BE1022250B1 - Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast - Google Patents
Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast Download PDFInfo
- Publication number
- BE1022250B1 BE1022250B1 BE2013/0833A BE201300833A BE1022250B1 BE 1022250 B1 BE1022250 B1 BE 1022250B1 BE 2013/0833 A BE2013/0833 A BE 2013/0833A BE 201300833 A BE201300833 A BE 201300833A BE 1022250 B1 BE1022250 B1 BE 1022250B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- support tube
- coupling piece
- outer shell
- rotor blade
- skin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
- B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C53/82—Cores or mandrels
- B29C53/821—Mandrels especially adapted for winding and joining
- B29C53/822—Single use mandrels, e.g. destructible, becoming part of the wound articles
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis (6) voor een rotorblad (2), omvattende volgende stappen: het voorzien van een metalen koppelstuk (7) met oneffenheden (10); het aanbrengen van een polyester huid (14) op een mal (13) ; het afnemen van de huid (14) en het aanbrengen van deze huid (14) over het koppelstuk (7); het in lagen aanbrengen van in hars geïmpregneerde uni-directionele glasvezelmatten (17); het telkens met een koord (19) omwikkelen van de laag teneinde de laag tussen de oneffenheden (10) van het koppelstuk (7) te duwen.
Description
Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast.
Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor rotorbladen zoals toegepast in de rotoren van windturbines, koeltorens en dergelijke.
Het is bekend dat dergelijke rotorbladen onderhevig zijn aan grote krachten en inwendige spanningen, wat zich des te meer aftekent met de huidige tendens om windturbines te ontwikkelen met als maar grotere vermogens en diameters van de rotor.
Dergelijke rotorbladen moeten om evidente redenen zo licht mogelijk zijn en worden daarom hol uitgevoerd met een buitenschaal die de aerodynamische vorm van het rotorblad bepaalt en eventueel is samengesteld uit bijvoorbeeld twee halfschalen in polyester welke met hun randen tegen elkaar zijn gekleefd en op een centrale steunbuis van glasvezelversterkt polyester zijn bevestigd.
Deze steunbuis heeft voornamelijk de bedoeling de optredende buigmomenten en torsiekrachten op te vangen om de halfschalen te ontlasten.
Om het rotorblad te kunnen bevestigen op de rotornaaf van een windturbine of dergelijke is het rotorblad aan zijn voet voorzien van moeren of bouten die ingebed zijn in de polyester of van een metalen huls die is ingewerkt in het polyester.
Een zwakte van dergelijke bekende rotorbladen is dat zij onder zware belasting, bijvoorbeeld bij hoge windsnelheden of storm, kunnen openscheuren langs de verbindingsnaden tussen de halfschalen.
Een ander zwak punt is de verbinding tussen het metaal van de moeren of bouten of metalen en het polyester die onder zware belastingen van elkaar kunnen losscheuren.
Het is ook bekend dat dergelijke rotorbladen dienen uitgelanceerd te worden om trillingen tijdens het draaien van de rotor te voorkomen of te minimaliseren.
Dit uitbalanceren gebeurt door het inspuiten van een mengsel van lood en hars aan de tip van het rotorblad. De controle over de hoeveelheid en de plaats waar dit mengsel in het rotorblad terecht komt is echter moeilijk, waardoor het uitbalanceren niet steeds even nauwkeurig kan worden uitgevoerd, met trillingen tot gevolg die op termijn kunnen leiden tot scheuren in het rotorblad en het turbinegedeelte van de windturbine wegens materiaalmoeheid en/of vroegtijdige slijtage.
De huidige uitvinding heeft tot doel aan één of meer van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.
Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het uit vezelversterkt hars vervaardigen van een steunbuis voor een rotorblad van een windturbine, koeltoren of dergelijke, waarbij deze werkwijze de volgende stappen omvat: - het voorzien van een metalen koppelstuk dat dienst zal doen als koppelstuk voor het bevestigen van de voet van de steunbuis op de rotornaaf van de windturbine, koeltoren of dergelijke, welk koppelstuk minstens gedeeltelijk is voorzien van uitwendige oneffenheden; - het voorzien van een mal met de inwendige vorm van de te realiseren steunbuis; het aanbrengen van een huid uit polyester of dergelijke op de vorm die dienst zal doen als verloren basis voor het verder opbouwen van de steunbuis; - het van de mal afnemen van de huid en het aanbrengen van een uiteinde van deze huid in of over minstens een gedeelte van het koppelstuk dat voorzien is van voornoemde oneffenheden; - het op deze huid in opeenvolgende lagen opbouwen van de steunbuis door het in lagen aanbrengen van uni-directionele vezelmatten of strengen die in hars zijn geïmpregneerd en op zulke manier zijn aangebracht dat zij zich met hun uni-directionele vezels over de lengte van de buis uitstrekken hoofdzakelijk volgens de lengterichting van de steunbuis en minstens gedeeltelijk overlappend over de oneffenheden van het koppelstuk; - het na het aanbrengen van elke laag of van een aantal lagen telkens met een koord onder spanning omwikkelen van de reeds gedeeltelijk gevormde buis teneinde de aangebrachte laag of lagen tussen de oneffenheden van het koppelstuk te duwen en het eventueel overtollige hars weg te persen en vervolgens de laag of lagen te laten uitharden.
Op deze manier wordt een vezelversterkte steunbuis bekomen, bijvoorbeeld uit glasvezelversterkt polyester, waarvan de vezels maximaal georiënteerd zijn in de richting van de buigspanningen die zich voordoen onder belasting in een windturbine of dergelijke zodat deze steunbuis doelmatig deze buigspanningen zal kunnen opnemen.
Bovendien zorgt de werkwijze voor een uitermate stevige verbinding tussen het glasvezelversterkt hars van de steunbuis en het metalen koppelstuk, waardoor buigspanningen op doeltreffende wijze via de uni-directionele vezels naar het koppelstuk en verder naar de rotornaaf worden afgeleid, wat ook de zwakte van de bekende rotorbladen oplost.
Door het omwikkelen met koord wordt het nog vloeibare overtollige hars weggeperst. Het overblijvende hars zorgt voor de onderlinge binding tussen de glasvezels maar draagt verder niet bij tot de buigsterkte van de steunbuis. Op die manier worden de lagen opgebouwd met een minimum aan bindhars en een maximum aan vezels voor het opnemen van de spanningen.
Bij voorkeur wordt voor het koppelstuk gebruik gemaakt van een huls met een naar een uiteinde toe uitwendig vernauwend gedeelte, bijvoorbeeld een hoofdzakelijk conisch gedeelte dat minstens over een zekere lengte is voorzien van oneffenheden in de vorm van een reeks op een afstand van elkaar gesitueerde omtreksribben.
Zulk koppelstuk is op eenvoudige manier te realiseren met behulp van een draaibank en geeft, dankzij de omtreksribben waartussen de vezels worden aangespannen een grote weerstand tegen afschuiven door de middelpuntvliedende krachten die tijdens het gebruik van het rotorblad zullen optreden.
Dergelijke metalen huls biedt ook het voordeel dat zij een stevige basis biedt om er schroefdraadgaten of schroefbouten in te voorzien voor de bevestiging van het koppelstuk van het rotorblad op de rotornaaf van een windturbine of dergelijke, wat er voor zorgt dat deze verbinding niet kan loskomen.
De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het vormen van een rotorblad vertrekkende van een voornoemde steunbuis volgens de uitvinding en van een buitenschaal of delen van een buitenschaal die samengebracht het aerodynamisch profiel bepaalt of bepalen van het rotorblad.
Deze werkwijze bevat hoofdzakelijk de volgende bijkomende stappen : - het aanbrengen van de buitenschaal of delen van de buitenschaal rond de de steunbuis; - het vasthouden van de buitenschaal of delen van de buitenschaal rond de steunbuis; - het injecteren van lijm tussen de steunbuis en de buitenschaal of delen ervan ter bevestiging van de steunbuis of delen ervan op de steunbuis en ter plaatse van de aaneenzet tussen de delen van de steunbuis.
Op deze manier vormt de steunbalk een extra verbinding tussen de delen van de buitenschaal onderling die deze bijeenhoudt, zodat de verbindingsnaden van de delen ter plaatse van de gelijmde randen van de delen minder belast worden en bijgevolg het risico op scheuren ter plaatse van deze aaneenzet wordt vermeden.
Alternatief kan ook vertrokken worden van halfschalen of van segmenten die de buitenschaal in de lengterichting opdelen en die afzonderlijk rond de steunbuis kunnen worden aangebracht.
Voor een bijzonder aspect van de uitvinding wordt bij het vormen van de steunbuis een moer geïntegreerd in de tip van de steunbuis die bedoeld is een massa te kunnen bevestigen voor het uitbalanceren van het rotorblad, bijvoorbeeld een massa in de vorm van een draadstang die bij het uitbalanceren in axiale richting in of uit gedraaid kan worden in functie van het vastgestelde onbalans.
Dit biedt het voordeel dat men een veel betere controle heeft over het uitbalanceren ten opzichte van de huidige manier van werken waarbij een mengsel van lood en hars wordt ingespoten.
Deze draadstang kan ten andere ook dienst doen voor de bevestiging van een tipkap aan de tip van het schroefblad.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende toepassing beschreven van een werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een windturbine weergeeft die uitgerust is met rotorbladen die vervaardigd zijn volgens de werkwijze van de uitvinding; figuur 2 een langsdoorsnede weergeeft van een rotorblad van de windturbine van de figuur 1, samen met daaronder weergegeven dwarsdoorsneden op verschillende plaatsen verdeeld over de lengte van het rotorblad; de figuren 3 en 4 op grotere schaal de dwarsdoorsneden weergeven die in figuur 2 respectievelijk met F3 en F4 zijn aangeduid; figuur 5 een koppelstuk weergeeft zoals aangeduid met F5 in figuur 2; figuur 6 een doorsnede weergeeft volgens lijn VII-VII in figuur 5; de figuren 7 tot 12 verschillende stappen weergegeven van de werkwijze volgens de uivinding voor het vervaardigen van een steunbuis zoals toegepast in het rotorblad van figuur 2 en aangeduid met Fll; de figuren 13 tot 16 de verdere stappen weergegeven voor het vervaardigen van een rotorblad volgens de werkwijze van de uitvinding.
De in figuur weergegeven windturbine 1 is uitgerust met een rotor met drie wieken of rotorbladen 2 volgens de uitvinding die met hun voet 3 op gekende manier zijn bevestigd op de rotornaaf 4 van de windturbine 1 door bouten of dergelijke.
Het rotorblad 2 zoals afgebeeld in figuur 2 is samengesteld als een buitenschaal 5 die vervaardigd is uit polyester en de aerodynamische vorm bepaalt van het rotorblad 2 en die aangebracht is rond een steunbuis 6 die als het ware de ruggengraat vormt van het rotorblad, welke steunbuis 6 is voorzien van een metalen koppelstuk 7 zoals weergegeven in figuur 5 voor het bevestigen van het rotorblad op een voornoemde rotornaaf 4 van de windturbine 1.
Uit figuur 2 blijkt duidelijk dat de aerodynamische vorm van de buitenschaal 5 wijzigt in functie van de afstand A tot de voet 8 van het koppelstuk 7 en dat ook de vorm van de steunbuis 6 in dwarsdoorsnede smaller en platter wordt met de afstand A tot de voet 5 van het koppelstuk 7.
Het koppelstuk 7 zoals afgebeeld in figuur 5 is gevormd als een huls met een verdikte voet 8 en een hoofdzakelijk conisch gedeelte 9 dat minstens over een zekere lengte is voorzien van oneffenheden 10, bijvoorbeeld in de vorm van een reeks omtreksribben 11 die op een axiale hartafstand B van bijvoorbeeld 50 millimeter van elkaar zijn gelegen als een soort van grote slangpilaar.
De uitwendige diameter van de buissecties tussen opeenvolgende omtrekribben 11 neemt bij voorkeur trapsgewijs af naar een uiteinde van de huls toe, bijvoorbeeld in opeenvolgende trappen waarvan de uitwendige diameter telkens met acht tienden van een millimeter afneemt.
Dit is belangrijk om de spanningen in het glasvezelversterkt polyester gelijkmatig te kunnen verdelen over alle omtreksribben 11.
De omtreksribben 11 hebben bijvoorbeeld een dikte van om en bij de 4 millimeter en een breedte van ongeveer een twintigtal millimeter.
Het koppelstuk 7 moet niet noodzakelijk rondsymmetrisch te zijn, maar kan bijvoorbeeld ook een ovale dwarsdoorsnede bezitten.
In de voet 8 van de huls 7 is een reeks van zich axiaal uitstrekkende schroefdraadgaten 12 voorzien voor de bevestiging van het koppelstuk 7 op de rotornaaf 4.
De bevestigingswijze van het koppelstuk 7 op de rotornaaf 4 is afhankelijk van het type windturbine en kan daarom anders zijn uitgevoerd dan met de schroefdraadgaten 12 van het hier beschreven voorbeeld.
Voor het vervaardigen van de steunbuis 6 wordt om te beginnen uitgegaan van een mal 13 die de gewenste inwendige vorm heeft van de steunbuis 6 en die bijgevolg de vorm volgt van de doorsneden op verschillende afstanden A van de voet 8 zoals weergegeven in figuur 2.
Deze mal 13 kan een eerder rechte vorm hebben of een meer gebogen vorm naargelang het type van rotorblad 2.
Rond deze mal 11 wordt een polyester huid 14 aangebracht die na uitharding dienst zal doen als verloren mal voor het verder opbouwen van de steunbuis 6 en dat bijgevolg hiertoe voldoende sterk en zelfdragend moet worden uitgevoerd.
Deze huid 14 wordt vervolgens, indien nodig, overlangs doorgesneden zoals weergegeven in streeplijn in figuur 7 om de huid 14 van de mal 13 te kunnen verwijderen zoals weergegeven in figuur 8 en om, zoals weergegeven in figuur 9, dan de huid 14 met het breedste uiteinde 15 te kunnen aanbrengen rond minstens een gedeelte van het gedeelte 9 van het koppelstuk 7 dat voorzien is van oneffenheden 10.
Alternatief kan de huid 14 ook in het koppelstuk worden aangebracht en in het koppelstuk worden bevestigd door middel van een metalen bus of dergelijke.
Het koppelstuk 7 met de daarop aangebrachte huid 14 kan vervolgens worden ingespannen in een soort draaibank 16 zoals weergegeven in figuur 12 om het geheel van koppelstuk 7 en huid 14 rond zijn as X-X' te kunnen laten ronddraaien, hetzij manueel of via een aandrijving.
Hierrond wordt dan een laag van een uni-directionele glasvezelmat 17 aangebracht die met hars werd of wordt geïmpregneerd en die op zulke manier is gesneden en aangebracht dat alle evenwijdige uni-directionele vezels 18 van de glasvezelmat 17 zich hoofdzakelijk in axiale richting X-X' over de lengte van de huid 14 uitstrekken en minstens gedeeltelijk overlappend over de oneffenheden 10 van het koppelstuk 7.
Na het aanbrengen van de glasvezelmat 17 wordt deze met een koord 19 onder spanning omwikkeld zoals weergegeven in figuur 11, teneinde de aangebrachte laag glasvezelmat 17 tussen de oneffenheden 10 van het koppelstuk 7 te duwen en het overtollige vloeibare hars 20 weg te persen om vervolgens de glasvezelmat 17 te laten uitharden met een minimum aan hars voor een goede binding.
De spoed en de spanning waarmee het koord 19 rond de glasvezelmat 17 wordt gewikkeld kan variëren met de afstand A tot de voet 8 van het koppelstuk 7, waarbij de spoed ter plaatse van het koppelstuk 7 kleiner kan zijn dan over de rest van de lengte van de glasvezelmat 17.
Bij voorkeur wordt een koord 19 gebruikt die hoofdzakelijk uit polyestervezels bestaat. Het alternatief gebruik van een lint, pees, kabel of dergelijke, al dan niet uit polyester is niet uitgesloten.
Op die manier wordt de steunbuis 6 laag per laag en dikte per dikte opgebouwd, waarbij eventueel ook enkele lagen worden aangebracht alvorens een nieuw stuk koord 19 wordt gewikkeld.
De dikte en het aantal van de opgebouwde lagen en de spoed waarmee de koord 19 rond de opgebouwde lagen wordt gewikkeld kan lokaal worden aangepast in functie van de plaatselijk te bereiken sterkte van de steunbuis 6 die bijvoorbeeld kan berekend worden voor elk van type rotorblad 2 en haar toepassing.
Optioneel kan bij het vormen van de steunbuis 6 een aardgeleider 21 of een buis voor een aardgeleider worden aangebracht welke zich uitstrekt van het koppelstuk 7 aan de voet 3 van de steunbuis tot aan de tip 22 van de steunbuis 6.
Eveneens kan optioneel ter plaatse van de tip 22 van de steunbuis 6 een moer 23 worden ingewerkt die bijvoorbeeld kan dienen om de steunbuis 6 aan de tip 22 in de draaibank 16 te ondersteunen bij het draaien.
In plaats van uni-directionele vezelmatten te gebruiken kunnen ook strengen of strings worden gebruikt die zich in de lengterichting van de steunbuis 6 uitstrekken en die bijvoorbeeld zijn aangebracht door de invalshoek of spoed van het wikkellaminaat met een continue string-wikkelmethode te laten variëren van 90° tot quasi 0°.
Wanneer de steunbuis 6 eenmaal is gevormd en voldoende is uitgehard kan de buitenschaal 5 rond de steunbuis 6 worden aangebracht.
De buitenschaal 5 kan als één geheel over de steunbuis 6 worden geschoven of kan in delen rond de buis worden aangebracht.
In het weergegeven voorbeeld van figuur 13 is de voornoemde buitenschaal 5 gevormd door twee delen in de vorm van halfschalen 24 en 25, die aan weerszijden van de steunbuis 6 worden aangebracht en met de randen 26 tegen elkaar met een zekere speling 27 worden vasthouden rond de steunbuis 6 zoals getoond in figuur 14.
Vervolgens wordt op bepaalde plaatsen via openingen 28 in het midden van de halfschalen 24 en 25 en openingen 29 aan een rand 26 lijm geïnjecteerd, bijvoorbeeld door middel van een lijmpistool 30.
De halfschalen 24 en 25 en/of de steunbuis 6 kunnen op voorhand zijn voorzien van samendrukbare strips 31 die zones afbakenen die met lijm 32 moeten worden opgevuld zoals getoond in figuur 3, dit om ervoor te zorgen dat de lijm 32 op de juiste plaatsen terechtkomt en om te beletten dat de geïnjecteerde lijm 32 zich niet ongebreideld zou verspreiden in de ruimte tussen de steunbuis 6 en de halfschalen 24 en 25, waardoor verspilling wordt voorkomen.
Op deze manier wordt in het geval van figuur 3 een verbinding tot stand gebracht tussen de steunbuis 6 en elk van de halfschalen 24 en 25 en eveneens ter plaatse van de aaneenzet tussen de randen 26 van de halfschalen 24 en 25.
Bij voorkeur wordt een lijm 32 gebruikt die na uitharden elastisch blijft zoals bij een polyurethaanlijm, wat het voordeel biedt dat kleine differentiële vervormingen tussen de halfschalen 24 en 25 onderling, enerzijds, en de halfschalen 24 en 25 en de steunbuis 6, anderzijds, door de elastische lijm 32 wordt opgevangen zonder dat dit tot scheuren moet leiden.
In plaats van samendrukbare strips 31 te gebruiken om de verspreiding van de lijm 32 onder controle te hebben, kan ook de hoeveelheid lijm die in elke opening 29 wordt geïnjecteerd nauwkeurig worden gedoseerd.
Voor de afwerking wordt het rotorblad uit de draaibank genomen en wordt er een draadstang 33 in de moer 23 aan de tip 22 van de steunbuis 6 geschroefd, welke draadstang 33 dienst doet om een tipkap 34 uit elektrisch geleidend zoals aluminium te monteren, waartoe de tipkap 34 bijvoorbeeld is voorzien van een doorgang 35 voor de draadstang 33 waarop een tweede moer 36 wordt geschroefd.
De draadstang 33 kan tevens dienst doen als massa om het rotorblad 2 uit te balanceren door de draadstang 33 verder in of uit de moer 23 aan de tip 22 van de steunbuis 6 te schroeven.
Om het rotorblad te aarden volstaat het de voornoemde aardgeleider 21 te verbinden met de tipkap 34 door middel van een boutverbinding 37 of dergelijke of een aardgeleider aan te brengen in een daartoe voorziene buis en deze aardgeleider te verbinden met het koppelstuk 7 en de tipkap 34.
Het is duidelijk dat de half schalen 24 en 25 ook kunnen zijn uitgevoerd als schalen die in de lengte zijn opgedeeld in segmenten.
Het is duidelijk dat de oneffenheden 10 op het koppelstuk 7 ook op andere manieren kunnen worden gerealiseerd, bijvoorbeeld door een reliëfpatroon, uitsteeksels of dergelijke meer.
Het koppelstuk 7 moet overigens niet noodzakelijk een ronde omtrek hebben.
Hoewel in de beschrijving het vooral heeft over glasvezelversterkt polyester is het voor de toepassing van de uitvinding ook mogelijk andere types van vezels en harsen te gebruiken.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringswijze, doch een dergelijke werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
Claims (19)
- Conclusies.1.- Werkwijze voor het uit vezelversterkt hars vervaardigen van een steunbuis (6) voor een rotorblad (2) van een windturbine (1), koeltoren of dergelijke, daardoor gekenmerkt dat deze werkwijze de volgende stappen omvat: - het voorzien van een metalen koppelstuk (7) dat dienst zal doen als koppelstuk (7) voor het bevestigen van de voet (3) van de steunbuis (6) op de rotornaaf (4) van de windturbine (1), koeltoren of dergelijke, welk koppelstuk (7) minstens gedeeltelijk is voorzien van uitwendige oneffenheden (10); - het voorzien van een mal (13) met de inwendige vorm van de te realiseren steunbuis (6); - het aanbrengen van een huid (14) op de mal (13) die dienst zal doen als verloren mal voor het verder opbouwen van de steunbuis (6); - het van de mal (13) afnemen van de huid (14) en het aanbrengen van een uiteinde (15) van deze huid (14) in of over minstens een gedeelte van het koppelstuk (7) dat voorzien is van voornoemde oneffenheden (10); het op deze huid (14) in opeenvolgende lagen opbouwen van de steunbuis (6) door het in lagen aanbrengen van uni-directionele vezelmatten (17) of strengen die in hars (20) zijn geïmpregneerd en op zulke manier zijn aangebracht dat zij zich met hun uni-directionele vezels (18) over de lengte van de steunbuis (6) uitstrekken hoofdzakelijk volgens de lengterichting (X-X') van de steunbuis (6) en minstens gedeeltelijk overlappend over de oneffenheden (10) van het koppelstuk (7); - het na het aanbrengen van elke laag of van een aantal lagen telkens met een koord (19) onder spanning omwikkelen van de reeds gedeeltelijk gevormde steunbuis (6) teneinde de aangebrachte laag of lagen tussen de oneffenheden (10) van het koppelstuk (7) te duwen en het eventueel overtollige vloeibare hars (20) weg te persen en vervolgens de laag of lagen te laten uitharden.
- 2. - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde huid (14) na uitharding overlangs wordt doorgesneden om ze van de mal te kunnen nemen en met een uiteinde (15) over of in het gedeelte (9) van het koppelstuk (7) te kunnen aanbrengen dat voorzien is van oneffenheden (10).
- 3. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de huid (14) voldoende sterk en zelfdragend wordt gemaakt om als verloren mal te kunnen dienen voor het aanbrengen van de opeenvolgende lagen vezels.
- 4. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de dikte van de opgebouwde lagen en de spoed waarmee de koord (19) rond de opgebouwde lagen wordt gewikkeld lokaal wordt aangepast aan de vereiste sterkte.
- 5. - Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat een koord (19) wordt gebruikt die hoofdzakelijk polyestervezels bevat.
- 6. - Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat gebruik wordt gemaakt van een koppelstuk (7) in de vorm van een huls met een naar een uiteinde uitwendig vernauwend gedeelte, bijvoorbeeld een hoofdzakelijk conisch gedeelte (9), dat minstens over een zekere lengte is voorzien van oneffenheden (10) in de vorm van een reeks op een afstand (B) van elkaar gesitueerde omtreksribben (11).
- 7. - Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het koppelstuk (7) een huls is die voorzien is van een reeks zich axiaal uitstrekkende schroefdraadgaten (12) voor de bevestiging van het koppelstuk (7) op de rotornaaf (4) van een windturbine (1) of dergelijke.
- 8. - Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat het koppelstuk (7) een huls is met een verdikte voet (8) waarin de voornoemde schroefdraadgaten (12) zijn aangebracht.
- 9. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat bij het vormen van de steunbuis (6) een aardgeleider (21) of een buis voor een aardgeleider wordt aangebracht welke zich uitstrekt van het koppelstuk (7) tot aan de tip (22) van de steunbuis (6).
- 10. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat bij het vormen van de steunbuis (6) aan de tip (22) van de steunbuis (6) aan het andere uiteinde dan van het koppelstuk (7) een moer (23) wordt voorzien voor de bevestiging van een massa om het rotorblad (2) te kunnen uitbalanceren.
- 11. - Werkwijze voor het vormen van een rotorblad (2) van een windturbine (1) of dergelijke, vertrekkende van een steunbuis (6) vervaardigd volgens één van de voorgaande conclusies en van een buitenschaal (5) of delen (24,25) van een buitenschaal die samengebracht het aerodynamische profiel van het rotorblad (2) bepaalt of bepalen, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen omvat: - het aanbrengen van de buitenschaal (5) of delen (24,25) van een buitenschaal (5) rond de steunbuis (6) en het vasthouden er van rond de steunbuis (6); - het injecteren van lijm (32) tussen de steunbuis (6) en de buitenschaal (5) of delen (24,25) van de buitenschaal ter bevestiging op de steunbuis (6).
- 12. - Werkwijze volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat er ook ter plaatse van de aaneenzet tussen delen (24,25) van de buitenschaal (5) lijm (32) wordt geïnjecteerd ter bevestiging van de randen (26) van de delen (24,25) aan elkaar.
- 13. - Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, daardoor gekenmerkt dat de lijm (32) een polyurethaanlijm is die na uitharden elastisch blijft.
- 14. - Werkwijze volgens één van de conclusies 11 tot 13, daardoor gekenmerkt dat er op de steunbuis (6) en/of in de buitenschaal (5) of delen (24,25) van buitenschaal (5) strips (31) worden voorzien die, wanneer de steunbuis (6) en de buitenschaal (5) of delen (24,25) ervan bij elkaar zijn gebracht, zones afbakenen die met lijm (32) opgevuld kunnen worden.
- 15. - Werkwijze volgens één van de conclusies 11 tot 14, daardoor gekenmerkt dat tijdens het injecteren van de lijm (32) de steunbuis (6) en de buitenschaal (5) of delen (24,25) ervan ten opzichte van elkaar worden vastgehouden op zodanige manier dat ter plaatse van de te realiseren lijmverbinding een speling (27) wordt aangehouden tussen de steunbuis (6) en de buitenschaal (5).
- 16. - Werkwijze volgens één van de conclusies 11 tot 15 samen met conclusies 10, daardoor gekenmerkt dat een tipkap (34) uit elektrisch geleidend materiaal wordt gemonteerd die door middel van een draadstang (33) wordt bevestigd die doorheen een doorgang (35) in de tipkap (34) axiaal in de voornoemde moer (23) aan de tip (22) van de steunbuis (6) wordt geschroefd en een daarop geschroefde tweede moer (36) .
- 17. - Werkwijze volgens één van de conclusies 16, daardoor gekenmerkt dat het rotorblad (2) wordt uitgebalanceerd door de draadstang (33) verder in of uit de voornoemde moer (23) aan de tip (22) van de steunbuis (6) te schroeven.
- 18. - Werkwijze volgens één van de conclusies 11 tot 16 samen met conclusies 9, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde aardgeleider (21) wordt verbonden met de tipkap (34) of dat een aardgeleider wordt aangebracht in de daartoe voorziene buis en wordt verbonden het koppelstuk (7) en met de tipkap (34).
- 19.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de vezels glasvezels zijn en dat het hars een polyesterhars is.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2013/0833A BE1022250B1 (nl) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2013/0833A BE1022250B1 (nl) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1022250B1 true BE1022250B1 (nl) | 2016-03-04 |
Family
ID=50115656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE2013/0833A BE1022250B1 (nl) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1022250B1 (nl) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2040871A (en) * | 1979-02-02 | 1980-09-03 | United Technologies Corp | Wound mandrel |
US4273601A (en) * | 1977-10-31 | 1981-06-16 | Structural Composites Industries, Inc. | Method for the production of elongated resin impregnated filament composite structures |
US20070058363A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Copeland S D | Wound-In Tenon/Wound-In Tenon Collar for Attachment of Luminaire |
-
2013
- 2013-12-11 BE BE2013/0833A patent/BE1022250B1/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4273601A (en) * | 1977-10-31 | 1981-06-16 | Structural Composites Industries, Inc. | Method for the production of elongated resin impregnated filament composite structures |
GB2040871A (en) * | 1979-02-02 | 1980-09-03 | United Technologies Corp | Wound mandrel |
US20070058363A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Copeland S D | Wound-In Tenon/Wound-In Tenon Collar for Attachment of Luminaire |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2697045T3 (en) | Wind turbine blade with a root region with elongated fastening members provided with metal fibers | |
FI69780C (fi) | Ihaolig av delar hopsatt utspraongsspindel vars yttre yta emellertid aer enhetlig och som kan avlaegsnas fraon en faerdig vingstolpe och foerfarande foer tillverkning av denna | |
NO329056B1 (no) | Rotorbladtilkopling | |
RU2637163C2 (ru) | Защитная накладка композитной лопатки турбинного двигателя | |
US4389162A (en) | Rotor blade comprising a plurality of individual sections | |
CN102121316B (zh) | 预张拉高强度纤维布加固圆形结构的施工方法 | |
CN103291536B (zh) | 用于风力机转子叶片的叶片嵌件以及相关方法 | |
EP1520983A1 (en) | Wind turbine blade | |
DK2944803T3 (en) | DETERMINING A WINDMILL LEAVE TO THE NAV | |
DK2697047T3 (en) | Wind turbine blade with a cylindrical metal insert in the root area | |
US20150354541A1 (en) | Root bushing for a wind turbine rotor blade, a wind turbine rotor blade, a wind turbine and a method for manufacturing a wind turbine rotor blade for a wind turbine | |
EP3098439A1 (en) | A wind turbine blade and a method of moulding a wind turbine blade tip section | |
DE20320714U1 (de) | Rotorblatt für Windenergieanlagen | |
US4278401A (en) | Blade for wind motors | |
US9702339B2 (en) | Wind turbine blades with cap-assisted bond configuration and associated bonding method | |
US9316203B2 (en) | Blade connection for a rotor blade of a wind turbine | |
CN105221357B (zh) | 风力涡轮、风力涡轮转子叶片、叶片根部及其根部衬套 | |
DE102007036917A1 (de) | Rotorblatt für Windkraftanlagen, insbesondere für schwimmende Windkraftanlagen, sowie Windkraftanlage mit einem Rotorblatt | |
CN103747944A (zh) | 在其根部区域中具有伸长紧固部件的风力涡轮叶片 | |
BE1022250B1 (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van een steunbuis van een rotorblad en van een rotorblad waarin zulke steunbuis is toegepast | |
CN105937480B (zh) | 风力涡轮机转子叶片及安装风力涡轮机转子叶片的方法 | |
US20180045174A1 (en) | Method for balancing segmented wind turbine rotor blades | |
US20120129669A1 (en) | Composite material roller | |
GB1567968A (en) | Stressed skin elements such as wings or rotor blades | |
NL1001200C2 (nl) | Molenwiek. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20201231 |