本發(fā)明涉及一種芯層主體、一種連接構(gòu)件、一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片以及一種方法。

背景技術(shù)：

1、在給定風(fēng)況的條件下使用風(fēng)力渦輪機(jī)來(lái)產(chǎn)生更多功率的一種方式是增加葉片的尺寸。然而，對(duì)于增加的葉片尺寸，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造及其至風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸正變得越來(lái)越困難。因此，例如，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片被分區(qū)段地制造并在現(xiàn)場(chǎng)被接合。理想的是，保持用于接合葉片區(qū)段所需的工藝步驟的數(shù)量盡可能少。此外，接合部必須被足夠堅(jiān)固地構(gòu)造以在風(fēng)力渦輪機(jī)的運(yùn)行期間承受作用于葉片上的力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少部分地解決上述缺點(diǎn)。特別是，本發(fā)明的目的在于提供用于連接構(gòu)件的芯層主體或者連接構(gòu)件，借助于所述芯層主體或連接構(gòu)件，可以按照特別簡(jiǎn)單和/或廉價(jià)的方式沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種特別簡(jiǎn)單的方法，所述方法用于沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種特別穩(wěn)定的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

2、上述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的芯層主體、具有權(quán)利要求8的特征的連接構(gòu)件、具有權(quán)利要求9的特征的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片以及具有權(quán)利要求10的特征的方法被解決。本發(fā)明的進(jìn)一步特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書及附圖中得出。結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的芯層主體描述的特征和細(xì)節(jié)自然地也適用于與根據(jù)本發(fā)明的連接構(gòu)件和/或風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和/或方法相結(jié)合，且在在每種情況下反之亦然，使得可以或總是可以相互參照結(jié)合本發(fā)明的各個(gè)方面的公開(kāi)內(nèi)容。

3、根據(jù)第一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于連接構(gòu)件的芯層主體，所述連接構(gòu)件用于沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。所述芯層主體在所述芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段中包括多個(gè)凹槽，其中，所述凹槽從芯層主體的第一板側(cè)沿朝向不同于第一板側(cè)的第二板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造，使得所述芯層主體沿第一彎曲方向是可彎曲的。此外，所述芯層主體在不同于所述至少一個(gè)收縮區(qū)段的至少一個(gè)保持區(qū)段中包括多個(gè)凹槽，其中，所述凹槽從芯層主體的第二板側(cè)沿朝向第一板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造，使得所述芯層主體沿不同于第一彎曲方向的第二彎曲方向是可彎曲的。

4、特別地，所述芯層主體為板狀，并且由于所述凹槽，所述芯層主體可形成為例如橢圓幾何形狀。因此，所述芯層主體可用于連接構(gòu)件中，以用于例如通過(guò)將所述芯層主體布置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的內(nèi)側(cè)上以及布置在所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的內(nèi)側(cè)上來(lái)將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。優(yōu)選地，所述芯層主體可進(jìn)一步具有1cm至10cm(特別是2.5cm至6.5cm)的片材厚度。因此，所述芯層主體可產(chǎn)生一定的厚度，由此，特別是通過(guò)在所述芯層主體上布置的增強(qiáng)層(例如，具有玻璃纖維的增強(qiáng)層)，能夠產(chǎn)生具有此類芯層主體的連接元件的穩(wěn)定性。

5、所述凹槽也可理解為凹部。特別地，所述凹槽為直線形凹槽。優(yōu)選地，各凹槽未完全地穿透所述芯層主體，從而使得所述芯層主體通過(guò)自身已經(jīng)被保持一體。例如，可切割板狀木質(zhì)面板(例如，巴沙木面板)以形成所述凹槽。

6、進(jìn)一步地，特別地，在芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段中的所述多個(gè)凹槽彼此平行和/或均勻地間隔。同樣地，在所述芯層主體的至少一個(gè)保持區(qū)段中的所述多個(gè)凹槽可彼此平行和/或均勻地間隔。因此，所述芯層主體能夠以特別簡(jiǎn)單的方式制造。此外，特別地，在所述芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段中的所述凹槽從芯層主體的第一端面延伸至芯層主體的與所述第一端面相對(duì)的第二端面；和/或，特別地，在所述芯層主體的至少一個(gè)保持區(qū)段中的所述凹槽從芯層主體的第一端面延伸至芯層主體的與所述第一端面相對(duì)的第二端面。

7、表述“所述凹槽從芯層主體的第一板側(cè)沿朝向不同于第一板側(cè)的第二板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造”以及表述“所述凹槽從芯層主體的第二板側(cè)沿朝向第一板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造”旨在表明的是，所述芯層主體在該芯層主體的兩側(cè)上均具有凹槽。

8、通過(guò)在所述芯層主體的兩側(cè)上均具有凹槽，所述芯層主體(例如，橢圓的芯層主體)可通過(guò)以下方式被收縮：在至少一個(gè)收縮區(qū)段中彎曲芯層主體，或在多個(gè)收縮區(qū)段中彎曲芯層主體。換言之，所述芯層主體(例如，橢圓的芯層主體)能夠在尺寸上被減小，從而特別地容易地插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中以及插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，以用于將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

9、特別地，所述芯層主體通過(guò)所述至少一個(gè)收縮區(qū)段和所述至少一個(gè)保持區(qū)段被構(gòu)造，使得由所述芯層主體所圍成的腔體的尺寸是可變的。

10、可以有利的是，根據(jù)本發(fā)明的芯層主體被形成為單件。這意味著所述芯層主體能夠特別容易地被生產(chǎn)。特別地，單件式芯層主體包括至少一個(gè)收縮區(qū)段和一個(gè)保持區(qū)段。

11、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的芯層主體中，所述芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段以材料結(jié)合方式(特別是粘合地)被布置在所述芯層主體的至少一個(gè)保持區(qū)段上。因此，可使用在基體主體的一側(cè)上具有凹槽的基體主體，以用于通過(guò)將具有各自端面的基體主體根據(jù)需要相互靠置地布置來(lái)生產(chǎn)具有至少一個(gè)收縮區(qū)段和至少一個(gè)保持區(qū)段的芯層主體。因此，所述芯層主體可以特別地是成本有效的。能夠特別地容易地實(shí)施粘合劑布置。

12、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的芯層主體中，所述芯層主體具有多個(gè)收縮區(qū)段和/或多個(gè)保持區(qū)段。通過(guò)具有所述多個(gè)收縮區(qū)段，所述芯層主體(例如，橢圓的芯層主體)能夠特別有利地被收縮，即，減少尺寸，以便特別容易地插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中以及插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，以用于將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接到所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。特別是，在每種情況下，所述保持區(qū)段被布置在兩個(gè)收縮區(qū)段之間。此外，所述收縮區(qū)段被有利地布置在特定位置處。通過(guò)在所述芯層主體的內(nèi)側(cè)(即，第一板側(cè))上也至少分區(qū)段地具有凹槽，在可確定的位置處能夠獲得額外的靈活性。

13、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的芯層主體中，在所述芯層主體的在所述芯層主體的第二板側(cè)上的至少一個(gè)收縮區(qū)段中，固定層(特別是紡織層)至少成區(qū)段地布置，用于在所述至少一個(gè)收縮區(qū)段中保持所述芯層主體一體；和/或，在所述芯層主體的在所述芯層主體的第一板側(cè)上的至少一個(gè)保持區(qū)段中，固定層(特別是紡織層)至少成區(qū)段地布置，用于在所述至少一個(gè)保持區(qū)段中保持所述芯層主體一體。所述固定層能夠特別有利地確保，所述芯層主體保持一體。例如，所述固定層可以是紡織層和/或玻璃纖維層，特別是玻璃纖維帶。這使得特別容易地確保，所述芯層主體保持一體。

14、可以有利的是，根據(jù)本發(fā)明的芯層主體具有在0.02g/cm3和0.70g/cm3之間的密度，其中，特別是所述芯層主體由巴沙木制成。因此，所述芯層主體在重量方面能夠特別輕。巴沙木作為芯層主體是特別有利的，因?yàn)榘蜕衬揪哂刑貏e有利的輕質(zhì)性、強(qiáng)彈性和穩(wěn)定性。

15、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的芯層主體中，布置在所述芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段中的多個(gè)凹槽的第一凹槽方向與布置在所述芯層主體的至少一個(gè)保持區(qū)段中的多個(gè)凹槽的第二凹槽方向平行或基本上平行。因此，在所述至少一個(gè)收縮區(qū)段和所述至少一個(gè)保持區(qū)段中具有凹槽的所述芯層主體能夠特別容易地被生產(chǎn)。此外，由于所述凹槽，所述芯層主體能夠因此特別容易地被形成為例如橢圓的形狀。特別是，在所述至少一個(gè)收縮區(qū)段中的凹槽從所述芯層主體的第一板側(cè)沿朝向第二板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造，使得所述至少一個(gè)收縮區(qū)段中的凹槽沿所述第一凹槽方向延伸，使得所述芯層主體沿第一彎曲方向是可彎曲的。此外，特別是，在所述至少一個(gè)保持區(qū)段中的凹槽從所述芯層主體的第二板側(cè)沿朝向第一板側(cè)的方向被布置和構(gòu)造，使得所述至少一個(gè)保持區(qū)段中的凹槽沿所述第二凹槽方向延伸，使得所述芯層主體沿第二彎曲方向是可彎曲的。

16、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明示出一種連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件用于沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。所述連接構(gòu)件包括芯層主體，所述芯層主體具有第一板側(cè)和第二板側(cè)，且其中，所述芯層主體根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)造。此外，所述連接構(gòu)件包括至少布置在所述芯層主體的所述第一板側(cè)上的纖維復(fù)合材料的增強(qiáng)層；和/或，所述連接構(gòu)件包括至少布置在所述芯層主體的所述第二板側(cè)上的纖維復(fù)合材料的增強(qiáng)層。

17、根據(jù)本發(fā)明的連接元件使得能夠以特別簡(jiǎn)單和/或便宜的方式沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接(即，接合)至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

18、所述連接構(gòu)件也可理解為一種接合元件，所述接合元件用于沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分接合至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

19、特別是，所述連接構(gòu)件可用于通過(guò)材料結(jié)合將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至第二部分。這使得特別容易地將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述第二部分，并且還形成特別穩(wěn)定的連接。

20、在所述連接構(gòu)件的最終狀態(tài)，即，當(dāng)所述連接構(gòu)件將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述第二部分時(shí)，所述連接構(gòu)件可具有例如橢圓的形狀。特別是，當(dāng)所述基體材料與所述連接構(gòu)件的增強(qiáng)層的纖維材料一起固化時(shí)，達(dá)到所述連接構(gòu)件的最終狀態(tài)。

21、此外，所述增強(qiáng)層可包括作為纖維材料的玻璃纖維和/或碳纖維。術(shù)語(yǔ)“纖維材料”也可理解為指片材狀纖維層，其特別是可彎曲的。另外，所述基體材料特別地是樹(shù)脂。

22、因此，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的連接構(gòu)件展現(xiàn)出與結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的第一方面的芯層主體所描述的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。

23、根據(jù)第三方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片至少包括風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。此外，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括至少一個(gè)連接構(gòu)件，其中，所述連接構(gòu)件根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)造，且其中，所述連接構(gòu)件布置在所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的內(nèi)側(cè)上位于所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中，并且布置在所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的內(nèi)側(cè)上位于所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，以沿所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)⑺鲲L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

24、通過(guò)借助于根據(jù)本發(fā)明的連接構(gòu)件將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片能夠被設(shè)計(jì)為特別穩(wěn)定的。

25、所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向也可以被理解為所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的縱向方向。

26、所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分(至少分區(qū)段地)可具有橢圓體形狀，和/或所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分(至少分區(qū)段地)可具有橢圓形狀。所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片還可具有多于兩個(gè)部分，其中，特別是所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的兩個(gè)相鄰部分在每種情況下通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的連接元件連接至彼此。由此，所述連接構(gòu)件的芯層主體因所述芯層主體的至少一個(gè)收縮區(qū)段而能夠在尺寸上被減小，所述芯層主體連同增強(qiáng)層的纖維材料能夠特別容易地被插入所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中以及被插入所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，以用于將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。在插入所述芯層主體連同所述增強(qiáng)層的纖維材料之后，所插入的收縮的芯層主體連同所述增強(qiáng)層的纖維材料通過(guò)至少在至少一個(gè)收縮區(qū)段中使得所述芯層主體反向彎曲而能夠被膨脹，并且能夠?qū)⒒w材料供給至所述纖維材料以形成所述增強(qiáng)層。通過(guò)這種方式，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分能夠連接(即，接合)至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

27、因此，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片展現(xiàn)出分別與已結(jié)合根據(jù)第一方面的本發(fā)明所描述的芯層主體以及根據(jù)本發(fā)明的第二方面所描述的連接構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。

28、根據(jù)第四方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種方法，所述方法沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的延伸方向?qū)L(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分，其中所述方法包括以下步驟：提供所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分并且提供所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。此外，所述方法包括以下步驟：提供芯層主體，其中所述芯層主體根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)造。此外，所述方法包括以下步驟：通過(guò)至少在至少一個(gè)收縮區(qū)段中沿第一彎曲方向彎曲所述芯層主體，收縮至少所提供的芯層主體。此外，所述方法包括以下步驟：將纖維材料布置至所提供的芯層主體的第一板側(cè)和/或?qū)⑺隼w維材料布置至所提供的芯層主體的第二板側(cè)。此外，所述方法包括以下步驟：將已收縮的芯層主體插入至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中以及插入至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，所述已收縮的芯層主體具有布置在芯層主體的第一板側(cè)上的纖維材料和/或具有布置在芯層主體的第二板側(cè)上的纖維材料。此外，所述方法包括以下步驟：通過(guò)至少在至少一個(gè)收縮區(qū)段中使所述芯層主體反向彎曲，膨脹已插入的已收縮的芯層主體。此外，所述方法包括以下步驟：將基體材料供給至布置在芯層主體的第一板側(cè)上的纖維材料和/或至布置在芯層主體的第二板側(cè)上的纖維材料。此外，所述方法包括以下步驟：將具有被供給的基體材料的被布置在所述芯層主體的第一板側(cè)上的纖維材料固化為增強(qiáng)層和/或具有被供給的基體材料的被布置在所述芯層主體的第二板側(cè)上的纖維材料固化為增強(qiáng)層，以將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。

29、在技術(shù)上合理的情況下，上述以及下文描述的工藝步驟可以各自地、共同地、單獨(dú)地、多次地、在時(shí)間上并行地和/或以任何順序連續(xù)地被執(zhí)行。

30、一種工藝步驟的優(yōu)選順序設(shè)置的是，所述芯層主體可以以橢圓的形狀被提供。隨后，所述纖維材料可以被布置在所提供的芯層主體上位于第一板側(cè)上和/或第二板側(cè)上。隨后，通過(guò)至少在至少一個(gè)收縮區(qū)段中沿第一彎曲方向?qū)⑺鲂緦又黧w與纖維材料(尤其是纖維層)一同彎曲，可以將所述芯層主體與布置在所述芯層主體上的纖維材料(尤其是纖維層)一同收縮。在那之后，所述已收縮的芯層主體與所述纖維材料一同被插入(例如，被推入)至所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分的腔體中和第二部分的腔體中。隨后，通過(guò)至少在至少一個(gè)收縮區(qū)段中使所述芯層主體反向彎曲，使得所述已插入的已收縮的芯層主體與所述纖維材料一同膨脹，并且基體材料可以被供給至纖維材料以在所述基體材料固化時(shí)形成增強(qiáng)層。

31、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，將真空袋至少成區(qū)段地布置在被布置于所提供的芯層主體的第一板側(cè)上的纖維材料上和/或至少成區(qū)段地布置在被布置于所提供的芯層主體的第二板側(cè)上的纖維材料上，并且在由真空袋覆蓋的空間中產(chǎn)生真空，以將基體材料供給至布置于芯層主體的第一板側(cè)上的纖維材料和/或供給至布置于芯層主體的第二板側(cè)上的纖維材料。因此，可以以特別簡(jiǎn)單的方式將基體材料添加到纖維材料中以形成連接構(gòu)件的增強(qiáng)層。所述工藝也可以被理解為真空灌注工藝。

32、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，以橢圓幾何形狀提供具有至少一個(gè)收縮區(qū)段和至少一個(gè)保持區(qū)段的芯層主體，其中，特別是通過(guò)在至少一個(gè)收縮區(qū)段中朝向或基本上朝向橢圓芯層主體的中心彎曲芯層主體來(lái)收縮所提供的芯層主體。因此，纖維材料可以特別容易地被布置到所述芯層主體的第一板側(cè)和/或第二板側(cè)。特別是，由于在至少一個(gè)收縮區(qū)段中朝向或基本上朝向橢圓芯層主體的中心彎曲所述芯層主體，芯層主體可局部地具有(暫時(shí)地)s形狀。

33、可以有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，芯層主體包括多個(gè)收縮區(qū)段，其中，通過(guò)分別在多個(gè)收縮區(qū)段中彎曲芯層主體來(lái)收縮所提供的芯層主體。通過(guò)具有多個(gè)收縮區(qū)段，所述芯層主體(例如，橢圓的芯層主體)可以在尺寸上被特別有利地減小，以便容易地插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片第一部分的腔體中以及插入到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分的腔體中，以用于將所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一部分連接到所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第二部分。例如，所述芯層主體具有至少兩個(gè)或至少三個(gè)收縮區(qū)段，其中在每?jī)蓚€(gè)收縮區(qū)段之間布置有保持區(qū)段。

34、因此，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的方法展現(xiàn)出與已結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的第一方面所描述的芯層主體或結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的第二方面所描述的連接構(gòu)件或根據(jù)本發(fā)明的第三方面的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片所描述的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。