用于將風輪機葉片的分段固定至模具的固定裝置的制造方法
【專利摘要】為了將風輪機的轉子葉片(1)的葉片分段(1a)固定至制造所述葉片分段(1a)的模具(20a)，提供一種固定裝置(10)，所述固定裝置包括：第一部分(11)，該第一部分用于在所述固定延伸部上選擇性地施加夾緊力；以及第二部分(12)，該第二部分用于將所述固定裝置固定至所述模具。在所述固定裝置(10)中，所述第一部分與所述第二部分之中的一者中包括具有螺紋結構的圓柱部分(15a)以及環繞所述圓柱部分并且接合所述螺紋結構的螺紋抵接結構(15b)。相應的另一部分包括孔隙(14)以及位于所述孔隙內的具有第二抵接結構(16a)的凹口。所述孔隙(14)適于接納所述圓柱部分(15a)，使得所述圓柱部分(15a)沿其圓柱軸線伸出所述孔隙(14)，所述第二抵接結構(16a)適于接合所述螺紋抵接結構(15b)并且在所述螺紋抵接結構(15b)上沿平行于所述圓柱軸線的方向施加作用力。所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的一者包括橫向開口(18)，所述橫向開口(18)允許相應的另一部分的保持腹板(19a)抵接在該橫向開口中。
【專利說明】
用于將風輪機葉片的分段固定至模具的固定裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種固定裝置(特別是用于將風輪機葉片分段固定至模具的固定裝置)、一種具有此固定裝置的用于制造風輪機葉片分段的模具、一種用于制造風輪機葉片分段的方法以及一種具有該葉片分段的風輪機。【背景技術】
[0002]風輪機葉片通常由諸如玻璃纖維或者碳纖維加強塑料之類的模具材料制成。這樣的風輪機葉片通常制成半體或者半體的分段。通過在相應的模具中模制各個分段而制造葉片半體或者葉片半體的分段。當模制的兩個分段的半體仍位于各自的模具中時通過使其上下疊置而使這兩個模制的分段半體相互連接。例如，模具中的一者可以固定在對應的另一模具上方。這樣，上部的模具布置在另一模具上方，來自上部模具的相應的上部分段面向下。在此情況下，存在這樣的風險:葉片分段脫離模具；以及任一葉片分段由于跌落而受損或者與另一分段不對準。
[0003]為了將上部分段保持在模具中，文獻EP2308670A1公開了一種用于將風輪機葉片的分段固定至供制造葉片分段的模具的固定裝置，其中，葉片分段具有固定部。固定裝置包括:用于在葉片分段的固定部可移除地將葉片分段固定至模具的第一部分；以及用于將固定裝置固定至模具的第二部分。EP2308670A1涉及多種這樣的固定裝置，這些固定裝置構造成將模制的葉片半體按壓并且/或者夾緊至模具，使得葉片半體固定在模具中并且/或者固定在模具上。
[0004]EP1695813B1涉及通過利用模具內的真空制造風輪機葉片。上部葉片模具半體與下部葉片模具半體成形成產生終止于固定部分的相應的葉片制造凸緣，葉片制造凸緣繞位于相應的模具半體上的固定邊緣模制。葉片半體可以繞唇形模具邊緣模制以有助于在上部模具半體在下部模具半體的頂上旋轉并定位的過程中固定葉片半體。
[0005]本發明的目的是提供在制造此風輪機葉片分段的過程中風輪機葉片分段固定至模具的改進。
【發明內容】

[0006]雖然所附獨立權利要求中限定了本發明，但是從屬權利要求、下文的描述以及附圖中闡明了其他方面。
[0007]根據第一方面，本發明提供一種用于將風輪機的轉子葉片的葉片分段固定至制造所述葉片分段的模具的固定裝置，其中，所述葉片分段具有固定延伸部，所述固定裝置包括:第一部分，該第一部分用于在所述葉片分段的所述固定延伸部處將此葉片分段固定至所述模具；以及第二部分，該第二部分用于將所述固定裝置固定至所述模具。所述固定裝置包括夾緊力結構與保持機構中的至少一者。所述夾緊力機構包括:孔隙以及凹口，第二抵接結構位于所述孔隙內，所述孔隙與所述凹口布置在所述第一部分與所述第二部分之中的一者中；具有螺紋結構的圓柱部分以及環繞所述圓柱部分并且接合所述螺紋結構的螺紋抵接結構；以及第三抵接結構，該第三抵接結構布置在所述第一部分與所述第二部分之中的另一者中。所述孔隙適于接納所述圓柱部分，使得所述圓柱部分沿其圓柱軸線伸出所述孔隙， 所述第二抵接結構適于接合所述螺紋抵接結構并且在所述螺紋抵接結構上沿平行于所述圓柱軸線的方向施加作用力，并且所述第三抵接結構適于接受來自所述圓柱部分的沿朝向所述第一抵接結構的方向的作用力以施加所述夾緊力。所述保持結構包括:布置在所述第一部分與所述第二部分之中的一者中的橫向開口；以及布置在所述第一部分與所述第二部分之中的另一者上的保持腹板，所述保持腹板適于沿插入方向插入到所述橫向開口中，其中，所述橫向開口適于鎖定所述保持腹板的在垂直于所述插入方向和所述夾緊力方向的方向上的移動。
[0008]根據第二方面，本發明提供一種模具，在該模具中至少制造風輪機葉片的分段。
[0009]根據第三方面，本發明提供用于在模具中制造風輪機葉片或者風輪機葉片的分段的方法。
[0010]根據第四方面，本發明提供根據第一方面的固定裝置的用途。
[0011]根據第五方面，本發明可以提供包括根據第三方面的步驟的用于建造風輪機的方法。
[0012]目的還延及根據所附權利要求15的固定裝置。【附圖說明】
[0013]參照附圖借助實施例解釋本發明的實施方式，在附圖中:
[0014]圖1示出了風輪機用的轉子葉片；
[0015]圖2示出了根據圖1的轉子葉片的側視圖；
[0016]圖3示出了容納葉片半體分段的模具的剖面圖；
[0017]圖4A示出了具有根據本發明的固定裝置的一個實施方式的模具凸緣的細節的立體圖；
[0018]圖4B示出了圖4A的具有根據本發明的固定裝置的另一實施方式的模具凸緣的細節的立體圖，其中固定裝置的第一部分被從固定裝置的第二部分拆卸掉；
[0019]圖5A示出了根據本發明的固定裝置的一個實施方式的立體圖；
[0020]圖5B示出了根據本發明的固定裝置的一個實施方式的立體圖，其中，固定裝置的第一部分被從固定裝置的第二部分拆卸掉；
[0021]圖6A示出了固定裝置的帶有圓柱部分的第二部分以及固定裝置的第一部分的螺母的立體圖；
[0022]圖6B示出了固定裝置的第一部分的立體圖；以及[〇〇23]圖7示出了根據本發明的固定裝置的另一實施方式的俯視圖。【具體實施方式】
[0024]圖1示出了風輪機的轉子葉片1。轉子葉片1包括葉根le，該葉根適于將轉子葉片1 附接至風輪機轉子的轉子輪轂。轉子葉片1還包括葉梢ld，該葉梢位于轉子葉片1的關于葉根le的相反端。轉子葉片1還包括位于視圖一側上的前邊緣If以及位于相對側上的后邊緣 lg，前邊緣If與后邊緣lg均從葉根le延伸至葉梢Id。前邊緣If具有幾乎平直或者僅僅略微彎曲的周線，后邊緣lg具有明顯彎曲的形狀，當從葉根le看時，在三分之一葉片長度內具有明顯凸起。在操作過程中，轉子葉片1將繞轉子輪轂旋轉，使得前邊緣If面朝旋轉方向并且后邊緣lg尾隨轉子葉片的移動，同時轉子葉梢Id追尋轉子的圓周。
[0025]圖2是根據圖1的箭頭A-A的、關于轉子葉片1的后邊緣lg的視圖。轉子葉片1大致具有翼狀形狀，轉子葉片1的剖面具有位于轉子葉片1的前邊緣If與后邊緣lg之間的凸形輪廓。而且，葉梢Id相當薄，葉根le具有多邊形或者圓形形狀，并且轉子葉片1的輪廓線大部分平直延伸或者在其間凸狀延伸。因此，轉子葉片1包含體積。為了獲得這樣的體積，轉子葉片 1由通常沿后邊緣lg和前邊緣le分離的葉片半體la、lb組成。因此，每個葉片半體均至少具有轉子葉片1的后邊緣lg與前邊緣If的一部分。在特別長的葉片(例如50米以上)的情況下， 公知分段制造葉片，即，沿葉片的縱向以及/或者寬度方向將葉片(或者葉片半體)分成較小的葉片分段。葉片半體la、lb或者分段由諸如由玻璃纖維或者碳纖維加強的塑料之類的模具材料在模具中模制而成。在模制過程中，模具材料沿模具排列，并且模具表面限定葉片半體la、lb或者分段的外表面。
[0026]在圖2的實施方式中，轉子葉片1由上部葉片半體la與下部葉片半體lb組成。在其他實施方式中，上部葉片半體la與下部葉片半體lb進一步分成分段。上部葉片半體la與下部葉片半體lb在連接表面lc處彼此附接，該連接表面沿前邊緣If從葉根le延伸至葉梢Id并且經過后邊緣lg延伸回至葉根le。
[0027]術語上部葉片半體與下部葉片半體指的是在轉子葉片1安裝以及裝配期間當上部葉片半體la布置在下部葉片半體lb頂上以附接至此時轉子葉片的葉片半體。
[0028]在進一步詳細描述本發明的實施方式之前，先論述本發明的一些總體方面。一種用于將風輪機的轉子葉片的葉片分段固定至制造所述葉片分段的模具的固定裝置，其中， 所述葉片分段具有固定延伸部，所述固定裝置包括:第一部分，該第一部分包括第一抵接結構以在所述葉片分段的所述固定延伸部上選擇性地施加夾緊力；以及第二部分，該第二部分用于將所述固定裝置固定至所述模具。所述固定裝置包括夾緊力結構與保持機構中的至少一者。所述夾緊力機構包括:孔隙以及位于所述孔隙內的具有第二抵接結構的凹口，所述孔隙與所述凹口布置在所述第一部分與所述第二部分之中的一者中；具有螺紋結構的圓柱部分以及環繞所述圓柱部分并且接合所述螺紋結構的螺紋抵接結構；以及第三抵接結構， 該第三抵接結構布置在所述第一部分與所述第二部分之中的另一者中。所述孔隙適于接納所述圓柱部分，使得所述圓柱部分沿其圓柱軸線伸出所述孔隙，所述第二抵接結構適于接合所述螺紋抵接結構并且在所述螺紋抵接結構上沿平行于所述圓柱軸線的方向施加作用力，并且所述第三抵接結構適于接受來自所述圓柱部分的沿朝向所述第一抵接結構的方向的作用力以施加所述夾緊力。所述保持結構包括:布置在所述第一部分與所述第二部分之中的一者中的橫向開口；以及布置在所述第一部分與所述第二部分之中的另一者上的保持腹板，所述保持腹板適于沿插入方向插入到所述橫向開口中，其中，所述橫向開口適于鎖定所述保持腹板在垂直于所述插入方向和所述夾緊力方向的方向上的移動。
[0029]在一些實施方式中，所述橫向開口從所述孔隙延伸并且允許所述圓柱部分沿垂直于所述圓柱軸線的方向移動到所述孔隙中。
[0030]在一些實施方式中，所述保持腹板平行于所述圓柱軸線延伸。
[0031]在一些實施方式中，所述第一部分包括第一抵接結構以在所述葉片分段的所述固定延伸部上施加所述夾緊力，所述第一抵接機構對準所述圓柱部分的所述圓柱軸線。
[0032]在一些實施方式中，所述第一部分與所述第二部分中的包括所述圓柱部分的所述一者還包括支架，該支架具有第一末端以及第二末端，所述支架將所述圓柱部分保持在所述第一末端與所述第二末端之間，所述第一末端與所述第二末端包括所述第三抵接結構， 使得所述第一末端與所述第二末端對準所述圓柱軸線并且將所述圓柱部分連接至所述第一部分與所述第二部分中的所述一者。
[0033]在一些實施方式中，所述保持腹板在所述第一末端與所述第二末端之間延伸，所述保持腹板剛性連接至所述支架并且剛性連接至所述第一部分與所述第二部分中的所述一者。
[0034]在一些實施方式中，所述圓柱部分包括驅動末端，該驅動末端伸出所述第一末端與所述第二末端中的一者以旋轉地調節所述圓柱部分。
[0035]在一些實施方式中，所述第一部分可以包括手柄附接部。具體地說，所述第一部分 11可以包括手柄附接部11a。
[0036]在一些實施方式中，所述圓柱部分被永久接納于所述第一部分與所述第二部分中的一者中。
[0037]—種用于制造風輪機用的轉子葉片的葉片分段的模具，所述葉片分段具有固定延伸部，該模具包括:用于形成所述葉片分段的中空部;位于所述中空部的邊緣處的緣；凸緣， 這些凸緣從所述邊沿垂直延伸并且遠離所述中空部延伸；以及前述實施方式所述的固定裝置，所述固定裝置布置在所述凸緣上，使得所述固定裝置的所述第一部分布置成選擇性地將夾緊力作用在所述邊沿上，并因此將所述固定延伸部夾緊在所述第一部分與所述邊沿之間。
[0038]—種用于在模具中制造風輪機用的轉子葉片的方法，所述轉子葉片包括具有固定延伸部的第一和第二葉片分段，所述方法包括:將所述第一葉片分段設置在根據前述實施方式所述的模具的所述中空部中，使得所述中空部面向上并且所述固定部分覆蓋在所述邊沿上;設置所述固定裝置的所述第一部分，并且將所述固定延伸部夾緊在所述第一部分與所述模具的所述邊沿之間；以及將所述第二葉片分段設置在另一模具的所述中空部中，使得所述中空部面向上。所述方法還包括轉動所述模具使得具有所述第一葉片分段的所述中空部面對位于所述另一模具的所述中空部中的所述第二葉片分段;將所述第一葉片分段布置在所述第二葉片分段上；以及松開在所述第一部分與所述邊沿之間的所述固定延伸部。
[0039]在一些實施方式中，將所述固定延伸部緊夾在所述第一部分與所述邊沿之間的步驟包括經由所述第一部分的所述第一抵接結構朝所述邊沿在所述固定延伸部上施加夾緊力。
[0040]在一些實施方式中，通過旋轉所述圓柱部分產生所述夾緊力，使得所述螺紋抵接結構遠離所述邊沿行進并且抵靠所述凹口內的所述第二抵接結構。
[0041]在一些實施方式中，設置所述固定裝置的所述第一部分的步驟包括使所述圓柱部分沿垂直于所述圓柱軸線的方向穿過所述橫向開口移動到所述孔隙中，使得所述螺紋抵接結構被接納在所述凹口部中。
[0042]在建造風輪機的過程中，根據前述實施方式中的至少一者制造轉子葉片。[〇〇43]圖3示出了用于生產轉子葉片1的葉片半體la、lb的上模具20a與下模具20b。通過在上模具20a與下模具20b中模制各個上部葉片半體la與下部葉片半體lb而分別制造上部葉片半體la與下部葉片半體lb。上模具20a與下模具20b均包括相應的中空部以接納用于葉片半體la、lb的材料并且用以形成并限定上部葉片半體la與下部葉片半體lb的相應形狀。 例如，纖維材料與聚合物一起填充并且/或者層疊在模具20a、20b的中空部中。然后，使模具中的材料固化。一旦上部葉片半體la與下部葉片半體lb固化，就將上部葉片半體la定位在下部葉片半體lb的頂上以使上部葉片半體la與下部葉片半體lb彼此附接。為此目的，仍容納有上部葉片半體la的上部模具20a根據箭頭100旋轉并且布置在仍位于相應的模具20b中的下部葉片半體lb的頂上。在一些實施方式中，上部模具20a與下部模具20b之間有鉸鏈以引導所述旋轉(未示出)。因此，在旋轉過程中以及上部葉片半體la布置在下部葉片半體lb 上之前，存在上部葉片半體la掉出上部模具20a的風險，或者在旋轉過程中以及上部葉片半體la穩固布置在下部葉片半體lb上之前上部葉片半體la至少移位。[〇〇44]在圖3中所示的實施方式中，上部葉片半體la的模具20a與下部葉片半體lb的模具 20b分別在前邊緣If處沿著連接部lc在中空部的邊緣處設置有第一邊沿21以及在后邊緣lg 處沿著連接部lc在中部部的邊緣處設置有第二邊沿24。在模制葉片過程中，上部葉片半體 la的延伸部布置成覆在前邊緣If處的第一邊沿21以及后邊緣lg處的第二邊沿24上。第一邊沿21與第二邊沿24形成背離模具20a的中空部的表面。在一些實施方式中，第一邊沿21與第二邊沿24在上部模具20a的用于葉梢Id的部分彼此鄰接。上部模具20a還包括鄰近位于轉子葉片1的前邊緣處的第一邊沿21的第一凸緣22,第一凸緣22遠離第一邊沿21延伸并且遠離上部模具20a的中空部延伸。在一些實施方式中，第一凸緣22垂直于第一邊沿21延伸。上部模具20a還包括遠離第二邊沿24延伸并且遠離上部模具20a的中空部延伸的第二凸緣23。在一些實施方式中，第二凸緣23垂直于第二邊沿24延伸。在其他實施方式中，第一邊沿21與第二邊沿24分別朝第一凸緣22與第二凸緣23傾斜，使得第一邊沿21和第一凸緣22以及第二邊沿24和第二凸緣23分別形成銳角。在一些實施方式中，第一凸緣22與第二凸緣23相對于彼此共面。第一凸緣22與第二凸緣23適于接納如下文介紹的固定裝置，此固定裝置將上部葉片半體la固定至上部模具20a。為此目的，固定裝置附接至第一凸緣22和第二凸緣23并且將上部葉片半體la的延伸部壓在第一邊沿21和第二邊沿24上。
[0045]圖4A示出了具有發明的固定裝置10的第一凸緣22和第一邊沿21的立體圖。固定裝置10包括用于將葉片半體la的延伸部夾在模具20a的第一邊沿21上的第一部分11上。固定裝置10還包括用于將固定裝置10剛性附接至模具20a的第一凸緣22的第二部分12。[〇〇46]特別的是，第一部分11包括第一抵接結構13,該第一抵接結構適于在葉片半體的延伸部上施加夾緊力使得葉片半體的延伸部夾在第一抵接結構13與第一邊沿21之間。第二部分12適于當第一部分11在葉片半體的延伸部上施加夾緊力時支撐該第一部分。[〇〇47] 如下文更詳細地解釋的，第一部分11通過夾在第二部分12與第一邊沿21之間而被保持在適當位置。如果釋放夾緊力，可從第二部分12與第一凸緣22移除第一部分11。在一些實施方式中，第一部分11包括手柄附接部11a以附接用于手動移除第一部分11的手柄lib。 在其他實施方式中，手柄附接部適于接合安置/移除裝置(未示出)。[〇〇48]第一部分11還包括軸17以將從第二部分12受到的力傳遞至第一抵接結構13。軸17 還包括附接構件17b以將抵接結構13可釋放地附接至軸17。在一些實施方式中，附接構件 17b是螺釘并且適于通過旋開而被釋放。這樣，第一抵接結構13可更換成適應第一邊沿21的不同形狀或者更換成提供可變的抵接面以適應不同的纖維加強聚合物。
[0049]圖4B示出了固定裝置10,第一部分11被從第二部分12拆卸掉。由于從第二部分12 拆卸掉了第一部分，可以看到第一部分11的夾緊驅動器15。而且，因為解除了第一部分11的夾緊驅動器15,所以可以看到位于第二部分12中的孔隙14。解除之后，第二部分12中的孔隙 14面對第一部分11中的夾緊驅動器15。同樣地，恰在第一部分11的夾緊驅動器15與第二部分12的孔隙14接合之前，夾緊驅動器15與孔隙14相互面對。當第一部分的夾緊驅動器15沒接合第二部分12的孔隙14時，第一部分11的第一抵接結構13在第一邊沿21上不施加力，從而上部葉片半體la的延伸部可以布置在第一邊沿21處或者從第一邊沿21移除。
[0050]當第二部分12固定附接至第一凸緣22時，可以用放置/移除裝置或者用手移除解除的第一部分11。[〇〇511在圖4B中所示的實施方式中，第一抵接結構13與第一部分11成一體。這使得能夠簡化第一部分11的制造，因為不必提供用于附接構件的容納部。當第一抵接結構13的特征適合大量轉子葉片材料以及/或者形狀還有第一邊沿21的材料以及/或者形狀時，這樣的結構尤其適宜。
[0052]固定裝置10的第二部分12還包括至少一個用于將第二部分12固定附接至第一凸緣22的附接構件12a(例如至少一個螺釘)。[〇〇53]圖5A更詳細地示出了類似圖4A和圖4B的固定裝置10的固定裝置10。如上文表明的，固定裝置10包括第一部分11與第二部分12。第一部分包括支架19,如下文進一步解釋的，該支架將夾緊驅動器15保持于凹口中。[〇〇54]在圖5A中所示的實施方式中，第一部分11包括在第一抵接結構13與支架19之間、 位于軸17中的出入孔隙17a。出入孔隙17a適于安置用于將第一抵接結構13附接至軸17的附接構件17b。在多種實施方式中，出入孔隙17a布置在軸17的一側上，或者居中布置并且軸17 的連接支架19與第一抵接結構13的部分位于出入孔隙的兩側。[〇〇55] 第二部分12的包含孔隙14的部分緊密配合到支架19的凹口中，但是當第二部分12 的孔隙部分接合位于支架19的凹口中的夾緊驅動器15時允許第一部分11沿夾緊力方向相對于第二部分12—定程度地移動。如圖5A中所示，夾緊驅動器15的驅動末端15c在第一部分 11的背離第一抵接結構13的一側突出。驅動末端15c是可見的，而夾緊驅動器15的其余部分布置在孔隙14中，并且驅動末端15c用于旋轉地調節夾緊驅動器15的圓柱部分15a，從而調節夾緊驅動器的夾緊力。[〇〇56]如圖5A中另外示出的，第二部分12包括對準栓12b，該對準栓適于在閉合模具20a、 20b時使上部模具20a對準在下部模具20b上。為此目的，相應的另一模具具有與對準栓12b 相配的孔。在其他實施方式中，第二部分也可以具有測量構件以指示第一模具20a在第二模具20b上的對準、接近度、壓力或者表示上部模具20a與下部模具20b的相互關系的其他任一參數。[〇〇57]圖5B更詳細地示出了圖4B的固定裝置10。如之前表明的，在此實施方式中，第一抵接結構13與第一部分11成一體，使得第一抵接結構13、軸17以及支架19形成一體結構。在多種實施方式中，支架19具有第一末端19b與第二末端19c，第一末端19b與第二末端19c將夾緊驅動器15保持在其間。第一末端19b與第二末端19c中的至少一者包括接受來自夾緊驅動器15的調節的夾緊力的第三抵接結構。在其他實施方式中，抵接結構13、軸17以及夾緊驅動器15相互對準。而且，第一抵接結構13與軸17適于對準由夾緊驅動器15產生的夾緊力。支架 19將夾緊驅動器15保持就位并從而使夾緊力取向，尤其通過第一末端19b與第二末端19c相對于彼此的位置而使夾緊力取向，此位置大致確定夾緊力F1的方向。在多種實施方式中，第一末端19b與第二末端19c布置成使得第二末端19c布置在第一末端19b和第一抵接結構13 之間。[〇〇58] 夾緊驅動器15包括圓柱部分15a以及諸如螺母之類的螺紋抵接結構15b。此圓柱部分15a具有位于其圓周處的螺紋結構，并且螺紋抵接結構15b具有接合圓柱部分15a的螺紋結構的內螺紋。因此，通過旋轉圓柱部分15a，螺紋抵接結構15b可以沿圓柱部分移動或者可以在沿圓柱部分15a的方向上被推動。第三抵接結構適于鎖定夾緊驅動器15朝第一抵接結構13的移位。因而第三抵接結構適于接受調節的夾緊力。在多種實施方式中，第三抵接結構在第一末端1%與第二末端19c中的至少一者中形成為供圓柱部分15a沿其圓柱軸線抵接的表面。例如，第二末端19c形成作為第三抵接結構的抵接面，并且圓柱部分15a的頂部適于壓靠該抵接面。在描述的實施方式中，抵接面形成在位于第二末端19c中的盲孔19d的底部以接納頂部并且使頂部穩固在抵接面上，其中，盲孔的側壁防止頂部側向移位。在另一實施例中，圓柱部分15a具有緊縮部，第一末端19b形成為接合此緊縮部。在另一實施例中，第一末端19b將圓柱部分15a接納于直徑與圓柱部分15a的直徑相似的孔中。在此實施例中，夾緊驅動器15包括螺絲頭，該螺栓頭的直徑大于圓柱部分15a的直徑。在圖5B的實施方式中，螺絲頭與驅動末端15c布置在一起。夾緊驅動器15適于使螺絲頭抵接在第一末端19b中的孔的邊緣上，使得孔的邊緣形成第三抵接結構。
[0059]夾緊驅動器15包括用于旋轉圓柱部分15a的驅動末端15c。驅動末端15c具有用于螺絲刀或者適于旋轉驅動圓柱部分的任一裝置的接合結構，以便沿圓柱部分移動螺紋抵接結構15b并且/或者沿沿圓柱部分推動螺紋抵接結構15b，因此產生夾緊力F1。夾緊驅動器15 還包括諸如扣環或者彈性擋圈15d之類的緊固保持器以將圓柱部分保持在第一支架末端 19b與第二支架末端19c之間。
[0060]第二部分12包括孔隙14,該孔隙適于接納夾緊驅動器15使得夾緊驅動器15突出孔隙14。[〇〇611 孔隙14布置在第二部分12的一側。第二部分12布置在上部模具20a的第一凸緣22 上，使得孔隙14朝第一模具20a的第一邊沿21延伸通過第二部分12。孔隙14具有橫向開口 18,使得孔隙14具有U形剖面輪廓，該孔隙具有兩個彼此相對的側翼，并且開口 18朝第二部分12的所述一側開放。孔隙14適于接納夾緊驅動器15的通過橫向開口的圓柱部分15a，使得圓柱部分無需沿孔隙的長度移動穿過該孔隙。
[0062]孔隙14還包括凹口部分16,使得在孔隙的截面中，孔隙的側翼之間的距離增大。在凹口 16與孔隙14的其余部分之間的過渡部分處設置第二抵接結構16a，該第二抵接結構適于沿朝模具20a的第一邊沿21的方向抵接夾緊驅動器15的螺紋抵接結構15b。另外，第二抵接結構16a面朝第一邊沿21的方向。孔隙14在尺寸上設計成接納夾緊驅動器15的圓柱部分 15a，并且凹口 16適于接納螺紋抵接結構15b。螺紋抵接結構15b具有外直徑，該外直徑比孔隙14的其余部分的側翼之間的距離大，并且因此至少在螺紋抵接結構15b接合圓柱部分15a 的螺紋結構時該外直徑不配合到孔隙14的其余部分中。凹口 16還延伸穿過橫向開口 18,使得螺紋抵接結構能被推動穿過橫向開口 18的凹口 16。
[0063]當具有螺紋抵接結構15b的圓柱部分15a被接納在孔隙14中時，螺紋抵接結構15b 被接納在凹口 16中。當圓柱部分旋轉時，螺紋抵接結構會抵接孔隙14的第二抵接結構16a。 通過使螺紋抵接結構15b抵接第二抵接結構16a，圓柱部分15a與其一起朝第一邊沿21及第一部分11推動。以此方式，具有第一抵接結構13的第一部分11將上部葉片半體la的延伸部夾在第一邊沿21上。因此，上部葉片半體la固定至上部模具20a。
[0064]支架19還包括保持腹板19a，該保持腹板在支架19的第一末端19b與第二末端19c 之間延伸。保持腹板19a緊配合到第二部分12的孔隙14的橫向開口 18中。保持腹板19a適于承受垂直于夾緊力F1的方向(尤其是沿第一凸緣22的法線方向)的力。[0〇65]在其他實施方式中，橫向開口與孔隙被壁(未不出)分開。在這些實施方式中的某些中，圓柱部分與保持腹板永久布置在孔隙與橫向開口中。在這些實施方式中的某些中，沒有支架，并且圓柱部分與保持腹板平行于軸延伸，使得圓柱部分與保持腹板可以從孔隙面對邊沿的那一側分別插入到孔隙與橫向開口中。[〇〇66]在圖5B中所示的實施方式中，第二部分12還包括用于接納栓12b的接納器12c，或者包括位于相對的下部模具20b的凸緣處的相應結構。[〇〇67]圖6A示出了接納于第二部分12的孔隙14中的夾緊驅動器15。當第二部分12借助附接構件12a附接至第一凸緣22時，夾緊驅動器垂直于圓柱部分15a的圓柱軸線移動到孔隙14 中。此時，圓柱部分15a伸出螺紋抵接結構15b，并且圓柱部分15a的螺紋結構接合螺紋抵接結構15b的螺紋。如圖6A中的實施方式中所示，孔隙14具有U形剖面，該孔隙具有位于兩側的側翼。凹口 16由位于相互面對的側翼的內表面上的位置處的凹口部分形成。凹口部分伸出孔隙的橫向開口 18,使得螺紋抵接結構15b可以穿過橫向開口 18被推到凹口 16中并且能再沿相反方向被拉出。第二抵接結構16a布置在從凹口部分到孔隙14的側翼的其余部分的過渡處。當第二部分12附接至第一凸緣22時，第二抵接結構16a面對模具20a的第一邊沿21并且抵接夾緊驅動器以朝第一邊沿21施加力。[〇〇68] 為了使螺紋抵接結構15b沿圓柱部分15a移動，驅動末端15c適于接納諸如螺絲刀之類的相應旋轉裝置或者工具(未示出)，并且適于根據相應工具的動作旋轉。圓柱部分15a 伴隨驅動末端15c的旋轉而旋轉。
[0069]在圖5A與圖5B中描繪的實施方式中，驅動末端15c具有陰性內六角頭以接納旋轉裝置。圖6A還示出了緊固保持器15d，該緊固保持器布置在圓柱部分15a上以防止圓柱部分 15a滑出支架19(圖6A中未示出)。
[0070]圖6B示出了第一部分11。在圖6B中的實施方式中，支架19內的保持腹板19a在支架 19的第一末端19b與第二末端19c之間并且平行于夾緊驅動器的圓柱部分15a延伸。保持腹板將有效承受由橫向于夾緊力方向上的力引起的彎曲力矩，使得夾緊驅動器15與其圓柱部分15a不必承受這些力。特別由于重力在上部模具20a轉到下部模具20b的頂上時會具有在第一凸緣22的表面的法線方向上的分力而可能產生這樣的分力。
[0071]如能在圖6B中看到的，通過旋轉驅動末端15c，圓柱部分15a相應地旋轉，并且由于圓柱部分的螺紋結構以及螺紋抵接結構15b的內螺紋，螺紋抵接結構根據箭頭200沿圓柱部分15a行進。[〇〇72]如圖6B的實施方式中所示，保持腹板19a具有淺凹口 19a ’，該淺凹口使得螺紋抵接結構能夠沿保持腹板19a自由行進而不阻礙該螺紋抵接結構的行進路徑。除此之外，在所描繪的實施方式中的保持腹板19a伸出至緊貼圓柱部分15a，從而為位于橫向開口 18的區域中的孔隙14的側翼(S卩，為橫向開口 18的側翼)提供大的抵接面。當上部模具20a以第一凸緣22 面向下取向時，保持腹板19a承受第一部分11上的重力。因此，在操作過程中，保持腹板19a 或者抵接橫向開口 18的一個側翼，或者抵接橫向開口 18的兩個側翼之間的斜面。[〇〇73]在其他實施方式中，保持腹板在橫向開口的位置處布置在第二部分處。在這些實施方式中，橫向開口布置在第一部分上。[〇〇74] 上述實施方式中已經示出并說明了夾緊驅動器15布置在第一部分11上，該第一部分是這樣的部分，此部分可移除以使得能夠將上部葉片半體la與葉片1分別安置至模具 20a、20b以及分別從模具20a、20b移除。
[0075]在其他實施方式中，夾緊驅動器15連同圓柱部分15a、螺紋抵接結構15b、驅動末端 15c以及緊固保持器15d布置在第二部分中，該第二部分是固定至上部模具20a的第一凸緣 22的不動部分。在這樣的實施方式中，孔隙14提供第二抵接結構16a，并且凹口 16布置在可移除的第一部分上。
[0076]圖7示出了固定裝置10的另一實施方式。在本實施方式中，橫向開口與孔隙被位于其間的壁隔開。圓柱部分15a布置在該孔隙中。在此實施方式中，第二末端19c包括第三抵接結構，并且圓柱部分15a抵靠第一部分11的第二末端19c的第三抵接結構。在一些實施方式中，第二末端19c設置有中空部以接納圓柱部分15a的頂部15e。第三抵接結構適于接受來自圓柱部分的朝向第一抵接結構13的方向上的力以沿朝向第一抵接結構13以及朝向第一邊沿21的方向施加夾緊力。
[0077]當螺紋抵接結構15b從第二抵接結構16a被釋放時，圓柱部分15a可從第二末端19c 撤出，從而釋放第一部分11與第二部分12以及與第一邊沿21的接合。在此實施方式中，圓柱部分15a在整個操作期保持于孔隙以及第二部分12內，因為螺紋抵接結構15b被永久接納于凹口 16中并且圓柱部分15a永久旋擰穿過螺紋抵接結構15b，使得圓柱部分在眾多使用周期內不被從第二部分釋放。在其他實施方式中，每當第一部分11要夾靠第一邊沿21時，圓柱部分15a就旋擰到螺紋抵接結構中。
[0078]在所描繪的實施方式中，第一部分提供呈懸臂型構造的保持腹板19a，即，保持腹板19a僅于一端處支撐在第一部分11處，該端靠近第一抵接結構13。如上文所表明的，當第一部分11被夾緊至第一邊沿21時，保持腹板19a平行于圓柱部分15a延伸。在所描繪的實施方式中，保持腹板19a適于或沿朝凹口 16的方向或沿平行于圓柱軸線的方向插入到橫向開口中，即，保持腹板可以從面對第一邊沿21的那一側插入到橫向開口中。[〇〇79]在其他實施方式中，第一部分不具有保持腹板，并且第一部分僅用于將上部葉片半體的延伸部夾緊至第一邊沿21，在第一邊沿21和第一凸緣22成銳角的布置中尤為如此， 從而需要較少的保持力。
[0080]下文中借助實施例解釋用于利用根據所描繪的實施方式的固定裝置10制造葉片分段la的方法。可通過變型用于制造葉片分段的現有方法而實施本方法。
[0081]首先，布置上部模具20a，上部葉片半體la面向上布置在中空部中。為了將上部葉片半體la緊固至上部模具20a，上部葉片半體la的延伸部布置成覆蓋第一邊沿21，使得延伸部的最外部面向第一凸緣22,固定的第二部分22附接至第一凸緣22。第一部分11與其第一抵接結構13—起布置成將上部葉片半體la的延伸部保持在第一邊沿21與第一抵接結構13之間。夾緊驅動器15的圓柱部分15a通過橫向開口 18移動到孔隙14中，使得螺紋抵接結構 15b被接納在凹口部分16中。[〇〇82]驅動末端15c旋轉，使得螺紋抵接結構15b遠離第一邊沿21行進并且抵靠凹口 16內的第二抵接結構16a。因此，逐漸獲得夾緊力F1，并且夾緊力F1將上部葉片半體la的延伸部保持在第一邊沿21與第一抵接結構13之間。當上部葉片半體la反轉而放置在下部葉片半體 lb上時，固定裝置10防止上部葉片半體la在上部模具20a內的任何移位或者防止上部葉片半體la從上部模具20a掉出。當上部模具20a位于下部模具20b上方時，夾緊力F1在上部葉片半體la的延伸部與第一邊沿21之間以及上部葉片半體la的延伸部與第一抵接結構13之間提供大的摩擦力。因此，來自固定裝置10的夾緊力F1抵抗上部葉片半體la的重力。在第一邊沿21朝第一凸緣22傾斜的實施方式中，夾緊力F1也作用在第一部分11上，并且將第一部分 112按壓在第一凸緣22上。這樣，上部葉片半體la的重量尤其由第一邊沿21保持。在第一邊沿21垂直于第一凸緣22的其他實施方式中，夾緊力F1將延伸部保持至邊沿21并且保持至第一部分11，第一部分11由位于第二部分12的橫向開口 18中的保持腹板19a對抗重力而保持。 一旦上部葉片半體la布置在下部葉片半體lb上，夾緊驅動器15的驅動末端15c就會反向旋轉，使得螺紋抵接結構15b朝著第一邊沿21向回行進，從而減小夾緊力fl。然后移除第一部分11〇
[0083]尤其在第一邊沿21朝第一凸緣22傾斜的實施方式中，上部葉片半體la的延伸部是柔韌的，使得延伸部能從第一邊沿21與第二邊沿24滑落以便移除。一旦轉子葉片1被模制成并且從上部模具20a與下部模具20b移除，就從葉片1移除上部葉片半體la的延伸部。
[0084]附圖標記
[0085]1轉子葉片
[0086]la上部葉片半體
[0087]lb下部葉片半體
[0088]lc連接表面
[0089]Id葉梢
[0090]le葉根[〇〇91]If前邊緣
[0092]lg后邊緣
[0093]1〇固定裝置[〇〇94]11第一部分[〇〇95]11a手柄附接部
[0096]lib手柄[〇〇97]12第二部分
[0098]12a附接構件
[0099]12b栓[〇1〇〇]12c接納器
[0101]13第一抵接結構[〇1〇2]14孔隙[〇1〇3]15夾緊驅動器
[0104]15a圓柱部分[〇1〇5]15b螺紋抵接結構
[0106]15c驅動末端[〇1〇7]15d緊固保持器
[0108]15e頂部
[0109]16凹口[〇11〇]16a第二抵接結構
[0111]17軸
[0112]17a出入孔隙
[0113]17b附接構件
[0114]18橫向開口
[0115]19支架[〇116]19a保持腹板
[0117]19a’淺凹口
[0118]19b第一末端
[0119]19c第二末端
[0120]19d盲孔
[0121]20a上部模具
[0122]20b下部模具
[0123]21第一邊沿
[0124]22第一凸緣
[0125]23第二凸緣
[0126]24第二邊沿
[0127]1〇〇箭頭
[0128]200箭頭
[0129]F1夾緊力
【主權項】
1.一種用于將風輪機的轉子葉片(1)的葉片分段(la)固定至制造所述葉片分段(la)的 模具(20a)的固定裝置，其中，所述葉片分段(la)具有固定延伸部，所述固定裝置包括:第一部分(11)，該第一部分包括第一抵接結構(13)以在所述葉片分段(la)的所述固定 延伸部上選擇性地施加夾緊力；以及第二部分(12)，該第二部分用于將所述固定裝置固定至所述模具，其特征在于:所述固定裝置包括至少一個夾緊力結構以及至少一個保持機構；所述夾緊力機構包括:孔隙(14)以及位于所述孔隙(14)內的具有第二抵接結構(16a)的凹口(16)，所述孔隙 (14)與所述凹口(16)布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的一者中；具有螺紋結構的圓柱部分(15a)以及環繞所述圓柱部分(15a)并且接合所述螺紋結構 的螺紋抵接結構(15b);以及第三抵接結構，該第三抵接結構布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的另一者中；其中，所述孔隙(14)適于接納所述圓柱部分(15a)，使得所述圓柱部分(15a)沿其圓柱 軸線伸出所述孔隙(14)，所述第二抵接結構(16a)適于接合所述螺紋抵接結構(15b)并且在 所述螺紋抵接結構(15b)上沿平行于所述圓柱軸線的方向施加作用力，并且所述第三抵接 結構適于接受來自所述圓柱部分(15a)的沿朝向所述第一抵接結構(13)的方向的作用力以 施加所述夾緊力;并且所述保持結構包括:布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的一者中的橫向開口(18);以及布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的另一者上的保持腹板(19a)，所 述保持腹板(19a)適于沿插入方向插入到所述橫向開口中，其中，所述橫向開口(18)適于鎖 定所述保持腹板(19a)在垂直于所述插入方向和所述夾緊力方向的方向上的移動。2.根據權利要求1所述的固定裝置，其中，所述橫向開口(18)從所述孔隙(14)延伸并且 允許所述圓柱部分(15a)沿垂直于所述圓柱軸線的方向移動到所述孔隙(14)中。3.根據權利要求1或2所述的固定裝置，其中，所述保持腹板(19a)平行于所述圓柱軸線 延伸。4.根據前述權利要求中任一項所述的固定裝置，其中，所述第一抵接機構(13)與所述 第三抵接機構對準所述圓柱部分(15a)的所述圓柱軸線。5.根據權利要求4所述的固定裝置，其中，所述第一部分(11)與所述第二部分(12)中的 包括所述圓柱部分(15a)的所述一者還包括支架(19)，該支架具有第一末端(19b)以及第二 末端(19c)，所述第一末端(19b)與所述第二末端(19c)包括所述第三抵接結構，所述支架 (19)將所述圓柱部分(15a)保持在所述第一末端(19b)與所述第二末端(19c)之間，使得所 述第一末端(19b)與所述第二末端(19c)對準所述圓柱軸線并且將所述圓柱部分(15a)連接 至所述第一部分(11)與所述第二部分(12)中的所述一者。6.根據權利要求5所述的固定裝置，其中，所述保持腹板(19a)在所述第一末端(19b)與 所述第二末端(19c)之間延伸，所述保持腹板(19a)剛性連接至所述支架(19)并且剛性連接 至所述第一部分(11)與所述第二部分(12)中的所述一者。7.根據權利要求5或6所述的固定裝置，其中，所述圓柱部分(15a)包括驅動末端(15c)， 該驅動末端(15c)伸出所述第一末端(19b)與所述第二末端(19c)中的一者以旋轉地調節所 述圓柱部分(15a)。8.根據前述權利要求中任一項所述的固定裝置，其中，所述圓柱部分(15a)被永久接納 于所述第一部分(11)與所述第二部分(12)中的一者中。9.一種用于制造風輪機用的轉子葉片的葉片分段(la、lb)的模具，所述葉片分段(la) 具有固定延伸部，該模具包括:用于形成所述葉片分段(la、lb)的中空部；位于所述中空部的邊緣處的邊沿(21、24);凸緣(22、23)，這些凸緣遠離所述中空部從所述邊沿(21、24)垂直延伸；以及根據權利要求1至9中任一項的固定裝置(10)，所述固定裝置(10)布置在所述凸緣(22、 23)上，使得所述固定裝置(10)的所述第一部分(11)布置成選擇性地將夾緊力作用在所述 邊沿(21、24)上，并因此將所述固定延伸部夾緊在所述第一部分(11)與所述邊沿(21、24)之 間。10.—種用于在模具(20a、20b)中制造風輪機用的轉子葉片(1)的方法，所述轉子葉片 (1)包括具有固定延伸部的第一葉片分段(la)和第二葉片分段(lb)，所述方法包括:將所述第一葉片分段(la)設置在根據權利要求10的模具(20a)的所述中空部中，使得 所述中空部面向上并且所述固定部分覆蓋在所述邊沿(21、24)上；設置所述固定裝置(10)的所述第一部分(11)，并且將所述固定延伸部夾緊在所述第一 部分(11)與所述模具(20a)的所述邊沿(21、24)之間；將所述第二葉片分段(lb)設置在另一模具(20b)的所述中空部中，使得所述中空部面 向上；轉動所述模具(20a)，使得具有所述第一葉片分段(la)的所述中空部面對位于所述另 一模具(20b)的所述中空部中的所述第二葉片分段(lb);將所述第一葉片分段(la)布置在所述第二葉片分段(lb)上；以及松開所述第一部分(11)與所述邊沿(21、24)之間的所述固定延伸部。11.根據權利要求10所述的方法，其中，將所述固定延伸部緊夾在所述第一部分(11)與 所述邊沿(21、24)之間的步驟包括經由所述第一部分(11)的所述第一抵接結構(13)朝所述 邊沿(21、24)在所述固定延伸部上施加夾緊力。12.根據權利要求11所述的方法，其中，通過旋轉所述圓柱部分(15a)產生所述夾緊力， 使得所述螺紋抵接結構(15b)遠離所述邊沿(21、24)行進并且抵靠所述凹口(16)內的所述 第二抵接結構(16a)。13.根據權利要求10至12中任一項所述的方法，其中，設置所述固定裝置(10)的所述第 一部分(11)的步驟包括使所述圓柱部分(15a)沿垂直于所述圓柱軸線(15a)的方向穿過所 述橫向開口(18)移動到所述孔隙(14)中，使得所述螺紋抵接結構(15b)被接納在所述凹口 部(16)中。14.一種利用根據權利要求1至8中任一項的固定裝置將用于風輪機的轉子葉片的葉片 分段固定至模具的用途。15.—種用于將風輪機的轉子葉片(1)的葉片分段(la)固定至制造所述葉片分段(la)的模具(20a)的固定裝置，其中，所述葉片分段(la)具有固定延伸部，所述固定裝置包括:第一部分(11)，該第一部分包括第一抵接結構(13)以在所述葉片分段(la)的所述固定 延伸部上選擇性地施加夾緊力；以及第二部分(12)，該第二部分用于將所述固定裝置固定至所述模具，其特征在于:所述固定裝置包括用于所述第一抵接結構(13)的施加夾緊力的夾緊力結構并且包括 保持機構；所述保持結構包括:布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的一者中的橫向開口(18);以及 布置在所述第一部分(11)與所述第二部分(12)之中的另一者中的保持腹板(19a)，所 述保持腹板(19a)適于沿插入方向插入到所述橫向開口中，其中，所述橫向開口(18)適于鎖 定所述保持腹板(19a)在垂直于所述插入方向和所述夾緊力方向的方向上的移動。
【文檔編號】B29C33/00GK106029348SQ201480076177
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月12日
【發明人】C·S·西蒙森, P·F·湯姆森
【申請人】維斯塔斯風力系統有限公司