【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于使用模具在基于树脂的铸造过程中制造风力涡轮机叶片的至少一部分的方法。此外，本专利技术涉及风力涡轮机叶片部分和风力涡轮机。
技术介绍
1、风力涡轮机叶片的制造是一项特殊的挑战，特别是由于风力涡轮机叶片的大尺寸。已知将风力涡轮机叶片制造为整体结构或者由多个单独制造的风力涡轮机叶片部分组装它们。通常，风力涡轮机叶片由如玻璃纤维的纤维基材料制成，所述材料在基于树脂的铸造过程中通过树脂灌注。ep 1 310 351 b1中公开了用于使用模具和纤维材料制造整体叶片的过程。
2、然而，随着风力涡轮机叶片的尺寸在宽度和长度上增大，相应地在制造风力涡轮机叶片或风力涡轮机叶片部分中使用的叶片模具变得更大。相对应地，例如玻璃纤维织物等的用于制造风力涡轮机叶片的部件的大小也在尺寸上增大，使得将部件布置在模具中的铺叠过程也变得更具挑战性。
3、例如，在叶片的整个周界上延伸的玻璃纤维垫变大并因此变重，使得它们的处理和它们的布置变得困难。特别是在风力涡轮机叶片需要高材料厚度的区域中，例如叶片的根部部段，在制造中使用大量的纤维材料，使得铺叠过程繁琐且麻烦。另外，由于工作高度大，在制造过程中布置大且因此重的玻璃纤维织物件需要如吊索的安全设备，特别是当将玻璃纤维织物缠绕在芯支撑件周围以用于形成整体叶片时。这相应地增加了制造风力涡轮机叶片或风力涡轮机叶片部分所需的时间，使得制造设施的输出相应地降低。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种用于制造风力涡轮机叶片的至少
2、根据本专利技术，该问题通过如开头描述的方法来解决，其中，至少一个预成型元件、至少一个另外的预成型元件和至少一个层压支撑元件布置在模具中，其中，该预成型元件布置在模具的模制表面上并且在待制造的叶片部分的周界的一个部段上延伸，其中，层压支撑元件布置在预成型元件上，并且该另外的预成型元件布置在层压支撑元件上，其中，该预成型元件和该另外的预成型元件在待制造的叶片部分的整个周界上延伸，其中，该预成型元件至少部分地以树脂灌注，以用于铸造该叶片部分。
3、在叶片的制造中使用预成型元件相应地有助于材料的铺叠或模具的填装。预成型元件例如包括多层玻璃纤维织物，其被放置在彼此的顶部上并且通过在纤维织物层之间施加粘合剂来局部地粘附到彼此，以防止它们相对于彼此移动。因此，预成型元件可设置有相应地适于待制造的风力涡轮机叶片部分或者模具或其模制表面的不同形状。预成型元件也可相应地称为预成型部分或预成型部件。
4、通过使用预成型元件，有助于模具的填充，特别是在树脂灌注之前纤维基材料在模具中的布置，使得可实现缩短的制造时间。通过在叶片模具外提供如玻璃纤维的纤维基材料作为预成型元件，可以将其快速布置在叶片模具中。有利地，预成型元件可制造成不同的尺寸。风力涡轮机叶片，特别是整体叶片，可包括夹层层压结构。预成型元件可具有相同的层压结构，使得每个预成型元件形成叶片的层压结构的一段。附加地或替代地，该夹层层压结构可由多个堆叠的预成型元件构成。
5、有利地，铺叠过程可在具有便于布置的合理工作高度的模具中进行。预成型元件的尺寸可被调整以有助于它们的制造和处理，特别是它们的手动放置，以避免由操作者搬运重物。另外，由于各个预成型元件的部件可在用于制造预成型元件的单独模具中以最佳可能的角度定向，因此与所有部件布置在较大的叶片模具中相比，可实现改进的填装质量。此外，在纤维垫的铺叠期间，尤其是在待制造的叶片部分的上部部段中，起皱的风险也显著降低。在如玻璃纤维或芯材料的预成型元件部件不正确放置的情况下，可以重新填装单独的预成型元件，并且可防止重新填装整个叶片模具。此外，预成型元件的铺叠过程对建筑物天花板高度、钢筋混凝土地板和/或起重机能力没有相同的要求，使得预成型元件的生产可在单独且更便宜的建筑物中进行，从而减少了叶片生产所需的空间。
6、该用于制造的方法可用于制造风力涡轮机叶片的至少一部分，因此待制造的风力涡轮机叶片部分是整个风力涡轮机叶片或风力涡轮机叶片的一部分。作为风力涡轮机叶片的一部分，例如，可制造风力涡轮机叶片的根部部段或风力涡轮机叶片的半壳体，该半壳体可连接到第二半壳体，以用于形成整个风力涡轮机叶片。风力涡轮机半壳体例如可使用胶合或者如螺栓或层压接头的机械连接来附接。
7、为了制造风力涡轮机叶片部分，一个或多个预成型元件被布置在模具的模制表面上。预成型元件可被单独地提升至模具。还可将多个预成型元件在模具外部组装，从而形成架，其中，该架被提升并放置在模具中。这允许将多个预成型元件作为一个单元同时放置。首先布置在模制表面上的预成型元件在叶片的周界的一个部段上延伸。还可将多个预成型元件放置在模具中，其中，预成型元件彼此相邻地布置，使得该多个预成型元件在待制造的叶片部分的周界的一个部段上延伸。例如，叶片部分的周界的一半可被布置在模制表面上的预成型元件覆盖。还可能的是，多于或少于一半的周界由预成型元件形成。
8、叶片部分的周界的形状可取决于风力涡轮机叶片部分的由预成型元件形成的部分。例如，周界在风力涡轮机叶片的根部部段中可为圆形或近似圆形，或者其在远离根部并朝向末梢的部段中可具有翼型的剖面形状。还可制造风力涡轮机叶片等的半壳体，其中，在这种情况下，叶片部分的周界的一个部段由布置在模制表面上的预成型元件形成。
9、为了允许该另外的预成型元件覆盖待制造的叶片部分的整个周界，至少一个层压支撑元件被布置在布置在模具的模制表面上的预成型元件上。该层压支撑元件允许将该另外的预成型元件布置在层压支撑元件上，使得待制造的叶片部分的整个周界可由布置在模制表面上和层压支撑元件上的预成型元件形成。
10、预成型元件布置在层压支撑元件的顶部上允许减少或省略工艺步骤，如至少在待制造的叶片部分的部段中用纤维垫周向环绕。这可提高布置的质量并且减少操作者必须在高处完成的工作。
11、层压支撑元件例如可以是所谓的心轴，其填充待制造的风力涡轮机叶片部分的内部。特别地，为了便于布置，可使用多于一个层压支撑元件。特别地，可以使用两个或更多个心轴，其在待制造的风力涡轮机叶片部分的整个纵向长度上延伸，并且在叶片部分的弦向方向上彼此邻接。层压支撑元件或心轴相应地也可被用作在树脂灌注过程中使用的真空袋的支撑元件。
12、在布置用于制造叶片部分的预成型元件和/或另外的部件之后，预成型元件至少部分地以树脂灌注，以用于铸造叶片部分。特别地，仅包括纤维材料层的预成型元件可被完全灌注。在包括纤维材料层和刚性芯结构两者的预成型元件中，至少纤维材料层可用树脂灌注，因为根据所使用的芯结构，树脂灌注到芯结构中可能是不可能的。灌注特别是在真空辅助工艺中发生，例如在真空辅助树脂传递模制工艺中发生，并且树脂特别是在灌注之后固化，以相应地凝固并形成刚性的风力涡轮机叶片或风力涡轮机叶片部分。
13、优选地，一个或多个纤维垫沿待制造的叶片部分的纵方向与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于使用模具(7)在基于树脂的铸造过程中制造风力涡轮机叶片(2)的至少一部分(6)的方法，其中，至少一个预成型元件(9)、至少一个另外的预成型元件(10)以及至少一个层压支撑元件(11)被布置在所述模具(7)中，其中，所述预成型元件(9)被布置在所述模具(7)的模制表面(8)上并且在待制造的叶片部分(6)的周界的一个部段上延伸，其中，所述层压支撑元件(11)被布置在所述预成型元件(9)上，并且所述另外的预成型元件(10)被布置在所述层压支撑元件(11)上，其中，所述预成型元件(9)和所述另外的预成型元件(10)在待制造的叶片部分(6)的整个周界上延伸，其中，所述预成型元件(9、10)至少部分地以树脂灌注，以用于铸造所述叶片部分(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一个或多个纤维垫沿待制造的叶片部分(6)的纵向方向与所述预成型元件(9、10)相邻地布置在所述模制表面(8)和所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间、所述预成型元件(9、10)中的至少一者上和/或所述层压支撑元件(11)和所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间。
3.根据
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预成型元件(9、10)以如下方式布置，即使得两对或更多对相邻的周向邻接的预成型元件(9、10)的接触表面(22)在所述周向方向上具有偏移，和/或两对或更多对相邻的纵向邻接的预成型元件(9、10)的接触表面(21)在所述纵向方向上具有偏移。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，一对(20)邻接的预成型元件(9、10)的邻接边缘形成接头连接，其中，所述接头连接在所述预成型元件(9、10)的布置期间连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述邻接的预成型元件(9、10)的至少一部分，使用包括布置在纤维材料的至少一个内层(26)和至少一个外层(27)之间的芯区段(25)的预成型元件(9、10)，其中，两个相邻布置的预成型元件(9、10)的所述内层(26)、所述外层(27)和/或所述芯区段(25)各自形成对接接头或斜接接头。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，两个相邻布置的预成型元件(9、10)的所述内层(26)、所述芯区段(25)和/或所述外层(27)之间的接头布置成具有朝向彼此的周向和/或纵向偏移。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少两个另外的预成型元件(10)被布置在所述层压支撑元件(11)上，其中，所述另外的预成型元件(10)沿周向方向布置成从待制造的叶片部分(6)的周界的顶点(31)偏移。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预成型元件(9、10)被设置在至少一个支撑装置(13)上，其中，所述支撑装置(13)包括一个或多个支撑区段(14、15)，所述支撑区段(14、15)以与待制造的风力涡轮机叶片部分(6)中的预成型元件(9、10)的形状相对应的形状支撑所述预成型元件(9、10)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预成型元件(9、10)使用提升装置(12)，特别是适应性和/或自动化提升装置，来布置在所述模制表面(8)上和/或所述层压支撑元件(11)上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个预制部件(16)和/或至少一个传感器装置被布置在所述模制表面(8)和所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间、所述层压支撑元件(11)和/或所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间和/或所述预成型元件(9、10)中的至少一者上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根部区段(17)、梁结构(18、19)、抗剪腹板和/或避雷针被用作预制部件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预成型元件(9、10)被布置在所述模具(7)的对应于风力涡轮机叶片(2)的根侧端部的部分中，特别是布置在对应于风力涡轮机叶片(2)的从其根侧端部起的翼展向长度的10％至30％的部分中。
14.根据前述权利要求中任一项制造的风力涡轮机叶片部分。
15.风力涡轮机，其包括至少一个根据权利要求14所述的风力涡轮机叶片部分(6)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于使用模具(7)在基于树脂的铸造过程中制造风力涡轮机叶片(2)的至少一部分(6)的方法，其中，至少一个预成型元件(9)、至少一个另外的预成型元件(10)以及至少一个层压支撑元件(11)被布置在所述模具(7)中，其中，所述预成型元件(9)被布置在所述模具(7)的模制表面(8)上并且在待制造的叶片部分(6)的周界的一个部段上延伸，其中，所述层压支撑元件(11)被布置在所述预成型元件(9)上，并且所述另外的预成型元件(10)被布置在所述层压支撑元件(11)上，其中，所述预成型元件(9)和所述另外的预成型元件(10)在待制造的叶片部分(6)的整个周界上延伸，其中，所述预成型元件(9、10)至少部分地以树脂灌注，以用于铸造所述叶片部分(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一个或多个纤维垫沿待制造的叶片部分(6)的纵向方向与所述预成型元件(9、10)相邻地布置在所述模制表面(8)和所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间、所述预成型元件(9、10)中的至少一者上和/或所述层压支撑元件(11)和所述预成型元件(9、10)中的至少一者之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，多个预成型元件(9、10)被布置在所述模制表面(8)上和/或所述层压支撑元件(11)上，其中，相邻布置的预成型元件(9、10)在待制造的叶片部分(6)的周向方向和/或纵向方向上邻接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预成型元件(9、10)以如下方式布置，即使得两对或更多对相邻的周向邻接的预成型元件(9、10)的接触表面(22)在所述周向方向上具有偏移，和/或两对或更多对相邻的纵向邻接的预成型元件(9、10)的接触表面(21)在所述纵向方向上具有偏移。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，一对(20)邻接的预成型元件(9、10)的邻接边缘形成接头连接，其中，所述接头连接在所述预成型元件(9、10)的布置期间连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述邻接的预成型元件(9、10)的至少一部分，使用包括布置在纤维材料的至少一个内层(26)和至少一个外层(27)之间的芯区段(25)的预成型元件(9、10)，其中，两个相邻布置的预成型元...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·尼尔森，M·尼尔森，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。