DE102017126276A1

DE102017126276A1 - Verfahren zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe für ein Windenergieanlagenrotorblatt und Steg-Gurt-Baugruppe

Info

Publication number: DE102017126276A1
Application number: DE102017126276.8A
Authority: DE
Inventors: Marco Frankowski; Lutz Lübbe
Original assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Current assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-05-09

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe, die einen Gurt und genau einen Steg aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• Bereitstellen einer Herstellungsform, die einen Gurt-Aufnahmebereich für den Gurt, eine erste Formfläche für einen Stegabschnitt und eine zweite Formfläche für einen Flanschabschnitt des Stegs aufweist, wobei die zweite Formfläche in einem Winkel α zu der ersten Formfläche angeordnet ist,
• Anordnen einer ersten Lage von Verstärkungsfasern in der Herstellungsform, so dass ein erster Abschnitt der ersten Lage an der ersten Formfläche und ein zweiter Abschnitt der ersten Lage an der zweiten Formfläche angeordnet ist,
• Anordnen einer Vielzahl pultrudierter Profile im Gurt-Aufnahmebereich der Herstellungsform, wobei eines der pultrudierten Profile an dem zweiten Abschnitt der ersten Lage angeordnet ist,
• Kompaktieren der Vielzahl pultrudierter Profile im Gurt-Aufnahmebereich,
• Einbetten der Vielzahl pultrudierter Profile und der ersten Lage von Verstärkungsfasern in ein Kunststoffmaterial,
• Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe aus der Herstellungsform, wobei der Stegabschnitt den ersten Abschnitt der ersten Lage und der Gurt die pultrudierten Profile aufweist und
• die vorgefertigte Steg-Gurt-Baugruppe zum Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt bestimmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe, die einen Gurt und genau einen Steg aufweist, sowie eine solche Steg-Gurt-Baugruppe.
In vielen bekannten Rotorblattkonstruktionen bildet eine Kombination aus Gurten und Stegen ein wichtiges Element der Tragstruktur. Die Tragstruktur des Rotorblatts erstreckt sich dabei in Längsrichtung des Rotorblatts von der Blattwurzel bis nahe an die Blattspitze heran. Die Tragstrukturen umfassen in der Regel paarweise einander gegenüberliegend angeordnete Gurte, die entlang der Druckseite und entlang der Saugseite des Rotorblatts verlaufen. Die Gurte weisen eine hohe Zugfestigkeit auf, um die unter aerodynamischer Belastung auftretenden Kräfte aufzunehmen. Die Verbindung zwischen zwei paarweise angeordneten Gurten wird über einen oder mehrere Stege hergestellt.
Bei Verwendung nur eines Stegs bilden die beiden Gurte und der Steg im Querschnitt einen Doppel-T-Träger. Bei Verwendung von zwei parallel und in einem Abstand voneinander angeordneten Stegen entsteht ein Holmkasten. Häufig werden die Stege in Sandwichbauweise erstellt, d.h. aus einem leichten Kernmaterial, beispielsweise Balsaholz oder geschäumtes Kunststoffmaterial, das auf beiden Seiten mit je einer Deckschicht aus einem Faserverbundmaterial versehen ist. Die plattenförmigen, vorgefertigten Stege werden dann bei der Montage des Rotorblatts mit den beiden Gurten verklebt.
Häufig sind die Gurte in Rotorblatthalbschalen integriert, die entlang einer Profilnasenkante und einer Profilendkante miteinander verbunden werden. Das Einkleben der Stege findet bei einer solchen Konstruktion zumindest teilweise innerhalb einer geschlossenen Struktur statt, so dass es in einigen Bereichen des Rotorblatts einen stark eingeschränkten Zugang zu den Klebestellen gibt. In Anbetracht der sehr großen Abmessungen der zu verklebenden Bauteile und der unvermeidlichen Fertigungstoleranzen ist es schwierig, eine optimale Verklebung der Stege mit den Gurten zu erzielen. Die Gurten können ebenso wie der Steg in gesonderten Herstellungsformen vorgefertigt werden.
Aus der Druckschrift WO 94/01271 A1 ist ein Flügelholm mit zwei pultrudierten Gurten bekannt geworden. Die pultrudierten Gurte weisen jeweils zwei Verklebeflansche auf, zwischen denen eine Öffnung ausgebildet ist, in die ein vorgefertigter Steg eingesetzt wird.
Aus der Druckschrift WO 2011/113812 A1 ist ein Kastenholm für ein Windenergieanlagenrotorblatt bekannt geworden. Die Gurte des Kastenholms werden in einer separaten Herstellungsform vorgefertigt. Hierzu werden in einen mittleren Abschnitt der Herstellungsform Verstärkungsfasern und an den seitlichen Rändern zwei pultrudierte Eckprofile eingelegt. Die Eckprofile weisen Verklebeflansche auf, mit denen später die beiden Stege des Kastenholms verklebt werden.
Aus der Druckschrift WO 2016/066207 A1 ist eine Herstellungsform für Stege eines Windenergieanlagenrotorblatts bekannt geworden. Die Stege werden in Sandwichbauweise aus einem Kern und mehreren Lagen von Verstärkungsfasern hergestellt. Befestigungsflansche des Stegs werden an seitlichen Formplatten hergestellt, deren Winkel und Position relativ zu einem mittleren Teil der Form verstellbar ist.
Aus der Druckschrift WO 2015/082404 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stegs für ein Windenergieanlagenrotorblatt bekannt geworden. Der Steg wird aus einem in Sandwichbauweise gefertigten Stegabschnitt und einem vorgefertigten Stegflanschabschnitt durch Aufbringen von Laminatlagen zusammengefügt.
Aus der Druckschrift WO 2016/177375 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Stegen für Windenergieanlagenrotorblätter bekannt geworden. An den beiden Längskanten eines in Sandwichbauweise aufgebauten Stegabschnitts werden pultrudierte T-Profile angeordnet, die einen Flansch zur Verklebung mit Gurten des Windenergieanlagenrotorblatts sowie einen senkrecht davon vorstehenden Befestigungsabschnitt, der zwischen Verstärkungsfaserlagen des Stegabschnitts eingebettet wird, aufweisen.
Aus der Druckschrift DE 10 2011 082 664 A1 sind ein Verfahren und eine Herstellungsform für einen Steg eines Windenergieanlagenrotorblatts bekannt geworden. Der Steg wird in Sandwichbauweise aus einem Kern und mehreren Lagen von Verstärkungsfasern aufgebaut. Befestigungsflansche des Stegs, die zur Verklebung mit Gurten des Windenergieanlagenrotorblatts dienen, werden in der Herstellungsform aufrecht stehend zwischen einem in der Herstellungsform angeordneten Einleger und einem an der Herstellungsform befestigten Winkelprofil, das eine Seitenwand der Herstellungsform bildet, gehalten. Aus der Druckschrift DE 10 2014 018 022 A1 ist eine Weiterentwicklung dieser Lösung bekannt geworden, bei der die Seitenwand von einer Druckplatte gebildet ist, die über einen Keil an einem Winkel der Herstellungsform abgestützt wird, so dass sie an den Befestigungsflansch herangepresst wird.
Aus der Druckschrift WO 2005/011964 A1 ist eine Tragstruktur für ein Windenergieanlagenrotorblatt bekannt geworden, die aus in Rotorblatthalbschalen integrierten Gurten besteht. Ein Teil der Verstärkungsfasern der Gurte wird vor dem Einlegen in eine Herstellungsform mit einem flüssigen Kunststoffmaterial durchtränkt und nass in die Herstellungsform eingelegt. Andere Verstärkungsfasern werden vor dem Einlegen in die Herstellungsform zu biegesteifen Komponenten verarbeitet.
Aus der Druckschrift EP 1 925 436 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Halbschalen für Windenergieanlagenrotorblätter bekannt geworden. Ein Laminat der Halbschalen wird dabei in einer Herstellungsform aus mehreren Lagen von Verstärkungsfasern im Vakuuminfusionsverfahren hergestellt. In Bereichen mit größerer Dicke werden zusätzlich zu den herkömmlichen Verstärkungsfaserlagen Lagen in das Laminat eingefügt, die eine größere Steifigkeit aufweisen und dadurch einer Ausbildung von Falten der Verstärkungsfasern während der Vakuuminfusion und des Aushärtens entgegenwirken sollen.
Aus der Druckschrift WO 2016/015736 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Halbschalen für Windenergieanlagenrotorblätter bekannt geworden. Die Halbschalen werden in einer Herstellungsform im Vakuuminfusionsverfahren hergestellt und weisen integrierte Gurte aus übereinandergestapelten, pultrudierten Profilen auf. Als Fließhilfe werden zwischen den pultrudierten Profilen Lagen aus einem textilen Material angeordnet, das eine Vielzahl von Zwirnfäden aufweist.
Aus der Druckschrift DE 10 2011 082 664 B1 ist eine Form und ein Verfahren zur Herstellung eines Stegs eines Rotorblatts einer Windenergieanlage bekannt, welche eine zentrale Stegstützfläche und eine Rinne mit einer gegenüber der Stegstützfläche abgesenkten Seitenfläche aufweist.
Aus der Druckschrift DE 10 2012 223 707 A1 ist eine Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs eines Rotorblatts einer Windenergieanlage bekannt, wobei die Formvorrichtung eine Hauptform und einen Einleger umfasst, der in eine Vertiefung der Hauptform eingelegt ist.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe zur Verfügung zu stellen, das einfach und zuverlässig ausführbar ist, sowie eine Steg-Gurt-Baugruppe, die eine hohe Festigkeit aufweist und deren Verwendung die Herstellung eines Windenergieanlagenrotorblatts vereinfacht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
Das Verfahren dient zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe, die einen Gurt und genau einen Steg aufweist, und umfasst die folgenden Schritte:

• Bereitstellen einer Herstellungsform, die einen Gurt-Aufnahmebereich für den Gurt, eine erste Formfläche für einen Stegabschnitt und eine zweite Formfläche für einen Flanschabschnitt des Stegs aufweist, wobei die zweite Formfläche in einem Winkel α zu der ersten Formfläche angeordnet ist,
• Anordnen einer ersten Lage von Verstärkungsfasern in der Herstellungsform, so dass ein erster Abschnitt der ersten Lage an der ersten Formfläche und ein zweiter Abschnitt der ersten Lage an der zweiten Formfläche angeordnet ist,
• Anordnen einer Vielzahl pultrudierter Profile im Gurt-Aufnahmebereich der Herstellungsform, wobei eines der pultrudierten Profile an dem zweiten Abschnitt der ersten Lage angeordnet ist,
• Kompaktieren der Vielzahl pultrudierter Profile im Gurt-Aufnahmebereich,
• Einbetten der Vielzahl pultrudierter Profile und der ersten Lage von Verstärkungsfasern in ein Kunststoffmaterial,
• Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe aus der Herstellungsform, wobei der Stegabschnitt den ersten Abschnitt der ersten Lage und der Gurt die pultrudierten Profile aufweist und
• die vorgefertigte Steg-Gurt-Baugruppe zum Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt bestimmt ist.

Die mit dem Verfahren hergestellte Steg-Gurt-Baugruppe ist eine vorgefertigte Einheit, bei der der Steg und der Gurt bereits vor dem Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt dauerhaft miteinander verbunden sind. Der Einbau der Steg-Gurt-Baugruppe in das Windenergieanlagenrotorblatt kann sich im Wesentlichen auf das Herstellen einer Verbindung des Gurts mit einer aerodynamischen Hülle des Windenergieanlagenrotorblatts beschränken. In diesem Fall besteht das Windenergieanlagenrotorblatt im Wesentlichen aus der Steg-Gurt-Baugruppe und der aerodynamischen Hülle, die keine weiteren Gurtelemente aufweist. Alternativ kann der Gurt der Steg-Gurt-Baugruppe auch Teil einer Gurtbaugruppe sein, die aus weiteren lastaufnehmenden Elementen besteht, und die Verbindung wird zwischen der Steg-Gurt-Baugruppe und den weiteren Elementen der Gurtbaugruppe hergestellt. Dabei können die weiteren Elemente der Gurtbaugruppe zum Beispiel in eine Rotorblatthalbschale, die einen Teil der aerodynamischen Hülle bildet, integriert sein. Es versteht sich, dass die vorgefertigte Steg-Gurt-Baugruppe auch zwei einander gegenüberliegend angeordnete Gurte aufweisen kann, die dann beim Einbau in das Windenergieanlagenrotorblatt beide mit der aerodynamischen Hülle verbunden werden. Weist die Steg-Gurt-Baugruppe lediglich einen Gurt auf, kann ein zweiter Gurt ein gesondertes Bauteil sein, das mit einer aerodynamischen Hülle und mit dem Steg der Steg-Gurt-Baugruppe verbunden wird. Alternativ kann der weitere Gurt in eine Rotorblatthalbschale integriert sein, so dass die Verbindung zwischen dem Steg und dem weiteren Gurt im Wesentlichen in herkömmlicher Weise hergestellt werden kann.
Ein Vorteil der Vorfertigung einer Steg-Gurt-Baugruppe besteht darin, dass der Steg und mindestens ein Gurt gemeinsam in einer einzigen Herstellungsform vorgefertigt werden. Dies ist gegenüber einer getrennten Vorfertigung von Steg und Gurt in gesonderten Herstellungsformen einfacher und weniger zeitaufwendig, insbesondere da zeitraubende Nachbearbeitungsschritte mindestens teilweise entfallen können und der Arbeitsaufwand für das Aufarbeiten der Herstellungsformen verringert werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht in der erzielbaren Qualität der Verbindung zwischen dem Steg und dem Gurt der Steg-Gurt-Baugruppe. Diese strukturell kritische Verbindung kann bei dem Verfahren wesentlich maßhaltiger und fehlerfreier ausgeführt werden, als bei einer nachträglichen Verbindung eines vorgefertigten Stegs mit einem vorgefertigten Gurt. Dies liegt daran, dass die relative Anordnung von Steg und Gurt durch die Herstellungsform weitgehend vorgegeben ist. Zudem kann die Qualität der Verbindung zwischen Steg und Gurt vor dem Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt optimal kontrolliert werden.
Der Stegabschnitt kann im Wesentlichen plattenförmig sein und sich über einen Großteil der Gesamtlänge des Gurts bzw. eines Windenergieanlagenrotorblatts, für das die Steg-Gurt-Baugruppe bestimmt ist, erstrecken. Die Höhe des Stegabschnitts kann über die Länge der Steg-Gurt-Baugruppe variieren, entsprechend der von der Blattwurzel zu Blattspitze hin abnehmenden Profildicke des Rotorblatts.
In einem Querschnitt durch die Steg-Gurt-Baugruppe in einer Ebene, die im in ein Windenergieanlagenrotorblatt eingebauten Zustand einer Profilebene des Rotorblatts entspricht, kann eine Breitenrichtung des Gurts in einem Winkel von etwa 90° zu dem Stegabschnitt angeordnet sein. Je nach Einbaulage der Steg-Gurt-Baugruppe und Verlauf des aerodynamischen Profils kann der Winkel jedoch auch von 90° abweichen und beispielsweise in einem Bereich von 70° bis 110° liegen. Der Gurt bzw. die pultrudierten Profile können sich ausgehend von dem Stegabschnitt in nur eine Richtung oder in zwei entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Insbesondere kann in der genannten Querschnittsebene ein Ende des Stegabschnitts in einem mittleren Bereich oder in der Mitte des Gurts bzw. der pultrudierten Profile angeordnet sein. Umfasst die Steg-Gurt-Baugruppe nur einen Gurt, kann sie in der genannten Querschnittsebene im Wesentlichen T-förmig sein. Umfasst sie zwei Gurte, kann sie im Wesentlichen den Querschnitt eines Doppel-T-Trägers aufweisen.
Der Stegabschnitt entsteht bei dem Verfahren an der ersten Formfläche und der Flanschabschnitt entsteht an der zweiten Formfläche der Herstellungsform. Als Flanschabschnitt wird derjenige Teil des Stegs bezeichnet, der mit dem Gurt, d. h. mit dem pultrudierten Profil verbunden ist. Entsprechend dem gewünschten Winkel zwischen dem Flanschabschnitt und dem Stegabschnitt sind die beiden Formflächen in einem Winkel α zueinander angeordnet. Eine erste Lage von Verstärkungsfasern wird in der Herstellungsform angeordnet. Der durchgängige Verlauf der ersten Lage der Verstärkungsfasern vom Stegabschnitt in den Flanschabschnitt hinein stellt eine besonders feste Verbindung zwischen Steg und Gurt her. Ein erster Abschnitt dieser ersten Lage ist dann an der ersten Formfläche angeordnet. Sie bildet später den Stegabschnitt oder einen Teil davon. Ein zweiter Abschnitt der ersten Lage ist an der zweiten Formfläche angeordnet. Dieser bildet später den Flanschabschnitt oder einen Teil davon.
Zusätzlich zu der ersten Lage von Verstärkungsfasern wird in der Herstellungsform eine Vielzahl pultrudierter Profile angeordnet, insbesondere in Form eines Stapels. Die pultrudierten Profile wurden in einem Pultrusionsverfahren hergestellt. Soweit die pultrudierten Profile nach der Fertigung nicht nachbearbeitet wurden, weisen sie über die gesamte Länge einen gleichmäßigen Querschnitt auf. Die pultrudierten Profile weisen eine große Länge auf und können sich insbesondere über die gesamte Länge der Steg-Gurt-Baugruppe erstrecken. Die pultrudierten Profile bilden den Gurt der Steg-Gurt-Baugruppe oder einen Teil davon. Sind sowohl die erste Lage als auch die pultrudierten Profile in der Herstellungsform angeordnet, ist ein pultrudiertes Profil an dem zweiten Abschnitt der ersten Lage angeordnet. Es kann insbesondere flächig und unmittelbar an dem zweiten Abschnitt anliegen. Ebenfalls möglich ist die Verwendung einer oder mehrerer Zwischenlagen, die zwischen dem pultrudierten Profil und dem zweiten Abschnitt angeordnet werden können. In diesem Fall kann das pultrudierte Profil unter Einbeziehung der Zwischenlage(n) ebenfalls in einem großflächigen Kontakt zu dem zweiten Abschnitt stehen, so dass eine belastbare Verbindung entsteht.
Durch Aufbringen einer Kraft quer zur Längsrichtung wird der Stapel aus pultrudierten Profilen bzw. aus pultrudierten Profilen und Zwischenlagen von Fasermaterial kompaktiert. Dadurch können die Spalte zwischen den einzelnen pultrudierten Profilen so gering wie möglich gehalten werden. Bei Verwendung von Zwischenlagen von Fasermaterial kann durch das Kompaktieren ein gewünschter Faser-Volumen-Gehalt eingestellt werden. Die Kraft kann zum Beispiel mit einer mechanischen Vorrichtung oder während eines Vakuuminfusionsverfahrens durch den umgebenden Luftdruck ausgeübt werden.
Nach dem Einbetten der pultrudierten Profile und der ersten Lage von Verstärkungsfasern (und gegebenenfalls weiterer Lagen von Verstärkungsfasern, sofern vorhanden) in ein Kunststoffmaterial kann die (gegebenenfalls bis auf Nachbearbeitungsschritte) fertige Steg-Gurt-Baugruppe aus der Herstellungsform entnommen werden. Mit dem Einbetten der ersten Lage von Verstärkungsfasern und der pultrudierten Profile in das Kunststoffmaterial ist gemeint, dass aus der ersten Lage von Verstärkungsfasern (und gegebenenfalls weiteren Lagen), den pultrudierten Profilen und dem Kunststoffmaterial ein Faserverbundmaterial entsteht, also eine dauerhaft fest verbundene Einheit. Nicht erforderlich ist, dass alle Verstärkungsfasern und insbesondere die pultrudierten Profile von allen Seiten vollständig von dem Kunststoffmaterial umgeben sind. Mindestens eine Seite der pultrudierten Profile gelangt jedoch in innigen Kontakt mit dem Kunststoffmaterial und geht eine dauerhafte Verbindung damit ein.
In einer Ausgestaltung weist mindestens eines der pultrudierten Profile eine Breite auf, die einer Breite des Gurts entspricht. Entspricht die Breite der pultrudierten Profile der gesamten Breite des Gurts ist eine unter Festigkeitsgesichtspunkten in der Regel optimale Lösung gefunden. Zudem können in der Regel erforderliche Nachbearbeitungsschritte an den Rändern des entstehenden Gurtes entfallen. Bei der Fertigung der Steg-Gurt-Baugruppe werden mehrere der pultrudierten Profile in dem Gurt-Aufnahmebereich der Herstellungsform angeordnet und in das Kunststoffmaterial eingebettet. Insbesondere können mehrere pultrudierte Profile mit im Wesentlichen gleichen Querschnitten in einem Stapel oder Paket angeordnet werden. Dabei kann sich jedes der pultrudierten Profile über die gesamte Breite des Gurts erstrecken.
In einer Ausgestaltung weisen zumindest einige der pultrudierten Profile eine Breite auf, die geringer als die Breite des Gurts ist. Es werden dann mehrere pultrudierte Profile in Breitenrichtung des Gurts aneinandergereiht. Die Verwendung schmalerer pultrudierter Profile ermöglicht es, für jedes Windenergieanlagenrotorblatt geeignete Gurtquerschnitte aus pultrudierten Profilen aufzubauen. Insbesondere können die einzelnen pultrudierten Profile unter Verarbeitungs- und Kostengesichtspunkten besonders günstige Abmessungen aufweisen.
In einer Ausgestaltung wird eine Außenfläche eines der pultrudierten Profile nicht in das Kunststoffmaterial eingebettet und/oder ist mit einem Abreißgewebe versehen, das vor dem Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe aus der Herstellungsform nicht entfernt wird. Die nicht eingebettete Außenfläche steht nach dem Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe aus der Herstellungsform für die Verbindung mit einer aerodynamischen Hülle eines Windenergieanlagenrotorblatts zur Verfügung. Die Anordnung von Abreißgeweben ist von pultrudierten Profilen bekannt. Das Abreißgewebe kann schon bei der Pultrusion an einer Oberfläche des Profils angeordnet werden. Beim Abreißen des Abreißgewebes entsteht eine sogenannte aktivierte Oberfläche, die frei von Verschmutzungen ist und für eine Verklebung besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Bei dem Verfahren kann das Abreißgewebe nach der Fertigstellung der Steg-Gurt-Baugruppe von der Außenfläche entfernt werden, so dass die vorteilhaften Oberflächeneigenschaften für die Verbindung mit der aerodynamischen Hülle zur Verfügung stehen.
In einer Ausgestaltung ist die erste Lage von Verstärkungsfasern oder ein Teil davon mit einem flüssigen Kunststoffmaterial, das beim Einbetten in das Kunststoffmaterial aushärtet, vorimprägniert. Derartige vorimprägnierte Halbzeuge werden auch als Prepregs bezeichnet. Sie vereinfachen eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoffmaterials und können die Ausführung des Verfahrens erleichtern. Insbesondere kann lediglich ein Teil der bei dem Verfahren verwendeten Lagen von Verstärkungsfasern in der genannten Weise vorimprägniert sein, gegebenenfalls mit einem Kunststoffmaterialüberschuss. In diesem Fall können die vorimprägnierten Halbzeuge mit trockenen Lagen von Verstärkungsfasern kombiniert werden, die dann ebenfalls in das in den vorimprägnierten Halbzeugen enthaltene Kunststoffmaterial eingebettet werden. Insbesondere kann ein vorimprägniertes Halbzeug zwischen jeweils zwei pultrudierten Profilen angeordnet werden, um eine optimale Verbindung zwischen den pultrudierten Profilen zu erzielen.
In einer Ausgestaltung erfolgt das Einbetten in das Kunststoffmaterial durch Einbringen eines flüssigen Kunststoffmaterials in die Herstellungsform in einem Vakuuminfusionsverfahren und anschließendes Aushärten des flüssigen Kunststoffmaterials. In diesem Fall können alle Verstärkungsfasern trocken in die Herstellungsform eingelegt werden. Zwischen jeweils zwei pultrudierten Profilen kann durch die Vakuuminfusion ein Kunststofffilm gebildet werden. Ebenfalls möglich ist, dort jeweils eine Zwischenlage von Verstärkungsfasern anzuordnen, die bei der Vakuuminfusion mit dem Kunststoffmaterial durchtränkt wird. Auch eine Kombination mit vorimprägnierten Halbzeugen ist möglich.
Die Herstellungsform kann für das Vakuuminfusionsverfahren mit einer Vakuumfolie geschlossen werden, insbesondere so, dass eine Außenfläche des pultrudierten Profils bzw. eines der pultrudierten Profile außerhalb des eingeschlossenen Bereichs verbleibt. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass ein Rand der Vakuumfolie luftdicht an eine andere Oberfläche des pultrudierten Profils bzw. eines der pultrudierten Profile angeschlossen wird. Auf diese Weise bleibt die Außenfläche des pultrudierten Profils von dem Vakuuminfusionsverfahren unberührt. Die für eine Verbindung mit einem Gurt gegebenen Eigenschaften der Außenfläche bleiben daher erhalten.
In einer Ausgestaltung weist die Herstellungsform ein Widerlager auf, das der zweiten Formfläche gegenüberliegt. Beim Anordnen der pultrudierten Profile in der Herstellungsform ist eine Außenseite eines pultrudierten Profils der zweiten Formfläche zugewandt und der zweite Abschnitt der ersten Lage ist zwischen der Außenseite und der zweiten Formfläche angeordnet und die pultrudierten Profile werden an dem Widerlager abgestützt. Die erste Formfläche, die zweite Formfläche und das Widerlager können einteilig ausgebildet sein. Alternativ kann das Widerlager an einem separaten Teil der Herstellungsform angeordnet und mit weiteren Teilen, die die erste und/oder die zweite Formfläche aufweisen, verbunden sein. In jedem Fall befindet sich während der Ausführung des Verfahrens das Widerlager relativ zu der zweiten Formfläche in einer festen Position, so dass die pultrudierten Profile an dem Widerlager abgestützt und in Richtung zu der zweiten Formfläche hin gepresst werden können. Durch Aufbringen einer Kraft wird der Stapel aus pultrudierten Profilen bzw. aus pultrudierten Profilen und Zwischenlagen von Fasermaterial kompaktiert. Beim Abstützen der pultrudierten Profile an dem Widerlager kann auch die Anordnung des zweiten Abschnitts der ersten Lage von Verstärkungsfasern an der Außenseite eines der pultrudierten Profile fixiert werden. Zudem kann der zweite Abschnitt der ersten Lage auf diese Weise zwischen dem pultrudierten Profil und der zweiten Formfläche kompaktiert werden, insbesondere um einen gewünschten Faservolumengehalt zu erzielen.
In einer Ausgestaltung werden zum Abstützen der pultrudierten Profile an dem Widerlager Stützmittel verwendet, die zwischen dem Stapel pultrudierter Profile und dem Widerlager eingesetzt werden. Bei den Stützmitteln kann es sich beispielsweise um Klötze, Keile, Federn oder sonstige elastische Elemente handeln. Durch die Verwendung derartiger Stützmittel gelingt eine angemessene Fixierung der pultrudierten Profile besonders einfach. Gleichzeitig kann eine Kompaktierung des Stapels pultrudierter Profile erreicht werden. Zudem können die Stützmittel beim Entnehmen des fertigen Stegs aus der Herstellungsform einfach entfernt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass auf die Verwendung langgestreckter Druckplatten verzichtet werden kann, da die pultrudierten Profile direkt mit dem Widerlager verspannt werden können.
Als Widerlager an der Herstellungsform kann grundsätzlich jedes Element dienen, an dem eine Abstützung der pultrudierten Profile erfolgen kann. Insbesondere kann eine Nut, eine Bohrung oder eine Rippe als Widerlager dienen und mit geeigneten Stützmitteln zusammenwirken. In einer Ausgestaltung weist das Widerlager einen Zapfen auf. Der Zapfen kann insbesondere in einem Winkel von etwa 90° zur ersten Formfläche angeordnet sein und/oder sich annähernd parallel zur zweiten Formfläche erstrecken. Ein besonderer Vorteil der Verwendung eines solchen Zapfens ist, dass eine Abstützung der pultrudierten Profile auf unterschiedlichen Höhen möglich ist.
In einer Ausgestaltung werden mehrere der ersten Lagen in der Herstellungsform angeordnet, wobei die zweiten Abschnitte der ersten Lagen unterschiedliche Größen aufweisen, so dass die Dicke eines von den ersten Lagen gebildeten Laminats des Flanschabschnitts mit zunehmendem Abstand von dem Stegabschnitt abnimmt. Jede der mehreren ersten Lagen kann im Übrigen so angeordnet werden, wie vorstehend zum Anordnen der ersten Lage in der Herstellungsform erläutert. Insbesondere kann jede der ersten Lagen einen ersten Abschnitt aufweisen, die an der ersten Formfläche angeordnet wird. Durch die Verwendung mehrerer erster, „maßgeschneiderter“ Lagen kann ein hinreichend stabiler und dennoch sehr leichter Flanschabschnitt ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung wird vor dem Einbetten in das Kunststoffmaterial ein erster Abschnitt einer zweiten Lage von Verstärkungsfasern auf die erste Formfläche der Herstellungsform aufgelegt, wobei ein zweiter Abschnitt der zweiten Lage an einem von der ersten Lage nicht bedeckten Abschnitt der Außenseite des pultrudierten Profils angeordnet wird. Wie erwähnt bilden die ersten Abschnitte der ersten und zweiten Lage(n) den Stegabschnitt. Die zweiten Abschnitte der ersten und zweiten Lage(n) bilden gemeinsam den an dem pultrudierten Profil angeordneten oder anliegenden Flanschabschnitt, wobei sich die beiden Abschnitte von dem Stegabschnitt aus in entgegengesetzte Richtungen entlang der Außenseite des pultrudierten Profils erstrecken. In dieser Ausgestaltung wird also ein zu beiden Seiten erstreckter Flanschabschnitt hergestellt, wie bei einem I- oder T-Steg. Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, dass für die Ausbildung des durch den zweiten Abschnitt der zweiten Lage gebildeten Flanschabschnitts keinerlei zusätzliche Formteile benötigt werden. Stattdessen geben die an der Herstellungsform fixierten pultrudierten Profile des Gurtes die Anordnung der diesen Flanschabschnitt ausbildenden Lagen von Verstärkungsfasern vor. Es versteht sich, dass mehrere zweite Lagen von Verstärkungsfasern in der genannten Weise in die Herstellungsform eingelegt werden können, die wie zu den ersten Lagen erläutert Abschnitte unterschiedlicher Größen aufweisen können, so dass die Dicke eines von den zweiten Lagen gebildeten Laminats des Flanschabschnitts mit zunehmendem Abstand von dem Stegabschnitt abnimmt.
In einer Ausgestaltung wird vor dem Einbetten in das Kunststoffmaterial eine dritte Lage von Verstärkungsfasern auf der ersten Formfläche der Herstellungsform angeordnet, wobei sich die dritte Lage nicht über die zweite Formfläche erstreckt, sondern an den pultrudierten Profilen endet. Somit wird die dritte Lage insgesamt im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Sie dient als Verstärkung des Stegabschnitts.
In einer Ausgestaltung wird zwischen dem ersten Abschnitt der ersten Lage und dem ersten Abschnitt der zweiten Lage ein Kernmaterial auf die erste Formfläche der Herstellungsform aufgelegt. Das Kernmaterial kann beispielsweise Balsaholz oder ein geschäumtes Kunststoffmaterial sein. Durch die Anordnung des Kernmaterials zwischen der ersten und zweiten Lage entsteht ein Stegabschnitt in Sandwichbauweise. Das Kernmaterial kann sich in Richtung zu den pultrudierten Profilen hin verjüngen. Dementsprechend verringert sich die Dicke des Stegabschnitts zum Flanschabschnitt hin, was für eine gleichmäßige Krafteinleitung vorteilhaft sein kann.
In einer Ausgestaltung wird das Kernmaterial in einem Mittelteil des Stegabschnitts angeordnet, so dass es in einem Abstand von den pultrudierten Profilen endet. Diese sowie die zuvor erläuterte Ausgestaltung mit dem sich verjüngenden Kernmaterial kann gegebenenfalls an beiden Seiten des Stegabschnitts vorgesehen werden, sofern der Steg an beiden Seiten Flanschabschnitte aufweist. Endet das Kernmaterial in einem Abstand von den pultrudierten Profilen, insbesondere von dem pultrudierten Profil, das an dem zweiten Abschnitt der ersten Lage angeordnet ist oder daran anliegt, weist der Stegabschnitt in einem unmittelbar an den Flanschabschnitt angrenzenden Bereich eine geringe Dicke auf, was ebenfalls für eine gleichmäßige Krafteinleitung von Vorteil sein kann.
In einer Ausgestaltung weist die Herstellungsform einen Einleger auf, an dem die zweite Formfläche ausgebildet ist. Gegebenenfalls kann auch ein Teil der ersten Formfläche an dem Einleger ausgebildet sein. Die Verwendung eines solchen Einlegers ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der von erster und zweiter Formfläche eingeschlossene Winkel α kleiner ist als 90°. In diesem Fall kann die Verwendung eines Einlegers das Entformen der fertigen Steg-Gurt-Baugruppe vereinfachen oder überhaupt erst ermöglichen.
Die oben angegebene Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Steg-Gurt-Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Die Steg-Gurt-Baugruppe hat

• einen Gurt, der eine Vielzahl pultrudierter Profile aufweist,
• genau einen Steg, der einen Stegabschnitt, einen Flanschabschnitt und eine erste Lage von Verstärkungsfasern aufweist, wobei der Flanschabschnitt in einem Winkel α zu dem Stegabschnitt angeordnet ist und an das pultrudierte Profil angrenzt,
• wobei der Stegabschnitt mindestens einen ersten Abschnitt der ersten Lage und der Flanschabschnitt einen zweiten Abschnitt der ersten Lage umfasst, wobei die zweite Abschnitt an einem der pultrudierten Profil angeordnet ist,
• wobei das pultrudierte Profil und die erste Lage von Verstärkungsfasern in ein Kunststoffmaterial eingebettet sind und
• die Steg-Gurt-Baugruppe vorgefertigt und zum Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt bestimmt ist.

Zu den Merkmalen und Vorteilen der Steg-Gurt-Baugruppe wird auf die vorstehenden Erläuterungen des Verfahrens verwiesen, die entsprechend gelten.
Der Gurt weist eine hohe Zugfestigkeit auf, um den im Betrieb eines mit der Steg-Gurt-Baugruppe versehenen Windenergieanlagenrotorblatts auftretenden Belastungen standzuhalten. Hierzu kann der Gurt bzw. die in dem Gurt enthaltenen pultrudierten Profile einen Querschnitt von 30 cm² oder mehr, 50 cm² oder mehr, 100 cm² oder mehr oder sogar von 200 cm² oder mehr aufweisen. Die in den pultrudierten Profilen verarbeiteten Verstärkungsfasern können insbesondere Glasfasern oder Kohlenstofffasern sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine mit dem Verfahren hergestellte Steg-Gurt-Baugruppe in einer vereinfachten, perspektivischen Ansicht,
2 die Steg-Gurt-Baugruppe aus 1 nach der vorgesehenen Montage in ein Windenergieanlagenrotorblatt in einer schematischen, vereinfachten Querschnittsdarstellung,
3 einen Teil einer Steg-Gurt-Baugruppe in einer Herstellungsform, die mit einer Vakuumfolie geschlossen ist,
4 einen Teil einer anderen Steg-Gurt-Baugruppe als Teil eines Gurtes

Die in 1 schematisch dargestellte Steg-Gurt-Baugruppe 10 weist zwei Gurte 12 und genau einen Steg 14 auf. Die beiden Gurte 12 sind einander gegenüberliegend angeordnet und über den Steg 14 miteinander verbunden. Jeder der Gurte 12 weist eine Anzahl von einen Stapel bildenden, pultrudierten Profilen 16 auf. Die pultrudierten Profile weisen jeweils eine Breite auf, die der Breite des Gurtes 12 entspricht. Alternativ können die Gurte auch ganz oder teilweise aus einer Anzahl neben- und übereinander gestapelter pultrudierter Profile hergestellt werden, deren jeweilige Breite kleiner als die Gurtbreite ist.
Dem Betrachter zugewandt ist ein blattwurzelseitiges Ende der Steg-Gurt-Baugruppe, weiter vom Betrachter entfernt befindet sich ein blattspitzenseitiges Ende der Steg-Gurt-Baugruppe 10. Man erkennt, dass der Abstand zwischen den beiden Gurten 12 und damit die Höhe des Stegs 14 über die Länge der Steg-Gurt-Baugruppe 10 variiert. Am blattwurzelseitigen Ende ist die Höhe des Stegs 14 am größten, zum blattspitzenseitigen Ende hin nimmt sie kontinuierlich ab. Der Steg 14 weist im Inneren ein Kernmaterial 28 auf, das zwischen zwei von Verstärkungsfasern gebildeten Deckschichten angeordnet ist, die in die Flanschabschnitte 20 übergehen.
Der Steg 14 erstreckt sich über die gesamte Länge der Gurte 12. Er weist einen den Großteil seiner Höhe bildenden Stegabschnitt 18 und daran an beiden Enden angrenzend jeweils einen Flanschabschnitt 20 auf. Zwei Hälften jedes Flanschabschnitts 20 erstrecken sich jeweils von einem Ende des Stegabschnitts 18 ausgehend in entgegengesetzte Richtungen. Die Flanschabschnitte 20 liegen jeweils an einer dem Steg 14 zugewandten Außenseite eines der pultrudierten Profile 16 an und stellen dadurch eine Verbindung zwischen dem Stegabschnitt 18 und den Gurten 12 her.
2 zeigt die Steg-Gurt-Baugruppe 10 aus 1, nachdem sie in bestimmungsgemäßer Weise in ein Windenergieanlagenrotorblatt, das im Querschnitt gezeigt ist, eingebaut wurde. Der Querschnitt des Windenergieanlagenrotorblatts besteht im Wesentlichen aus zwei Halbschalen 22, die eine aerodynamische Hülle des Rotorblatts bilden. Die beiden Halbschalen 22 sind an einer Profilnasenkante 24 und an einer Profilendkante 26 miteinander verbunden. Die Steg-Gurt-Baugruppe 10 ist zwischen den beiden Halbschalen 22 angeordnet, wobei die von dem Steg 14 abgewandten Außenseiten der Gurte 12 jeweils mit einer der Halbschalen 22 verklebt sind.
Weitere Einzelheiten werden anhand der 3 erläutert. Diese zeigt Teile einer Herstellungsform 30, die eine erste Formfläche 32 und eine zweite Formfläche 34, die in einem Winkel α zu der ersten Formfläche 33 angeordnet ist, aufweist. Außerdem umfasst die Herstellungsform 30 ein Widerlager in Form eines Zapfens 36, der der zweiten Formfläche 34 gegenüberliegend angeordnet ist.
Wesentliche Schritte des Verfahrens zur Herstellung der Steg-Gurt-Baugruppe 10 wurden in 3 bereits ausgeführt. Insbesondere ist erkennbar, dass zwei erste Lagen 38 von Verstärkungsfasern in der Herstellungsform 30 angeordnet worden sind, und zwar jeweils mit einem ersten Abschnitt an der ersten Formfläche 32. Die beiden ersten Lagen 38 weisen darüber hinaus jeweils einen zweiten Abschnitt auf, die an der zweiten Formfläche 34 angeordnet ist.
Oberhalb der beiden ersten Lagen 38 wurde eine dritte Lage 40 von Verstärkungsfasern in die Herstellungsform 30 eingelegt, und zwar so, dass sie an der ersten Formfläche 32 angeordnet ist, sich jedoch nicht über die zweite Formfläche 34 hinweg erstreckt, sondern an einem pultrudierten Profil 16, das einen Teil des Gurts 12 bildet, endet. Oberhalb dieser dritten Lage 40 von Verstärkungsfasern befindet sich ein Kernmaterial 28, dessen Materialstärke sich in Richtung zu dem pultrudierten Profil 16 hin verjüngt und das in einem Mittelteil des Stegabschnitts 18 angeordnet ist, so dass es in einem Abstand von den pultrudierten Profilen 16 endet.
Oberhalb des Kernmaterials 28 wurde eine weitere dritte Lage 40 in die Herstellungsform 30 eingelegt, die ebenfalls an der ersten Formfläche 32 angeordnet ist und die an dem pultrudierten Profil 16 endet. Oberhalb dieser weiteren dritten Lage 40 sind zwei zweite Lagen 42 von Verstärkungsfasern angeordnet. Sie sind im Sprachgebrauch dieser Anmeldung ebenfalls an der ersten Formfläche 32 angeordnet, trotz der zwischen der ersten Formfläche 32 und den zweiten Lagen 42 angeordneten weiteren Elemente des Stegs 14.
Die beiden zweiten Lagen 42 weisen jeweils einen zweiten Abschnitt auf, der an dem pultrudierten Profil 16 anliegt. Diese zweiten Abschnitte erstrecken sich ausgehend von dem Stegabschnitt 18 in die entgegengesetzte Richtung der beiden zweiten Abschnitte der ersten Lagen 38. Die Herstellungsform 30 weist einen Gurt-Aufnahmebereich 52 auf, in dem vier einen Stapel bildende, pultrudierte Profile 16 angeordnet sind. Die pultrudierten Profile 16 weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf und erstrecken sich über die gesamte Breite des von ihnen gebildeten Gurts 12. Der Gurt-Aufnahmebereich 52 befindet sich zwischen der zweiten Formfläche 34 und dem Zapfen 36. Nach dem Einlegen der pultrudierten Profile 16 in die Herstellungsform 30 wurde zwischen dem Zapfen 36 und den pultrudierten Profilen 16 ein Stützmittel in Form eines Keils 46 angeordnet, wodurch die Anordnung der pultrudierten Profile 16 in der Herstellungsform fixiert und die zwischen der zweiten Formfläche 34 und dem pultrudierten Profil 16 angeordneten Verstärkungsfasern der ersten Lagen 38 kompaktiert werden.
Die Herstellungsform 30 wurde mit einer Vakuumfolie 44 geschlossen. Man erkennt, dass diese mit einem Klebestreifen 48 luftdicht an eine Außenseite eines der pultrudierten Profile 16 angeschlossen ist. Ein weiterer luftdichter Anschluss besteht an dem in Breitenrichtung gegenüberliegenden Ende desselben pultrudierten Profils 16, das ebenfalls mit einem Klebestreifen 50 gegenüber der Herstellungsform 30 abgedichtet wurde.
4 zeigt die erfindungsgemäße Steg-Gurt-Baugruppe 10 als Vorfertigungsbauteil, welches in eine weitere pultrudierte Profilen 16 umfassende Gurtbaugruppe 12 integriert wird. Die pultrudierte Profile 16 werden nach dem Einsetzen der Steg-Gurt-Baugruppe in die Schalenform (nicht dargestellt) neben dieser angeordnet und zusammen mit weiteren Elementen der Rotorblatthalbschale infundiert. Alternativ können die Stapel pultrudierter Profile 16 oder andere Elemente der Gurtbaugruppe auch zuerst in die Schalenform gesetzt werden und zwischen sich eine Aussparung ausbilden, in welche die Steg-Gurt-Baugruppe positionsgenau eingesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Steg-Gurt-Baugruppe
12: Gurt
13: Gurtbaugruppe
14: Steg
16: pultrudiertes Profil
18: Stegabschnitt
20: Flanschabschnitt
22: Halbschale
24: Profilnasenkante
26: Profilendkante
28: Kernmaterial
30: Herstellungsform
32: erste Formfläche
34: zweite Formfläche
36: Zapfen
38: erste Lage
40: dritte Lage
42: zweite Lage
44: Vakuumfolie
46: Keil
48, 50: Klebestreifen
52: Gurt-Aufnahmebereich

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

WO 9401271 A1 [0005]
WO 2011/113812 A1 [0006]
WO 2016/066207 A1 [0007]
WO 2015/082404 A1 [0008]
WO 2016/177375 A1 [0009]
DE 102011082664 A1 [0010]
DE 102014018022 A1 [0010]
WO 2005/011964 A1 [0011]
EP 1925436 B1 [0012]
WO 2016/015736 A1 [0013]
DE 102011082664 B1 [0014]
DE 102012223707 A1 [0015]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Steg-Gurt-Baugruppe (10), die einen Gurt (12) und genau einen Steg (14) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: • Bereitstellen einer Herstellungsform (30), die einen Gurt-Aufnahmebereich (52) für den Gurt (12), eine erste Formfläche (32) für einen Stegabschnitt (18) und eine zweite Formfläche (34) für einen Flanschabschnitt (20) des Stegs (14) aufweist, wobei die zweite Formfläche (34) in einem Winkel α zu der ersten Formfläche (32) angeordnet ist, • Anordnen einer ersten Lage (38) von Verstärkungsfasern in der Herstellungsform (30), so dass ein erster Abschnitt der ersten Lage (38) an der ersten Formfläche (32) und ein zweiter Abschnitt der ersten Lage (38) an der zweiten Formfläche (34) angeordnet ist, • Anordnen einer Vielzahl pultrudierter Profile (16) im Gurt-Aufnahmebereich (52) der Herstellungsform (30), wobei eines der pultrudierten Profile (16) an dem zweiten Abschnitt der ersten Lage (38) angeordnet ist, • Kompaktieren der Vielzahl pultrudierter Profile (16) im Gurt-Aufnahmebereich (52), • Einbetten der Vielzahl pultrudierter Profile (16) und der ersten Lage (38) von Verstärkungsfasern in ein Kunststoffmaterial, • Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe (10) aus der Herstellungsform (30), wobei der Stegabschnitt (18) den ersten Abschnitt der ersten Lage (38) und der Gurt (12) die pultrudierten Profile (16) aufweist und • die vorgefertigte Steg-Gurt-Baugruppe (10) zum Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der pultrudierten Profile (16) eine Breite aufweist, die einer Breite des Gurts (12) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der pultrudierten Profile (16) eine Breite aufweisen, die geringer als die Breite des Gurts (12) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche eines der pultrudierten Profile (16) nicht in das Kunststoffmaterial eingebettet wird und/oder mit einem Abreißgewebe versehen ist, das vor dem Entnehmen der vorgefertigten Steg-Gurt-Baugruppe (10) aus der Herstellungsform (30) nicht entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (38) von Verstärkungsfasern oder ein Teil davon mit einem flüssigen Kunststoffmaterial, das beim Einbetten in das Kunststoffmaterial aushärtet, vorimprägniert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbetten in das Kunststoffmaterial durch Einbringen eines flüssigen Kunststoffmaterials in die Herstellungsform (30) in einem Vakuuminfusionsverfahren und anschließendes Aushärten des flüssigen Kunststoffmaterials erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass • die Herstellungsform (30) ein Widerlager (36) aufweist, das der zweiten Formfläche (34) gegenüberliegt, • beim Anordnen der pultrudierten Profile (16) in der Herstellungsform (30) eine Außenseite eines pultrudierten Profils (16) der zweiten Formfläche (34) zugewandt ist und der zweite Abschnitt der erste Lage (38) zwischen der Außenseite und der zweiten Formfläche (34) angeordnet ist, und • die pultrudierten Profile (16) an dem Widerlager (36) abgestützt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abstützen der pultrudierten Profile (16) an dem Widerlager Stützmittel verwendet werden, die zwischen den pultrudierten Profilen (16) und dem Widerlager (36) eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager an der Herstellungsform (30) einen Zapfen (36) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Lagen (38) in der Herstellungsform (30) angeordnet werden, wobei die zweiten Abschnitte der ersten Lagen (38) unterschiedliche Größen aufweisen, so dass die Dicke eines von den ersten Lagen (38) gebildeten Laminats des Flanschabschnitts (20) mit zunehmendem Abstand von dem Stegabschnitt(18) abnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbetten in das Kunststoffmaterial ein erster Abschnitt einer zweiten Lage (42) von Verstärkungsfasern auf die erste Formfläche (32) der Herstellungsform (30) aufgelegt wird, wobei ein zweiter Abschnitt der zweiten Lage (42) an einem von der ersten Lage (38) nicht bedeckten Abschnitt der Außenseite des pultrudierten Profils (16) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbetten in das Kunststoffmaterial eine dritte Lage (40) von Verstärkungsfasern in der Herstellungsform (30) an der ersten Formfläche (32) angeordnet wird, wobei sich die dritte Lage (40) nicht über die zweite Formfläche (34) erstreckt, sondern an den pultrudierten Profilen (16) endet.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Abschnitt der ersten Lage (38) und dem ersten Abschnitt der zweiten Lage (42) ein Kernmaterial (28) auf die erste Formfläche (32) der Herstellungsform (30) aufgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (28) in einem Mittelteil des Stegabschnitts (18) angeordnet wird, so dass es in einem Abstand von den pultrudierten Profilen (16) endet.
Steg-Gurt-Baugruppe (10) mit • einem Gurt (12), der eine Vielzahl pultrudierter Profile (16) aufweist, • genau einem Steg (14), der einen Stegabschnitt (18), einen Flanschabschnitt (20) und eine erste Lage (38) von Verstärkungsfasern aufweist, wobei der Flanschabschnitt (20) in einem Winkel α zu dem Stegabschnitt (18) angeordnet ist und an das pultrudierte Profil (16) angrenzt, • wobei der Stegabschnitt (18) mindestens einen ersten Abschnitt der ersten Lage (38) und der Flanschabschnitt (20) einen zweiten Abschnitt der ersten Lage (38) umfasst, wobei der zweite Abschnitt an einem der pultrudierten Profile (16) angeordnet ist, • wobei das pultrudierte Profil (16) und die erste Lage (38) von Verstärkungsfasern in ein Kunststoffmaterial eingebettet sind und • die Steg-Gurt-Baugruppe (10) vorgefertigt und zum Einbau in ein Windenergieanlagenrotorblatt bestimmt ist.