(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ・ブレード（１）をロータ・ハブ（１０５）に接続するためのロータ・ブレード翼根部（２４）と、
前記ロータ・ブレード翼根部（２４）から前記ロータ・ブレードの長手方向軸（Ｌ）の方向に延在する内側ブレード部分（２３）と、
前記内側ブレード部分（２３）の領域で前記ロータ・ブレード（１）の断面奥行きを増大させるための少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）を有する後縁セグメントと、
前記少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）を前記内側ブレード部分（２３）に固定するための、ブレード翼根部側に配置された第１の固定部分（３２）および前記第１の固定部分よりも前記ブレード翼根部の反対側に配置された第２の固定部分（３２）と
を備える、風力タービン・ロータ・ブレードであって、
前記第１の固定部分（３２）が、前記第２の固定部分（３２）から前記ロータ・ブレード（１）の前記長手方向軸（Ｌ）の方向に所定の間隔で配置され、
前記後縁セグメントの前記少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）が前記第１および第２の固定部分（３２）によって前記内側ブレード部分に固定され、前記内側ブレード部分（２３）で生じる荷重が前記第１および第２の固定部分（３２）によって前記内側ブレード部分（２３）の曲がりから切り離された状態で前記後縁セグメント（２２）の前記少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）に伝えられる、
風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項２】
前記内側ブレード部分（２３）が繊維複合材料から作られ、前記内側ブレード部分（２３）が、楕円形または円形の断面のものであり、かつ／または、前記内側ブレード部分（２３）が巻回体の形態である、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】
前記少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）が、収容空間（２７）を形成する上側（２９）および下側（２８）を有し、前記第１および第２の固定部分（３２）が前記収容空間（２７）内に配置される、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】
前記第１の固定部分（３２）と前記内側ブレード部分（２３）との間に配置された第１の接続リブ（３７）および前記第２の固定部分（３２）と前記内側ブレード部分（２３）との間に配置された第２の接続リブ（３７）を更に備える、請求項３に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項５】
前記第１および第２の固定部分（３２）それぞれが長手方向縁（３３）を有し、前記長手方向縁（３３）は、実質的に前記後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）の断面奥行き全体にわたって延在し、かつ／または、前記後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）の前記上側（２９）および／または前記下側（２８）で前記収容空間（２７）内に固定される、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】
前記第１および第２の固定部分（３２）が、前記内側ブレード部分（２３）の形状に合わせられた横断方向縁部（３６）を有する、請求項４または５に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項７】
前記第１の固定部分（３２）と前記第１の接続リブ（３７）、ならびに前記第２の固定部分（３２）と前記第２の接続リブ（３７）とが、ポジティブ・ロックおよび／または材料接合接続によって固定される、請求項４〜６のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項８】
前記材料接合接続が接着剤接続を含む、請求項７に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項９】
前記ポジティブ・ロック接続が、リベット接続、ねじ接続、ボルト接続、および／またはストラップ接続を含む、請求項７または８に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項１０】
前記第１の固定部分（３２）と前記第１の接続リブ（３７）、ならびに前記第２の固定部分（３２）と前記第２の接続リブ（３７）とが、平面平行の関係で配置される、請求項４〜９のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項１１】
前記第１および第２の接続リブ（３７）が、Ｕ字形および／または二重Ｔ字形の構成のものである、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項１２】
前記第１および第２の接続リブ（３７）を前記第１および第２の固定部分（３２）に接続するために前記第１および第２の接続リブ（３７）にドリル穴（３８）が設けられる、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項１３】
前記第１および第２の接続リブ（３７）が、前記内側ブレード部分（２３）に巻かれる、請求項４〜１２のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレード。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの風力タービン・ロータ・ブレードを備える風力タービン。
【請求項１５】
少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）を提供するステップと、
前記内側ブレード部分（２３）を提供するステップと、
前記少なくとも１つの後縁セグメント部分（２２ａ〜２２ｃ）を、前記長手方向軸の方向に互いに対して所定の間隔にある少なくとも第１および第２の固定部分によって、前記内側ブレード部分（２３）に接続するステップと
を含み、
その結果、前記内側ブレード部分で生じる荷重が前記第１および第２の固定部分によって前記内側ブレード部分（２３）の曲がりから切り離された状態で前記少なくとも１つの後縁セグメント部分に伝えられる、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の風力タービン・ロータ・ブレードを製作する方法。
【請求項１６】
軸方向に延在するブレード本体と、
前記ブレード本体の後方に設けられ、前記ブレード本体の後方空間を正圧側空間と負圧側空間とに分離する後縁セグメントと、
前記軸方向に互いに離間して設けられ、前記ブレード本体と前記後縁セグメントとを接続する複数の固定部と、を備え、
前記後縁セグメントは、前記正圧側空間を画定する上側部および前記負圧側空間を画定する下側部を有し、
前記固定部は、前記上側部と前記下側部との間に配置され、前記ブレード本体の外周形状に沿って前記軸方向と略直交する方向に延在し、
前記後縁セグメントは、前記ブレード本体の曲がりから切り離されている、
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、風力タービンの少なくとも１つの後縁セグメント部分および内側ブレードを有する風力タービン・ロータ・ブレードと、風力タービンと、後縁セグメント部分をロータ・ブレードの内側ブレード部分に接続する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータ・ブレードの設計は風力タービンの効率に対しては非常に重要である。ロータ・ブレードの設計によって風力タービンの効率および出力を増大させる可能な方法は、ロータ・ブレード翼根部の領域で断面奥行き（ｐｒｏｆｉｌｅ  ｄｅｐｔｈ）を大きくする、すなわち、ロータ・ブレード後縁とロータ・ブレード・ノーズとの間のロータ・ブレードの長さをできるだけ大きくするロータ・ブレードの構成を設計することである。これに関して、ロータ・ブレード翼根部の領域は、ロータ・ブレードがハブに固定されるロータ・ブレードの領域を示すために用いられる。このようなロータ・ブレードの場合、最大断面奥行きは、ロータ・ブレード翼根部のロータ・ブレードの端部領域の非常に近くにある。このようにすると、乱流の発生が減じられ、したがって、風力タービン全体の効率が上昇する。
【０００３】
ロータ直径が６０メートルを超える大型の風力タービンの場合には特に、ロータ・ブレード翼根部でのロータ・ブレードの断面奥行きがこのように大きいと、このようなロータ・ブレードの場合の最大断面奥行きが５メートル以上あるので輸送に問題が生じ得る。このようなロータ・ブレードを陸上輸送するとき、ロータ・ブレードを急カーブや橋の下を通って輸送するためには高度な物流の関与が要求される。迂回をしなければならない、または、対応する道路レイアウトを適合させなければならない、例えば、道路標識などを取り外さなければならない。それらに対する代替策としては、車両ホイストを有する高コストの車両技術を使用することが可能である。
【０００４】
この問題を解決するために、ロータ・ブレードが、ロータ・ブレード翼根部の領域で分離した後縁セグメントを備えて、その箇所で最大断面奥行きにすることはすでに知られている。このようにすると、後縁セグメントまたはその一部分を風力タービンの建設現場だけで取り付けることが可能である。このような構造の場合、従来、後縁セグメントまたは後縁セグメント部分は、ブレードの長手方向の全長にわたって内側ブレード部分に固定されていた。このようにすると、ロータ・ブレードの内側ブレードで生じる荷重は後縁セグメントに伝えられる。ロータ・ブレードの内側ブレードは荷重を担う構造体であり、これに、ロータ・ブレードの空力プロファイルを形成する空力外装が、ロータ・ブレードの製造のあとの方で固定される。その場合、内側ブレードで生じる荷重は、詳細にはハブとの接続領域で特に高く、それは、極めて高い交互応力の事象ではロータ力がそこに集中することによる。その結果、ロータ・ブレードまたは内側ブレードと、後縁セグメントまたは後縁セグメント部分との間の接続領域もまた非常に高い荷重を受ける。その結果、このことは、接続領域、あるいは後縁セグメントおよび／またはロータ・ブレードでの損傷につながり得る。したがって、従来、接続領域の設計構成は複雑でコストがかかっていた。さらに、接着剤または他の接続要素のような必要な接続材料の量は非常に多くなり、その結果、コストは高レベルになる。
【０００５】
優先権を主張する独国特許出願では、独国特許商標庁は、最新技術の文書として特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５を引用した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国実用新案第２０２０１１１０３０９１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３１０１２３２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１１０８８０２５号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２００６０２２２７９号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１１／０８８８３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の難点の少なくとも１つに対処することである。詳細には、本発明は、後縁セグメントへの荷重を低減し、同時に、コストが削減され簡単な設計の解決策を提供しようとするものである。少なくとも、本発明は、代替の解決策を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、請求項１に記載の風力タービン・ロータ・ブレードが提案される。
【０００９】
風力タービン・ロータ・ブレードは、ロータ・ブレードをロータ・ハブに接続するためのブレード翼根部と、ブレード翼根部からロータ・ブレードの長手方向軸の方向に延在する内側ブレード部分と、ブレード翼根部でロータ・ブレードの断面奥行きを増大させるための後縁セグメントの少なくとも１つの後縁セグメント部分と、後縁セグメントの少なくとも１つの後縁セグメント部分を内側ブレード部分に固定するための少なくとも１つの第１および第２の固定部分とを含む。第１の固定部分は、第２の固定部分からロータ・ブレードの長手方向軸の方向に所定の間隔で配置され、後縁セグメントの少なくとも１つの後縁セグメント部分は、第１および第２の固定部分によって内側ブレード部分に固定され、内側ブレード部分で生じる荷重が第１および第２の固定部分によって点の形態で後縁セグメントの少なくとも１つの後縁セグメント部分に伝えられる。後縁セグメント部分が、内側ブレード部分に点の形態で固定されているだけなので、これによって、内側ブレード部分と後縁セグメント部分との間で荷重は切り離される。また、風力タービン・ロータ・ブレードは、軸方向に延在するブレード本体と、ブレード本体の後方に設けられ、ブレード本体の後方空間を正圧側空間と負圧側空間とに分離する後縁セグメントと、軸方向に互いに離間して設けられ、ブレード本体と後縁セグメントとを接続する複数の固定部と、を備え、後縁セグメントは、正圧側空間を画定する上側部および負圧側空間を画定する下側部を有し、固定部は、上側部と下側部との間に配置され、ブレード本体の外周形状に沿って軸方向と略直交する方向に延在する。
【００１０】
後方の箱構造体および外側ブレードは、内側ブレード部分に固定することができる。
【００１１】
これに関して、内側ブレード部分は、ブレード翼根部に接合する内側ブレードの領域である。内側ブレードは、任意選択で、ロータ・ブレードのブレード先端まで延在することができる。そのとき、内側ブレード部分は、少なくとも、後縁セグメントの少なくとも１つの後縁セグメント部分が配置される内側ブレードの部分、すなわち、後縁セグメントの長さに実質的に対応する内側ブレードの部分である。
【００１２】
少なくとも１つの後縁セグメント部分という用語は、後縁セグメントの少なくとも一部分を示すために使用される。後縁セグメントは、単一の、または複数の後縁セグメント部分から構成することができる。これに関して、複数の後縁セグメント部分は、例えば、ある後縁セグメント部分を製造施設で予め内側ブレード部分に固定するという利点を有する。このようにすると、公差をより良くすることができる。断面奥行きを増大させるために、次いで、さらなる後縁セグメント部分を、すでに組み付けられた後縁セグメント部分に風力タービンの建設現場で取り付け、その結果、このようにして、ロータ・ブレードを建設現場に輸送するときの物流の複雑さを低減することができる。
【００１３】
互いに対して所定の間隔で配置された少なくとも１つの第１および第２の固定部分が、少なくとも１つの後縁セグメント部分を内側ブレード部分に固定するために設けられる。この場合、第１の固定部分は、例えば、ブレード翼根部の（すぐ）近くに配置され、第２の固定部分は、後縁セグメント部分のブレード翼根部の反対側の端部のすぐ近くに配置される、またはその逆もある。２つの固定部分のこのような間隔によって、内側ブレード部分で生じる力のうち、後縁セグメント部分にかかる力は集中し、同時に、適正に固定し、接続材料を節約することを確実にする。このように、ロータ・ブレードで生じる全荷重は、後縁セグメント部分の一部分以外には後縁セグメント部分には伝わらない。それによって、接続領域または後縁セグメントの荷重はかなり低減する。接続領域の材料コストもまた低減する。本発明に係る後縁セグメントは、ロータ・ブレード（すなわち、内側ブレード）の曲がりから切り離される。したがって、後縁セグメントに生じる荷重は小さくなる。本発明によれば、後縁セグメント部分は、もはや、全表面領域にわたって内側ブレードに接着固定されておらず、点の形態（例えば、２か所）で内側ブレードに接続されているだけである。その結果、内側ブレードと後縁セグメントとの間の荷重の切り離し効果がかなり改善される。
【００１４】
あるいは、複数の固定部分を通じて荷重をかけることが可能である。詳細には、第３、第４、第５、および／または第６の固定部分がこの目的のために設けられ、各固定部分は、それぞれ隣の固定部分に対して、ロータ・ブレードの長手方向軸の方向に所定の間隔で配置される。本発明の態様によれば、後縁セグメントは、例えば、２つの隔壁を有する。
【００１５】
好ましい実施形態では、後縁セグメント部分それぞれは、収容空間を形成する上側（正圧側）および下側（負圧側）を有し、第１および第２の固定部分は収容空間内に配置される。このように、第１および第２の固定部分は、後縁セグメントの上側および下側によって取り囲まれ、したがって、周囲環境の影響から守られる。これによって、天候の影響などによって固定部分が損傷することが避けられる。ロータ・ブレードの空力もまた悪影響を受けない。
【００１６】
少なくとも１つの後縁セグメント部分が、少なくとも１つの後縁セグメント部分を補強するために、第１および第２の固定部分に、第１および第２の補強リブを有し、第１および第２の補強リブが、内側ブレード部分に接続するように構成されることが好ましい。これに代えて、またはこれに加えて、第１および第２の接続リブは、第１および第２の固定部分において内側ブレード部分に配置され、第１および第２の接続リブは、少なくとも１つの後縁セグメント部分に接続するように構成される。したがって、第１および第２の補強リブは、詳細には、上側と下側との間、すなわち、後縁セグメント部分の収容空間内に配置され、接着接合によって上側および下側に接続される。内側ブレード部分への接続は、第１および第２の補強リブをそれぞれ第１および第２の接続リブに接続することによって、かつ／または、各接続リブと内側ブレード部分との間で接続箇所の形状を合わせることによって行うことができる。したがって、円形の内側部分の場合、接続リブは、接続箇所におおよそ円形または楕円形の内側ブレード部分を受け入れるために四分円または四分円部分を有する少なくとも部分的な凹部を有する。
【００１７】
好ましい実施形態では、第１および第２の補強リブそれぞれは（長手方向）縁を有し、（長手方向）縁は、例えば、後縁セグメント部分の断面奥行き全体にわたって延在し、かつ／または、後縁セグメント部分の上側および／または下側に収容空間内で固定される。断面奥行きに沿う各補強リブの長さは、一方では、後縁セグメント部分を補強し、他方では、荷重を一様に伝達することを確実にする。後縁セグメント部分の内部でその縁を固定することによって、その接続部は外部の影響から守られる。
【００１８】
特に好ましい実施形態では、第１および第２の補強リブは、内側ブレード部分の形状に合わせられた横断方向縁部を有する。横断方向縁部は、この場合、後縁セグメント部分の上側から下側まで延在する。横断方向縁部を内側ブレード部分の形状に合わせることによって、後縁セグメント部分と内側ブレード部分との間が正確な嵌合接続となることが確実になる。したがって、横断方向縁部は、内側ブレード部分と後縁セグメント部分とをさらにしっかりと接続することができる。それによって、横断方向縁部または接着足部部分を内側ブレード部分にしっかりと接続することもまた可能となる。
【００１９】
第１の補強リブと第１の接続リブ、ならびに第２の補強リブと第２の接続リブとは、材料接合および／またはポジティブ・ロック接続によって固定されることが好ましい。この場合、補強リブと接続リブとはそれぞれ、共通の接触面で互いに接続される。これに関して、各接続方法は、生じる荷重および後縁セグメント部分および内側ブレード部分の幾何学的構造に応じて構成される。ポジティブ・ロックと材料接合接続とを組み合わせることによって特にしっかりとした接続が達成される。
【００２０】
好ましい実施形態では、材料接合接続は、接着剤接続、詳細には、２成分接着剤を含む接着剤接続を含む。これに関して、このような接着剤接続は、異なる材料を含むときに力を伝達することができる、例えば、ガラス繊維強化プラスチックからアルミニウム構成部品に力を伝達することができるという利点を有する。接続リブおよび補強リブの断面は小さくならず、力の分布は均一である。さらに、製造時に生じる得る装備の不正確さを接着剤接続によって補うことができる。
【００２１】
特に好ましい実施形態では、ポジティブ・ロック接続は、リベット接続、ねじ接続、ボルト接続、および／またはストラップ接続を含む。接続箇所に高い荷重がかかるとき、このような接続プロセスは有利である。リベット、ねじ、およびボルト接続は、高い荷重を伝えることができ、必要な接続要素は高いレベルの品質で製作することができるという利点がある。これは、接続領域での高度な安全性を達成する。さらに、このような接続手法は安価である。これに関して、特に、点の形態で高い荷重がかかるとき、荷重を２つの線に分けることによるストラップ接続が有利である。
【００２２】
第１の補強リブと第１の接続リブ、ならびに第２の補強リブと第２の接続リブとは、相互に平面平行の関係で配置されることが好ましい。平面平行の関係によって十分大きな表面積が得られ、それによって、各補強リブおよび接続リブは接続部を形成する。さらに、これは、各補強リブと接続リブとの接触面での接触ができるだけ正確になることを保証する。
【００２３】
好ましい実施形態では、第１および第２の接続リブは、Ｕ字形および／またはＩ字形の構成のものである。Ｕ字形は、中央の開口によって材料を節約することができるとき、ポジティブ・ロック接続に対して特に適している。これに関して、二重Ｔ字形は、二重Ｔ字形によって接着剤を塗布するための十分大きな表面が得られるとき、材料接合接続に対して特に適している。
【００２４】
特に好ましい実施形態では、ドリル穴が、接続リブを補強リブに接続するために第１および第２の接続リブに設けられる。この場合には特に、力を均一にかけるために２つのドリル穴が設けられる。
【００２５】
内側ブレード部分は繊維複合材料、詳細には、ガラス強化プラスチックから作られることが好ましい。このように、内側ブレード部分は、特に生じる荷重に対して安価に製作することができる。
【００２６】
好ましい実施形態では、内側ブレード部分は、環状または楕円状の断面のもの（凹状のフランジ）である、かつ／または巻回体の形態のものである。その場合、このような内側ブレード部分は、具体的には、ガラス繊維強化プラスチックから製作される。詳細には、樹脂硬化剤混合物を含侵されたガラス繊維強化マットは、詳細には、自動化された方法で巻芯に巻かれる、または付着され、その結果、いわゆる、巻回体が形成される。円形の巻芯が使用されるとき、巻回体は、したがって、環状の断面のものとなる。これによって、内側ブレード部分の製造プロセスでの均一で高いレベルの品質が保証され、同時に、安価となる。
【００２７】
特に好ましい実施形態では、第１および第２の接続リブは、内側ブレード部分に巻かれる。これによって、各接続リブを内側ブレード部分に追加的に組み付けることが避けられ、それにより、コストが削減され、ロータ・ブレードの全重量が低減され得る。さらに、これによって、各接続リブは内側ブレード部分に確実に固定接合される。
【００２８】
さらに、本発明の目的を達成するために、請求項１５に記載の風力タービンが提案される。これに関して、風力タービンは、タワーと、タワーに回転可能に取り付けられたポッドと、ポッドに回転可能に取り付けられたロータと、上記のような実施形態に係る少なくとも１つのロータ・ブレードとを含む。これは、上記の利点を同様に提供する。
【００２９】
さらに、本発明の目的を達成するために、上記の実施形態の１つに係る少なくとも１つの後縁セグメント部分を風力タービンのロータ・ブレードの内側ブレード部分に接続する方法が提案される。少なくとも１つの後縁セグメント部分が用意され、内側ブレード部分が用意される。少なくとも１つの後縁セグメント部分は、長手方向軸の方向に互いに対して所定の間隔にある少なくとも第１および第２の固定部分によって、内側ブレード部分に接続される。このようにして、内側ブレード部分で生じる荷重は、第１および第２の固定部分によって点の形態で、少なくとも１つの後縁セグメント部分に伝えられる。
【００３０】
これに関して、上記の利点が同じように享受される。
【００３１】
少なくとも１つの後縁セグメント部分は、ポジティブ・ロックおよび／または材料接合関係で、詳細には、リベット接続、ねじ接続、ボルト接続、ストラップ接続、または接着剤接続によって、内側ブレード部分に接続されることが好ましい。これに関して、各接続プロセスは、生じる荷重および後縁セグメント部分および内側ブレード部分の幾何学的構造に応じて構成される。ポジティブ・ロックと材料接合接続とを組み合わせることによって特に強い接続が達成される。
【００３２】
本発明は、以下で、添付の図を参照した実施形態によって例を通じて説明される。これらの図は、部分的に簡単化された概略図を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る風力タービンの図である。
【図２】本発明に係る後縁セグメントを有するロータ・ブレードの一部分の図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る後縁セグメントを有するロータ・ブレードの一部分の図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る後縁セグメントを有するロータ・ブレードの一部分の正面図である。
【図５】本発明に係る後縁セグメントの一部分の図である。
【図６】本発明に係るロータ・ブレードの一部分の概略図である。
【図７】本発明に係る後縁セグメント部分の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、タワー１０２およびポッド１０４を有する風力タービン１００を示す。ポッド１０４には、スピナ１１０および３つのロータ・ブレード１を有するロータ１０６が配置され、ロータ・ブレードはそれぞれ、各後縁セグメント１１２を有する。ロータ・ブレード１はそれぞれハブ１０５に固定される。タービンの作動時、ロータ１０６は風によって回転させられ、それによってポッド１０４内の発電機（図示せず）を駆動する。
【００３５】
図２は、長手方向軸Ｌと、内側ブレード部分３と、後縁セグメント２と、ブレード翼根部４とを有する風力タービン・ロータ・ブレード１の一部分を示す。ロータ・ブレード１は、ブレード翼根部４の領域で断面奥行きが最大のものである。ブレード分離位置またはブレード分離フランジ３ａは、内側ブレード部分３に設けられる。それより先のブレード部分は、ブレード分離位置またはフランジに設けられて、ロータ・ブレード１の空力プロフィールを表すことができる。後縁セグメント２は任意選択で、平坦な端部２ａを有することができる。
【００３６】
後縁セグメント部分の一例の実施形態として、後縁セグメント２は任意選択で、４つの個別セグメント６、７、８に細分することができる。これらの個別セグメント６、７、および８は、相互に隣接する関係で配置されており、互いに接続されてはいない。
【００３７】
これに関して、このようなロータ・ブレード１は、個別セグメントのような後縁セグメント２の一部分を予め製造施設で内側ブレード部分３に固定することができるが、一方では、さらなる個別セグメント６、７、および８を建設現場だけで取り付けることができるという利点を有する。完全に組み立てられたロータ・ブレードに関する輸送面の物流問題が減り、その結果、例えば、鉄道輸送での運用が可能となる。
【００３８】
図２の実施形態の代替として、後縁セグメント２はまた、一体のものとすることができ、または２つ以上の個別セグメントを含むことができる。
【００３９】
図３は、後縁セグメント２２の一部分および内側ブレード部分２３を有する本発明に係るロータ・ブレード２０の一部分を示す。後縁セグメント２２は、複数の後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃを有する。内側ブレード部分２３は、この場合、ロータ・ブレード翼根部２４からロータ・ブレード２０の長手方向軸Ｌの方向に延在する。図３では、内側ブレード部分２３は環状または楕円状の断面のものである。内側ブレード部分２３が繊維複合材料、詳細には、ガラス繊維マットから作られるとき、内側ブレード部分の品質のばらつきを避けるため、かつ、製作時間を短縮するために、このような環状または楕円状の断面を、ガラス繊維マットを回転芯の周りに巻くことによって製作することが好ましい。内側ブレード部分２３は、巻回ブレード体を表すことができる。
【００４０】
後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃは、収容空間２７を形成する上側（正圧側）２９および下側（負圧側）２８を有する。６つの補強リブ３２は、収容空間２７内に配置される。補強リブ３２は、ロータ・ブレード２０の長手方向軸Ｌに対して垂直に設けて、相互に間隔を置いた関係で配置することができる。補強リブ３２はそれぞれ、それらの長手方向縁３３で、内側から接着剤によって後縁セグメント部分２２の上側２９および下側２８それぞれに固定され、後縁セグメント部分２２を補強し、内側ブレード部分２３に接続するように構成される。補強リブ３２は、内側ブレード部分２３からのいかなる荷重も後縁セグメント部分２２にほとんど伝えないような構成のものである。材料を節約するために、補強リブ３２はそれぞれ２つの開口を有することができる。その開口は、開口がなくてもその材料を完全には活用しない箇所にある。任意選択で、補強リブ３２は開口３４ａを有することができる。
【００４１】
内側ブレード部分２３を向く横断方向縁部３６では、補強リブ３２はそれぞれ、内側ブレード部分２３の形状に合わされている。図３では、したがって、横断方向縁部３６は、半円形または楕円形の構成のものである。横断方向縁部３６は、内側ブレード部分２３に接着剤で固定されるのが好ましい。
【００４２】
内側ブレード部分２３には、６つの補強リブ３２と対応する関係で６つのＵ字形接続リブ３７（図３には示されず）をそれぞれ配置することができる。接続リブ３７はそれぞれ、長手方向軸Ｌの方向に間隔を置いて、相互に平行な関係で配置される。これらは、補強リブ３２と平面平行の関係で設けられる。内側ブレード部分２３が繊維複合材構成部品の形態であるとき、接続リブ３７もまた、巻回プロセスの中で、すなわち製造プロセスの中で巻くことによって製作することができる。したがって、接続リブを取り付けるための追加の作業ステップはない。あるいは、接続リブは、その後で、巻回体、すなわち内側ブレード部分に取り付けられる。
【００４３】
任意選択で、各後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃに対して、２つの遠心力支持部４０を内側ブレード部分２３に接着剤によって取り付ける、または固定することができる。
【００４４】
後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃの上側または下側２９、２８は遠心力支持部４０によりかかることができる。
【００４５】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る、ロータ・ブレード２０の長手方向軸Ｌの方向に後縁セグメント部分２２および内側ブレード部分２３を有するロータ・ブレード２０の一部分の正面図を示す。この場合、内側ブレード部分２３は環状の構成のものである。後縁セグメント部分２２は上側２９および下側２８を有し、補強リブ３２の各長手方向縁はそれらに固定される。内側ブレード部分２３は、２つの接続システム６０によって補強リブ３２に接続されるＵ字形の接続リブ３７を有する。接続システム６０それぞれは、それぞれのねじ６１および横断方向ピン６２を有する。ねじ６１は横断方向ピン６２にねじ留めされ、したがって、後縁セグメント２２と内側ブレード部分２３との間の接続を形成する。
【００４６】
さらに、環状の内側ブレード部分２３の周りに、風力タービンの避雷システムに接続された導電性帯片３９が配置される。この場合、導電性帯片３９はさらに、接続リブ３７とともに支持する取付具固定手段として働く。
【００４７】
接続リブ３７はそれぞれ２つの穴３８を有し、それを通じて、後縁セグメント２２を内側ブレード部分２３に接続要素によって接続することができる。詳細には、接続要素は、ねじおよび／または横断方向ピンの形態とすることができる。接続要素に加えて、接続リブ３７と補強リブ３２とを接触面で互いに接着することができる。これによって、接続保持力および後縁セグメントへの荷重の伝達が改善される。
【００４８】
図５は、後縁セグメント２２の一部分の本発明に係る実施形態を示す。後縁セグメント部分２２は、収容空間２７を形成する上側（負圧側）２９および下側（正圧側）２８を有する。収容空間２７には、後縁セグメント部分２２を補強するように意図された６つの補強リブ３２が配置される。さらに、補強リブ３２の構成は、対応する内側ブレード部分に接続できるようなものである。開口３４は、補強リブ３２のそれぞれに設けられる。補強リブ３２が内側ブレード部分からの荷重を担うことができ、同時に、材料の消費を最小限にし、外部荷重の結果として接着接合部に生じる得るせん断応力を最小限にするような方法で開口は設けられる。
【００４９】
補強リブ３２はそれぞれ、内側ブレード部分の形状に合わせられた横断方向縁部３６を有する。図５から、横断方向縁部３６が半円形の形態であることが分かる。したがって、対応する内側ブレード部分は円形の構成のものである。補強リブ３２の長手方向縁３３は、後縁セグメント部分２２の上側２９および下側２８にそれぞれ接着固定される。
【００５０】
６つの補強リブ３２のうちの２つが、内側ブレード部分に接合するために各後縁セグメント部分に対して使用されるのが好ましい。
【００５１】
図６は、本発明に係るロータ・ブレードの一部分の概略図である。ロータ・ブレードは、内側ブレード部分２３と、一緒になって後縁セグメント２２を表す複数の後縁セグメント部分２２ａ、２２ｃとを有する。中央の後縁セグメント部分２２ｂは、補強リブ３２および遠心力支持部４０を見ることができるように図６には示されていない。
【００５２】
図７は、本発明に係る後縁セグメント部分の概略図である。図７は特に、後縁セグメント部分２２ａ、２２ｂ（見えていない）内の補強リブ３２および遠心力支持部４０を示す。
【００５３】
本発明によれば、ロータ・ブレードの断面奥行きを増大させるための内側ブレード部分２３および後縁セグメント部分２２を有する風力タービン・ロータ・ブレードが提供される。後縁セグメントは、複数の後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃを備えることができる。後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃは、第１および第２の固定部分によって点の形態で、内側ブレード部分２３にそれぞれ固定される。第１の固定部分は、後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃ内に配置された補強リブ３２と、内側ブレード部分２３に設けられた接続リブ３７とによって設けることができる。第２の固定部分はまた、後縁セグメント部分２２ａ〜２２ｃのうちの１つの後縁セグメント部分内の補強リブ３２と、内側ブレード部分の接続リブ３７とによって与えることができる。
【００５４】
内側ブレード部分と後縁セグメント部分との間では、点の形態の接続（例えば、各後縁セグメント部分に対する２つの接続点）だけによって荷重はほとんど完全に切り離すことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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