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特表2022-519552風力タービンのロータブレードの補修方法
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  • 特表-風力タービンのロータブレードの補修方法 図1
  • 特表-風力タービンのロータブレードの補修方法 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-24
(54)【発明の名称】風力タービンのロータブレードの補修方法
(51)【国際特許分類】
   F03D 80/50 20160101AFI20220316BHJP
   F03D 1/06 20060101ALI20220316BHJP
   B32B 27/00 20060101ALI20220316BHJP
【FI】
F03D80/50
F03D1/06 A
B32B27/00 C
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021544646
(86)(22)【出願日】2020-02-11
(85)【翻訳文提出日】2021-07-30
(86)【国際出願番号】 EP2020053392
(87)【国際公開番号】W WO2020165123
(87)【国際公開日】2020-08-20
(31)【優先権主張番号】102019103304.7
(32)【優先日】2019-02-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516129275
【氏名又は名称】ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100129012
【弁理士】
【氏名又は名称】元山 雅史
(72)【発明者】
【氏名】ラフマン, ウーヴェ
(72)【発明者】
【氏名】クバシク, アンドレ
(72)【発明者】
【氏名】ヤンセン, ミカエル
(72)【発明者】
【氏名】シッケル, マニュエル
【テーマコード(参考)】
3H178
4F100
【Fターム(参考)】
3H178AA03
3H178AA40
3H178BB79
3H178CC02
3H178CC16
4F100AT00A
4F100AT00C
4F100BA03
4F100BA07
4F100CB00B
4F100GB51
(57)【要約】
侵食損傷または輸送損傷がある風力タービンロータブレード、特に、既存の風力タービンロータブレードを補修する方法であって、ロータブレード(200)の表面または表面コーティング(210)の第1領域(220a)が除去される。除去された領域に接着剤(233)が塗布され、侵食防止フィルム(234)が接着剤(233)上に配置され、接着剤(233)が硬化される。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
侵食損傷または輸送損傷を有する風力タービンのロータブレードを補修する方法であって、
前記ロータブレード(200)の表面または表面コーティング(210)の第1領域(220a)を除去するステップと、
前記ロータブレードの除去された領域に、レベリング材料(200)として接着剤(233)を塗布するステップと、
前記接着剤(233)の上に、侵食防止フィルム(234)を配置するステップと、
前記接着剤(233)を硬化させるステップと、
を備えている方法。
【請求項2】
前記接着剤(233)は、ペースト状の接着剤である、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1領域(220a)は、前記ロータブレード(200)の表面または表面コーティング(210)の凹部(220)を削り出す、あるいは、前記表面または前記表面コーティング(210)を研削することによって除去される、
請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記侵食防止フィルム(234)に真空フィルム(235)を塗布し、ミリングエッジ(210)または接地端(211)の上の真空シールテープ(323)によって、前記真空フィルム(235)をマスキングするステップと、
前記真空フィルム(235)の下に真空を形成し、前記接着剤(233)を硬化させるステップと、
をさらに備えている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
補修される前記風力タービンのロータブレード(200)は、補修中に、前記風力タービン(100)のロータ(106)に固定される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、風力タービンのロータブレードの補修方法に関する。
【背景技術】
【0002】
風力タービンのロータブレードは、風力タービンの運転中に環境の影響にさらされる。環境の影響と空気中の粒子は、ロータブレードの侵食を引き起こす。このような侵食は、ロータブレードの空力特性に変化をもたらす可能性がある。さらに、侵食は、ロータブレードの損傷につながる可能性があり、これを修正する必要がある。
これまで、風力タービンのロータブレードへの侵食による損傷は、通常、損傷した場所に充填剤を充填することによって補修され、充填剤は硬化され、充填剤は適切な輪郭に研磨されていた。次に、液体(2成分)2Cエッジ保護ラッカーが通常適用されていた。しかし、このような方法の不利な点は、エッジ保護材料が、処理操作において気象条件に保護されずにさらされることである。2Cエッジ保護ラッカーは、通常、それを転がすことによって塗布され、それにより、所望の層厚を達成できるようにするために、材料の複数の層を転がすことによって塗布しなければならないことが起こり得る。ただし、層の1つが特によく接着しない場合には、後続の層に悪影響を及ぼす。
【0003】
優先権が主張されているドイツ特許出願について、ドイツ特許商標庁は、以下の先行技術文献をサーチした:独国特許出願公開第10 2016 213 206号明細書。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】独国特許出願公開第10 2016 213 206号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、より効果的な補修を行うことが可能な風力タービンのロータブレードの補修方法を提供することにある。
その目的は、請求項1に記載の風力タービンのロータブレードの補修方法によって得ることができる。
したがって、侵食損傷または輸送損傷を有する風力タービンロータブレード、特に、既存の風力タービンロータブレードを補修する方法が提供される。ロータブレードの表面または表面コーティングの第1領域は除去される。除去された領域に接着剤が塗布され、侵食防止フィルムが接着剤上に配置され、接着剤が硬化される。
【0006】
本発明の一態様によれば、風力タービンロータブレードの侵食保護の補修または改修は、すでに作動しており、侵食損傷を有するロータブレードに関連して行われる。その目的のために、風力タービンのロータブレードの損傷した領域またはその一部に、IAL侵食防止フィルムを配置することができる。
本発明の一態様によれば、ロータブレードの表面コーティングに凹部をフライス加工することができる。必要に応じて、存在する侵食による損傷は、研削または平準化によって粗くすることができる。フロントエッジを清掃または埃を除去することができ、ロータブレードの表面をミリングされたエッジに沿ってマスキングすることができる。オプションで、真空シールテープを貼ることができる。IALローラをロータブレードに固定し、ペースト状の接着剤が塗布される。IAL侵食防止フィルムが接着剤に塗布され、均一に押し付けられる。真空フィルムがIAL侵食防止フィルムの上に配置され、オプションで真空を形成することができる。接着剤は、加熱マットによって、加熱マットを用いて硬化させることができ、真空フィルムと粘着テープとを除去することができる。
【0007】
したがって、本発明によれば、侵食による損傷は簡単な方法で取り除くことができる。その場合の接着剤の塗布により、接着剤はレベリング材料として使用することができる。このようにして、侵食による損傷の修復と、ロータブレードの侵食保護の交換の両方を1回の作業で実行することができる。
本発明のさらなる構成は、添付の特許請求の範囲の主題である。
【0008】
本発明の一例としての利点および実施形態は、以下の図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明に係る風力タービンの概略図。
図2】(a)および(b)は、それぞれ、風力タービンのロータブレードの斜視断面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明に係る風力タービンの概略図を示す。図1は、タワー102、ナセル104を有する風力タービン100を示す。3つのロータブレード200を有するロータ106とスピナ110とは、ナセル104上に設けられている。ロータ106は、運転時に、風によって回転運動するように設定され、それにより、ナセル104内の発電機を駆動する。
【0011】
図2(a)は、風力タービンのロータブレードの斜視断面図を示す。本発明の一態様によるロータブレード200内またはロータブレード200上の損傷300を修復するために、ロータブレード200の表面または表面コーティング210に凹部220がフライス加工されている。これは、例えば、ルーターガイドユニットを使用して実行される。損傷、特に、凹部220の領域における侵食損傷300は、さらなる処理(研削/レベリングによる粗面化)を受けることができる。任意選択で、ロータブレード200のフロントエッジから埃を取り除き、洗浄することができる。接着テープ231は、ミリングされたエッジ210aをマスキングするために、ミリングされたエッジ210aに沿ってロータブレード表面に提供されてもよい。オプションとして、真空シールテープ232もその領域に提供されてもよい。
【0012】
図2(b)は、風力タービンのロータブレードの斜視断面図を示す。ロータブレード200内またはロータブレード200上の損傷300を修復するために、ロータブレード200の表面または表面コーティング210が接着領域で研磨される。グラウンドダウン領域の損傷300は、粗面化とレベリングによってさらに処理される。オプションとして、ロータブレードのフロントエッジから埃を取り除き、清掃されてもよい。接地端211をマスキングするために、接地端に沿ってロータブレード表面に接着テープ231を設けることができる。オプションとして、真空シールテープ230もその領域に提供されてもよい。
【0013】
本発明による補修方法の間、ロータブレードは、風力タービンのナセル上にまだ配置されているか、またはロータブレードがナセルから取り外されて地面にあるかのいずれかである。
ロータブレードがまだナセル上にある場合には、リフトプラットフォームを使用して作業者を上向きに運ぶことができる。侵食防止フィルム234の端部は、ロータブレード200に固定することができ、接着剤233は、凹部222または接地または切除された領域に塗布することができる。接着剤233は、損傷300によって引き起こされる不均一性を平準化することができるので有利である。接着剤233は、ペースト状の接着剤である。次に、侵食防止フィルム234を適用することができる。侵食防止フィルム234は、接着剤233上に配置され、接着剤233に押し付けられる。その場合、接着剤233および空気介在物が中心から両側に向かって変位することを確実にするように注意を払うべきである。真空フィルム235は、侵食防止フィルム234上に配置され、真空シールテープ232によって、ミリングされたエッジ210aまたは接地端211に固定されてもよい。
【0014】
場合によっては、真空フィルム235の下に真空を作り出すことができ、接着剤233を硬化させることができる。加熱マットを使用して硬化を促進することができる。接着剤または接着剤233が硬化した後、加熱マット、真空フィルム235、真空シールテープ232および接着テープ231を取り除くことができる。接着エッジが突き出ている場合には、滑らかにすることができる。
【0015】
その後、必要に応じてロータブレードをナセルに再度取り付けることができる。
したがって、耐久性のある侵食保護は、簡単な方法で風力タービンのロータブレードに後付けすることができる。そうすることで、将来のメンテナンス手順を大幅に減らすことができるため、これは特に有利である。
したがって、本発明によれば、両方の侵食損傷を修正することができ、また、侵食保護を1回の作業操作で更新することができる。
図1
図2
【手続補正書】
【提出日】2021-07-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
侵食損傷または輸送損傷を有する風力タービンのロータブレードを補修する方法であって、
前記ロータブレード(200)の表面または表面コーティング(210)の第1領域(220a)を除去するステップと、
前記ロータブレードの除去された領域に、レベリング材料として接着剤(233)を塗布するステップと、
前記接着剤(233)の上に、侵食防止フィルム(234)を配置するステップと、
前記接着剤(233)を硬化させるステップと、
を備えている方法。
【請求項2】
前記接着剤(233)は、ペースト状の接着剤である、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1領域(220a)は、前記ロータブレード(200)の表面または表面コーティング(210)の凹部(220)を削り出す、あるいは、前記表面または前記表面コーティング(210)を研削することによって除去される、
請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記侵食防止フィルム(234)に真空フィルム(235)を塗布し、ミリングエッジ(210)または接地端(211)の上の真空シールテープ(232)によって、前記真空フィルム(235)をマスキングするステップと、
前記真空フィルム(235)の下に真空を形成し、前記接着剤(233)を硬化させるステップと、
をさらに備えている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
補修される前記風力タービンのロータブレード(200)は、補修中に、前記風力タービン(100)のロータ(106)に固定される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、風力タービンのロータブレードの補修方法に関する。
【背景技術】
【0002】
風力タービンのロータブレードは、風力タービンの運転中に環境の影響にさらされる。環境の影響と空気中の粒子は、ロータブレードの侵食を引き起こす。このような侵食は、ロータブレードの空力特性に変化をもたらす可能性がある。さらに、侵食は、ロータブレードの損傷につながる可能性があり、これを修正する必要がある。
これまで、風力タービンのロータブレードへの侵食による損傷は、通常、損傷した場所に充填剤を充填することによって補修され、充填剤は硬化され、充填剤は適切な輪郭に研磨されていた。次に、液体(2成分)2Cエッジ保護ラッカーが通常適用されていた。しかし、このような方法の不利な点は、エッジ保護材料が、処理操作において気象条件に保護されずにさらされることである。2Cエッジ保護ラッカーは、通常、それを転がすことによって塗布され、それにより、所望の層厚を達成できるようにするために、材料の複数の層を転がすことによって塗布しなければならないことが起こり得る。ただし、層の1つが特によく接着しない場合には、後続の層に悪影響を及ぼす。
【0003】
優先権が主張されているドイツ特許出願について、ドイツ特許商標庁は、以下の先行技術文献をサーチした:独国特許出願公開第10 2016 213 206号明細書。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】独国特許出願公開第10 2016 213 206号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、より効果的な補修を行うことが可能な風力タービンのロータブレードの補修方法を提供することにある。
その目的は、請求項1に記載の風力タービンのロータブレードの補修方法によって得ることができる。
したがって、侵食損傷または輸送損傷を有する風力タービンロータブレード、特に、既存の風力タービンロータブレードを補修する方法が提供される。ロータブレードの表面または表面コーティングの第1領域は除去される。除去された領域に接着剤が塗布され、侵食防止フィルムが接着剤上に配置され、接着剤が硬化される。
【0006】
本発明の一態様によれば、風力タービンロータブレードの侵食保護の補修または改修は、すでに作動しており、侵食損傷を有するロータブレードに関連して行われる。その目的のために、風力タービンのロータブレードの損傷した領域またはその一部に、IAL侵食防止フィルムを配置することができる。
本発明の一態様によれば、ロータブレードの表面コーティングに凹部をフライス加工することができる。必要に応じて、存在する侵食による損傷は、研削または平準化によって粗くすることができる。フロントエッジを清掃または埃を除去することができ、ロータブレードの表面をミリングされたエッジに沿ってマスキングすることができる。オプションで、真空シールテープを貼ることができる。IALローラをロータブレードに固定し、ペースト状の接着剤が塗布される。IAL侵食防止フィルムが接着剤に塗布され、均一に押し付けられる。真空フィルムがIAL侵食防止フィルムの上に配置され、オプションで真空を形成することができる。接着剤は、加熱マットによって、加熱マットを用いて硬化させることができ、真空フィルムと粘着テープとを除去することができる。
【0007】
したがって、本発明によれば、侵食による損傷は簡単な方法で取り除くことができる。その場合の接着剤の塗布により、接着剤はレベリング材料として使用することができる。このようにして、侵食による損傷の修復と、ロータブレードの侵食保護の交換の両方を1回の作業で実行することができる。
本発明のさらなる構成は、添付の特許請求の範囲の主題である。
【0008】
本発明の一例としての利点および実施形態は、以下の図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明に係る風力タービンの概略図。
図2】(a)および(b)は、それぞれ、風力タービンのロータブレードの斜視断面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明に係る風力タービンの概略図を示す。図1は、タワー102、ナセル104を有する風力タービン100を示す。3つのロータブレード200を有するロータ106とスピナ110とは、ナセル104上に設けられている。ロータ106は、運転時に、風によって回転運動するように設定され、それにより、ナセル104内の発電機を駆動する。
【0011】
図2(a)は、風力タービンのロータブレードの斜視断面図を示す。本発明の一態様によるロータブレード200内またはロータブレード200上の損傷300を修復するために、ロータブレード200の表面または表面コーティング210に凹部220がフライス加工されている。これは、例えば、ルーターガイドユニットを使用して実行される。損傷、特に、凹部220の領域における侵食損傷300は、さらなる処理(研削/レベリングによる粗面化)を受けることができる。任意選択で、ロータブレード200のフロントエッジから埃を取り除き、洗浄することができる。接着テープ231は、ミリングされたエッジ210aをマスキングするために、ミリングされたエッジ210aに沿ってロータブレード表面に提供されてもよい。オプションとして、真空シールテープ232もその領域に提供されてもよい。
【0012】
図2(b)は、風力タービンのロータブレードの斜視断面図を示す。ロータブレード200内またはロータブレード200上の損傷300を修復するために、ロータブレード200の表面または表面コーティング210が接着領域で研磨される。グラウンドダウン領域の損傷300は、粗面化とレベリングによってさらに処理される。オプションとして、ロータブレードのフロントエッジから埃を取り除き、清掃されてもよい。接地端211をマスキングするために、接地端に沿ってロータブレード表面に接着テープ231を設けることができる。オプションとして、真空シールテープ230もその領域に提供されてもよい。
【0013】
本発明による補修方法の間、ロータブレードは、風力タービンのナセル上にまだ配置されているか、またはロータブレードがナセルから取り外されて地面にあるかのいずれかである。
ロータブレードがまだナセル上にある場合には、リフトプラットフォームを使用して作業者を上向きに運ぶことができる。侵食防止フィルム234の端部は、ロータブレード200に固定することができ、接着剤233は、凹部22または接地または切除された領域に塗布することができる。接着剤233は、損傷300によって引き起こされる不均一性を平準化することができるので有利である。接着剤233は、ペースト状の接着剤である。次に、侵食防止フィルム234を適用することができる。侵食防止フィルム234は、接着剤233上に配置され、接着剤233に押し付けられる。その場合、接着剤233および空気介在物が中心から両側に向かって変位することを確実にするように注意を払うべきである。真空フィルム235は、侵食防止フィルム234上に配置され、真空シールテープ232によって、ミリングされたエッジ210aまたは接地端211に固定されてもよい。
【0014】
場合によっては、真空フィルム235の下に真空を作り出すことができ、接着剤233を硬化させることができる。加熱マットを使用して硬化を促進することができる。接着剤または接着剤233が硬化した後、加熱マット、真空フィルム235、真空シールテープ232および接着テープ231を取り除くことができる。接着エッジが突き出ている場合には、滑らかにすることができる。
【0015】
その後、必要に応じてロータブレードをナセルに再度取り付けることができる。
したがって、耐久性のある侵食保護は、簡単な方法で風力タービンのロータブレードに後付けすることができる。そうすることで、将来のメンテナンス手順を大幅に減らすことができるため、これは特に有利である。
したがって、本発明によれば、両方の侵食損傷を修正することができ、また、侵食保護を1回の作業操作で更新することができる。
【国際調査報告】