CN106029348B - 用于将风轮机叶片的分段固定至模具的固定装置 - Google Patents

Abstract

为了将风轮机的转子叶片(1)的叶片分段(1a)固定至制造所述叶片分段(1a)的模具(20a)，提供一种固定装置(10)，所述固定装置包括：第一部分(11)，该第一部分用于在所述固定延伸部上选择性地施加夹紧力；以及第二部分(12)，该第二部分用于将所述固定装置固定至所述模具。在所述固定装置(10)中，所述第一部分与所述第二部分之中的一者中包括具有螺纹结构的圆柱部分(15a)以及环绕所述圆柱部分并且接合所述螺纹结构的螺纹抵接结构(15b)。相应的另一部分包括孔隙(14)以及位于所述孔隙内的具有第二抵接结构(16a)的凹口。所述孔隙(14)适于接纳所述圆柱部分(15a)，使得所述圆柱部分(15a)沿其圆柱轴线伸出所述孔隙(14)，所述第二抵接结构(16a)适于接合所述螺纹抵接结构(15b)并且在所述螺纹抵接结构(15b)上沿平行于所述圆柱轴线的方向施加作用力。所述第一部分(11)与所述第二部分(12)之中的一者包括横向开口(18)，所述横向开口(18)允许相应的另一部分的保持腹板(19a)抵接在该横向开口中。

Description

用于将风轮机叶片的分段固定至模具的固定装置

技术领域

本发明涉及一种固定装置(特别是用于将风轮机叶片分段固定至模具的固定装置)、一种具有此固定装置的用于制造风轮机叶片分段的模具、一种用于制造风轮机叶片分段的方法以及一种具有该叶片分段的风轮机。

背景技术

风轮机叶片通常由诸如玻璃纤维或者碳纤维加强塑料之类的模具材料制成。这样的风轮机叶片通常制成半体或者半体的分段。通过在相应的模具中模制各个分段而制造叶片半体或者叶片半体的分段。当模制的两个分段的半体仍位于各自的模具中时通过使其上下叠置而使这两个模制的分段半体相互连接。例如，模具中的一者可以固定在对应的另一模具上方。这样，上部的模具布置在另一模具上方，来自上部模具的相应的上部分段面向下。在此情况下，存在这样的风险：叶片分段脱离模具；以及任一叶片分段由于跌落而受损或者与另一分段不对准。

为了将上部分段保持在模具中，文献EP2308670A1公开了一种用于将风轮机叶片的分段固定至供制造叶片分段的模具的固定装置，其中，叶片分段具有固定部。固定装置包括：用于在叶片分段的固定部可移除地将叶片分段固定至模具的第一部分；以及用于将固定装置固定至模具的第二部分。EP2308670A1涉及多种这样的固定装置，这些固定装置构造成将模制的叶片半体按压并且/或者夹紧至模具，使得叶片半体固定在模具中并且/或者固定在模具上。

EP1695813B1涉及通过利用模具内的真空制造风轮机叶片。上部叶片模具半体与下部叶片模具半体成形成产生终止于固定部分的相应的叶片制造凸缘，叶片制造凸缘绕位于相应的模具半体上的固定边缘模制。叶片半体可以绕唇形模具边缘模制以有助于在上部模具半体在下部模具半体的顶上旋转并定位的过程中固定叶片半体。

本发明的目的是提供在制造此风轮机叶片分段的过程中风轮机叶片分段固定至模具的改进。

发明内容

根据第一方面，本发明提供一种用于将风轮机的转子叶片的叶片分段固定至制造所述叶片分段的模具的固定装置，其中，所述叶片分段具有固定延伸部，所述固定装置包括：第一部分，该第一部分用于在所述叶片分段的所述固定延伸部处将此叶片分段固定至所述模具；以及第二部分，该第二部分用于将所述固定装置固定至所述模具。所述固定装置包括夹紧力结构与保持机构中的至少一者。所述夹紧力机构包括：孔隙以及凹口，第二抵接结构位于所述孔隙内，所述孔隙与所述凹口布置在所述第一部分与所述第二部分之中的一者中；具有螺纹结构的圆柱部分以及环绕所述圆柱部分并且接合所述螺纹结构的螺纹抵接结构；以及第三抵接结构，该第三抵接结构布置在所述第一部分与所述第二部分之中的另一者中。所述孔隙适于接纳所述圆柱部分，使得所述圆柱部分沿其圆柱轴线伸出所述孔隙，所述第二抵接结构适于接合所述螺纹抵接结构并且在所述螺纹抵接结构上沿平行于所述圆柱轴线的方向施加作用力，并且所述第三抵接结构适于接受来自所述圆柱部分的沿朝向所述第一抵接结构的方向的作用力以施加所述夹紧力。所述保持结构包括：布置在所述第一部分与所述第二部分之中的一者中的横向开口；以及布置在所述第一部分与所述第二部分之中的另一者上的保持腹板，所述保持腹板适于沿插入方向插入到所述横向开口中，其中，所述横向开口适于锁定所述保持腹板的在垂直于所述插入方向和所述夹紧力方向的方向上的移动。

根据第二方面，本发明提供一种模具，在该模具中至少制造风轮机叶片的分段。

根据第三方面，本发明提供用于在模具中制造风轮机叶片或者风轮机叶片的分段的方法。

根据第四方面，本发明提供根据第一方面的固定装置的用途。

根据第五方面，本发明可以提供包括根据第三方面的步骤的用于建造风轮机的方法。

附图说明

参照附图借助实施例解释本发明的实施方式，在附图中：

图1示出了风轮机用的转子叶片；

图2示出了根据图1的转子叶片的侧视图；

图3示出了容纳叶片半体分段的模具的剖面图；

图4A示出了具有根据本发明的固定装置的一个实施方式的模具凸缘的细节的立体图；

图4B示出了图4A的具有根据本发明的固定装置的另一实施方式的模具凸缘的细节的立体图，其中固定装置的第一部分被从固定装置的第二部分拆卸掉；

图5A示出了根据本发明的固定装置的一个实施方式的立体图；

图5B示出了根据本发明的固定装置的一个实施方式的立体图，其中，固定装置的第一部分被从固定装置的第二部分拆卸掉；

图6A示出了固定装置的带有圆柱部分的第二部分以及固定装置的第一部分的螺母的立体图；

图6B示出了固定装置的第一部分的立体图；以及

图7示出了根据本发明的固定装置的另一实施方式的俯视图。

具体实施方式

图1示出了风轮机的转子叶片1。转子叶片1包括叶根1e，该叶根适于将转子叶片1附接至风轮机转子的转子轮毂。转子叶片1还包括叶梢1d，该叶梢位于转子叶片1的关于叶根1e的相反端。转子叶片1还包括位于视图一侧上的前边缘1f以及位于相对侧上的后边缘1g，前边缘1f与后边缘1g均从叶根1e延伸至叶梢1d。前边缘1f具有几乎平直或者仅仅略微弯曲的周线，后边缘1g具有明显弯曲的形状，当从叶根1e看时，在三分之一叶片长度内具有明显凸起。在操作过程中，转子叶片1将绕转子轮毂旋转，使得前边缘1f面朝旋转方向并且后边缘1g尾随转子叶片的移动，同时转子叶梢1d追寻转子的圆周。

图2是根据图1的箭头A-A的、关于转子叶片1的后边缘1g的视图。转子叶片1大致具有翼状形状，转子叶片1的剖面具有位于转子叶片1的前边缘1f与后边缘1g之间的凸形轮廓。而且，叶梢1d相当薄，叶根1e具有多边形或者圆形形状，并且转子叶片1的轮廓线大部分平直延伸或者在其间凸状延伸。因此，转子叶片1包含体积。为了获得这样的体积，转子叶片1由通常沿后边缘1g和前边缘1f分离的叶片半体1a、1b组成。因此，每个叶片半体均至少具有转子叶片1的后边缘1g与前边缘1f的一部分。在特别长的叶片(例如50米以上)的情况下，公知分段制造叶片，即，沿叶片的纵向以及/或者宽度方向将叶片(或者叶片半体)分成较小的叶片分段。叶片半体1a、1b或者分段由诸如由玻璃纤维或者碳纤维加强的塑料之类的模具材料在模具中模制而成。在模制过程中，模具材料沿模具排列，并且模具表面限定叶片半体1a、1b或者分段的外表面。

在图2的实施方式中，转子叶片1由上部叶片半体1a与下部叶片半体1b组成。在其他实施方式中，上部叶片半体1a与下部叶片半体1b进一步分成分段。上部叶片半体1a与下部叶片半体1b在连接表面1c处彼此附接，该连接表面沿前边缘1f从叶根1e延伸至叶梢1d并且经过后边缘1g延伸回至叶根1e。

术语上部叶片半体与下部叶片半体指的是在转子叶片1安装以及装配期间当上部叶片半体1a布置在下部叶片半体1b顶上以附接至此时转子叶片的叶片半体。

在进一步详细描述本发明的实施方式之前，先论述本发明的一些总体方面。一种用于将风轮机的转子叶片的叶片分段固定至制造所述叶片分段的模具的固定装置，其中，所述叶片分段具有固定延伸部，所述固定装置包括：第一部分，该第一部分包括第一抵接结构以在所述叶片分段的所述固定延伸部上选择性地施加夹紧力；以及第二部分，该第二部分用于将所述固定装置固定至所述模具。所述固定装置包括夹紧力结构与保持机构中的至少一者。所述夹紧力机构包括：孔隙以及位于所述孔隙内的具有第二抵接结构的凹口，所述孔隙与所述凹口布置在所述第一部分与所述第二部分之中的一者中；具有螺纹结构的圆柱部分以及环绕所述圆柱部分并且接合所述螺纹结构的螺纹抵接结构；以及第三抵接结构，该第三抵接结构布置在所述第一部分与所述第二部分之中的另一者中。所述孔隙适于接纳所述圆柱部分，使得所述圆柱部分沿其圆柱轴线伸出所述孔隙，所述第二抵接结构适于接合所述螺纹抵接结构并且在所述螺纹抵接结构上沿平行于所述圆柱轴线的方向施加作用力，并且所述第三抵接结构适于接受来自所述圆柱部分的沿朝向所述第一抵接结构的方向的作用力以施加所述夹紧力。所述保持结构包括：布置在所述第一部分与所述第二部分之中的一者中的横向开口；以及布置在所述第一部分与所述第二部分之中的另一者上的保持腹板，所述保持腹板适于沿插入方向插入到所述横向开口中，其中，所述横向开口适于锁定所述保持腹板在垂直于所述插入方向和所述夹紧力方向的方向上的移动。

在一些实施方式中，所述横向开口从所述孔隙延伸并且允许所述圆柱部分沿垂直于所述圆柱轴线的方向移动到所述孔隙中。

在一些实施方式中，所述保持腹板平行于所述圆柱轴线延伸。

在一些实施方式中，所述第一部分包括第一抵接结构以在所述叶片分段的所述固定延伸部上施加所述夹紧力，所述第一抵接机构对准所述圆柱部分的所述圆柱轴线。

在一些实施方式中，所述第一部分与所述第二部分中的包括所述圆柱部分的所述一者还包括支架，该支架具有第一末端以及第二末端，所述支架将所述圆柱部分保持在所述第一末端与所述第二末端之间，所述第一末端与所述第二末端包括所述第三抵接结构，使得所述第一末端与所述第二末端对准所述圆柱轴线并且将所述圆柱部分连接至所述第一部分与所述第二部分中的所述一者。

在一些实施方式中，所述保持腹板在所述第一末端与所述第二末端之间延伸，所述保持腹板刚性连接至所述支架并且刚性连接至所述第一部分与所述第二部分中的所述一者。

在一些实施方式中，所述圆柱部分包括驱动末端，该驱动末端伸出所述第一末端与所述第二末端中的一者以旋转地调节所述圆柱部分。

在一些实施方式中，所述第一部分可以包括手柄附接部。具体地说，所述第一部分11可以包括手柄附接部11a。

在一些实施方式中，所述圆柱部分被永久接纳于所述第一部分与所述第二部分中的一者中。

一种用于制造风轮机用的转子叶片的叶片分段的模具，所述叶片分段具有固定延伸部，该模具包括：用于形成所述叶片分段的中空部；位于所述中空部的边缘处的缘；凸缘，这些凸缘从所述边沿垂直延伸并且远离所述中空部延伸；以及前述实施方式所述的固定装置，所述固定装置布置在所述凸缘上，使得所述固定装置的所述第一部分布置成选择性地将夹紧力作用在所述边沿上，并因此将所述固定延伸部夹紧在所述第一部分与所述边沿之间。

一种用于在模具中制造风轮机用的转子叶片的方法，所述转子叶片包括具有固定延伸部的第一和第二叶片分段，所述方法包括：将所述第一叶片分段设置在根据前述实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盖在所述边沿上；设置所述固定装置的所述第一部分，并且将所述固定延伸部夹紧在所述第一部分与所述模具的所述边沿之间；以及将所述第二叶片分段设置在另一模具的所述中空部中，使得所述中空部面向上。所述方法还包括转动所述模具使得具有所述第一叶片分段的所述中空部面对位于所述另一模具的所述中空部中的所述第二叶片分段；将所述第一叶片分段布置在所述第二叶片分段上；以及松开在所述第一部分与所述边沿之间的所述固定延伸部。

在一些实施方式中，将所述固定延伸部紧夹在所述第一部分与所述边沿之间的步骤包括经由所述第一部分的所述第一抵接结构朝所述边沿在所述固定延伸部上施加夹紧力。

在一些实施方式中，通过旋转所述圆柱部分产生所述夹紧力，使得所述螺纹抵接结构远离所述边沿行进并且抵靠所述凹口内的所述第二抵接结构。

在一些实施方式中，设置所述固定装置的所述第一部分的步骤包括使所述圆柱部分沿垂直于所述圆柱轴线的方向穿过所述横向开口移动到所述孔隙中，使得所述螺纹抵接结构被接纳在所述凹口部中。

在建造风轮机的过程中，根据前述实施方式中的至少一者制造转子叶片。

图3示出了用于生产转子叶片1的叶片半体1a、1b的上模具20a与下模具20b。通过在上模具20a与下模具20b中模制各个上部叶片半体1a与下部叶片半体1b而分别制造上部叶片半体1a与下部叶片半体1b。上模具20a与下模具20b均包括相应的中空部以接纳用于叶片半体1a、1b的材料并且用以形成并限定上部叶片半体1a与下部叶片半体1b的相应形状。例如，纤维材料与聚合物一起填充并且/或者层叠在模具20a、20b的中空部中。然后，使模具中的材料固化。一旦上部叶片半体1a与下部叶片半体1b固化，就将上部叶片半体1a定位在下部叶片半体1b的顶上以使上部叶片半体1a与下部叶片半体1b彼此附接。为此目的，仍容纳有上部叶片半体1a的上部模具20a根据箭头100旋转并且布置在仍位于相应的模具20b中的下部叶片半体1b的顶上。在一些实施方式中，上部模具20a与下部模具20b之间有铰链以引导所述旋转(未示出)。因此，在旋转过程中以及上部叶片半体1a布置在下部叶片半体1b上之前，存在上部叶片半体1a掉出上部模具20a的风险，或者在旋转过程中以及上部叶片半体1a稳固布置在下部叶片半体1b上之前上部叶片半体1a至少移位。

在图3中所示的实施方式中，上部叶片半体1a的模具20a与下部叶片半体1b的模具20b分别在前边缘1f处沿着连接部1c在中空部的边缘处设置有第一边沿21以及在后边缘1g处沿着连接部1c在中部部的边缘处设置有第二边沿24。在模制叶片过程中，上部叶片半体1a的延伸部布置成覆在前边缘1f处的第一边沿21以及后边缘1g处的第二边沿24上。第一边沿21与第二边沿24形成背离模具20a的中空部的表面。在一些实施方式中，第一边沿21与第二边沿24在上部模具20a的用于叶梢1d的部分彼此邻接。上部模具20a还包括邻近位于转子叶片1的前边缘处的第一边沿21的第一凸缘22，第一凸缘22远离第一边沿21延伸并且远离上部模具20a的中空部延伸。在一些实施方式中，第一凸缘22垂直于第一边沿21延伸。上部模具20a还包括远离第二边沿24延伸并且远离上部模具20a的中空部延伸的第二凸缘23。在一些实施方式中，第二凸缘23垂直于第二边沿24延伸。在其他实施方式中，第一边沿21与第二边沿24分别朝第一凸缘22与第二凸缘23倾斜，使得第一边沿21和第一凸缘22以及第二边沿24和第二凸缘23分别形成锐角。在一些实施方式中，第一凸缘22与第二凸缘23相对于彼此共面。第一凸缘22与第二凸缘23适于接纳如下文介绍的固定装置，此固定装置将上部叶片半体1a固定至上部模具20a。为此目的，固定装置附接至第一凸缘22和第二凸缘23并且将上部叶片半体1a的延伸部压在第一边沿21和第二边沿24上。

图4A示出了具有发明的固定装置10的第一凸缘22和第一边沿21的立体图。固定装置10包括用于将叶片半体1a的延伸部夹在模具20a的第一边沿21上的第一部分11上。固定装置10还包括用于将固定装置10刚性附接至模具20a的第一凸缘22的第二部分12。

特别的是，第一部分11包括第一抵接结构13，该第一抵接结构适于在叶片半体的延伸部上施加夹紧力使得叶片半体的延伸部夹在第一抵接结构13与第一边沿21之间。第二部分12适于当第一部分11在叶片半体的延伸部上施加夹紧力时支撑该第一部分。

如下文更详细地解释的，第一部分11通过夹在第二部分12与第一边沿21之间而被保持在适当位置。如果释放夹紧力，可从第二部分12与第一凸缘22移除第一部分11。在一些实施方式中，第一部分11包括手柄附接部11a以附接用于手动移除第一部分11的手柄11b。在其他实施方式中，手柄附接部适于接合安置/移除装置(未示出)。

第一部分11还包括轴17以将从第二部分12受到的力传递至第一抵接结构13。轴17还包括附接构件17b以将抵接结构13可释放地附接至轴17。在一些实施方式中，附接构件17b是螺钉并且适于通过旋开而被释放。这样，第一抵接结构13可更换成适应第一边沿21的不同形状或者更换成提供可变的抵接面以适应不同的纤维加强聚合物。

图4B示出了固定装置10，第一部分11被从第二部分12拆卸掉。由于从第二部分12拆卸掉了第一部分，可以看到第一部分11的夹紧驱动器15。而且，因为解除了第一部分11的夹紧驱动器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面对第一部分11中的夹紧驱动器15。同样地，恰在第一部分11的夹紧驱动器15与第二部分12的孔隙14接合之前，夹紧驱动器15与孔隙14相互面对。当第一部分的夹紧驱动器15没接合第二部分12的孔隙14时，第一部分11的第一抵接结构13在第一边沿21上不施加力，从而上部叶片半体1a的延伸部可以布置在第一边沿21处或者从第一边沿21移除。

当第二部分12固定附接至第一凸缘22时，可以用放置/移除装置或者用手移除解除的第一部分11。

在图4B中所示的实施方式中，第一抵接结构13与第一部分11成一体。这使得能够简化第一部分11的制造，因为不必提供用于附接构件的容纳部。当第一抵接结构13的特征适合大量转子叶片材料以及/或者形状还有第一边沿21的材料以及/或者形状时，这样的结构尤其适宜。

固定装置10的第二部分12还包括至少一个用于将第二部分12固定附接至第一凸缘22的附接构件12a(例如至少一个螺钉)。

图5A更详细地示出了类似图4A和图4B的固定装置10的固定装置10。如上文表明的，固定装置10包括第一部分11与第二部分12。第一部分包括支架19，如下文进一步解释的，该支架将夹紧驱动器15保持于凹口中。

在图5A中所示的实施方式中，第一部分11包括在第一抵接结构13与支架19之间、位于轴17中的出入孔隙17a。出入孔隙17a适于安置用于将第一抵接结构13附接至轴17的附接构件17b。在多种实施方式中，出入孔隙17a布置在轴17的一侧上，或者居中布置并且轴17的连接支架19与第一抵接结构13的部分位于出入孔隙的两侧。

第二部分12的包含孔隙14的部分紧密配合到支架19的凹口中，但是当第二部分12的孔隙部分接合位于支架19的凹口中的夹紧驱动器15时允许第一部分11沿夹紧力方向相对于第二部分12一定程度地移动。如图5A中所示，夹紧驱动器15的驱动末端15c在第一部分11的背离第一抵接结构13的一侧突出。驱动末端15c是可见的，而夹紧驱动器15的其余部分布置在孔隙14中，并且驱动末端15c用于旋转地调节夹紧驱动器15的圆柱部分15a，从而调节夹紧驱动器的夹紧力。

如图5A中另外示出的，第二部分12包括对准栓12b，该对准栓适于在闭合模具20a、20b时使上部模具20a对准在下部模具20b上。为此目的，相应的另一模具具有与对准栓12b相配的孔。在其他实施方式中，第二部分也可以具有测量构件以指示第一模具20a在第二模具20b上的对准、接近度、压力或者表示上部模具20a与下部模具20b的相互关系的其他任一参数。

图5B更详细地示出了图4B的固定装置10。如之前表明的，在此实施方式中，第一抵接结构13与第一部分11成一体，使得第一抵接结构13、轴17以及支架19形成一体结构。在多种实施方式中，支架19具有第一末端19b与第二末端19c，第一末端19b与第二末端19c将夹紧驱动器15保持在其间。第一末端19b与第二末端19c中的至少一者包括接受来自夹紧驱动器15的调节的夹紧力的第三抵接结构。在其他实施方式中，抵接结构13、轴17以及夹紧驱动器15相互对准。而且，第一抵接结构13与轴17适于对准由夹紧驱动器15产生的夹紧力。支架19将夹紧驱动器15保持就位并从而使夹紧力取向，尤其通过第一末端19b与第二末端19c相对于彼此的位置而使夹紧力取向，此位置大致确定夹紧力F1的方向。在多种实施方式中，第一末端19b与第二末端19c布置成使得第二末端19c布置在第一末端19b和第一抵接结构13之间。

夹紧驱动器15包括圆柱部分15a以及诸如螺母之类的螺纹抵接结构15b。此圆柱部分15a具有位于其圆周处的螺纹结构，并且螺纹抵接结构15b具有接合圆柱部分15a的螺纹结构的内螺纹。因此，通过旋转圆柱部分15a，螺纹抵接结构15b可以沿圆柱部分移动或者可以在沿圆柱部分15a的方向上被推动。第三抵接结构适于锁定夹紧驱动器15朝第一抵接结构13的移位。因而第三抵接结构适于接受调节的夹紧力。在多种实施方式中，第三抵接结构在第一末端19b与第二末端19c中的至少一者中形成为供圆柱部分15a沿其圆柱轴线抵接的表面。例如，第二末端19c形成作为第三抵接结构的抵接面，并且圆柱部分15a的顶部适于压靠该抵接面。在描述的实施方式中，抵接面形成在位于第二末端19c中的盲孔19d的底部以接纳顶部并且使顶部稳固在抵接面上，其中，盲孔的侧壁防止顶部侧向移位。在另一实施例中，圆柱部分15a具有紧缩部，第一末端19b形成为接合此紧缩部。在另一实施例中，第一末端19b将圆柱部分15a接纳于直径与圆柱部分15a的直径相似的孔中。在此实施例中，夹紧驱动器15包括螺丝头，该螺栓头的直径大于圆柱部分15a的直径。在图5B的实施方式中，螺丝头与驱动末端15c布置在一起。夹紧驱动器15适于使螺丝头抵接在第一末端19b中的孔的边缘上，使得孔的边缘形成第三抵接结构。

夹紧驱动器15包括用于旋转圆柱部分15a的驱动末端15c。驱动末端15c具有用于螺丝刀或者适于旋转驱动圆柱部分的任一装置的接合结构，以便沿圆柱部分移动螺纹抵接结构15b并且/或者沿沿圆柱部分推动螺纹抵接结构15b，因此产生夹紧力F1。夹紧驱动器15还包括诸如扣环或者弹性挡圈15d之类的紧固保持器以将圆柱部分保持在第一支架末端19b与第二支架末端19c之间。

第二部分12包括孔隙14，该孔隙适于接纳夹紧驱动器15使得夹紧驱动器15突出孔隙14。

孔隙14布置在第二部分12的一侧。第二部分12布置在上部模具20a的第一凸缘22上，使得孔隙14朝第一模具20a的第一边沿21延伸通过第二部分12。孔隙14具有横向开口18，使得孔隙14具有U形剖面轮廓，该孔隙具有两个彼此相对的侧翼，并且开口18朝第二部分12的所述一侧开放。孔隙14适于接纳夹紧驱动器15的通过横向开口的圆柱部分15a，使得圆柱部分无需沿孔隙的长度移动穿过该孔隙。

孔隙14还包括凹口部分16，使得在孔隙的截面中，孔隙的侧翼之间的距离增大。在凹口16与孔隙14的其余部分之间的过渡部分处设置第二抵接结构16a，该第二抵接结构适于沿朝模具20a的第一边沿21的方向抵接夹紧驱动器15的螺纹抵接结构15b。另外，第二抵接结构16a面朝第一边沿21的方向。孔隙14在尺寸上设计成接纳夹紧驱动器15的圆柱部分15a，并且凹口16适于接纳螺纹抵接结构15b。螺纹抵接结构15b具有外直径，该外直径比孔隙14的其余部分的侧翼之间的距离大，并且因此至少在螺纹抵接结构15b接合圆柱部分15a的螺纹结构时该外直径不配合到孔隙14的其余部分中。凹口16还延伸穿过横向开口18，使得螺纹抵接结构能被推动穿过横向开口18的凹口16。

当具有螺纹抵接结构15b的圆柱部分15a被接纳在孔隙14中时，螺纹抵接结构15b被接纳在凹口16中。当圆柱部分旋转时，螺纹抵接结构会抵接孔隙14的第二抵接结构16a。通过使螺纹抵接结构15b抵接第二抵接结构16a，圆柱部分15a与其一起朝第一边沿21及第一部分11推动。以此方式，具有第一抵接结构13的第一部分11将上部叶片半体1a的延伸部夹在第一边沿21上。因此，上部叶片半体1a固定至上部模具20a。

支架19还包括保持腹板19a，该保持腹板在支架19的第一末端19b与第二末端19c之间延伸。保持腹板19a紧配合到第二部分12的孔隙14的横向开口18中。保持腹板19a适于承受垂直于夹紧力F1的方向(尤其是沿第一凸缘22的法线方向)的力。

在其他实施方式中，横向开口与孔隙被壁(未示出)分开。在这些实施方式中的某些中，圆柱部分与保持腹板永久布置在孔隙与横向开口中。在这些实施方式中的某些中，没有支架，并且圆柱部分与保持腹板平行于轴延伸，使得圆柱部分与保持腹板可以从孔隙面对边沿的那一侧分别插入到孔隙与横向开口中。

在图5B中所示的实施方式中，第二部分12还包括用于接纳栓12b的接纳器12c，或者包括位于相对的下部模具20b的凸缘处的相应结构。

图6A示出了接纳于第二部分12的孔隙14中的夹紧驱动器15。当第二部分12借助附接构件12a附接至第一凸缘22时，夹紧驱动器垂直于圆柱部分15a的圆柱轴线移动到孔隙14中。此时，圆柱部分15a伸出螺纹抵接结构15b，并且圆柱部分15a的螺纹结构接合螺纹抵接结构15b的螺纹。如图6A中的实施方式中所示，孔隙14具有U形剖面，该孔隙具有位于两侧的侧翼。凹口16由位于相互面对的侧翼的内表面上的位置处的凹口部分形成。凹口部分伸出孔隙的横向开口18，使得螺纹抵接结构15b可以穿过横向开口18被推到凹口16中并且能再沿相反方向被拉出。第二抵接结构16a布置在从凹口部分到孔隙14的侧翼的其余部分的过渡处。当第二部分12附接至第一凸缘22时，第二抵接结构16a面对模具20a的第一边沿21并且抵接夹紧驱动器以朝第一边沿21施加力。

为了使螺纹抵接结构15b沿圆柱部分15a移动，驱动末端15c适于接纳诸如螺丝刀之类的相应旋转装置或者工具(未示出)，并且适于根据相应工具的动作旋转。圆柱部分15a伴随驱动末端15c的旋转而旋转。

在图5A与图5B中描绘的实施方式中，驱动末端15c具有阴性内六角头以接纳旋转装置。图6A还示出了紧固保持器15d，该紧固保持器布置在圆柱部分15a上以防止圆柱部分15a滑出支架19(图6A中未示出)。

图6B示出了第一部分11。在图6B中的实施方式中，支架19内的保持腹板19a在支架19的第一末端19b与第二末端19c之间并且平行于夹紧驱动器的圆柱部分15a延伸。保持腹板将有效承受由横向于夹紧力方向上的力引起的弯曲力矩，使得夹紧驱动器15与其圆柱部分15a不必承受这些力。特别由于重力在上部模具20a转到下部模具20b的顶上时会具有在第一凸缘22的表面的法线方向上的分力而可能产生这样的分力。

如能在图6B中看到的，通过旋转驱动末端15c，圆柱部分15a相应地旋转，并且由于圆柱部分的螺纹结构以及螺纹抵接结构15b的内螺纹，螺纹抵接结构根据箭头200沿圆柱部分15a行进。

如图6B的实施方式中所示，保持腹板19a具有浅凹口19a’，该浅凹口使得螺纹抵接结构能够沿保持腹板19a自由行进而不阻碍该螺纹抵接结构的行进路径。除此之外，在所描绘的实施方式中的保持腹板19a伸出至紧贴圆柱部分15a，从而为位于横向开口18的区域中的孔隙14的侧翼(即，为横向开口18的侧翼)提供大的抵接面。当上部模具20a以第一凸缘22面向下取向时，保持腹板19a承受第一部分11上的重力。因此，在操作过程中，保持腹板19a或者抵接横向开口18的一个侧翼，或者抵接横向开口18的两个侧翼之间的斜面。

在其他实施方式中，保持腹板在横向开口的位置处布置在第二部分处。在这些实施方式中，横向开口布置在第一部分上。

上述实施方式中已经示出并说明了夹紧驱动器15布置在第一部分11上，该第一部分是这样的部分，此部分可移除以使得能够将上部叶片半体1a与叶片1分别安置至模具20a、20b以及分别从模具20a、20b移除。

在其他实施方式中，夹紧驱动器15连同圆柱部分15a、螺纹抵接结构15b、驱动末端15c以及紧固保持器15d布置在第二部分中，该第二部分是固定至上部模具20a的第一凸缘22的不动部分。在这样的实施方式中，孔隙14提供第二抵接结构16a，并且凹口16布置在可移除的第一部分上。

图7示出了固定装置10的另一实施方式。在本实施方式中，横向开口与孔隙被位于其间的壁隔开。圆柱部分15a布置在该孔隙中。在此实施方式中，第二末端19c包括第三抵接结构，并且圆柱部分15a抵靠第一部分11的第二末端19c的第三抵接结构。在一些实施方式中，第二末端19c设置有中空部以接纳圆柱部分15a的顶部15e。第三抵接结构适于接受来自圆柱部分的朝向第一抵接结构13的方向上的力以沿朝向第一抵接结构13以及朝向第一边沿21的方向施加夹紧力。

当螺纹抵接结构15b从第二抵接结构16a被释放时，圆柱部分15a可从第二末端19c撤出，从而释放第一部分11与第二部分12以及与第一边沿21的接合。在此实施方式中，圆柱部分15a在整个操作期保持于孔隙以及第二部分12内，因为螺纹抵接结构15b被永久接纳于凹口16中并且圆柱部分15a永久旋拧穿过螺纹抵接结构15b，使得圆柱部分在众多使用周期内不被从第二部分释放。在其他实施方式中，每当第一部分11要夹靠第一边沿21时，圆柱部分15a就旋拧到螺纹抵接结构中。

在所描绘的实施方式中，第一部分提供呈悬臂型构造的保持腹板19a，即，保持腹板19a仅于一端处支撑在第一部分11处，该端靠近第一抵接结构13。如上文所表明的，当第一部分11被夹紧至第一边沿21时，保持腹板19a平行于圆柱部分15a延伸。在所描绘的实施方式中，保持腹板19a适于或沿朝凹口16的方向或沿平行于圆柱轴线的方向插入到横向开口中，即，保持腹板可以从面对第一边沿21的那一侧插入到横向开口中。

在其他实施方式中，第一部分不具有保持腹板，并且第一部分仅用于将上部叶片半体的延伸部夹紧至第一边沿21，在第一边沿21和第一凸缘22成锐角的布置中尤为如此，从而需要较少的保持力。

下文中借助实施例解释用于利用根据所描绘的实施方式的固定装置10制造叶片分段1a的方法。可通过变型用于制造叶片分段的现有方法而实施本方法。

首先，布置上部模具20a，上部叶片半体1a面向上布置在中空部中。为了将上部叶片半体1a紧固至上部模具20a，上部叶片半体1a的延伸部布置成覆盖第一边沿21，使得延伸部的最外部面向第一凸缘22，固定的第二部分22附接至第一凸缘22。第一部分11与其第一抵接结构13一起布置成将上部叶片半体1a的延伸部保持在第一边沿21与第一抵接结构13之间。夹紧驱动器15的圆柱部分15a通过横向开口18移动到孔隙14中，使得螺纹抵接结构15b被接纳在凹口部分16中。

驱动末端15c旋转，使得螺纹抵接结构15b远离第一边沿21行进并且抵靠凹口16内的第二抵接结构16a。因此，逐渐获得夹紧力F1，并且夹紧力F1将上部叶片半体1a的延伸部保持在第一边沿21与第一抵接结构13之间。当上部叶片半体1a反转而放置在下部叶片半体1b上时，固定装置10防止上部叶片半体1a在上部模具20a内的任何移位或者防止上部叶片半体1a从上部模具20a掉出。当上部模具20a位于下部模具20b上方时，夹紧力F1在上部叶片半体1a的延伸部与第一边沿21之间以及上部叶片半体1a的延伸部与第一抵接结构13之间提供大的摩擦力。因此，来自固定装置10的夹紧力F1抵抗上部叶片半体1a的重力。在第一边沿21朝第一凸缘22倾斜的实施方式中，夹紧力F1也作用在第一部分11上，并且将第一部分11按压在第一凸缘22上。这样，上部叶片半体1a的重量尤其由第一边沿21保持。在第一边沿21垂直于第一凸缘22的其他实施方式中，夹紧力F1将延伸部保持至边沿21并且保持至第一部分11，第一部分11由位于第二部分12的横向开口18中的保持腹板19a对抗重力而保持。一旦上部叶片半体1a布置在下部叶片半体1b上，夹紧驱动器15的驱动末端15c就会反向旋转，使得螺纹抵接结构15b朝着第一边沿21向回行进，从而减小夹紧力F1。然后移除第一部分11。

尤其在第一边沿21朝第一凸缘22倾斜的实施方式中，上部叶片半体1a的延伸部是柔韧的，使得延伸部能从第一边沿21与第二边沿24滑落以便移除。一旦转子叶片1被模制成并且从上部模具20a与下部模具20b移除，就从叶片1移除上部叶片半体1a的延伸部。

附图标记

1 转子叶片

1a 上部叶片半体

1b 下部叶片半体

1c 连接表面

1d 叶梢

1e 叶根

1f 前边缘

1g 后边缘

10 固定装置

11 第一部分

11a 手柄附接部

11b 手柄

12 第二部分

12a 附接构件

12b 栓

12c 接纳器

13 第一抵接结构

14 孔隙

15 夹紧驱动器

15a 圆柱部分

15b 螺纹抵接结构

15c 驱动末端

15d 紧固保持器

15e 顶部

16 凹口

16a 第二抵接结构

17 轴

17a 出入孔隙

17b 附接构件

18 横向开口

19 支架

19a 保持腹板

19a’ 浅凹口

19b 第一末端

19c 第二末端

19d 盲孔

20a 上部模具

20b 下部模具

21 第一边沿

22 第一凸缘

23 第二凸缘

24 第二边沿

100 箭头

200 箭头

F1 夹紧力

Claims (18)

1.一种用于将风轮机的转子叶片(1)的叶片分段(1a)固定至制造所述叶片分段(1a)的模具(20a)的固定装置，其中，所述叶片分段(1a)具有固定延伸部，所述固定装置包括：

第一部分(11)，该第一部分包括第一抵接结构(13)以在所述叶片分段(1a)的所述固定延伸部上选择性地施加夹紧力；以及

第二部分(12)，该第二部分用于将所述固定装置固定至所述模具，

其特征在于：

所述固定装置包括至少一个夹紧力结构以及至少一个保持机构；

所述夹紧力机构包括：

孔隙(14)以及位于所述孔隙(14)内的具有第二抵接结构(16a)的凹口(16)，所述孔隙(14)与所述凹口(16)布置在所述第一部分(11)与所述第二部分(12)之中的一者中；

夹紧驱动器(15)，该夹紧驱动器(15)具有圆柱部分(15a)和螺纹抵接结构(15b)，所述圆柱部分(15a)具有螺纹结构，所述螺纹抵接结构(15b)环绕所述圆柱部分(15a)并且接合所述螺纹结构；以及

第三抵接结构，该第三抵接结构布置在所述第一部分(11)与所述第二部分(12)之中的另一者中；

其中，所述孔隙(14)适于接纳所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)，使得所述圆柱部分(15a)沿其圆柱轴线伸出所述孔隙(14)；其中，所述第二抵接结构(16a)适于接合所述螺纹抵接结构(15b)并且在所述螺纹抵接结构(15b)上沿平行于所述圆柱轴线的方向施加作用力，并且其中所述第三抵接结构适于接受来自所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)的沿朝向所述第一抵接结构(13)的方向的作用力以施加所述夹紧力；并且

所述保持结构包括：

布置在所述第一部分(11)与所述第二部分(12)之中的一者中的横向开口(18)；以及

布置在所述第一部分(11)与所述第二部分(12)之中的另一者上的保持腹板(19a)，所述保持腹板(19a)适于沿插入方向插入到所述横向开口中，其中，所述横向开口(18)适于锁定所述保持腹板(19a)在垂直于所述插入方向和所述夹紧力方向的方向上的移动，其中，所述横向开口(18)从所述孔隙(14)延伸并且允许所述圆柱部分(15a)沿垂直于所述圆柱轴线的方向移动到所述孔隙(14)中。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述保持腹板(19a)平行于所述圆柱轴线延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的固定装置，其中，所述第一抵接机构(13)与所述第三抵接机构对准所述圆柱部分(15a)的所述圆柱轴线。

4.根据权利要求3所述的固定装置，其中，所述第一部分(11)与所述第二部分(12)中的包括所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)的所述一者还包括支架(19)，该支架具有第一末端(19b)以及第二末端(19c)，所述第一末端(19b)与所述第二末端(19c)包括所述第三抵接结构，所述支架(19)将所述圆柱部分(15a)保持在所述第一末端(19b)与所述第二末端(19c)之间，使得所述第一末端(19b)与所述第二末端(19c)对准所述圆柱轴线并且将所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)连接至所述第一部分(11)与所述第二部分(12)中的所述一者。

5.根据权利要求4所述的固定装置，其中，所述保持腹板(19a)在所述第一末端(19b)与所述第二末端(19c)之间延伸，所述保持腹板(19a)刚性连接至所述支架(19)并且刚性连接至所述第一部分(11)与所述第二部分(12)中的所述一者。

6.根据权利要求4所述的固定装置，其中，所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)包括驱动末端(15c)，该驱动末端(15c)伸出所述第一末端(19b)与所述第二末端(19c)中的一者以旋转地调节所述圆柱部分(15a)。

7.根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述圆柱部分(15a)被永久接纳于所述第一部分(11)与所述第二部分(12)中的一者中。

8.根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述夹紧驱动器(15)包括用于旋转所述圆柱部分(15a)的驱动末端(15c)，所述驱动末端(15c)具有接合结构。

9.根据权利要求8所述的固定装置，其中，所述接合结构用于适于旋转驱动所述圆柱部分(15a)的装置。

10.根据权利要求8所述的固定装置，其中，所述接合结构用于适于旋转驱动所述圆柱部分(15a)的装置，以便沿所述圆柱部分移动或者推动所述螺纹抵接结构(15b)，因此产生夹紧力F1。

11.根据权利要求9或10所述的固定装置，其中，所述适于旋转驱动所述圆柱部分(15a)的装置是螺丝刀。

12.一种用于制造风轮机用的转子叶片的叶片分段(1a、1b)的模具，所述叶片分段(1a、1b)具有固定延伸部，该模具包括：

用于形成所述叶片分段(1a、1b)的中空部；

位于所述中空部的边缘处的边沿(21、24)；

凸缘(22、23)，这些凸缘远离所述中空部从所述边沿(21、24)垂直延伸；以及

根据权利要求1至10中任一项的固定装置(10)，所述固定装置(10)布置在所述凸缘(22、23)上，使得所述固定装置(10)的所述第一部分(11)布置成选择性地将夹紧力作用在所述边沿(21、24)上，并因此将所述固定延伸部夹紧在所述第一部分(11)与所述边沿(21、24)之间。

13.根据权利要求12所述的模具，其中，所述保持腹板(19a)在支架(19)的第一末端(19b)与第二末端(19c)之间并且平行于所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)延伸，所述保持腹板由此被构造成承受由横向于所述夹紧力的方向上的力引起的弯曲力矩，使得所述夹紧驱动器(15)与其圆柱部分(15a)不必承受所述力。

14.一种用于在模具(20a、20b)中制造风轮机用的转子叶片(1)的方法，所述转子叶片(1)包括具有固定延伸部的第一叶片分段(1a)和第二叶片分段(1b)，所述方法包括：

将所述第一叶片分段(1a)设置在根据权利要求12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延伸部覆盖在所述边沿(21、24)上；

设置所述固定装置(10)的所述第一部分(11)，并且将所述固定延伸部夹紧在所述第一部分(11)与所述模具(20a)的所述边沿(21、24)之间；

将所述第二叶片分段(1b)设置在另一模具(20b)的所述中空部中，使得所述中空部面向上；

转动所述模具(20a)，使得具有所述第一叶片分段(1a)的所述中空部面对位于所述另一模具(20b)的所述中空部中的所述第二叶片分段(1b)；

将所述第一叶片分段(1a)布置在所述第二叶片分段(1b)上；以及

松开所述第一部分(11)与所述边沿(21、24)之间的所述固定延伸部。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，将所述固定延伸部紧夹在所述第一部分(11)与所述边沿(21、24)之间的步骤包括经由所述第一部分(11)的所述第一抵接结构(13)朝所述边沿(21、24)在所述固定延伸部上施加夹紧力。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过旋转所述圆柱部分(15a)产生所述夹紧力，使得所述螺纹抵接结构(15b)远离所述边沿(21、24)行进并且抵靠所述凹口(16)内的所述第二抵接结构(16a)。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，设置所述固定装置(10)的所述第一部分(11)的步骤包括使所述圆柱部分(15a)沿垂直于所述圆柱轴线的方向穿过所述横向开口(18)移动到所述孔隙(14)中，使得所述螺纹抵接结构(15b)被接纳在所述凹口部(16)中。

18.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述螺纹抵接结构(15b)通过接纳在所述夹紧驱动器(15)的驱动末端(15c)中的旋转装置的旋转沿所述夹紧驱动器(15)的所述圆柱部分(15a)移动。