CN104956024B - 用于接近风轮机叶片模具的侧面的装置 - Google Patents

Abstract

当制造大型工件时，操作者经常面临接近较高的倾斜表面的所有区域的问题。本发明提出了一种用于攀爬倾斜表面的装置和方法，其中多个台阶被附装至可以例如由垫提供的柔性支撑件。本发明在风轮机制造领域中找到特别方便的应用，例如当必须将多层玻璃纤维铺设到模具的壁上时。

Description

用于接近风轮机叶片模具的侧面的装置

技术领域

本发明涉及大型风轮机叶片的制造领域，具体而言涉及用于接近大型风轮机叶片的制造模具的倾斜弯曲斜坡的攀爬装置。

背景技术

在制造工业的许多领域中，一个频发问题是用户不得不在大型工件的制造期间攀爬上陡峭斜坡。该斜坡可以由工件的其中一个侧面或由用来制造该工件的模具的侧面提供。

经常是这样的：制造工件的操作者仅仅通过站立在地板上无法接近工件的所有区域，这是因为待制造的工件的竖直尺寸超过了典型的人类身高。操作者因而可以在诸如梯子或脚手架之类的攀爬装置上攀爬，从而接近地平面上方的一定距离处的区域。然而，这些方法允许操作者仅仅接近工件的位于攀爬装置附近的那些区域。因而，如果工件的尺寸竖直延伸若干米或特别是如果工件具有倾斜和剧烈弯曲的表面，则站立在攀爬装置上的操作者也无法接近位于该攀爬装置更远的区域，例如工件的位于弯曲工件的中心的那些区域。

操作者的另一个选择是攀爬上工件的其中一个侧面，以便接近其顶部。然而，攀爬上工件或模具的侧面并不是一个容易的任务，因为通常工件的侧面与地平面形成的斜坡相当陡峭。此外，通常期望操作者所攀爬的侧面的表面不会由于操作者在上面踩踏而被损坏。

在其中以越来越大尺寸的叶片制造风轮机的风能工业中尤其能体会到该问题。风轮机叶片的制造通常通过铸造过程来完成，其中将纤维或增强材料铺设在模具并通过使用浸泡或树脂传递过程利用树脂进行浸渍。因此，操作者必须接近模具的侧面以便将纤维材料层铺设在模具的壁上并调节它们的位置。

由于风轮机叶片的显著尺寸，在长度高达80m且直径为5m(在根侧更大)的现代设备中，叶片制造所用的模具必须也具有足以在其中形成叶片的尺寸。在叶片制造过程期间，模具通常放置在地面上。由于这些模具的竖直尺寸经常超过若干米，对于操作者来说特别难以接近模具的所有区域。因此需要一种方法和装置，以允许操作者攀爬上模具的倾斜侧面从而接近其所有部分。

鉴于上述考虑，本发明的目的是提供一种容易攀爬上陡峭倾斜斜坡而不会对表面造成任何损坏的装置和方法。具体地说，本发明的目的是提供允许操作者在制造风轮机叶片的过程中接近风轮机叶片模具的全部区域的方便的方法和装置。

发明内容

本发明基于这样的创造性构思：通过使用形成有台阶的柔性支撑件，操作者能够攀爬或更概括地说接近陡峭的弯曲斜坡。基于该构思，上述目的通过如第一方面限定的装置来解决。用于攀爬倾斜表面的装置包括柔性支撑件，该柔性支撑件包括背面和正面。所述支撑件的所述背面适合于在所述装置的操作期间抵靠在所述表面上，所述柔性支撑件适合于与待攀爬的所述表面的曲率轮廓一致，并且所述柔性支撑件被适当地延展从而在所述装置的操作期间在所述表面上分布攀爬所述表面的操作者的体重。所述装置还包括紧固部件，该紧固部件用于紧固所述装置，从而使得所述装置相对于所述表面的位置在所述装置的操作期间基本恒定，所述紧固部件被连接至所述支撑件。所述装置进一步包括攀爬元件，所述攀爬元件被牢固地固定至所述柔性支撑件的上表面。所述攀爬装置适合于允许用户在所述表面的预定部分区域处攀爬或采取一定位置。

根据本发明的一个实施方式，所述攀爬元件包括多个台阶，所述多个台阶中的每个台阶都从所述支撑件的所述正面向外突出。因而，用户能够通过使用所述台阶作为支撑来采取一定位置或攀爬倾斜表面。所述台阶形成为使得操作者能够在所述支撑件位于由所述台阶支撑的所述表面上的一些点处时舒适地站立。此外，所述台阶形成为将操作者的体重分布在位于下面的支撑件的延展区域上。

根据本发明的另一个实施方式，所述攀爬元件包括适合于在用户攀爬所述倾斜表面时被用户抓握的多个把手。因而，用户通过抓握其中一个把手可以在倾斜表面的一定高度处攀爬或采取一定位置而不会掉落。

根据本发明的再一个优选的实施方式，所述支撑件包括连续的柔性垫。

装置的有利实施方式将在下面进行描述并在第二至十八方面中限定。

本发明还提出了一种制造风轮机叶片的方法。该方法包括如下步骤：提供期望形状的模具，所述模具具有纵向方向；将一层或多层增强或泡沫材料铺设在所述模具的内壁上；通过使用根据第一至第十八方面中任一方面所述的一个或多个装置以便攀爬所述模具的所述内壁而将所述一层或多层增强或泡沫材料定位在期望位置。通过沿着所述叶片形成模具的长度在叶片制造过程期间重新定位所要求保护的攀爬装置，用户在叶片制造期间能够接近风轮机叶片的内壁的所有部位。所述装置特别适合于该目的，因为其由于其柔性而能够适合于模具内壁的所有曲率和形状。此外，所述装置以这样的方式设计，使得能够防止操作者意外损坏下面的模具表面，即模具的内壁的一部分或之前沉积在模具表面上的材料层。

该方法的有利实施方式在下面进行描述并在第二十至第二十三方面中限定。

附图说明

在下文中，将通过附图中所示的实施方式来举例说明本发明。在附图中，类似、对应或等同的部件由相同的附图标记表示。具体而言：

图1示出了根据本发明的一个实施方式的装置的立体图；

图2示出了根据本发明的一个实施方式的装置的剖视图；

图3示出了根据本发明的装置在风轮机工业上的应用；

图4示出了在叶片制造阶段期间风轮机叶片模具的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将通过在附图中所示的本发明的实施方式的详细描述来阐明和说明本发明。然而，应该认识到，本发明并不限于在附图中所示并在下文中描述的这些实施方式。相反，本发明的范围包括所有等价实施方式并且因而由权利要求来限定。

在下文中，诸如“在…上方”或“在…下方”之类的位置表述将总是参照用作地面或地平面的参考平面。该参考平面优选是水平的。例如，在图1和图2中，参考平面由附图标记40表示并且平行于由图中所示的笛卡尔坐标系限定的水平平面xy。因而，当叙述点A在点B上方(下方)时，将理解成点A距离参考平面的距离大于(小于)点B距离参考平面的距离。

本发明提供了一种用于攀爬上陡峭的高斜坡的装置和方法。该斜坡可以是具有倾斜侧面的结构的表面。例如，该斜坡可以是倾斜平面、平板或壁的表面。更具体地说，该斜坡可以是工件、模具或其壁的表面。

本发明的实施方式在图1和图2中示出，其中待攀爬的表面由附图标记20s表示。表面20s被示出为属于结构20。表面20s是倾斜的，从而给定表面20s上的点，则限定了相对于参考平面40的倾斜角度θ。更具体地说，表面20s的一个点处的倾斜角度θ被限定为由在该点处的表面20s的切平面与参考平面40形成的角度。表面20s相对于参考平面40的倾斜角度θ大于零，并且可以采取小于或等于90°的任意值。

表面20s一般不是平坦的。因此，给定位于表面20s上的曲线，该曲线可以以复杂曲率起伏。例如，表面20s上的一般曲线的一些部位可以具有正曲率，另一些部位具有负曲率，又有一些部位具有零曲率。由于表面20s的曲率，倾斜角度θ在位于表面20s上的不同点处采取总体不同的值，如例如在图2中示意所示。

表面20s可以包括上边缘20ue，即位于参考表面40上方并距离该参考表面40最远的终端部分。上边缘20ue的各点具有任何正曲率、负曲率或零曲率。表面20s的上边缘20ue和参考平面40之间的最小距离可以为达几十米的任何距离。例如，表面20s的上边缘20ue和参考平面40之间的距离可以在5到10米的范围内。

支撑结构20可以是在以表面20s为其一个终端表面的空间中延伸的任何本体。例如，结构20可以包括工件或模具的壁或侧面。在下文中，参照图3和图4，给出了一个结构20的示例，该示例包括风轮机叶片模具。然而，需要澄清，结构20是基本刚性的，表面20的位置随着时间而恒定不变。此外，结构20以如此方式形成，使得表面20s能够支撑操作人员的平均体重，而不会显著变形、弯曲或在宏观上改变其原始位置。

图1和2所示的装置1000包括位置倾斜表面20s上的柔性支撑件200。支撑件200可以由任何柔性材料制成。

在图1和2所示的本发明的优选实施方式中，支撑件200包括柔性垫，即具有基本矩形形状的柔性材料的平坦件。例如，垫200可以包括诸如弹性体或橡胶之类的聚合物材料。垫200可以还包括PVC。于是该PVC可以包括适当的添加剂以使其既结实同时又有柔性。

根据未在图中示出的本发明的一个实施方式，支撑件200可以包括在装置1000的纵向方向上延伸并且与诸如柔性绳索、刚性肋、横档等一些合适的连接装置相连的至少两个柔性条带。根据未在图中示出的本发明的另一个实施方式，支撑件200可以包括诸如尼龙织带、绳等之类的柔性材料网。

优选地，支撑件200形成为柔性板件。换言之，支撑件200具有比其两个横向尺寸即长度和宽度小得多的厚度。因而，支撑件200包括正面200ff和背面200bf，其中正面200ff和背面200bf具有比连接正面200ff和背面200bf的其余侧面大得多的面积。正面200ff和背面200bf具有基本矩形形状，从而可以在正面200ff和背面200bf二者上标识相互正交的两个主要方向。更具体地说，正面200ff或背面200bf的纵向方向将被标识为基本平行于正面200ff或背面200bf的长度的方向。另一方面，正面200ff或背面200bf的横向方向将被标识为基本正交于纵向方向并因而平行于正面200ff或背面200bf的宽度的方向。

根据本发明的实施方式，支撑件200形成为连续的并且在内部不具有任何切除部。具体地说，支撑件200的正面200ff和背面200bf都基本连续并且没有孔或切除部。因而，支撑件200形成为其中不具有任何通孔的连续的完整的板件。具体而言，支撑件200形成为使得不包含横跨其厚度延伸的任何通孔，即位于正面200ff和背面200bf之间的通孔。

支撑件200的背面200bf适合于接触待攀爬的表面20s。支撑件200的宽度即支撑件200的正面200ff和背面200bf的宽度大于大约20cm。支撑件200的宽度可以大到1.5m并且优选为50cm至70cm。甚至更有选的是，支撑件200为60cm宽。支撑件200的高度即正面200ff和背面200bf的高度可以根据待攀爬的表面20s的延伸而调节。因而，支撑件200的高度可以为大约5米或更大，具体地在4m到6m的范围内。

支撑件200的正面200ff即与抵靠支撑结构20的表面20s的背面200bf相反的面包括多个攀爬元件，所述多个攀爬元件适合于允许用户攀爬上悬置或固定支撑件200的表面。

根据本发明的一个实施方式，攀爬元件包括一个或优选地多于一个的从支撑件200的正面200f突出的台阶400。台阶400也可以包括聚合物材料。例如，台阶400可以包括弹性体或橡胶。根据本发明的具体实施方式，台阶400还可以包括与支撑件200使用的组分相同的PVC。

台阶400附装至支撑件200的正面200ff。例如，台阶400可以通过粘合剂固定至支撑件200的正面200ff。另选地，如果支撑件200的正反面200ff和台阶400二者都包括聚合物，则台阶400可以通过塑性焊接牢固地固定值支撑件200。此外，根据本发明的实施方式，台阶400中的一些或全部可以与支撑件200一体地形成。

台阶400的一些或全部形成为在装置1000操作时总体刚性。这样，台阶400不能由于站立在台阶400上或在台阶400上攀爬的用户的体重而从其原始位置显著移位。例如，一些台阶400可以形成为刚性本体。另选地，如在下文中所述，至少一个台阶400可以形成为形成附装至支撑件200的正面200ff的柔性袋。当装置1000操作时，该袋可以填充刚性支承本体，从而使得台阶400具备刚性。

台阶400可以具有在支撑件200悬挂在表面20s上或固定至表面20s时允许操作者在支撑件200上踩踏的任何形状。优选地，台阶400包括顶部440、底部420、侧部460和抵靠部480。

顶部440优选成形为平坦表面的一部分。根据图1所示的本发明的实施方式，顶部440被实现为平坦表面的矩形部分。然而，顶部440不必必须是矩形的，而是可以例如具有本领域技术人员已知且适合于装置1000的具体应用领域的三角形、菱形、梯形、类平行四边形或其他形状。顶部440包括抵靠在支撑件200的正面200ff上的末端子部。顶部440的该抵靠的末端子部可以被附装至支撑件200的正面200ff。

顶部440适合于在装置1000的操作期间供用户踩踏。因而，为了攀爬上表面200s，用户通过将其脚顺序地搁置在每个台阶的顶部440上而踩踏到台阶400上。

台阶400的顶部440的长度即其沿着支撑件200的横向方向的尺寸小于或几乎等于支撑件200的宽度。具体而言，台阶400的顶部440的长度可以在10cm到大约80cm的范围内。顶部440的宽度即台阶400的突出部分的尺寸可以在10cm到50cm的范围内。具体地说，台阶400的顶部440的宽度被选择成使得台阶400从支撑件200突出到足够程度，以便使得用户在表面20s上攀爬时或在表面20s的一定高度处操作时能够舒适地站立在每个台阶上。

包括顶部400的平坦表面与支撑件200的正面200ff形成了一角度，在此处，该角度被认为定向在从正面200ff到台阶400的顶部440的方向上。正面200ff和台阶400的顶部440之间的角度可以包括在45°到135°的范围内。优选地，供切割出顶部440的表面与支撑件200的正面200ff形成接近90°的角。

顶部440和支撑件200的正面200ff之间的角度可以不是对于所有台阶400来说都相同。具体而言，顶部440和正面200ff之间的角度大小可以取决于表面20s的供悬置装置1000的部分的曲率。例如，可以在具有较小(较大)斜度的表面的部分中实施顶部440相对于正面200ff形成较大(较小)角度的台阶400。

可以在顶部440的表面上可选地施加保护层，该保护层适合于供用户踩踏。

台阶400的底部420布置在顶部440下方并与顶部440连续。底部420可以赋予台阶400稳定性并增强台阶400与支撑件200的正面200ff的附着性。底部420的横截面的轮廓可以是笔直的或弯曲的。底部420沿着支撑件200的横向方向延伸的长度优选等于顶部440的长度。

底部420包括抵靠在支撑件200的正面200ff上的末端子部。底部420的该抵靠的末端子部可以附装至支撑件200的正面200ff。底部420的与抵靠在支撑件200上的末端子部相对的末端子部因而与顶部440的末端子部连续并附装至顶部440的该末端子部。

台阶400进一步包括具有抵靠在支撑件200的正面200ff上的表面的抵靠部480。抵靠部480与顶部440和底部420二者连续。站立在台阶400上的用户的体重主要通过抵靠部480传递至支撑件200。抵靠部480的抵靠表面沿着支撑件200的横向方向延伸预定长度并沿着支撑件200的纵向方向延伸预定宽度。抵靠部480的抵靠在支撑件200的正面200ff上的表面的长度大致等于顶部400的长度。台阶400的长度在这里是指台阶400沿着支撑件200的横向方向即沿着与支撑件200的纵向方向正交的方向的尺寸。因而，抵靠部480的抵靠表面的宽度被选择成使得用户的体重以尽可能均匀的方式适当地分布在支撑件200的正面200ff上。具体地说，抵靠在支撑件200的正面200ff上的抵靠部480的表面的宽度可以在5cm到50cm的范围内，优选在15cm到30cm的范围内。

侧部460在支撑件200的横向方向上即在正交于支撑件200的纵向方向的方向上限定台阶400的边界。更具体地说，侧部460包括分别在左手侧和右手侧限定台阶400的边界的左手子部和右手子部。因而，台阶400的长度被限定为侧部460的左手子部和右手子部之间的距离。侧部460的左手子部和右手子部二者都包括优选平坦的表面部分并且与顶部440、底部420和抵靠部480连续。侧部460的左手子部和右手子部二者的周界分别由顶部440、底部420和抵靠部480的横截面来限定。

台阶400中的一些或全部可以形成为单个块，并且附装至支撑件200的正面200ff。台阶400在内部可以被填满材料或可以是中空的。

另选地或附加地，台阶400中的一些或全部可以形成为附装至支撑件200的正面200ff并且适合于填充刚性支撑元件或条棒的袋。更详细地说，至少一个台阶400可以以下面描述的方式形成。顶部440、底部420和抵靠部480形成为厚度比其侧向尺寸小得多的箔片。特别地，顶部440和底部420可以由同一箔片形成。而且，抵靠部也可以由形成顶部440和底部420的同一箔片形成。顶部440和底部420被如此设计使得由顶部440、底部420和抵靠部480限定空腔或袋。

如此形成的该空腔或袋可以通过顶部440的末端子部和/或底部420的末端子部附装至支撑件200的正面200ff。此外，该袋也可以通过抵靠部480附装至正面200ff。

所述袋可以填充优选刚性的支撑元件。该支撑元件包括具有预定横截面的刚性条棒。该支撑元件的长度可以等于或略微小于台阶400的长度。另选地，该支撑元件的长度还可以大于台阶400的长度。如果刚性元件的延伸长度大于台阶400，则台阶400的侧部460分别包括该刚性元件的左手端部和右手端部。

该支撑元件可包括刚性且容易处理并成形为具有预定横截面的条棒的例如木材、聚苯乙烯泡沫或任何其他材料。该支撑元件然后被插入由顶部440和底部420限定的袋内。在刚性元件被插入袋中之后，就使得台阶400硬到足以支撑站立在其上的操作者的体重。

刚性支撑元件的横截面的形状确定了该支撑元件所插入的台阶400的横截面的形状。该支撑元件因而可以形成为使其横截面在形状上基本对应于侧部460。这样，当被插入袋中时，支撑元件抵靠在台阶400的顶部440的内表面、底部420的内表面和抵靠部480的内表面上。因而，该支撑元件大体包括适合于在该支撑元件已经被引入台阶400的袋内之后抵靠在台阶400的顶部440上并支撑该顶部440的基本平坦表面。该支撑元件还包括抵靠在台阶400的底部420上并具有对应形状的表面。最后，该支撑元件具有与台阶400的抵靠部480面对或基本重合的优选平坦的表面。站立在台阶400上的用户的体重主要通过支撑元件的该平坦表面传递到支撑件200上。具体地说，该支撑元件的位于抵靠部480附近的表面可以直接抵靠在支撑件200的正面200ff上。在这种情况下，台阶400的抵靠部480与支撑元件的抵靠在支撑件200的正面200ff上的平坦表面基本重合。

根据本发明的一个实施方式，刚性支承元件可以另选地被插入到台阶400内和从台阶400移除。例如，所述袋可以通过形成在台阶400的顶部440、底部420或侧部460中的开口或切口与外部连通。根据本发明的一个实施方式，刚性支承元件可以通过侧部460的左手部或右手部中的孔口插入到台阶400中的袋内以及从该袋移除。具体而言，所述孔口可以与侧部460的整个左手子部或右手子部一样大。在这种情况下，台阶400中的袋通过侧部460的左手子部的整个区域或右手子部的整个区域与外部连通。还有一个实施方式也是可行的，其中台阶400内的袋通过侧部460的左手子部和右手子部二者的整个区域与外部连通。

如果袋如上所述与外部连通，则每个刚性支承元件可以在装置1000被使用时插入到对应的台阶400内，并且能够在装置1000操作之后从对应的台阶400抽出。

根据本发明的一个实施方式，形成顶部440、底部420和抵靠部480(如果有的话)的多个箔片或单个箔片是柔性的，此外，根据本发明的具体实施方式，侧部460是柔性的。

因而，如果顶部440、底部420、抵靠部480和侧部460是柔性的，并且如果刚性支撑元件是可抽出的，则可以在装置1000使用之后将其从对应的台阶400抽出。在抽出刚性元件之后，装置1000仅包括柔性元件，因为支撑件200和台阶400都是柔性的。因而可以在使用之后方便地将装置1000卷起，因而容易携带到存放区域并储藏在该存放区域直到后来使用。

根据本发明的一个实施方式，攀爬元件包括一个或优选多个附装至柔性支撑件200的正面200ff的把手600。一个或多个把手600可以包括固定元件620和抓握元件640。

固定元件620优选成形为薄的平行六面体，其一个宽面被附装至支撑件200的正面200ff。抓握元件640然后附装至固定元件620的与附装至支撑件200的正面200ff的面相反的面。另选地，抓握元件640可以直接附装至支撑件200的正面200ff，而不存在固定元件620。把手600的固定元件620可以包括聚合物材料。更具体地说，固定元件620可以包括橡胶或弹性体。例如，固定元件620可以包括PVC。固定元件620可以与支撑件200一体地形成。

抓握元件640方便地由纤维材料形成。例如，抓握元件640可以包括一条合适宽度和长度的尼龙织带。抓握元件640的侧部固定至固定元件620或支撑件200的正面200ff的对应部分。例如，抓握元件640的端部可以缝合在固定元件620或支撑件200的正面200ff上。如果抓握元件640包括纤维材料，则其端部可以被固定成使得抓握元件在没有被用户抓握时保持松散，例如如图1中所示。另选地，一个或多个抓握元件640可以包括刚性材料(诸如刚性聚合物或金属)，并且形成有弯曲轮廓，从而当一个或多个抓握元件640被固定在支撑件200上时，它们中的每个都形成用户能够握持的对应把手。

根据本发明的一个实施方式，至少一个把手600与支撑件200一体地形成。因而，根据本发明的一个实施方式，至少一个攀爬元件与支撑件200一体地形成。

优选地，把手600布置在沿着支撑件200的纵向方向位于两个连续的台阶400之间的位置处。因而当通过利用装置1000攀爬特别陡峭的倾斜表面20s时，操作者可以利用其手握持把手600的抓握元件640，从而不会在攀爬表面20s期间掉落。

根据本发明的一个实施方式，支撑件200的宽度大于或等于每个攀爬元件的长度。攀爬元件的长度在这里被表示为其沿着支撑件200的横向方向的尺寸。具体而言，台阶400和把手600二者都沿着支撑件200的横向方向延伸完全包含在支撑件200的正面200ff的宽度内的长度。这样，当用户通过踩踏在装置1000上来在表面20s上操作时，防止用户无意地碰撞并损坏位于下面的表面20s。实际上，支撑件200特别是在包括连续的垫时用作用户和表面20s之间的防护，从而防止用户在站立在悬置在表面20s上的装置1000的一个或多个台阶400上时无意地碰撞表面20s。

根据本发明的装置1000进一步包括紧固部件，该紧固部件适合于将装置1000固定、悬挂或悬置在待攀爬的倾斜表面20s上。紧固部件适合于将装置1000的位置保持成相对于表面20s基本固定。尽管在装置操作期间装置1000可能发生局部弹性变形，但是应该理解，紧固部件在装置1000悬置或固定在表面20s上时允许装置1000的点相对于表面20s的时间平均位置基本恒定不变。

紧固部件优选附装至支撑件200。紧固部件可以将支撑件200固定或悬置在倾斜表面20s的上边缘20ue上。

紧固部件例如可以包括一个或多个绳索或绳子。所述绳索或绳子的一端可以固定至支撑件200的位于背面200bf的一个短边缘附近的区域。所述绳索或绳子然后可以被系结至适合于(尤其在装置被操作时)施加由装置1000施加的力的反作用的对应螺柱上。供装置1000的紧固部件系结的螺柱具有相对于待接近的表面20s恒定的位置。

另选地或附加地，紧固部件可以包括适合于附装至表面20s或支撑表面20s的结构20的一个或多个吸盘。吸盘可以被固定至支撑件200的背面200bf的一些预定区域。

在另一个实施方式中，紧固部件包括附装至支撑件200的其中一个短边缘的多个环。所述环适合于被约束而沿着位置相对于表面20s和支撑结构20保持恒定的柱滑动。所述柱可以在表面20s的上边缘20ue附近的位置处相对于结构20保持固定。这样，可以以与窗帘通过附装至窗帘边缘的一组环而悬挂在窗帘杆上类似的方式通过沿着柱受到约束的环而将装置1000悬置在表面20s上。此外，通过简单地沿着柱的轴线方向推动装置1000能够沿着表面20s的预定方向容易地变换装置1000的位置。

根据本发明的装置1000提供了特别方便的攀爬工具来接近相对于参考平面(一般为水平平面)具有倾角的诸如斜坡或壁的侧面之类的陡峭表面。在操作期间，装置1000悬置在待攀爬的表面上并通过固定装置固定在该表面上。用户然后可以通过从参考平面水平来踩踏台阶400而攀爬上表面。需要时，用户可以在攀爬的同时抓握把手600，从而不会由于表面的倾斜而掉落。

由于支撑台阶400和把手600的支撑件200极其柔软，因此即使该表面的曲率特别复杂，装置1000也能够优选适合于待攀爬表面的所有类型的曲率轮廓。

装置1000允许用户攀爬上陡峭斜坡且不会损坏装置倚靠的表面，特别是在支撑件200包括柔性垫或连续板件时。实际上，这样的装置不会损坏表面，因为其优选由聚合物材料形成。此外，支撑件200防止踩踏在台阶400上的用户无意地损坏或刮坏下面的表面，例如由于脚无意地撞击该表面。由于支撑件200而使得这是可能的，支撑件200可以横跨台阶400的整个宽度没有孔或切口地延伸，因而在操作者和表面之间形成了连续的防损坏层。

装置1000除了攀爬之外还是这样的，即：用户还可以在由装置1000支撑的表面上的期望位置处平衡的同时舒适地站立在一个台阶400或两个连续的台阶400上。具体地说，可以随意地调节台阶400的长度和宽度。因而，台阶400的顶部440给用户的脚提供了平坦的平台，该平台足够宽以供用户牢固且舒适地站立在上面。由于由装置1000提供的支撑件，用户因而可以在整个表面的预定点处在采取适当位置的同时在该表面上进行期望操作。

此外，台阶400和支撑件200可以被设计成使得站立在装置1000上或在装置1000上攀爬的用户的体重不集中在一个点或沿着一条线，而是以尽可能均匀的方式分散在整个扩展区域上。例如，在其中支撑件200包括柔性垫的实施方式中，用户体重被传递到支撑件200的正面200ff的扩展区域上。体重然后从正面200ff通过支撑件200传递到表面20s。优选包括聚合物或橡胶材料的支撑件200具有大于零的厚度并且响应于施加至其较大的面中的一个面的一部分的压力而大体局部变形。支撑件200的局部变形因而通过将表面20s上的用户体重更好地分散在表面20s上并且防止由于在有限的表面面积上施加力而在表面20s上施加过大压力而有助于“缓冲”用户体重在表面20s上施加的力。这样，支撑件200有助于进一步保护表面20s由于站立在上面的人的体重而受到损坏。

装置1000还很便利，并且在使用和不使用时存放都很实用。材料的选择可以使得装置1000与例如市售类似尺寸的梯子相比相对轻质。此外，在本发明的一些实施方式中，在操作之后将紧固部件解开并且将装置1000从表面移除之后，可以容易地将装置1000卷起。这大大简化了不用时的装置1000的存放和运输。

根据本发明的装置1000可以在风轮机制造领域中找到特别方便的应用。具体地说，在制造风轮机叶片期间，可以有利地使用装置1000。装置1000的该应用在图3和4中示意性示出。

参照图3，风轮机叶片通常通过使用模具而形成。典型的风轮机叶片模具分别包括两个半部32和34。横跨由每个半部32和34的内壁限定的表面，可以标识两个相互正交的方向。纵向方向沿着半部32、4的较长方向延伸，即纵向方向L连接叶片的根部和尖端。另一方面，给定模具半部32或34的内部的点，位于该点的横向或弦向方向C被定义为位于模具半部32或34的内壁上的垂直于纵向方向L并包括该点的曲线。尽管在图3中仅针对模具半部34示出了纵向方向L和弦向方向C，但是应该理解，针对模具半部32定义类似的方向。模具半部32或34中的一个可以通过机动化特纳铰链50而在另一个模具半部上翻转，从而形成最终的叶片形状。

下文中的讨论将主要针对模具半部32给出，不过应该理解，可以针对模具半部34进行类似或对称的讨论。

模具半部32包括上表面32us，该上表面32us与位于支撑模具半部32的平面上的下表面或底表面相反。用作参考平面的该支撑平面可以是在图3和图4以及在图1和2中平行于水平平面xy的参考平面。待攀爬或接近的倾斜表面20s在图3中被示出为包括在模具半部32的内壁中。倾斜表面20s包括上边缘20ue，该上边缘20ue也限定模具半部32的上表面32us的边界。

在典型的叶片制造过程中，将诸如玻璃纤维之类的增强材料2铺设在模具半部32和34的内壁上。通常，开始时增强材料2以卷的形式提供，如图3所示。卷具有1.25m的典型宽度，并且沿着弦向方向C彼此紧邻地铺设。与增强材料一起，将图4中所示的泡沫材料4铺设在模具半部32和34内。此外，为了在每个模具半部32和34中构建翼梁帽，将单向玻璃纤维或碳纤维的层6居中地定位成在纵向方向L上沿着模具半部32和34延伸。泡沫材料4和单向纤维层6也可以以卷的形式提供。

在模具处于打开位置时进行材料沉积过程。优选在真空灌注过程中利用环氧树脂对纤维材料进行浸渍，环氧树脂固化而形成具有三明治结构的固体壳。模具半部32和34也可以用来定位预浸渍纤维片(被称为预浸渍坯)。

然后将沿着模具的纵向方向L延伸的腹板沿着上表面和下表面利用粘合剂定位在其中一个模具半部中。粘合剂也沿着沉积材料的边缘放置。随后，翻转模具的可旋转的半部，从而形成叶片。

该制造过程极其繁琐，这主要是由于模具的尺寸以及必须堆叠在模具的内壁上的大量层数所致。实际上，由于典型的叶片的长度可以为高达大约80m，因此必须使用许多卷增强材料2、泡沫4或单向纤维材料6，以便利用单层将模具的全部内壁覆盖。典型的叶片制造可能需要在模具内壁上堆叠多达20层不同的增强材料、泡沫或纤维材料。如果考虑到模具的壁极其陡峭、凹入并且考虑到它们可能高达若干米高，则这并不是一个轻松完成的任务。此外，在之前的沉积层的顶部上铺设新的层时，不损坏下面铺设的层至关重要。

为了加快并方便材料沉积的操作，可以使用根据本发明的装置。在图3中示出了根据本发明的两个装置1000a和1000b。装置1000a和1000b被悬置至模具半部32的内壁。具体而言，可以使用装置1000a和1000b的紧固部件以便将它们紧固至表面20s的上边缘20ue。装置1000a和1000b被放置成使得它们的纵向方向基本平行于模具半部32的弦向方向C。另外，装置1000a和1000b紧邻玻璃纤维片材2的相对两侧放置。这样，玻璃纤维片材2就可以被在装置1000a和1000b的台阶上上下的操作者铺设在弦向方向C上。

随着材料的添加，沿着模具半部32和34的纵向方向L移动装置1000a和1000b，并且在模具中放置另外的片材2。装置1000a和1000b也可以用来铺设多层泡沫材料并且还可以用来在模具半部32和34的中心部分中与多层单向纤维材料6一起作业。

将认识到，表面20s一般是凹入的，并且具有沿着模具半部32和34的纵向方向L的可变曲率半径。然而，表面20s的曲率半径在沿着纵向方向L的一些点处可以达若干米。考虑到模具32和34的典型尺寸，倚靠在表面20s的上边缘20ue上的刚性梯子可以距离位于其正下方的表面20s的点1米或2米。因而，站立在刚性梯子上的用户由于表面20s的凹度而很可能无法接近表面20s的位于距梯子位置最远的部分。相反，装置1000贴附并顺随表面20s的所有部分。此外，即使在沿着纵向方向L移动以便重新定位在两个连续的成卷沉积材料之间时，装置1000也可以容易地适合于表面20s的不同部分的不同曲率。因此，装置1000尤其适用于这种类型的应用。

当使用装置1000沉积纤维材料时的又一个优点是还有助于材料固结。实际上，当在纤维材料铺设期间在之前沉积的材料上放置装置1000时，所沉积的材料被压缩在模具的壁与装置1000的支撑件200之间。

尽管针对纤维材料铺设描述了装置1000的使用示例，但是装置1000能够方便地用于风轮机叶片制造期间所需的许多任务。例如，可以有利地使用一个或多于一个的装置1000来提供对模具内壁的接近以进行泡沫、碳拉挤件(在根部终端点)的沉积以及诸如管道、剥离层、离型膜、转印网等的耗材的注入。

尽管已经通过在附图中示出的本发明的实施方式的详细描述阐述了本发明，但是应该指出本发明不限于所示和所述的实施方式。相反，对本领域技术人员来说显而易见的所有等价于所示和所述实施方式的那些实施方式都属于本发明。本发明的保护范围因而由权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种用于攀爬风轮机叶片模具的倾斜表面(20s)的装置(1000)，所述装置(1000)包括：

柔性支撑件(200)，该柔性支撑件包括背面(200bf)和正面(200ff)，所述柔性支撑件(200)的所述背面(200bf)适合于在所述装置(1000)的操作期间抵靠在所述倾斜表面(20s)上，所述柔性支撑件(200)适合于符合待攀爬的所述倾斜表面(20s)的曲率轮廓，所述柔性支撑件(200)被适当地延展从而在所述装置(1000)的操作期间在所述倾斜表面(20s)上分布攀爬所述倾斜表面(20s)的操作者的体重；

紧固部件，该紧固部件用于紧固所述装置(1000)，从而使得所述装置(1000)相对于所述倾斜表面(20s)的位置在所述装置(1000)的操作期间基本恒定，所述紧固部件被连接至所述柔性支撑件(200)；以及

攀爬元件(400，600)，所述攀爬元件被牢固地固定至所述柔性支撑件(200)的所述正面(200ff)，所述攀爬元件(400，600)适合于允许用户在所述倾斜表面(20s)上的预定位置处攀爬或被支撑，其中，所述攀爬元件(400，600)包括多个台阶(400)，所述多个台阶中的每个台阶都从所述柔性支撑件(200)的所述正面(200ff)向外突出，

其特征在于，

所述柔性支撑件(200)的宽度大于所述攀爬元件(400，600)中的每个攀爬元件的长度，并且由此所述柔性支撑件(200)被适当地延展从而在所述装置(1000)的操作期间在所述倾斜表面(20s)上分布攀爬所述倾斜表面(20s)的操作者的体重，

其中，所述攀爬元件(400，600)包括适合于在用户攀爬所述倾斜表面(20s)时被用户抓握的多个把手(600)，所述多个把手(600)中的至少一个把手(600)位于所述柔性支撑件(200)的所述正面(200ff)的、位于所述多个台阶(400)的两个连续台阶(400)之间的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个台阶(400)中的至少一个台阶包括袋，所述袋被牢固地固定至所述柔性支撑件(200)的所述正面(200ff)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个台阶(400)的所述袋包括能够交替地关闭和打开的孔口，所述孔口使得能够将支撑元件引入所述袋并能够将所述支撑元件从所述袋抽出。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述柔性支撑件(200)被形成为是连续的，并且在所述多个台阶的两个连续台阶(400)之间没有切除部。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述攀爬元件(400，600)中的至少一个攀爬元件与所述柔性支撑件(200)一体地形成。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述倾斜表面(20s)包括位于参考水平平面(40)上方的上边缘(20ue)；并且其中，所述紧固部件适合于将所述装置紧固至所述倾斜表面(20s)的所述上边缘(20ue)。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述紧固部件包括一个或多个绳索，所述绳索中的每个绳索均适合于系结至对应的螺柱，每个所述螺柱的位置在所述装置的操作期间相对于所述倾斜表面(20s)的位置是恒定的。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述紧固部件包括一个或多个环，所述环中的每个环被约束而沿着一柱滑动，所述柱的位置在所述装置的操作期间相对于所述倾斜表面(20s)的位置是恒定的。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述紧固部件包括适合于固定至所述倾斜表面(20s)的一个或多个吸盘。

10.一种制造风轮机叶片的方法，所述方法包括：

提供期望形状的模具(32，34)，所述模具具有纵向方向(L)；

将一层或多层增强或泡沫材料(2，4，6)铺设在所述模具(32，34)的内壁上；

通过使用一个或多个根据权利要求1至9中任一项所述的装置(1000，1000a，1000b)以便攀爬所述模具(32，34)的所述内壁而将所述一层或多层增强或泡沫材料(2，4，6)定位在期望位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，使所述一个或多个装置中的至少一个装置沿所述模具的弦向方向取向，所述弦向方向即横向于所述纵向方向(L)的方向。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，将所述一个或多个装置中的至少一个装置邻近所述一层或多层增强或泡沫材料中的一层的一侧放置。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其中，使用所述一个或多个装置中的两个装置，所述两个装置被放置在所述一层或多层纤维或增强材料中的一层的相对两侧。