模具的靜電消除裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于消除諸如風(fēng)力渦輪機葉片模具等模具的靜電電荷的裝置，所述裝置包括：所述模具內(nèi)的用于加熱所述模具的模塑表面的區(qū)域的加熱絲；連接至所述加熱絲的電源電路；和連接在所述加熱絲與所述電源電路之間的靜電消除電路的中間繼電器，所述中間繼電器能夠在加熱模式與接地模式之間切換，以此選擇性地在所述加熱模式中將所述加熱絲電連接至所述電源電路或者在所述接地模式中將所述加熱絲電連接至電氣接地。根據(jù)本實用新型，能夠有效地減少電設(shè)備故障頻率和維護成本。
【專利說明】模具的靜電消除裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種消除模具的，特別是風(fēng)力渦輪機葉片模具的靜電電荷的裝置。特別地，本實用新型涉及能夠在風(fēng)力葉片生產(chǎn)流程期間內(nèi)消除風(fēng)力渦輪機葉片模具的靜電電荷的裝置。該裝置特別適用應(yīng)用于電加熱風(fēng)力渦輪機葉片模具。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為安全、綠色的可再生能源的風(fēng)能已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。近年來，風(fēng)力渦輪機葉片的生產(chǎn)技術(shù)不斷地得以發(fā)展和改進。目前的風(fēng)力渦輪機葉片通常具有大于50米的長度并且由纖維增強樹脂復(fù)合材料模塑而成。
[0003]因此，需要具有與要被模塑的風(fēng)力葉片的尺寸相對應(yīng)的模具表面的超大模具。在模塑過程期間內(nèi)，樹脂被固化，并且這通常需要對樹脂施加熱量以確保樹脂的有效、可靠的固化。通常通過配置在模塑表面的下方并且與電源連接的用于選擇性地將模塑表面的特定部分加熱到期望溫度的電加熱導(dǎo)電絲來提供熱量。模具的大的電加熱區(qū)域在整個風(fēng)力渦輪機葉片模具中占有的大的比重。
[0004]大量的高壓靜電能在葉片脫模過程期間內(nèi)產(chǎn)生，并且靜電放電將會危及現(xiàn)場人員的人身安全并且造成對加熱系統(tǒng)的電組件的損壞。
[0005]復(fù)合材料固化之后靜電集聚在模具中的問題也出現(xiàn)在不使用電加熱系統(tǒng)的模具中，例如，當(dāng)通過循環(huán)熱空氣烤箱來提供用于固化的熱量時。此外，靜電集聚在模具中的問題也出現(xiàn)在用于模塑風(fēng)力葉片以外的產(chǎn)品的模具中，尤其是出現(xiàn)在使用真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)來模塑更小的產(chǎn)品的模具中。當(dāng)模塑含有碳纖維的復(fù)合材料時，更有可能發(fā)生靜電集聚在模具中的問題。
[0006]這樣的問題的例子是:作業(yè)人員在脫模后去除自耗真空袋或觸摸被模塑部分時受到電擊；當(dāng)被模塑部分脫模時感生回到電加熱系統(tǒng)中的電流將電保險絲熔斷；電子控制系統(tǒng)內(nèi)的印刷電路板和其它電子組件的燒壞；以及當(dāng)模塑大的碳纖維部分時，這些事件的頻率增加。
實用新型內(nèi)容
_7] 本實用新型的目的
[0008]鑒于模具中，特別是如上討論的大型風(fēng)力渦輪機葉片模具中的靜電電荷的問題，本實用新型旨在有效地解決靜電放電的問題，并且旨在提供在復(fù)合材料產(chǎn)品生產(chǎn)過程期間內(nèi)，特別是在利用電加熱風(fēng)力渦輪機葉片模具的風(fēng)力渦輪機葉片模具的生產(chǎn)過程期間內(nèi)消除高壓靜電電荷的裝置。
[0009]因此，本實用新型提供了一種用于消除模具的靜電電荷的裝置，所述裝置包括:所述模具內(nèi)的用于加熱所述模具的模塑表面的區(qū)域的加熱絲；連接至所述加熱絲的電源電路；和連接在所述加熱絲與所述電源電路之間的靜電消除電路的中間繼電器，所述中間繼電器能夠在加熱模式與接地模式之間切換，以此選擇性地在所述加熱模式中將所述加熱絲電連接至所述電源電路或者在所述接地模式中將所述加熱絲電連接至電氣接地。
[0010]優(yōu)選地，所述模具是風(fēng)力渦輪機葉片模具。
[0011]可選地，所述裝置還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)在所述電源電路的輸出側(cè)并且用于在所述加熱模式與所述接地模式之間切換所述中間繼電器。
[0012]可選地，所述中間繼電器包括輸入火線(L)電力線和輸入零線(N)電力線，所述輸入火線(L)電力線和所述輸入零線(N)電力線通過所述中間繼電器分別與連接至所述加熱絲的輸出火線(L)電力線和輸出零線(N)電力線相互連接。
[0013]在一個優(yōu)選實施例中，在上述火線(L)電力線和上述零線(N)電力線中的至少一者上，各自的輸入電力線連接至與各自的輸出電力線選擇性地連接的供熱繼電器開關(guān)，并且地線與所述各自的輸出電力線連接并通過接地繼電器開關(guān)選擇性地連接至地(E)，所述供熱繼電器開關(guān)和所述接地繼電器開關(guān)被構(gòu)成為使得當(dāng)所述供熱繼電器開關(guān)斷開時，所述接地繼電器開關(guān)閉合，反之亦然。
[0014]在另一個優(yōu)選實施例中,在上述火線(L)電力線和上述零線(N)電力線中的兩者上，各自的輸入電力線連接至與各自的輸出電力線選擇性地連接的供熱繼電器開關(guān)，并且地線與所述各自的輸出電力線連接并通過接地繼電器開關(guān)選擇性地連接至地(E)，所述供熱繼電器開關(guān)和所述接地繼電器開關(guān)被構(gòu)成為使得當(dāng)所述供熱繼電器開關(guān)斷開時，所述接地繼電器開關(guān)閉合，反之亦然。
[0015]可選地，所述靜電消除電路包括由多個并聯(lián)的所述中間繼電器組成的陣列，每個所述繼電器對應(yīng)地電連接至用于對應(yīng)地加熱所述模塑表面的區(qū)域的多個加熱絲。
[0016]可選地，所述加熱絲是距所述模塑表面的距離為從2mm至20mm的嵌入的絲。
[0017]可選地，所述靜電消除電路位于所述模具的外圍之內(nèi)。
[0018]本實用新型利用了現(xiàn)有的加熱絲的優(yōu)點并且在所述加熱絲與加熱電控電路之間額外地安裝了中間繼電器。此外，為了切換加熱絲的電連接，雙位選擇開關(guān)被用于控制所述中間繼電器的狀態(tài)。
[0019]所述中間繼電器的兩種狀態(tài)分別起到以下兩種作用:
[0020]I)當(dāng)需要加熱模具時，所述加熱絲將被連接至電控電路并被通電以進行加熱。
[0021]2)當(dāng)模具需要被脫模時，所述加熱絲將被連接至電力系統(tǒng)的地線，以此將高壓靜電傳導(dǎo)至地線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]現(xiàn)在將參照附圖僅以示例的方式來說明本實用新型的實施例，其中:
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型的實施例的風(fēng)力渦輪機葉片模具的加熱和靜電電荷消除及接地電路的整體示意圖。
[0024]圖2是圖1的加熱和靜電電荷消除及接地電路中的中間繼電器的陣列的示意圖。
[0025]圖3是圖2中示出的陣列中包含的中間繼電器及相關(guān)電路的示意圖。

【具體實施方式】
[0026]參照圖1，風(fēng)力渦輪機葉片模具2在模塑表面下方設(shè)置有嵌入模具中的多個加熱絲4。為了圖示的清楚，僅示出了一些加熱絲4。加熱絲4被分隔成多個單獨的組，每個組被定位用于加熱風(fēng)力渦輪機葉片模具2的特定區(qū)域。圖1所示的加熱絲4可以包含于單個組中。
[0027]加熱絲4接收電力電路的電力線6上的電力。電力線6連接至加熱控制箱8，加熱控制箱8接收線10上的電力供給。靜電放電(ESD)線12引出于加熱控制箱8并接地。
[0028]加熱絲4優(yōu)選位于接近模具2的模塑表面以提供從模塑表面起的有效的靜電泄漏路徑，例如，嵌入的加熱絲距模塑表面2mm至20mm。
[0029]參照圖2，加熱控制箱8中的電力電路14包括連接至靜電消除電路16的+DC電力線18和O伏DC電力線24。轉(zhuǎn)換開關(guān)20在+DC電力線18上。靜電消除電路16連接至電力線18、24。靜電消除電路16包括由被指定為Rl、R2、R3......R18的多個并聯(lián)的中間繼電器26組成的陣列。當(dāng)然，在其它的實施例中，可以使用更大或更小數(shù)量的繼電器26，并且繼電器26的數(shù)量是根據(jù)模具尺寸和加熱區(qū)域的數(shù)量來選擇的。
[0030]典型地，靜電消除電路16位于風(fēng)力渦輪機葉片模具2的外圍內(nèi)。
[0031]當(dāng)閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)20時，繼電器Rl?R18通電并進入加熱模式。
[0032]相反，當(dāng)斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)20時，繼電器Rl?R18不通電并進入靜電消除模式。
[0033]圖3示出了作為示例的中間繼電器R1，并且其它的中間繼電器R2?R18的結(jié)構(gòu)和功能與繼電器Rl相同。
[0034]中間繼電器26包括輸入火線(L)電力線30和輸入零線(N)電力線32，它們通過中間繼電器26分別與連接至加熱絲4的輸出火線(L)電力線38和輸出零線(N)電力線46相互連接。
[0035]在火線(L)電力側(cè)，來自加熱控制箱8的部分28的輸入線30連接至第一繼電器開關(guān)36，第一繼電器開關(guān)36選擇性地連接至輸出L電力線38，并且地線40連接至輸出L電力線38并通過第二繼電器開關(guān)42選擇性地接地(E)。第一繼電器開關(guān)36和第二繼電器開關(guān)42被構(gòu)成為使得當(dāng)?shù)谝焕^電器開關(guān)36斷開時(如圖所示)第二繼電器開關(guān)42閉合，反之亦然。
[0036]在零線(N)電力側(cè)，輸入線32連接至第三繼電器開關(guān)44，第三繼電器開關(guān)44選擇性地連接至輸出N電力線46，并且地線48連接至輸出N電力線46并通過第四繼電器開關(guān)50選擇性地接地(E)。第三和第四繼電器開關(guān)44、50被構(gòu)成為使得當(dāng)?shù)谌^電器開關(guān)44斷開時(如圖所示)第四繼電器開關(guān)50閉合，反之亦然。
[0037]當(dāng)中間繼電器26通電時，第一和第三繼電器開關(guān)36、44閉合，且第二和第四繼電器開關(guān)42、50斷開。輸出L電力線38和輸出N電力線46分別接通以對加熱絲4供電。以這樣的方式，加熱控制箱8的輸出電力被加載至加熱絲4上，并且選擇性地對風(fēng)力葉片模具2的各個區(qū)域中的加熱絲4通電以進行加熱。
[0038]相反，當(dāng)中間繼電器26不通電時，第一和第三繼電器開關(guān)36、44斷開，且第二和第四繼電器開關(guān)42、50閉合。輸出L電力線38和輸出N電力線46通過各自的地線40、48連接至地E。因此，加熱絲4直接連接至地E，以此使得加熱絲4和風(fēng)力葉片模具2中的任何高壓靜電電荷通過中間繼電器26流向地，從而保護電力系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的電組件。
[0039]因此，本實用新型的方法通過使用位于加熱絲與加熱絲用的電源電路之間的靜電消除電路的中間繼電器使得加熱絲在加熱模式與接地模式之間進行切換。
[0040]本實用新型的裝置可以通過將中間繼電器系統(tǒng)安裝到現(xiàn)有的加熱控制系統(tǒng)，特別是通過在加熱絲與加熱控制箱之間添加中間繼電器來進行裝配。
[0041]盡管本實用新型的圖示實施例采用了風(fēng)力渦輪機葉片模具，但是可以在用于模塑復(fù)合材料的其它產(chǎn)品的模具中實施本實用新型。
[0042]當(dāng)被模塑的產(chǎn)品包含碳纖維時尤其適用本實用新型。
[0043]本實用新型的效果和優(yōu)勢
[0044]因為在產(chǎn)品(例如，風(fēng)力渦輪機葉片)生產(chǎn)處理中(特別是在脫模處理期間內(nèi))生成了靜電電荷，所以大量的高壓靜電放電會危及現(xiàn)場人員的人身安全并且造成對加熱系統(tǒng)的電組件的損壞。
[0045]通過采用本實用新型的裝置，當(dāng)靜電電荷被加熱絲傳導(dǎo)時，全模具表面靜電屏蔽網(wǎng)絡(luò)形成，這有助于將靜電傳導(dǎo)至地線，從而有效地防止了電組件損壞。借助本實用新型的裝置，將高壓靜電電荷導(dǎo)致的模具加熱系統(tǒng)故障停工時間從本實用新型實施前的每次脫模至少一次故障減少到每次脫模零次故障。因此，本實用新型能夠有效地減少電設(shè)備故障頻率和維護成本。
【權(quán)利要求】
1.一種用于消除模具的靜電電荷的裝置，其特征在于， 所述裝置包括:所述模具內(nèi)的用于加熱所述模具的模塑表面的區(qū)域的加熱絲；連接至所述加熱絲的電源電路；和連接在所述加熱絲與所述電源電路之間的靜電消除電路的中間繼電器， 所述中間繼電器能夠在加熱模式與接地模式之間切換，以此選擇性地在所述加熱模式中將所述加熱絲電連接至所述電源電路或者在所述接地模式中將所述加熱絲電連接至電氣接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)在所述電源電路的輸出側(cè)并且用于在所述加熱模式與所述接地模式之間切換所述中間繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述中間繼電器包括輸入火線(L)電力線和輸入零線(N)電力線，所述輸入火線(L)電力線和所述輸入零線(N)電力線通過所述中間繼電器分別與連接至所述加熱絲的輸出火線(L)電力線和輸出零線(N)電力線相互連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在上述火線(L)電力線和上述零線(N)電力線中的至少一者上，各自的輸入電力線連接至與各自的輸出電力線選擇性地連接的供熱繼電器開關(guān)，并且地線與所述各自的輸出電力線連接并通過接地繼電器開關(guān)選擇性地連接至地(E)，所述供熱繼電器開關(guān)和所述接地繼電器開關(guān)被構(gòu)成為使得當(dāng)所述供熱繼電器開關(guān)斷開時，所述接地繼電器開關(guān)閉合，反之亦然。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在上述火線(L)電力線和上述零線(N)電力線中的兩者上，各自的輸入電力線連接至與各自的輸出電力線選擇性地連接的供熱繼電器開關(guān)，并且地線與所述各自的輸出電力線連接并通過接地繼電器開關(guān)選擇性地連接至地(E)，所述供熱繼電器開關(guān)和所述接地繼電器開關(guān)被構(gòu)成為使得當(dāng)所述供熱繼電器開關(guān)斷開時，所述接地繼電器開關(guān)閉合，反之亦然。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述靜電消除電路包括由多個并聯(lián)的所述中間繼電器組成的陣列，每個所述中間繼電器對應(yīng)地電連接至用于對應(yīng)地加熱所述模塑表面的區(qū)域的多個加熱絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述加熱絲是距所述模塑表面的距離為從2mm至20mm的嵌入絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述模具是風(fēng)力渦輪機葉片模具。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述靜電消除電路位于所述模具的外圍內(nèi)。
【文檔編號】H05F3/02GK204131816SQ201420412404
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】王喜忠, 金星剛, 高永輝, 孫璐璐, 陸家麟 申請人:固瑞特模具（太倉）有限公司