(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータブレード長手方向軸（１７）と、
ロータブレードハブに連結されている領域を有する、少なくとも１つのロータブレード内側部分（３）と、
ロータブレード先端を有する、少なくとも１つのロータブレード外側部分（２）と、を備え、
前記ロータブレード内側部分（３）と前記ロータブレード外側部分（２）の各々は、実質的に、繊維強化プラスチックで作られており、
内部空間（１５）が、前記ロータブレード内側部分（３）と前記ロータブレード外側部分（２）の内側に設けられており、
前記ロータブレード内側部分（３）と前記ロータブレード外側部分（２）は、少なくとも一つの連結装置（４）で互いに連結され、
前記少なくとも一つの連結装置は、
前記ロータブレード内側部分（３）の繊維強化プラスチックで少なくとも一部が包まれ、内側接触面（１０）を有する内側インサート（５）と、
前記ロータブレード外側部分（２）の繊維強化プラスチックに少なくとも一部が組み込まれ、外側接触面（２０）を有する外側インサート（６）と、を有し、
前記内側インサート（５）と前記外側インサート（６）は、前記内側接触面（１０）と前記外側接触面（２０）と少なくとも一つの連結要素（７）を介して互いに連結されており、
前記内側接触面（１０）と前記外側接触面（２０）は、互いに対して平行になるように配置されており、平面（３０）を形成し、
前記少なくとも１つの連結要素（７）は、少なくとも部分的に前記内側インサート（５）と前記外側インサート（６）に挿入される第１端と、前記内部空間（１５）に伸びる第２端と、を有し、
側面視において、前記平面（３０）は、前記ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜し、
前記連結要素（７）は、前記内側インサート（５）に設けられた貫通穴（８）を通して伸び、前記外側インサート（６）に設けられた止まり穴（１６）に固定されることが可能であり、
前記連結要素（７）の伸びる方向は、前記ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜しており、
前記第２端は、前記内部空間のうち前記ロータブレード内側部分の内側の空間に伸びている、
風力タービンロータブレード。
【請求項２】
前記外側インサート（６）は、前記ロータブレード外側部分（２）の繊維強化プラスチック内に少なくとも一部が積層され、真空インフュージョンプロセスの手段によって内部に積層されることを特徴とする、請求項１に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項３】
前記内側インサート（５）および／または前記外側インサート（６）は、鋳物材料または金属で作られていることを特徴とする、請求項１または２に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項４】
前記内側インサート（５）は、前記ロータブレード内側部分（３）に完全に包まれたラップ部と、前記ラップ部とともに、前記内側インサート（５）を構成し、前記連結要素が収容される連結内側部と、を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項５】
第１内部空間（１５）は、前記ロータブレード内側部分（３）の内側に設けられており、
第２内部空間（１５）は、前記ロータブレード外側部分（２）の内側に設けられており、
前記連結内側部（１３）は、少なくとも部分的に、前記第１内部空間に配置されており、
前記連結要素（７）は、前記第１内部空間（１５）または前記第２内部空間（１５）に、前記連結要素を取替え可能な状態で配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項６】
前記外側インサート（６）は、完全に前記ロータブレード外側部分（２）内に積層されたラミネーション部（１２）と、前記ラミネーション部（１２）とともに、前記外側インサート（６）を構成し、前記連結要素（７）が収容される連結外側部（１４）とを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項７】
前記貫通穴と前記連結要素（７）の間に拡張スリーブが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の風力タービンロータブレード。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の風力タービンロータブレードのロータブレード外側部分（２）にロータブレード内側部分（３）を連結するための連結装置（４）であって、
前記ロータブレード外側部分（２）内に少なくとも部分的に積層される予定であり、ラミネーション部（１２）と、外側接触面（２０）とを有する、外側インサート（６）と、
前記ロータブレード内側部分（３）に少なくとも部分的に包まれる予定であり、ラミネーション部（１１）と、内側接触面（１０）とを有する、内側インサート（５）と、
前記内側インサート（５）を通って伸び、前記外側インサート（６）に固定される予定の少なくとも１つの連結要素（７）と、を備え、
前記内側接触面（１０）と前記外側接触面（２０）は、平面（３０）を形成し、
前記少なくとも１つの連結要素（７）は、少なくとも部分的に前記内側インサート（５）と前記外側インサート（６）に挿入される第１端と、前記内部空間（１５）に伸びる第２端とを有し、
側面視において、前記平面（３０）は、ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜しており、
前記連結要素（７）は、前記内側インサート（５）に設けられた貫通穴（８）を通して伸び、前記外側インサート（６）に設けられた止まり穴（１６）に固定されることが可能であり、
前記連結要素（７）の伸びる方向は、前記ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜しており、
前記第２端は、前記内部空間のうち前記ロータブレード内側部分の内側の空間に伸びている、
連結装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の少なくとも１つのロータブレードを有する風力タービンであって、少なくとも１つの連結装置（４）を備え、３つの請求項１〜７のいずれかに記載のロータブレードを備え、各々は、少なくとも１つの前記連結装置を有する、風力タービン。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の風力タービンのロータブレードのロータブレード外側部分（２）にロータブレード内側部分（３）を連結する方法であって、
外側インサート（６）と、内側インサート（５）と、少なくとも１つの連結要素（７）とを供給するステップと、
前記ロータブレード外側部分（２）内に前記外側インサート（６）を少なくとも部分的に積層するステップと、
前記ロータブレード内側部分（３）に前記内側インサート（５）を少なくとも部分的に包むステップと、
前記内側インサート（５）を介して前記外側インサート（６）に少なくとも１つの連結要素（７）を挿入し、それを前記外側インサート（６）に固定することにより、前記ロータブレード内側部分（３）を前記ロータブレード外側部分（２）に連結するステップと、を備え、
前記少なくとも１つの連結要素（７）は、少なくとも部分的に前記内側インサート（５）と前記外側インサート（６）に挿入される第１端と、前記内部空間（１５）に伸びる第２端とを有し、
前記ロータブレード外側部分（２）の外側接触面（２０）と前記ロータブレード内側部分（３）の内側接触面（１０）によって平面（３０）が形成され、
側面視において、前記平面（３０）は、ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜し、
前記連結要素（７）は、前記内側インサート（５）に設けられた貫通穴（８）を通して伸び、前記外側インサート（６）に設けられた止まり穴（１６）に固定されることが可能であり、
前記連結要素（７）の伸びる方向は、前記ロータブレード長手方向軸（１７）に対して傾斜しており、
前記第２端は、前記内部空間のうち前記ロータブレード内側部分の内側の空間に伸びている、
方法。
【請求項１１】
前記平面（３０）は、前記ロータブレード長手方向軸（１７）に対する角度αが３０°＜α＜８０°を満たす、
請求項１に記載の風力タービンロータブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力タービンロータブレード、そのようなロータブレードのロータブレード外部にロータブレード内部を連結する連結装置、風力タービンに関する。本発明は、更に、第１ロータブレード部分を第２ロータブレード部分に連結する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力タービンは、一般的に知られており、例えば図１のように設計される。特に、ロータブレードもしくはブレードの大きさは、風力タービンの効率化のために重要な側面である。
軽い風の場合でさえも十分に高い風力タービンの効率を達成するため、風力タービンは、今日益々大きいロータ半径を備え、より長いロータブレードも備えようになっている。このようなロータブレードは、例えば４０ｍ以上の長さである。このようなサイズで、これらのロータブレードを製造して、それらを設置場所へ輸送し、設置場所において風力タービンのロータハブに装着することは、益々困難となる。
【０００３】
これらの問題を避けるために、分割されたロータブレードを持つロータブレードが既に知られている。この場合のロータブレードは、少なくともロータブレードの長手方向軸において、２つのパーツ、すなわち、ロータブレード内側部分でありロータブレードハブに装着される内側部分と、ロータブレード外側部分でありロータブレード先端を有する外側部分と、に分けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２７３５７３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなロータブレードの長手方向軸の方向において分割されたロータブレードは、ロータブレード内側部分をロータブレード外側部分に連結するための連結装置を有する。この場合の連結装置は、突出しているウェブ若しくは類似部分に設けられている。この結果として、個々のロータブレード部分に作用する力は突出しているウェブに偏向され、連結点に作用する不利な力の状態が生じる。これらの不利な力の状態は、局所的な曲げモーメントを引き起こし、連結点で、または連結点に対して損傷をもたらす可能性がある。さらに、このような連結装置は、通常個々のロータブレード部分の製造の後にロータブレードに連結され、その結果、各々のロータブレード部分に連結装置を取り付けるために、ロータブレードから材料を除去する必要がある。このような場合、正確な仕事を可能にするために、高価な機械や機器が必要とされることが多い。さらに、連結装置の遡及定な調整は、しばしば長い時間を必要とし、その結果、全体の風力タービンの据付が遅れる。このように、今まで知られている連結は、高価で時間がかかることが判明している。
【０００６】
優先権を確立しているドイツ特許出願では、ドイツ特許商標庁によって以下の文書が検索された。EP 2 735 732 A2; DE 10 2013 205 965 A1; DE 38 79 287 T2; DE 10 2010 039 778 A1; EP 2 031 245 A2; DE 693 078 56 T2 and DE 695 347 67 T2。
本発明は、上述した問題のうち少なくとも１つを対処する目的に基づいている。特に、風力タービンのロータブレードの２つのロータブレード部分の連結を、特に安定性において、更に改善し、同時に、風力タービンの据え付け時間を節約する解決策を提案する。少なくとも代替案の解決策を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
目的を達成するために、請求項１にかかる風力タービンロータブレードが提案されている。
ロータブレードは、ロータブレードハブに連結されている部分を有する、少なくとも１つのロータブレード内側部分と、ロータブレード先端を有する、少なくとも１つのロータブレード外側部分とを備えている。この場合、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分は、それぞれ実質的に繊維強化プラスチックで作られており、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分は、少なくとも１つの連結装置で互いに連結されている。この場合に、少なくとも一つの連結装置は、ロータブレード内側部分の繊維強化プラスチックで少なくとも一部が包まれている内側インサートと、ロータブレード外側部分の繊維強化プラスチックに少なくとも一部が含まれている外側インサートとを含む。この場合に内側インサートと外側インサートは、少なくとも１つの連結要素を介して互いに連結されている。
【０００８】
内側インサートは、内側接触面を有し、外側インサートは、外側接触面を有し、内側接触面と外側接触面は、互いに対して平行になるように配置されており、ロータブレード長手方向軸に対する角度αが、α＜９０°である平面を形成する。
この場合にロータブレード内側部分および／またはロータブレード外側部分は、特に、ガラス繊維強化プラスチックおよび／または炭素繊維強化プラスチックで作られている。この場合にロータブレード内側部分および／またはロータブレード外側部分は、特に、ラッピングプロセスまたは真空インフュージョンプロセスによって作られる。特に、連結装置は、それぞれのロータブレード部、すなわち、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分の製造プロセスの間において、一体化（integrated）、すなわち、組み入れ（incorporated）、内部包みこみ（wrapped-in）、内部注入（infused-in）、もしくは内部積層（laminated-in）が行われる。従って、内側インサートは、ロータブレード内側部分の一部であり、外側インサートは、ロータブレード外側部分の一部である。この場合に少なくとも１つの連結要素が、外側インサートまたは内側インサートに分かれて挿入されている。したがって、少なくとも１つの連結要素は、ロータブレード内側部分および／またはロータブレード外側部分の一部ではない。少なくとも１つの連結要素は、内側インサートと外側インサートとの間の連結を形成し、結果として、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分との間の連結を形成する。連結された後、内側インサートと外側インサートは互いに対向して接触しているので、連結領域に作用する力は直接的に内側インサートから外側インサートに、またはその逆に送られる。好都合には、連結領域内には力のわずかな歪みだけが生じるか、若しくは、ほとんど力の歪みが生じない。したがって、局所的な曲げ動作が、低減される、若しくは避けられる。したがって、連結領域のダメージも同様に回避される。さらに、異なる風力タービンのための自動ラッピングプロセスは、異なる作用荷重に耐えることが可能なロータブレードの幾何形状に適合する内側インサートおよび外側インサートを有する異なるロータブレードを製造することを可能にする。このようなロータブレードの製造にも時間がかからない。
【０００９】
特に、内側インサートは、ロータブレード内側部分の繊維強化プラスチックに少なくとも部分的に包まれている。特に、ロータブレードの内側部分は、ラッピングプロセス、特に、自動ラッピングプロセスによって製造される。この場合、ロータブレード内側部分に、それに続く形状を付与するボディ若しくはコアの周りに繊維が巻き付けられる。この場合における内側インサートは、所定の位置に配置され、繊維で包まれる。この場合に繊維は、緊密に且つ高次元の精度で互いに接近して位置するように配置され、ロータブレード内側部分は、良好な品質であり、長い耐用年数を有する。従って、材料除去加工によって連結装置が遡及的に取り付けられる必要が最早ない。
【００１０】
好ましい実施の形態では、外側インサートは、少なくとも部分的にロータブレード外側部分の繊維強化プラスチックに積層され、特に真空インフュージョンプロセスによってラミネートされる。真空インフュージョンプロセスは、繊維が実質的に気泡なしで含浸されるという事実のため、ロータブレード内側部分の高品質を、良好な再現性と同様に達成することを可能とする。
【００１１】
好ましくは、少なくとも１つの連結要素は、内側インサートに設けられた貫通穴を貫通して伸び、外側インサートに設けられた止まり穴に締結することができる。この場合の少なくとも１つの連結要素は、特に、ネジ山または同様のものを有するネジまたはボルトとして実現される。特に、複数の内側および外側インサートが、ロータブレードの円周に渡って連結領域に設けられている。この場合の内側インサートの数は、外側インサートの数に対応する。この場合、１つまたは複数の連結要素が、それぞれの内側インサートおよび／または外側インサートに設けられている。あるいは、内側インサートおよび外側インサートは、それぞれ、ロータブレード内側部分およびロータブレード外側部分に配置されている。この場合の内側インサートおよび外側インサートは、複数の連結要素、特に１００を超える連結要素に連結されている。特に、止まり穴に内面ネジが設けられ、連結要素は、内面ネジに螺合することにより、外側インサートに締結することができる。ロータブレード外側部分とロータブレード内側部分は、ネジ結合によって一緒に保持される。
【００１２】
このような比較的簡単な構成は、外側インサートと内側インサートが、それぞれロータブレード外側部分とロータブレード内側部分に少なくとも部分的に含まれ、それによりロータブレード外側部分とロータブレード内側部分に、それぞれしっかりと固定されることで実現できる。連結要素が配置される領域は、少なくとも部分的に含まれていない。少なくとも連結要素が挿入されている領域は、アクセス可能であり、連結要素を交換することができる。これにより、ロータブレード、特に連結領域における修理作業が簡単になる。あるいは、止まり穴が内側インサートに設けられ、貫通穴が外側インサートに設けられている。
【００１３】
好ましい実施形態では、内側インサートおよび／または外側インサートは、鋳造材料および／または金属で作られる。ロータブレード内側部分およびロータブレード外側部分は、実質的に繊維強化プラスチックで作られているので、軽量構造と同時に複雑な構造のロータブレードを実現することができる。力伝達要素、すなわち内側インサートおよび外側インサートだけが鋳造材料、特に鋳鉄または鋳鋼で作られている場合、繊維強化プラスチックを用いた工法から生じる利点は、同時に連結領域における比較的簡単な構成で引き続き利用され得る。
【００１４】
さらに、このような連結領域において支配的なことは、長手方向、横方向およびせん断応力等の様々な応力に起因する多軸応力状態である。くわえて、金属は、等方性材料の挙動を有する。従って、外側インサートと内側インサートの特性は、無指向性である。これは、特に支配的な多軸応力状態の場合に特に有利である。対照的に、繊維強化プラスチックは、異方性材料の挙動を有する。従って、その特性は、指向性である。従って、この位置で繊維強化プラスチックの最適な構造を実現することは、極めて労働集約的で複雑なものとなる。
【００１５】
更に、鋳鉄または鋼のような材料は、繊維複合材料よりもさらに容易に処理することができる。特に、繊維複合材料に孔を穿つ場合、材料が損傷する危険性がある。さらに、品質の悪い穿孔が発生することがあり、これは労働集約的な手直し作業を必要とする。したがって、プロセス中において述べられた問題に遭遇することなく、金属および/または鋳造材料からなる内側インサートおよび外側インサートに、対応する穿孔を設けることができる。したがって、労働集約的な再加工は回避される。
【００１６】
特に好ましい実施形態では、内側インサートは、ロータブレード内側部分に完全に包まれたラップ部と、ラップ部と共に内側インサートを構成し、連結要素が収容される連結内側部と、を有する。したがって、特に、ラップ部および連結内側部は、単一部品として実現される。特に、ラップ部と連結内側部は異なる幾何学的形状を有する。したがって、ラップ部および連結内側部の異なる設計は、タップ部および連結内側部のそれぞれの機能にそれぞれ適合する。この場合のラップ部分は、ロータブレード内側部分に固定するために設けられている。連結内側部は、連結要素を受容し、内側インサートと外側インサートを連結し、このようにロータブレードに生じる負荷を伝達するように設けられる。この場合のラップ部は、特に、細長い形状であり、ロータブレード長手方向軸の方向に配置される。細長い形態及びロータブレード縦軸方向の配置のために、十分に大きな領域がロータブレード内側部分の繊維強化プラスチックに包まれ、内側インサートが安定した状態でロータブレード内側部分に設けられている。
【００１７】
ロータブレード内側部分の周囲にわたって伸びる単一の内側インサートの場合、連結内側部は、特にリング状で実現され、ロータブレード内側部分に部分的に包まれる。リング状の実施形態のために、繊維強化プラスチックはラッピング中にダメージを受けない。従って、材料の特性に干渉が存在しない。ロータブレード部分の連結時に、ロータブレード内側部分の連結内側部とロータブレード外側部分のこれに対応して実現された部分とが互いに押し付けられる。この場合の連結内側部は、ラップ部よりも大きな材料強度を有する。結果として、連結内側部は、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分との連結領域で生じる力を吸収することに特に適している。特に、この場合、連結要素にアクセスする箇所は、ロータブレード内側部分に包まれていない。その結果、ロータブレード内側部分がロータブレード外側部分と組み立てられた後でも、連結要素を依然として交換することができる。好ましくは、第１内部空間は、ロータブレード内側部分の内側に設けられ、第２内部空間は、ロータブレード外側部分の内側に設けられ、連結内側部および連結外側部は、少なくとも部分的に、それぞれ第１および第２内部空間に配置され、特に連結要素は、連結要素を取り替えることができるように、それぞれ第１および第２内部空間に配置されている。連結内側部および／または連結外側部は、それぞれ、第１内部空間および第２内部空間に突出するので、アクセス可能であり、その結果、そこに配置された連結要素を交換することができる。したがって、連結内側部および/または連結外側部は、少なくとも部分的に、ロータブレード内側部分およびロータブレード外側部分の内側にそれぞれ配置されている。部分的には、連結内側部および/または連結外側部は、それぞれ、ロータブレード内側部分およびロータブレード外側部分に配置することができる。その結果、ロータブレードの周囲の流れ、またはロータブレードの空力的挙動は、連結装置の影響を受けない。さらに、連結装置は外部の影響から保護される。連結要素は交換することが簡単である。
【００１８】
好ましい実施形態では、外側インサートは、ロータブレード外側部分内に完全に積層されたラミネーション部分と、ラミネーション部分と共に外側インサートを構成し、連結要素が収容される連結外側部と、を有する。その結果、外側インサートは、実質的にラミネーション部分によってロータブレード外側部分に固定される。特に、ラミネーション部は、ロータブレード内側部分のラップ部と同様に、またはほぼ同一に設計されている。すなわちラミネーション部は、細長く、ロータブレードの長手方向軸の方向に配置されている。特に、この場合、ラミネーション部と連結外側部は単一の部品として実現される。従って、ラミネーション部は、ロータブレード外側部分に完全に組み込まれ、それにより外側インサートをロータブレード外側部分に固定する。連結外側部は、連結領域で発生する力を吸収する。ロータブレード外側部分の全周にわたって伸びる外側インサートの場合、この場合の連結外側部は、特にリングの形状で実現される。代替の実施形態、すなわち、ブレード内側部分およびブレード外側部分のそれぞれの周囲にわたって分配された複数の内側および外側インサートがある場合、連結内側部および/または連結外側部は特にシリンダ形状で実現される。
【００１９】
好ましい実施形態では、連結内側部は、内側接触面を有し、連結外側部は外側接触面を有し、内側接触面および外側接触面は互いに平行に配置される。内側と外側接触面とが互いに平行に配置される結果、これらの接触面は、ロータブレード内側部分とロータブレード外側部分との連結時に互いに正確に当接する。特に、この場合、ロータブレード内側部分の貫通穴とロータブレード外側部分の止まり穴とが互いに正確に重なり合い、連結要素は貫通孔を通って止まり穴に困難なく挿入することができる。その結果、安定した連結が行われる。この場合の内側及び外側の接触面は、特に、ロータブレード長手方向軸線から逸れて、特にロータブレード長手方向軸に対して、30°と＜90°の間の角度（又は30°と80°の間又は30°と50°の間）で配置されている。内側及び外側の接触面は、ロータブレード長手方向軸に対して角度αをなす平面を形成するので、角度β（例えば、＜60°、例えば10°と45°の間または40°と60°の間）で配置された連結要素の長手方向軸も存在する。連結要素の長手方向軸は接触面の平面に対して垂直である。特に、連結要素の自由端は、ロータブレードの内部空間に面しているので、連結要素をロータブレードの内部空間から点検または交換することができる。
【００２０】
角度αの選択は、同時に角度βにも影響する。角度βは、連結要素の自由端がロータブレードの内部空間内に突出するかどうか、およびどの程度突出するかを決定する。
特に好ましい実施形態では、貫通孔と連結要素との間に配置された拡張スリーブがある。拡張スリーブは、連結要素のクランプ長さを延長する。これにより、ネジに加わる付加的な負荷が低減される。わずかな材料疲労現象が発生すると、例えば、ロータブレード内側部分および/またはロータブレード外側部分の材料に幾分か生じる場合、このような拡張スリーブは材料の疲労に影響を及ぼす。このように材料疲労現象が低減される。
【００２１】
更に、目的を達成するために、上記実施形態のいずれか１つにかかるロータブレードのロータブレード外側部分にロータブレード内側部分を連結する連結装置が、提案されている。ロータブレードは、ロータブレード外側部分に少なくとも部分的に包まれる予定の外側インサートと、ロータブレード内側部分に少なくとも部分的に積層される内側インサートと、 内側インサートを通って伸び、外側インサートに固定される予定の連結要素と、を備える。従って、記載されたロータブレードの少なくとも１つの実施形態にかかる関係、説明および利点を確保している。
【００２２】
前述の実施形態の少なくとも１つにかかる少なくとも１つのロータブレードを有し、連結装置を有し、好ましくは、前述の実施形態の少なくとも１つにかかる３つのロータブレードと、連結装置を有する風力タービンも提案されている。従って、記載されたロータブレードの少なくとも１つの実施形態にかかる関係、説明および利点を確保している。
さらに、前述の実施形態のいずれか１つにかかる風力タービンのロータブレードのロータブレード外側部分にロータブレード内側部分を連結する方法が提案される。この方法は、外側インサートと、内側インサートと、少なくとも１つの連結要素とを供給するステップと、外側インサートをロータブレード外側部分に少なくとも部分的に積層するステップと、内側インサートを少なくとも部分的にロータブレード内側部分に包むステップとを含む。更に、この方法は、内側インサートを介して外側インサートに連結要素を挿入し、それを外側インサートに固定することによってロータブレード内側部分をロータブレード外側部分に連結するステップを含む。ロータブレード内側部分およびロータブレード外側部分に内側インサートおよび外側インサートをそれぞれ包むことにより、各ロータブレード部分における連結装置の労力を掛けた遡及的取付けが回避される。あるいは、外側インサートは、ロータブレード内側部分に包まれ、内側インサートもまた、ロータブレード外側部分に包まれる。
【００２３】
発明は、添付の図面を参照して、例示的な実施形態に基づいて以下でより詳細に例示的に説明される
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】風力タービンを模式的に示す斜視図。
【図２】連結領域においてロータブレードを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面を参照しながら実施例に基づく本発明の説明は、概略的であり、説明するために、図面において説明されている要素は、誇張され、他の要素は簡略化されている。
図１は、タワー１０２と、ナセル（nacelle）１０４を有する風力タービン１００を示している。３つのロータブレード１とスピナー１１０を有するロータ１０６は、ナセル１０４上に配置されている。稼働中には、ロータ１０６は、風によって回転するように設定され、これによりナセル１０４において発電機を駆動する。
【００２６】
模式的な断面である図２は、ロータブレード１の連結領域の詳細を示す。図は、連結装置４を介して互いに連結されているロータブレード外側部分２とロータブレード内側部分３を示している。連結装置４は、内側インサート５と外側インサート６を有している。内側インサート５と外側インサート６は、連結要素の例示的な実施形態としてネジ７によって、互いに連結されている。ネジ７は、内側インサート５の貫通穴８を通して、外側インサート６の止まり穴１６の内面ネジ９にねじこまれている。内側インサート５は、第１または内側接触面１０を有し、外側インサート６は、第２または外側接触面２０を有する。この場合、接触面１０、２０は、互いに平らに支え合っており、平面３０を形成する。平面２０は、ロータブレード長手方向軸１７に対して角度α（α＞20°であって＜90°、例えば、30°〜80°または30°〜50°）をなす。
【００２７】
内側インサート５は、ラップ部１１と、連結内側部１３とを有する。この場合における内側インサート５のラップ部１１は、ロータブレード内側部分３に包まれている。ネジ７が配置される貫通穴８は、連結内側部１３に設けられている。この場合における貫通穴８は、ロータブレードの内部空間１５から内側接触面１０まで通じている。対応して、外側インサート６は、ラミネーション部１２と連結されている連結外側部１４を有している。ラミネーション部１２は、ロータブレード外側部分２に、特に内側に積層されて、組み込まれている。締結要素６の連結外側部１４は、内面ネジ９を有する止まり穴１６を有している。止まり穴１６は、外側インサート６の外側接触面２０から始まり連結外側部１４の内部で終わっている。ネジ７は、内面ネジ９にねじ込まれており、すなわち、ネジ７は、外側インサート６の連結外側部１４に適宜留められている。ネジ７の手段によって、内側インサート３と外側インサート６と、結果としてロータブレード外側部分２が、ロータブレード内側部分３に連結されている。この場合にネジ７は、ロータブレード１の内部空間１５に面している。結果として、ネジ７は、自由にアクセス可能であり、損傷した場合やメンテナンス期間内に取り換えることができる。ネジ７は、平面３０に垂直であり、ロータブレード長手方向軸１７に対して角度βとなる長手方向軸７ａを有する。ネジ７の自由端７ｂは、ロータブレード１からこの角度で突出している。この場合に、ネジの頭７ｂは、ロータブレード１の内部空間１５の内側に面している。これにより、ネジ７は、ロータブレード１の内部空間１５から調整または取替えが可能となる。さらに、ネジ７がロータブレード１の内部空間１５内において外部の影響によって保護されるという利点を有する。角度αとβの選択は、ネジの頭７ａの内部空間への突出の仕方を決定する。
【００２８】
外側インサート６のラミネーション部１２と、内側インサート５のラップ部１１の各々は、テーパー形状の、細長い部分的なボディとして実現される。この場合においてラップ部１１とラミネーション部１２は、ロータブレード１のロータブレード長手方向軸１７に実質的に沿って、内側インサート５と外側インサート６に配置されている。この配置のため、連結領域に発生する負荷は、偏向せずに、すなわち、ロータブレード長手方向軸１７とほぼ平行な配置において移動する。
【００２９】
ラミネーション部１２、１１は、実質的にロータブレード長手方向軸１７に平行に配置されているので、平面３０におよぶ内側接触面と外側接触面は、２つのラミネーション部１１、１２に対して角度αで配列されている。この場合の角度αは、９０°未満である。
連結内側部１３と連結外側部１４は、互いにリング形状で実現されている。他の実施例において、すなわち、ブレード内側部分とブレード外側部分の円周にわたって複数の内側と外側インサートが分配されている場合、連結内側部と連結外側部は、特にシリンダの形状で実現される。連結内側部１３および連結外側部１４と、ラップ部１１とラミネーション部１２は、それぞれ、１つの単一の部材として実現され、一緒に、内側インサート５と外側インサート６をそれぞれ構成する。
【図１】
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【図２】
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