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烤炉装置以及用于制造用于构建涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件的方法

申请号 CN202280061184.5 申请日 2022-08-31 公开(公告)号 CN117916543A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 西门子歌美飒可再生能源公司; 发明人 M·尼尔森;
摘要 一种适于加热布置在至少一个板状载架(7)上的预成型件构建材料(8)以用于生产用于构建 风 力 涡轮 机的 转子 叶片 的预成型件构建元件的烤炉装置,其包括至少一个烤炉(22)和至少一个提升装置(3),其中所述烤炉(2)包括适于接纳所述载架(7)的壳体(6),其中所述壳体(6)在所述壳体(6)的底侧(10)处包括开口(9),用于通过使用所述提升装置(3)将所述烤炉(2)降低到所述载架(7)上方而将所述载架(7) 定位 在所述壳体(6)的内部中,其中所述烤炉(2)包括至少一个加热装置(32),和/或其中所述烤炉可连接到供热装置(31)。
权利要求

1.一种烤炉装置,其适于加热布置在至少一个板状载架(7)上的预成型件构建材料(8)以用于生产用于构建涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件,所述烤炉装置包括至少一个烤炉(2)和至少一个提升装置(3),其中所述烤炉(2)包括适于接纳所述载架(7)的壳体(6),其中所述壳体(6)在所述壳体(6)的底侧(10)处包括开口(9),用于通过使用所述提升装置(3)将所述烤炉(2)降低到所述载架(7)上方而将所述载架(7)定位在所述壳体(6)的内部中,其中所述烤炉(2)包括至少一个加热装置(32),和/或其中所述烤炉能够连接到供热装置(31)。
2.根据权利要求1所述的烤炉装置,其特征在于,所述壳体(6)适于接纳多个载架(7)、特别是彼此上下布置在搁架(13)中的多个载架(7)。
3.根据权利要求1或2所述的烤炉装置,其特征在于,所述烤炉(2)包括至少部分围绕所述壳体(6)的所述底侧(10)上的所述开口(9)布置的至少一个密封装置(20),和/或所述烤炉装置(1)包括密封布置结构(21),所述密封布置结构(21)包括一个或多个密封结构(22),用于当所述烤炉(2)处于降低位置时密封所述壳体(6)的内部。
4.根据前述权利要求中的一项所述的烤炉装置,其特征在于,所述加热装置(32)包括至少一个电阻式加热装置(33)、至少一个辐射式加热装置、至少一个基于循环液体的加热装置和/或至少一个对流装置(34),和/或所述加热装置(32)还适于冷却所述壳体(6)的内部。
5.根据前述权利要求中的一项所述的烤炉装置,其特征在于,所述供热装置(31)是热空气供应装置,其中所述烤炉(2)的所述壳体(6)包括至少一个空气入口(19)和至少一个空气出口(25),由所述供热装置(31)供应的空气能够通过所述空气入口(19)供应到所述壳体(6)的内部,供应到所述壳体(6)的内部的空气能够通过所述空气出口(25)排放到所述烤炉(2)的周围环境和/或能够返回到所述供热装置(31)。
6.根据权利要求5所述的烤炉装置,其特征在于,所述空气入口(19)和所述空气出口(25)布置在所述壳体(6)的相对侧(23、24)处和/或壳体侧的相对边缘处,特别是向下指向,以便连接到所述供热装置(31)的从地板(18)凸出的连接装置(17)。
7.根据权利要求5或6中的一项所述的烤炉装置,其特征在于,所述烤炉装置(1)包括至少一个流反向装置(30),所述流反向装置(30)连接到所述空气入口(19)和所述空气出口(25),以反转所述烤炉(2)的所述空气入口(19)与所述空气出口(25)之间的空气流。
8.根据前述权利要求中的一项所述的烤炉装置,其特征在于,所述烤炉(2)适于接纳多个载架(7),所述多个载架(7)彼此上下布置在所述壳体(6)的内部中的接纳空间(26)中,其中所述壳体(6)包括至少一个空气引导装置(27),所述至少一个空气引导装置(27)适于引导和/或调节所接纳的多个载架(7)中的单独载架(7)上方和/或下方的部分空气流。
9.根据权利要求8所述的烤炉装置,其特征在于,所述空气引导装置(27)适于在所述壳体(6)的内部中形成蜿蜒的空气流,其中所述部分空气流在接纳在所述接纳空间(26)中的多个载架(7)中的所述载架(7)之间沿交替方向流动。
10.根据权利要求8或9所述的烤炉装置,其特征在于,所述空气引导装置(27)包括一个或多个风(28),其中所述风门(28)各自包括多个可调节的薄片(47),借助所述薄片,能够调节单独的载架(7)上方和/或下方的空气流。
11.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的烤炉装置,其特征在于,所述供热装置(31)适于向所述烤炉(2)供应未加热和/或经冷却的空气。
12.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的烤炉装置,其特征在于,所述提升装置(3)是可附接到或附接到所述烤炉(2)的起重机(4)或支撑所述烤炉(2)的提升设备(36)。
13.根据权利要求12所述的烤炉装置,其特征在于,所述提升设备(3)包括达装置(28)和至少一个框架结构(37),所述马达装置(28)包括耦接到所述框架结构(37)和所述壳体(6)的一个或多个马达(39),其中所述壳体(6)能够通过所述马达装置(38)沿着所述框架结构(37)提升和降低。
14.根据权利要求13所述的烤炉装置,其特征在于,当所述烤炉(2)处于降低位置时,所述框架结构(37)的顶部部分(43)是部分可折叠和/或可塌缩的。
15.根据前述权利要求中的一项所述的烤炉装置,其特征在于,所述壳体(6)是包括两个或更多个壳体段(45、46)的模化壳体,所述壳体段(45、46)可移除地相互附接。
16.一种用于制造用于构建风力涡轮机转子叶片的预成型件构建元件的方法,其包括如下步骤:
‑提供包括一个或多个载架(7)的载架装置以及包括烤炉(2)和提升装置(3)的烤炉装置(1),
‑在所述一个或多个载架(7)上提供预成型件构建材料(8),
‑将由所述提升装置(3)提升的所述烤炉(2)降低到所述载架装置上,以及‑使用所述烤炉(2)加热所述预成型件构建材料(8)。
17.根据权利要求16所述的方法,其中使用根据权利要求1至15中的一项所述的烤炉装置(1)。

说明书全文

烤炉装置以及用于制造用于构建涡轮机的转子叶片的预

成型件构建元件的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适于加热布置在至少一个板状载架上的预成型件构建材料以用于生产用于构建风力涡轮机转子叶片的预成型件构建元件的烤炉装置,其包括至少一个烤炉和至少一个提升装置,其中所述烤炉包括适于接纳所述载架的壳体。此外,本发明涉及一种用于制造用于构建风力涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件的方法。

背景技术

[0002] 风力涡轮机包括具有多个转子叶片的转子,通常用于借助于发电机风能转换成电能。由于风力涡轮机叶片的极大大小,其制造是风力涡轮机的制造中的重大挑战。通常,风力涡轮机叶片由纤维加强材料制作而成,涉及搬运如纤维垫的大型部件,特别是为了铸造风力涡轮机叶片的壳。
[0003] 一种用于促进风力涡轮机叶片的制作的技术是分别使用预成型件或预成型件构建元件,其是用于构建相应叶片壳的预成型的较小叶片部分或段。这些预成型件被单独预先制作,并且根据叶片的所要求的整体几何形状在叶片模具中布置和对准,以分别铸造整个转子叶片或较大转子叶片部分。
[0004] 每一预成型件(其通常具有稍微弯曲的几何形状,长度为例如10至12m,并且宽度为例如3至5m)在特定模具中预先制作。模具包括相应的成型部分,如纤维垫和粘合剂的预成型件构建元件布置在所述成型部分中。任选地,也可以使用如芯部元件的额外元件。芯部元件可以是柔性元件(例如柔性轻木板),或刚性元件(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的刚性片材)。这些元件通过施加真空而固定在相应模具部分中,以便获得对应于模具部分的形状的预成型件。为固定预成型件构建材料,可以使用箔来覆盖这些部件,使得真空可以施加到箔与模具的其上布置构建材料的表面之间的空间。
[0005] 通过加热粘合剂发生预成型件构建元件的固结,该粘合剂局部布置在预成型件材料的部件之间,以使其朝向彼此局部附接。通过加热,粘合剂或粘结剂分别熔化,用于通过将纤维垫和芯部元件胶合在由熔化的粘结剂提供的粘合剂基质中来局部固定纤维垫和芯部元件。在此加热操作之后,当预成型元件已经固结用于形成预成型部分时,预成型件需要被冷却至足够稳定,以由起重机装备或者任何其他类似的搬运或提升装置(如真空抽吸提升装备)搬运。
[0006] 这种生产预成型件的方式相当麻烦。用于生产预成型件的模具在设置上非常复杂,尤其是因为必须使用加热系统,如模具表面下方的加热毯和加热管。另外,同样为冷却,可能需要冷却系统来避免导致相对昂贵的预成型件模具的长冷却持续时间。由于在每一模具中,只能制作单个预成型元件,并且由于为了制作风力涡轮机叶片,需要大量预成型元件,因此同样需要大量模具,通常二十个或更多个预成型件模具,以实现一个单一的风力涡轮机叶片的制作所需的预成型元件的并行制作。
[0007] 此外,由于加热和冷却处理都是在预成型件构建元件、相应地热预成型件布置在模具中的情况下实施,因此模具被占用。由于加热和冷却过程都花费相当长时间,因此在这些持续时间长的程序期间,整个模具被堵塞,并且模具的生产率极低。
[0008] 由于无法预加热模具的事实,这一点甚至得到增强。温度处理需要从室温开始,因为在真空固定发生之前、并且特别是在粘结剂被热激活之前,所有构建元件都需要被单独布置在模具中。进一步,必需将热预成型件冷却至室温,以便保证手动地或借助提升装备对其进行搬运的稳定性
[0009] 进一步,甚至可以延长占用相应模具的时间,因为有时,预成型件在冷却之后并不立即被移除,而是在没有给出存储容量的情况下在模具中保留一定时间。最后,在已经将预成型元件从模具中提升出来之后,必需清洁模具表面,以便进行下一制造过程,其中该清洁步骤也花费时间。在此清洁步骤完成之前,模具仍然不能使用。

发明内容

[0010] 因此,本发明的目的是提供一种用于加热预成型件构建材料以用于生产预成型件构建元件的经改进的装置。
[0011] 根据本发明,此目的通过一种如最初描述的烤炉装置来实现,其中所述壳体在壳体的底侧处包括开口,用于通过使用提升装置将烤炉降低到载架上方而将载架定位在壳体的内部中,其中所述烤炉包括至少一个加热装置,和/或其中所述烤炉可连接到供热装置。
[0012] 所述烤炉装置包括烤炉和提升装置,其中烤炉可以通过提升装置提升和降低。烤炉的壳体在壳体的底侧处包括开口,使得烤炉可以使用提升装置提升,并且布置在至少一个板状载架上方,在该板状载架上布置有预成型件构建材料。然后,可以将烤炉降低到载架上方,以将载架定位在壳体内部。在降低位置中,烤炉特别是完全包围带有预成型件构建材料的至少一个载架。当载架并且因此布置在载架上的预成型件构建材料接纳在壳体的内部中时,可以使用烤炉加热所述预成型件构建材料。
[0013] 所述烤炉(其也可以被称为加热炉)适于加热壳体的内部,并且因此加热载架上的预成型件构建材料,特别是用于粘结剂的热激活。所述烤炉可以适于将内部加热至70℃和130℃之间的温度,这取决于在预成型件构建材料中使用的粘结剂的类型。为加热预成型件构建材料,所述烤炉可以包括加热装置,或者所述烤炉可以连接到所述烤炉装置的供热装置,该供热装置向壳体的内部供应热,带有构建材料的至少一个板状载架可布置在壳体的内部中。
[0014] 所述预成型件构建材料特别是可以包括一个或多个织物部件、特别是纤维片材或类似物,以及用于局部粘附所述部件的粘结剂。除织物部件以外,还可以包括刚性芯部元件以及其他部件,其将被集成在要制作的预成型件构建元件的结构中。
[0015] 根据要制作的预成型件构建元件的形状,所述板状载架可以是扁平板,或者其可以是包括例如弯曲表面的托盘。特别地,所述板状载架可以包括凹面或凸面顶部表面。所述板状载架可以是预成型件模具的模制表面。可能的是,将所述烤炉降低到各自包括载架的一个或多个模具上,或者在将一个或多个板状载架定位在烤炉内部之前从模具移除所述板状载架。
[0016] 壳体的大小、并且因此壳体的底侧处的开口的大小和/或壳体的可通过壳体的底侧中的开口接达的内部容积分别具有与待由布置在板状载架上的预成型件构建材料制造的预成型件构建元件的大小相当的大小,或者对应于板状载架的大小。特别地,壳体的底侧处的开口、并且因此内部容积可以具有1m和4m之间的宽度和2.5m和12m之间的长度。开口和/或壳体的更大宽度和/或更大长度也是可能的,使得并置布置的多个载架可以接纳在壳体中。
[0017] 如果烤炉将布置在预成型件模具装置上,则烤炉的高度、并且相应地其内部容积的高度可以取决于烤炉中可接纳的载架的形状和数量和/或预成型件模具的高度。高度可以例如在0.5m和4m之间。
[0018] 通过使用烤炉装置的烤炉来加热板状载架,可以使用不带加热元件的预成型件模具。由于加热可以使用烤炉装置发生,因此仅需要板状载架来布置预成型件构建材料。这具有如下优点:由于不必包括加热装置,因此包括板状载架(例如作为模制表面)的预成型件模具可能非常简单。
[0019] 此外,由于烤炉可以直接布置在板状载架周围用于加热预成型件构建材料,因此可以避免板状载架到固定烤炉中的装载和/或卸载。通过提升装置,烤炉的横向移动也是可能的,使得烤炉可以被带到载架的位置,以避免载架的输运,并且因此避免损坏载架表面上的预成型件构建材料布置。
[0020] 可以使用提升装置将烤炉从一个位置提升至另一位置,使得有利地,获得烤炉的灵活使用。这实现随后将烤炉布置在不同位置中,用于加热不同的板状载架上的预成型件构建材料。烤炉可以在第一位置中提升和降低,以包围带有预成型件构建材料的一个或多个载架,在一定温度下施加热达一定时间,并且在完成之后,升高烤炉,并且允许分别冷却一个或多个预成型件构建元件,同时将烤炉移动到第二位置,以重复该过程。
[0021] 有利地,由于包括壳体的整个烤炉可从热预成型件构建元件移除,因此快速冷却变成可能的。作为另一个优点,第二加热过程在第一加热过程已经结束之后不久开始,使得可以至少在一定程度上维持烤炉的内部热和/或升高的温度,从而有利地减少第二加热过程的能量需求。
[0022] 在优选的实施例中,壳体适于接纳多个载架、特别是彼此上下布置在搁架中的多个载架。这允许使用非常简单构造的模具,其中板状载架例如支撑框架结构上,用于布置预成型件构建材料。在布置预成型件构建材料之后,板状载架可以从框架结构移除并且布置在搁架中、特别是允许将多个板状模具载架彼此上下布置的搁架中。
[0023] 随后,可以将烤炉降低到搁架上方、并且因此降低到多个载架上方,使得可以发生多个板状载架的同时加热,所述板状载架各自包括布置在其表面上的预成型件构建材料。有利地,用于布置预成型件构建材料的预成型件模具基本上被简化为板状载架,使得针对制作风力涡轮机转子叶片所需的众多预成型件模具中的每一者,不需要额外的加热装置或类似物。
[0024] 有利地,由于烤炉可以移动到载架,因此烤炉通过提升装置的可移动性可以防止至少一个载架或布置在搁架中的多个载架的输运。这显著减少处理时间,因为特别地,多个载架可以同时布置在烤炉中,并且避免载架的任何装载和/或卸载。另外,当板状载架不必输运到固定烤炉中和/或插入到固定烤炉中以及从固定烤炉移除时,损坏板状载架上的预成型件构建材料布置的风险降低。另外,一旦装载有载架,搁架便可以跟随单独的预成型元件,直到所述元件被最终带到叶片模具,以显著减少处理时间。
[0025] 优选地,所述烤炉包括至少部分围绕壳体的底侧上的开口布置的至少一个密封装置,和/或所述烤炉装置包括密封布置结构,所述密封布置结构包括一个或多个密封结构,用于当烤炉处于降低位置时密封壳体的内部。使用至少部分围绕壳体的开口布置的密封装置和/或密封布置结构的例如布置在制造设施的地板上的密封结构来使烤炉的内部与周围环境隔绝,特别是当烤炉已经被降低到至少一个载架上方时避免热在壳体的开口周围的逸出。
[0026] 所述密封装置和/或密封布置结构的密封结构可以由诸如橡皮筋的柔性密封材料组成,使得当烤炉处于包围接纳在内部中的至少一个板状载架的降低位置时,壳体可以特别是抵靠地板密封。特别地,所述密封结构可以密封开口的周向部分的一部分,使得板状载架或包括多个板状载架的搁架可以例如通过使其在地板上推动而被放置在所述密封结构之间。至少部分围绕壳体的开口布置的密封装置可以密封周向部分的剩余部分,使得壳体处的密封装置和地板处的密封结构密封开口的整个周向部分,而不妨碍载架、特别是带有多个载架的搁架在密封结构之间的布置。
[0027] 在一实施例中,所述加热装置包括至少一个电阻式加热装置、至少一个辐射式加热装置、至少一个基于循环液体的加热装置,和/或至少一个对流装置,和/或所述加热装置还适于冷却壳体的内部。在烤炉中使用加热装置来加热布置在内部中的预成型件构建材料具有如下优点:不必建立烤炉到烤炉装置的外部供热装置的连接。这将使烤炉装置更小,因为不需要用于连接到供热装置的外部管连接或类似物。此外,当不存在到外部加热装置的连接时,促进烤炉的提升和/或横向移动。
[0028] 所述加热装置可以包括辐射式加热装置(例如红外线灯或类似物)和/或包括例如多个可加热电阻器的电阻式加热装置。可能的是,所述加热装置包括如风扇的至少一个对流装置,用于将由加热装置形成的热空气分布在壳体的内部中,以获得对预成型件构建材料的均匀加热。
[0029] 所述加热装置可以包括至少一个基于循环液体的加热装置,例如在壳体中的管中或者布置在壳体的至少一个内壁和/或至少一个外壁上的管中循环的液体。所述液体可以使用烤炉处的加热设备或所述烤炉装置的另一个加热设备加热,所述另一个加热设备例如通过如柔性管、管子或软管的连接装置连接到烤炉。
[0030] 任选地,所述加热装置还可以适于冷却壳体的内部,因此,所述加热装置还可以包括用于冷却内部的冷却装置。这允许在加热过程之后还使用烤炉来主动冷却预成型件构建材料。例如,可以使用基于循环液体的加热装置来通过经冷却液体的循环进行冷却。另外,还可以使用其他冷却装置,例如电冷却装置或包括压缩机的空气调节设备。
[0031] 在一实施例中,所述供热装置是热空气供应装置,其中烤炉的壳体包括至少一个空气入口和至少一个空气出口,由供热装置供应的空气可通过所述空气入口供应到壳体的内部,供应到壳体的内部的空气可通过所述空气出口排放到烤炉的周围环境和/或可返回到供热装置。空气入口可以例如通过柔性管子、管或软管连接到烤炉装置的外部供热装置。同样地,空气出口也可以连接到供热装置,用于使来自烤炉的热空气返回,从而减少供热装置的能量需求。替代地,热空气可以通过空气出口排放到周围环境,在此情况下,空气出口可以被提供为壳体中的开口、特别是可关闭的开口。
[0032] 供热装置可以连接到烤炉装置的多个可提升的烤炉,以向烤炉并行地提供热,以便增加烤炉装置中的产热效率。使用连接到烤炉的供热装置具有如下优点:烤炉本身不必包括内部加热装置,使得烤炉的构造变得相对简单,并且可以减轻烤炉的重量,以促进烤炉的提升。
[0033] 优选地,空气入口和空气出口布置在壳体的相对侧处和/或壳体侧的相对边缘处,特别是向下指向,以便连接到供热装置的从地板凸出的连接装置。空气入口和空气出口可以包括朝向地板向下指向的连接区段,使得当烤炉被降低到至少一个载架上时,烤炉也可以被降低到从地板凸出的将烤炉连接到供热装置的连接装置上。
[0034] 有利地,到供热装置的连接发生在将烤炉降低到至少载架上期间,使得不必实施额外的工艺步骤,从而减少加热步骤所需的工艺时间。
[0035] 通过从地板凸出的连接装置,可以从供热装置提供热空气,使得热空气通过空气入口引入壳体的内部。相应地,空气出口和来自供热装置的对应的连接装置允许使热空气返回到加热装置,从而实现空气的循环,从而减少加热过程的能量消耗。
[0036] 优选地,所述烤炉装置包括至少一个流反向装置,其连接到空气入口和空气出口,以反转烤炉的空气入口与空气出口之间的空气流。这允许在空气流过壳体的内部所沿的不同方向之间交替。有利地,通过在加热过程期间至少一次交替空气流,可以获得对布置在至少一个板载架上的预成型件构建材料的更均匀加热。
[0037] 在一实施例中,所述烤炉适于接纳彼此上下布置在壳体的内部中的接纳空间中的多个载架,其中所述壳体包括至少一个空气引导装置,所述至少一个空气引导装置适于引导和/或调节所接纳的多个载架中的单独载架上方和/或下方的部分空气流。在连接到外部供热装置的烤炉中,所述空气引导装置可以布置在接纳空间与空气入口之间和/或接纳空间与空气出口之间。相应地,在包括加热装置的烤炉中,所述引导装置可以分别布置在加热装置与接纳空间之间和/或壳体的至少一个壁、特别是与加热装置相对的壁与接纳空间之间。
[0038] 所述空气引导装置可以允许调节由供热装置供应和/或由烤炉的加热装置加热的热空气流,以实现对不同载架上的不同预成型件构建材料布置的单独加热。因此,可以通过空气引导装置调节单独载架上方和/或下方的部分空气流,所述载架例如彼此上下布置在搁架中,在相邻布置的载架之间具有间隙。通过增加或减少单独的载架上方和/或下方的空气流,可以分别单独地调整不同载架上的预成型件构建材料的热输入或热暴露,使得可以不同地加热载架上的不同厚度和/或不同预成型件构建材料组成。
[0039] 可以特别是通过烤炉装置的控制单元来调节所述空气引导装置,使得自动化加热过程是可能的,从而特别是促进对同时定位在烤炉中的待制造的多个不同类型的预成型件构建元件的单独加热和/或冷却。特别地,整个加热过程可以由烤炉装置的控制单元和/或布置在烤炉中的多个传感器来控制和监测,使得不需要手动工作来操作烤炉。另外,如果期望具有不同参数(如温度、时间和/或流量)的过程,则可以在将来容易地修改加热和/或冷却过程。
[0040] 优选地,所述空气引导装置适于在壳体的内部中形成蜿蜒的空气流,其中部分空气流在接纳在接纳空间中的多个载架中的载架之间沿交替方向流动。通过单独的载架上方和/或下方沿交替方向流动的空气,可以获得到预成型件构建材料的更均匀热输入。
[0041] 优选地,所述空气引导装置包括一个或多个风(damper),其中所述风门各自包括多个可调节的薄片,借助所述可调节的薄片,可调节单独的载架上方和/或下方的空气流。所述薄片的大小和/或距离特别是对应于接纳空间中的多个载架之间的距离和/或间隙。通过调节所述薄片中的一者或多者的位置,可以调节和/或切断单独的载架上方和/或下方的空气流。另外或替代地,也可以通过可调节薄片的对应定位来获得蜿蜒通过多个载架的空气流的交替方向。
[0042] 风门、特别是单独的薄片可以由烤炉装置的控制单元进行传感器控制和调节,以允许对待制作的不同预成型元件的单独加热过程的自动控制。因此,避免同时在烤炉中仅具有一种类型或规格的预成型件构建元件,或者避免在加热和/或冷却过程期间取出一些元件(如果其分别需要较少空气流暴露或较少温度暴露)。
[0043] 优选地,供热装置适于向烤炉另外供应未加热和/或经冷却的空气。这可以加快处理时间,因为当未加热和/或经冷却的空气被提供到烤炉时,对布置在烤炉的内部中的预成型元件的冷却可以更快地发生。除冷却装置布置为烤炉的一部分以外或者作为其替代方案,供热装置也可以向烤炉提供未加热和经冷却的空气。这特别是具有如下优点:在烤炉从至少一个板状载架提升之前,可以在烤炉的内部中冷却预成型元件,使得可以在烤炉已经提升之后立即触碰和进一步处理预成型元件。
[0044] 优选地,提升装置是可附接到或附接到烤炉的起重机或支撑烤炉的提升设备。通过所述起重机,烤炉可以分别从至少一个载架提升和/或降低到至少一个载架上。此外,通过起重机实现的横向移动也是可能的,使得烤炉可以移动到不同位置,以加热不同的板状载架。
[0045] 替代地,提升装置可以是将烤炉的壳体支撑在地板上的提升设备。这允许以更紧凑的布置提升烤炉、而不需要起重机,使得其可以有利地在天花板高度较低的生产现场中使用。所述提升设备可以例如是液压和/或电动提升设备。所述提升设备可以包括用于移动或滚动烤炉的轮子,使得烤炉的横向移动、并且因此烤炉在不同位置之间的改变也变成可能的。
[0046] 优选地,所述提升设备包括达装置和至少一个框架结构,所述马达装置包括耦接到所述框架结构和壳体的一个或多个马达,其中所述壳体可通过所述马达装置沿着所述框架结构提升和降低。这实现烤炉装置的简单构造并且促进烤炉装置的布置,因为所述框架结构可以例如通过附接到框架结构的轮子或辊轮而横向地移动到地板。
[0047] 优选地,当烤炉处于降低位置时,框架结构的顶部部分是部分可折叠和/或可塌缩的。这允许减小框架结构的高度,例如分别用于在不同的板状载架或不同的生产地点之间输运烤炉。
[0048] 在一实施例中,所述壳体是包括两个或更多个壳体段的模化壳体,所述壳体段可移除地相互附接。通过由多个壳体模块(例如联接在一起以构成烤炉的完整壳体的两个或更多个单独的模块)构建烤炉的壳体,可以进一步促进烤炉的输运。另外,通过添加或移除烤炉的额外段,壳体的大小可以增加或减小,并且因此适于待布置在壳体的内部中的载架的不同大小。这允许使用所述烤炉装置来制造不同形状的预成型件构建元件、特别是具有不同长度的预成型件构建元件。
[0049] 此外,使用适于待制作的预成型件构建元件的大小的壳体可以减少加热过程的能量消耗,因为可以避免对内部容积的未占用部分的不必要的加热。另外,在需要取出壳体段进行修理和/或检查的情况下,可以容易地用另一壳体段对其进行替换,以允许烤炉的连续使用,而不必等待整个烤炉被维修。
[0050] 模块化壳体可以包括两个端部段以及任选地一个或多个中间段。例如,如果烤炉在两端处都配备有加热装置,则烤炉的两个端部段可以以相同方式构造。这意味着,烤炉原则上仅包括两种不同类型的段,因为中间段也可以同样地构造。这显著减少制造烤炉的工作量,使得促进烤炉由本地供应商(例如靠近于由预成型件构建元件制造的风力涡轮机的安装地点)的制造。
[0051] 一种用于制造用于构建风力涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件的根据本发明的方法包括如下步骤:
[0052] ‑提供包括一个或多个载架的载架装置以及包括烤炉和提升装置的烤炉装置,[0053] ‑在所述一个或多个载架上提供预成型件构建材料,
[0054] ‑将由提升装置提升的烤炉降低到载架装置上,以及
[0055] ‑使用烤炉加热所述预成型件构建材料。
[0056] 优选地,在根据本发明的方法中使用根据本发明的烤炉装置。
[0057] 关于根据本发明的烤炉装置描述的所有细节和优点相应地适用于根据本发明的方法,并且反之亦然。附图说明
[0058] 根据结合附图考虑的以下具体实施方式,本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而,这些附图仅是仅出于说明目的设计的原理草图,并且并不限制本发明。附图示出了:
[0059] 图1根据本发明的烤炉装置的第一实施例,
[0060] 图2根据本发明的烤炉装置的第一实施例的烤炉的详细视图,
[0061] 图3根据本发明的烤炉装置的第二实施例,
[0062] 图4根据本发明的烤炉装置的第三实施例,以及
[0063] 图5根据本发明的烤炉装置的第四实施例。

具体实施方式

[0064] 在图1中,示出烤炉装置1的第一实施例。烤炉装置1包括烤炉2和附接到烤炉2的提升装置3。在此实施例中,提升装置3是起重机4,其被示意性地绘示,并且借助于轭部5附接到烤炉的壳体6。通过提升装置3,可以提升和降低烤炉2。此外,壳体通过提升装置3实现的横向移动也是可能的。
[0065] 烤炉2的壳体6适于接纳一个或多个板状载架7,预成型件构建材料8布置在一个或多个板状载架7上,用于生产用于构建风力涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件。壳体6在其底侧9上包括开口10,使得烤炉2可以被降低到至少一个板状载架7上,用于将载架7定位在壳体6的内部中。
[0066] 板状载架7可以包括扁平形状或如所绘示的那样例如具有凹面表面11的弯曲形状,预成型件构建材料8布置在凹面表面11上。预成型件构建材料8特别是包括如玻璃纤维、纤维和/或芳纶纤维的基于纤维的材料的织物层。所述织物层特别是至少部分重叠地布置,其中粘结剂局部地布置在不同层之间。任选地,也可以使用刚性芯部部件(例如由轻木制成的元件)作为预成型件构建材料8的一部分。
[0067] 预成型件构建材料8可以由真空膜12覆盖和/或布置在真空袋中,以维持预成型件构建材料8的单独部件在载架7的表面11上的布置。贯穿包括烤炉2中的加热步骤的任何后续步骤,真空膜12可以分别继续覆盖预成型件构建材料8(在预成型件构建材料8布置在载架7上之后)或所制造的预成型元件(在加热和固化粘结剂之后)。特别地,至少在加热步骤完成之前维持在真空膜12下方建立的真空。在将所制造的预成型元件放置在分别用于制造转子叶片或转子叶片部分的专用叶片模具中之前,可以释放和移除真空膜12。
[0068] 多个载架7彼此上下布置在搁架13中。在单独的载架7之间,形成间隙14。载架7可以例如通过在附接到搁架13的轨道15上滑动而布置在搁架13中。装载有载架7和预成型件构建材料8的搁架13可以被驱动到烤炉装置1,搁架13可以停放在那里,例如如针对图1中的右侧搁架13所示,准备好将烤炉2布置在其上方。
[0069] 如由箭头16示意性地所示,烤炉2可以分别从第一位置或从第一多个板状载架7提升到第二位置并提升到图1的右侧中所示的第二多个板状载架7上。烤炉2围绕搁架13的布置允许使用烤炉2来在这些位置中的每一者中分别同时加热多个板状载架7或单独的载架7上的多个不同的预成型件构建材料布置。烤炉2的尺寸可以适于搁架13的大小。烤炉2可以被尺寸成覆盖尽可能多的不同大小的预成型元件,即,用于制备风力涡轮机转子叶片的任何给定大小的预成型元件。
[0070] 在此实施例中,烤炉2可连接到烤炉装置1的供热装置31(图1中未绘示),供热装置31分别布置在烤炉2或其壳体6的外部。供热装置31适于向壳体6的内部提供热空气。因此,供热装置31包括从地板18凸出的连接装置17。烤炉的壳体6包括至少一个入口19,来自供热装置31的热空气可通过入口19供应到壳体6的内部。替代地,烤炉2与供热装置之间使用布置在地板18上方的如柔性管子、管或软管的连接装置的连接也是可能的。
[0071] 为避免空气从壳体6的内部逸出,烤炉2包括一个或多个密封装置20,其至少部分围绕壳体6的底侧10上的开口9的周向部分布置。另外,烤炉装置1包括密封布置结构21,密封布置结构21包括布置在地板18上的多个密封结构22。通过密封装置20和密封布置结构21,当烤炉2处于分别完全包围多个载架7或搁架13的降低位置时,开口9的整个周向部分、并且因此壳体6的内部也可以被密封。请注意,在图1中,在左侧,烤炉仅示出处于部分降低位置。在完全降低位置,分别地,密封装置20与地板18直接接触,并且壳体的底侧10与密封布置结构21的密封结构22直接接触。
[0072] 在壳体6处提供密封装置20具有如下优点:搁架13可以例如通过在地板18上被推动、而不被布置在地板18上的密封布置结构21妨碍而在密封结构22之间移动。为促进搁架13的定位,搁架13可以包括多个轮子或辊轮,从而允许在地板18上移动搁架13。
[0073] 在图2中,示出布置在降低位置中的烤炉2的透视侧视图。空气入口19布置在壳体的第一侧23上。空气出口25布置在相对侧24上,其中空气入口19和空气出口25各自连接到供热装置31的连接装置17。还可能的是,空气入口19和空气出口25布置在壳体的同一侧的相对边缘处。
[0074] 烤炉2的壳体6适于接纳多个载架7,载架7彼此上下布置在壳体6的内部中的接纳空间26中。特别地,载架7可以如图1中所示布置在搁架13中,其中搁架13也定位在壳体6的内部中。
[0075] 壳体6包括多个空气引导装置27,所述多个空气引导装置适于引导和/或调节所接纳的多个载架7中的单独载架7上方和/或下方的部分空气流。在此实施例中,壳体6包括两个空气引导装置27,其各自被提供为包括多个可调节薄片47的风门28。借助薄片47,可调节单独载架7上方和/或下方的部分空气流。
[0076] 薄片47的大小和/或距离对应于多个载架7的布置,使得可以调节单独载架上方和/或下方的空气流。多个箭头50示意性地示出载架7之间的间隙14中的部分空气流以及最顶部载架7与壳体6的顶侧之间的间隙48中和最下部载架7与地板18之间的间隙49中的空气流。
[0077] 空气引导装置27分别布置在空气入口19与接纳空间26之间或接纳空间26与出口25之间。如针对入口19与接纳空间26之间的引导装置27示意性地所示,可以通过如由箭头
29示意性地绘示的那样枢转薄片47来调节载架7上方和/或下方的空气流。特别地,薄片47可以各自完全切断部分空气流,使得相应的相邻间隙14、48或49不被供应更多的热空气。因此,例如,如果要在烤炉2中加热具有不同尺寸和/或材料选择的数个预成型元件,则这些预成型元件可能各自需要不同的热暴露。风门28可以根据放置在烤炉2中的预成型件构建材料8的每一布置的预期热暴露来打开和关闭。
[0078] 烤炉装置1包括流反向装置30,流反向装置30连接到空气入口19和空气出口25两者,以反转烤炉2的空气入口19与空气出口25之间的空气流。通过使壳体6的内部中的空气流反向,可以获得对载架7上的预成型件构建材料8的更均匀加热。流反向装置30连接到提供热空气的供热装置31的入口和出口。特别地,根据壳体6中的空气流的方向,薄片47可以在两个方向上打开。
[0079] 使热空气从空气出口25返回到供热装置31允许对返回的空气的再加热,并且因此允许减少加热过程的能量消耗。替代地,可以省略壳体6的该侧24上的流反向装置和/或第二空气引导装置27,并且热空气可以通过空气出口25排放到烤炉2的周围环境,在此情况下,空气出口25不连接到供热装置31的连接装置17。
[0080] 可能的是,供热装置31适于还向烤炉2供应未加热和/或经冷却的空气。一旦加热完成,这便实现对预成型件构建材料8的主动冷却。主动冷却减少所制造的预成型件构建元件可以被触碰、输运和/或进一步处理之前的时间。
[0081] 在图3中,示出烤炉2的第二实施例。在此实施例中,烤炉2包括加热装置32,其布置在烤炉2的壳体6的第一侧23上。加热装置32包括多个电阻式加热装置33和多个空气对流装置34。电阻式加热装置33是可电加热的电阻器,并且对流装置34被提供为风扇,用于在壳体6的内部中形成空气流。
[0082] 在此实施例中,空气引导结构27各自包括空气引导面板35,用于在壳体6的内部中围绕载架7形成蜿蜒的空气流。还可能的是,还在壳体6的第二侧24上布置额外的加热装置、特别是对应于壳体6的第一侧23处的加热装置32。
[0083] 除电阻式加热装置33以外或作为电阻式加热装置33的替代物,加热装置32还可以包括辐射式加热装置(例如红外线灯或类似物),和/或至少一个基于循环液体(例如在壳体6的壁中的管中循环或者在布置在壳体的至少一个内壁和/或至少一个外壁上的管中循环的液体)的加热装置32。该液体可以使用布置在烤炉2处的加热设备或烤炉装置1的另一个加热设备来加热,该另一个加热设备例如通过如柔性管、管子或软管的连接装置连接到烤炉2,例如如关于图2中的供热装置31的连接所描述的。
[0084] 可能的是,加热装置32还适于冷却壳体6的内部。因此,加热装置32可以包括一个或多个电和/或机械冷却设备,用于在壳体6的内部中提供冷空气。这允许还在加热过程之后将烤炉2用于预成型件构建材料8的主动冷却。特别地,基于循环液体的加热装置32可以通过经冷却液体的循环用于冷却。另外,还可以使用其他类型的冷却装置,例如电冷却装置或包括压缩机或类似物的空气调节设备。
[0085] 在图4中,示出烤炉装置1的第三实施例。所绘示的烤炉2根据图3中所示的烤炉的第二实施例构造。然而,还可能的是,在烤炉装置1的第三实施例中使用烤炉2的另一实施例,例如图2中绘示的烤炉2。
[0086] 在第三实施例中,提升装置3是将烤炉2支撑在地板18上的提升设备36。提升设备36包括马达装置38和两个框架结构37,马达装置38包括例如四个电动马达39。马达39耦接框架结构37与壳体6,使得壳体6可通过马达装置38沿着框架结构37提升。马达39可以包括例如可致动的齿轮,其各自与框架结构37的齿条31啮合。这实现通过提升设备36来提升和/或降低烤炉2,如通过箭头40示意性地指示的。
[0087] 为还允许烤炉2的横向移动,提升设备36包括多个轮子42,使得烤炉2可以沿着制造设施的地板移动。这实现将烤炉布置在包括带有预成型件构建材料8的载架7的不同搁架39上方。
[0088] 如图5中所绘示的,在烤炉装置1的第四实施例中,当烤炉2处于降低位置时,框架结构37的顶部部分43可以是部分可折叠和/或可塌缩的。框架结构37可以如图5中所绘示的那样折叠,或者其可以例如通过滑入框架结构37的下部部分44而塌缩。
[0089] 在第四实施例中,烤炉2的壳体6是模块化的,并且包括两个或更多个壳体段45、46。这允许由两个端侧段45组装烤炉2的壳体6,以提供更短的烤炉,或者通过在端侧段45中间布置一个或多个额外的中间段46而使烤炉2适应更长的载架7。单独段45、46的长度也可以变化以进一步调节烤炉2的大小。这些段可以通过使用多个固定装置41、特别是多个螺栓而朝向彼此可释放地附接。在两个相邻固定的壳体段45、46之间,可以布置密封件51以密封壳体6的内部。
[0090] 调节烤炉2的壳体6的长度允许使壳体适应不同大小的载架7,并且因此适应使用烤炉装置1待制造的预成型件构建元件的不同大小。壳体6的分段还允许拆卸烤炉2,并且使其更容易在生产设施中到处移动和/或将其输运到另一位置,例如在不同生产设施中使用烤炉和/或用于维修。模块化壳体6也可以用于烤炉装置1的任何其他实施例中。
[0091] 在烤炉装置1的每一实施例中,壳体6的大小、并且因此壳体6的底侧10处的开口9的大小和/或可通过壳体6的底侧10中的开口9接达的壳体6的内部容积分别具有与待由布置在板状载架7上的预成型件构建材料8制造的预成型件构建元件的大小相当的大小,或者对应于板状载架7的大小。特别地,壳体6的底侧处的开口9、并且因此内部容积可以具有1m和4m之间的宽度和2.5m和12m之间的长度。开口9和/或壳体6的更大宽度和/或更大长度也是可能的,使得并置布置的多个载架7可以接纳在壳体中。
[0092] 如果烤炉将布置在预成型件模具装置上,则烤炉2的高度、并且相应地其内部容积的高度可以取决于烤炉2中可接纳的载架7的形状和数量和/或取决于预成型件模具的高度。该高度可以例如在0.5m和4m之间。在烤炉的壳体内部,例如可以接纳一个和十二个之间的载架7,或承载一个和十二个之间的载架7的搁架13。然而,在烤炉2中也可以接纳多于十二个载架7。所有实施例的烤炉2都可以适于将壳体6的内部加热至70℃和130℃之间的温度,这取决于在预成型件构建材料8中使用的粘结剂的类型。
[0093] 在用于制造用于构建风力涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件的方法的实施例中,提供包括一个或多个载架7的载架装置以及包括烤炉2和提升装置3的烤炉装置1。该载架装置可以最初被提供为多个载架7,所述多个载架7例如布置在单独的框架上,从而允许单独地接达载架7的表面。布置在框架上的载架7可以被视为预成型件模具。
[0094] 向载架7中的一者或多者提供预成型件构建材料8。因此,预成型件构建材料8根据待由相应的预成型件构建材料8制作的预成型元件布置在载架7的表面11上。然后,在第一替代方案中,可以将适于接纳其表面上布置有对应预成型件构建材料8的单个载架7的烤炉2降低到其框架上的单独载架7上。这具有如下优点:载架7不必在起始预成型件构建元件通过粘结剂的固结的加热之前移动。
[0095] 替代地,载架7可以布置在搁架13中以形成多个载架7,其中随后,分别将烤炉2降低到搁架13上或多个载架7上。这允许同时加热用于制作不同类型的预成型件构建元件的多个不同的预成型件构建材料布置。在将烤炉降低到载架装置上之后,使用烤炉2加热预成型件构建材料8。在加热之后,可以分别冷却预成型件构建材料8或所制造的预成型件构建元件。这可以分别通过提升烤炉2、使得预成型件构建材料8暴露至周围环境或者通过使用冷却装置或也适于冷却壳体6的内部的加热装置32而发生,如先前所描述。
[0096] 有利地,预成型件构建元件分别制备在可与保持模具表面的模具框架或板状载架7分离的表面11上,使得可以从模具框架取出所布置的预成型件构建材料8,以便携载预成型元件进行进一步处理、特别是进行加热步骤。由于模具框架不暴露至烤炉2中的任何加热和/或冷却,因此其尺寸将更稳定并且可以更长时间地用于预成型件构建元件的制造中。
[0097] 在用于制造用于构建风力涡轮机的转子叶片的预成型件构建元件的方法中,可以分别使用烤炉2或烤炉装置1的任何上述实施例。
[0098] 特别地,该方法的加热步骤可以由烤炉装置1的控制单元和/或布置在烤炉2中和/或载架7上的多个传感器来控制和监测,使得不需要手动工作来操作烤炉2。对提升装置3的自动化控制也是可能的。当使用根据第一实施例的烤炉2时,风门28、特别是单独的薄片47可以由烤炉装置1的控制单元进行传感器控制和调节,以允许对待制作的不同预成型元件的单独加热过程的自动控制。
[0099] 虽然已经参考优选实施例详细描述本发明,但是本发明不受所公开实例的限制,根据所公开的实例,所属领域的技术人员能够在不背离本发明的范围的情况下得出其他变型。