Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR REPAIRING A ROTOR BLADE OF A WIND TURBINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/165123
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for repairing a rotor blade of a wind turbine, in particular a rotor blade of an existing wind turbine, that has erosion damage or transport damage. A first region (220a) is removed into a surface or a surface coating (210) of the rotor blade (200). An adhesive (233) is applied to the removed region, an erosion protection film (234) is placed on the adhesive (233) and the adhesive (233) is cured.

Inventors:
RAHMANN UWE (DE)
KUBASIK ANDRE (DE)
JANSSEN MICHAEL (DE)
SCHICKEL MANUEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/053392
Publication Date:
August 20, 2020
Filing Date:
February 11, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
WOBBEN PROPERTIES GMBH (DE)
International Classes:
F03D1/06; F03D80/50
Domestic Patent References:
WO2018051153A12018-03-22
WO2016189278A12016-12-01
WO2017114528A12017-07-06
Foreign References:
DE102016213206A12018-01-25
EP2927482A12015-10-07
DE102016213206A12018-01-25
Attorney, Agent or Firm:
EISENFÜHR SPEISER PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren zum Reparieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes, welches Erosionsschäden oder Transportschäden aufweist, mit den Schritten:

Abtragen eines ersten Bereiches (220a) in eine Oberfläche oder Oberflächenbe- Schichtung (210) des Rotorblattes (200),

Aufträgen eines Klebers (233) als Ausgleichsmasse (200) in dem abgetragenen Bereich der Rotorblattoberfläche,

Platzieren einer Erosionsschutzfolie (234) auf dem Kleber (233), und

Aushärten des Klebers (233). 2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei

der Kleber (233) einen pastösen Kleber darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei

das Abtragen des ersten Bereiches (220a) durch ein Ausfräsen eines Rücksprungs (220) in eine Oberfläche oder Oberflächenbeschichtung (210) des Rotorblattes (200) oder durch ein Abschleifen der Oberfläche oder der Oberflächenbeschichtung (210) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit den Schritten:

Aufträgen einer Vakuumfolie (235) auf die Erosionsschutzfolie (234) und Abkleben der Vakuumfolie (235) mittels eines Vakuumdichtbandes (323) an einer Fräskante (210a) oder einer Schleifkante (21 1), und

Erzeugen eines Vakuums unterhalb der Vakuumfolie (235) und Aushärten des Klebers (233).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei

das zu reparierende Windenergieanlagen-Rotorblatt (200) während der Reparatur an einem Rotor (106) einer Windenergieanlage (100) befestigt ist.

Description:
Verfahren zum Reparieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren eines Windenergieanla- gen-Rotorblattes.

Die Rotorblätter einer Windenergieanlage sind beim Betrieb der Windenergieanlage Umwelteinflüssen ausgesetzt. Durch Umwelteinflüsse und Partikel in der Luft kommt es zu einer Erosion der Rotorblätter. Eine derartige Erosion kann zu einer Veränderung der aerodynamischen Eigenschaften des Rotorblattes führen. Ferner kann die Erosion zu Schäden an den Rotorblättern führen, welche behoben werden müssen.

Bislang wurde Erosionsschäden an einem Windenergieanlagen-Rotorblatt typischerweise behoben, indem die schadhaften Stellen mittels eines Spachtelmaterials verfüllt wurden, die Spachtelmasse ausgehärtet wurde, und das Spachtelmaterial in Kontur geschliffen wurde. Anschließend wurde typischerweise ein flüssiger (zwei Komponenten) 2K-Kanten- schutzlack aufgebracht. Bei einem derartigen Verfahren ist es jedoch nachteilig, dass das Kantenschutzmaterial bei der Verarbeitung ungeschützt den Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Der 2K-Kantenschutzlack wird typischerweise durch Aufrollen aufgebracht, wodurch es Vorkommen kann, dass mehrere Schichten des Materials durch Aufrollen aufgebracht werden müssen, um die gewünschte Schichtdicke erhalten zu können. Wenn eine der Schichten jedoch nicht besonders gut haftet, dann hat dies negative Auswirkungen auf die nachfolgenden Schichten.

In der prioritätsbegründenden deutschen Patentanmeldung hat das Deutsche Patent- und Markenamt das folgende Dokument recherchiert: DE 10 2016 213 206 A1.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Reparieren eines Windener- gieanlagen-Rotorblattes vorzusehen, welches eine effektivere Reparatur ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Reparieren eines Windenergieanlagen-Ro- torblattes nach Anspruch 1 gelöst. Somit wird ein Verfahren zum Reparieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes, insbesondere eines Bestandswindenergieanlagen-Rotorblattes, vorgesehen, welches Erosionsschäden oder Transportschäden aufweist. Ein erster Bereich wird in eine Oberfläche oder eine Oberflächenbeschichtung des Rotorblattes abgetragen. Ein Kleber wird auf den ab- getragenen Bereich aufgetragen, eine Erosionsschutzfolie wird auf dem Kleber platziert und der Kleber wird ausgehärtet.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Reparatur oder eine Nachrüstung eines Erosionsschutzes an einem Windenergieanlagen-Rotorblatt bei Rotorblättern, welche bereits im Betrieb waren und Erosionsschäden aufweisen. Hierzu kann eine IAL-Erosionsschutzfolie auf den beschädigten Bereichen, bzw. Abschnitten des Windener- gieanlagen-Rotorblattes platziert werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Rücksprung in der Oberflächenbeschichtung des Rotorblattes gefräst werden. Optional können die vorhandenen Erosionsschäden angeschliffen oder begradigt werden. Die Vorderkante kann gereinigt bzw. entstaubt werden und die Rotorblattoberfläche kann entlang der Fräskanten abgeklebt werden. Optional kann ein Vakuumdichtband aufgetragen werden. Eine IAL-Rolle wird an dem Rotorblatt fixiert und ein pastöser Kleber wird aufgetragen. Die IAL-Erosionsfolie wird auf den Kleber aufgetragen und gleichmäßig angedrückt. Eine Vakuumfolie wird über die IAL- Erosionsschutzfolie platziert und optional kann ein Vakuum erzeugt werden. Mittels einer Heizmatte kann der Kleber ausgehärtet werden und die Heizmatte, die Vakuumfolie und die Kleberbänder können entfernt werden.

Gemäß der Erfindung kann somit eine Behebung von Erosionsschäden auf einfache Art und Weise erfolgen. Durch das Aufträgen des Klebers, kann hierbei der Kleber als Aus- gleichsemasse verwendet werden. Damit lässt sich sowohl eine Ausbesserung der Erosi- onsschäden als auch ein Austausch eines Erosionsschutzes für das Rotorblatt in einem Arbeitsvorgang durchführen.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung, und Fig. 2A zeigen jeweils eine perspektivische Schnittansicht eines Windenergie- und 2B anlagen-Rotorblattes.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Fig. 1 zeigt eine Wndenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 200 und einem Spinner 1 10 angeordnet. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wnd in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an.

Fig. 2A zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblattes. Zur Reparatur von Schäden 300 in oder an dem Rotorblatt 200 wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Rücksprung 220 in die Oberfläche bzw. Oberflächenbeschichtung 210 des Rotorblattes 200 gefräst. Dies kann beispielsweise mittels einer Ober- fräsen-Führungseinheit erfolgen. Schäden, insbesondere Erosionsschäden 300 im Bereich des Rücksprungs 220 können weiterbearbeitet werden (Anschleifen/Begradigen). Optional kann eine Vorderkante des Rotorblattes 200 entstaubt und gereinigt werden. Auf der Ro- torblattoberfläche kann entlang einer Fräskante 210a ein Klebeband 231 vorgesehen werden, um die Fräskanten 210a abzukleben. Optional kann ein Vakuumdichtband 232 ebenfalls in diesem Bereich vorgesehen werden.

Fig. 2B zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblattes. Zur Reparatur der Schäden 300 in oder an dem Rotorblatt 200 wird die Oberfläche bzw. die Oberflächenbeschichtung 210 des Rotorblattes 200 im Verklebebereich abgeschliffen. Schäden 300 im abgeschliffenen Bereich können durch Anschleifen und Begradigen weiter bearbeitet werden. Optional kann eine Vorderkante des Rotorblattes entstaubt und gereinigt werden. Auf der Rotorblattoberfläche kann entlang der Schleifkante ein Klebeband 231 vorgesehen werden, um die Schleifkante 21 1 abzukleben. Optional kann ein Vakuumdicht- band 232 ebenfalls in diesem Bereich vorgesehen werden.

Während des erfindungsgemäßen Reparaturverfahrens befindet sich das Rotorblatt entweder noch an der Gondel der Windenergieanlage oder das Rotorblatt wurde für die Reparatur demontiert und befindet sich am Boden.

Sofern sich das Rotorblatt noch an der Gondel befindet, kann beispielsweise eine Arbeits- bühne verwendet werden, um die Arbeiter nach oben zu befördern. Ein Ende einer Erosionsschutzfolie 234 kann an dem Rotorblatt 200 befestigt werden und Kleber 233 kann in dem Rücksprung 220 oder dem abgeschliffenen oder abgetragenen Bereich aufgetragen werden. Der Kleber 233 ist vorteilhaft, weil durch ihn Unebenheiten aufgrund der Schäden 300 ausgeglichen werden können. Der Kleber 233 kann einen pastösen Kleber darstellen. Anschließend kann die Erosionsschutzfolie 234 aufgetragen werden. Die Erosionsschutzfolie 234 kann auf dem Klebstoff 233 aufgelegt und angedrückt werden. Hierbei sollte da- rauf geachtet werden, dass der Kleber 233 und Lufteinschlüsse von der Mitte aus zu beiden

Seiten verdrängt werden. Eine Vakuumfolie 235 kann auf der Erosionsschutzfolie 234 platziert werden und mittels des Vakuumdichtbandes 232 an den Fräskanten 210a oder den Schleifkanten 21 1 befestigt werden.

Optional kann ein Vakuum unterhalb der Vakuumfolie 235 erzeugt werden und der Kleber 233 kann aushärten. Um die Aushärtung zu beschleunigen kann eine Heizmatte verwendet werden. Nachdem der Kleber bzw. Klebstoff 233 ausgehärtet ist, können die Heizmatte, die Vakuumfolie 235, das Vakuumdichtband 232 und das Klebband 231 entfernt werden. Falls überstehenden Kleberkanten vorhanden sind, können diese geglättet werden.

Anschließend kann das Rotorblatt soweit notwendig wieder an der Gondel montiert wer- den.

Somit kann erfindungsgemäß ein haltbarer Erosionsschutz auf einfache Art und Weise bei einem Windenergieanlagen-Rotorblatt nachgerüstet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil damit ein zukünftiger Wartungsaufwand erheblich reduziert werden kann.

Erfindungsgemäß können somit in einem Arbeitsvorgang sowohl Erosionsschäden ausge- bessert werden als auch ein Erosionsschutz erneuert werden.