CN102039675B - 固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固定装置，尤其是一种将风轮机叶片的段(10、19、101)固定到模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上的固定装置，叶片段(10、19、101)在模具内制造，其中，叶片段(10、19、101)具有固定部分(9、21、105)。固定装置包括：在叶片段(10、19、101)的固定部分(9、21、105)处将叶片段(10、19、101)可拆下地固定到模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上的第一部分；和用于将固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)固定到模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上的第二部分。

Description

固定装置
技术领域
本发明涉及一种固定装置，特别是将风轮机叶片固定到模具上的固定装置、用于制造风轮机叶片的具有固定装置的模具、用于制造风轮机叶片的方法和具有叶片的风轮机。
背景技术
现有技术中已知的风轮机叶片典型地由木材或例如玻璃纤维或碳素纤维的模制材料制成。这种风轮机叶片典型地被制造成两个半部。通过在各个模具(或模具半部)内模制叶片的每一半部而制造这两个叶片半部。当它们仍处于各自的模具内时，通过将这两个模制的叶片半部上下放置，而使它们相互连接。因此，被旋转而放置于另一模具顶部的那个模具内的叶片半部存在从旋转的模具中掉落或可能在模具内移动位置的危险。
例如，从EP 1695813B1已知，通过提供具有弯曲固定部分的叶片半部，将叶片半部固定在模具内，其中弯曲固定部分接合模具上的各自突出部。
而且，从US 6,264,877B1中已知，通过利用分别形成于第一和第二模具内的复合材料形成每个叶片半部而分两半部制造叶片。第一模具设计为向下闭合在第二模具上。形成于第一模具内的复合材料用薄膜覆盖，而在第一模具和薄膜之间建立吸引，因此将复合材料和薄膜保持于第一模具的侧壁上。而且，在第二模具的复合材料上放置可充气的封袋或气球。当第一模具向下闭合到第二模具上时，封袋被充气，以将复合材料保持于第一和第二模具内。
虽然从EP1695813B1中已知了叶片半部的固定可以提供叶片半部的令人满意的固定，但本发明的一个目的是提供一种在风轮机叶片的制造过程中其在模具上的改进的固定。
发明内容
根据第一方面，本发明提供了一种用于将风轮机叶片段固定到模具上的固定装置，叶片段在模具内制造，其中，叶片段具有固定部分。固定装置包括：在叶片段的固定部分处将其可拆下地固定到模具上的第一部分；和用于将固定装置固定到模具上的第二部分。
根据第二方面，本发明提供了一种在模具内制造风轮机叶片或风轮机叶片段的方法，包括如下步骤：在模具内制造叶片段，至少一个固定部分至少部分地形成于叶片段上；在模具上设置至少一个根据第一方面的固定装置；以及利用固定装置将叶片段的该至少一个固定部分固定到模具上。
根据第三方面，本方面提供了一种至少风轮机叶片段在内部制造的模具。模具包括：用以至少形成风轮机叶片段的第一部分；至少部分环绕所述第一部分以形成叶片段的至少一个固定部分的第二部分；以及根据第一方面的固定装置，用以将叶片段的该至少一个固定部分固定到模具的第二部分上。
根据第四方面，本发明涉及利用根据第一方面的固定装置。
根据第五方面，本发明提供了一种通过利用根据第一方面的至少一个固定装置制造的和/或利用根据第二方面的方法制造的风轮机的叶片或叶片段。
根据第六方面，本发明提供了一种包括至少一个根据第五方面的叶片的风轮机。
本发明的其他方面在附属权利要求、描述和附图中进行了阐述。
附图说明
本发明的实施例参照附图通过示例进行解释，其中：
图1示意性示出了具有根据第一实施例的固定装置的模具的剖视图，其中，固定装置包括楔形结构，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图2示意性示出了具有根据第二实施例的固定装置的模具的剖视图，其中，固定装置包括可充气结构，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图3示意性示出了具有根据第三实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括铰接到模具上的可充气结构，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图4示意性示出了具有根据第四实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括可充气结构和支架，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图5示意性示出了具有根据第五实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括两个可充气结构和支架，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图6示意性示出了具有根据第六实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括可充气结构和支架，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图7示意性示出了具有根据第七实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括可充气枕垫和支架，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图8示意性示出了具有根据第八实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括可充气结构和支架，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图9示意性示出了具有根据第九实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括活塞，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图10示意性示出了具有根据第十实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括机械锁，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图11示出了图10中示意的具有固定装置的模具的另一侧视图；
图12示出了图10和11中示意的具有固定装置的模具的三维视图；
图13示意性示出了具有根据第十一实施例的固定装置的模具，其中，固定装置是可拆下的且包括弹簧加载的机械锁，用以将叶片半部的固定部分固定到模具上；
图14示出了图13中示意的具有固定装置的模具的三维视图；以及
图15示意性示出了具有根据第十二实施例的固定装置的模具，其中，固定装置包括两个胶带，用以将真空袋的一部分固定到叶片半部的固定部分上并固定到模具上；
具体实施方式
图1示意出了具有固定装置的模具的第一实施例，其中，固定装置包括用以将风轮机叶片的一半部的固定部分夹紧到模具上的楔形物。在进行优选实施例的详细描述前，先进行一般解释。
如在开始提到的，现有技术中已知的风轮机叶片典型地由木材或例如玻璃纤维或碳素纤维的模制材料制成。典型地，这种叶片被在各自的模具(半部个)中制成半部。在下面的描述中，叶片半部是指沿叶片纵向方向，也就是从根端至末端，分开的叶片的一半部，因此，叶片被分成背风叶片半部和迎风叶片半部。因此，每个叶片半部可以至少具有叶片的尾缘和前缘的一部分。
而且，特别对较长的叶片来说，例如50m或更长，已知分段制造这种叶片，也就是沿叶片的纵向和/或宽度方向将叶片(或叶片半部)分为更小的叶片段。
叶片段例如叶片半部或叶片半部段通过在对应的模具中模制叶片的每个段(或叶片半部段)，例如通过在模具内充填和/或层压例如碳素纤维或玻璃纤维或任意其他适合的材料的模制材料并将其固化而制造。在形成各个叶片段之后，通过将例如两个模制的叶片段形成或模制于其内的模具上下放在一起，将这两个叶片段相互连接，同时所形成的叶片段仍然位于模具内，并在接合处粘接它们。例如，一个模具放在地面上，使另一模具和形成于其内的叶片段一起旋转，该模具在地面上那个模具的上方翻转。因此，被旋转放置在另一模具上的此模具内的叶片段存在可能从模具内掉出或至少位置被移动的危险。
另外，在某些实施例中，为了制造叶片，通过在模具内应用低压，利用真空保持层压到模具内的模制材料紧靠到模具上。例如，利用(塑料)箔片或硅树脂制成的真空袋，可以实现其内具有模具材料的模具内的低压。模具连同模制材料一起放进真空袋，通过排空真空袋内的空气，在真空袋内产生低压，以便周围空气较高的气压将模制材料压到模具的内表面上。典型地，在其内具有叶片段的各个模具被上下放到一起之前拆除真空袋，以暴露叶片段的表面使它们相互连接到一起，例如通过将它们粘到一起，和以例如在模具内设置杆柱或其他结构，或用铸造材料或类似充填模具。
在开始提到并在此引入作为参考的EP 1695813B1涉及通过利用模具内的真空制造风轮机叶片。叶片半部设有固定部分，也就是延伸超出形成叶片的模具区域的叶片外壳的一部分。例如，此固定部分可以具有矩形形状以便在模具内形成的叶片半部放置在地面上，以及接合用于被翻转的第二模具内的叶片半部的模具上各个弯曲突出部的弯曲形状。
本发明者已经认识到，在EP 1695813B1中公开的措施在所有实例中都不能防止模制的叶片半部掉落。另外，真空关闭后，例如模具内层压的叶片段已经固化后，这些措施不能防止模制的叶片段在模具内移动位置。真空的关闭是必须的，以在叶片段(例如叶片半部或叶片半部段)粘接到一起之前拆除真空袋。然而，当真空关闭时，在下文中也被称为“外壳”的模具内的模制材料(也就是形成的叶片段，例如背风半部)存在可能移动位置或预释放的危险。在叶片尾缘(也就是，与叶片前缘相对的边缘，在风轮机转子的移动方向上显示的边缘)上的转向(关节)区域，预释放特别可能发生。模制叶片段的预释放和/或位置移动可能导致一些问题，例如将两个叶片段例如叶片半部正确地上下放到一起并将它们准确粘接到一起。
在实施例中，已经模制在模具内的模制叶片段保持于具有固定装置的模具内。在某些实施例中，固定装置设置成将所形成/模制的叶片段压在和/或夹紧在模具上，以便使叶片段固定在模具内和/或模具上。在其他实施例中，固定装置设置成通过在真空袋拆除后在所形成或模制的叶片段和模具表面之间保持真空而将叶片段固定到模具上。
在某些实施例中，叶片段形成(模制)于模具内，以便其具有至少一个固定部分至少部分位于叶片段的至少一个边缘，例如叶片半部或叶片半部段的尾缘或前缘。固定部分可以延伸超出用于制造完整叶片的叶片段的那一部分。因此，固定部分延伸超出形成叶片外壳的叶片段的那一部分。在某些实施例中，固定部分是多余的并会被切除，例如在两个叶片半部相互连接之后。在某些实施例中，固定部分沿叶片半部或叶片半部段的整个尾缘和/或前缘延伸。在某些实施例中，固定部分只是部分沿叶片段的尾缘和/或前缘延伸。在另外其他实施例中，多个固定部分沿叶片段的尾缘和/或前缘部分相互相邻地延伸。
在某些实施例中，固定装置沿朝向模具的方向施加力例如压力或夹紧力到叶片段的固定部分上，因此将叶片段的固定部分固定或夹紧在模具上。在实施例中，固定装置可以被设置成释放压力或夹紧力，以便例如在叶片段例如叶片半部放到一起和/或相互连接后，固定装置释放压力并因此释放叶片段的固定部分，并因此释放叶片段自身。
在某些实施例中，固定装置包括将叶片段的固定部分可拆下地固定到模具上的第一部分和将固定装置固定到模具上的第二部分。例如，固定装置的第一部分或夹紧部分邻接固定部分，以使固定部分被压在模具上并因此夹紧到模具上。由于叶片固定部分的表面和模具表面之间的摩擦和/或通过在模具表面上设置结构例如负角度，固定部分保持于模具上，当通过固定装置的第一部分将固定部分压到该结构上时，固定部分能够接合于其内。在某些实施例中，固定装置可以设置用以在第一和第二部分之间施加压力或夹紧力，例如通过在这两个部分之间夹紧固定装置和沿朝向第一和/或第二部分的方向使其伸长，因此产生作用到第一和/或第二部分上的压力。固定装置还可以被模具支撑在第二部分上。在某些实施例中，固定装置的第二部分邻接模具上的结构，或固定装置在第二部分上或第二部分内连接到模具上。固定装置在第二部分处被固定到模具上，例如通过固定装置的第二部分和模具表面的一部分之间的摩擦力，安装到模具上的结构或类似物，或通过将固定装置在第二部分处安装到模具表面上或安装到安装于模具上的结构上。因此，第二部分能够反作用施加到第一部分并传递到第二部分上的压力或夹紧力。在某些实施例中，例如，固定装置的第一和/或第二部分分别是邻接固定部分或邻接模具或模具上的结构的邻接表面或邻接表面的至少一部分。在某些实施例中，第一和/或第二部分是固定装置的结构性部分例如杆或夹头或类似物，其被形成用以压在固定部分上和压在模具或模具上的结构上，用以将固定装置固定到模具上。而且，在某些实施例中，第一部分同时用以将叶片的固定部分固定到模具上并且还用以将固定装置固定到模具上。例如，固定装置被夹紧在模具上的两个突出部之间，而且固定装置的第一部分邻接第一突出部，而第二部分邻接第二突出部，固定装置通过第一和第二部分分别施加到第一和第二突出部上的夹紧力或压力被固定。在替代实施例中，固定装置仅在第二部分处固定到模具上，例如通过在第二部分处将其安装到模具上。
在某些实施例中，固定装置可以是至少部分可充气的，且包括例如第一部分内的可充气部分或结构，其被充气以在叶片段的固定部分上施加压力。因此，在某些实施例中，在叶片段在模具内制造的过程中，使用可充气部件将叶片段固定到模具上。可充气部件例如由弹性体例如硅树脂或可充气的任意其他适合的材料制成。在某些实施例中，固定装置完全由上面已经提及的可充气材料例如弹性体或类似物制成。在这些实施例中，例如，固定叶片的固定部分的第一部分由邻接叶片固定部分的可充气的那部分形成。同样，例如，第二部分由邻接固定到模具上且可充气部件能够邻接的突出部或任意其他结构的可充气部件的那部分形成。因此，在这种实施例中，第一和第二部分甚至可以直到可充气部件在固定部分和突出部之间充气时形成。
在某些实施例中，固定装置还可以被偏压，且包括例如具有气体活塞、弹簧或机械和/或电磁装置的偏压结构，以在叶片段的固定部分上施加压力或夹紧力。例如，偏压结构可以被置于第一和第二部分之间。
在某些实施例中，固定装置包括楔形部件，例如其被夹紧在模具上的第一突出部和与第一突出部相对的第二突出部之间，叶片段的固定部分在第一突出部上方延伸，因此，例如，将固定部分固定也就是夹紧在模具上。
在某些实施例中，固定装置另外包括机械锁，用以将固定装置锁定在预定位置上，该预定位置也被称为工作位置，在工作位置上，固定装置施加压力到叶片段的固定部分上。机械锁还可以是可松开的，以便在需要时用户可以松开固定装置因而松开固定部分并因此松开叶片段，例如，当叶片段被固化和牢固地粘接到其他叶片段上时。在某些实施例中，当固定装置的一部分邻接另一模具时，当两个模具上下放在一起时，机械锁被松开。
为了制造风轮机叶片，在至少一个模具内充填模制材料。在某些实施例中，如上面所提到的，叶片被制造成叶片段。因此，在某些实施例中，每个叶片段在相应的模具内制造。通过充填和/或层压模制材料到模具内，叶片段在模具内形成或模制，而且，至少一个固定部分至少部分形成于叶片段上，例如在外壳区域外侧，如上面描述的。然而，在某些实施例中，已经在不同模具中模制的叶片段被放置。因此，在某些实施例中，模具只用作用以接收和固定叶片段的固定单元。
在模具中设置上面描述的固定装置中的至少一个。固定装置可以被置于与形成叶片段的外壳部分的模具的一部分相邻的区域内，模具的该部分也就是构造叶片外壳的那部分并且固定部分在其内延伸。利用至少一个固定装置，在叶片段的该至少一个固定部分处，叶片段被可拆下地固定到模具上。在某些实施例中，利用多个固定装置将叶片段固定或夹紧在模具上。
如上面提及的，在某些实施例中，在叶片段的制造过程中，在模制材料已经被充填入模具内或已经在模具内放置叶片段之后，在模具上设置真空袋，以便其利用叶片段的至少一个固定部分遮盖叶片段。为了固定真空袋和在真空袋内提供不透气空间，在真空袋和叶片段的该至少一个固定部分之间提供第一胶带例如丁基密封胶带。在真空袋和与叶片段的固定部分相邻的模具之间提供第二胶带。固定部分的端部被置于第一和第二胶带之间。例如通过连接到真空袋上的气泵，将模具和真空袋之间的空间内的空气排空。因此，模制材料也就是形成的叶片段被置于真空袋内，且真空袋提供了围绕形成的叶片段的不透气空间。通过排空真空袋内的空气，在真空袋内形成低压。因此，压力将叶片段固定或夹紧在模具表面上。此压力是由处于大气压力下的环境空气和真空袋内的低压之间的压差的结果。当模具内模制材料的外壳固化也就是注入固化完成之后，拆除真空袋，真空袋的一部分仍存在于覆盖叶片段固定部分边缘的第一胶带和第二胶带之间。因此，真空袋的长条环绕叶片段的固定部分，因此，真空仍然完好无损，即使真空袋已经部分拆除。因此，当真空袋拆除时，形成的压力还将叶片外壳固定到模具上，只要叶片外壳和模具之间被环绕的剩余真空袋和胶带密封的真空完好无损。另外，带有胶带的真空袋长条还将叶片外壳粘到模具上，加强叶片外壳的固定。
如上面提及的，通过旋转各自模具，将其放置于另一对应模具的顶部，相互连接例如固化的叶片段，而制成完整的叶片。
在某些实施例中，用于制造风轮机叶片的至少一部分例如叶片段(例如叶片半部)，用于在其内部放置叶片段，的模具包括至少第一部分，用于形成风轮机叶片的段的至少一部分或用于接收叶片段。此第一部分设置用以形成(或用以接收)叶片段的形成叶片外壳的那部分。模具还包括至少部分环绕第一部分的第二部分，用于形成或接收风轮机叶片段的至少一个固定部分，如上所描述。在某些实施例中，第二部分位于形成叶片外壳的模具的那部分的区域外侧并与其相邻。第二部分可以具有允许形成固定部分的任意适合的形状，可以是成角度的、弯曲的、平面的等等。另外，模具包括如上所述的固定装置，用于将叶片的固定部分固定或夹紧到模具的第二部分上。
在某些实施例中，模具还包括被置于模具的第二部分内的第一突出部。此突出部还可以限定形成叶片外壳的模具的那部分。在这些实施例中，模具还包括至少一个第二突出部。在某些实施例中，在模具上设置有还可以具有其它任务的多个第二突出部，例如还用作连接点的凸出部，在此连接点上例如可以连接吊车用于旋转该模具将其放置于另一模具上。在某些实施例中，叶片的该至少一个固定部分和固定装置可以被置于该第一和该至少一个第二突出部之间。
如上所述，通过沿朝向第一和/或第二突出部的方向使固定装置伸长，固定装置可以被夹紧在第一和/或第二突出部之间，产生的压力作用到第一和/或第二突出部上，因此将叶片段的固定部分固定或夹紧到模具上。
在这些实施例中，第二突出部可以包括槽。固定装置的一部分，例如如上描述的固定装置的第二部分，可以在槽内接合，因此支撑固定装置。另外，第一突出部和第二突出部之间的模具的区域可以是基本上平坦的，以便例如可充气的和/或包括基本上平坦的部分或结构例如支架的固定装置可以很容易地置于第一和第二突出部之间。
在某些实施例中，固定装置被可拆下地连接到模具上。因此，例如在叶片半部已经相互连接之后，该至少一个固定装置可以被很容易地拆下，以使固定装置不妨碍在所制造的叶片上工作的工人。在某些实施例中，多个固定装置被围绕叶片段设置，以将所制造的叶片段牢固地固定到模具上。
风轮机叶片可以通过利用如上所述的固定装置、模具和制造叶片的方法进行制造。如已经提及的，典型地，通过相互连接至少两个叶片段例如叶片半部来制造叶片。当叶片半部被相互连接时，它们仍处于他们各自的模具内。旋转一个模具使其可以放置于另一模具顶部。如上所述，至少对旋转的那个模具来说，要使用至少一个固定装置将叶片半部固定或夹紧在旋转的模具上。
典型地，装备有至少一个此处描述的叶片的风轮机具有叶片转子、机舱和塔架。
图1：(第一实施例)
现在参考图1中的剖视图，固定装置1将叶片半部10的固定凸缘9固定到模具2上。固定装置1具有胶合板楔形物5，其被分别放置和夹紧在邻接模具2的突出部11的钢制夹具4和凸出定位器6之间。因此，在固定装置1的第一部分内，钢制夹具4用面向突出部11的表面邻接突出部11，而固定装置1的第二部分内，胶合板楔形物5邻接凸出定位器6。
钢制夹具4具有槽13，其高度与固定到模具2上的凸出定位器6的环形槽7相同，且胶合板楔形物5接合到槽13中。钢制夹具4没有固定到模具2上，而是一个独立的部件，并且可以被很容易得拆下。钢制夹具4沿其纵向方向具有锥形形状，其纵向方向延伸到图1的纸页平面内。而且，钢制夹具4长度大于宽度；钢制夹具4的宽度在图1中从左侧延伸至右侧。由于钢制夹具4的锥形形状，当例如用锤子将胶合板楔形物5敲进槽13和7内时，具有矩形形状的胶合板楔形物5牢固地夹紧在钢制夹具4的槽13和凸出定位器6的槽7内。因此，钢制夹具4施加压力到固定凸缘9(和凸出定位器6)上，并因此将固定凸缘9和叶片半部10固定到模具2上。
凸出定位器6的环形槽7环绕凸出定位器6，并且通过将凸出定位器6安装在旋转的位置上，环形槽7可以用于提供不同的缝隙间隔，例如用于胶合板楔形物5的较紧和较松的配合。凸出定位器6被螺纹固定到模具2上，因此不能轻易拆下而是停留在模具2上，在模具2已经被旋转和放置于另一模具的顶部后也是一样(图中未示出)。
叶片半部10从模具2的倒圆部分开始在突出部11上方延伸，并终止于固定凸缘9，突出部11垂直整体形成于模具2上，固定凸缘9被置于钢制夹具4和凸出定位器6之间。在突出部11顶部，叶片半部具有连接表面3，用以将此叶片半部连接到对应的其他叶片半部上，以相互连接这两个叶片半部。固定凸缘9沿突出部11的垂直部分延伸，并进一步沿模具2的平坦平面8延伸。平坦平面8在突出部11和凸出定位器6之间延伸。固定凸缘9被夹紧在面向钢制夹具4的突出部11的竖直表面和钢制夹具4的表面之间。
在本实施例中，突出部11和模具表面8之间的过渡12具有约90°的角度。因此，固定凸缘9基本上通过固定凸缘9和突出部11之间的摩擦力保持。摩擦力由压在钢制夹具4和固定凸缘9上的胶合板楔形物5产生。但是，在其他实施例中，突出部11和模具2的平坦部分8之间的过渡12可以不同于约90°，而是可以具有负角度或凹角(例如在图2中示出的弯曲边缘22)。在实施例中，模具具有带有凹角的弯曲边缘的部分，通过利用固定装置将固定凸缘夹紧在模具的凹角部分内，叶片的固定凸缘(另外)被机械地保持，因此提供一种形状配合。
突出部11像固定凸缘9那样环绕整个模具2。为了将叶片半部10固定在模具2内，使用多个固定装置1，因此，模具2被设置有多个各自的凸出定位器6。
因为钢制夹具4和胶合板楔形物5是独立的部件，所以当不需要时可以很容易地拆下他们。
在叶片半部10的制造过程中，第一模制材料，例如碳素纤维或类似，被层压到模具2内，形成具有接触表面3和固定凸缘9的叶片半部10。然后，围绕模具2放置真空袋，或至少放置于叶片半部10的表面上，以便其在固定凸缘9上方延伸，提供环绕叶片半部10的密封空间。然后，用气泵(图中未示出)排空此空间内的空气，在此空间内生成低压，因此，由于周围空气的空气压力较高而将叶片半部10压在模具2的表面上。叶片半部10通过注入固化而被固化。
下一步，在与多个凸出定位器6相对的各个位置上放置多个钢制夹具4，用橡皮锤将胶合板楔形物5打入钢制夹具4和凸出定位器6的槽13、7中，如上所述。当所有的胶合板楔形物5被固定时，真空可以关闭，因为现在固定装置1将叶片半部10固定或夹紧在模具2中了，如上所述。然后，拆除真空袋。为了拆除也在钢制夹具4和胶合板楔形物5下面的真空袋，临时拆下钢制夹具4和胶合板楔形物5。在固定装置1区域内的真空袋拆除后，固定装置1重新放置以固定叶片半部10。重复这些步骤直到真空袋完全拆除。然后，带有叶片半部10的模具2可以被翻转，以通过在连接表面3处粘接叶片半部10和另一叶片半部而将他们连接到一起。
图2：(第二实施例)
在图2的固定装置14的替代实施例中，固定装置14由可充气聚合体例如硅树脂橡胶制成，这种材料耐用、花费低且几乎“自清洁”，因为例如用于将叶片半部粘到一起的粘合剂几乎在硅树脂橡胶上不粘。而且，它经受得住叶片半部制造过程中和将各个叶片半部连接到一起的过程中的温度变化。在其他实施例中，可以使用可充气的其他弹性体材料。固定装置14具有诸如压力空气的流体可以经过的气体通道16。可充气固定装置14被置于模具15的第一突出部18和第二突出部17之间。可充气固定装置14被形成为当被充填例如加压空气时基本上沿宽度方向增大。因此，当固定装置14被充气时，其在第一部分施加力到突出部18上而在第二部分施加力到突出部17上，并因此将叶片半部19的固定凸缘21固定到突出18部上，将固定装置固定到模具15上。
类似于第一实施例，叶片半部19延伸超出突出18上方，在突出18顶部建立连接表面20。连接表面20被置于另一叶片半部(图中未示出)的对应表面上，另一叶片半部也与第一实施例所描述的。
突出部17、18整体形成于模具15上。然而，在某些实施例中，代替突出17部，还可以使用能够支撑固定装置的任意其他结构，例如关于第一实施例描述的凸出定位器6，作为可充气固定装置14的支撑结构。
在突出部18和突出部17之间突出部18到平坦区域的过渡上形成有弯曲边缘22。弯曲边缘22允许固定凸缘21沿突出部18和平坦区域平滑延伸。而且，可充气固定装置14的倒圆边缘可以平滑接合在固定凸缘21的倒圆边缘内，加强了固定部分21的固定。
如果需要，例如在两个叶片半部连接结束后，仅仅通过排空可充气固定装置14内的加压空气，就可以很容易地完全拆除可充气固定装置14。当空气排空后，固定装置14的宽度减小，以便在模具15被颠倒放置的情况下，例如颠倒地放置在另一模具上时，其可以被拆除或由于重力从突出部17和18之间的区域内自动掉落。
如果适合的话，在图1正文中描述但此处没有提及的其他问题也应用于图2的实施例。
图3(第三实施例)：
图3中固定装置23的替代实施例利用可充气部分29在置于模具24上的叶片半部的固定凸缘(为简化起见，图中未示出)施加压力。可充气部分29是由硅树脂或任意其他适合的弹性体制成的挠性管，被置于铰接到杆27上的固定器28内。杆27被铰接到支撑26上，支撑26在支撑26的相应部分上连接到模具24上，例如通过螺钉连接。在图3中示出的工作位置上，可充气部分29被充满压缩空气，且因此，固定装置23利用可充气部分29施加压力到整体形成于模具24上的突出部25上。
在突出25上形成有弯曲边缘30，适合于可充气部分29的弯曲，以便可充气部分29在弯曲边缘30内平滑接合。
支撑26至突出部25的距离和具有固定器28和可充气部分29的杆27的尺寸被形成为，当排空可充气部分29内的加压空气时，带有固定器28和可充气部分29的杆27可以绕支撑26上的铰链转动。当可充气部分29内的加压空气(或其他任意流体)被排空时，可充气部分29在其伸展范围内变小，因此释放固定装置23。因此，当不需要固定装置23的压力时，可以排空加压的空气并通过如上所述转动杆27，固定装置23不妨碍操作叶片的工作人员。
如果适合的话，其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图3的实施例。
图4(第四实施例)：
图4中固定装置31的另一替代实施例具有被置于支架34的圆形腔内的可充气部分36，支架34的圆形腔适合于可充气部分36。固定装置31的支架34被置于模具32的突出部33和螺纹连接到模具32上的凸出物35之间。支架34具有接合于凸出物35的槽37内的很薄的细长部分34a和很厚的部分38，以便支架34接触在突出部33和凸出物35之间延伸的模具32的平坦部分。支架34基本上为矩形形状。
当用例如加压空气充填可充气部分36时，支架34被夹紧在可充气部分36和凸出物35之间，可充气部分36在突出部33和其上面的叶片的固定凸缘上施加压力(为简化起见，图中未示出)。同时，邻接凸出物35的槽37的侧壁的细长部分34a的端部分施加压力到凸出物35上，因而将固定装置固定到凸出物35和模具32上。可充气部分36由弹性体例如硅树脂制成，并形成为沿突出部33延伸的管。
类似于关于第三实施例所描述的，突出部33也具有适合可充气部分36的弯曲边缘。
当排空可充气部分36内的加压空气时，施加到突出部33上的压力被释放，通过将支架34移出槽37，支架34可以很容易地拆下。
如果适合的话，其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图4的实施例。
图5：第五实施例
在图5中示意出的固定装置39的实施例类似于图4的第四实施例。固定装置39包括由弹性体例如硅树脂制成的两个可充气管45和44。类似于第四实施例的可充气管36，第一可充气管45被置于模具40的突出部41和固定装置39的支架43的弯曲部分之间。第二可充气管44被置于矩形支架43的很薄的细长部分46下面用以支撑支架43。支架43的上表面邻接螺纹连接到模具40上的凸出物42的下表面。凸出物42不具有第四实施例的凸出物35的槽37，而是具有切口48。切口48通过在切口48上方延伸的凸出物42的部分49限定。
因此，当可充气管45和44充气时，支架43向上移动，支架43的一部分邻接部分49的下表面和凸出物42的侧壁，因而将固定装置固定到凸出物42上并因此固定到模具40上。然后，置于支架43的较厚部分47的边缘的可充气管45施加压力到整体形成于模具40上的突出部41上。支架43和突出部41还具有倒圆的边缘，以便圆形管45可以平滑容纳于由突出部41的倒圆边缘和支架43的倒圆腔形成的空间内。
当可充气管45和44充气时，可充气管45的一部分也会在突出部41上施加压力，以便叶片半部的固定凸缘(为简单起见，图中未示出)可以被牢固固定或夹紧在突出部41和可充气管45之间。
当不再需要固定装置39时，从可充气管45和44中排空加压空气，因此释放压力并释放支架46，使之可以容易地拆下。当排空可充气管44和45内的加压空气时，支架46可以很容易地拆下并且可以自动掉下来，因为与第四实施例相比，凸出物42上没有槽，而是只有为移动支架46提供足够空间的切口48。
如果适合的话，其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图5的实施例。
图6：第六实施例
在图6中示意出的固定装置49的另一可替代实施例中，支架50具有很厚的部分51和较薄的部分54，可充气管52的固定器整体形成于部分51内，可充气支撑53被集成于部分54内。
固定装置49被置于带有切口区域48的凸出物42和模具40上的突出部41之间，这已经关于第五实施例(图5)描述了。
当可充气支撑53被充气时，根部分55被向下推并邻接到凸出物42和突出部41之间的模具40的平坦部分上，因此将支架50向上压在凸出物42的延伸部分49的下表面上，并将支架50固定在凸出物42上。充气可充气管52使得可充气管52的一部分在突出部41上施加压力，并如上所述的将叶片半部的固定凸缘(为简单起见，图中未示出)固定或夹紧到模具40上。
当可充气管52和可充气支撑53放气时，释放压力并因此释放支架50，当模具40如上所述的完全颠倒放置时，支架50可以很容易地被拆下或自动掉下来。
如果适合的话，其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图6的实施例。
图7：(第七实施例)
在图7中示意出的固定装置56的另一可替代实施例被装备有粘接到板57上的可充气枕垫58。可充气枕垫58连同板57一起接合到安装于模具40上的凸出物42的切口区域48内，这已经关于图5和6中的第五和第六实施例描述过了。
当可充气枕垫58被充气时，其高度增加，将板57压到凸出物42的延伸部分49的下表面上，因此将板57固定到模具40上。另外，可充气枕垫58还在长度方向上增加，因此可充气枕垫58的一部分邻接模具40的突出部41和凸出物42，并因此施加压力到突出部41上，固定或夹紧叶片半部(为简单起见，图中未示出)的固定部分到模具40上。
当可充气枕垫58被放气时，板57连同枕垫58一起可以很容易地被拆下。
如果适合的话，在其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图7的实施例。
图8：(第八实施例)
在图8中示意出的固定装置59的替代实施例被装备有板状构件64，可充气管61被整体形成于其内。另外，板状构件64基本上与安装到模具40上的凸出物60高度相同。板状构件64还具有适合突出部41的弯曲边缘部分65的部分63，突出部41整体形成于模具40上。
凸出物60具有圆形腔62，适合于可充气管61的圆形形状，以便当可充气管61充气时其可以平滑接合于腔62内，并因此将固定装置59固定到凸出物60上，因而也固定到模具40上。
通过充气可充气管61，使其邻接凸出物60的腔62，并因此推动板状构件64使其部分63紧靠到突出部41和弯曲边缘部分65上，并在它们上面施加压力。因此，置于突出部41和固定装置59之间的叶片半部的固定部分(为简单起见，图中未示出)被固定或夹紧到模具40上。
当可充气管61放气时，释放压力，板状构件64可以很容易地拆下。
如果适合的话，在其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图8的实施例。
图9：(第九实施例)
在图9中示意出的固定装置66的另一实施例被装备有气体活塞66，其通过安装部分上的主体69安装到模具67上。
延伸通过主体69的活塞70具有安装到活塞70面向突出部68的端部上的夹头71，突出部68整体形成于模具67上。
夹头71具有邻接表面72，其被形成用以接合于突出部68朝向模具67的平坦区域过渡的边角部分73内。
因此，当致动气体活塞时，邻接表面72被压在突出部68上，因此在突出部68上施加压力，并将叶片半部的固定部分(为简单起见，图中未示出)固定或夹紧在模具67上。
在替代实施例中，夹头71被铰接到活塞70上，并且/或者，活塞70相对于模具67成角度移动，以便其向下指向模具67例如沿边角73方向，以加强叶片半部的固定部分的固定或夹紧。
当不需要固定装置66时，活塞70向后移动到图9示意出的空闲位置上，并因此释放叶片半部。
在另一替代实施例中，通过利用机械齿轮或电磁装置例如电机或类似物，可以使夹头71伸出。实际上，可以使用适合于伸出夹头71并在模具的固定凸缘上施加压力的任意其他机械的、电的或机械和电的组合装置。
如果适合的话，在其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图9的实施例。
图10至12：(第十实施例)
在图10至12中示意出的固定装置74的另一实施例被装备有机械机构，用以在模具75的突出部76上施加压力。
固定装置74利用支撑79在安装部分81处安装到凸出物82上，凸出物82又安装到模具75上。在替代实施例中，固定装置74直接安装到模具75上。
固定装置74具有杆80，杆80具有在朝向突出部76的端部安装的压杆83和在杆80的相对端部安装的手柄杆84。杆80延伸通过支撑79，支撑79具有适合杆80的开口。夹紧机构85铰接到支撑79上，支撑79能够将杆80锁定在规定的位置上。夹紧机构85具有供杆80延伸通过的两个开口。开口适合杆的形状。另外，夹紧机构85在支撑79上铰接并利用弹簧偏压，以迫使夹紧机构85向上，因而将杆80夹紧在开口内。当工作人员推动夹紧机构85的手柄杆86时，夹紧机构85沿向模具75的方向向下推进，因而在夹紧机构85的开口内释放杆80。
因此，为了将叶片半部的固定凸缘(为简单起见，图中未示出)固定或夹紧在模具75的突出部76上，工作人员握紧手柄杆84沿突出部76的方向推动杆80，在突出部76和突出部76与压杆83之间的叶片半部的固定凸缘上施加压力。在此位置上，杆80被夹紧机构85锁定，压杆83施加压力到叶片半部的固定凸缘上。
夹紧机构85的手柄杆86到模具75的表面之间具有距离，以便当模具75被颠倒置于第二模具78上时手柄杆邻接第二模具78(图12)。因此，当使突出部76位于具有突出77的第二模具78顶部上放置模具75时，手柄杆86被(自动)致动，使杆80也就是固定装置74自动释放，杆80可以被抽回。
如果适合的话，在其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图10至12的实施例。
图13和14：(第十一实施例)
在图13和14中示意出的固定装置59的另一实施例被装备有钢鄂装置108，钢鄂装置108可以夹紧在模具107的突出部88和凸出物87之间。
钢鄂装置108具有夹紧机构，夹紧机构由通过弹簧97和两个支撑杆93和94互连的两个板90和91形成。矩形形状的致动杆92被置于两个板90和91和两个支撑杆93和94之间。两个板90和91在钢鄂装置108中间的铰链93处相互铰接到一起，以便它们可以围绕铰链93的旋转轴摇摆。
两个支撑杆95和96用铰链94铰接到致动杆92上。当致动杆92被向上拉时(或两个板90和91被向下推)，两个支撑杆95和96迫使两个板90和91向外。两个支撑杆95和96被如此铰接到铰链94上，并被如此形成以便当它们之间的角度约为180°时它们被锁定。锁定被设置为当致动杆92被向下推时释放。
在图13和14示出的工作位置上，压杆98在突出部88和置于压杆98与突出部88之间的叶片半部的固定部分(为简单起见，图中未示出)上施加压力，因此将叶片半部固定到模具107上。压杆89在凸出物87上施加压力。因此，钢鄂装置108被夹紧在突出部88和凸出物87之间并因此固定到模具107上。压杆98和89在突出部88到模具107的平坦部分的过渡和凸出物87到模具107的过渡处接合入各自的圆形部分内。在工作位置上，两个支撑杆95和96大致呈180°角度，以便钢鄂装置108停留在工作位置上。
当致动杆92被向下推时，两个支撑杆95和96也被向下推，因此释放钢鄂装置108，由弹簧97支撑，一起推动两个板90和91，也就是，两个板90和91之间的角度减小。因此，压杆98和89施加的压力也被释放，钢鄂装置可以被拆下。
钢鄂装置108，特别是两个板90和91和致动杆92的尺寸被设置为当模具107被颠倒放置于另一模具的顶部上时致动杆92被另一模具向下推。在这种情况下，致动杆92接合另一模具的表面，从而释放钢鄂装置108使之可以很容易地拆下。
在替代实施例中，致动杆92可以在高度上是可调节的，以便其可以适应于上下放置的两个模具半部之间的各个距离。而且，在某些替代实施例中，可以使用棘齿锁将钢鄂装置108锁定在工作位置上。在这些实施例中，棘齿锁还可以适用于将钢鄂装置108保持于具有不同高度的工作位置上，当钢鄂装置108被置于突出部88和凸出物87之间的工作位置上时，不同高度是由例如导致两个板90和91之间角度不同的突出部88至凸出物87的不同距离造成的。而且在这些实施例中，例如致动杆92可以在高度上是可调节的，以补偿钢鄂装置108的不同高度，以便如上所述的另一模具可以向下推动致动杆92并因而释放钢鄂装置108。
如果适合的话，在其他图示正文中描述但此处未提及的问题也应用于图13和14的实施例。
图15：(第十二实施例)
在图15中示意出的固定装置99的另一实施例利用胶带103、104将叶片半部101的固定部分105和真空袋102固定到模具100上。为示意目的，叶片半部101和真空袋102仅示意为长条。
如上所述，在叶片半部101的制造过程中，在形成叶片半部101的模制材料已经充填入模具100中之后，在模具100上设置真空袋102。真空袋102覆盖叶片半部101和固定部分105。真空袋102被用胶带104粘到模具100的大体平坦表面上，并用胶带103粘到叶片半部101的固定部分105上，以在真空袋102内提供不透气的空间。因此，通过排空真空袋102内的空气，在真空袋102内生产低压，例如在叶片半部101的固化过程中，气泵连接到真空袋102上。因此，由处于大气压力下的真空袋102的周围空气和真空袋102内的低压之间的压力差造成的压力在真空袋102上施加压力，并因此施加到置于真空袋102内的叶片半部101上，因此将叶片半部101固定到模具100上。
而且，真空袋102被用胶带粘接到叶片半部101上。在叶片半部外壳固化例如注入固化完成之后，拆除真空袋102，以便真空袋102的部分106仍保持于胶带103和胶带104之间，并粘在胶带103和104上。叶片半部101的固定部分105终止于这两个胶带103和104之间。因此，在真空袋102拆除后，剩余的真空袋102的长条106环绕叶片半部101的固定部分105，因此叶片半部101和模具100之间的真空仍完好无损。因此，当真空袋拆除时，通过在叶片半部上施加压力，产生的压力仍将叶片外壳101固定到模具100上。
如果适合的话，在图1至14正文中描述但此处未提及的问题也应用于图15的实施例。

Claims (15)

1.一种在模具内制造风轮机叶片或风轮机叶片段的方法，包括如下步骤：
在模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)内制造叶片段(10、19、101)，至少一个固定部分(9、21、105)至少部分地形成在叶片段(10、19、101)；
在模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上设置至少一个固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99),所述固定装置包括：第一部分，所述第一部分用于在所述叶片段(10、19、101)的固定部分(9、21、105)处将所述叶片段(10、19、101)可拆下地固定到所述模具上(2、15、24、32、40、67、75、107、100)；以及第二部分，所述第二部分用于将所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上，其中，所述固定装置适合用于将所述叶片段(10、19、101)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上；以及
利用所述固定装置将所述叶片段(10、19、101)的所述至少一个固定部分(9、21、105)可拆下地固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上，使得所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)被翻转时模制的叶片段(10、19、101)被保持在所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定装置(14、23、31、39、49、56、59)可至少部分地充气。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、74、108、99)被设置成可拆下地固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)包括弹簧、气体活塞、机械和/或电磁装置，且所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)被设置为在所述叶片段的固定部分(9、21、105)上施加压力，因而将所述叶片段(10、19、101)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定装置(74、108)包括机械锁(85)，用于将所述固定装置锁定在预定位置上，在所述预定位置，所述机械锁(85)在所述叶片段(10、19、101)的所述固定部分(9、21、105)上施加压力。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定装置包括楔形部件(5)，所述楔形部件(5)被夹紧在模具(2)上的第一突出部(11)和与第一突出部(11)相对的第二突出部(6)之间，叶片段(10)的固定部分(9)在第一突出部上方延伸，从而将固定部分(9)固定到模具(2)上。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括如下步骤：
在所述模具(100)上设置真空袋(102)，以使其覆盖具有所述叶片段(101)的所述至少一个固定部分(105)的所述叶片段(101)；
在所述真空袋(102)和所述叶片段(101)的所述至少一个固定部分(105)之间设置第一胶带(103)；
在所述真空袋(102)和与所述叶片段(101)的所述固定部分(105)相邻的模具(100)之间设置第二胶带(104)；
排空所述模具(100)和所述真空袋(102)之间的空间内的空气，在所述空间内提供低压，所述叶片段(101)位于所述模具(100)和所述真空袋(102)之间；
拆除所述真空袋(102)，以便所述真空袋(102)的一部分位于所述第一胶带(103)和所述第二胶带(104)之间，覆盖所述叶片段(101)的所述固定部分(105)的边缘。
8.一种至少风轮机叶片段在其中制造的模具，包括：
第一部分，所述第一部分用以至少形成所述至少风轮机叶片段(10、19、101)；
第二部分，所述第二部分至少部分环绕所述第一部分，用以形成所述叶片段(10、19、101)的至少一个固定部分(9、21、105)；以及
设置在模具上的固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)，所述固定装置用以将所述叶片段(10、19、101)的所述至少一个固定部分(9、21、105)固定到所述模具的所述第二部分上，所述固定装置包括：第一部分，所述第一部分用于在所述叶片段(10、19、101)的固定部分(9、21、105)处将所述叶片段(10、19、101)可拆下地固定到所述模具上(2、15、24、32、40、67、75、107、100)；以及第二部分，所述第二部分用于将所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上，使得所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)被翻转时模制的叶片段(10、19、101)被保持在所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)中。
9.根据权利要求8所述的模具，其特征在于，所述模具还包括置于所述第二部分内的第一突出部(11、18、25、33、41、68、76、88)和至少一个第二突出部(6、17、35、42、60、82、87)，其中，所述叶片段(10、19、101)的所述固定部分延伸到所述第一和所述至少一个第二突出部之间的区域，且所述至少一个第二突出部被设置用以接收所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108)，以便所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108)可以被夹紧于所述第一和所述至少一个第二突出部之间。
10.根据权利要求9所述的模具，其特征在于，所述至少一个第二突出部(6、35、60)包括槽(7、37、62)，以便所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、74、108)的所述第二部分可以接合于所述槽(7、37、62)内。
11.根据权利要求8至10任一所述的模具，其特征在于，所述固定装置包括楔形部件(5)，所述楔形部件(5)被夹紧在模具(2)上的第一突出部(11)和与第一突出部(11)相对的第二突出部(6)之间，叶片段(10)的固定部分(9)在第一突出部上方延伸，从而将固定部分(9)固定到模具(2)上。
12.根据权利要求9或10所述的模具，其特征在于，所述固定装置(14、23、31、39、49、56、59)至少部分地可充气。
13.根据权利要求8至10任一所述的模具，其特征在于，所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、74、108、99)被可拆下地连接到所述模具上。
14.一种风轮机的叶片或叶片段,通过利用至少一个固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)和用于在模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)中制造所述叶片或叶片段的方法制造；
所述叶片或叶片段在模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)内制造；
至少一个固定部分(9、21、105)至少部分地形成在叶片段(10、19、101)；
在制造叶片或叶片段的过程中，在模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上设置所述至少一个固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99),所述固定装置包括：第一部分，所述第一部分用于在所述叶片段(10、19、101)的固定部分(9、21、105)处将所述叶片段(10、19、101)可拆下地固定到所述模具上(2、15、24、32、40、67、75、107、100)；以及第二部分，所述第二部分用于将所述固定装置(1、14、23、31、39、49、56、59、66、74、108、99)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上，其中，所述固定装置适合用于将所述叶片段(10、19、101)固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上；以及在制造过程中利用所述固定装置将所述叶片段(10、19、101)的所述至少一个固定部分(9、21、105)可拆下地固定到所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)上，使得所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)被翻转时模制的叶片段(10、19、101)被保持在所述模具(2、15、24、32、40、67、75、107、100)中。
15.一种风轮机,包括如权利要求14所述的至少一个叶片。
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