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DE202009003201U1 - Rotorblatt einer Windkraftanlage - Google Patents

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DE202009003201U1
DE202009003201U1 DE202009003201U DE202009003201U DE202009003201U1 DE 202009003201 U1 DE202009003201 U1 DE 202009003201U1 DE 202009003201 U DE202009003201 U DE 202009003201U DE 202009003201 U DE202009003201 U DE 202009003201U DE 202009003201 U1 DE202009003201 U1 DE 202009003201U1
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Institut fur Konstruktion und Verbundbauweisen Ev
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/301—Cross-section characteristics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

Rotorblatt für Windkraftanlagen aus Faserverbundkunststoffen (FVK), dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterseite des Rotorblatts aus einem Laminat mit durchgehenden Fasern bestehen

Description

  • Rotorblätter für Windkraftanlagen werden nach Stand der Technik aus Faserverbundkunststoffen (FVK) hergestellt. Das Rotorblatt ist ein nach aerodynamischen Kriterien geformter Körper, der innen hohl oder mit leichtem Kernmaterial wie z. B. Schaum gefüllt ist. Dabei werden zuerst zwei Halbschalen hergestellt, ausgehärtet und anschließend auf einem umlaufenden Klebflansch miteinander verklebt. Diese Bauweise hat mehrere gravierende Nachteile:
    • – Die Herstellung in mehreren Schritten ist zeitaufwändig.
    • – Klebnähte sind Schwachstellen, insbesondere an der konstruktiv-funktional bedingt schmalen Klebnaht der Anströmseite kommt es regelmäßig zu Bauteilversagen.
    • – Die lastaufnehmenden Verstärkungsfasern im Werkstoff sind gerade an der kritischsten Stelle, der Klebnaht, unterbrochen.
  • Mit der Erfindung wird ein Rotorblatt vorgeschlagen, dass in einem Prozessschritt hergestellt wird und die beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist. Das wird vor allem dadurch erreicht, dass beide Halbschalen aus einem zusammenhängenden Laminat gebildet werden und die Klebnähte entfallen. An der Anströmseite wird der Übergang von Oberschale zu Unterschale von durchgehenden Faserlagen gebildet. An der Abströmseite bilden die Laminatlagen von Ober- und Unterschale eine Überlappung mit doppelter Wandstärke.
  • Rotorblätter der beschriebenen Bauweise sind kostengünstiger herzustellen, leichter und steifer als vergleichbare Rotorblätter bekannter Bauweise. Insbesondere das Versagensverhalten ist durch die geringe Neigung zu Ermüdungsschäden verbessert. Die Lebensdauer steigt bei hoher Zuverlässigkeit.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in 1 erläutert:
    In 1 ist der Schnitt durch ein Rotorblatt dargestellt. Das Rotorblatt wird gebildet aus der Oberseite 1 und der Unterseite 2. Der Übergang zwischen Ober- und Unterseite auf der Anströmseite 6 ist eine nahtlose Verrundung 5 in Werkstoffdicke, auf der Abströmseite eine homogene Überlappung 4 in doppelter Werkstoffdicke. Ober- und Unterseite bilden einen Hohlraum 3.

Claims (4)

  1. Rotorblatt für Windkraftanlagen aus Faserverbundkunststoffen (FVK), dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterseite des Rotorblatts aus einem Laminat mit durchgehenden Fasern bestehen
  2. Rotorblatt nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang (5) zwischen Oberseite (1) und Unterseite (2) auf der Anströmseite (6) nahtlos in Werkstoffdicke ausgebildet ist
  3. Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang (4) zwischen Oberseite (1) und Unterseite (2) auf der Abströmseite homogen in doppelter Werkstoffdicke ausgebildet ist
  4. Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Oberseite (1) und Unterseite (2) einen Hohlraum (3) bilden.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110135488A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Erik Grove-Nielsen Fibre-Reinforced Plastic Material
DE102013200287A1 (de) * 2013-01-11 2014-07-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren für die Herstellung eines Strukturbauteils eines Fahrzeugs
CN116277632A (zh) * 2023-02-10 2023-06-23 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种风电叶片用粘接角模具的制造方法

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