风力涡轮机部件、风力涡轮机以及用于制造风力涡轮机部件的方法与流程

风力涡轮机部件、风力涡轮机以及用于制造风力涡轮机部件的方法
1.本发明涉及一种适于附接到风力涡轮机的风力涡轮机部件，其中，所述部件是适于覆盖风力涡轮机的至少一部分的盖元件或适于附接到风力涡轮机的转子叶片的空气动力元件。此外，本发明涉及一种风力涡轮机和一种用于制造风力涡轮机部件的方法。
2.现代风力涡轮机倾向于尺寸增长，使得它们的部件和/或可附接到风力涡轮机以便增强它们的性能的附加部件也变得更大。对于更大的部件，它们的制造过程也变得麻烦和/或更困难。除了部件的尺寸之外，在风力涡轮机的操作期间作用于所述部件上的负载也增加，使得制造过程必须考虑增加的负载而进行调整。
3.已知通过挤出或通过真空注射来制造部件，如盖元件和/或空气动力元件。这些制造过程具有的缺点是，它们可能对于生产较大部件是昂贵的，并且它们可能需要较大的部件厚度以便制造足够坚固的部件。然而，与在风力涡轮机的操作期间作用于部件上的较高负载匹配的增加的厚度可能不利地影响部件的空气动力性能，例如通过高度上的台阶，和/或其用于附接到风力涡轮机上的可用性来不利地影响部件的空气动力性能。此外，增加的厚度导致部件质量增加，这对于风力涡轮机的附接是不期望的，因为其可能影响例如部件的附接过程和/或风力涡轮机的性能。
4.因此，本发明的目的是提供一种改进的风力涡轮机部件和一种用于制造风力涡轮机部件的改进方法。
5.根据本发明，该目的通过如最初描述的风力涡轮机部件来实现，其中，该部件包括具有连续且至少部分弯曲的表面的主体，其中，该主体由包括多个层的层堆叠形成，其中，所述层中的至少两个层由不同材料构成。
6.由包括多个层的层堆叠形成风力涡轮机部件的主体允许通过选择层的材料和/或层堆叠的成分构成来调整部件的特性。这提供了附加设计选项，用于相应地根据在风力涡轮机或部件的操作期间的预期外部负载对部件进行调整。主体的层堆叠的不同层可以实现不同的功能，如提供部件的机械稳定性和/或环境保护等等。
7.此外，可以使用多个层的堆叠以及真空成形工艺来有利地制造包括连续且至少部分弯曲的表面的主体，主体由包括多个层的层堆叠形成。通过在真空成形之前提供层的堆叠，特别是平面的或基本上平面的层和/或平行的或基本上平行的层，所有层可以同时成形以形成风力涡轮机部件的主体，特别是形成主体的连续且至少部分弯曲的表面。这特别有助于制造包括由层堆叠形成的主体的较大风力涡轮机部件，该主体特别地具有大于0.2m2的表面。
8.此外，通过选择层堆叠的至少两个层的材料，风力涡轮机部件的对环境影响的抵抗力和/或结构性能或结构特性相应地可以根据部件上的预期负载和/或在考虑风力涡轮机部件在风力涡轮机上的附接位置的情况下有利地进行调整。
9.风力涡轮机部件适于附接到风力涡轮机，特别是附接到风力涡轮机的转子叶片或附接到风力涡轮机的机舱。该部件可以是适于覆盖风力涡轮机的至少一部分的盖元件。还可能的是，风力涡轮机部件是空气动力元件，其适于附接到风力涡轮机的转子叶片，从而影
响或特别是增强转子叶片的空气动力特性。
10.优选地，风力涡轮机部件是用于覆盖风力涡轮机的主轴承的轴承盖，或者风力涡轮机部件是用于覆盖转子叶片的前缘或后缘的边缘保护盖，或者风力涡轮机部件是空气动力转子叶片附加件，特别是扰流器或缝翼(slat)。
11.该部件可以附接到例如风力涡轮机的机舱，用于覆盖风力涡轮机的主轴承，该主轴承在机舱上，或者在机舱的支撑结构上相应地支撑风力涡轮机的旋转轴，风力涡轮机的旋转轴连接到风力涡轮机的转子。该部件也可以是用于覆盖转子叶片的前缘或后缘的盖，特别是用于为转子叶片或其边缘相应地提供保护盖的盖。
12.替代地，该部件可以是增强性能的空气动力转子叶片附加件，其可以附接到转子叶片以增强其空气动力特性。所述部件可以是例如扰流器或缝翼，其例如可以用至少一个边缘部分附接到转子叶片的表面，其中，所述部件的另外的部分可以从转子叶片的表面突出，以便影响转子叶片的空气动力特性。
13.优选地，层堆叠包括至少一个内层和至少一个外层，其中，内层嵌入外层中和/或在至少两个外层之间。内层可以嵌入外层中，使得内层完全被形成外层的材料包围。还可能的是，内层嵌入在至少两个外层之间，所述外层可以由不同的材料构成。
14.在本发明的优选实施例中，至少一个内层是支撑层，并且至少一个外层是保护层，其中，内层的材料比至少一个外层的材料更刚性。有利地，更便宜的材料也可用于支撑层，从而降低部件的成本而不影响由保护层提供的保护。在包括所述部件的风力涡轮机的操作期间，支撑层可提供部件的稳定或基本稳定的形状。内层可以通过所述保护层而被保护免受环境影响。保护层在风力涡轮机的环境中或在风力涡轮机的操作条件期间相应地特别稳定。
15.通过将支撑层提供为内层并且将保护层提供为外层，由于材料选择的自由度增加，特别是对于内层而言，所以可以构建整体更坚固的部件。内层可以由在风力涡轮机的环境中不稳定的材料构成，因为将保护层用作至少一个外层有利地获得了免受该环境影响的保护。
16.优选地，层堆叠包括变化的厚度和/或至少一个厚度梯度，特别是在风力涡轮机部件的翼弦方向和/或翼展方向上变化的厚度和/或至少一个厚度梯度，和/或层堆叠包括在主体的至少一个边缘区域中的渐缩部分，其中，层堆叠的在渐缩部分中的厚度朝向主体的边缘减小。
17.特别地，作为适于附接到风力涡轮机的转子叶片的空气动力元件的部件可以包括具有变化的厚度的层堆叠，其形成部件的主体。层堆叠的变化的厚度以及因此主体的变化的厚度允许在风力涡轮机的操作期间根据作用在部件上的负载来调节部件的形状。该厚度尤其可以在翼弦方向和/或翼展方向上变化，其中，部件的翼弦方向和翼展方向是指转子叶片的翼弦方向和翼展方向，在部件的安装状态下部件附接到该转子叶片。
18.空气动力元件可以以这样的方式附接到转子叶片，使得部件的第一部分固定到转子叶片，其中，部件的第二部分从转子叶片的表面突出。第一部分或附接部分相应地可具有比相应地第二部分或突出部分大的厚度。可能的是，厚度在附接部分和突出部分中连续地减小，使得特别地获得部件的厚度梯度。由于作用在突出部分上的负载可以随着距转子叶片的表面或附接部分的距离相应地增加而减小，因此部件的厚度可以至少在突出部分中沿
翼弦方向减小。
19.在主体的至少一个边缘区域中提供渐缩部分允许将部件用其边缘区域附接到风力涡轮机，特别是附接到风力涡轮机的转子叶片和/或风力涡轮机的机舱。层堆叠的厚度以及因此主体的厚度在渐缩部分中朝向主体的边缘减小，使得通过将边缘部分作为附接部分附接到风力涡轮机的表面，获得了风力涡轮机的表面、特别是转子叶片的壳体，与所述部件之间的平滑过渡。
20.层堆叠的在渐缩部分中的厚度可以朝向主体的边缘连续地减小。部件的厚度变化和/或厚度梯度可根据计算的和/或模拟的应力分布和/或根据在包括所述部件的风力涡轮机的设想的操作状态期间作用于所述部件上的预期负载来确定。变化的厚度和/或厚度梯度可以通过使用层堆叠的展现变化的厚度和/或厚度梯度的一个或多个层来形成，使得包括这样的层中的一个或多个的层堆叠也展现变化的厚度和/或厚度梯度。
21.优选地，层堆叠的层中的至少一个层包括塑料材料。由例如对环境稳定的塑料材料制成的层可以覆盖例如由不同的材料制成的内层，所述不同的材料特别是相应地提供主体或所述部件的形状的不同塑料。可能的是，形成层堆叠的层的材料可以包括嵌入在基体等等中的另外的元件，例如纤维。
22.在本发明的优选实施例中，层堆叠包括至少一个感测层，其中，感测层包括至少一种导电材料和/或导光材料和/或压阻材料，和/或层堆叠包括至少一个有源层，用于改变所述部件的几何形状和/或特性。感测层和/或有源层可以特别地是如前所述的内层。特别可能的是，感测层和/或有源层被布置成紧挨着支撑层作为另外的内层，其中，支撑层和感测层或有源层分别被嵌入外层中和/或在至少两个外层之间。
23.通过提供包括导电材料和/或导光材料和/或压阻材料的感测层，可测量感测层的至少一个特性，其中，描述所述特性的测量值可用作对在包括所述部件的风力涡轮机的操作期间作用于所述部件上的负载的量度。附加地或替代地，测量值可以用于确定所述部件的状态，例如以检测损坏或磨损的部件。
24.通过测量例如感测层的电阻和/或光吸收和/或通过评估感测层中的如光散射等等的效应，可以确定在风力涡轮机的操作期间作用于所述部件上的力。此外，通过测量感测层的至少一个特性，也可以检测部件的状态，例如损坏或磨损的部件。
25.将感测层提供为层堆叠的层具有的优点在于，感测层作为感测装置集成在所述部件中，使得不需要使用另外的传感器。此外，由于感测层被提供为形成所述部件的主体的层堆叠的一部分，因此感测层可以在主体中延伸，特别是在整个部件上或至少在所述部件的大部分上相应地延伸。有利地，这允许在部件的大区域中或在整个部件中相应地检测所述部件的损坏或磨损。将感测层提供为层堆叠的一部分有助于所述部件的制造，因为包括感测层的整个主体可以特别地在单个生产步骤中由层堆叠形成。
26.为了测量感测层的特性，感测层可以包括至少一个接触部分，所述至少一个接触部分例如穿过至少部分地覆盖感测层的外层突出，使得感测层可以连接到控制单元，所述控制单元适于确定描述感测层的至少一个特性的至少一个测量值。控制单元可以是风力涡轮机部件的一部分或风力涡轮机的一部分，其中，在后一种情况下，风力涡轮机部件例如在所述部件附接到风力涡轮机之后连接到控制单元。
27.感测层可以包括例如作为导电材料的金属和/或作为导光材料的玻璃纤维。附加
地或替代地，也可以使用压阻材料作为感测层。可以将感测层的材料提供为层堆叠的连续层。还可能的是，将感测层的材料提供为网格或栅格的形状，和/或将导电材料和/或导光材料和/或压阻材料嵌入在另外的材料中，所述另外的材料是例如塑料材料和/或树脂。
28.通过致动有源层，可以改变有源层的几何形状或有源层的特性，例如，如柔性或刚性的机械特性。通过改变有源层的几何形状，也可以改变部件的几何形状。相应地，通过改变有源层的特性，也可以改变部件的特性。例如，使用有源层允许在风力涡轮机的操作期间或在部件的操作期间相应地调节部件的几何形状和/或特性。例如，对部件的调节可以根据操作条件和/或根据部件的状态发生，例如根据如前所述的使用部件的感测层确定的状态发生。
29.有源层可以包括例如压电材料，使得通过由风力涡轮机或部件的致动装置相应地向有源层施加电压，可以改变有源层的几何形状和/或有源层的特性。附加地或替代地，有源层可以包括加热装置和具有温度依赖性几何形状和/或至少一个温度依赖性特性的材料，使得可以通过使用有源层的加热装置加热有源层来改变几何形状和/或特性。加热装置可以是例如导电材料和/或导光材料，其通过使用连接到有源层的致动装置向加热装置施加电流和/或光来加热。
30.根据本发明的风力涡轮机包括至少一个根据本发明的风力涡轮机部件。
31.根据本发明，一种用于制造风力涡轮机部件的方法，其中，所述风力涡轮机部件包括具有连续且至少部分弯曲的表面的主体，所述方法包括以下步骤：
32.提供包括多个平面的或基本上平面的层的层堆叠，其中，所述层中的至少两个层由不同的材料构成，
33.由所述层堆叠制造所述主体，其中，所述主体的所述连续且至少部分弯曲的表面在真空成形工艺中形成。
34.层堆叠的多个平面层或基本上平面的层中的层可以例如附接到至少一个相邻层，从而获得稳定的堆叠。这些层可以在其厚度方向上堆叠，其中，层堆叠的宽度和/或长度可以相应地对应于待制造的部件的宽度或长度。基本上平面的意思是该层可以在该层的宽度方向和/或长度方向上包括变化的厚度和/或厚度梯度，其中，该厚度特别显著地小于该层的宽度和/或长度，使得该层或包括该层的层堆叠可以分别使用真空成形工艺形成。
35.在真空成形工艺中由该层堆叠制造包括连续且至少部分弯曲的表面的部件的主体，在所述真空成形工艺中，层堆叠相应地成形为部件的期望的最终形状。在真空成形工艺中，可以使用真空在模具中抽吸层堆叠，其中，模具的形状对应于待制造的部件的形状。通过真空成形工艺，层堆叠采用模具的形状，使得可以有利地形成部件的主体的连续且至少部分弯曲的表面。尤其是在真空成形工艺中形成主体期间保持来自层堆叠的各层的堆叠。
36.优选地，使用包括至少一个内层和至少一个外层的层堆叠，其中，内层嵌入外层中和/或在至少两个外层之间。
37.优选地，使用具有支撑层作为至少一个内层和保护层作为至少一个外层的层堆叠，其中，内层的材料比至少一个外层的材料更刚性。
38.通过在形成部件之前提供至少一个内层和至少一个外层两者作为层堆叠，有助于在一个单个步骤中制造较大的部件。此外，通过提供各自具有不同材料的内层和外层，由于在选择内层和/或外层的材料方面增加的自由度，所以可以构建更坚固的部件。提供包括多
个层的层堆叠以用于在真空成形工艺中形成部件允许以不同层的形式组合不同材料，以分别更好地平衡风力涡轮机部件的制造成本与工程要求或特性之间的需求。
39.优选地，使用包括变化的厚度和/或至少一个厚度梯度的层堆叠，变化的厚度和/或至少一个厚度梯度特别是在风力涡轮机部件的翼弦方向和/或翼展方向，和/或使用下述层堆叠，其在层堆叠的至少一个边缘区域中包括渐缩部分，其中，层堆叠的在渐缩部分中的厚度朝向层堆叠的边缘减小，其中，渐缩部分用于在主体的制造期间形成主体的边缘区域。
40.层堆叠的渐缩部分可用于在制造期间形成风力涡轮机部件的主体的边缘区域。结果，由层堆叠形成的主体也包括渐缩边缘部分，其有助于将部件固定到风力涡轮机的表面。特别地，在空气动力元件或盖元件附接到转子叶片的情况下，相应地获得了附接到转子叶片的部件与转子叶片的表面或转子叶片的壳体之间的平滑过渡。
41.优选地，使用具有包括塑料材料的至少一个层的层堆叠。对环境稳定的塑料材料层可以特别地形成层堆叠的外层，该外层至少部分地嵌入有层堆叠的一个或多个内层。
42.在本发明的优选实施例中，使用包括至少一个感测层的层堆叠，其中，感测层包括至少一种导电材料和/或导光材料和/或压阻材料，和/或使用包括用于改变部件的几何形状和/或特性的至少一个有源层的层堆叠。
43.感测层和/或有源层特别是由至少一个外层覆盖或嵌入至少一个外层中的内层，以便保护感测层免受环境影响。感测层可以由金属和/或玻璃纤维结构和/或压阻材料构成或包括金属和/或玻璃纤维结构和/或压阻材料。可能的是，将感测层的材料提供为连续层，或者将感测层的材料提供为网格或栅格，和/或将导电材料和/或导光材料和/或压阻材料嵌入在另外的材料中，所述另外的材料是例如塑料材料和/或树脂。
44.有源层可以包括例如压电材料和/或具有温度依赖性几何形状和/或至少一种温度依赖性特性的材料。在后一种情况下，有源层可以包括加热装置，例如导电材料和/或导光材料，其被提供为连续层和/或嵌入在有源层中的网状结构。
45.感测层和/或有源层可以具有至少一个接触部分，该至少一个接触部分突出穿过所述部件的至少一个外层以允许在所述部件的制造之后连接感测层。例如，可以建立从风力涡轮机的控制单元到至少一个感测层的连接，以便测量感测层的物理特性，作为对作用于部件上的负载的量度和/或用于确定状态，例如部件的损坏或磨损状态，如前所述的那样。例如可以建立从风力涡轮机的致动器装置到有源层的连接，以便改变有源层的几何形状和/或特性，如前所述的那样。
46.优选地，将盖元件或者空气动力元件制造为风力涡轮机部件，盖元件特别是用于覆盖风力涡轮机的主轴承的轴承盖，或者用于转子叶片的前缘或后缘的边缘保护盖，空气动力元件特别是空气动力转子叶片附加件，尤其是扰流器或缝翼。
47.关于根据本发明的风力涡轮机部件描述的所有细节和优点相应地适用于根据本发明的风力涡轮机和用于制造风力涡轮机叶片部件的方法，并且反之亦然。
48.从结合附图考虑的以下详细描述中，本发明的其他目的和特征将变得明显。然而，附图仅仅是原理图，其仅仅是为了说明的目的而设计的，并且不限制本发明。附图示出了：
49.图1是根据本发明的风力涡轮机的实施例，
50.图2是用于形成风力涡轮机部件的主体的层堆叠，
51.图3是根据本发明的风力涡轮机部件的第一实施例，
52.图4是用于形成风力涡轮机部件的主体的第二层堆叠，
53.图5是根据本发明的风力涡轮机部件的第二实施例，以及
54.图6是根据本发明的风力涡轮机部件的第三实施例。
55.在图1中，示出了根据本发明的风力涡轮机1。风力涡轮机1包括塔架2，其中，在塔架2的顶部上布置风力涡轮机1的机舱3。在机舱3的内部，容纳有风力涡轮机1的发电机(未示出)，其中，发电机经由风力涡轮机1的主轴5连接到风力涡轮机的毂4。在毂4上安装有多个转子叶片5。
56.在每个所述转子叶片5上，附接有多个风力涡轮机部件6，其中，附接到转子叶片5的部件6每个是盖元件7或空气动力元件9，所述盖元件覆盖转子叶片5的前缘8，所述空气动力元件特别是相应地增强转子叶片5或风力涡轮机1的性能的空气动力转子叶片附加件。空气动力元件9例如是相应地安装到转子叶片5的表面或壳体的扰流器或缝翼。
57.风力涡轮机部件6中的一者是覆盖风力涡轮机1的主轴承的轴承盖10，主轴承在机舱3上或在机舱3的支撑结构上相应地支撑轴5。轴承盖10被附接到风力涡轮机1的机舱3。
58.每个所述部件6包括由包括多个层的层堆叠12形成的主体11，其中，所述层中的至少两个层由不同的材料构成。在根据本发明的用于制造风力涡轮机部件的方法的实施例中，可以制造所述部件，所述方法结合以下附图进行描述。
59.在图2中，示出了用于形成所述部件6的主体11的层堆叠12。该层堆叠12包括嵌入外层14中的内层13。该内层13是支撑层，所述支撑层由比至少一个外层14的材料更刚性的材料构成。该内层13为由层堆叠12制造的部件6提供机械稳定性和/或形状稳定性。
60.此外，层堆叠12包括感测层15，其也是内层并且嵌入外层14中。外层14是保护所述内层13和感测层15不受环境影响的保护层。内层13和外层14由不同的材料构成，特别地，它们可以各自由不同的塑料材料构成。
61.感测层15包括至少一种导电材料和/或导光材料和/或压阻材料。感测层15可以相应地包括例如金属或多个玻璃纤维或基于玻璃纤维的材料。感测层15的材料可以被提供为平面且连续的层或者被提供为网格或栅格。感测层15的材料可以嵌入在感测层15的另外的材料中，例如嵌入在塑料和/或树脂中。感测层15可以固定到内层13和/或外层14，使得提供稳定的层堆叠12。
62.层堆叠12包括倾斜的边缘部分16，在该部分中层堆叠12的厚度减小。风力涡轮机部件6可以在基于真空的成形工艺中由层堆叠12形成。在该工艺中，可以使用真空在模具中抽吸层堆叠12，其中，模具包括与要由层堆叠12制造的部件6对应的形状。在该真空成形工艺期间，层堆叠12采用形成部件6的主体11的模具的形状。在真空成形工艺中形成层堆叠12的平面层以构建包括部件6的连续且弯曲表面19的主体11。
63.在图3中，示出了由图2中描绘的层堆叠12制造的风力涡轮机部件6。风力涡轮机部件6是空气动力元件9，特别是扰流器或缝翼，其被示出为附接到转子叶片5的壳体的表面17。部件6到转子叶片5的表面17的附接可以例如使用紧固装置和/或将部件6固定到表面17的一个或多个粘合剂层18来进行。
64.在制造部件6期间，主体11的边缘区域由层堆叠12的倾斜部分16形成。通过提供层12的倾斜边缘部分16，也相应地获得部件6或其主体11的倾斜边缘部分，从而能够实现在转子叶片5的表面17与部件6之间的平滑过渡。特别地，在部件6的安装状态下，在与转子叶片5
的前缘8相关的部分中，部件6的高度或其厚度相应地可以有利地减小。
65.在图4中，示出了用于形成部件6的主体11的层堆叠12的第二实施例。在该实施例中，层堆叠12包括在风力涡轮机部件6的翼弦方向上的附加厚度梯度，在翼弦方向上具有减小的厚度的风力涡轮机部件由该层堆叠12形成。部件6的翼弦方向是指转子叶片5的翼弦方向，所述部件6以下述方式安装到所述转子叶片，使得所述部件的一个维度平行于转子叶片5的翼弦方向延伸，使得该维度形成部件6的翼弦方向。在图4中，部件6的翼弦方向相应地从左向右或从右向左延伸。通过使层堆叠12具有沿翼弦方向的至少一个厚度梯度，由层堆叠12形成的部件6的形状可根据在风力涡轮机1的操作期间作用于所述部件6上的负载进行调整。
66.如图5中所描绘的，空气动力元件9如前所述的那样由图4所示的层堆叠12形成，其中，空气动力元件9的厚度在翼弦方向上减小，特别是在部件6的从转子叶片5的表面17突出的部分中。
67.空气动力元件9的突出部分通过另外的空气动力元件20支撑在转子叶片的表面17上，其中，该另外的空气动力元件20影响空气动力元件9的空气动力特性。该另外的空气动力元件20包括具有连续且至少部分弯曲的表面的主体21，其中，主体21由包括内层23和外层24的层堆叠22形成。该另外的部件20也可以如前所述的那样由层堆叠22制造。还可能的是，另外的空气动力元件20包括感测层。除了空气动力元件9、20之外，还可以制造如轴承盖10或边缘保护盖7的保护盖元件。
68.在图6中，形成盖元件7的部件6，其为边缘保护盖25，被示出为附接到转子叶片5的前缘8。同样，盖元件7如之前对应于空气动力元件9所述的那样由包括内层13、外层14和感测层15的层堆叠12制成。层堆叠12或盖元件7分别包括两个倾斜的边缘区段16，从而允许盖元件7与转子叶片5的表面17之间的平滑过渡。替代地，边缘保护盖25可以是覆盖转子叶片5的后缘的后缘盖。
69.在所有实施例中，感测层15可包括突出所述外层14的接触部分，使得感测层15可相应地连接到部件6或风力涡轮机1的控制单元。控制单元可以适于测量感测层15的至少一个物理特性，例如，电阻、光吸收、光散射等等，以便确定作用于部件上的负载和/或部件6的状态。这允许例如检测作用于部件6上的负载过高的操作状态和/或检测在操作期间已经损坏或磨损的部件6。
70.在所有实施例中，可能的是，内层13、23和/或传感器层15嵌入在两个外层14、24之间，每个外层由不同的材料构成。这允许根据部件6在风力涡轮机1中的使用情况来进一步调整部件6的特性。在所有实施例中，层堆叠12、22或部件6、20可以相应地包括沿翼展方向的变化的厚度和/或厚度梯度，翼展方向与图2至图6中的绘图平面正交。
71.在所有实施例中，有源层可以作为感测层15的替代物或者附加于感测层15被使用。有源层可以被布置为层堆叠12、22的内层或者外层。还可能的是，有源层和/或感测层15和/或层堆叠12、22的另外的层以不同的顺序一个在另一个之上地堆叠。
72.通过致动层堆叠12、22中的有源层，可以改变有源层的几何形状或有源层的特性，例如，如柔性或刚性的机械特性。通过改变有源层的几何形状，也可以改变部件6的几何形状。相应地，通过改变有源层的特性，也可以改变部件6的特性。
73.使用有源层允许在风力涡轮机1的操作期间或在部件6的操作期间相应地调节部
件6的几何形状和/或特性。部件6的调节可以例如根据操作条件和/或根据部件6的状态发生，例如根据如前所述的使用部件6的感测层15确定的状态发生。
74.有源层可以包括例如压电材料，使得通过风力涡轮机1的致动装置向有源层施加电压，可以改变有源层的几何形状和/或有源层的特性。附加地或替代地，有源层可以包括加热装置和具有温度依赖性几何形状和/或至少一种温度依赖性特性的材料，使得可以通过使用有源层的加热装置加热有源层来改变几何形状和/或特性。加热装置可以是例如导电材料和/或导光材料，其通过使用连接到有源层的致动装置将电流和/或光施加到加热装置而被加热。
75.尽管已经参考优选实施例详细描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下从所公开的示例中得出其他变型。

技术特征：
1.一种适于附接到风力涡轮机(1)的风力涡轮机部件，其中，所述部件(6)是适于覆盖所述风力涡轮机(1)的至少一部分的盖元件(7)或者适于附接到风力涡轮机(1)的转子叶片(5)的空气动力元件(9、20)，其中，所述部件(6)包括具有连续且至少部分弯曲的表面(19)的主体(11、21)，其中，所述主体(11、21)由包括多个层(13、14、15、23、24)的层堆叠(12、22)形成，其中，所述层(13、14、15、23、24)中的至少两个层由不同的材料构成。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述层堆叠(12、22)包括至少一个内层(13、23)和至少一个外层(14、24)，其中，所述内层(13、23)嵌入外层(14、24)中和/或在至少两个外层(14、24)之间。3.根据权利要求2所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述至少一个内层(13、23)是支撑层，并且所述至少一个外层(14、24)是保护层，其中，所述内层(13、23)的材料比所述至少一个外层(14、24)的材料更刚性。4.根据前述权利要求中的一项所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述层堆叠(12、22)包括变化的厚度和/或至少一个厚度梯度，特别是在所述风力涡轮机部件(6)的翼弦方向和/或翼展方向上变化的厚度和/或至少一个厚度梯度，和/或所述层堆叠(12、22)包括在所述主体(11、21)的至少一个边缘区域中的渐缩部分(16)，其中，所述层堆叠(12、22)的在所述渐缩部分(16)中的厚度朝向所述主体的边缘减小。5.根据前述权利要求中的一项所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述层堆叠(12、22)的层(13、14、15、23、24)中的至少一个层包括塑料材料。6.根据前述权利要求中的一项所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述层堆叠(12)包括至少一个感测层(15)，其中，所述感测层(15)包括至少一种导电材料和/或导光材料和/或压阻材料，和/或所述层堆叠(12)包括用于改变所述部件(6)的几何形状和/或特性的至少一个有源层。7.根据前述权利要求中的一项所述的风力涡轮机部件，其特征在于，所述风力涡轮机部件(6)是用于覆盖所述风力涡轮机(1)的主轴承的轴承盖(10)，或者所述风力涡轮机部件(6)是用于覆盖转子叶片(5)的前缘(8)或后缘的边缘保护盖(25)，或者所述风力涡轮机部件(6)是空气动力转子叶片附加件，特别是扰流器或缝翼。8.一种风力涡轮机，包括至少一个根据前述权利要求中的一项所述的风力涡轮机部件(6)。9.一种用于制造风力涡轮机部件(6)的方法，其中，所述风力涡轮机部件(6)包括具有连续且至少部分弯曲的表面(19)的主体(11、21)，所述方法包括以下步骤：提供包括多个平面的或基本上平面的层(13、14、15、23、24)的层堆叠(12、22)，其中，所述层(13、14、15、23、24)中的至少两个层由不同的材料构成，由所述层堆叠(12、22)制造所述主体(11、21)，其中，所述主体(11、21)的所述连续且至少部分弯曲的表面(19)在真空成形工艺中形成。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用包括至少一个内层(13、23)和至少一个外层(14、24)的层堆叠(12、22)，其中，所述内层(13、23)嵌入外层(14、24)中和/或在至少两个外层(14、24)之间。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用具有支撑层作为所述至少一个内层(13、23)和保护层作为所述至少一个外层(14、24)的层堆叠(12、22)，其中，所述内层(13、
23)的材料比所述至少一个外层(14、24)的材料更刚性。12.根据权利要求9至11中的一项所述的方法，其特征在于，使用包括变化的厚度和/或至少一个厚度梯度的层堆叠(12、22)，变化的厚度和/或至少一个厚度梯度特别是在所述风力涡轮机部件(6)的翼弦方向和/或翼展方向上，和/或使用在所述层堆叠(12、22)的至少一个边缘区域中包括渐缩部分(16)的层堆叠(12、22)，其中，所述层堆叠(12、22)的在所述渐缩部分(16)中的厚度朝向所述层堆叠(12、22)的边缘减小，其中，所述渐缩部分(16)用于在所述主体(11、21)的制造期间形成所述主体(11、21)的边缘区域。13.根据权利要求9至12中的一项所述的方法，其特征在于，使用下述层堆叠(12、22)，该层堆叠具有包括塑料材料的至少一个层(13、14、15、23、24)。14.根据权利要求9至13中的一项所述的方法，其特征在于，使用包括至少一个感测层(15)的层堆叠(12、22)，其中，所述感测层(15)包括至少一种导电材料和/或导光材料和/或压阻材料，和/或使用下述层堆叠(12、22)，该层堆叠包括用于改变所述部件(6)的几何形状和/或特性的至少一个有源层。15.根据权利要求9至14中的一项所述的方法，其特征在于，将盖元件(7)或者空气动力元件(9)制造为风力涡轮机部件(6)，所述盖元件特别是用于覆盖风力涡轮机(1)的主轴承的轴承盖(10)或者用于转子叶片(5)的前缘(8)或后缘的边缘保护盖(25)，所述空气动力元件特别是空气动力转子叶片附加件，尤其是扰流器或缝翼。

技术总结
风力涡轮机部件、风力涡轮机和用于制造风力涡轮机部件的方法，风力涡轮机部件适于附接到风力涡轮机(1)，其中，部件(6)是适于覆盖风力涡轮机(1)的至少一部分的盖元件(7)或适于附接到风力涡轮机(1)的转子叶片(5)的空气动力元件(9、20)，其中，所述部件(6)包括主体(11、21)，其具有连续且至少部分弯曲的表面(19)，其中，所述主体(11、21)由层堆叠(12、22)形成，所述层堆叠包括多个层(13、14、15、23、24)，其中，所述层(13、14、15、23、24)中的至少两个层由不同的材料构成。同的材料构成。同的材料构成。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：西门子歌美飒可再生能源公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2023/7/6