專(zhuān)利名稱(chēng)：具有預(yù)制主橫梁蓋的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造具有預(yù)制主橫梁蓋的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的方法。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片通常由纖維強(qiáng)化塑料材料例如玻璃纖維與聚酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂的組合制造出。
背景技術(shù)：
公開(kāi)文獻(xiàn)EP0525263A1披露了一種用于制造纖維強(qiáng)化塑料部件的真空導(dǎo)入工藝。在該已知的工藝中，將多層纖維材料插入到模具中。在這些纖維材料層的下方和上方，分別設(shè)有通過(guò)多層由被稱(chēng)為剝離層片的層片制成的其它層與那些纖維材料層分開(kāi)的分配介質(zhì)。在模具的底面，在下分配介質(zhì)下方設(shè)有注入道，并且在上分配介質(zhì)上方設(shè)有抽吸道。通過(guò)抽吸道將氣密模具抽空，并且通過(guò)注入道吸入液體塑料材料。該材料通過(guò)下分配介質(zhì)分配在模具的整個(gè)區(qū)域上，并且完全滲透那些纖維材料層。在塑料材料已硬化之后，從纖維強(qiáng)化塑料中去除分配介質(zhì)和剝離層片。文獻(xiàn)W02007/038930A1披露了另一種制造纖維強(qiáng)化塑料部件的方法。在所述已知的方法中，采用多孔材料作為分配介質(zhì)，并且該多孔材料可以與注入的塑料材料粘接。在塑料已硬化之后，分配介質(zhì)保留在成品部件中。具體地說(shuō)，它能夠形成該部件的表面。具體地說(shuō)，在總長(zhǎng)例如為50m或更長(zhǎng)的特大型轉(zhuǎn)子葉片的情況下，由于強(qiáng)度的原因最好不僅采用玻璃纖維強(qiáng)化塑料材料而且還采用強(qiáng)度甚至更高的纖維材料。這對(duì)于主橫梁蓋尤其如此，它沿著轉(zhuǎn)子葉片的縱向方向延伸，而且形成轉(zhuǎn)子葉片的中央承載結(jié)構(gòu)并且吸收出現(xiàn)的彎曲力矩。碳纖維強(qiáng)化主橫梁蓋通常用于這樣類(lèi)型的轉(zhuǎn)子葉片。該碳纖維材料非常昂貴，并且因?yàn)槠湫阅?，尤其是其相?duì)于液體基體材料的流阻與玻璃纖維材料的流阻不同，所以通常最好預(yù)先制造出碳纖維強(qiáng)化主橫梁蓋。例如，它們可以在第一次真空導(dǎo)入工藝中在單獨(dú)模具中制造出。一旦塑料材料已硬化，則可以從所述模具中將預(yù)制主橫梁蓋取出并且插入到模具中以便制造出風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的半殼體。然后在第二制造步驟中加入半殼體的其它部件，并且在另一個(gè)真空注射成形過(guò)程中用液體塑料材料浸潰，因此將它們粘接在預(yù)制的主橫梁蓋上。預(yù)制主橫梁蓋在模具中的存在即不能被液體塑料材料浸潰的大型主體的存在對(duì)注入過(guò)程帶來(lái)了特定要求。這里還有，必須確保纖維材料的完全浸潰。與塑料的大體積聚合一樣，必須避免夾氣。為了在該情況下獲得可靠的制造過(guò)程，經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，最好在預(yù)制主橫梁蓋的周?chē)胁贾帽砻娣e較大的分配介質(zhì)，它促進(jìn)了液體塑料材料的快速均勻分配。這些結(jié)構(gòu)不相關(guān)的分配介質(zhì)由塑料材料完全浸潰并且一旦塑料材料已硬化則留在部件中。這明顯增大了轉(zhuǎn)子葉片的重量，并且尤其在轉(zhuǎn)子葉片與輪轂的連接區(qū)域中出現(xiàn)更高的負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
在這基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的在于在低風(fēng)險(xiǎn)工藝中提供一種制造具有預(yù)制主橫梁蓋的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的方法，該方法同時(shí)實(shí)現(xiàn)了部件重量減輕。該目的是通過(guò)具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所附的從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選實(shí)施方案。該方法用于制造具有預(yù)制主橫梁蓋的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件，并且包括以下步驟提供具有葉片根端和葉片末端的|吳具；將由纖維材料制成的至少一層外根部強(qiáng)化層插入到所述模具中；將所述預(yù)制主橫梁蓋布置在所述至少一層外根部強(qiáng)化層上；在所述主橫梁蓋上布置由纖維材料制成的至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層；將所述模具閉合；通過(guò)與所述主橫梁蓋橫向間隔開(kāi)布置的至少一條抽吸道從所述模具中抽出空氣；并且通過(guò)在所述主橫梁蓋下方且具有多個(gè)出口的第一注入道供給液體塑料材料；通過(guò)在所述主橫梁蓋上方且具有多個(gè)出口的第二注入道供給液體塑料材料。所述的制造方法步驟的順序當(dāng)然可以至少在一定程度上改變，并且在各個(gè)步驟之間當(dāng)然可以執(zhí)行其它步驟。例如，可以將其它材料層插入到模具中。所提供的方法可以具有限定了風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的外表面的內(nèi)表面。模具的長(zhǎng)度和寬度實(shí)際上分別對(duì)應(yīng)于部件的長(zhǎng)度和寬度，或者稍微更大。模具的長(zhǎng)度例如可以為30m或更長(zhǎng)、40m或更長(zhǎng)或50m或更長(zhǎng)，并且寬度例如可以為2m或更長(zhǎng)或3m或更長(zhǎng)。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件尤其可以涉及轉(zhuǎn)子葉片或預(yù)制部件的殼體，它包括主橫梁蓋和轉(zhuǎn)子葉片的根部區(qū)域或由它們構(gòu)成。模具具有葉片根端和葉片末端。如果在模具中所要制造的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片涉及半殼體，則模具的這些端部用于制造半殼體的形成葉片根部和葉片頂部的部件的那些部分。如果該部件不是(完整的)半殼體，則模具的所述端部也可以?xún)H僅代表其中制造出在成品轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部和葉片頂部附近的部件部分的那些模具區(qū)域。根部強(qiáng)化層由纖維材料例如玻璃纖維制成?？梢圆捎脝蜗颉㈦p向或多向鋪設(shè)的纖維材料棉麻布。根部強(qiáng)化層可以從模具的葉片根端即從所要制造的部件的葉片根部沿著朝著葉片末端的方向延伸出。它們通常不會(huì)在部件的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，而是終止在某一半徑位置處。根部強(qiáng)化層在葉片根部的區(qū)域中對(duì)部件進(jìn)行強(qiáng)化，并且使得負(fù)載從主橫梁蓋最好地傳遞到葉片根部中。由于強(qiáng)度的原因，這里主橫梁蓋封裝在內(nèi)和外根部強(qiáng)化層之間。至少一層外根部強(qiáng)化層插入到模具中的事實(shí)不是必然意味著，它與模具的內(nèi)部區(qū)域直接相鄰。相反，可以將其它材料布置在模具和至少一層外根部強(qiáng)化層之間，例如布置將在下面詳細(xì)描述的根部插入件、凝膠涂層或任意其它纖維材料?？梢栽谖挥谌~片根端處的區(qū)域中將至少一層外根部強(qiáng)化層插入到模具中。將預(yù)制主橫梁蓋布置在至少一層外根部強(qiáng)化層上。僅其總長(zhǎng)中的一部分可以位于外根部強(qiáng)化層上，并且尤其在葉片末端處的其另一個(gè)縱向部分位于模具的內(nèi)部區(qū)域上。當(dāng)然，也可以在模具和預(yù)制主橫梁蓋的所述部分之間和/或在至少一層外根部強(qiáng)化層和預(yù)制主橫梁蓋之間布置其它材料層。一旦已經(jīng)布置好主橫梁蓋，則將至少一層纖維材料內(nèi)根部強(qiáng)化層布置在預(yù)制主橫梁蓋上。針對(duì)外根部強(qiáng)化層給出的信息適用于內(nèi)根部強(qiáng)化層的材料和該材料在模具的葉片根部區(qū)域中的布置。當(dāng)然，也可以在主橫梁蓋和至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層之間布置其它材料。可以在所述葉片根端處的區(qū)域中將至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層插入模具中。至少一層外根部強(qiáng)化層和/或至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層可以在模具的整個(gè)寬度上延伸，并且該部件在其葉片根端處的橫截面可以基本上為半圓形，并且這些根部強(qiáng)化層可以在整個(gè)半圓上延伸。一旦已經(jīng)布置好內(nèi)外根部強(qiáng)化層和主橫梁蓋以及任選其它材料材料，則將模具閉合。例如用真空膜將模具閉合成不透氣。為此，整個(gè)裝置可以由該膜覆蓋，并且可以將模具的邊緣粘接在真空膜上以便氣密。然后通過(guò)至少一條抽吸道從模具中抽出空氣，因此在模具內(nèi)產(chǎn)生出真空或明顯低于大氣壓的壓力。同時(shí)或隨后，通過(guò)第一注入道和第二注入道供給要硬化的液體塑料材料，并且將該材料注入到抽真空的模具中。液體塑料材料例如可以為聚酯樹(shù)脂和/或環(huán)氧樹(shù)脂。供料例如可以通過(guò)利用軟管將注入道連接至裝有液體塑料材料的容器中來(lái)實(shí)現(xiàn)。該連接以及在模具內(nèi)形成的負(fù)壓使得塑料材料通過(guò)注入道吸入并且流進(jìn)模具的內(nèi)部。第一注入道具有位于主橫梁蓋下方和/或位于根部材料下方和/或位于根部插入件下方的多個(gè)出口。第一注入道及其多個(gè)出口可以結(jié)合到該模具中。出口尤其可以終止成與模具的內(nèi)部區(qū)域齊平。出口布置在主橫梁蓋下方，并且它們可以與主橫梁蓋間隔一定距離，并且“位于下方”這里與在部件制造期間形成的重力方向相關(guān)。液體塑料材料尤其是與通過(guò)第一注入道供給的材料相同的液體塑料材料然后通過(guò)具有位于主橫梁蓋上方的多個(gè)出口的第二注入道供給。“上方”在這里還與重力方向相關(guān)。第二注入道的出口同樣可以與主橫梁蓋間隔一定距離。第一注入道的出口可以直接與至少一層外根部強(qiáng)化層相鄰布置。但是，也可以在它們之間布置其它層，例如分配介質(zhì)或剝離層片。第二注入道的出口同樣可以緊挨著至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層布置。但是，這里還可以在它們之間布置其它層，尤其是分配介質(zhì)或玻璃層片。至少一條抽吸道與主橫梁蓋橫向間隔開(kāi)布置?！皺M向”指的是主橫梁蓋和模具的縱向方向。例如，至少一條抽吸道可以布置在模具的橫向邊緣處。具體地說(shuō)，可以采用兩條抽吸道，在模具的每個(gè)橫向邊緣處分別設(shè)置一條。利用在本發(fā)明中液體塑料通過(guò)位于主橫梁蓋下方和上方的第一和第二注入道供給以及利用相對(duì)于主橫梁蓋橫向布置的抽吸道抽吸空氣，從而在主橫梁蓋周?chē)哪切涌梢詫?shí)現(xiàn)可靠浸潰。所獲得的流道與注入道只是布置在插入到模具中的材料上側(cè)上的普通布置中相比更短。具體地說(shuō)，位于主橫梁蓋下方的區(qū)域通過(guò)位于那里并且屬于第一注入道的出口迅速并且可靠地浸潰。這在針對(duì)將模具抽真空時(shí)由位于主橫梁蓋下方的至少一層外根部強(qiáng)化層所受到的明顯壓實(shí)進(jìn)行考慮時(shí)也是一樣，因?yàn)椴贾闷渖戏降闹鳈M梁蓋用作壓力元件。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一注入道的出口居中地布置在主橫梁蓋下方以及模具的縱向部分上方。居中的布置促進(jìn)了塑料材料在主橫梁蓋下方的快速均勻分配。在一個(gè)實(shí)施方案中，多層外根部強(qiáng)化層在縱向部分中相互疊置，并且總厚度為Imm或更大。尤其在具有多層根部強(qiáng)化層的縱向部分中，塑料材料的完全浸潰存在問(wèn)題。因此，優(yōu)選的是，將其中布置有第一注入道的出口的縱向部分配置在所述區(qū)域中。在一個(gè)實(shí)施方案中，縱向部分只是在主橫梁蓋的總長(zhǎng)度的一部分上延伸。在模具的其它縱向部分中，其中不存在任何外根部強(qiáng)化或至少有少量外根部強(qiáng)化層，不必通過(guò)第一注入道進(jìn)行單獨(dú)供料。因此省略了在所述區(qū)域中形成出口以便獲得該部件在該區(qū)域中具有干凈表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，多層內(nèi)部和/或外部根部強(qiáng)化層相互疊置，并且這些層的總厚度隨著距離葉片根端的距離增大而在部件的縱向部分中減小。這樣逐漸減小的根部強(qiáng)化部出于強(qiáng)度的原因是有利的。在一個(gè)實(shí)施方案中，主橫梁蓋在該部件的縱向部分中的厚度隨著離葉片根端的距離增大而增大。具體地說(shuō)，主橫梁蓋可以朝著葉片根端變平，并且任選可以終止在離部件的葉片根端一定距離處。這促進(jìn)了力一方面在內(nèi)、外強(qiáng)化層之間并且另一方面在內(nèi)外強(qiáng)化層和主橫梁蓋之間的平穩(wěn)傳遞。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)第二注入道供料只是在通過(guò)第一注入道開(kāi)始供料之后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后開(kāi)始。供料的這種時(shí)間順序即使在塑料材料在主橫梁蓋上方和下方以不同的速度擴(kuò)散時(shí)也可以有助于避免夾氣以及形成均勻流動(dòng)前沿。在一個(gè)實(shí)施方案中，按照這樣的方式判斷時(shí)間，即在開(kāi)始通過(guò)第二注入道供料時(shí)，通過(guò)第一注入道供給的塑料材料變得分配在主橫梁蓋下方。尤其可以根據(jù)從經(jīng)驗(yàn)獲得的數(shù)值來(lái)判斷時(shí)間間隔。同樣可以在通過(guò)第一注入道供給的塑料在橫向上看起來(lái)位于主橫梁蓋下方時(shí)采用視覺(jué)控制。通過(guò)第二注入道供料可以在該連接部處開(kāi)始。這樣確保了在主橫梁蓋下方不會(huì)存在任何殘余的夾氣，這可能在制造過(guò)程的剩余步驟期間不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在插入至少一層外根部強(qiáng)化層之前，將預(yù)制根部插入件插入在模具的葉片根端處。預(yù)制根部插入件尤其由纖維強(qiáng)化塑料材料制成。與主橫梁蓋相同，它可以預(yù)制在單獨(dú)模具中。在將根部插入件插入到模具中以便制造部件時(shí)，根部插入件的材料已經(jīng)硬化。根據(jù)插入件尤其在葉片根端處在模具的整個(gè)寬度上形成半圓，并且例如在Im至4m的長(zhǎng)度上從葉片根端朝著葉片末端延伸。采用這種預(yù)制根部插入件是已知的，并且用于對(duì)葉片根部作出進(jìn)一步強(qiáng)化；這對(duì)于在與輪轂連接的葉片連接部處實(shí)現(xiàn)足夠的承載能力而言是需要的。這種預(yù)制根部插入件例如可以由30層或更多的纖維材料例如50-70層構(gòu)成。預(yù)制這些龐大的纖維強(qiáng)化單體部件出于成本的原因是合理的，但是在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的進(jìn)一步制造中會(huì)出現(xiàn)其它問(wèn)題，因?yàn)轭A(yù)制根部插入件在給液體塑料材料提供屏障物方面與主橫梁蓋類(lèi)似。根據(jù)本發(fā)明塑料材料不僅從上側(cè)而且還通過(guò)第一注入道的供給促進(jìn)了甚至在與根部插入件相鄰的區(qū)域中尤其在與主橫梁蓋相關(guān)的過(guò)渡區(qū)域中的完全浸潰。在一個(gè)實(shí)施方案中，根部插入件和主橫梁蓋在部件的縱向部分中重疊。在根部插入件和主橫梁蓋之間設(shè)有至少一層外根部強(qiáng)化層，這必須用液體塑料材料浸透。出于強(qiáng)度原因，該布置是合理的，但是對(duì)于液體塑料材料的注入而言是苛刻的，因?yàn)樵谥丿B區(qū)域中塑料材料必須在自身不容易浸透的兩個(gè)主體之間注入。在本發(fā)明中，在主橫梁蓋下方的第一注入道促進(jìn)了該過(guò)程，并且從該注入道開(kāi)始塑料材料可以在所述兩個(gè)單獨(dú)部件之間流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在其中根部插入件與主橫梁蓋重疊的縱向部分中，其尺寸隨著與葉片根端的距離增大而減小。這促進(jìn)了力的均勻傳遞。
在一個(gè)實(shí)施方案中，已經(jīng)將分配介質(zhì)布置在根部插入件和主橫梁蓋之間。該分配介質(zhì)可以是多孔和/或開(kāi)孔結(jié)構(gòu)和/或形成有空腔或形成有通道的結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)促進(jìn)了液體材料在由分配介質(zhì)形成的層中的快速和均勻的分配。一旦塑料材料硬化，分配介質(zhì)留在該部件中。它可以由液體塑料材料滲透并且潤(rùn)濕，并且可以這樣與之粘接，從而一旦塑料材料硬化，則與分配介質(zhì)相鄰的那些層牢固地相互粘接。在根部插入件和主橫梁蓋之間的分配介質(zhì)使得布置在該區(qū)域中的至少一層外根部強(qiáng)化層可靠浸透。優(yōu)選的是，分配介質(zhì)只是布置在所述兩個(gè)預(yù)制部件之間。另外或者可選的是，分配介質(zhì)任選可以布置在位于主橫梁蓋下方或者位于至少一層外根部強(qiáng)化層下方并且與在根部插入件和主橫梁蓋之間的重疊區(qū)域相鄰的縱向部分中。優(yōu)選使得所述分配介質(zhì)的面積最小，并且該面積例如可以為2m2或更小。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將其它纖維材料層插入到模具中，并且形成風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的外部區(qū)域。具體地說(shuō)，對(duì)于這些其它層而言可以采用玻璃纖維材料。其它層可以與主橫梁蓋橫向相鄰布置，并且主橫梁蓋這里具有與其它層粘接的橫向連接部分。在主橫梁蓋的預(yù)制期間的特殊可能性在于，與其它層對(duì)應(yīng)的纖維材料與由另一種纖維材料制成的主橫梁蓋一起預(yù)制出，從而外殼的位于實(shí)際主橫梁蓋下方并且在橫向相鄰的其它層的區(qū)域中的外部區(qū)域由單一材料構(gòu)成。在主橫梁蓋上形成所述橫向連接部分可以促進(jìn)與其它層的牢固粘接。在一個(gè)實(shí)施方案中，其它層與根部插入件的遠(yuǎn)離葉片根端的一側(cè)相鄰，其中在該側(cè)處，根部插入件具有與其它層粘接的連接部分。該方法在實(shí)現(xiàn)在根部插入件和其它層之間的粘接方面是成功的，并且滿(mǎn)足嚴(yán)格的強(qiáng)度要求。


下面將參照在兩幅圖中所示的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為通過(guò)本發(fā)明方法制造出的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的縱向剖面的簡(jiǎn)化示意圖。圖2同樣為圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件沿著在圖1中的A-A表示的剖面剖開(kāi)的橫截面的簡(jiǎn)化示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示出用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的模具10。該模具10具有從模具的葉片根端14延伸至第一徑向位置16的第一注入道12。模具10與葉片根端14相對(duì)的端部被稱(chēng)為葉片末端18。根部插入件20插入到模具10中，并且由50至70或更多層玻璃纖維材料預(yù)制成。根部插入件20的外側(cè)與模具10的內(nèi)側(cè)直接接觸。根部插入件20延伸至模具10的葉片根端14附近，在那里其端部形成成品風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的葉片根端。根部插入件20最初在葉片根端14附近厚度均勻，然后在第二徑向位置22處開(kāi)始按照楔形方式逐漸減小直到根部插入件20最終終止在第三徑向位置24處。在根部插入件20上方設(shè)有分配介質(zhì)26，其用虛線(xiàn)顯示出并且沿著模具10的縱向方向在根部插入件20的逐漸減小的一部分縱向剖面上延伸并且沿著朝著模具10的葉片末端18的方向稍微延伸超過(guò)第一徑向位置16。在根部插入件20和分配介質(zhì)26上方，設(shè)有多層外根部強(qiáng)化層28。這些層由織物材料構(gòu)成，并且從根部插入件20的葉片根端沿著朝著模具的葉片末端18的方向延伸到第四徑向位置30，第四徑向位置30被布置成比在第三徑向位置24處的根部插入件20的葉片末端更靠近葉片末端，而且比在第一徑向位置16處的第一注入道12的葉片末端更靠近葉片末端。大致從第三徑向位置24處開(kāi)始，外根部強(qiáng)化層28的總厚度減小直到到達(dá)第四徑向位置30。通過(guò)連續(xù)地減小這些層的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)厚度逐漸減小。在外根部強(qiáng)化層28上方，在該實(shí)施例中已經(jīng)布置有由碳纖維強(qiáng)化材料制成的預(yù)制主橫梁蓋32。從與外根部強(qiáng)化層28的葉片根端間隔開(kāi)布置的其葉片根端34開(kāi)始到位于第四徑向位置30處的外根部強(qiáng)化層28的葉片末端，主橫梁蓋32直接位于外根部強(qiáng)化層28上。在第四徑向位置30和其布置在模具10的葉片末端18附近的端部36之間，主橫梁蓋32直接位于模具10的內(nèi)側(cè)上。在該圖中可看到的間隙是由于用來(lái)繪制該圖的技術(shù)而導(dǎo)致的。主橫梁蓋32沿著朝著其葉片根端34的方向從根部插入件20終止的第三徑向位置24開(kāi)始稍微變小。該主橫梁蓋32還朝著其葉片末端36逐漸變小，但是該圖沒(méi)有顯示出。多層內(nèi)根部強(qiáng)化層38布置在主橫梁蓋32上方。這些可以在該部件的與外根部強(qiáng)化層28相同的縱向剖面上延伸，但是它們也可以比根部強(qiáng)化層28更長(zhǎng)或更短。其總厚度通過(guò)朝著第四徑向位置30的連續(xù)層減少而減小，并且這同樣適用于外根部強(qiáng)化層28。在與葉片根端相鄰的內(nèi)根部強(qiáng)化層的短縱向部分中，它們具有均勻的總厚度，與其它縱向部分相比通過(guò)其它額外層而增大。從圖2中可以看到本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子部件的其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其中對(duì)于圖1的部件采用相同的附圖標(biāo)記。圖2顯示出穿過(guò)由在圖1中的A-A表示的平面的橫截面。該剖面位于部件的葉片根部附近，并且該部件的橫截面是半圓形，這也是正在葉片根部處的情況。模具10相應(yīng)地也是半圓形，并且安放在位于裝配車(chē)間的地板42上的兩個(gè)支座40上。容易這樣區(qū)分結(jié)合到模具10的內(nèi)側(cè)中的第一注入道12，其出口(未示出)終止成與模具10的內(nèi)側(cè)齊平。第一注入道12被居中定位在主橫梁蓋32下方。根部插入件20直接插入到模具中，并且其橫截面同樣是半圓形。在這上方為外根部強(qiáng)化層28，其上大致在模具的中央(相對(duì)于寬度)布置有主橫梁蓋32。在根部插入件20和外根部強(qiáng)化層28之間布置有分配介質(zhì)26，并且在該說(shuō)明書(shū)中只是在主橫梁蓋32的總寬度的一部分上延伸，但是也可以更寬。在主橫梁蓋32上方并且相對(duì)于其橫向設(shè)置內(nèi)根部強(qiáng)化層38。與根部插入件20相同，根部強(qiáng)化層28、38實(shí)際上在模具10的整個(gè)寬度上延伸，這意味著它們形成延伸至模具的橫向邊緣44附近的半圓。在模具10的橫向邊緣44的區(qū)域中，還設(shè)有抽吸道，這些未示出。在圖2中只是顯示出第二注入道46的布置。該注入道設(shè)置在主橫梁蓋32上方，在該圖中未示出的向下朝向的其出口與內(nèi)根部強(qiáng)化層38相鄰。第一注入道12和第二注入道46每條都沿著模具10的縱向方向延伸。所采用的附圖標(biāo)記列表10 模具12 第一注入道14 模具10的葉片根端
16第一徑向位置
18模具10的葉片末端
20根部插入件
22第二徑向位置
24第三徑向位置
26分配介質(zhì)
28外根部強(qiáng)化層
30第四徑向位置
32主橫梁蓋
34主橫梁蓋的葉片根端
36主橫梁蓋的葉片末端
38內(nèi)根部強(qiáng)化層
40模具10的支座
42底座
44模具10的邊緣
46第二注入道
權(quán)利要求
1.一種用于具有預(yù)制主橫梁蓋(32)的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的制造方法，其包括以下步驟提供具有葉片根端(14)和葉片末端(18)的|吳具(10);將由纖維材料制成的至少一個(gè)外根部強(qiáng)化層(28)插入到所述模具(10)中；將所述預(yù)制主橫梁蓋(32)布置在所述至少一個(gè)外根部強(qiáng)化層(28)上；在所述模具(10)中在所述主橫梁蓋(32)上布置由纖維材料制成的至少一個(gè)內(nèi)根部強(qiáng)化層(38)；將所述模具(10)閉合；通過(guò)與所述主橫梁蓋(32)間隔一定橫向距離布置的至少一個(gè)抽吸道從所述模具(10) 中抽出空氣；以及通過(guò)在所述主橫梁蓋(32)下方并具有多個(gè)出口的第一注入道(12)供給液體塑料材料；通過(guò)在所述主橫梁蓋(32)上方并具有多個(gè)出口的第二注入道(46)供給液體塑料材料。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述第一注入道(12)的出口居中地分布并且在所述主橫梁蓋(32 )下方以及在所述模具(10 )的縱向部分上方。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中多個(gè)外根部強(qiáng)化層(28)在縱向部分中相互疊置，并且總厚度為Imm或更大。
4.如權(quán)利要求2或3所述的制造方法，其中所述縱向部分只是在所述主橫梁蓋(32)的總長(zhǎng)度的一部分上延伸。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述多個(gè)內(nèi)根部強(qiáng)化層和/或外根部強(qiáng)化層(28，38)相互疊置，并且這些層的總厚度隨著距離葉片根端的距離增大而在所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的縱向部分中減小。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述主橫梁蓋(32)在所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的縱向部分中的厚度隨著距離所述葉片根端的距離增大而增大。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中通過(guò)所述第二注入道(46)的供給只是在通過(guò)所述第一注入道(12)開(kāi)始供給之后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后開(kāi)始。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其中按照這樣的方式判斷所述時(shí)間，即在開(kāi)始通過(guò)所述第二注入道(46)供給時(shí)，通過(guò)所述第一注入道(12)供給的塑料材料分配在所述主橫梁蓋(32)下方。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中在插入所述至少一層外根部強(qiáng)化層 (28)之前，將預(yù)制的根部插入件(20)插入在所述模具(10)的葉片根端處。
10.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其中將所述根部插入件(20)和所述主橫梁蓋(32) 在所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的縱向部分中重疊地布置。
11.如權(quán)利要求9或10所述的制造方法，其中，在其內(nèi)根部插入件與主橫梁蓋(32)重疊的縱向部分中，所述根部插入件(20)隨著與葉片根端的距離增大而漸縮。
12.如權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中將分配介質(zhì)(26)布置在所述根部插入件(20 )和所述主橫梁蓋(32 )之間。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中將其它纖維材料層插入到所述模具中，并且形成所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的外部區(qū)域。
14.如權(quán)利要求13所述的制造方法，其中所述其它纖維材料層與所述主橫梁蓋(32)橫向相鄰布置，并且所述主橫梁蓋(32)具有與所述其它纖維材料層粘接的橫向連接部分。
15.如權(quán)利要求13或14所述的制造方法，其中所述其它纖維材料層與所述根部插入件 (20)的遠(yuǎn)離葉片根端的一側(cè)相鄰，其中在所述一側(cè)處，所述根部插入件(20)具有與所述其它纖維材料層粘接的連接部分。
全文摘要
一種用于制造具有預(yù)制主橫梁蓋的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片部件的方法，包括以下步驟提供具有葉片根端和葉片末端的模具；將由纖維材料制成的至少一層外根部強(qiáng)化層(28)插入到所述模具中；將所述預(yù)制主橫梁蓋布置在所述至少一層外根部強(qiáng)化層上；在所述主橫梁蓋上布置由纖維材料制成的至少一層內(nèi)根部強(qiáng)化層；將所述模具閉合；通過(guò)與所述主橫梁蓋橫向間隔開(kāi)布置的至少一條抽吸道從所述模具中抽出空氣；并且通過(guò)在所述主橫梁蓋下方具有多個(gè)出口的第一注入道供給液體塑料材料；通過(guò)在所述主橫梁蓋上方具有多個(gè)出口的第二注入道供給液體塑料材料。
文檔編號(hào)B29C70/54GK102990937SQ20121029355
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者M·弗蘭科斯基, D·奧斯蒂納特 申請(qǐng)人:德國(guó)恩德能源有限公司