 consists. In the illustrated embodiment of a wind turbine in the power range of some MW is the length of the rotor blade 1 at about 40 m.

Die Schnittdarstellungen der 3 und 4 zeigen den inneren Aufbau eines Rotorblattes 1 mit einer relativ dünnen Schale 2, die üblicherweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht, jedoch auch als Sandwichkonstruktion ausgebildet sein kann, und die auf ihrer Innenseite, und zwar auf den in Richtung der Rotordrehachse vorn und hinten liegenden Flächen je einen anlaminierten Gurt 3a, 3b trägt. Die Gurte 3a und 3b sind im Ausführungsbeispiel im wesentlichen identisch ausgebildet. Anstelle jedes der Gurte 3a, 3b, wie in der Ausführungsform dargestellt, können auch mehrere parallele Gurte in schmalerer Ausbildung vorgesehen sein.The sectional views of the 3 and 4 show the internal structure of a rotor blade 1 with a relatively thin shell 2 , which is usually made of glass fiber reinforced plastic, but may also be designed as a sandwich construction, and on its inside, on the front and rear in the direction of the rotor axis of rotation each a laminated belt 3a . 3b wearing. The straps 3a and 3b are formed in the embodiment substantially identical. Instead of each of the straps 3a . 3b As shown in the embodiment, a plurality of parallel straps may be provided in a narrower training.

Wie 4 zeigt, sind zwischen den Gurten 3a und 3b Stege 4 vorgesehen, die als über die Länge des Gurtes durchgehende, ausgesteifte flächige Platten ausgebildet sind. Mit den Gurten 3a und 3b und den Stegen 4 ergibt sich ein in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene der 3, also senkrecht zu der in 4 dargestellten Profilsehne 20 biegesteifes Profil.As 4 shows are between the straps 3a and 3b Stege 4 provided, which are formed as over the length of the belt continuous, stiffened flat plates. With the straps 3a and 3b and the jetties 4 results in a direction perpendicular to the plane of the 3 , ie perpendicular to the in 4 shown chord 20 rigid profile.

Wie 3 zeigt, weist jeder der Gurte 3a, 3b in Längsrichtung des Blattes zwei Abschnitte 5, 6 auf, die an einer Verbindungsstelle 7 in geeigneter Weise miteinander verbunden sind.As 3 shows, each of the belts points 3a . 3b in the longitudinal direction of the sheet two sections 5 . 6 on that at a junction 7 are suitably connected to each other.

In ganzer Länge ist jeder der Gurte 3a, 3b aus faserverstärktem Kunststoff mit in Längsrichtung des Gurtes, also unidirektional verlaufenden Verstärkungsfasern ausgebildet. Bei den Abschnitten 5 und 6 werden jedoch unterschiedliche Fasermaterialien verwendet, und zwar in einem der Abschnitte Glasfasern und im anderen der Abschnitte Carbonfasern. Im Ausführungsbeispiel verlaufen beide Abschnitte 5, 6 über etwa die Hälfte der Länge des Rotorblattes 1.Full length is each of the straps 3a . 3b made of fiber-reinforced plastic with in the longitudinal direction of the belt, so unidirectionally extending reinforcing fibers. At the sections 5 and 6 However, different fiber materials are used, in one of the sections glass fibers and in the other of the sections carbon fibers. In the exemplary embodiment, both sections run 5 . 6 over about half the length of the rotor blade 1 ,

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der radial außen liegende Abschnitt 6 eine Carbonfaserverstärkung und der radial innen liegende Abschnitt 5 eine Glasfaserverstärkung auf.In the preferred embodiment, the radially outer portion 6 a carbon fiber reinforcement and the radially inner section 5 a glass fiber reinforcement on.

5 zeigt im Längsschnitt durch den Gurt im Bereich der Verbindungsstelle 7 einen bevorzugten Aufbau der Verbindungsstelle. 5 shows in longitudinal section through the belt in the region of the connection point 7 a preferred construction of the connection point.

Der dargestellte Gurt hat, wie aus 4 hervorgeht, eine wesentlich größere Breite als Höhe. Bei einem typischen Rotorblatt einer Länge von etwa 40 m weist der Gurt eine Breite von etwa 60 cm und eine Höhe im Bereich von etwa 5 cm auf. Der Gurt beginnt soweit wie möglich innen an der Nabe und verläuft zur Vereinfachung der Fertigung mit konstanter Breite bis in die Spitze des Rotorblattes. Die Anpassung des Gurtquerschnittes an die jeweils auftretenden, aufzunehmenden Kräfte erfolgt durch Höhenänderung. Im Allgemeinen kann dabei der Gurtquerschnitt, also die Höhe, von innen nach außen abnehmen.The belt shown has, as out 4 shows a much greater width than height. For a typical rotor blade of about 40 meters in length, the belt has a width of about 60 cm and a height in the range of about 5 cm. The belt begins as far as possible inside the hub and runs to simplify the production with a constant width to the top of the rotor blade. The adjustment of the belt cross-section of each occurring, male forces takes place by changing the height. In general, the belt cross section, ie the height, can decrease from the inside to the outside.

In 5 ist der Bereich der Verbindungsstelle 7 dargestellt, dessen Lage, etwa in Längsmitte des Blattes, in 3 dargestellt ist. Wie 5 zeigt, verläuft der Glasfaseranteil 5 bis zum Punkt 8 mit unveränderter Höhe und verjüngt dann in der Höhe bis zum Punkt 9 auf 0. Bei schichtweisem Faseraufbau kann dies erreicht werden durch entsprechende Verkürzung der Fasern.In 5 is the area of the junction 7 whose position, approximately in the longitudinal center of the sheet, in 3 is shown. As 5 shows, the glass fiber content is 5 to the point 8th with unchanged height and then tapered in height to the point 9 to 0. With layered fiber structure, this can be achieved by corresponding shortening of the fibers.

Außerhalb der Verbindungsstelle 7 liegt auch der Carbonfaserabschnitt 6 auf der Schale 2 und ist über die Schräge zwischen den Punkten 9 und 8 verlaufend bis über den Punkt 8 hinweg zum Punkt 10 auf den Glasfaserabschnitt 5 verlegt. Zwischen den Punkten 8 und 10 hat der Carbonfaserabschnitt 6 eine sehr geringe Höhe mit wenigen Faserlagen und wächst vom Punkt 10 bis zum Punkt 11 in der Höhe kontinuierlich bis zum vollen Querschnitt, den er auch außerhalb der Verbindungsstelle 7 aufweist.Outside the junction 7 is also the carbon fiber section 6 on the shell 2 and is about the slope between the points 9 and 8th running to the point 8th away to the point 10 on the glass fiber section 5 laid. Between the points 8th and 10 has the carbon fiber section 6 a very low height with few fiber layers and growing from the point 10 to the point 11 in height continuously up to the full cross-section, which he also outside the junction 7 having.

Es ergibt sich durch diese Anordnung ein allmählicher Übergang zwischen den vom Glasfaserabschnitt 5 und vom Carbonfaserabschnitt 6 aufnehmbaren Kräften mit großer Verbindungsfläche zwischen den Abschnitten. Der Querschnitt gemäß 5 ist über die Breite des Gurtes konstant.This arrangement results in a gradual transition between those of the glass fiber section 5 and from the carbon fiber section 6 absorbable forces with large interface between the sections. The cross section according to 5 is constant over the width of the belt.

Innerhalb der Verbindungsstelle 7 werden bei Zug- oder Druckbelastung Teile beider Abschnitte 5, 6 belastet. Dabei ist jedoch zu beachten, daß Glasfasern etwa doppelte Bruchgrenze und doppelte Dehnbarkeit wie Carbonfasern aufweisen. Bei einer durch eine Kraft hervorgerufenen Dehnung beider Abschnitte kann also der zu Anfang noch geringe Carbonfaseranteil schon überlastet sein, wenn der Glasfaseranteil noch wenig gedehnt ist und wenig Kraft aufnimmt.Inside the junction 7 become under tensile or compressive load parts of both sections 5 . 6 loaded. It should be noted, however, that glass fibers have about twice the breaking strength and twice as extensible as carbon fibers. In an induced by a force elongation of both sections so the beginning even low carbon fiber content may be already overloaded when the glass fiber content is still stretched little and absorbs little force.

Um dies zu vermeiden, ist über die Verbindungsstelle 7 hinweg eine den Glasfaserabschnitt 5 verdickende Lage 12 mit Glasfaserverstärkung aufgebracht. Diese ist an der kritischen Stelle zwischen den Punkten 10 und 8 von der Dicke des Glasfaserabschnittes 5, so daß an dieser Stelle der Glasfaserquerschnitt etwa verdoppelt wird. Damit wird erreicht, daß an dieser kritischen Stelle die Dehnbarkeit (in Zug- oder Druckrichtung) des Glasfaseranteiles des Gurtes soweit verringert wird, daß die Glasfasern nicht überdehnt werden.To avoid this is via the connection point 7 away a the glass fiber section 5 thickening situation 12 applied with glass fiber reinforcement. This is at the critical point between the points 10 and 8th of the thickness of the glass fiber section 5 , so that at this point the glass fiber cross-section is approximately doubled. This ensures that at this critical point the stretchability (in tension or compression direction) of the glass fiber content of the belt is reduced so much that the glass fibers are not overstretched.

Von der dicksten Stelle der zusätzlichen Lage 12 nimmt diese etwa ab den Punkten 13 und 14 in der Dicke ab und läuft, sich verjüngend, auf dem Glasfaserabschnitt 5 bei 15 und auf dem Carbonabschnitt 6 bei 16 aus. Dadurch werden allmählich übergehende Kraftverläufe erzielt.From the thickest point of the additional position 12 take these about from the points 13 and 14 in thickness and runs, tapering, on a glass fiber section 5 at 15 and on the carbon section 6 at 16 out. As a result, gradual force gradients are gradually achieved.

Die in den Figuren dargestellten Gurte 3a und 3b sind hinsichtlich der Verbindungsstelle 7 identisch ausgebildet.The straps shown in the figures 3a and 3b are with regard to the connection point 7 identically formed.

In alternativer Ausführung könnten die Gurte auch ausgehärtet vorgefertigt hergestellt und anschließend in die Schale 2 eingebracht und flächig aufgeklebt werden. An der Verbindungsstelle 7 könnten vorgefertigte Abschnitte 5, 6 zum Beispiel überlappend verschraubt oder sonstig verflanscht sein.In an alternative embodiment, the straps could also be prepared prefabricated hardened and then into the shell 2 be inserted and glued on surface. At the junction 7 could be prefabricated sections 5 . 6 For example, be screwed overlapping or otherwise flanged.

Vorzuziehen ist jedoch eine Herstellung an Ort und Stelle. Dabei könnten die Gurtabschnitte 5, 6 als im beabsichtigten Querschnitt vorgefertigte und mit Matrixmaterial vorgetränkte Stränge zugeschnitten und verlegt werden, um dann an Ort und Stelle auszuhärten. Auf diese Weise könnte auch eine Ausbildung der Verbindungsstelle 7 gemäß 5 erreicht werden.However, it is preferable to make it on the spot. This could be the belt sections 5 . 6 are cut and laid as strands prefabricated in the intended cross-section and impregnated with matrix material, and then cured on the spot. In this way could also be a training of the liaison office 7 according to 5 be achieved.

Vorzuziehen ist jedoch eine Verlegung, bei der die Gurte an Ort und Stelle durch übereinander Aufbringung von vorgetränkten Fasern, vorzugsweise bahnweise, hergestellt werden. Hiermit läßt sich auch die in 5 dargestellte Verbindungsstelle 7 einfach und in hoher Qualität herstellen.However, it is preferable to have a lining in which the straps are made in situ by superimposing pre-soaked fibers, preferably in sheets. Hereby can also be in 5 illustrated connection point 7 easy and high quality manufacture.

Claims

Rotor blade ( 1 ) for wind turbines, with a shell ( 2 ), whose profile cross-section against bending in the direction of impact by itself with respect to the chord ( 20 ) of the rotor blade ( 1 ) in pairs opposing belts ( 3a . 3b ) and by webs ( 4 ) is stiffened between them, with the straps ( 3a . 3b ) consist of longitudinally fiber-reinforced plastic, characterized in that the straps ( 3a . 3b ) longitudinally a glass fiber and a carbon fiber reinforced section ( 5 . 6 ) exhibit.

Rotor blade according to claim 1, characterized in that the carbon fiber reinforced sections ( 6 ) of the straps ( 3a . 3b ) are arranged radially outside.

Rotor blade according to claim 1, characterized in that the sections ( 5 . 6 ) at a connection point ( 7 ) over their length with to their ends ( 9 . 10 ) are attached to each other in tapered cross-section.

Rotor blade according to claim 3, characterized in that the glass fiber section ( 5 ) in one the junction ( 7 ) cross-sectoral area ( 15 . 16 ) is thickened by the factor (13) by which its elongation at break is higher than that of the carbon fiber section (13) 6 ).

Rotor blade according to claim 1, characterized in that the straps ( 3a . 3b ) in their cross-section greater width than height.

Rotor blade according to Claims 3 and 5, characterized in that the sections ( 5 . 6 ) at the junction ( 7 ) are tapered in height.

Rotor blade according to claim 1, characterized in that the straps ( 3a . 3b ) are molded in place and cured.

Rotor blade according to claim 1, characterized in that the length of the glass fiber section ( 5 ) at least 30% of the length of the rotor blade ( 1 ) is.

Rotor blade according to claim 8, characterized in that the length of both sections ( 5 . 6 ) each about 50% of the length of the rotor blade ( 1 ) is.