WO2011069975A1 - Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen - Google Patents

Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen Download PDF

Info

Publication number
WO2011069975A1
WO2011069975A1 PCT/EP2010/068992 EP2010068992W WO2011069975A1 WO 2011069975 A1 WO2011069975 A1 WO 2011069975A1 EP 2010068992 W EP2010068992 W EP 2010068992W WO 2011069975 A1 WO2011069975 A1 WO 2011069975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
plastic
optionally
fiber
reaction mixture
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/068992
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Passmann
Klaus Franken
Stefan Lindner
Original Assignee
Bayer Materialscience Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2012542497A priority Critical patent/JP6000852B2/ja
Priority to MX2012006685A priority patent/MX348378B/es
Priority to BR112012014193A priority patent/BR112012014193A2/pt
Priority to EP10784326.0A priority patent/EP2509790B1/de
Priority to KR1020127015048A priority patent/KR101761954B1/ko
Priority to DK10784326.0T priority patent/DK2509790T3/da
Priority to PL10784326T priority patent/PL2509790T3/pl
Priority to RU2012129266/12A priority patent/RU2549070C9/ru
Application filed by Bayer Materialscience Ag filed Critical Bayer Materialscience Ag
Priority to US13/514,523 priority patent/US10293586B2/en
Priority to AU2010329978A priority patent/AU2010329978B2/en
Priority to CA2783986A priority patent/CA2783986A1/en
Priority to IN5174DEN2012 priority patent/IN2012DN05174A/en
Priority to CN201080056524.2A priority patent/CN102753345B/zh
Priority to ES10784326T priority patent/ES2899656T3/es
Publication of WO2011069975A1 publication Critical patent/WO2011069975A1/de
Priority to ZA2012/03805A priority patent/ZA201203805B/en
Priority to US15/799,511 priority patent/US11904582B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/095—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B29D99/0028—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings hollow blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4244—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G18/4247—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups derived from polyols containing at least one ether group and polycarboxylic acids
    • C08G18/4252—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups derived from polyols containing at least one ether group and polycarboxylic acids derived from polyols containing polyether groups and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2875/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085—Wind turbine blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2603/00—Vanes, blades, propellers, rotors with blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to the use of layer structures in the manufacture of rotor blades for wind turbines and rotor blades for wind turbines.
  • the previously known rotor blades for wind turbines consist of fiber-reinforced plastics based on resins as matrix material, such as polyester resins (UP), vinyl ester resins (VE), epoxy resins (EP).
  • UP polyester resins
  • VE vinyl ester resins
  • EP epoxy resins
  • the production of the sheets is mainly borrowed so that in each case a lower and an upper half of the wing are produced in one piece. These two halves are then placed on each other and glued. Struts or straps are glued in for reinforcement.
  • the rotor blades for wind turbines of the aforementioned resins are usually prepared by hand lamination, hand lamination with the aid of prepreg technology, by winding method or the vacuum-assisted infusion method.
  • manual lamination a mold is first prepared by applying a release agent and optionally a gelcoat to the mold surface. Subsequently, glass scrims with unidirectional or biaxial orientation are successively placed in the mold. Thereafter, the resin is applied to the scrim and manually pressed by rolling into the scrim. This step can be repeated accordingly.
  • straps can be incorporated as reinforcement material and other parts, such as lightning protection devices.
  • a so-called spacer layer usually made of balsa wood, polyvinyl chloride (PVC) - or polyurethane (PUR) foam, and a second glass fiber reinforced layer applied analogously to the first.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PUR polyurethane
  • prepregs impregnated with resin prefabricated glass mats
  • the partial automation for the production of the prepregs which is carried out in comparison with the simple manual lamination, leads to improved quality consistency in rotor production
  • the protection of workers from the volatile compounds contained in the liquid resin mixtures requires a considerable effort (job security, etc.).
  • the molds are prepared by a release agent and possibly a gelcoat Then the dry fiber mats are put into the mold according to an exact manufacturing plan. The first layer will later be the outermost layer of the rotor blade, then the spacers will be inserted, whereupon fiber mats will be placed again The entire mold is then hermetically sealed with a vacuum-resistant film, and air is removed from fiber mats and spacers from the prepared mold before the resin is injected into the mold (space between film and mold) at various points This procedure has - as well as the two previously mentioned - the disadvantage that the necessary curing time to demolding of the component with up to 12 hours is very long and the productivity of the system is very limited.
  • the rotor blades are made with polyurethane as a plastic instead of the above-mentioned resins.
  • polyurethane is used as a plastic according to the invention; The fiber layers used in the outer shell are thus applied.
  • the invention relates to rotor blades for wind turbines, which have an outer shell, which consists at least partially of a layer structure with the following layers a) a release agent layer
  • Another object of the invention is a method for producing the rotor blades according to the invention for wind turbines, which have an outer shell, which consists at least partially of a layer structure with the following layers a) a release agent layer
  • the fiber layers are treated with a reaction mixture for the production of polyurethane as a plastic.
  • Another object of the invention is the use of a layer structure in the manufacture of rotor blades for wind turbines, wherein the layer structure has the following layers
  • Silicone or wax-containing release agents are preferably used for the release agent layer. These are known from the literature.
  • the gelcoat layer preferably consists of polyurethane, epoxy, unsaturated polyester or vinyl resins.
  • a fibrous layer preferably Glasturawirrlagen, glass fiber fabrics and -gelege, cut or ground glass or mineral fibers and fiber mats, nonwovens and -wirirke on the basis of polymer, mineral, carbon, glass or aramid fibers and mixtures thereof, Glass fiber mats or glass fiber webs are particularly preferably used.
  • a spacer layer preferably plastic foams, wood or metal can be used.
  • the optionally used plastic film can remain in the production of the rotor blade as a layer in the enclosure or removed during demolding half of the rotor blade.
  • it serves to seal the mold half-shell, which is equipped with the aforementioned layers, in the production process for evacuation before filling with the liquid resin mixture.
  • Polyurethanes are obtainable by the reaction of polyisocyanates with compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms.
  • the reaction mixture of isocyanate component and compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms is injected into the prepared evacuated layer structure.
  • Suitable compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms are generally those which have two or more reactive groups, such as, for example, OH groups, SH groups, NH groups, NH 2 groups and CH-acidic groups, in the molecule wear.
  • polyether polyols and / or polyester polyols particularly preferably polyether polyols.
  • the polyol formulation preferably contains as polyols those having an OH number of 200 to 1830 mg KOH / g, preferably from 300 to 1000 mg KOH / g and more preferably from 350 to 500 mg KOH / g.
  • the viscosity of the polyols is preferably ⁇ 800 mPas (at 25 ° C).
  • the polyols have at least 60% secondary OH groups, preferably at least 80% secondary OH groups and more preferably 90% secondary OH groups.
  • Polyether polyols based on propylene oxide are particularly preferred.
  • the polyisocyanate component used are the customary aliphatic, cycloaliphatic and, in particular, aromatic di- and / or polyisocyanates.
  • suitable polyisocyanates are 1,4-butylene diisocyanate, 1,5-pentane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, bis ( 4,4'-isocyanatocyclohexyl) methane or mixtures thereof with the remaining isomers, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-toluene diisocyanate (TDI), 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,2'- and / or 2,4'- and / or 4,4'-diphenylmethane di
  • the isocyanate used is preferably diphenylmethane diisocyanate (MDI) and in particular mixtures of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylene polymethylene polyisocyanate (pMDI).
  • Dic mixtures of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylenepolymethylene polyisocyanate (pMDI) have a preferred monomer content of between 40 and 100% by weight, preferably between 50 and 90% by weight, more preferably between 60 and 80% by weight.
  • the NCO content of the polyisocyanate used should preferably be above 25% by weight, preferably above 30% by weight, particularly preferably above 31.4% by weight.
  • the MDI used should have a content of 2,2'-diphenylmethane diisocyanate and of 2,4'-diphenylmethane diisocyanate of at least 3
  • the viscosity of the isocyanate should preferably be ⁇ 250 mPas (at 25 ° C.), preferably ⁇ 100 mPas (at 25 ° C.) and particularly preferably ⁇ 50 mPas (at 25 ° C.).
  • the polyurethane reaction mixture may preferably contain fillers, such as carbon nanotubes, barium sulfate, titanium dioxide, short glass fibers, or natural fibrous or plate-like minerals, such as the known reactive components and additives and additives. Wollastonite or Muskowite included. Defoamers, catalysts and latent catalysts are preferably used as additives and additives. Other known additives and additives can be used as needed.
  • Suitable polyurethane systems are especially those which are transparent. Since in the production of larger moldings a low viscosity is necessary for a uniform filling of the mold, polyurethane systems are therefore particularly suitable which have a viscosity of ⁇ 5000 mPas (at 25 ° C., 30 minutes after mixing the components), preferably ⁇ 2000 mPas , particularly preferably 1000 mPas.
  • the reaction ratio between isocyanate component and compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms is selected such that the ratio of the number of isocyanate groups to the number of isocyanate-reactive groups is between 0.9 and 1.5, preferably between 1.0 and 1 in the reaction mixture , 2, more preferably between 1.02 and 1.1.
  • reaction mixture of isocyanate component and compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms at a temperature between 20 and 80 ° C, more preferably between 25 and 40 ° C injected.
  • the curing of the polyurethane can be accelerated by heating the mold.
  • the injected reaction mixture of isocyanate component and compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms at a temperature between 40 and 160 ° C, preferably between 60 and 120 ° C, more preferably between 70 and 90 ° C, cured.
  • Moldings (panels) of different polyurethane systems were made and compared to a standard epoxy resin system.
  • the plate size was 17cm * 17cm with a thickness of 4mm.
  • the demolding time is the time after which the PU specimen can be removed manually from the plate shape without deformation.
  • Viscosity was determined 30 minutes after blending the components because for the production of larger moldings a low viscosity is necessary for a certain time for uniform filling of the mold. example 1
  • Baygal® K 55 polyether polyol from Bayer MaterialScience AG, OH number: 385 ⁇ 15 mg KOH / g, viscosity at 25 ° C: 600 ⁇ 50 mPas
  • 65.3 g Baymidur® K 88 product of Bayer MaterialScience AG; mixture of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylene polymethylene polyisocyanate, NCO content 31.5 ⁇ 0.5% by weight, viscosity at 25 ° C.: 90 ⁇ 20 mPas
  • the solution was poured into a plate mold and stored for one hour at room temperature. Thereafter, the sample was annealed at 80 ° C.
  • the gelling time was about 70 minutes and the demolding time was two hours.
  • the test specimen had a hardness of 76 Shore D.
  • the viscosity at 25 ° C was 15 minutes after mixing the components 1540 mPas.
  • Baygal® K 55 polyether polyol from Bayer MaterialScience AG, OH number: 385 ⁇ 15 mg KOH / g; viscosity at 25 ° C.: 600 ⁇ 50 mPas
  • Baymidur® VP.KU 3-5009 Bayer MaterialScience AG; mixture of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylenepolymethylene polyisocyanate, NCO content 31.5-33.5% by weight, viscosity at 25 ° C.: 15-30 mPas
  • the solution was poured into a plate mold and stored for one hour at room temperature. Thereafter, the sample was annealed at 80 ° C. The demolding time was two hours.
  • the test specimen had a hardness of 76 Shore D.
  • the viscosity at 25 ° C was 974 mPas 30 minutes after mixing the components.
  • Larit RIM 135 (L-135i) (product of Lange + Ritter) were stirred with 60 g of hardener Larit RIMH 137 (product of Lange + Ritter) at room temperature and with Degassed negative pressure. The solution was poured into a plate mold and allowed to stand for one hour
  • the test specimen had a hardness of 76 Shore D.
  • the polyurethane system could be removed significantly faster.
  • the faster demoulding time of the polyurethane system allows for higher productivity, since the occupation time of the molds can be significantly reduced and thus more moldings can be produced.

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Schichtaufbauten bei der Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen sowie Rotorblätter für Windkraftanlagen.

Description

Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Schichtaufbauten bei der Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen sowie Rotorblätter für Windkraftanlagen.
Energie aus Windkraft gewinnt immer mehr an Bedeutung, so dass Windkraftanlagen, insbeson- dere die Rotorblätter und deren Herstellung intensiv untersucht und weiterentwickelt werden. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei in der Qualität der hergestellten Rotorblätter und einer kostengünstigen Herstellung. Die bisher bekannten Rotorblätter für Windkraftanlagen bestehen aus faserverstärkten Kunststoffen auf der Basis von Harzen als Matrixmaterial, wie beispielsweise Polyesterharze (UP), Vinylesterharze (VE), Epoxidharze (EP). Die Herstellung der Blätter erfolgt hauptsäch- lieh so, dass jeweils eine untere und eine obere Hälfte des Flügels in einem Stück hergestellt werden. Diese beiden Hälften werden anschließend aufeinander gelegt und verklebt. Zur Verstärkung werden Streben oder Gurte mit eingeklebt.
Bei der Herstellung der Flügelhälften werden zuerst Faserverbundwerkstoffe hergestellt, die aushärten müssen. Dieser Aushärteprozess ist sehr zeitaufwendig und nachteilig für eine schnelle Ge- samtfertigung. Die Rotorblätter für Windkraftanlagen aus den vorgenannten Harzen werden üblicherweise durch Handlaminieren, Handlaminieren mit Unterstützung durch Prepregtechnologie, durch Wickelverfahren oder das vakuumunterstützte Infusionsverfahren hergestellt. Beim Handlaminieren wird zunächst eine Form präpariert, indem ein Trennmittel und gegebenenfalls ein Gel- coat auf die Formoberfläche aufgetragen werden. Anschließend werden nacheinander Glasgelege mit unidirektionaler oder biaxialer Orientierung in die Form gelegt. Danach wird das Harz auf das Gelege aufgetragen und manuell durch Rollen in das Gelege eingedrückt. Dieser Schritt kann entsprechend oft wiederholt werden. Zusätzlich können Gurte als Verstärkungsmaterial und sonstige Teile, wie z.B. Blitzschutzeinrichtungen eingearbeitet werden. Auf diese erste glasfaserverstärkte Schicht wird eine sogenannte Distanzschicht, in der Regel aus Balsaholz, Polyvinylchlorid (PVC)- oder Polyurethan (PUR)-Schaum, und eine zweite glasfaserverstärkte Schicht analog der ersten aufgetragen. Dieses Verfahren hat zwar den Vorteil, dass die Maschineninvestitionen gering und die Fehlererkennung und Korrekturmöglichkeit einfach sind, jedoch ist die Fertigung zu lohnintensiv, wodurch die Kosten des Verfahrens sehr hoch sind und die langen Fertigungszeiten führen zu mehr Fehlern und zu einem hohen Aufwand zur Qualitätssicherung. Das Handlaminierverfahren mit Unterstützung durch Prepregtechnologie erfolgt ähnlich wie das einfache Handlaminierverfahren. Hierbei werden jedoch die sogenannten Prepregs (mit Harz getränkte vorgefertigte Glasmatten) außerhalb der Form hergestellt und dann in der Rotorblattform positioniert. Die gegenüber dem einfachen Handlaminieren durchgeführte Teilautomatisierung zur Fertigung der Prepregs führt zwar zu einer verbesserten Qualitätskonstanz bei der Rotorfertigung, jedoch erfordert der Schutz der Arbeiter vor den in den flüssigen Harzmischungen enthaltenen leichtflüchtigen Verbindungen einen nicht unerheblichen Aufwand (Arbeitsplatzsicherheit etc.).
Beim Harzinjektions verfahren (auch als„Resin Transfer Molding" (RTM) oder„Vakuumunterstütztes Resin Transfer Molding" (VA RTM) oder„SCRIMP Process" (Seemann Composites Resin Infusion Molding Process) werden die Formen präpariert, indem ein Trennmittel und eventuell ein Gelcoat aufgetragen werden. Anschließend werden die trockenen Fasermatten nach einem genauen Fertigungsplan in die Form gelegt. Die erste eingelegte Schicht wird später die nach außen gelegene Schicht des Rotorblattes ergeben. Anschließend werden die Distanzmaterialien eingelegt, worauf wieder Fasermatten platziert werden, die dann die innere Schicht der fertigen Rotorhälfte/- Rotorhalbschale bilden. Mit einer vakuumfesten Folie wird dann die gesamte Form hermetisch geschlossen. Aus der so präparierten Form wird die Luft aus Fasermatten und Distanzmaterialien entzogen, bevor an verschiedenen Stellen das Harz in die Form (Raum zwischen Folie und Form) injiziert wird. Dieses Verfahren hat - wie auch die beiden vorher genannten - den Nachteil, dass die notwendige Aushärtezeit bis zur Entformung des Bauteils mit bis zu 12 Stunden sehr lang ist und die Produktivität der Anlagen dadurch sehr stark eingeschränkt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Rotorblätter zur Verfügung zu stellen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen und zudem kostengünstig in kürzerer Zeit hergestellt werden können.
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise dadurch gelöst werden, dass die Rotorblätter mit Polyurethan als Kunststoff anstelle der oben genannten Harze hergestellt werden. Insbesondere in der äußeren Hülle des Rotorblattes wird erfindungsgemäß Polyurethan als Kunststoff verwendet; die eingesetzten Faserschichten in der äußeren Hülle werden damit beaufschlagt.
Gegenstand der Erfindung sind Rotorblätter für Windkraftanlagen, die eine äußere Hülle aufweisen, die zumindest teilweise aus einem Schichtaufbau mit folgenden Schichten besteht a) eine Trennmittelschicht
b) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht
c) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht
d) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht
e) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht
f) gegebenenfalls eine Kunststofffolie
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass als Kunststoff Polyurethan eingesetzt wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Rotorblätter für Windkraftanlagen, die eine äußere Hülle aufweisen, die zumindest teilweise aus einem Schichtaufbau mit folgenden Schichten besteht a) eine Trennmittelschicht
b) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht
c) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht
d) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht
e) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht
f) gegebenenfalls eine Kunststofffolie
dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschichten mit einem Reaktionsgemisch zur Herstellung von Polyurethan als Kunststoff behandelt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Schichtaufbaus bei der Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen, wobei der Schichtaufbau folgende Schichten auf- weist
a) eine Trennmittelschicht
b) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht
c) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht
d) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht
e) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht
f) gegebenenfalls eine Kunststofffolie und dadurch gekennzeichnet ist, dass als Kunststoff Polyurethan eingesetzt wird.
Für die Trennmittelschicht werden bevorzugt silikon- oder wachshaltige Trennmittel eingesetzt. Diese sind aus der Literatur bekannt. Die Gelcoatschicht besteht vorzugsweise aus Polyurethan-, Epoxid-, ungesättigten Polyester- oder Vinylharzen.
Als Faserschicht können vorzugsweise Glasfaserwirrlagen, Glasfasergewebe und -gelege, geschnittene oder gemahlene Glas- oder Mineral-Fasern sowie Fasermatten, -vliese und -gewirke auf der Basis von Polymer-, Mineral-, Kohlenstoff-, Glas- bzw. Aramidfasern sowie deren Mischungen, besonders bevorzugt Glasfasermatten oder Glasfaservliese eingesetzt werden. Als Distanzhalterschicht können bevorzugt Kunststoffschäume, Holz oder Metall verwendet werden.
Die optional eingesetzte Kunststofffolie kann bei der Herstellung des Rotorblattes als Schicht in der Umhüllung verbleiben oder bei der Entformung der Hälfte des Rotorblattes entfernt werden. Sie dient insbesondere dazu, die Formhalbschale, die mit den zuvor genannten Schichten bestückt ist, im Herstellungsprozess zur Evakuierung vor dem Füllen mit dem flüssigen Harzgemisch abzudichten.
Als Kunststoff wird Polyurethan eingesetzt. Polyurethane sind erhältlich durch die Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen. Die Reaktionsmischung aus Isocyanatkomponente und Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen wird in den vorbereiteten evakuierten Schichtaufbau injiziert.
Als Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatomen kommen im allgemeinen solche in Frage, die zwei oder mehrere reaktive Gruppen, wie zum Beispiel OH-Gruppen, SH-Gruppen, NH-Gruppen, NH2-Gruppen und CH-acide Gruppen, im Molekül tragen. Vorzugsweise werden Polyetherpolyole und/oder Polyesterpolyole, besonders bevorzugt Polyetherpolyole eingesetzt. Die Polyolformulierung enthält vorzugsweise als Polyole solche, die eine OH-Zahl von 200 bis 1830 mg KOH/g, bevorzugt von 300 bis 1000 mg KOH/g und besonders bevorzugt von 350 bis 500 mg KOH/g aufweisen. Die Viskosität der Polyole ist vorzugsweise < 800 mPas (bei 25°C). Vorzugsweise haben die Polyole mindestens 60 % sekundäre OH-Gruppen, bevorzugt mindestens 80 % sekundäre OH-Gruppen und besonders bevorzugt 90 % sekundäre OH-Gruppen. Polyetherpolyole auf Basis Propylenoxid sind besonders bevorzugt.
Als Polyisocyanatkomponente kommen die üblichen aliphatischen, cycloaliphatischen und insbesondere aromatischen Di- und/oder Polyisocyanate zum Einsatz. Beispiele solcher geeigneten Polyisocyanate sind 1 ,4-Butylendiisocyanat, 1,5-Pentandiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, Bis(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methan oder dessen Mischungen mit den übrigen Isomeren, 1 ,4- Cyclohexylendiisocyanat, 1 ,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,2'-und/oder 2,4'- und/oder 4, 4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und/oder höhere Homologe (pMDI) davon, 1 ,3- und/oder l,4-Bis-(2-isocyanato-prop-2-yl)-benzol (TMXDI), 1 ,3-Bis-(isocyanatomethyl)benzol (XDI). Als Isocyanat wird vorzugsweise Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und insbesondere Gemische aus Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanat (pMDI) verwendet. D i e Gemi sche aus Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanat (pMDI) haben einen bevorzugten Monomergehalt zwischen 40 und 100 Gew.-%, bevorzugt zwischen 50 und 90 Gew.- %, besonders bevorzugt zwischen 60 und 80 Gew.-%. Der NCO-Gehalt des verwendeten Polyisocyanates sollte vorzugsweise über 25 Gew.-%, bevorzugt über 30 Gew.-%, besonders bevorzugt über 31,4 Gew. % liegen. Vorzugsweise sollte das eingesetzte MDI einen Gehalt an 2,2'- Diphenylmethandiisocyanat und an 2,4'- Diphenylmethandiisocyanat von zusammen mindestens 3
Gew.-%, bevorzugt mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 40 Gew.-% auf- weisen. Die Viskosität des Isocyanates sollte vorzugsweise < 250 mPas (bei 25°C), bevorzugt von < 100 mPas (bei 25°C) und besonders bevorzugt von < 50 mPas (bei 25°C) sein.
Die Polyurethanreaktionsmischung kann bevorzugt neben den bekannten reaktiven Komponenten und Additiven und Zusatzmitteln vorzugsweise Füllstoffe, wie Kohlenstoffnanoröhrchen, Bariumsulfat, Titandioxid, Kurzglasfasern oder natürliche faser- oder plättchenförmige Minerale, wie z.B. Wollastonite oder Muskowite enthalten. Als Additive und Zusatzmittel werden vorzugsweise Entschäumer, Katalysatoren und latente Katalysatoren eingesetzt. Weitere bekannte Additive und Zusatzmittel können bei Bedarf verwendet werden.
Geeignete Polyurethansysteme sind insbesondere solche, die transparent sind. Da bei der Herstellung größerer Formteile eine niedrige Viskosität für eine gleichmäßige Füllung der Form notwendig ist, sind daher Polyurethansysteme besonders geeignet, die eine Viskosität von < 5000 mPas (bei 25°C; 30 min. nach Vermischen der Komponenten), bevorzugt < 2000 mPas, besonders bevorzugt 1000 mPas aufweisen. Vorzugsweise wird das Umsetzungsverhältnis zwischen Isocyanatkomponente und Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen so gewählt, dass im Reaktionsgemisch das Verhältnis von Anzahl an Isocyanatgruppen zu Anzahl an gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen zwischen 0,9 und 1,5, bevorzugt zwischen 1,0 und 1,2, besonders bevorzugt zwischen 1,02 und 1,1 liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reaktionsmischung aus Isocyanatkomponente und Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen bei einer Temperatur zwischen 20 und 80 °C, besonders bevorzugt zwischen 25 und 40 °C, injiziert.
Nach dem Einfüllen der Reaktionsmischung kann das Aushärten des Polyurethans durch Heizen der Form beschleunigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die injizierte Reaktionsmischung aus Isocyanatkomponente und Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen bei einer Temperatur zwischen 40 und 160 °C, bevorzugt zwischen 60 und 120 °C, besonders bevorzugt zwischen 70 und 90 °C, ausgehärtet.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden. Beispiele
Es wurden Formkörper (Platten) aus verschiedenen Polyurethansystemen hergestellt und mit einem Standard Epoxid-Harzsystem verglichen. Die Plattengröße war 17cm * 17cm mit einer Dicke von 4mm. Die Entformzeit ist diejenige Zeit, nach der der PUR-Probenkörper ohne Deformierung manuell aus der Plattenform genommen werden kann.
Die Viskosität wurde 30 Minuten nach dem Vermischen der Komponenten bestimmt, da bei der Herstellung größerer Formteile eine bestimmte Zeit lang eine niedrige Viskosität für eine gleichmäßige Füllung der Form notwendig ist. Beispiel 1
70 g Baygal® K 55 (Polyetherpolyol der Firma Bayer MaterialScience AG; OH-Zahl: 385 ± 15 mg KOH/g; Viskosität bei 25 °C: 600 ± 50 mPas) wurden mit 65,3 g Baymidur® K 88 (Produkt der Firma Bayer MaterialScience AG; Gemisch von Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylen- polymethylenpolyisocyanat; NCO-Gehalt 31,5 ± 0,5 Gew.-%; Viskosität bei 25 °C: 90 ± 20 mPas) bei Raumtemperatur verrührt und mit Unterdruck entgast. Die Lösung wurde in eine Plattenform gegossen und eine Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Danach wurde die Probe bei 80 °C getempert. Die Gelierzeit betrug ca. 70 Minuten und die Entformzeit betrug zwei Stunden.
Der Prüfkörper hatte eine Härte von 76 Shore D.
Die Viskosität bei 25 °C betrug 30 Minuten nach dem Vermischen der Komponenten 1540 mPas.
Beispiel 2
70 g Baygal® K 55 (Polyetherpolyol der Firma Bayer MaterialScience AG; OH-Zahl: 385 ± 15 mg KOH/g; Viskosität bei 25 °C: 600 ± 50 mPas) wurden mit 63 g Baymidur® VP.KU 3-5009 (Firma Bayer MaterialScience AG; Gemisch von Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylen- polymethylenpolyisocyanat; NCO-Gehalt 31,5 - 33,5 Gew.-%; Viskosität bei 25 °C: 15 - 30 mPas) bei Raumtemperatur verrührt und mit Unterdruck entgast. Die Lösung wurde in eine Plattenform gegossen und eine Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Danach wurde die Probe bei 80 °C getempert. Die Entformzeit betrug zwei Stunden.
Der Prüfkörper hatte eine Härte von 76 Shore D.
Die Viskosität bei 25 °C betrug 30 Minuten nach dem Vermischen der Komponenten 974 mPas.
Vergleichsbeispiel 3
180 g Infusionsharz Larit RIM 135 (L-135i) (Produkt der Firma Lange+Ritter) wurden mit 60 g Härter Larit RIMH 137 (Produkt der Firma Lange+Ritter) bei Raumtemperatur verrührt und mit Unterdruck entgast. Die Lösung wurde in eine Plattenform gegossen und eine Stunde bei
Raumtemperatur gelagert. Danach wurde die Probe bei 80 °C getempert. Die Entformzeit betrug zwölf Stunden.
Der Prüfkörper hatte eine Härte von 76 Shore D.
Das Polyurethansystem konnte signifikant schneller entformt werden. Die schnellere Entformzeit des Polyurethansystems ermöglicht eine höhere Produktivität, da die Belegungszeit der Formen deutlich reduziert werden kann und somit mehr Formkörper hergestellt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines Schichtaufbaus bei der Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen, wobei der Schichtaufbau folgende Schichten aufweist g) eine Trennmittelschicht h) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht i) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht j) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht k) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht 1) gegebenenfalls eine Kunststofffolie dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyurethan eingesetzt wird.
2. Rotorblätter für Windkraftanlagen, die eine Umhüllung aufweisen, die zumindest teilweise aus einem Schichtaufbau mit folgenden Schichten besteht a) eine Trennmittelschicht b) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht c) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht d) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht e) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht f) gegebenenfalls eine Kunststofffolie dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyurethan eingesetzt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Rotorblättern gemäß Anspruch 2 für Windkraftanlagen, die eine Umhüllung aufweisen, die zumindest teilweise aus einem Schichtaufbau mit folgenden Schichten besteht a) eine Trennmittelschicht b) gegebenenfalls eine Gelcoatschicht c) eine mit Kunststoff behandelte Faserschicht d) gegebenenfalls eine Distanzhalterschicht e) eine mit Kunststoff versehene Faserschicht f) gegebenenfalls eine Kunststofffolie, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschichten mit einem Reaktionsgemisch zur Herstellung von Polyurethan als Kunststoff behandelt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch als Isocyanat Diphenylmethandiisocyanat und/oder Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von mehr als 25 Gew.- % enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch als Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatomen ein Polyetherpolyol enthält, bei dem mindestens 60 % der OH-Gruppen sekundäre OH- Gruppen sind und das eine OH-Zahl von 200 bis 1830 mg KOH/g hat.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur zwischen 20 und 80°C in die Faserschichten appliziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur zwischen 40 und 160 °C ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch 30 Minuten nach dem Vermischen ein Viskosität < 5000 mPas hat.
PCT/EP2010/068992 2009-12-12 2010-12-06 Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen WO2011069975A1 (de)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/514,523 US10293586B2 (en) 2009-12-12 2010-12-06 Use of layer structures in wind power plants
MX2012006685A MX348378B (es) 2009-12-12 2010-12-06 Uso de estructuras en capas en plantas eolicas.
AU2010329978A AU2010329978B2 (en) 2009-12-12 2010-12-06 Use of layer superstructures in wind power plants
KR1020127015048A KR101761954B1 (ko) 2009-12-12 2010-12-06 풍력 발전소에서의 층 구조의 용도
DK10784326.0T DK2509790T3 (da) 2009-12-12 2010-12-06 Anvendelse af lagstrukturer i vindmøller
PL10784326T PL2509790T3 (pl) 2009-12-12 2010-12-06 Zastosowanie struktur warstwowych w turbinach wiatrowych
RU2012129266/12A RU2549070C9 (ru) 2009-12-12 2010-12-06 Применение слоистых конструкций в ветросиловых установках
JP2012542497A JP6000852B2 (ja) 2009-12-12 2010-12-06 風力発電プラントにおける層状上部構造物の使用
BR112012014193A BR112012014193A2 (pt) 2009-12-12 2010-12-06 uso de superestruturas em camadas em usinas eólicas
EP10784326.0A EP2509790B1 (de) 2009-12-12 2010-12-06 Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen
CA2783986A CA2783986A1 (en) 2009-12-12 2010-12-06 Use of layer superstructures in wind power plants
IN5174DEN2012 IN2012DN05174A (de) 2009-12-12 2010-12-06
CN201080056524.2A CN102753345B (zh) 2009-12-12 2010-12-06 多层结构在风力发电站中的应用
ES10784326T ES2899656T3 (es) 2009-12-12 2010-12-06 Uso de estructuras estratificadas en plantas de energía eólica
ZA2012/03805A ZA201203805B (en) 2009-12-12 2012-05-24 Use of layer superstructures in wind power plants
US15/799,511 US11904582B2 (en) 2009-12-12 2017-10-31 Use of layer structures in wind power plants

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009058101.4 2009-12-12
DE102009058101A DE102009058101A1 (de) 2009-12-12 2009-12-12 Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/514,523 A-371-Of-International US10293586B2 (en) 2009-12-12 2010-12-06 Use of layer structures in wind power plants
US15/799,511 Continuation US11904582B2 (en) 2009-12-12 2017-10-31 Use of layer structures in wind power plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011069975A1 true WO2011069975A1 (de) 2011-06-16

Family

ID=43875224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/068992 WO2011069975A1 (de) 2009-12-12 2010-12-06 Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen

Country Status (17)

Country Link
US (2) US10293586B2 (de)
EP (1) EP2509790B1 (de)
JP (1) JP6000852B2 (de)
KR (1) KR101761954B1 (de)
CN (1) CN102753345B (de)
AU (1) AU2010329978B2 (de)
BR (1) BR112012014193A2 (de)
CA (1) CA2783986A1 (de)
DE (1) DE102009058101A1 (de)
DK (1) DK2509790T3 (de)
ES (1) ES2899656T3 (de)
IN (1) IN2012DN05174A (de)
MX (1) MX348378B (de)
PL (1) PL2509790T3 (de)
RU (1) RU2549070C9 (de)
WO (1) WO2011069975A1 (de)
ZA (1) ZA201203805B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013053667A1 (en) 2011-10-11 2013-04-18 Bayer Intellectual Property Gmbh Method of manufacturing a composite panel
WO2016207191A1 (de) 2015-06-24 2016-12-29 Covestro Deutschland Ag Polyurethansysteme für schichtaufbauten in windkraftanlagen
WO2019053061A1 (en) 2017-09-12 2019-03-21 Covestro Deutschland Ag COMPOSITE MATERIAL COMPRISING A POLYURETHANE-POLYACRYLATE RESIN MATRIX
EP3549670A1 (de) 2018-04-06 2019-10-09 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung eines polyurethan-poly(meth)acrylat-harzes

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009058101A1 (de) * 2009-12-12 2011-06-16 Bayer Materialscience Ag Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen
DE102011004723A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen
EP2766174A1 (de) * 2011-10-11 2014-08-20 Bayer Intellectual Property GmbH Verbundstoffprofil und verfahren zur herstellung eines verbundstoffprofils
WO2013057070A1 (de) 2011-10-21 2013-04-25 Bayer Intellectual Property Gmbh Faserverstärktes polyisocyanuratbauteil und ein verfahren zu dessen herstellung
MX2015005895A (es) * 2012-11-14 2015-09-10 Bayer Materialscience Ag Procedimiento para la produccion de componentes de materiales compuestos.
US20140248813A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Basf Se Crystal-clear polyurethanes
CN104045806B (zh) * 2013-03-13 2021-01-19 科思创德国股份有限公司 用于制备聚氨酯复合材料的聚氨酯组合物
EP3161046A1 (de) * 2014-06-26 2017-05-03 Covestro Deutschland AG Verbundbauteile auf basis von hydrophoben polyolen
CN105778005B (zh) * 2014-12-01 2020-04-28 科思创德国股份有限公司 可自由基聚合的聚氨酯组合物
DE102017108902A1 (de) 2017-04-26 2018-10-31 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur zeitgleichen Herstellung von zwei oder mehr Faserverbundbauteilen sowie Faserverbundbauteil
EP3536492A1 (de) 2018-03-06 2019-09-11 Covestro Deutschland AG Zusammengesetzte windturbinenschaufel sowie herstellungsverfahren und anwendung davon
WO2019072948A1 (en) 2017-10-13 2019-04-18 Covestro Deutschland Ag WIND TURBINE COMPOSITE BLADE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME AND APPLICATION THEREOF
CN111019089B (zh) * 2019-12-20 2021-10-22 万华化学（北京）有限公司 一种聚氨酯复合材料及其制备方法
IT202100023918A1 (it) * 2021-09-17 2023-03-17 Permare S R L Apparecchiatura per lo stampaggio di un elemento a guscio in materiale composito, particolarmente di uno scafo di imbarcazione, e metodo relativo

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2148087A2 (de) * 2008-07-24 2010-01-27 General Electric Company Ausdehnbare Kabelummantelung für eine Windturbine

Family Cites Families (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3691000A (en) 1971-03-10 1972-09-12 Celanese Corp Glass fiber reinforced composite article exhibiting enhanced longitudinal tensile and compressive moduli
US3746604A (en) * 1971-05-21 1973-07-17 A Reynolds Foamed plastic laminate and method of making same
US3989781A (en) * 1971-08-17 1976-11-02 Shell Oil Company Process for producing a fibrous reinforced thermosetting resin impregnated foamed polymeric resin article
DE2248382C2 (de) * 1972-10-03 1982-12-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Polyurethan-Elastomere, deren Herstellung und Verwendung
US3963656A (en) * 1972-10-03 1976-06-15 Bayer Aktiengesellschaft Thermoplastic polyurethanes and a two-stage process for their preparation
DE2300371C3 (de) * 1973-01-05 1979-04-19 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Photopolymerisierbare Druckplatte für den Flexodruck
CA1043948A (en) * 1974-05-17 1978-12-05 Manfred Dahm Process for the production of polyurethane foams
US4073997A (en) * 1974-12-06 1978-02-14 Owens-Corning Fiberglas Corporation Composite panel
US3911190A (en) * 1974-12-23 1975-10-07 Monsanto Co Composite construction
FR2336246A2 (fr) * 1975-02-05 1977-07-22 Roth Sa Freres Procede de fabrication de panneaux en forme a base de carton et de mousse, et panneaux ainsi realises
DE2623346C2 (de) * 1976-05-25 1978-07-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und Zweikammer-Patrone
US4242415A (en) * 1978-12-26 1980-12-30 Ici Americas Inc. In-mold coating compositions containing functional group terminated liquid polymers
DE2915610A1 (de) * 1979-04-18 1980-10-30 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von modifizierten polyetherpolyolen und deren verwendung in verfahren zur herstellung von polyurethankunststoffen
DE2920525A1 (de) * 1979-05-21 1980-12-04 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyadditionsprodukten aus isocyanaten und denaturierten biomassen sowie deren verwendung als reaktiver fuellstoff und als pflanzennaehrstoffe und verfahren zur herstellung von platten oder formteilen unter verwendung der polyadditionsprodukte
DE2921681A1 (de) * 1979-05-29 1980-12-11 Bayer Ag Neue emulgatoren, diese emulgatoren enthaltende waessrige isocyanat-emulsionen sowie deren verwendung als bindemittel in einem verfahren zur herstellung von formkoerpern
US4289717A (en) * 1979-10-18 1981-09-15 The Soft Bathtub Company Method of making a cushioned bathroom article
US4692291A (en) * 1980-04-14 1987-09-08 Union Carbide Corporation Molding method using fast curing fiber reinforced, low viscosity thermosetting resin
DE3528812A1 (de) * 1985-08-10 1987-02-12 Bayer Ag Schichtstoffe
US4828910A (en) * 1987-12-16 1989-05-09 Reinhold Haussling Sound absorbing laminate
SU1548504A1 (ru) * 1988-01-13 1990-03-07 Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией Ветросилова установка
DE3808081A1 (de) * 1988-03-11 1989-09-21 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoffen
US4902215A (en) 1988-06-08 1990-02-20 Seemann Iii William H Plastic transfer molding techniques for the production of fiber reinforced plastic structures
JPH03104799A (ja) * 1989-09-20 1991-05-01 Fuji Heavy Ind Ltd 複合材ブレードの製造方法
SU1785910A1 (ru) * 1990-02-19 1993-01-07 B Yuzhn K Способ изготовления слоистой конструкции из композиционного материала и устройство для его осуществления
US5142835A (en) * 1990-10-12 1992-09-01 Taylor Building Products Company Reaction injection molded door assembly
US5582670A (en) * 1992-08-11 1996-12-10 E. Khashoggi Industries Methods for the manufacture of sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5660900A (en) * 1992-08-11 1997-08-26 E. Khashoggi Industries Inorganically filled, starch-bound compositions for manufacturing containers and other articles having a thermodynamically controlled cellular matrix
US5830548A (en) * 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets
EP0790276A3 (de) * 1996-02-14 1998-05-13 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von flächigen Polyurethan-Formteilen
FR2760681B1 (fr) * 1997-03-12 1999-05-14 Alternatives En Procede de fabrication d'une piece de grandes dimensions en materiau composite et pale d'helice, en particulier d'eolienne, fabriquee selon ce procede
US5821275A (en) * 1997-11-10 1998-10-13 Bayer Corporation Flexible foams and flexible molded foams based on liquid isocyanate-terminated allophanate-modified MDI prepolymer blends and processes for the production of these foams
JP3930200B2 (ja) * 1998-10-06 2007-06-13 三菱重工業株式会社 風力発電翼の製造方法
CA2359560C (en) * 1998-11-16 2009-02-03 Huntsman International Llc Polyisocyanurate compositions and composites
US7202302B2 (en) * 1998-11-16 2007-04-10 Huntsman International Llc Polyisocyanurate compositions and composites
AR030380A1 (es) * 2000-08-18 2003-08-20 Huntsman Int Llc Sistema de poliuretano termoendurecible de un componente
US8419883B2 (en) * 2000-12-27 2013-04-16 Milliken & Company Fiber reinforced composite cores and panels
JP3894035B2 (ja) * 2001-07-04 2007-03-14 東レ株式会社 炭素繊維強化基材、それからなるプリフォームおよび複合材料
DE10150247B4 (de) * 2001-10-11 2013-01-03 Josef Moser Außenhaut eines fluidumströmten Körpers, Verfahren zu deren Herstellung
DK176335B1 (da) * 2001-11-13 2007-08-20 Siemens Wind Power As Fremgangsmåde til fremstilling af vindmöllevinger
JP3983553B2 (ja) 2002-01-21 2007-09-26 本田技研工業株式会社 整流部材
US6821087B2 (en) 2002-01-21 2004-11-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Flow-rectifying member and its unit and method for producing flow-rectifying member
US7199168B2 (en) * 2002-02-13 2007-04-03 Bayer Materialscience Llc Process for making cellular composites using polymeric isocyanates as binders for hollow filler particles
US6773756B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-10 Bayer Polymers Llc Process to manufacture three dimensionally shaped substrate for sound abatement
US6723273B2 (en) * 2002-09-11 2004-04-20 Keith Johnson Curable liquid sealant used as vacuum bag in composite manufacturing
US6811877B2 (en) * 2003-02-21 2004-11-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Reinforcing structure
CN1867770A (zh) 2003-02-28 2006-11-22 维斯塔斯风力系统有限公司 制造风轮机叶片的方法、风轮机叶片、前盖以及前盖的应用
US7045090B2 (en) * 2003-06-06 2006-05-16 Bayer Materialscience Llc Method of preparing an article
DE10343099B3 (de) * 2003-09-18 2005-06-09 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung schadstoffarmer Kunststoffformteile und Verwendung von Carbonsäureanhydriden dafür
DE102004017294A1 (de) * 2004-04-05 2005-10-20 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen
US8129018B2 (en) 2004-06-18 2012-03-06 Ocv Intellectual Capital, Llc Sizing for high performance glass fibers and composite materials incorporating same
JP4302610B2 (ja) 2004-10-21 2009-07-29 日本光機工業株式会社 軽量風車翼の製造方法
JP2008528875A (ja) 2005-02-03 2008-07-31 ヴェスタス ウィンド システムズ アー／エス 風力タービンブレードシェル部材を製造する方法
WO2006085479A1 (ja) 2005-02-08 2006-08-17 National University Corporation Gunma University 炭化ケイ素系ナノ繊維の製造方法
DE602005001391T2 (de) * 2005-02-24 2008-02-21 Vestas Wind Systems A/S Verfahren zur Herstellung eines Windturbinenblatts, eine Produktionsanlage von Windturbinenblättern und Verwendung hiervon
DE202006021212U1 (de) * 2005-04-29 2013-10-24 3M Innovative Properties Co. Mehrschichtige Polyurethan-Schutzfilme
AT502234B1 (de) * 2005-07-21 2008-06-15 Isovolta Verfahren zur herstellung witterungsbeständiger laminate für die einkapselung von solarzellensystemen
DE102005048808A1 (de) * 2005-10-10 2007-04-12 Basf Ag Beschichtete Schlacke
US8402652B2 (en) 2005-10-28 2013-03-26 General Electric Company Methods of making wind turbine rotor blades
TWI414543B (zh) * 2006-02-24 2013-11-11 Toray Industries 纖維強化熱可塑性樹脂成形體、成形材料及其製法
US20070251090A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating blades
EP1880833A1 (de) * 2006-07-19 2008-01-23 National University of Ireland, Galway Verbundkunststoffteile in-situ polymerisierbare thermoplastische Materialen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE502007002081D1 (de) * 2006-09-15 2009-12-31 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyurethan-hartschaumstoffen
US20090025084A1 (en) * 2007-05-11 2009-01-22 Fraud Management Technologies Pty Ltd Fraud detection filter
DE102008004388A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Tesa Ag Geschäumte, insbesondere druckempfindliche Klebemasse, Verfahren zur Herstellung sowie die Verwendung derselben
US20090220795A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Composites comprising a multi-layer coating system
GB0805713D0 (en) 2008-03-28 2008-04-30 Blade Dynamics Ltd A wind turbine blade
ES2388756T3 (es) * 2008-04-03 2012-10-18 Siemens Aktiengesellschaft Molde y método para el moldeo por transferencia de resina asistido por vacío
ES2359655T3 (es) * 2008-05-21 2011-05-25 Siemens Aktiengesellschaft Procedimiento para fabricar un material compuesto.
EP2159039A1 (de) * 2008-08-14 2010-03-03 Lm Glasfiber A/S Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur mit einem magnetisierbaren Material
EP2153964A1 (de) * 2008-08-14 2010-02-17 Lm Glasfiber A/S Verfahren zur Herstellung einer Windturbinenschaufel mit Stahldraht-verstärktem Matrixmaterial
CN101402791A (zh) 2008-11-14 2009-04-08 上海世鹏聚氨酯科技发展有限公司 低密度高强度纳米聚氨酯风轮叶片复合材料
US7988416B2 (en) * 2009-03-18 2011-08-02 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade with damping element
DE102009001793A1 (de) * 2009-03-24 2010-10-07 Evonik Degussa Gmbh Prepregs und daraus hergestellte Formkörper
US7963747B2 (en) * 2009-04-02 2011-06-21 General Electric Company Braided wind turbine blades and method of making same
US8043065B2 (en) * 2009-05-01 2011-10-25 General Electric Company Wind turbine blade with prefabricated leading edge segments
EP2255957B1 (de) * 2009-05-25 2013-07-10 LM WP Patent Holding A/S Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur mit einem vorgefertigten Verstärkungselement
IN2012DN01887A (de) * 2009-09-04 2015-07-24 Bayer Materialscience Llc
DE102009058101A1 (de) * 2009-12-12 2011-06-16 Bayer Materialscience Ag Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen
EP2338668A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-29 Lm Glasfiber A/S Verfahren zur Herstellung einer Verbundschalenstruktur
US7922454B1 (en) * 2010-10-29 2011-04-12 General Electric Company Joint design for rotor blade segments of a wind turbine
DE102011004723A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Verwendung von Schichtaufbauten in Windkraftanlagen
US9580598B2 (en) * 2011-03-25 2017-02-28 Covestro Llc Polyurethane composites produced by a vacuum infusion process

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2148087A2 (de) * 2008-07-24 2010-01-27 General Electric Company Ausdehnbare Kabelummantelung für eine Windturbine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013053667A1 (en) 2011-10-11 2013-04-18 Bayer Intellectual Property Gmbh Method of manufacturing a composite panel
US9855711B2 (en) 2011-10-11 2018-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for manufacturing a composite panel
WO2016207191A1 (de) 2015-06-24 2016-12-29 Covestro Deutschland Ag Polyurethansysteme für schichtaufbauten in windkraftanlagen
CN107771193A (zh) * 2015-06-24 2018-03-06 科思创德国股份有限公司 用于风力涡轮机中的层结构的聚氨酯体系
US10633482B2 (en) 2015-06-24 2020-04-28 Covestro Deutschland Ag Polyurethane systems for layer structures in wind turbines
WO2019053061A1 (en) 2017-09-12 2019-03-21 Covestro Deutschland Ag COMPOSITE MATERIAL COMPRISING A POLYURETHANE-POLYACRYLATE RESIN MATRIX
EP3549670A1 (de) 2018-04-06 2019-10-09 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung eines polyurethan-poly(meth)acrylat-harzes
WO2019193152A1 (en) 2018-04-06 2019-10-10 Covestro Deutschland Ag Manufacturing method for a polyurethane-poly(meth)acrylate resin

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010329978A1 (en) 2012-06-21
JP2013513748A (ja) 2013-04-22
RU2549070C2 (ru) 2015-04-20
US11904582B2 (en) 2024-02-20
EP2509790A1 (de) 2012-10-17
ZA201203805B (en) 2013-08-28
JP6000852B2 (ja) 2016-10-05
ES2899656T3 (es) 2022-03-14
IN2012DN05174A (de) 2015-10-23
US10293586B2 (en) 2019-05-21
EP2509790B1 (de) 2021-10-06
AU2010329978B2 (en) 2015-06-11
CN102753345B (zh) 2015-08-12
US20120244006A1 (en) 2012-09-27
CN102753345A (zh) 2012-10-24
BR112012014193A2 (pt) 2016-05-31
DE102009058101A1 (de) 2011-06-16
MX2012006685A (es) 2012-10-15
CA2783986A1 (en) 2011-06-16
US20180050526A1 (en) 2018-02-22
RU2012129266A (ru) 2014-01-20
RU2549070C9 (ru) 2015-11-27
KR101761954B1 (ko) 2017-07-26
MX348378B (es) 2017-05-19
DK2509790T3 (da) 2021-12-06
KR20120104573A (ko) 2012-09-21
PL2509790T3 (pl) 2022-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2509790B1 (de) Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen
EP2678151B1 (de) Verwendung von schichtaufbauten in windkraftanlagen
EP2885331B1 (de) Faserverstärkte verbundbauteile und deren herstellung
EP2606079B1 (de) Faserverbundbauteil und ein verfahren zu dessen herstellung
EP2768891B1 (de) Faserverstärktes polyisocyanuratbauteil und ein verfahren zu dessen herstellung
EP3313910B1 (de) Polyurethansysteme für schichtaufbauten in windkraftanlagen
WO2012163845A1 (de) Faserverbundbauteil und ein verfahren zu dessen herstellung
EP3423516B1 (de) Verfahren zur herstellung von faserverbundbauteilen
EP3137537B1 (de) Faserverbundbauteile und deren herstellung
EP2920220A1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundbauteilen
EP2886322A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundbauteilen
EP0006557A2 (de) Verfahren zur Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffschichten und deren Verwendung bei der Konstruktion von Sandwichbauteilen
EP2708354A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Sandwichelementen
WO2011117186A1 (de) Verkleidungen für windkraftanlagen und verfahren zu deren herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080056524.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10784326

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010784326

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010329978

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13514523

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2783986

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127015048

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012542497

Country of ref document: JP

Ref document number: MX/A/2012/006685

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 5174/DELNP/2012

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010329978

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20101206

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012129266

Country of ref document: RU

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112012014193

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112012014193

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20120612