后箱、具有后箱的转子叶片和具有这样的转子叶片的风能设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于特别是风能设备的转子叶片(108)的后箱(112)，其具有：压力侧的面(3)、吸力侧的面(1)、将所述压力侧的面和所述吸力侧的面分开的后缘(5)以及与所述后缘(5)对置的连接侧，所述连接侧被适配用于安置在所述转子叶片(108)的对应的连接面上。本发明特别涉及一种后箱，所述后箱细分为具有所述连接侧的足部段(11)和一个或多个具有所述后缘(5)的、能够与所述足部段(11)耦联的头部段(13、15、35)。本发明还涉及一种用于风能设备的转子叶片以及一种风能设备。
【专利说明】后箱、具有后箱的转子叶片和具有这样的转子叶片的风能设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于特别是风能设备的转子叶片的后箱，其具有压力侧的面、吸力侧的面、将压力侧的面和吸力侧的面分开的后缘和与后缘对置的连接侧，所述连接侧被适配用于安置在转子叶片的对应的连接面上。
[0002]本发明此外涉及一种用于风能设备的转子叶片，其具有支撑部分、由支撑部分环绕的用于安置在风能设备的转子上的转子叶片根部、压力侧的叶面、吸力侧的叶面和将压力侧的面和吸力侧的面分开的后缘。此外本发明涉及一种风能设备。
【背景技术】
[0003]由于在由可再生能源发电的领域上倾注了更多的努力，所以风能设备得到了越来越多的应用。
[0004]在这方面不断寻找新的途径以便功率更高地并且更有效地设计已知的风能设备。
[0005]例如已知一种风能设备，所述风能设备与传统的转子叶片形状不同地使用具有柔顺的叶面的转子叶片。在这里转子叶片的最大的轮廓宽度(也就是说在横截面中在后缘和转子叶片前缘的最靠前的点之间的弦的长度)并不在转子叶片的中间区域中呈现其最大值，而是在转子毂的侧上的非常靠近转子叶片的末端区域中呈现其最大值。由此与该行业中的长期的偏见相反，实现了显著的效率提高。具有这类转子叶片的风能设备例如从EP I514 023 BI中已知。
[0006]转子叶片的面的这种毂侧的扩展通过将后箱安置在转子叶片上来确保，所述后箱就其而言同样具有后缘，所述后缘与转子叶片的后缘对准地定向。
[0007]特别是在具有超过80m的塔高的较大的风能设备中，根据现有技术自然产生如下问题，即具有相应的后箱的转子叶片具有这样大的轮廓宽度，使得仅在高的耗费的情况下运输所述转子叶片。
[0008]这个问题迄今为止通过如下方式来处理，即后箱独立于转子叶片被运输到竖立地点并且在那被安置在转子叶片上。由此产生附加的物流的和时间上的耗费。
【发明内容】
[0009]因此基于本发明的目的是，提出一种后箱、一种转子叶片和一种风能设备，其中尽可能减少在本文中所提到的缺点。
[0010]本发明在一开始提到的那种类型的后箱中通过如下方式实现了基于本发明的目的，即后箱被细分为具有连接侧的足部段和一个或多个具有后缘的能够与足部段耦联的头部段。本发明利用如下知识，即明显的节省时间和质量改善能够通过如下方式实现，即如果可能的话不应在竖立位置上实施，而是已经在工厂中实施所有的结合有高的耗费的工作步骤或者生产步骤(例如因为它们需要高的生产精度)。需要高度的生产精度或者安装精度的步骤是使后箱的连接侧与转子叶片的连接面连接。这主要是由于后箱的连接侧上的压力侧和吸力侧的面边缘的曲率或者曲线走向。根据本发明设计的后箱由于其细分为足部段和一个或多个头部段而允许在出厂时安置足部段。由于足部段和一个或多个头部段的能耦联的设计方案，可选择地在出厂时或者在竖立地点上事后地将一个或多个头部段安置在足部段上是可能的。通过在制造后箱时已经设立的耦联，在事后将一个或多个头部段安置在竖立地点上时，显著地节省了时间和成本，而与此同时通过预先将足部段安置在转子叶片上能够可选择地进一步提闻效率。
[0011]本发明通过如下方式有利地改进，即足部段对于各个头部段具有单独的细分平面，在所述细分平面中一个或多个头部段能够与足部段耦联。通过提供单独的用于各个头部段的细分平面，简化了与足部段的具有相应的细分平面的区域相关联。
[0012]根据一个可替选的优选的实施方式，足部段对于多个或者所有的头部段而言具有连续的细分平面，在所述细分平面中相应的头部段能够与足部段耦联。连续的、在足部段和头部段之间的多个或所有的关联区域上延伸的细分平面提供了如下优点，即多个部段能够一个接一个地在共同的细分平面上与足部段耦联，并且在此相互支撑。由此明显降低用于确定多个头部段的位置的耗费。
[0013]根据本发明的另一个优选的实施方式，所述一个或者多个细分平面设置成，使得当足部段与转子叶片连接时，转子叶片的最大的轮廓宽度为4m或者更小。通过选择导致在之前所提到的区域中的最大的轮廓宽度的纵向分割，明显改进了转子叶片连同之前已安置的后箱的足部段的可运输性。
[0014]细分平面优选基本上沿着转子叶片轴线的纵向方向定向。优选在转子叶片轴线和一个或多个细分平面之间张开在30°或者更小的范围中的角度。
[0015]根据另一个优选的实施方式，足部段和一个或多个头部段能够形状配合地彼此耦联。
[0016]在后箱的一个尤其优选的实施方式中，在足部段和一个或多个头部段之间的形状配合的耦联借助于铰链式的连接实现。
[0017]在这里足部段为了形状配合的耦联优选具有多个彼此间隔的凸起，所述凸起具有第一凹槽，并且一个或多个头部段分别具有多个彼此间隔的凸起，所述凸起具有第二凹槽，其中足部段的凸起和一个或多个头部段的凸起能够彼此对准地定向。对准在这里被理解为与第一和第二凹槽的彼此朝向的端部的中心点相关，并且间距在这里优选被选择为，使得足部段的凸起能够接合到一个或多个头部段的两个相邻的凸起之间的间距中并且反之亦然。一个或多个头部段的凸起能够相应地接合到足部段的两个相邻的凸起之间的间距中。
[0018]足部段与一个或多个头部段的这样的类似铰链的耦联的优点特别是从这点上看出，即这些部分彼此间的定向是非常简单的，并且借助于唯一的连接元件实现了连接多个彼此相对地定向的、一个接一个设置的具有凹槽的凸起，所述连接元件能够根据铰链销的类型构成。
[0019]根据之前提到的实施方式的后箱有利地通过长形的体部来改进，所述长形的体部的横截面匹配于第一和第二凹槽的横截面，并且当其基本上彼此对准地定向时，所述长形的体部能够被导入到多个第一和第二凹槽中。优选第一凹槽的直径基本上等于第二凹槽的直径。尤其优选的是，长形的体部的直径匹配于第一和第二凹槽的直径，使得所述长形的体部的直径无间隙地或者尽可能无间隙地容纳在第一和第二凹槽中。长形的体部和凹槽之间的配合越精确，一个或多个头部段和足部段之间的运动间隙就越小，这总的来说对转子叶片的稳定性产生积极的影响。
[0020]在后箱的另一个优选的实施方式中，长形的体部构成为，使得所述长形的体部在安装状态中延伸穿过足部段的和一个或多个头部段的多个凸起。由此实现了近似连续铰链或者钢琴铰链的连接。
[0021]优选长形的体部由纤维复合材料构成、特别是由玻璃纤维增强塑料构成。相应构成的长形的体部的优点从这点上看出，即长形的体部具有一定弹性，所述弹性实现了使长形的体部沿着弯曲的路径变形并且也穿过这样的凸起，所述凸起的凹槽不严格地彼此同轴地定向，而是沿着弯曲的路径设置。
[0022]优选根据本发明的后箱构成为，使得足部段的和一个或多个头部段的凸起沿着弯曲的路径设置。尤其优选这个路径的曲率对应于转子叶片的轮廓走向。与弹性的长形的体部的组合地，这导致，形状配合的连接能够直接设置在相邻的部段的外缘上，也就是说足部段和一个或多个头部段的外缘上，例如直接设置在其壁部上。通过壁部的曲率得出的曲率走向是转子叶片的轮廓走向并且同时确保使足部段和一个或多个头部段之间的枢转运动由于所述曲率而被阻碍，所述枢转运动在铰链情形下通常是被允许的。这进一步提高了转子叶片的稳定性。
[0023]根据另一个优选的实施方式，第一和第二凹槽的壁部局部地或者完全地借助塑料来内衬。优选在这里将聚乙烯用作塑料。尤其优选第一和第二凹槽的壁部的内衬构成为空心圆柱体，所述空心圆柱体在外部由一层与空心圆柱体的材料相比更坚固的材料包封，例如由一层玻璃纤维增强塑料包封。这改进了承受通过凸起导致的压力。
[0024]按照根据本发明的后箱的另一个优选的实施方式，凸起构成为连接片，并且优选具有由两个或更多个纤维复合材料层构成的织物。根据转子叶片的尺寸并且根据待预测的侵入的风力的大小，凸起必须承受住不同的拉力负荷和压力负荷。能够通过织物的相应的厚度来考虑转子叶片的和后箱的尺寸确定。
[0025]此外凸起优选具有由织物包封的泡沫体。泡沫楔根据第一个优选的替选方案由弹性的泡沫材料构成。这具有如下优点，即可能发生的对构成为连接片的凸起起作用的压力能够被抑制。根据第二个替选方案，泡沫楔由非弹性的特别是硬化的泡沫材料构成。这具有如下优点，即构成为连接片的凸起的刚性进一步被提高。
[0026]尤其优选地，足部段为了形状配合的耦联具有一个或多个轨道，并且一个或多个头部段具有一个或多个对应的轨道，其中所述轨道能够彼此接合，优选借助于推进。已发现，通过推进建立形状配合的连接的轨道系统的使用呈现了定位精度和可操作性之间的尤其好的折衷，这有助于在风能设备的竖立地点上在足部段和头部段之间的这种类型的形状配合的耦联。
[0027]在一个有利的改进方案中，足部段上的相应的轨道或者相关联的头部段的与其对应的轨道具有楔形榫轮廓。这些具有楔形榫轮廓和对应构成的具有背后接合的凹槽的形状配合的连接确保了高的定位精度。可选地，设置各一个具有用于头部段和足部段的对应的部分的轨道是可能的，或者平行地设置相应多个轨道是可能的。
[0028]根据一个尤其优选的替选方案，足部段的一个轨道或者多个轨道和一个或多个头部段的对应的一个或多个轨道相同地构成。优选其具有基本上L形的横截面。这实现了，将通过唯一的工具制造的相同的轨道元件不仅设置在足部段的侧上而且对应地设置在一个或多个头部段的侧上，这能够彼此产生接合。在使用这些相同地构成的轨道元件时，尤其优选的是，两个轨道与用于各个头部段的足部段相关联，并且两个对应的轨道分别与相应的头部段相关联。所述轨道优选平行地彼此定向。
[0029]根据本发明的另一个优选的实施方式，至少两个优选三个或者四个头部段与足部段相关联。
[0030]根据一个优选的实施方式，一个或多个具有3m的或者更小的相应的长度的头部段与足部段相关联。对于具有多个头部段的优选的实施方式，在这里产生下述优点，以每个足部段有三个头部段为例来阐述，在头部段的(在纵向方向上)长度分别相同时，横向于纵向方向上最大的头部段和横向于纵向方向上最小的头部段能够交错地堆叠。以这种方式可能的是，将这两个头部段在内部彼此交错地装载到封闭的40’容器的一侧上，并且将其余的中等的头部段装载到所述容器的另一侧上。因此如之前一样设置的三组头部段优选能够在纵向方向上一个接一个地设置在40’容器中。由此有利地所有的对于具有三个转子叶片的风能设备而言所需要的头部段能够以紧凑的布置被运输。对于每个足部段，头部段的其它的纵向分割或者其它的关联性也类似地产生这种优点。
[0031]优选两个平行地布置的轨道与用于各个头部段的足部段相关联，并且各个头部段具有两个对应的、平行地布置的轨道用于与足部段的轨道接合。
[0032]后箱优选通过如下方式来改进，即在连接侧上，压力侧的面和吸力侧的面分别通过边缘来限界，所述边缘的相应的边缘走向匹配于转子叶片的连接面的轮廓。由此后箱最佳地并且无缝地紧贴到转子叶片上。
[0033]在本发明的一个优选的改进方案中，在后箱的内部中提供一个或多个用于涂敷附着剂优选粘合剂例如高强度的环氧树脂连接的区域。这实现了将后箱粘接在转子叶片的连接面上。选择性地或者可替选地，提供后箱的连接侧上的边缘的区域用于涂敷附着剂。通过将后箱粘接到转子叶片上，相对于在传统的转子叶片中的旋拧或者铆接，显著地节省了成本。节省成本的原因尤其在于，一方面能够节省用于螺丝、螺母、铆钉等的显著的材料成本并且另一方面如果必须进行加强元件的引入的话只会以降低的程度引入。在传统的连接类型中，必须预先设置多个孔，每一个孔自身都意味着结构弱化，所述结构弱化必须借助于强化件、附加结构等来补偿。现在这不需要了。
[0034]仅通过根据本发明的可细分性才实现了以满意的精度粘接后箱与转子叶片，因为整个后箱不必再安装在竖立地点上。此外取消了用于建立精确的和足够耐久的粘接连接的必要的设备费用的运输。
[0035]优选足部段和/或一个或多个头部段在细分的区域中分别具有腹板，所述腹板从压力侧的面延伸至吸力侧的面，其中一个或多个轨道分别设置在所述腹板上。因此腹板一方面用于隔离足部段的和头部段的可选择完全封闭地或者部分地打开的内面，并且此外执行稳定功能。轨道预先安装在腹板上，以至于实际上在竖立地点上仅需执行将一个或多个头部段纯粹推进到足部段上或者将其耦联在一起。
[0036]根据另一个优选的实施方式，后箱具有止动机构，所述止动机构被提供为用于在耦联状态中选择性地锁定或者释放在足部段和至少一个头部段之间的相对位置。止动机构优选构成为螺栓连接，尤其优选构成为剪切螺栓连接。在本发明的具有多个头部段的实施方式中，优选仅止动离转子叶片根部最近的头部段。因为头部段优选地彼此支撑，被止动的、离转子叶片根部最近的头部段同时用于止动其余的头部段。
[0037]本发明在一开始提到的那种类型的转子叶片中实现了基于本发明的目的，其方式在于，根据在上文中所描述的优选的实施方式之一的后箱的足部段安置在转子叶片上。
[0038]本发明此外通过一开始提到的那种类型的转子叶片实现了基于本发明的目的，其中足部段与一个或多个头部段耦联成，使得根据在上文中所描述的优选的实施方式之一的后箱构成在转子叶片上。
[0039]本发明此外在具有塔、吊舱、转子和至少一个与所述转子连接的转子叶片的风能设备中实现了基于本发明的目的，其方式在于，构成根据本发明的在上文中所描述的优选的实施方式之一的转子叶片。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]在下文中根据优选的实施例并且在参考所附的附图的条件下详细阐述本发明。在这里示出:
[0041]图1示出根据本发明的风能设备，
[0042]图2示出根据本发明的根据第一个实施例的在第一安装状态中的转子叶片的部段，
[0043]图3示出图2的在第二安装位置中的转子叶片的部段，
[0044]图4示出图2和3的在第三安装位置中的转子叶片的部段，
[0045]图5示出图2至4的在第四安装位置中的转子叶片的部段，
[0046]图6示出用于根据本发明的第二个实施例的在第一安装位置中的转子叶片的后箱；
[0047]图7示出图6的在第二安装位置中的后箱，
[0048]图8示出在根据图7的安装位置中的在另一个定向中的后箱，
[0049]图9示出根据本发明的第二个实施例的后箱的足元件；
[0050]图10示出在退耦状态中的根据本发明的后箱的足部段和头部段的细节视图，
[0051]图11示出在耦联状态中的根据本发明的后箱的足部段和头部段的细节视图，
[0052]图12示出具有根据本发明的第三个实施例的后箱的根据本发明的转子叶片的部段，
[0053]图13示出根据图12的后箱的细节视图，以及
[0054]图14示出根据图12和13的后箱的部分的示意性的视图。
[0055]虽然优选的实施方式的特定特征仅关于各个实施例来描述，但是本发明也延伸到不同的实施例的各个特征彼此的组合上。
【具体实施方式】
[0056]图1示出具有塔102和吊舱104的风能设备100。在吊舱104上设置有转子106，所述转子具有三个转子叶片108和导流罩110。转子106在运行中通过风置入旋转运动并且因此驱动吊舱104中的(未示出的)发电机。
[0057]转子叶片108分别具有后箱112，借助于所述后箱，转子叶片构成为可调节的转子叶片。后箱细分为多个部段，如从接下来的图2至11中可以看出。
[0058]具有根据本发明的第一个实施例的后箱的转子叶片在图2至5中示出。在图2至5中示出的转子叶片108在连接到转子叶片根部21上的区域中具有后箱112。后箱112具有吸力侧的面1、压力侧的面3和将压力侧的面和吸力侧的面1、3分开的后缘5。后箱112的连接侧关于转子叶片108设置在后缘5对面。第一边缘9a和第二边缘9b (见图5)在连接侧上伸展，其限界后箱112的面1、3并且匹配于转子叶片108的曲率。后箱112的后缘5在安装状态中与转子叶片108的后缘7对准并且流线形地过渡为这个后缘。
[0059]后箱112具有足部段11，所述足部段具有连接侧。后箱112被细分并且根据来自于图2至5的实施例具有第一头部段13以及第二头部段15。第一头部段13和第二头部段15分别具有后缘5的一部分。头部段13在第一细分平面17中与足部段11耦联，而第二头部段15在第二细分平面19中与足部段11耦联。第一和第二细分平面17、19彼此略微成角度。
[0060]如从图2至5中所得出的一样，在细分平面17、19的区域中，构成轨道用于将相应的头部段与足部段形状配合地耦联。在第一细分平面17上设置有两个平行地布置的轨道
23、25，所述轨道设立为用于与头部段13中的对应构成的(未示出的)轨道接合。在第二细分平面19上设置有两个平行地布置的轨道27、29，所述轨道设立为用于与头部段15中的对应的(未示出的)轨道接合。如从图5中看到的一样，与第一细分平面17中的轨道23、25相比，在第二细分平面19中的轨道27、29以彼此间更窄的间距设置。由此充分利用所提供使用的空间关系，以便对于头部段13、15的每一个确保尽可能高的稳定性。如同样在图5中所看到的，为了固定在细分平面中的轨道23、25或27、29，分别构成腹板31、33，所述腹板至少部分地并且在所示出的实施例中完全地封闭足部段11。
[0061]观察图2至5也给出关于后箱112的头部段安装到转子叶片108处或者其从转子叶片108处拆除的情况。从根据图2的状态转换为根据图3的状态时，离转子叶片根部21最近的头部段13首先与足部段11退耦，通过头部段13在(未示出的)解锁后沿着轨道23,25被推开的方式。紧接着，如在图4中示出的一样，第二头部段15沿着第二细分平面19和轨道27、29从足部段11处被推开。图5最后示出了在转子叶片108上的具有被拆除的(或者未安装的)头部段13、15的后箱112的足部段11。为了将头部段例如安装在风能设备的竖立地点上，以类似的方式顺序相反地处理，并且头部段15首先被推进。紧随其后头部段13被推进并且选择性地被固定。
[0062]图6至9示出用于根据本发明的第二个实施例的转子叶片108的后箱112。根据图6至9的后箱112基本上如根据图2至5的后箱112 —样地构成。接下来仔细研究显著的不同特征。根据图6至9的后箱112的足部段11具有各个连续的细分平面37。总的来说三个头部段13、15、35与这些细分平面相关联。头部段13、15、35分别具有后箱112的后缘5的一部分。细分平面37也如之前在图2至5的实施例中对于该处的细分平面17、19适用的一样，从吸力侧I延伸到压力侧3。根据图6至9的后箱112显示为没有端部覆盖，这允许观看后箱的内部。足部段11具有基本上连续的腹板31，在所述腹板上设置有多个分别成对的平行地布置的轨道(见图9)。头部段13、15、35分别具有腹板，关于第一头部段示出腹板39，在所述腹板上相应地在朝向足部段11的侧上分别设置有一对轨道41、43。轨道23、25在根据图6的部位中与用于第一头部段13的分别对应的轨道41、43耦联并且形状配合地接合。对此也参见图10和11。关于后箱112的连接侧上的边缘走向9a、9b，参阅之前对第一个实施例的阐述。
[0063]在图7和9中描绘了相应地支承在支架201上的根据第二个实施例的根据本发明的后箱112。在图8中支架201也如在图6中一样被删去，这有助于图解说明的目的。
[0064]在图7中不出，头部段13、15和35如何分别脱尚与相应地在足部段11上的与其相关联的轨道的接合(也见图9)。关于第一头部段，示范性地显示轨道41、43。
[0065]也在图8中描绘类似的安装或者拆除部位，然而其中实现了对头部段13的腹板39的下侧的更好的观测，并且更好地识别出轨道41、43。
[0066]如从图6和7中所看到的，头部段13在后箱112的面的压力侧和吸力侧上具有台阶45。足部段11在相同的部位上(关于头部段13在足部段11上的安装状态)具有对应构成的台阶。头部段13的外面与足部段11的位于其下的面重叠直至台阶15的区域，以便确保在头部段13和足部段11之间的面过渡部的密封。台阶45设置在如下点上，在所述点上头部段13的宽度是最大的并且与其对应的腹板31的宽度是最大的。在台阶45和头部段13的毂侧的端部之间的区域中，头部段13的面在安装状态中与足部段11的面重叠，而在台阶45和相邻的头部段15之间的区域中，足部段11的面与头部段13的面重叠。由此防止了，在安装或者拆除头部段13时出现对头部段的下缘的损伤。
[0067]在图9中看出，腹板31在细分平面37中由多个部段组成。成对的总计六个的轨道分别设置在后箱112的足部段11上，分别跨越这些部段的至少一个。轨道23、25与第一头部段13的对应的轨道相关联(见图6至8)。与轨道23、25相比彼此以更小的间距设置的轨道27、29与第二头部段15的对应的轨道相关联。与轨道27、29相比彼此以更窄的间距设置的轨道47、49与第二头部段35的相应的轨道相关联。所述间距优选选择为，使得头部段35能够与足部段11耦联，而不与轨道27、29以及23、25接触，并且此外优选头部段15能够与足部段11耦联，而不与轨道23、25接触。
[0068]图10和11示出轨道在根据一个优选的实施例的足部段和对应的头部段上的设置。根据这个实施例，轨道全部相同地构成。实现在所有的方向上吸收横向力的形状配合的接合仅通过轨道的镜像颠倒的设置来实现。详细示出穿过根据第二个实施例的后箱112的横截面。但是类似地对于第一个实施例也采用对应地并且相同地构成的轨道的设置。在(未示出的)足部段11的腹板31上设置有轨道23、25。所述轨道分别具有从腹板处直角地延伸离开的部段51和基本上平行于腹板31定向的部段53。由此构成基本上L形的轮廓。平行于腹板31定向的部段53彼此朝向。在(未示出的)第一头部段13的腹板39上设置有两个对应的轨道41、43。与设置在足部段的腹板31上的轨道23、25不同，平行于腹板39定向的部段53彼此背对。在图10中示出脱离接合的轨道。
[0069]图11通过简单的用于在图10中示出的这两个轨道对中的一个的原理图阐明了位于接合中的情况。轨道25和轨道43的水平的部段53彼此在后部接合，由此垂直于两个腹板31、39的力分量相应地被吸收。平行于腹板31、39的力分量相应地沿着一方向被轨道25和41吸收并且沿着另一个方向被轨道23和43吸收。
[0070]对于轨道的L形的轮廓可替选的形状设计例如是C形的轮廓。对于所示出的使用相同的轨道可替选的是，构成具有公部分和母配对部分的楔形榫形或者梯形的轮廓一直是优选的。后者也实现了单轨系统的使用，也就是说每个头部段仅一个轨道或者甚至是在足部段上的一个连续的轨道，并且在所述一个或多个头部段上分别具有对应的轨道。
[0071]在图12中示出根据第三个实施例的具有后箱112的转子叶片108。转子叶片108和后箱112具有与本发明的第一个实施例和第二个实施例的结构上的类似性。关于相同的附图标记就此而言参见之前的实施方案。图12的转子叶片108的后箱112具有一个单一的足部段11，所述足部段沿着连续的细分平面37与多个，在这个情况下，与三个头部段13、
15、35耦联。头部段13、15、35彼此相邻地设置并且在细分平面16、18处彼此贴靠。以这种方式在后箱112的吸力侧和压力侧1、3之间形成连续的后缘5。
[0072]根据图12的头部段与足部段的这类形状配合的耦联在图13中阐明。如从在图13中在右下方示出的概览中得出，在后箱112的内侧上设置有铰链状的耦联。足部段11具有多个凸起303，所述凸起分别具有第一凹槽。头部段13或者头部段13、15、35具有多个第二凸起301，所述第二凸起分别具有第二凹槽。足部段11的第一凸起303彼此分别以间距309间隔。间距309分别匹配于一个或多个头部段13、15、35的第二凸起301的宽度。由此得出结论，所述间距不必是全部相同的，而是能够分别彼此不同，只要它们的尺寸相应于对置的对应的凸起301来确定。一个或多个头部段13、15、35的第二凸起301分别以间距307彼此间隔，关于足部段11的凸起303，适用于间距309的同样适用于所述间距307。
[0073]为了实现在足部段11和一个或多个头部段13、15、35之间的形状配合的耦联，凸起301、303彼此对准地定向。一旦实现所述定向，那么将原则上形成铰链的杆的长形的体部305引入到第一和第二凹槽中，直至所述体部优选延伸穿过整个第一和第二凹槽。在如下实施例中，其中凹槽不严格同轴，而是遵循弯曲的路径，所述路径例如相应于转子叶片的轮廓，通过长形的体部的足够的弹性来确保将长形的体部305引入到第一和第二凹槽中。
[0074]构成连接片的凸起301、303，优选固定到足部段11或者头部段13、15、35的边缘的内侧上，特别是借助于粘接。
[0075]凸起的设置和精确的设计方案在图14中示意性地示出。图14示出两个相邻的凸起301、303之间的、如从位于图14右上方的概览中变得清楚的耦联状态的示意性的俯视图。第一和第二凸起303、301由位于外部的织物层311形成，所述织物层由纤维增强的材料、特别是玻璃纤维增强的塑料构成。所使用的层的量依赖于连接片或者凸起的所预期的负荷。在织物层311的内部中分别设置有由泡沫材料构成的楔317。在凸起301、303的相应的端部上设置有耦联区域，在所述耦联区域中构成有织物的拱形环。
[0076]在这个环的内部根据图14相应设置有由塑料构成的高的圆柱形的壁部。在这个壁部的内部优选无缝地容纳有长形的体部305。为了改进对凸起上的压力的吸收，减振的高的圆柱形的壁部313由层315包封，所述层由纤维增强的材料构成，优选由玻璃纤维增强的塑料构成。
[0077]根据图12至14的形状配合的耦联的特别的优点从这点上看出，即通过凸起301、303形成的耦联机构能够直接设置在后箱112的或者转子叶片108的吸力侧或者压力侧1、3上的内壁部处，而不必为了耦联而将腹板单独地拉入到后箱112的内部中。在此仍保留了如下可能性，即为了附加的加固而提供进一步的横向支撑和腹板。耦联机构在后箱的内侧上被保护免受风侵袭并且不影响流动轮廓。附加地，其在这些部分相对彼此精确定位时实现了简单且快速的安装。
【权利要求】
1.一种用于特别是风能设备的转子叶片(108)的后箱(112)，其具有: 压力侧的面(3)、吸力侧的面(I)、将所述压力侧的面和所述吸力侧的面分开的后缘(5)以及与所述后缘(5)对置的连接侧，所述连接侧被适配用于安置在所述转子叶片(108)的相应的连接面上， 其特征在于，所述后箱(112)被细分为具有所述连接侧的足部段(11)和一个或多个具有所述后缘(5)的、能够与所述足部段(11)耦联的头部段(13、15、35)。
2.根据权利要求1所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)对于各个头部段(13、15)具有单独的细分平面(17、19)，在所述细分平面中，所述一个或多个头部段(13、15、35)能够与所述足部段(11)耦联。
3.根据权利要求1所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)对于多个或者所有的头部段(13、15、35)具有连续的细分平面(37)，在所述连续的细分平面中各个头部段(13、15、35)能够与所述足部段(11)耦联。
4.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，所述一个 或多个细分平面(17、19、37)设置成，使得当所述足部段(11)与所述转子叶片(108)连接时，所述转子叶片(108)的最大的轮廓宽度位于4m或者更小的范围中。
5.根据权利要求1所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)和所述一个或多个头部段(13、15、35)能够形状配合地彼此耦联。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的后箱， 其特征在于，所述足部段为了形状配合的耦联具有多个彼此间隔的具有第一凹槽的凸起，并且所述一个或多个头部段分别具有多个彼此间隔的具有第二凹槽的凸起，其中所述足部段的所述凸起能够与所述一个或多个头部段的所述凸起彼此对准地定向。
7.根据权利要求6所述的后箱，其特征在于具有长形的体部，所述长形的体部的横截面匹配于所述第一和第二凹槽的横截面，并且当其基本上彼此对准地定向时，所述长形的体部能够引入到多个第一和第二凹槽中。
8.根据权利要求7所述的后箱， 其特征在于，所述长形的体部在安装状态中延伸穿过所述足部段的和所述一个或多个头部段的多个凸起。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的后箱， 其特征在于，所述长形的体部由纤维复合材料构成，优选由玻璃纤维增强的塑料构成。
10.根据权利要求9所述的后箱， 其特征在于，所述足部段的和所述一个或多个头部段的所述凸起沿着弯曲的路径设置。
11.根据权利要求11所述的后箱， 其特征在于，所述路径的曲率对应于所述转子叶片的轮廓走向。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的后箱， 其特征在于，所述第一和第二凹槽的壁部局部地或者完全地借助塑料来内衬。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的后箱， 其特征在于，所述凸起构成为连接片，并且优选具有由两个或更多纤维复合材料层构成的织物。
14.根据权利要求13所述的后箱， 其特征在于，所述凸起分别具有由所述织物包封的泡沫体。
15.根据权利要求2所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)为了形状配合的耦联具有一个或多个轨道(23、25、27、29、47、49)，并且所述一个或多个头部段(13、15、35)具有一个或多个对应的轨道(41、43)，其中所述轨道优选借助于推进能够彼此接合。
16.根据权利要求15所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)上的所述一个或多个轨道(23、25、27、29、47、49)或者相关联的所述头部段(13、15、35)的对应的一个或多个轨道(41、43)具有楔形榫轮廓。
17.根据权利要求15所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)的所述一个或多个轨道(23、25、27、29、47、49)和所述一个或多个头部段(13、15、35)的对应的一个或多个轨道(41、43)相同地构成，优选具有基本上L形的横截面。
18.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，至少两个、优选三个或者四个头部段与所述足部段(11)相关联。
19.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，两个平行地布置的轨道与用于各个头部段(13、15、35)的所述足部段(11)相关联，并且各个头部段(13、15、35)具有两个对应的、平行布置的轨道用于与所述足部段(11)的轨道接合。
20.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，在所述连接侧上，所述压力侧的面(3)和所述吸力侧的面(I)分别通过边缘(9a、9b)限界，所述边缘的相应的边缘走向匹配于转子叶片(108)的所述连接面的轮廓。
21.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，在所述后箱(112)的内部中提供有一个或多个用于涂敷附着剂优选粘合剂的区域。
22.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于，所述足部段(11)和/或所述一个或多个头部段(13、15、35)在细分的区域中分别具有腹板(31、33、39)，所述腹板从所述压力侧的面(3)延伸到所述吸力侧的面(1)，其中所述一个或多个轨道分别设置在所述腹板上。
23.根据上述权利要求中任一项所述的后箱(112)， 其特征在于具有止动机构，所述止动机构被提供为用于在耦联状态中选择性地锁定或者释放在所述足部段(11)和所述至少一个头部段之间的相对位置，优选构成为螺栓连接。
24.一种用于风能设备(100)的转子叶片(108)，其具有支撑部分，由所述支撑部分环绕的用于安置在所述风能设备(100)的转子(106)上的转子叶片根部(21)、压力侧的叶面、吸力侧的叶面和将所述压力侧的面和所述吸力侧的面分开的后缘(7)， 其特征在于，具有根据权利要求1至23中任一项所述的后箱(112)的连接侧的足部段(11)安置在所述转子叶片(108)的连接面上。
25.根据权利要求24所述转子叶片(108)， 其特征在于，所述足部段(11)与一个或多个头部段(13、15、35)耦联成，使得在所述转子叶片(108)上构成根据权利要求1至23中任一项所述的后箱。
26.—种风能设备(100)，其具有塔(102)、吊舱(104)、转子(106)， 其特征在于具有至少一个根据权利 要求24或25所述的与所述转子(106)连接的转子叶片(108)。
【文档编号】F03D1/06GK103987960SQ201280060707
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2011年12月8日
【发明者】亚历山大·霍夫曼, 约翰内斯·坎嫩贝格, 劳伦斯·贝克, 法尔克·施皮特 申请人:乌本产权有限公司