DK202200058Y4 - Vingestykkemonteringsstruktur - Google Patents

Abstract

Nærværende opfindelse angår en monteringsstruktur til at spænde et vindmøllevingestykke fast til et testapparat med henblik på mekanisk afprøvning, hvilken monteringsstruktur omfatter: en grunddel, mindst en udliggerarm, der er fastgjort til og strækker sig ud fra grunddelen; og mindst en trækstang, der er udformet til at strække sig igennem vingestykket. Monteringsstrukturen er således udformet, at vingestykkets rodende kan spændes fast ved udliggerarmen af en klemkraft udøvet af den mindst ene trækstang. Et andet aspekt af opfindelsen angår en fremgangsmåde til at installere et vingestykke i testapparatet.

Description

DK 202200058 Y4 1

VINGESTYKKEMONTERINGSSTRUKTUR

FREMBRINGELSENS OMRADE

Nærværende frembringelse angår en monteringsstruktur til at spænde et vindmøllevingestykke fast til et testapparat med henblik på mekanisk afprøvning.

FREMBRINGELSENS BAGGRUND

En vindmølle omdanner vindens kinetiske energi til elektrisk energi. En generator omdanner vindenergien, der indfanges af en rotor med en eller flere rotorvinger, til elektrisk energi, som normalt leveres til et elnet. Generatoren befinder sig i en nacelle sammen med de forskellige dele, der er nødvendige for at drive vindmøllen og optimere dens ydelse. Et tårn bærer de laster, der udgøres af nacellen og rotoren. | en vindmølle med horisontal akse (HAWT horizontal axis wind turbine) strækker rotorvingerne sig radialt udad fra et centralt nav, der drejer om en langsgående, i det væsentlige horisontal akse. Når møllen er i drift, er vingerne udformet til at vekselvirke med den passerende luftstrøm for at frembringe en opdrift, som får rotoren til at rotere i et plan i det væsentlige vinkelret på vindretningen.

En konventionel rotorvinge er lavet af en ydre skal og en eller flere indre længdebjælker i et hulrum, der afgrænses af den ydre skal. Længdebjælken tjener til at overføre laster fra den roterende vinge til vindmøllens nav. Sådanne laster indbefatter træk- og kompressionslaster rettet langs vingens længde, som skyldes vingens cirkulære > bevægelse, og laster, der skyldes vinden, og som er rettet langs vingens tykkelse, dvs. fra vingens luvside til dens læside. Længdebjælken kan typisk have et hult rørtværsnit, f. eks. et i det væsentlige rektangulært hult rørtværsnit, eller et bjælketværsnit, f. eks. en |-bjælke, C-bjælke, H-bjælke, Y-bjælke, X-bjælke mv., hvor en eller flere afstivningsribber (shear webs) strækker sig mellem bjælkekapperne. Bjælkekapperne kan være integreret i den ydre skal, eller de kan være fastgjort til den ydre skal.

Bjælkekappen kan indbefatte pultruderede strimler af fiberholdigt materiale.

Pultrudering er en kontinuert proces, der ligner ekstrudering, hvor fibre trækkes gennem en forsyning af flydende resin og derefter opvarmes i et åbent kammer, hvor — resinen hærdes. Det resulterende hærdede fiberholdige materiale har et konstant

DK 202200058 Y4 2 tværsnit, men eftersom processen er kontinuert, kan det dannede materiale udskæres i vilkårlig længde. | WO 2013/087078, som medtages heri ved reference, beskrives en vindmøllevinge med en aflang forstærkende struktur, som omfatter en stak af pultruderede fiberholdige kompositstrimler.

Over de seneste år har den generelle tendens i vindmølleindustrien været at lave vindmøllevingerne længere. Jo længere vingerne bliver, des større bliver rotoren, og des mere vindenergi kan der indfanges, hvilket forbedrer effektiviteten af den enkelte vindmølle.

Det er kendt at bygge vindmøllevinger under anvendelse af adskillelige vingestykker i vingefangets retning, som samles, for at lette transporten af store vindmøllevinger. For eksempel — beskrives i — ansøgerens sideløbende > PCT-ansøgning nr.

PCT/DK2017/050441, som medtages heri ved reference, en sådan "opdelt vinge" til — en vindmølle.

Det er kendt at teste vindmøllevinger, for eksempel i forbindelse med design certificering. For eksempel, beskriver ansøgerens patentpublikation US2017/0241860 et apparat til test af vingetræthed, hvilket apparat omfatter en base i form af en fastmonteret støttestruktur monteret på et fast underlag for at give en stiv fastgørelsesanordning for vingeroden. En forbindelsesanordning kan tilvejebringes, som for eksempel bolte der strækker sig fra fastgørelsesanordningen og som er beregnet til at skrue ind i gevindhullerne i vingeroden.

SAMMENDRAG AF FREMBRINGELSEN

Ifølge et første aspekt tilvejebringer frembringelsen en monteringsstruktur til at spænde et vindmøllevingestykke fast til et testapparat med henblik på mekanisk afprøvning, hvilken monteringsstruktur omfatter: en grunddel; mindst en udliggerarm fastgjort til og strækkende sig ud fra grunddelen; og mindst en trækstang, der er udformet til at strække sig igennem vingestykket; hvor monteringsstrukturen er således udformet, at vingestykkets rodende kan spændes fast af den mindst ene udliggerarm af en klemkraft udøvet af den mindst ene — trækstang.

DK 202200058 Y4 3

Frembringelsen er fordelagtig derved, at den tilvejebringer en mekanisme til pa en pålidelig måde at bestemme og afprøve de mekaniske egenskaber af et vingestykke af en vindmøllevinge, der er i flere stykker, eller "opdelt vinge”. Frembringelsen er fordelagtig derved, at de egenskaber, der bestemmes ved anvendelse af — monteringsstrukturen, kan give en præcis angivelse af, hvordan den afprøvede del af vindmøllevingen kan opføre sig under brug, når den er installeret på en vindmølle.

Frembringelsen er også fordelagtig derved, at et vingestykke kan monteres med henblik på afprøvning uden at anvende en indbygget samlingsfunktion af vingestykket.

Monteringsstrukturen er endvidere fordelagtig derved, at den gør det muligt at montere et hvilket som helst vingestykke af en hvilken som helst form og/eller hvilke som helst dimensioner på en eksisterende testindretning via monteringsstrukturen, således at vingestykket kan underkastes testprocedurer.

Udliggerarmen kan være mindst to udliggerarme eller kan være fire udliggerarme. Når der tilvejebringes mindst to udliggerarme, kan vingestykket spændes fast mellem udliggerarmene af en klemkraft udøvet af den mindst ene trækstang.

Monteringsstrukturen kan omfatte en profilindsats. Profilindsatsen kan have mindst en kontaktvæg, og kontaktvæggen kan definere en åbning. Åbningen kan være udformet til at tage imod mindst en del af et vingestykke. Kontaktvæggen kan være således formet, at den passer til og er i kontakt med vingestykket.

Profilindsatsen kan omfatte mindst to adskillelige dele. Hver del kan have en kontaktvæg. Kontaktvæggene kan hver være i kontakt med modstående sider af et — vingestykke, når et vingestykke er installeret i monteringsstrukturen.

Profilindsatsen eller -indsatserne tillader på fordelagtig vis et hvilket som helst vingestykke af en hvilken som helst form at blive spændt op i monteringsstrukturen, eftersom profilindsatsen eller -indsatserne kan formes til i det væsentlige at passe til — formen og konturerne af et givet vingestykke.

Monteringsstrukturen kan endvidere omfatter mindst en indre profil, der er udformet til at blive modtaget i vindmøllevingestykket.

DK 202200058 Y4 4

Monteringsstrukturen kan omfatte et par af tværbjælker, som strækker sig i en tværgående retning på tværs af udliggerarmen. Når der tilvejebringes mindst to udliggerarme, kan monteringsstrukturen omfatte et par af tværbjælker, som strækker sig i en tværgående retning mellem udliggerarmene.

Monteringsstrukturen kan omfatte mindst to par af tværbjælker. Det ene par kan være adskilt fra et andet par langs udliggerarmen eller udliggerarmene i udliggerarmens eller udliggerarmened udstrækningsretning.

En eller flere af tværbjælkerne kan være justerbare i forhold til en anden af tværbjælkerne.

Mindst en af tværbjælkerne kan danne en fordybning. Fordybningen kan tage imod mindst en del af profilindsatsen.

En rodende af mindst en af udliggerarmene eller af den mindst ene udliggerarm kan være fastsiddende, og dette kan være på grunddelen.

En rodende af mindst en af udliggerarmene eller af den mindst ene udliggerarm kan være justerbart forbundet med grunddelen. Dette tillader på fordelagtig vis monteringsstrukturen at rumme vingestykker af forskellige dimensioner.

Den justerbare forbindelse kan omfatte en aflang åbning og kan omfatte en stift.

Udliggerarmen kan være forskydelig langs den aflange åbning, når den er i en — installeret tilstand. Stiften kan være en gevindskåren tap eller en bolt.

Den aflange åbning kan strække sig i grunddelen i en radial retning og/eller i en tværgående retning defineret af vingestykkets tværsnit, når vingestykket er fuldkomment installeret i monteringsstrukturen. Den radiale retning kan strække sig radialt fra et central punkt eller en central akse af vingestykkets tværsnit. Den tværgående retning kan være en hvilken som helst retning, som ikke er en radial retning, men den kan være parallel eller flugtende med en radial retning.

Grunddelen kan være en grundplade. Grundpladen kan definere en central åbning, som kan give adgang til vingestykket fra bagsiden af monteringsstrukturen.

DK 202200058 Y4

Ifølge et andet aspekt af den foreliggende frembringelse tilvejebringes der en vindmøllevingestykke-testindretning, der omfatter monteringsstrukturen ifølge det første aspekt, og et vindmøllevingestykke. 5 — Monteringsstrukturen som beskrevet med et hvilket som helst af de ovenfor omtalte valgfri træk kan derfor tilvejebringes som en del af en vindmøllevingestykke- testindretning.

Trækstangen eller hver trækstang kan strække sig til den ene side af mindst en — bjælkekappe af vindmøllevingestykket. Trækstangen strækker sig fortrinsvis ikke igennem bjælkekappen.

Trækstangen eller hver trækstang kan strække sig langs en side af en afstivningsribbe af vindmøllevingestykket. Placeringen af trækstangen eller -stængerne til den ene side af den mindst ene bjælkekappe og/eller langs en side af en afstivningsribbe af vingestykket gør det på fordelagtig vis muligt at overføre i det væsentlige hele lasten fra klemningen af vingestykket igennem vingestykkernes bærende strukturer (f. eks. bjælkekappe, afstivningsribbe, pultruderinger), således at vingestykkernes overflade reelt modtager ubetydelige laster fra klemningen af vingestykket i — monteringsstrukturen.

En rodendeflade af vindmøllevingestykket kan rage frem fra den ene eller flere trækstænger i retning af grunddelen. En tipende af vindmøllevingestykket kan rage frem fra den ene eller flere trækstænger i en retning væk fra monteringsstrukturen.

Vindmøllevingestykkets rodendeflade kan være ikke direkte fastgjort til monteringsstrukturen.

Vindmøllevingestykke-testindretningen kan endvidere omfatte et ringleje. Ringlejet kan — være udformet til at tillade rotation af vingestykket, fortrinsvis over 360°. Ringlejet kan sidde fast på grunddelen.

Vingestykket kan være et tipstykke eller et mellemstykke af en vinge i flere stykker.

DK 202200058 Y4 6

KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGERNE

Der vil nu blive beskrevet nogle udførelsesformer for frembringelsen med henvisning til de ledsagende tegninger, i hvilke:

Figur 1 viser en vindmølle;

Figur 2 viser en vindmøllevinge, der omfatter adskillelige vindmøllevingestykker; — Figur 3 viser en monteringsstruktur;

Figur 4 viser et tværsnit igennem en vindmøllevingestykke-testindretning;

Figur 5 viser en grunddel;

Figur 6 viser en tværbjælke; og

Figur 7 viser en vindmøllevingestykke-testindretning.

DETALJERET BESKRIVELSE AF UDFØRELSESFORM(ER) denne specifikation anvendes termer såsom forkant, bagkant, trykflade, sugeflade, tykkelse, korde og planform. Disse termer er velkendte og klare for en fagmand, ikke desto mindre gives deres definitioner herunder for at undgå tvivl.

Termen "forkant" bruges til at betegne en kant af vingen, som vil være forrest på vingen, når vingen drejer i vindmøllerotorens normale rotationsretning.

Termen "bagkant" bruges til at betegne en kant af en vindmøllevinge, som vil være — bagerst på vingen, når vingen drejer i vindmøllerotorens normale rotationsretning.

Korden på en vinge er afstanden i lige linje fra forkanten til bagkanten for et givet tværsnit vinkelret på vingefangets retning.

DK 202200058 Y4 7

En trykflade (eller luvflade) af en vindmøllevinge er en overflade mellem forkanten og bagkanten, som i drift har et højere tryk end vingens sugeflade.

En sugeflade (eller læflade) af en vindmøllevinge er en overflade mellem forkanten og > bagkanten, som i drift påvirkes af et lavere tryk end en trykflade.

Vindmøllevingens tykkelse måles vinkelret på vingens korde og er den største afstand mellem trykfladen og sugefladen i et givent tværsnit vinkelret på vingefangets retning. — Termen "vingefangets retning" bruges til at betegne en retning fra rodenden af en vindmøllevinge til vingens tipende eller omvendt. Når en vindmøllevinge er monteret på et vindmøllenav, er vingefangets retning og den radiale retning i det væsentlige den samme. — En afbildning, som er vinkelret på både vingefangets og kordens retning, kaldes en planform afbildning. I denne afbildning kigges der langs vingens tykkelsesdimension.

Termen "bjælkekappe" bruges til at betegne et langsgående, forstærkende element af vingen, der i det væsentlige strækker sig i vingefangets retning. Bjælkekappen kan være indbygget i vingens skal, eller den kan være fastgjort til vingens skal.

Bjælkekapperne på luv- og læsiden af vingen kan være forbundet af en eller flere afstivningsribber, der strækker sig gennem vingens indre hulrum. Vingen kan have flere end en bjælkekappe på hver af luv- og læsiden af vingen. Bjælkekappen kan være en del af en forstærkende længdebjælke eller et bærende element af vingen. Navnlig kan den første og anden bjælkekappe være en del af den lastbærende struktur, der strækker sig i den langsgående retning, og som bærer de flapvise udbøjningslaster på vingen.

Termen "afstivningsribbe" bruges til at betegne et langsgående, forstærkende element — afvingen, der i det væsentlige strækker sig i vingefangets retning, og som kan overføre laster fra en af luv- og læsiden af vingen til den anden af luv- og læsiden af vingen.

Termen "vingestykke" betegner et stykke i vingefangets retning af en segmenteret eller opdelt vinge, som omfatter en flerhed af vingestykker, der samles for at danne den — komplette vinge. Vindmøllevingen kan for eksempel indbefatte et første

DK 202200058 Y4 8 vindmøllevingestykke og et andet vindmøllevingestykke, som kan forbindes i en fælles grænseflade for at danne vingen. Det skal være klart, at en vinge kan have tre eller flere vingestykker med en samling mellem nabovingestykkerne. Et vingestykke kan være et stykke, der er skåret ud af en vindmøllevinge i ét stykke.

Figur 1 viser en vindmølle 1, der indbefatter et tårn 10, som er monteret på et fundament, og en nacelle placeret på toppen af tårnet 10. Den her viste vindmølle 1 er en onshore-vindmølle, således at fundamentet er nedstøbt i jorden, men vindmøllen 1 kunne være et offshore-anlæg, og i så fald ville fundamentet være tilvejebragt af en — passende platform til havs.

Vinger 30, 40, 50 rager udad fra et centralt nav 20 og danner tilsammen en rotor. Det bemærkes, at vindmøllen 1 er den almindelige type vindmølle med horisontal akse (HAWT), således at rotoren er monteret på nacellen for at rotere omkring en i det — væsentlige horisontal akse 2, der er defineret i centrum af navet 20. Skønt det i figur 1 viste eksempel har tre vinger, vil det stå fagmanden klart, at andre antal vinger er mulige. Rotoren er operativt koblet via en gearkasse til en generator (ikke vist), der er beliggende inden i nacellen.

Når vinden blæser mod vindmøllen 1, frembringer vingerne 30, 40, 50 en opdriftskraft, der bevirker, at rotoren roterer, hvilket igen bevirker, at generatoren i nacellen generer elektrisk energi.

Figur 2 illustrerer en af vindmøllevingerne 30 til anvendelse i en sådan vindmølle 1.

Deni figur 2 viste vindmøllevinge 30 kan være implementeret for en hvilken som helst eller alle af vingerne 30, 40, 50, der er vist i vindmøllen 1 på figur 1. Vingen 30 har en rodende 33, der er proksimal til navet 20 og en tipende der er distal til navet. En forkant og en bagkant strækker sig mellem rodenden og tipenden, og vingen 30 har henholdsvis en aerodynamisk højtryksoverflade (dvs. trykfladen) og en aerodynamisk — lavtryksoverflade (dvs. sugefladen), som strækker sig mellem forkanten og bagkanten af vingen 30. Som vist i figur 2 er vingen 30 en segmenteret eller opdelt vinge, og i det illustrerede eksempel omfatter den to vingestykker, et rodvingestykke 31 og et tipvingestykke 32. Det skal forstås, at vingen kan omfatte flere end to segmenterede stykker.

DK 202200058 Y4 9

Inden for vindmøllefremstilling er der behov for at forstå de mekaniske egenskaber af en vindmøllevinge for at forstå, hvordan vingen vil opføre sig, når den installeres som del af en vindmølle 1. | en kendt fremgangsmåde til afprøvning af en komplet vindmøllevinge afprøves den komplette vinge ved at fastgøre vingens rodende til et >"dummynav" og underkaste vingen kræfter og momenter lig med eller svarende til de, vingen kan blive udsat for i drift, når den er installeret som en del af en vindmølle.

Dummynavet er en del, som er i stand til at simulere et nav, vingen fastgøres til under installationen, men det adskiller sig ved at være egnet til at anvendes i en afprøvningskontekst. I denne kendte fremgangsmåde afprøves en hel vinge 30, 40, 50 ved hjælp af dummynavet.

Nærværende frembringelses opfinder har fundet, at der kan udføres forbedringer af de kendte afprøvningsfremgangsmåder, navnlig de, der anvendes til at afprøve de mekaniske egenskaber af vinger, som har flere stykker, såsom den segmenterede — vinge 30, der har rod- og tipstykker 31, 32 som vist i figur 2. Opfinderen af nærværende ansøgning har fundet, at det kan være fordelagtigt at afprøve vingestykker uafhængigt af hinanden. Det er for eksempel ikke nødvendigt, at alle vingestykkerne er fremstillet, inden de kan afprøves. Vingestykkerne kan fremstilles og/eller afprøves på forskellige steder. Alle vingestykkerne behøver ikke være samlet for at kunne afprøves. Mens > rodenden af en hvilket som helst vinge er egnet til at monteres på et nav i drift og udviser en passende montering på et dummynav i en afprøvningskontekst, har rodenden af et yderligt beliggende stykke af en segmenteret vinge ikke en egnet struktur til let at kunne monteres på et dummynav. Opfinderen har derfor udtænkt den komponent, der i nærværende betegnes som en monteringsstruktur 3. Et eksempel på en monteringsstruktur 3 kan ses i figur 3.

Monteringsstrukturen 3 er egnet til at spænde tipvingestykket 32 (eller et hvilket som helst yderligt beliggende stykke eller stykker af en vinge, der omfatter flere end to segmenterede stykker) fast til et testapparat med henblik på mekanisk afprøvning, og den omfatter en grunddel 100, mindst en udliggerarm 200 og mindst en trækstang 300.

Monteringsstrukturen 3 er således udformet, at en rodende 34 af tipvingestykket 32 kan spændes fast til eller af udliggerarmen 200 af en klemkraft udøvet af den mindst ene trækstang 300.

DK 202200058 Y4 10

Når der er tilvejebragt mindst to udliggerarme, kan grunddelen 100 være udformet til at virke som en bro mellem udliggerarmene 200 og fastgøre udliggerarmene 200 til hinanden. Grunddelen 100 kan udformes med henblik på direkte eller indirekte fastgørelse til et testapparat, som kan indbefatte et ringleje og et dummynav. Alternativt eller derudover kan testapparatet omfatte et produktionsnav, som kan være monteret på en rig. Riggen kan omfatte mindst et, fortrinsvis to dummyvingestykker fastgjort til navet. Såfremt navet omfatter tre sider, og dummyvingestykkerne optager to af siderne, kan den resterende side anvendes til vingestykkeafprøvning.

Grunddelen 100 kan have en hvilken som helst egnet form, fortrinsvis en form, der er i masseligevægt omkring et centralt punkt eller en central akse. Grunddelen 100 kan have en i det væsentlige firkantet ydre form, skønt andre grunddele 100 af passende form kan anvendes. Grunddelen 100 kan være i det væsentlige plant og kan være en grundplade med form af en plade. Figur 5 viser en grundplade 100.

Grunddelen 100 kan definere en central åbning 150. Åbningen 150 kan give adgang til vingestykket 32 fra monteringsstrukturen 3's bagside gennem åbningen 150. Åbningen 150 kan være cirkulær, og/eller den kan være placeret i centrum af grunddelen 100, således at grunddelen 100 er i det væsentlige i masseligevægt og/eller symmetrisk, — fortrinsvis i det væsentlige rotationssymmetrisk omkring et centralt punkt eller en central akse 101.

Grunddelen 100 kan omfatte et skaft 120 og et kropsstykke 130. Kropsstykket 130 kan være i det væsentlige plant og mindst delvist definere åbningen 150. Skaftet 120 kan — strække sig fra kropsstykket 130 i en retning i det væsentlige vinkelret på et plan defineret af kropsstykket 130, hvilket kan være en retning parallel med den centrale akse 101. Skaftet 120 kan mindst delvist definere åbningen 150. En vulst eller en flerhed af vulster 110 kan være tilvejebragt på grunddelen 100 og kan strække sig mellem skaftet 120 og kropsstykket 130 for at styrke grunddelen 100.

Grunddelen 100 kan omfatte et metal og/eller en legering og kan fortrinsvis omfatte eller være sammensat af konstruktionsstål.

Udliggerarmen eller hver udliggerarm 200 er udformet til at fungere som strukturelle bærende dele, der kan understøtte andre dele af monteringsstrukturen 3, som

DK 202200058 Y4 11 tipvingestykket 32 er fastgjort til, såsom tværbjælker 500 og/eller trækstang og/eller - stænger 300.

Udliggerarmen eller hver udliggerarm 200 er fastgjort eller kan fastgøres til grunddelen — 100. Når de er fastgjort til grunddelen 100 strækker de sig derfra og kan indrettes, så de er i det væsentlige indbyrdes lige langt fra et centralt punkt eller en central akse 101 af grunddelen 100.

Der kan anvendes et hvilket som helst passende antal udliggerarme 200. Der kan være mindst to, fortrinsvis mindst tre, mere fortrinsvis mindst fire udliggerarme 200, for eksempel som vist i figur 3. Udliggerarmen eller hver udliggerarm 200 kan være indrettet eller udformet, så monteringsstrukturen 3 er i masseligevægt omkring et centralt punkt eller en central akse 101. Såfremt grunddelen 100 er i det væsentlige firkantet, kan der være tilvejebragt en udliggerarm 200 i eller i retning af hvert hjørne — af grunddelen 100.

Hver udliggerarm 200 kan have en rodende 201 og en tipende 202, idet rodenden 201 er beliggende ved og/eller fastgjort til grunddelen 100, når monteringsstrukturen 3 er i en samlet tilstand. Rodenden 201 kan være bredere end tipenden 202. Hver > udliggerarm 200 kan være i det væsentlige hul og/eller kan omfatte eller være sammensat af konstruktionsstål. Hver udliggerarm 200 kan have en længde fra dens rodende 201 til dens tip 202 på mindst 1 meter, fortrinsvis på mindst 3 meter.

Rodenden 201 af mindst en af udliggerarmene 200 kan være fastsiddende i forhold til — monteringsstrukturen 3's øvrige dele, såsom grunddelen 100. Mindst en af eller alle udliggerarmene 200 kan være fastgjort direkte på grunddelen 100. Den faste forbindelse kan omfatte en eller flere af: en stift-og-bolt-forbindelse, en gevindforbindelse, klæbemiddel eller en hvilken som helst anden passende uadskillelig fastgørelsesdel. Alternativt eller derudover kan mindst en af udliggerarmene 200 være — dannet sammenbygget med grunddelen 100.

En rodende 201 af mindst en af udliggerarmene 200 kan være justerbart forbundet med grunddelen 100. Den justerbare forbindelse kan omfatte en aflang åbning og kan omfatte en (ikke vist) stift. Stiften kan være forskydelig langs den aflange åbning, når den eri en installeret tilstand. Den aflange åbning kan strække sig i grunddelen 100

DK 202200058 Y4 12 eller i udliggerarmen 200 i en radial retning af et tværsnit af et vingestykke, nar vingestykket 32 er installeret i monteringsstrukturen 3. Denne radiale retning kan strække sig radialt væk fra en central akse 101 af grunddelen 100, når udliggerarmene 200 og grunddelen 100 er fastgjort til hinanden. Alternativt eller derudover kan den —o aflange åbning strække sig i en tværgående retning af vingestykkets tværsnit, når vingestykket 32 er installeret i monteringsstrukturen 3.

Mindst en af udliggerarmene 200 kan være uadskilleligt fastgjort til grunddelen 100, og en anden af udliggerarmene 200 kan være justerbart fastgjort til grunddelen 100. Dette har den fordel at tilvejebringe et justerbart arrangement, i hvilket afstanden mellem udliggerarmene 200 kan tilpasses til formen og størrelsen af det vingestykke 32, der skal afprøves. Brugen af mindst en uadskillelig fastgørelse på mindst en udliggerarm 200 i kombination med en justerbar fastgørelse på en anden udliggerarm 200 tilvejebringer en reduceret manuel kraft for brugeren af monteringsstrukturen 3, — samtidig med, at den giver mulighed for at justere monteringsstrukturen 3.

Den mindst ene trækstang 300 er udformet til at strække sig gennem vingestykket 32 og kan strække sig gennem profilindsatsen 400 og den indre profil 600.

Der kan være tilvejebragt mindst to trækstænger 300, mindst fire trækstænger 300 eller et hvilket som helst passende antal trækstænger 300. Trækstængerne 300 kan være udformet til at udøve en klemkraft på vingestykket 32.

Trækstangen eller hver trækstang 300 kan omfatte en fastspændingsdel, der er — udformet til at begrænse trækstangen 300's bevægelse i forhold til en tværbjælke 500 og/eller en udliggerarm 200. Trækstangen 300 kan omfatte en trækstangskrop 303, og fastspændingsdelen kan omfatte en første radialt forstørret ende 301, fortrinsvis en første og en anden radialt forstørrede ender 301, 302. Den/de radialt forstørrede ende(r) 301, 302 er udformet til at spænde trækstangen 300 fast i forhold til — monteringsstrukturen 3's øvrige dele, navnlig tværbjælkerne 500. Den eller de radialt forstørrede ende(r) 301, 302 kan forhindre enden af trækstangen 300 i at passere igennem en åbning 558, der er tilvejebragt i tværbjælken 500, hvilket tillader monteringsstrukturen 3 og/eller vingestykket 32 at udøve en trækspænding på trækstangen 300. Den eller de radialt forstørrede ende(r) 301, 302 kan omfatte en bolt, som kan være fastgjort på trækstangskroppen 303 ved hjælp af en gevindforbindelse.

DK 202200058 Y4 13

Den eller de radialt forstørrede ende(r) 301, 302 kan omfatte en spændskive som vist i figur 4. Tilvejebringelse af en separat, fastgørelig del og en gevindforbindelse har fordelen af at tilvejebringe en justerbar trækstang 300, som let kan samles og justeres.

Den mindst ene trækstang 300 kan omfatte eller være sammensat af et metal eller en legering, fortrinsvis højstyrkestål.

Monteringsstrukturen 3 kan omfatte en profilindsats 400. Profilindsatsen 400 kan have mindst en kontaktvæg 401, 402, og kontaktvæggen 401, 402 kan definere en åbning 450. Som en udelukkende skematisk illustration af monteringsstrukturen 3 vises en rektangulær blok som modtaget i åbningen 450 i figur 3 i stedet for et vingestykke 32.

Åbningen 450 kan være udformet til at tage imod mindst en del af et vingestykke 32 som vist i figur 4. Kontaktvæggen 401, 402 kan være således formet, at den passer til og er i kontakt med vingestykket 32, især en ydre overflade af et vingestykke 32, såsom en ydre metalfilm af vingestykket 32. Profilindsatsen 400 kan omfatte mindst to adskillelige dele 410, 420. Hver del 410, 420 kan have en kontaktvæg 401, 402.

Kontaktvæggene 401, 402 kan hver være i kontakt modstående sider af et vingestykke 32, når et vingestykke 32 er installeret i monteringsstrukturen 3.

Nar det er installeret i profilindsatsen 400, kan vingestykket 32 være ufuldkomment indkapslet i indsatsen 400 og kan i stedet strække sig på tværs fra indsatsen 400, for eksempel som vist i figur 4.

Profilindsatsen 400 kan omfatte eller være sammensat af træ, plast eller et hvilket som helst andet passende materiale. | en foretrukken udførelsesform kan profilindsatsen 400 omfatte eller være sammensat af krydsfiner.

Monteringsstrukturen 3 kan yderligere omfatte mindst en indre profil 600. Den indre profil 600 er udformet til at modtages i vindmøllevingestykket 32. Den indre profil er — udformet til at passe til en indre overflade af vingestykket 32. Den indre profil 600 kan være tilvejebragt som en flerhed af adskilte dele for således at passe omkring en eller flere af vingestykket 32's afstivningsribber. Den indre profil kan være udformet eller tilpasset til at tage imod en eller flere af trækstængerne 300.

DK 202200058 Y4 14

Den indre profil 600 kan omfatte eller være sammensat af træ, plast eller et hvilket som helst andet passende materiale. | en foretrukken udførelsesform kan den indre profil 600 omfatte eller være sammensat af krydsfiner. — Monteringsstrukturen 3 kan omfatte et par af tværbjælker 500. | figur 6 ses en tværbjælke 500.

Når tværbjælkerne 500 er installeret, kan de strække sig i en tværgående retning mellem udliggerarmene 200, såsom i en retning vinkelret på en udstrækningsretning af udliggerarmene 200. En eller flere af tværbjælkerne 500 kan være aflang, for således at strække sig mellem udliggerarmene 200.

Monteringsstrukturen 3 kan omfatte mindst to par af tværbjælker 510, 520, 530, 540.

Det ene par af tværbjælker 510, 520 kan være adskilt fra et andet par 530, 540 langs — udliggerarmene 200 i udliggerarmene 200's udstrækningsretning, for eksempel som vist i figur 3. En eller flere af tværbjælkerne 510, 520, 530, 540 kan være justerbare inden i monteringsstrukturen 3 i forhold til en anden af tværbjælkerne 510, 520, 530, 540.

En af tværbjælkerne 500, mere fortrinsvis hver tværbjælke 510, 520, 530, 540, kan omfatte mindst en åbning 558, som kan være udformet til at tage imod mindst en del af den mindst ene trækstang 300. Det mindst ene åbning 558 kan være større end tværsnittet af trækstangskroppen 303 og/eller mindre end en radialt forstørret ende 301, 302 af trækstangen 300.

Mindst en af tværbjælkerne 500 kan danne en fordybning 550. Fordybningen 550 kan være udformet til at tage imod mindst en del af profilindsatsen 400. Tværbjælkerne 510, 520, 530, 540 kan være udformet til at holde hver del 410, 420 af en profilindsats 400 på plads i forhold til udliggerarmene 200.

Fordybningen 550 kan være mindst delvist afgrænset af en eller flere vægge 551, 552, som strækker sig fra en krop 553 af tværbjælken 500. Kroppen 553 af tværbjælken 500 kan definere et plan, og væggene 551, 552 kan strække sig i en retning vinkelret på det plan, der defineres af kroppen 553. Væggene 551, 552 kan være i det — væsentlige aflange og strække sig parallelt med hinanden. Væggene 551, 552 kan

DK 202200058 Y4 15 være udformet til at passe til ydersiderne af profilindsatsen 400, når en profilindsats 400 er modtaget i fordybningen 550, for således at tilvejebringe et robust arrangement, der er let at samle.

En eller flere af tværbjælkerne 500 kan omfatte mindst en fordybning 554, 555, der er udformet til at tage imod mindst en del af en udliggerarm 200. Når der er tilvejebragt fire udliggerarme 200, kan hver tværbjælke 500 omfatte to fordybninger 554, 555. Dette har fordelen af at tilvejebringe et arrangement, der er let at samle.

Tveerbjeelken eller hver tværbjælke 500 kan omfatte eller være sammensat af konstruktionsstål.

Alle de heri beskrevne dele er fordelagtige derved, at de tilvejebringer en monteringsstruktur 3, der er egnet til at afprøve et vingestykke 32.

Monteringsstrukturen 3 er fordelagtig derved, at en ydre overflade af vingestykket 32, (for eksempel et vingeskind med en skumkerne) kun oplever moderate klemningslaster, når den installeres i monteringsstrukturen 3.

Monteringsstrukturen 3 som beskrevet med hvilke som helst af de ovenfor anførte træk kan tilvejebringes som del af en vindmøllevingestykke-testindretning 4, såsom de indretninger, der er vist i figur 4 og 7. Vindmøllevingestykke-testindretningen 4 kan omfatte et vindmøllevingestykke 32.

Trækstangen eller hver trækstang 300 kan strække sig gennem vingestykket 32's ydre skal væk fra bjælkekapperne eller stringerne, som kan være fastgjort til den indre overflade af eller indbygget i vingeskallen, for eksempel som vist i figur 4. Trækstangen eller hver trækstang 300 kan strække sig til den ene side af vindmøllevingestykket 32's bjælkekappe, som kan omfatte carbonfiberpultruderinger. Fortrinsvis er trækstangen eller -stængerne 300 således indrettet, at de ikke strækker sig gennem nogen — pultruderinger inden i vingestykket 32. Trækstangen eller -stængerne 300 kan indrettes således, at de strækker sig langs eventuelle pultruderinger inden i vingestykket 32.

En rodendeflade af vindmøllevingestykket 32 kan rage frem fra den ene eller flere trækstænger 300 i retning af grunddelen 100. | indretningen 4 er vindmøllevingestykket 32's rodendeflade ikke nødvendigvis direkte fastgjort til monteringsstrukturen 3. En

DK 202200058 Y4 16 tipende af vindmøllevingestykket 32 kan rage frem fra den ene eller flere trækstænger 300 i en retning væk fra monteringsstrukturen 3.

Vindmøllevingestykke-testindretningen 4 kan endvidere omfatte et ringleje 701. — Ringlejet 701 kan være udformet til at tillade rotation af vingestykket 32 i forhold til en fastsiddende del såsom et dummynav 700. Ringlejet 701 kan sidde fast på grunddelen 100. Ringlejet 701 kan være fastgjort til et dummynav 700, som kan være spændt fast til jorden 703. Vindmøllevingestykke-testindretningen 4 kan endvidere omfatte et hydraulisk stempel 702.

Monteringsstrukturen 3 og indretningen 4 kan være udformet til at afprøve et vingestykke, som har dimensioner på omtrent 20 til 60 meter i længden, f. eks. 46 meter i længden, en kordelængde ved roden på omtrent 2 til 6 meter, f. eks. 3,7 meter, og en tykkelse ved roden på omtrent 0,5 til 3 meter, f. eks. 1 meter.

Når vingestykket 32 er installeret i monteringsapparatet 3, for eksempel som vist i figur 7, kan der udføres mekaniske afprøvninger på vingestykket 32. De mulige mekaniske afprøvninger indbefatter men er ikke begrænset til styrkeanalyse, vibrationsanalyse, vridningsprøvning og udmattelsesprøvning.

Hvad angår trinnene til installation af et vingestykke 32 i et testapparat, kan installationen omfatte: tilvejebringelse af et vingestykke 32, tilvejebringelse af monteringsstrukturen 3 ifølge et hvilket som helst af de ovenfor beskrevne eksempler, anbringelse af en rodende af vingestykket 32 ved den mindst ene udliggerarm 200, og fastspænding af udliggerarmen 200, så der udøves en klemkraft fra udliggerarmen 200 på vingestykket 32.

Vingestykket i den bærende struktur til afprøvning kan være et tipvingestykke 32 og/eller et eller flere mellemstykke(r) af en vinge i flere stykker. Såfremt vingestykket, der skal afprøves, er et mellemvingestykke af en vinge i flere stykker, hvor mellemstykket er beliggende mellem tip- og rodvingestykker, når det er installeret på en vindmølle 1, kan der anvendes vægte på mellemvingestykkets tipende under

DK 202200058 Y4 17 afprøvningen ved hjælp af monteringsstrukturen 3 for at simulere kræfter på mellemvingestykket fra et tipstykke 32 eller andre mellemvingestykker under driften.

Claims (18)

DK 202200058 Y4 18 BRUGSMODELKRAV

1. Monteringsstruktur til at spænde et vindmøllevingestykke fast til et testapparat med henblik på mekanisk afprøvning, hvilken monteringsstruktur omfatter: en grunddel; kendetegnet ved at; mindst en udliggerarm fastgjort til og strækkende sig ud fra grunddelen; og mindst en trækstang, der er udformet til at strække sig igennem vingestykket; hvor monteringsstrukturen er således udformet, at vingestykkets rodende kan — spændes fast af den mindst ene udliggerarm af en klemkraft udøvet af den mindst ene trækstang.

2. Monteringsstruktur ifølge krav 1, hvor udliggerarmen er mindst to udliggerarme, fortrinsvis fire udliggerarme.

3. Monteringsstruktur ifølge krav 1 eller krav 2, der omfatter en profilindsats med mindst en kontaktvæg, som definerer en åbning, i hvilken mindst en del af vingestykket kan modtages, idet kontaktvæggen er formet, så den passer til og er i kontakt med et vingestykke.

4. Monteringsstruktur ifølge krav 3, hvor profilindsatsen omfatter mindst to adskillelige dele, hvor hver del har en kontaktvæg, idet kontaktvæggene hver er i kontakt med modstående sider af et vingestykke, når et vingestykke er installeret i monteringsstrukturen.

5. Monteringsstruktur ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, der endvidere omfatter mindst en indre profil, der er udformet til at blive modtaget i vindmøllevingestykket.

6. Monteringsstruktur ifølge et hvilket som helst af kravene 2 til 5, der omfatter et par af tværbjælker, som strækker sig i en tværgående retning mellem udliggerarmene.

7. Monteringsstruktur ifølge krav 6, der omfatter mindst to par af tværbjælker, idet det ene par er adskilt fra et andet par langs udliggerarmene i udliggerarmenes — udstrækningsretning.

DK 202200058 Y4 19

8. Monteringsstruktur ifølge krav 6 eller krav 7, hvor en eller flere af tværbjælkerne er justerbare i forhold til en anden af tværbjælkerne.

9. Monteringsstruktur ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor en rodende af mindst en udliggerarm er fastsiddende på grunddelen.

10. Monteringsstruktur ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor en rodende af mindst en udliggerarm er justerbart forbundet med grunddelen.

11. Monteringsstruktur ifølge krav 10, hvor den justerbare forbindelse omfatter en aflang åbning og en stift, idet stiften er forskydelig langs den aflange åbning, når den er i en installeret tilstand.

12. Monteringsstruktur ifølge krav 11, hvor den aflange åbning strækker sig i grunddelen i en radial retning og/eller i en tværgående retning defineret af vingestykkets tværsnit, når vingestykket er fuldkomment installeret i monteringsstrukturen.

13. Monteringsstruktur ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor grunddelen er en grundplade, idet grundpladen definerer en central åbning for at give adgang til vingestykket fra bagsiden af monteringsstrukturen.

14. Vindmøllevingestykke-testindretning, der omfatter: monteringsstrukturen ifølge et hvilket som helst af de foregående krav og et vindmøllevingestykke.

15. Vindmøllevingestykke-testindretning ifølge krav 14, hvor trækstangen eller hver trækstang strækker sig til den ene side af mindst en bjælkekappe af — vindmøllevingestykket, og/eller trækstangen eller hver trækstang strækker sig langs en side af en afstivningsribbe af vindmøllevingestykket.

16. Vindmøllevingestykke-testindretning ifølge krav 14 eller 15, hvor en rodendeflade af vindmøllevingestykket rager frem fra den ene eller flere trækstænger

DK 202200058 Y4 20 i retning af grunddelen, og/eller hvor en tipende af vindmøllevingestykket rager frem fra den ene eller flere trækstænger i en retning væk fra monteringsstrukturen.

17. Vindmøllevingestykke-testindretning ifølge et hvilket som helst af kravene 14 til 16, hvor vindmøllevingestykkets rodendeflade ikke er direkte fastgjort til monteringsstrukturen.

18. Vindmøllevingestykke-testindretning ifølge et hvilket som helst af kravene 14 til 17, der endvidere omfatter et ringleje, som er udformet til at tillade rotation af vingestykket, idet ringlejet sidder fast pa grunddelen.