DK154906B - Vindmotorvinge og fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

DK 154906 B

Den foreliggende opfindelse vedrører en vindmotorvinge, der har bæreplans-tværsnitsform, og som spidser til fra vingens basis og mod vingens spids og har en hul skal med uensartet vægtykkelse, idet skallens væg omfatter flere overlappende vindinger af et filament-5 forstærket bånd, samt en fremgangsmåde til fremstilling af en filamentforstærket vindmotorvinge, ved hvilken fremgangsmåde der tilvejebringes en skalform, der har bæreplans-tværsnitsform, og som spidser til fra den ene ende og mod den anden ende langs skalformens længdeakse, og ved hvilken fremgangsmåde der skruelinjeformet 10 opvikles flere vindinger af et filamantforstærket bånd på formen omkring aksen til dannelse af vingen.

Som følge af den nuværende energiforsyningssituation er anvendelsen af nye typer af energikilder blevet aktualiseret, og i denne forbindelse har vindmotoren vist sig at være attraktiv. Almindeligvis om-15 fatter en vindmotor et arrangement af rotorvinger, nav, vingevin-kelændringsmekanisme, transmission, mast, generator samt sædvanligvis et elektrisk omsætningskredsløb, hvor alle disse dele er indrettet til at udvinde energi af vinden og til at omforme denne energi til elektrisk eller andre anvendelige former for energi.

20 En overordentlig vigtig del af vindmotoren er dens meget lange rotorvinger, der kan være 30 m lange eller mere, og som udsættes for alvorlige bøjninger og vridninger ved optagelse af belastninger. Den for øjeblikket foretrukne type af vinge fremstilles enten ved oplægning af separate, sammensatte paneler eller plader eller ved multipel 25 vikling af individuelle filamenter eller bundter af fibre. Et eksempel på denne sidstnævnte fremstillingsteknik kendes fra USA patentskrift nr. 4.081.220, til hvilket der henvises.

I USA patentskrift nr. 3.112.895 er ligeledes beskrevet en maskine til opvikling af overlappende vindinger af et filamentforstærket bånd på 30 en kerne med cirkulær tværsnitsform, såsom med cylindrisk eller konisk form.

De ovennævnte kendte fremgangsmåder til fremstilling af vindmotorvinger er overordentligt tidskrævende og derfor bekostelige, især 2

DK 154906 B

tidskrævende i forbindelse med fremstillingen af vinger med uensartet tykkelse, da fremstillingen af sådanne vinger ved de kendte teknikker kræver et varierende antal sammensatte lag til frembringelse af en ønsket tykkelsesprofil.

5 I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en vindmotorvinge af den indledningsvis, angivne art, hvilken vindmotorvinge er langt simplere at fremstille med en i længderetningen varierende tykkelsesprofil, og hvilken vindmotorvinge ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at de nævnte overlappende vindinger af 10 båndet danner en skruevikling, og at overlapningsbredden varierer fra vingens basis og til vingens spids til frembringelse af den uensartede vægtykkelse.

I den foretrukne udførelsesform for vindmotorvingen ifølge opfindelsen aftager vægtykkelsen fra vingens basis og til vingens spids, og 15 båndets stigningsvinkel er fortrinsvis ca. 90°.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den skrue-linjeformede opvikling foretages i en enkelt føring, og at efter hinanden følgende vindinger af båndet overlapper hinanden med en bredde, som varierer i vingens længderetning for tilvejebringelse af en skal 20 med uensartet vægtykkelse.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en plan afbildning af en vindmotorvinge, fig. 2 en plan afbildning af en bjælke-skalvindmotorvinge med til-25 hørende apparatur under fremstilling, fig. 3 et snit efter linjen 3-3 i fig. 2, fig. 4 et snit gennem en vinge af skal-type under fremstilling og fig. 5 mere detaljeret en del af båndvindingerne under fremstilling.

Fig. 1 viser en vindmotorvinge 10, medens fig. 2 viser en vind-30 motorvinge af bjælke-skaltype under fremstillingsprocessen. Som det fremgår af figuren dannes vingen 10 ved skruelinjeformet opvikling af et filamentforstærket bånd 12 i enkelt føring omkring en form 14 til 3

DK 154906 B

dannelse af en skal 16. I denne beskrivelse forstås ved ordet bånd et i alt væsentligt langstrakt, kontinuerligt materiale, der har et forhold mellem bredde og tykkelse på mindst 50:1. Båndet er almindeligvis et sammensat étlagsbånd bestående af filamentforstærket materiale med 5 stor styrke indlejret i en egnet grundmasse, såsom epoxyharpiks.

Selv om forstærkningsmaterialet kan udvælges blandt mange forskellige filamentmaterialer foretrækkes vævet fiberglas, så at der tilvejebringes forstærkning både i vingens længdeakseretning og i en retning vinkelret herpå.

10 I den i fig. 2 og 3 viste udførelsesform omfatter formen 14 en bjælke 18 samt en bagkantdorn 20, der kan fjernes, for at tillade fremstilling af en vinge af bjælke-skaltype. Som det fremgår af fig. 4, kan formen 14 i stedet være en enkelt vinge-formet dorn for at tillade fremstilling af en vinge af skal-type. Det skal endvidere bemærkes, at 15 bjælken 18 eller andre tilsvarende hule konstruktionsgenstande i sig selv kan være konstrueret i overensstemmelse med opfindelsens principper. Af fig. 2 fremgår det, at bjælken 18 er fastgjort til bagkantdornen 20 på en sådan måde, at den kan fjernes, idet bjælken og dornen i modstående ender understøttes drejeligt i understøtnings-20 strukturer 22 og 24, som er anbragt på gulvet.

Grænsende op til vingen 10 er der placeret en båndpåføringsenhed 26, der er bevægelig i en retning parallelt med vingens længdeakse.

Som skematisk vist i fig. 3 indeholder båndpåføringsindretningen fortrinsvis et forråd 28 for båndet 12, en båndstrammer af konven-25 tionel konstruktion til at holde konstant spænding i båndet samt harpikspåførings- og viklingshovedorganer 32. Organerne 32 er, selv om de ikke er vist detaljeret, af kendt udformning og påfører harpiks på båndet før båndets passage gennem viklingshovedet. Når formen 14 roterer, flyttes båndføringsindretningen 26 fra vingens basis og mod 30 vingens spids for tilvejebringelse af overlappende, skruel i njeformede vindinger af båndet på formen 14. Når båndet 12 afgives fra forrådet 28, spændes det korrekt, og der påføres harpiks på det, efterhånden som det opvikles omkring formen 14. Båndet kan naturligvis i stedet på forhånd være påført harpiks, dvs. være et præimprægneret bånd, 35 hvorved harpikspåførings-apparatet samt arbejdstrinet kan udelades.

Claims (6)

15 Af fig. 5 fremgår det, at båndet til at begynde med opvikles skrue-linjeformet, idet efterfølgende vindinger delvis overlapper hver foregående vinding i en bredde for tilvejebringelse af en begyndelsesbåndstigning "s" og en begyndelsesskalvægstykkelse "t". For at formindske tykkelsen af væggen formindskes båndstigningen til "s' ", 20 hvilket medfører, at vægtykkelsen aftager til "t* ". Ved således på simpel måde at variere båndets stigning kan vægtykkelsen reguleres efter ønske. Efter afslutning af denne ene vikling er vingefremstillingen i alt væsentligt færdig med undtagelse af mindre operationer, såsom påfø-25 ring af en overfladebelægning af f.eks. ledende polyurethan for beskyttelse mod omgivelserne.

1. Vindmotorvinge, der har bæreplans-tværsnitsform, og som spidser til fra vingens (10) basis og mod vingens (10) spids og har en hul 30 skal (16) med uensartet vægtykkelse, idet skallens væg omfatter flere overlappende vindinger af et filamentforstærket bånd (12), DK 154906 B kendetegnet ved, at de nævnte overlappende vindinger af båndet (12) danner en skruevikling, og at loverlapningsbredden varierer fra vingens (10) basis og til vingens (10) spids til frembringelse af den uensartede vægtykkelse.

2. Vindmotorvinge ifølge krav 1, kendetegn et ved, at vægtykkelsen .aftager fra vingens basis og til vingens spids.

3. Vindmotorvinge ifølge krav 2, kendetegnet ved, at båndets (12) stigningsvinkel er ca. 10 90°.

4. Fremgangsmåde til fremstilling af en filamentforstærket vindmotorvinge (10), ved hvilken fremgangsmåde der tilvejebringes en skalform (14), der har bæreplans-tværsnitsform, og som spidser til fra den ene ende og mod den anden ende langs skalformens længdeakse, og 15 ved hvilken fremgangsmåde der skruelinjeformet opvikles flere vin dinger af et filamentforstærket bånd (12) på formen omkring aksen til dannelse af vingen, kendetegn et ved, at den skruelinjeformede opvikling foretages i en enkelt føring, og at efter hinanden følgende vindinger af 20 båndet (12) overlapper hinanden med en bredde, som varierer i vingens (10) længderetning for tilvejebringelse af en skal (16) med uensartet vægtykkelse.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at skalformen (14) omfatter en bjælke 25 (18) og en dorn (20).

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at båndets (12) strgningsvinkel er ca. 90°.