CN110382166A - 对齐工具、切割装置和用于处理工件的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于切割装置的对齐工具(2),该切割装置包括具有切割边缘(12)的切割设备(3),以用于处理工件、尤其是风力涡轮机(2)的转子叶片,其中所述对齐工具(2)包括用于将所述对齐工具(2)固定到所述工件的至少一个固定器件(6)以及用于引导所述切割工具的所述切割边缘(12)的至少一个引导结构。
Description
技术领域
本发明涉及对齐工具,其包括用于切割装置的具有切割边缘的切割设备,以用于处理工件、尤其是风力涡轮机的转子叶片。
背景技术
通过提供包括韧性且强健的材料的保护层以避免例如雨的渗透来保护风力涡轮机叶片的前边缘以抵抗雨和侵蚀。然而,由于材料的韧性和强健性,由于材料在切割期间擦伤,因此难以修理或更换材料。擦伤抵消了在风力涡轮机叶片的所有区域处对材料提供精确切割以用于修理或更换受损材料的必要性,其中所述区域由这种前边缘保护材料覆盖,与转子叶片的局部几何形状或轮廓无关。
发明内容
因此,本发明的目标是提供使得能够实施这种修理或更换程序的相应工具。
根据本发明的技术方案在于对齐工具包括用于将对齐工具固定到工件的至少一个固定器件以及用于引导切割工具的切割边缘的至少一个引导结构。
根据本发明的技术方案的优点在于对齐工具能够被固定在工件上,从而为切割设备的切割边缘提供引导以便使得能够在不需要拆卸工件的情况下实现精确切割。
对齐工具提供用于切割设备的切割边缘的引导结构以便使得能够实现工件的精确和局部切割。而且,对齐工具提供用于将对齐工具固定在工件上的固定器件。固定器件使得能够将对齐工具可逆地安装到工件,从而确保在例如切割程序期间引导结构的紧密附接。
优选地,对齐工具能够持续地适应工件的大小和轮廓。这允许在工件的呈现不均匀几何形状的不同区域上使用对齐工具,或者对齐工具能够被用于在均呈现不同几何形状的不同工件上起作用。例如,如果工件是风力涡轮机的转子叶片,则这提供了不受叶片的局部直径、厚度或形状的影响在转子叶片周向部分的任意地方处实施修理的可能性。
本发明的典型实施例可以体现在对齐工具包括柔性带,其包括所述至少一个引导结构。带的柔性允许持续适应工件的轮廓。例如,柔性带能够位于风力涡轮机叶片的前边缘周围,以适应边缘的曲率半径。这提供了切割设备的切割边缘沿着包括柔性带的适配引导结构的引导,并且因此不受工件形状的影响。
为了获得这种柔性,可以规定,柔性带包括聚合物材料。例如硬塑料材料的聚合物材料具有适应工件的轮廓的能力,并且在对齐工具的反复使用和柔性带的伴随弯曲后还提供引导结构的耐久性。
本发明的典型实施例可以包括:引导结构由柔性带的至少一个沟槽和/或至少一个边缘实现,所述至少一个沟槽和/或至少一个边缘用于引导切割设备的切割边缘。由于带的柔性,沟槽和/或边缘允许根据工件的轮廓引导切割边缘,以致能够通过使用切割设备进行精确切割。特别地,可以沿转子叶片的整个前边缘精确切割,因为用于引导的沟槽和/或边缘也紧密位于前边缘周围。
为了减少在操作期间引导结构的磨损,可以规定,带的至少一个边缘和/或沟槽的至少一个边缘被增强。这防止了在操作期间引导结构被切割设备的切割边缘损坏。尤其地,带的侧边缘和沟槽的所有边缘可以被增强。
优选地,边缘的增强通过带材料的加厚或者通过添加其他材料(尤其是金属片材)来提供。被加厚的材料或金属片材的厚度被选择成使得增强部也是柔性的,从而维持引导结构适应工件轮廓的能力。从而,使用金属片材既提供了引导结构在工件上转动时的柔性又提供了切割程序期间抵抗损坏的稳定性。
为了将对齐工具固定到工件,可以规定,所述至少一个固定器件包括至少一个吸盘、粘性元件和/或粘性部分。通过固定器件,对齐工具能够被可逆地附接到工件,以致在完成对工件的处理之后能够移除该对齐工具。一个或更多个吸盘的使用允许在工件上的固定,从而使对齐工具以及尤其是在待处理的工件上的预期位置中保持固定的引导结构得到稳定支撑。优选地,吸盘在其上侧上提供粘扣带。作为固定器件的粘性元件和/或粘性部分能够被提供在当对齐工具被安装时对齐工具的与工件进行接触的区域处,以确保对齐工具在切割期间不会偏离原位,这是因为粘性元件或粘性部分增强了对齐工具在工件上的固定并且因此禁止了对齐工具的滑移。粘性元件和/或粘性部分尤其能够与吸盘或与夹持装置结合使用,如下文所描述的。
本发明的典型实施例可以包括:所述至少一个固定器件包括夹持装置。优选地,夹持装置可调整成工件的形状,从而允许对齐工具通过夹持装置的附接而固定在工件上的任意位置中。被夹持的对齐工具被可逆地附接到工件并且能够通过释放夹持装置被移除。
可以规定,夹持装置包括被框架部件连接的夹持元件。在框架部件连接并支撑两个夹持元件的同时,夹持元件与工件进行接触。优选地,框架部件弯曲成使得夹持装置能够被附接到风力涡轮机转子叶片的后侧而没有物理接触后边缘的边沿。以该方式,获得了对齐工具在工件上的稳定且可释放的固定。
本发明的优选实施例可以包括:所述至少一个固定器件通过至少一根绳、链条、粘扣带和/或张力带连接到引导结构。通过绳、链条、粘扣带和/或张力带的张紧来获得在对齐工具和工件之间的牢固但可释放的连接。固定器件和引导结构之间的连接确保了整个对齐工具保持就位,从而允许引导结构被固定器件固持就位。优选地,引导结构的至少两个端部被连接到固定器件。尤其期望的是,例如引导结构的端部中的两者被连接到夹持装置的夹持元件中的一者或者每个端部连接到一个吸盘。
对于根据本发明的切割装置,可以规定,所述切割装置包括呈现所讨论的特征中的一者或多者的对齐工具以及具有切割边缘的切割设备。从而,切割装置包括实施对工件的处理的必要工具,如对齐工具,其包括相应的引导结构,引导切割设备的切割边缘以用于处理工件。
切割装置的另外实施例可以包括:切割设备的切割边缘包括应变金属丝,其中该应变金属丝优选地被至少一根附加金属丝包绕。特别地,金属丝被安装在向所述金属丝施加张力的框架中。框架可以包括例如把手器件,其用于手动操作切割设备以通过切割设备的交替的向前和向后运动来切割韧性材料,从而通过摩擦附加地导致至切口的热输入。可以绕着被安装在框架中的金属丝的周向部分包绕成紧密螺旋物的附加金属丝导致增加的摩擦且因此导致增加的热输入,以获得对经受切割的材料的更高磨耗。
使用根据本发明的切割装置处理工件的方法可以包括以下步骤:
-提供工件,
-将对齐工具附接到工件,
-使用切割设备处理工件,其中切割设备的切割边缘通过对齐工具的所述至少一个引导结构来引导。
将对齐工具附接到工件可以通过如下方式发生:使用对齐工具的固定器件将对齐工具固定成使得对齐工具的引导结构在预期位置处提供对切割边缘的引导。在附接之后,可以使用切割设备处理工件,所述切割设备通过对切割边缘的引导来获得所需位置。
在专用于切割穿过风力涡轮机转子叶片的前边缘保护壳的方法的优选实施例中,可以规定,对齐工具围绕转子叶片的周向部分包绕,其中通过对齐工具的固定器件提供对齐工具的附接,并且其中对齐工具的引导结构环抱转子叶片的前边缘,以便为切割设备的切割边缘提供引导。因此,尤其能够例如通过部分更换受损的壳保护材料来实施对韧性且强健的前边缘保护材料的修理或者更换。对齐工具能够被附接在转子叶片上的任意位置处,从而在固定器件朝向转子叶片的后边缘定向的情况下适应转子叶片的局部横截面形状。尤其地,对齐工具能够被固定而不损坏转子叶片的渐缩后边缘,同时引导结构通过在周围包绕而适应转子叶片的前边缘的形状。由于对齐工具的固定,在处理风力涡轮机转子叶片期间避免了引导结构的滑移。
附图说明
从下文所讨论的实施例以及基于附图,本发明的附加优点和特征变得显而易见。附图示出了:
图1是具有根据本发明的切割装置的风力涡轮机转子叶片的截面侧视图,所述切割装置包括切割设备以及被附接到转子叶片的对齐工具;
图2是风力涡轮机转子叶片的俯视图,其中,根据本发明的对齐工具附接到所述风力涡轮机转子叶片;
图3根据本发明的对齐工具的夹持装置的详细视图;
图4是风力涡轮机转子叶片的截面侧视图,其中,对齐工具的替代性实施例附接到所述风力涡轮机转子叶片;以及
图5是根据本发明的对齐工具的引导结构的详细视图。
具体实施方式
图1描绘了风力涡轮机转子叶片1和切割装置的截面视图,该切割装置包括切割设备3以及被附接到风力涡轮机转子叶片1的对齐工具2。对齐工具包括:柔性带4,其在转子叶片1的前边缘5上弯曲;固定器件6,其被附接到转子叶片1的后边缘7且通过张力带8连接到柔性带4。张力带8例如通过使用胶粘或铆接被附接到柔性带4。张力带8通过围绕环9转动而被固定到固定器件6,并且张力带8能够通过使用带扣10被张紧。固定器件6将对齐工具2固定在风力涡轮机转子叶片1上,并且通过张力带8的张力,柔性带4也被固定在转子叶片1的前边缘5处。
对齐工具2的该固定与转子叶片1的形状或轮廓无关,以致对齐工具2能够被附接在风力涡轮机转子叶片1上的任意必要位置处。
柔性带4包括引导结构,该引导结构用于引导切割设备3的切割边缘12。在该实施例中,切割边缘12是应变金属丝。应变通过切割设备3的框架11被施加到金属丝。为了允许手动操作切割设备3,框架11包括把手器件13。能够由切割设备3进行对转子叶片1的处理,其中切割边缘12由柔性带4的引导结构引导。在处理之后,能够通过释放张力带8的张力从转子叶片1移除对齐工具2。为了确保柔性带4的柔性(其允许张力带4适应前边缘5而不管曲率半径如何),柔性带4由聚合物材料、如例如硬塑料材料制成。
在图2中,示出了被附接到风力涡轮机转子叶片1的对齐工具2的俯视图。所描绘的位置对应于图1。对齐工具2包括柔性带4,其围绕转子叶片1的后边缘5弯曲。柔性带包括由其边缘14和沟槽15实现的引导结构。在操作时,切割设备3的切割边缘12由边缘14或沟槽15中的任一者引导。该引导允许例如在前边缘保护材料中的精确切割,该前边缘保护材料被施加到转子叶片1的前边缘5并且经受使用切割设备3的处理。通过固定器件6和张力带8提供柔性带4的固定。在张力带8的张紧状态下,柔性带4不动并且在前边缘5处被固定在其位置中。固定器件6在该示例中被实现为夹持装置。
图3示出了被用作固定器件6的夹持装置的详细视图,所述夹持装置包括夹持元件16和框架部件17。框架部件17连接两个夹持元件16并且被成形为使得夹持器在其附接状态下不触及转子叶片1的后边缘7的边沿。夹持元件16可以包括环9,其用于使得被用于将夹持装置连接到柔性带4的绳、链条、粘扣带(hook-and-loop fastener)或张力带转动。此外,夹持元件16可以包括橡胶唇缘18,其用于在安装夹持装置时保护转子叶片的表面。为了确保能力并获得轻质重量,框架部件17可以包括双T形横截面区域以及一个或更多个孔以便减轻重量。
图4示出了对齐工具2的替代性实施例,该对齐工具包括柔性带4、两个吸盘20和两个粘扣带19。粘扣带19的一个端部被附接到柔性带4,并且另一个端部围绕环21包绕,该环21被附接到吸盘20并且使得能够张紧粘扣带。为了确保将对齐工具2附加地附接在转子叶片1上,柔性带4和粘扣带19二者均可以在其朝向转子叶片1定位的表面处包括粘性元件和/或粘性部分。同样在该实施例中,通过针对柔性带4使用如硬塑料的柔性材料以及通过将吸盘20用作对齐工具2的可适应固定件,获得对工件的任意形状和轮廓的适应。
图5描绘了柔性带4的详细视图。柔性带4在其边缘处包括两个环22,所述环22用于允许柔性带4连接到张力带8或者连接到粘扣带、绳或链条。环22能够例如通过铆接被附接到柔性带4。柔性带4包括由其边缘14以及由沟槽15实现的引导结构。边缘14和沟槽15二者能够被用于引导切割设备3的切割边缘12。为了减少柔性带的磨损并且为了防止其受到在切割期间可能发生的损坏,边缘14以及沟槽15的边缘23均能够被增强,例如通过加厚柔性带4的硬塑料材料或者通过添加如例如金属片材的其他材料。加厚材料和/或施加金属片材都产生厚度,该厚度不抑制所述带的用于维持带对工件的形状或轮廓的适应的柔性。为了精确切割例如风力涡轮机转子叶片1的前边缘保护材料,柔性带4的任一引导结构运动就位并且对齐工具通过使用其固定器件6被固定。通过向例如张力带8施加张力来禁止柔性带4的滑移。然后,前边缘保护材料能够通过使用切割设备3被切割,其中切割设备的切割边缘12由柔性带4的引导结构引导。
虽然已经参考优选实施例详细描述了本发明,但是本发明不受所公开的示例的限制,在不偏离本发明的范围的情况下,本领域技术人员能够从所公开的示例中获得其他变型。
Claims (15)
1.一种用于切割装置的对齐工具(2),所述切割装置包括具有切割边缘(12)的切割设备(3),以用于处理工件、尤其是风力涡轮机(2)的转子叶片,其中所述对齐工具(2)包括用于将所述对齐工具(2)固定到所述工件的至少一个固定器件(6)以及用于引导所述切割工具的所述切割边缘(12)的至少一个引导结构。
2.根据权利要求1所述的对齐工具(2),其特征在于,所述对齐工具(2)能够持续地适应所述工件的大小和轮廓。
3.根据前述权利要求中任一项所述的对齐工具(2),其特征在于,所述对齐工具(2)包括柔性带(4),所述柔性带(4)包括所述至少一个引导结构。
4.根据权利要求3所述的对齐工具(2),其特征在于,所述柔性带(4)包括聚合物材料。
5.根据权利要求3或4所述的对齐工具(2),其特征在于,所述引导结构由所述带(4)的至少一个沟槽(15)和/或至少一个边缘(14)实现,所述至少一个沟槽(15)和/或至少一个边缘(14)用于引导所述切割设备(3)的所述切割边缘(12)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的对齐工具(2),其特征在于,所述带的至少一个边缘(14)和/或沟槽(15)的至少一个边缘被增强。
7.根据权利要求6所述的对齐工具(2),其特征在于,所述边缘(14、15)的所述增强通过带材料的加厚或者通过添加尤其是金属片材的其他材料来提供。
8.根据前述权利要求中任一项所述的对齐工具,其特征在于,所述至少一个固定器件(6)包括至少一个吸盘(20)、粘性元件和/或粘性部分。
9.根据前述权利要求中任一项所述的对齐工具(2),其特征在于,所述至少一个固定器件(6)包括夹持装置。
10.根据权利要9求所述的对齐工具,其特征在于,所述夹持装置包括由框架部件(17)连接的两个夹持元件(10)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的对齐工具(2),其特征在于,所述至少一个固定器件(6)通过至少一根绳、链条、粘扣带和/或张力带(8)连接到所述引导结构。
12.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的对齐工具(2)以及具有切割边缘(12)的切割设备(3)的切割装置。
13.根据权利要求12所述的切割装置,其特征在于,所述切割设备(3)的所述切割边缘(12)包括应变金属丝,其中所述应变金属丝优选地由至少一根附加金属丝包绕。
14.一种使用根据权利要求12或13所述的切割装置处理工件的方法,其包括以下步骤:
-提供所述工件,
-将所述对齐工具(2)附接到所述工件,
-使用所述切割设备(3)处理所述工件,其中所述切割设备(3)的所述切割边缘(12)通过所述对齐工具(2)的所述至少一个引导结构来引导。
15.一种用于切割穿过风力涡轮机转子叶片(1)的前边缘保护壳的根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述对齐工具(2)包绕在所述转子叶片(1)的横截面周围,其中通过所述对齐工具(2)的所述固定器件(6)提供所述对齐工具(2)的所述附接,并且其中所述对齐工具的所述引导结构环抱所述转子叶片的前边缘(5),以为所述切割设备(3)的所述切割边缘(12)提供引导。
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