风能设备转子叶片

技术领域

本发明涉及一种风能设备转子叶片以及一种风能设备。

背景技术

由于现代的风能设备的尺寸越来越大，风能设备的转子叶片也变得越来越长，这部分地造成显著的运输问题。为了减少运输问题，转子叶片越来越多地沿着其纵轴线分开地构成并且分开地运输至建造地点并且在那才组装。然而，这种分开的转子叶片具有如下缺点：所述转子叶片具有较大的重量并且是比未分开的转子叶片成本更高的。

在基于优先权的德国专利申请中，德国专利商标局检索到如下文件：DE 10 2010046 519 A1、DE 10 2011 088 025 A1、DE 10 2014 206 670 A1、DE 10 2014 220 249 A1和EP 2 815 861 A1。

发明内容

本发明的目的是，消除或者至少减少上述缺点。本发明的目的尤其是提出一种风能设备转子叶片，其在需要时能够实现改进的可运输性。

所述目的通过根据权利要求1的风能设备转子叶片实现。

由此，风能设备转子叶片设有转子叶片根部区域，转子叶片尖部区域，转子叶片前缘，转子叶片后缘，转子叶片纵轴线，转子叶片内部部段，转子叶片外部部段以及在转子叶片外部部段和转子叶片内部部段之间的分开平面。转子叶片能够沿着分开平面分开。转子叶片在转子叶片内部部段和转子叶片外部部段中还具有各一个加强区域，所述加强区域分别与分开平面相邻地设置。转子叶片通过沿着分开平面分开而多件地构成。加强区域在转子叶片内部部段处在将转子叶片沿着分开平面分开之后能够固定在转子叶片外部部段的加强区域处。

根据本发明的一个方面，风能设备转子叶片具有在转子叶片内部部段中的第一主带和在转子叶片外部部段中的第二主带。

根据本发明的另一方面，第一和第二主带在其端部处装有柄地构成。

根据本发明的另一方面，转子叶片具有在第一主带的区域中的第一连接片和在第二主带的区域中的第二连接片。第一连接片和第二连接片在分开平面前方终止。

根据本发明的另一方面，转子叶片具有在转子叶片内部部段中以及在转子叶片外部部段中的后缘连接片和后缘加强部。

根据本发明的另一方面，加强区域在转子叶片内部部段和转子叶片外部部段中具有多个穿通孔或穿通钻孔。

本发明同样涉及一种具有至少一个上述风能设备转子叶片的风能设备。

本发明同样涉及一种用于将风能设备转子叶片安装在风能设备的吊舱上的方法。这通过如下步骤进行：检查关于风能设备的建造地点的物流限制。基于物流限制选择一件式的或多件式的转子叶片。在主模中制造一件式的转子叶片。对此替选地，基于物流限制在主模中制造多件式的转子叶片。将一件式地制造的风能设备转子叶片沿着分开平面分开，以便得到转子叶片内部部段和转子叶片外部部段。将转子叶片内部部段和转子叶片外部部段彼此分开地运输至建造地点。将转子叶片内部部段和转子叶片外部部段在建造地点处组装。将组装的转子叶片安装在风能设备的吊舱上。

根据风能设备的建造地点的位置可能发生：一件式的转子叶片不能容易地运输至建造地点。这例如可能由于如下原因，即到建造地点的路途不允许运输非常长的转子叶片。此外可能造成，用于将转子叶片运输至建造地点的成本是极其高的，因为例如必须砍伐树木或者必须提供特殊的路途。在这种情况下有意义的是，转子叶片并非一件式地运输至建造地点，而是将转子叶片多件式地构成。转子叶片的多件式的设计方式然而典型地需要设置替选的主模，因为转子叶片的相应部分通常单独地制造。替选的主模的设置然而是成本很高的。

因此，根据本发明提出，使用仅一个主模然后根据建造地点决定：须将转子叶片一件式地还是多件式地构造。如果所述转子叶片可以一件式地构成，那么在转子叶片的制造上不须进行任何改变。然而，如果所述转子叶片应当多件式地(例如两件式地)构成，那么可以使用相应的主模，对此附加地然而必须采取防护措施，从而转子叶片沿着分开平面分开，例如锯开，并且接着可以在建造地点处再次组装。对此，根据本发明提出在转子叶片内部部段中和在转子叶片外部部段中的加强区域，其中相应的加强区域与分开平面相邻，沿着所述分开平面将首先一件式地制造的转子叶片分开或锯开。

由此，根据本发明可以实现，多件式的转子叶片的制造可以明显更低成本地实现。

本发明涉及如下想法，提出一种风能设备转子叶片，所述风能设备转子叶片可以用作为一件式的转子叶片以及用作为多件式的转子叶片。尤其，应当将相同的构件形状用于两个变型形式。如果需要多件式的转子叶片，那么所述转子叶片可以通过将一件式地制造的转子叶片分开来实现。根据本发明的风能设备转子叶片在可能的分开平面的区域中具有结构加强部。

通常，转子叶片以两个半部或半壳生产并且将半壳随后粘结在一起。风能设备转子叶片在可能的分开平面的区域中具有结构加强部，所述结构加强部尤其具有穿通孔或在转子叶片的每个部分处的钻孔，使得这两个转子叶片部分(转子叶片内部部分、转子叶片外部部分)可以在建造部位上彼此固定。

优选地，分开平面位于转子叶片的维护工作人员可接近的区域中，使得可以检查转子叶片的两部分之间的连接。

根据本发明，主模可以不仅用于一件式地构成的转子叶片而且也可以用于之后多件式地构成的转子叶片。一件式的转子叶片以及多件式的转子叶片的外部形状由此是相同的。如果应当构成多件式的转子叶片，那么使用主模，以便制造转子叶片的两个半壳。对此附加地，其他元件在两个半壳中实现，所述其他元件能够实现，将转子叶片沿着分开平面分开，以分开的方式运输至建造地点，然后将转子叶片在建造地点处再组装。

根据本发明的一个方面，转子叶片可以多件式地构成，其方式在于，将转子叶片一件式地制造，然后沿着分离平面分开，使得产生转子叶片内部部段和转子叶片外部部段。

在转子叶片内部部段中以及在转子叶片外部部段中分别可以设有主带。由此，根据本发明的一个方面，不设有连续的主带。可选地，这两个(部分)主带可以在转子叶片内部部段和转子叶片外部部段中彼此连接。

其他实施例是从属权利要求的主题。

附图说明

下面参照附图详细阐述本发明的优点和实施例。

图1示出根据本发明的风能设备的示意图；

图2示出根据第一实施例的风能设备转子叶片的示意图；

图3示出根据第二实施例的风能设备转子叶片的示意图；

图4示出根据第三实施例的风能设备转子叶片的示意图；

图5示出根据第四实施例的风能设备转子叶片的示意图；

图6示出根据第五实施例的风能设备转子叶片的示意图；

图7示出根据第六实施例的风能设备转子叶片的示意剖视图；以及

图8示出根据第七实施例的后缘连接片的立体视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的风能设备的示意图。风能设备100具有塔102以及吊舱104和空气动力学转子106。空气动力学转子106具有导流罩110以及例如三个转子叶片200。空气动力学转子106直接或间接与发电机耦联并且驱动发电机的电转子，以便产生电能。

图2示出根据第一实施例的风能设备转子叶片的示意图。转子叶片200具有转子叶片根部201、转子叶片尖部202、转子叶片前缘203和转子叶片后缘204。此外，转子叶片200具有转子叶片纵轴线205以及分开平面206，所述分开平面例如相对于转子叶片纵轴线205垂直地并且平行于转子叶片根部201a地构成。如果转子叶片沿着分开平面206分开，那么转子叶片具有转子叶片内部部段210和转子叶片外部部段220。

此外，转子叶片具有两个半壳，所述半壳可以粘结在一起。根据第一实施例，首先制造两个半壳并且接着粘结在一起。如果需要一件式的转子叶片，那么转子叶片不沿着分开平面206分开。然而，如果需要多件式的转子叶片，那么将转子叶片沿着分离平面206分开。这例如可以通过将转子叶片在该部位处锯开实现。这尤其当这两个半壳已被制造和粘结在一起时才进行。由此，根据第一实施例的转子叶片可以一件式地或多件式地构成，而不必为此匹配用于制造半壳所需的模子。由此，根据第一实施例的转子叶片适合于，可以用作为一件式的或多件式的转子叶片。

图3示出根据第二实施例的风能设备转子叶片的示意图。对于转子叶片的在图2中示出的部分附加地，根据图3的转子叶片具有在转子叶片内部部段210中的第一主带230和在转子叶片外部部段220中的第二主带240。这两个主带230、240用于将作用到转子叶片上的力吸收和导出。第一和第二主带230、240可以在相应的端部231、232；241、242处装有柄地构成。

优选地，分开平面206在靠内三分之一的区域中设置，即分开平面206位于转子叶片的长度的第一个33％之内，以便可以尽可能从内侧夹紧和维护连接元件。

图4示出根据第三实施例的风能设备转子叶片的示意图。对于在图3中示出的元件附加地，转子叶片具有在转子叶片内部部段210中或在转子叶片内部部段210处以及在转子叶片外部部段220处的加强区域250。加强区域250可以可选地装有柄地构成并且当转子叶片沿着分开平面206分开时应当能够实现转子叶片内部部段210与转子叶片外部部段220的连接，以便得到多件式的转子叶片。根据本发明，质量矩提高由于附加的自身重量而被限制。

尤其通过将加强区域250设置在转子叶片内部部段210和转子叶片外部部段和尤其在分离平面206的区域中，根据本发明的转子叶片可以一件式地以及多件式地使用。对于多件式的使用，仅须将转子叶片沿着分开平面206(其优选垂直于转子叶片纵轴线205构成)分开或者锯开。不再需要转子叶片针对多件式的模子的进一步匹配。

由此，与转子叶片应当一件式地还是多件式地构成无关，可以将相同的模子用于制造半壳。

通过设置加强区域250提高转子叶片的重量(例如提高大约10％)，然而，为此与需要一件式的还是多件式的转子叶片无关，用于制造半壳所需的模子是相同的。

图5示出根据第四实施例的风能设备转子叶片的示意图。对于图4中示出的元件附加地，根据第四实施例的转子叶片200具有在带230、240的区域中的主连接片260、270。主连接片260、270优选在加强区域250的区域中在分开平面206前方终止。由此，主连接片260、270不连续地构成。由此，尤其围绕分开平面206的区域既不设有主连接片也不设有主带。

图6示出根据第五实施例的风能设备转子叶片的示意图。对于根据第四实施例的转子叶片的元件附加地，根据第五实施例的转子叶片200具有在转子叶片内部部段210中以及在转子叶片外部部段220中的后缘连接片290(在图6中未示出)和后缘加强部280(例如呈带形式)。由此，后缘加强部或后缘连接片不连续地构成，而是在分开平面206的区域中分开地设置。可选地，在转子叶片内部部段210和转子叶片外部部段220处设有后缘连接片之间的连接。

图7示出根据第六实施例的风能设备转子叶片的示意剖视图。根据第六实施例的转子叶片200具有前缘203和后缘204。此外，转子叶片200具有转子叶片壁部207，所述转子叶片壁部例如能够以夹层结构制造。在转子叶片壁部207中可以设有后缘加强部280。此外，加强区域250设有多个孔或穿通钻孔251，借助于所述孔或穿通钻孔可以实现与其他转子叶片部分的连接。此外，设有后缘连接片290和附加连接片295(在图7的立体图中连接片290和连接片295重叠地示出)，所述附加连接片用作为连接元件，以便可以传导力。

图8示出根据第七实施例的后缘连接片的立体视图。在图8中尤其设有两个后缘连接片290，所述后缘连接片分别设置在转子叶片内部部段210和转子叶片外部部段220上。在这两个后缘连接片290之间设有附加连接片295，所述附加连接片用于在转子叶片内部部段和转子叶片外部部段处的这两个后缘连接片290之间设置连接。优选地，后缘连接片290和附加连接片295之间设有重叠。所述重叠例如可以为100mm至300mm之间。

附加连接片295随后用作为连接元件，以便可以在后缘连接片290之间导出力。

后缘连接片290可以设置在后缘加强部280的区域中。例如在图7中所示出，连接片290可以被设置作为在吸入侧和压力侧上的后缘加强部280之间的连接。