CN104797767A - 用于生产转子叶片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在两层的生产建筑中制造风能设备的转子叶片的方法，所述生产建筑具有用于生产转子叶片的第一部件的底层平面和设置在所述底层平面上方的、用于生产第二部件、例如用于转子叶片的半成品的上层平面。

Description

用于生产转子叶片的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造风能设备的转子的叶片的方法以及一种用于制造风能设备的转子叶片的生产装置。
背景技术
已知的是，风能设备的转子叶片由不同的元件或者半成品构成。这些元件或半成品例如能够由梁或者连接片构成。这些梁或连接片在生产过程的不同的时间中嵌入到转子叶片中。此外，用于生产风能设备的转子叶片的过程由不同的工作步骤、如铺设转子叶片模具、灌注树脂、退火、装配连接片和粘合两个半壳。随后进行转子叶片的表面处理。这种表面处理由去除转子叶片或半成品外侧的毛刺、磨削转子叶片并且最后以漆层来覆层构成。
发明内容
现在，本发明的目的是，整体上改进转子叶片产品、降低用于此的成本、实现更流畅且更安全的叶片生产并且在此整体上实现更快速的转子叶片生产并且同时也改进叶片生产的安全性。
德国专利和商标局在本申请的优先权申请中检索到下述现有技术：DE 42 26 397 A1、DE 102 08 850 A1、DE 10 2007 033 414 A1、EP 2 226186 A1，杂志：Fa.ENERCON的Windblatt 03/12，1-20页，书册：MDS Raumsysteme 06/2012,1-28页。
本发明通过根据权利要求1的方法和根据权利要求6的生产装置来实现。有利的改进方案在从属权利要求中描述。
按照根据本发明的方法，半成品与转子叶片并行地制造，更确切地说，在同一建筑中制造，然而在不同的建筑平面上制造，也就是说，转子叶片例如在建筑的底层中制造，而半成品在上层中制造并且上层中的半成品穿过上层和底层之间的开口能够降下到底层中。
该方法中的优点在于：产品能够非常紧凑地构成从而生产建筑与迄今为止相比能够具有更小的基础面积。
优选地，在上层平面中制造的部件借助于起重机或者绳索传动装置等从上层平面运输到底层平面中从而与转子叶片的在底层平面中生产的部件组装在一起。也就是说，起重设备、如起重机、绳索传动装置、普通卷扬机、链滑车、吊运架和/或升降吊架设置在两层的生产建筑中。
在一个优选的实施方式中，在上层平面中，第一起重机、例如龙门起重机构成用于提升和/或运输在该处制造的部件并且在底层平面中第二起重机、例如龙门起重机构成用于提升和/或运输转子叶片的在该处制造的部件。在此，第一起重机或者绳索的起重力与第二起重机或者绳索的起重力相比更小。第一起重机或者第一绳索、即上层平面中的起重机具有更小的起重力，因为在上层平面中制造的部件与转子叶片本身相比具有更小的重量。在此，当前将半成品理解为如下子元件，所述子元件一起装入、即层压到转子叶片中。这例如能够是转子叶片的梁或者连接片。第一或者第二起重机在此例如能够是龙门起重机。该龙门起重机、如吊架那样跨过其工作区域从而能够提升或承载非常高的负荷。
在一个尤其优选的实施方式中，底层平面中的起重机的最大的起重机负荷或者承载负荷在30t至40t的范围中，而反之上层平面中的起重机的最大的起重机负荷在1t和10t之间的范围中、优选5t。由此，在底层平面中，转子叶片的半壳能够在没有已经共同层压入的半成品的情况下被运输，但是也能够在具有已经一起层压入的半成品的情况下被运输。在此，起重机负荷对应于起重机能够承受或者运输的负荷、即起重机的承载负荷。
在另一个实施方式中，在上层平面和底层平面之间在上层的地板或者在底层的天花板中设有开口，在上层平面中生产的部件能够穿过所述开口降下到底层平面中。在此，该开口例如可被封闭，例如借助于装入到上层平面的地板中的和/或底层平面的天花板中的板，所述板可以以马达的方式行进。由此，在上层平面中制造的半成品能够以简单并且尤其直接的方式运输到底层平面中。在此，设置用于特定的转子叶片的半成品能够在相应地设置开口的情况下在正确的部位处朝向转子叶片放下。由此避免了在生产建筑内部中长且耗时的运输路径。
附图说明
本发明的其它的细节和优点在根据附图的实施例中公开。
在此示出：
图1示出用于生产风能设备的转子叶片的工艺流程，
图2示出根据本发明的生产装置，
图3示出生产线与半壳，
图4在侧视图中示出生产装置，
图5示出运输车，
图6示出两个桁架。
具体实施方式
图1图解说明了转子叶片生产的一般流程。在第一步骤中，在其中生产转子叶片的半部的半壳铺设有玻璃纤维垫。在此已经将半成品插入到玻璃纤维垫中。在铺设两个半壳并且随树脂硬化之后，这些半壳被粘接，从而它们形成转子叶片。
在构造转子叶片壳之后进行批量生产。该术语例如隐含了对法兰的加工、对防雷保护的测试等。在结束区域中，给转子叶片涂漆并且做完所有的对此必要的准备步骤。
在给转子叶片涂漆并且所有必要的准备步骤做完之后，将转子叶片直接在生产建筑中例如固定在用于交货的载重车上。由此整个转子叶片生产直至准备交货都在生产建筑内部进行。
图2和图3图解说明了用于风能设备的转子叶片的毛坯件生产的生成过程。在此，各个生产过程依次设置。在每个生产过程中生产各一个半壳11和12，所述半壳在粘接过程之后组装在一起。在第一步骤中铺设转子叶片的模具，过程步骤1。在该步骤中传送带借助于龙门起重机21引入到半壳中。在用于预设的层布置中的尚干燥的玻璃纤维垫铺设转子叶片模具之后框半壳行进至下一个站，过程步骤2。因为站1的位置现在是空闲的，所以将模具从空位置4移动到站1上从而能够重新铺设。为了模具能够从一个站向下一个站移动，所述模具被安置在运输车上。运输车在图5中示出。在该视图中，仅描绘运输车的下部构造。运输车在轨道13上移动。
在铺设半壳之后，接合件用树脂浸泡。这是灌注的过程步骤2。为了浸泡使用真空灌注法。一旦纤维复合材料已经用树脂浸泡，那么该纤维复合材料必须被热处理，以便树脂反应。该过程被称为退火。退火3在独立的站上执行。在从站2向站3的站切换中，模具必须保持在真空下。对此，每个转子叶片模具都具有能量单元和真空单元，所述真空单元在移位(Versetzen)时在模具维持上真空。
在退火3之后运输车行驶到空位置4上。车从空位置处横向于下一个站行进。对此，轨道14以90°的角度横向于生产方向安置。为了运输车能够横向地行进，驱动单元以90°旋转。
在该站5处，将连接片施加并且粘接到半壳上。接着这两个半壳彼此搭接和粘接，过程步骤6。这借助于粘接吊架来进行。在粘接之后，彼此叠加的半壳再一次退火。在结束退火之后，转子叶片能够从壳件中取出，过程步骤7。对此，上方的壳件借助于杠杆设备从下壳件中取出。
转子叶片随后继续移动到空位置4上，从该处起进入批量生产。空的模具接着再次提供用于下一个转子叶片。
图4在横截面中示出生产装置20。生产装置划分到两个平面(层)上、即底层平面26和上层平面23上。转子叶片或者其主要的部件在下部的平面(底层)26上生产还有组装。在上方的平面(上层)23上生产用于转子叶片的半成品。所有的用于半成品的必要的生产装置、例如修边机、模具等，包括该处的起重机(龙门起重机)位于上层平面上、即上部的平面上。同样，用于半成品的玻璃纤维垫的裁剪装置位于该第二、即上部的平面(上层)上。转子叶片的半成品例如是传送带或者也可以是连接片和其它的铺设在转子叶片中的部件。传动带例如在第一生产步骤中制造，连接片在上层中在另一个生产过程中制造。
在铺设模具时，传送带借助于龙门起重机从站23置于站1的模具上。这通过降下相应的半成品部件、即传送带穿过上层23和下层26之间的开口的方式进行。该开口在图4中在生产装置20的外壁和上层平面之间构成。同样设有用于将部件从上层朝向下层降下的其它的开口(在图4中最右边)。在图4中也可以识别，借助于龙门起重机24例如能够将连接片置于底层中的站5的模具上。
运输车25在下侧具有轮或滚轮并且滚轮或者轮中的一些具有驱动器，使得运输车25也可借助于主动驱动器行进，例如在底层平面上，或者如果运输车在上层平面上，那么在该处能够行进。
通过本发明不仅显著地节省了生产装置的(直至20％或者更多的)地皮面积，使得因此整体上仅须蒙护的基础面更少，而且生产周期能够明显地提高，例如提高超过30％，并且同时整个生产流程也变得更安全并且产品质量明显更好，因为在进展的运行中不再必须始终并且持续地在一个平面中借助于超出人头部的龙门起重机来运输大且重的部件，使得也明显改进了工作位置处的安全性。同时，通过匹配底层平面和上层平面之间的生产步骤、也就是说通过相应的同步能够显著更流畅地设计整个生产流程。
在图4中示出的生产装置中也可能的是，在任何情况下在上层平面和下层平面之间存在开口的区域中，龙门起重机21和24不仅运输上层平面中的部件而且运输下层平面中的部件。
仍然还可行的是，在上层中设有唯一的龙门起重机，所述龙门起重机与底层平面中的龙门起重机相比具有更小的最大承载负荷，例如直至大约5t。由此整体上也再次减小了用于整个生产的能量需求并且提高了生产和各个生产步骤的彼此匹配的灵活性。
通过在至少两个平面中、即底层平面和上层平面(其它的上层平面同样是可行的)中拆分生产步骤和产品部件，明显缩短了生产运行时间，例如相对于标准生产缩短超出30％，其中所有主要的生产步骤在一个平面上、即在唯一的大厅中进行。
运输车25在图5中在俯视图中示意性地示出。在此，为了图解说明，纵向方向111以双箭头示出并且横向方向121同样的双箭头示出。纵向方向111和横向方向121基本上彼此垂直地设置。在此，在这两个方向111和121之间的精确的90度的角度不是关键的，但是它们不应当彼此平行地伸展。
在图5中可以识别，设有16个子更换设备125，所述子更换设备一起形成更换设备124。轮对122与每个子更换设备125相关联。各两个子更换设备125与连接载体132一起固定在纵向载体134上。轮对122通过子更换设备125从而通过更换设备124的共同的下降在此引起运输车25提升、尤其是提升超出该纵向载体134。在纵向载体134上在此设置有大量横向载体136，或者纵向载体134和横向载体136彼此连接为运输车25的稳定的结构。附加地，设有多种沿着纵向方向设置的支撑载体138。纵向载体134、横向载体136和尽管在此仅应用一个附图标记而相应地不必须相同的支撑载体138基本上构成运输车25、至少构成其稳定的承载结构。
为了驱动轮对122设有一些横向驱动器126，所述横向驱动器此外提供传动装置128。与相应的轮对122的耦联装置在图5的概览图中不可见。横向驱动器128在此分别是在机械上彼此无关的传动装置，然而所述传动装置电耦联或者同步，以便在沿着横向方向121移动时实现移动车25的尽可能均匀且相同的移动。在此，并非第二轮组120的所有的轮对122都被驱动。此外设有液压设备140，所述液压设备设置用于操作更换设备124从而操作各个子更换设备125。
图6示出用于制造各个转子叶片半壳的两个转子叶片模具的两个桁架50、51。桁架50、51分别基本上具有格栅结构52、53，以便在其上分别承载造型的层，在所述层中装入有加热元件。该造型的层能够与夹层结构中的其它的层连接。该成型的层为了更好的概览在图6中未示出，使得每个桁架50、51从而格栅结构52、53的造型可更好地识别。为了给加热元件供给电流用于加热，对于每个转子叶片模具设有多个供给单元55。供给单元能够在细节上彼此不同。因此(为了更好地概览)对于供给单元使用相同的附图标记。每个供给单元55分别给加热区域供给电流并且在此相应地控制分别待输送的电流。此外，设有各一个中央控制装置56，以便给所提到的供给单元55供给开关指令。在中央控制单元56处协调相应的转子叶片模具的整体控制并且能够示出过程和状态、尤其是温度。经由中央控制单元56也能够实行手动的介入。
供给单元55经由汇流排供给电能。此外，汇流排用于供给单元55和中央控制单元56之间的数据传输。能够设有独立的能量总线和独立的数据总线。供给单元55和中央控制单元56设置在格栅结构52、53的内部。
附图标记列表：
1.过程步骤：铺设
2.过程步骤：灌注
3.过程步骤：退火
4.空位置
5.过程步骤：设置连接片
6.过程步骤：粘接半壳和退火
7.过程步骤：使转子叶片脱模
11.半壳抽吸侧
12.半壳压力侧
13.用于运输车的纵向方向的轨道
14.用于横向行进的轨道
20.生产建筑
21.龙门起重机1
22.用于支撑第二生产平面的箭头
23.第二生产平面(上层)
24.龙门起重机2
25.运输车
26.第一生产平面(底层)
50./51.桁架
52./53.格栅结构
55.供给单元
56.中央控制单元
111.纵向方向
121.横向方向
122.轮对
124.更换设备
125.子更换设备
126.横向驱动器
128.传动装置
132.连接载体
134.纵向载体
136.横向载体
138.支撑载体
140.液压设备

Claims (8)

1.一种在两层的生产建筑中用于制造风能设备的转子叶片的方法，所述生产建筑具有用于生产转子叶片的第一部件的底层平面和设置在所述底层平面上方的、用于生产第二部件、例如用于所述转子叶片的半成品的上层平面。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，在所述底层平面中还有在所述上层平面中同时地和/或并行地进行所述第一部件和所述第二部件的生产，并且在所述上层平面中制造的部件借助于起重机或者绳索传动装置等从所述上层平面运输到所述底层平面中从而与所述转子叶片的在所述底层平面中生产的部件组装在一起。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，在所述上层平面中，第一起重机、例如龙门起重机构成用于提升和/或运输在该处制造的部件，并且在所述底层平面中第二起重机、例如龙门起重机构成用于提升和/或运输所述转子叶片的在该处制造的部件，
其中所述第一起重机(绳索)的起重力小于所述第二起重机的起重力。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，所述底层平面中的所述起重机的最大的起重机负荷(承载负荷)在30t至40t的范围中，而反之所述上层平面中的所述起重机的最大的起重机负荷在1t和10t之间的范围中、优选5t。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，在所述上层平面和所述底层平面之间在上层的地板或者在底层的天花板中设有开口，在所述上层平面中生产的部件能够穿过所述开口降下到所述底层平面中，并且
其中所述开口例如能被封闭，例如借助于装入到所述上层平面的地板中的和/或所述底层平面的天花板中的板来封闭，所述板能够以马达的方式行进。
6.一种生产装置、尤其是用于制造风能设备的转子叶片的生产建筑，包括：
-用于生产转子叶片的第一部件的底层平面，和
-用于生产第二部件、例如用于所述转子叶片的半成品的上层平面，
其中在所述上层平面中设置有用于提升和/或运输在该处制造的部件的第一起重机，和/或在所述底层平面中设置有用于提升和/或运输所述转子叶片的在该处制造的部件的第二起重机。
7.根据权利要求6所述的生产装置，其特征在于，在所述上层平面和所述底层平面之间，在上层的地板中或者在底层的天花板中设有开口，所述开口用于降下在所述上层平面中生产的部件。
8.根据权利要求6或7所述的生产装置，其特征在于，所述生产装置准备用于应用根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
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