CN113799318A - 用于生产风力涡轮机叶片的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于生产风力涡轮机叶片的方法，该风力涡轮机叶片具有叶片主体，该叶片主体包括主体部分和尖端部分，该叶片通过使用模具来生产，其中，具有第一连接接口（6）的预制尖端部分（1）被布置成与用于生产主体部分的模具（8）相邻，由此用于构建主体部分的构建元件（10、11、16、17）被布置在模具（8）中，从而提供第二连接接口（12），第二连接接口（12）对应于并连接到所述第一连接接口（6，12），通过施加固定剂并将其固化来固定这两个连接接口（6，12）。

Description

用于生产风力涡轮机叶片的方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产具有叶片主体的风力涡轮机叶片的方法，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具来生产。

背景技术

风力涡轮机是公知的。它们包括塔架和布置在塔架顶部的机舱。机舱包括轮毂，数个（通常为三个）转子叶片附接到轮毂。它们与吹来的风相互作用，使轮毂旋转。如公知的，轮毂联接到用于产生电力的发电机。

风轮机叶片（也就是转子叶片）是具有细长叶片主体的中空结构，所述细长叶片主体具有通常为圆柱形形状的根部区段，通过所述根部区段，所述风轮机叶片附接到轮毂。根部区段之后是长的叶片主体段，其从根部到尖端显著改变其形状，因为它从根部区段处的圆柱形横截面合并到翼型横截面，该翼型横截面然后延伸到尖端。

这种叶片由数个叶片构建元件构建而成，这些叶片构建元件尤其包括纤维层或层压件、木质或聚合物芯元件或具有翼梁帽的腹板等。这些构建元件嵌入树脂基质中。通常，制造涡轮叶片的两种不同方式是已知的。在第一替代方案中，叶片包括两个壳体，即上壳体和下壳体，它们在相应的模具中单独制造，然后彼此附接以最终构建叶片。每个半壳体（它们也可以被视为叶片构建元件）从根部延伸到尖端。在第二替代方案中，叶片以单次注射过程制造。在该过程中，用于生产整个叶片的所有单独的构建元件（如已经提到的纤维层或层压件、芯元件、腹板和翼梁帽等）放置在相应的壳体中，该壳体是模具的一部分，其中一个或多个芯轴插入该结构中以填充该结构的内部空间，以避免树脂进入并填充叶片的中空内部。当布置所有单独的元件时，将该结构设置在真空下并且灌注树脂，使得所有元件在单次注射中嵌入树脂基质中。

为了生产这种风力涡轮机叶片，无论其是以分开的上壳体和下壳体生产，还是以单次注射过程生产，叶片设计（特别是考虑到叶片的长度）通常在涡轮机开发的早期阶段在应用某些设计不确定性因素的不成熟设计上指定。基于这种早期冻结的设计，确定用于半壳体或单次注射过程的模具的几何形状，然后制造限定最终叶片几何形状的模具。考虑到叶片的长度，这种模具是非常复杂且特别长的结构，其需要被设计成承载最终生产的叶片或叶片部分的相对高的负载。模具设计适合于叶片设计。对于每个特定的叶片设计，需要构建单独的模具。然而，在长期发展期间，叶片设计可以在其设计并可能是特定负载方面进行调整和改变。因此，叶片设计可以改变，特别是关于叶片长度。然而，这带来了先前确定的模具概念的问题，因为模具已经生产出来。然后需要切割模具，并且需要构建和插入新的模具件以提供具有更新的几何形状的模具。因此，叶片的长度通常不改变。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产风力涡轮机叶片的改进方法。

为了解决该问题，本发明提出了一种用于生产具有叶片主体的风力涡轮机叶片的方法，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具来生产，所述方法的特征在于，具有第一连接接口的预制尖端部分被布置成与用于生产所述主体部分的模具相邻，由此用于构建所述叶片主体部分的构建元件被布置在提供第二连接接口的模具中，所述第二连接接口对应于并连接到所述第一连接接口，然后，通过施加固定剂并将其固化来固定两个连接接口。

本发明提出了一种方法，其中，叶片的主要部分，即包括根部区段和主体区段的主体部分，通过在模具中布置相应的构建元件而在模具中被制造。该主体部分配置可以以不同的方式实现，这将在后面提及。因此，在模具中仅制造整个叶片的一部分。另一部分，即尖端部分，是预制的中空叶片部分，其在单独的模具中以其特定设计生产，该模具被精确地设计成所需的尖端部分设计。可以在将主体部分构建元件布置在模具中之前或与该过程平行地制造的预制尖端部分然后被运输并定位在叶片主体部分模具附近，并相对于主体部分构建元件被带到特定位置。为了将预制的尖端部分和主体部分的相应构建元件连接，预制的尖端部分具有第一连接接口，并且主体部分的相应构建元件具有或提供第二连接接口。两个连接接口在它们的几何形状上彼此对应，使得一种形状配合连接是可能的。在最后的布置中，第一连接接口连接到第二连接接口。为了最终将预制尖端部分与主体部分的相应构建元件连接，并因此最终与主体部分本身连接，将固定剂至少施加到两个连接接口以及两个连接接口的区域中，以牢固地连接相应的叶片部分。

本发明的方法允许也在开发的后期阶段改变叶片设计，特别是关于叶片长度，而不需要在整个叶片模具中进行重大改变。由于分体式概念，根据该分体式概念，使用预制的尖端部分，而主叶片主体部分是单独生产的，可以照常在开发的非常早期阶段构建用于叶片主体部分的模具，因为叶片主体部分的设计通常不会改变。鉴于任何设计变化，有时仅需要或适当改变尖端部分的设计，尤其是尖端部分的长度。对于这种特定的尖端部分设计，当最终的尖端部分设计即将到来时，然后生产单独的小模具，从而允许生产特别需要的尖端部分，然后将其以各种方式连接到主体部分，这将在后面描述。

因此，可以使用同一个模具来生产一系列各种叶片设计的叶片主体部分，这些叶片设计都具有相同的主体部分，但是尖端部分设计不同。因此，可以仅构建一个主体部分模具以生产用于各种叶片的主体部分，而对于每个特定的叶片类型，生产特定的小尖端部分模具。所提出的制造概念减少了制造不同叶片变型之间的时间，这是由于分别使用标准化模具相应的标准化叶片主体部分和各个尖端部分。因此，可以同时设计和制造一系列叶片，因为在整个叶片系列中使用在标准化模具中生产的相同的主体部分设计，并且仅单独设计和生产尖端部分。此外，这允许开发更多的现场特定叶片，甚至涡轮机特定叶片，因为尖端部分可以针对给定条件来定制。因此，具有标准化叶片主体部分（其也可以被称为内侧部分，具有标准化第二连接接口）和个性化尖端部分（其也可以被称为外侧部分，也具有标准化连接接口）的本发明构思允许制造和设计过程中的高变化。只要载荷允许，就可以容易地调节最终叶片的长度。

该概念的主要特征是以下事实：在预制尖端部分和主体部分处设置对应的连接接口，即第一连接接口和第二连接接口，它们彼此对应并彼此连接。优选地，两个连接接口包括用于实现嵌接接头的倾斜连接接口，由此连接接口重叠。尖端部分例如在其连接到主体部分的内端部处具有倾斜的连接面，该倾斜的连接面从外侧向内侧斜降，使得围绕尖端部分端部的整个圆周延伸的倾斜的连接接口可以布置在由构建元件提供的形状对应的第二连接接口中，该第二连接接口从内侧向外侧斜升，使得该主体部分连接区域以形状配合的方式与尖端部分连接区域重叠，其中倾斜面或斜坡面彼此相邻或接触，然后它们最终通过固化的固定剂牢固地彼此固定。使用分别实现嵌接接头的倾斜连接面允许非常平滑但相对长的过渡和连接区域，这允许非常牢固的连接。

优选地，倾斜面设置在尖端部分的壳体处并且由构建主体部分的壳体的构建元件提供。尖端部分以及最终的主体部分包括相应的壳体，该壳体众所周知是中空的，并且其中布置有相应的腹板和翼梁帽以及芯元件等。这些壳体通常由纤维层或纤维层压件制成，优选地由玻璃纤维或碳纤维或两种类型的组合制成。这些纤维腹板或层压件通常是树脂灌注的。在制造尖端部分和相应的主体部分期间，相应的纤维层或层压件布置在相应的模具中。为了实现相应的连接接口，它们被布置成使得在预制尖端部分的最终固化状态下，在预制尖端部分的端部处实现相应的倾斜面，并且取决于生产主体部分的相应的最终方法，当尖端已经插入时，由相应的多层纤维层或层压件构建相应的倾斜区域，然后最终灌注树脂，或者当使用制造主体部分的预制壳体时，相应的壳体包括相应的嵌有树脂的倾斜面，这将在后面提及。在相应的壳体区域中实现这些倾斜面允许非常大的过渡和连接区域，该过渡和连接区域围绕叶片的整个圆周延伸，如已经提到的。

除了在相应的壳体或壳体构建元件等处提供倾斜面之外，还可以在设置在尖端部分中的至少一个纵向腹板或梁处以及在设置在主体部分中的至少一个纵向腹板或梁构建元件处提供附加的倾斜面。如已经提到的，具有梁状形状的具有相应翼梁帽和芯元件等的一个或多个腹板延伸穿过叶片，并且因此从主体部分延伸到尖端部分。由于两个部分都是单独制造的，因此也可以理解相应的主体部分和尖端部分腹板或梁之间的连接。而且，这种连接可以用于牢固地连接两个部分，因为在这些腹板或梁处也可以实现相应的倾斜面。相应的腹板或梁部分轴向对齐，使得它们的倾斜面相邻并彼此连接，并且最终也可以通过相应的固定剂固定在一起。因此，不仅壳体，而且腹板或梁也是整个第一和第二连接接口的一部分。

如前所述，预制尖端部分和主体部分单独地并且在单独的模具中生产。如已经提到的，主体部分可以以各种方式制造。根据第一实施例，整个主体部分的单独的构建元件布置在模具中，并且完全灌注有用作固定剂的树脂，并且在固化树脂之后与两个连接接口一起嵌入树脂基质中。根据该第一替代方案，主体部分通过其所有的单独构件元件在相应的主体部分模具中而被完全设置。所有相应的纤维层或层压件、腹板、翼梁帽、芯元件等以如下方式逐件地布置在相应的模具中：第二连接接口设置在主体部分的尖端侧端处，尖端部分的第一连接接口随后连接到该第二连接接口。当主体部分的所有构建元件被布置时，并且当预制尖端部分被定位成使得两个连接接口相对于彼此处于正确位置时，模具被密封，使得其可以被抽空。密封件还覆盖连接接口的区域，使得该区域也可以被抽空，如果需要，整个尖端部分也包括在密封区域中。在密封相应区域之后，并且在将其抽空之后，灌注液体树脂，其完全嵌入所有叶片主体部分构建元件以及连接区域（相应地，两个连接接口），使得所有构建元件和连接区域完全灌注并嵌入树脂中。然后，树脂固化，使得所有构建元件和连接接口嵌入相应的硬化树脂基质中，这稳定了整个设置，并且还提供了尖端部分与现在稳定的固化主体部分的极其牢固的连接。

从尖端部分到主体部分的过渡由连接区域中的相应过渡区域实现。在该区域中，尖端部分和主体部分都具有相应的壳体，该壳体由灌注在相应的树脂基质中的相应的纤维层和层压件构建，尖端部分当然也具有嵌入尖端部分构建元件（如纤维层或层压件、腹板、翼梁帽等）的树脂基质，使得实现非常稳定的过渡区域，该过渡区域在其设置中完全等同于相邻的相应壳体区域。

本发明方法的该第一替代方案的特征还可以在于以下步骤：

-布置纤维层或层压件形式的构建元件，用于在下半模中构建主体部分壳体，使得它们提供第二连接接口的第一部分，

-将所述尖端部分布置成使得所述尖端部分通过其第一连接接口的至少一部分连接到所述第二连接接口的所述第一部分，

-在所述半模中布置另外的构建元件，特别是至少一个腹板和/或梁，特别是它们的所述第二连接接口的其它部分连接到由所述尖端部分的至少一个腹板或梁提供的所述第一连接接口的其它部分，

-布置用于构建所述主体部分壳体的所述构建元件，使得它们覆盖所述另外的构建元件并且提供连接到所述第一连接接口的其它部分的所述第二连接接口的第二部分，

-通过将上半模放置在下半模上来闭合模具，

-施加液体树脂作为固定剂，用于将至少所述壳体构建元件以及所述第一连接接口和所述第二连接接口嵌入所述树脂中并固化所述树脂。

构建主体部分的叶片构建元件逐步地布置在模具中。首先，当它们构建整个外壳时，纤维层或纤维层压件布置在下半模中。它们布置在该半模的整个长度上并且布置在尖端侧端处，使得它们提供第二连接接口的第一部分，优选地倾斜的连接面或区域。这是容易实现的，因为堆叠了多个腹板或层压件，这些腹板或层压件可以在轴向方向上交错或缩放，从而实现了斜坡或倾斜区域，该斜坡或倾斜区域实现了第二连接接口的第一部分。

此后，预制的尖端部分被布置成使得在尖端部分的壳体的外侧处实现的其第一连接接口的下部连接到由相应的纤维层或层压件实现的第二连接接口的部分。尖端部分例如竖直地定位在纤维层或层压堆叠的该端部部分上方，然后降低，使得两个倾斜区域在轴向方向上重叠。

在定位尖端部分之后，将作为用于主体部分的构建元件的相应腹板或梁（如芯元件等）布置在模具中，并且如果它们也是第二连接接口的一部分，则它们相对于尖端部分的腹板或梁处的连接接口对准和定位。

现在，主体部分的纤维层或纤维层压件缠绕在腹板或梁等上，使得它们构建用于壳体的上侧的上纤维层或纤维层压件堆叠，从而在内部包围或包封所有腹板或梁等。由此，第二连接接口的第二部分也被实现并且重叠在第一连接接口的上侧上，因此第一连接接口的上侧也被覆盖或包封。

由于现在用于主体部分的所有构建元件都布置在模具中，因此通过将上半模放置在下半模上来闭合模具。模具装置被密封，如上所述，该密封也至少覆盖或延伸到连接区域上，之后优选施加真空。现在，施加用作固定剂的液体树脂，其嵌入壳体构建元件以及第一连接接口和第二连接接口，并且最终固化以构建树脂基质。

在该第一替代方案的另一实施例中，至少一个心轴可以被布置为构建元件，该心轴从主体部分被拉入尖端部分中，并且在用于构建主体部分壳体的构建元件被布置用于覆盖另外的构建元件之前被充气。如果使用这样的心轴，则在尖端部分处于适当位置之后并且在将另外的构建元件（如腹板、翼梁帽、梁等）布置在模具中之后布置心轴。由于心轴或每个心轴是一种具有明显不同形状的气囊，因此将这一个或可能两个心轴从主体部分拉入尖端部分，然后充气。它用于两个目的，即用于避免任何树脂流入具有中空内部的叶片的内部。心轴防止这种树脂流动。此外，当纤维层或层压件重叠以覆盖腹板、梁、翼梁帽等时，一个或多个心轴支撑纤维层或层压件的布置，从而将纤维层或层压件以及腹板和翼梁帽和梁像芯元件等一样保持在适当位置。

由于尖端部分被预制为中空元件，并且由于没有树脂可以填充中空的尖端部分结构，因此需要不仅在主体部分中而且在尖端部分中分别布置延伸一个或多个心轴。因此，一个或所有心轴从主体部分被拉入尖端部分。为了拉动它们，拉动装置连接到至少一个心轴，并且被引导穿过尖端部分和尖端部分中的孔到达尖端部分的外部，该拉动装置被拉动穿过孔以拉动尖端部分中的心轴。该拉动装置（优选绳索或链条）允许容易地操纵心轴并且还允许将心轴布置在中空尖端部分中，其中当心轴膨胀时，心轴衬在尖端部分壳的内部，避免任何树脂填充尖端部分的内部。

上述第一方法替代方案公开了在单次注射工艺中制造主体部分，因为所有主体部分构建元件单独地布置在主体部分模具中，并且在定位尖端部分之后，在单次注射树脂灌注中完全灌注。除了这种单次注射方法之外，还可以在插入相应的腹板、翼梁帽、梁或芯元件等之后，通过使用两个单独的主体部分半壳体在相应的模具中构建主体部分，所述两个单独的主体部分半壳体被单独制造，并且用于构建彼此上下布置的主体部分并且通过相应的固定剂固定在一起。每个主体部分半壳体（其是叶片构建元件）包括第二连接接口的一部分，即在相应的半壳体的尖端侧端部处的相应的倾斜面，使得，当两个半壳体彼此上下布置时，完整的第二连接接口以倾斜面的形式围绕分离主体部分壳体的圆周延伸，其与倾斜的第一连接接口重叠。为了将半壳体固定在一起并且还用于固定连接接口，使得尖端部分牢固地连接到两个半壳体，使用胶合剂形式的相应固定剂。在该实施例中，不需要树脂灌注，因为两个半壳体都已经是树脂灌注的，其中所有它们的构建元件（如纤维层或纤维层压件、腹板、翼梁帽、芯元件等）嵌入相应的树脂基质中。仅需要将半壳体牢固地胶合在一起以构建相应的叶片主体部分。

因此，本发明方法的特征在于以下步骤：

-将模制的第一主体部分半壳体布置在下半模中，由此作为所述主体部分的第一构建元件的所述主体部分半壳体具有所述第二连接接口的第一部分，

-将所述尖端部分布置成使得所述尖端部分通过其第一连接接口的至少一部分连接到所述第二连接接口的所述第一部分，

-在第一主体部分半壳体中布置另外的构建元件，特别是至少一个腹板和/或梁，特别是它们的第二连接接口的另外的部分连接到由尖端部分的至少一个腹板或梁提供的第一连接接口的另外的部分，

-将模制的第二主体部分壳体布置在所述第一主体部分壳体上，由此所述第二主体部分半壳体具有连接到所述第一连接接口的一部分的所述第二连接接口的第二部分，

-优选地通过将上半模放置在下半模上来闭合模具，

-使用胶合剂作为固定剂将主体壳体与所述第一连接接口和所述第二连接接口两者固定在一起，并固化所述胶合剂。

同样在这里，第一连接接口和第二连接接口可以仅通过尖端部分和相应的主体部分半壳体的相应的倾斜面来实现。另外，尖端部分和最终主体部分的相应腹板和梁或芯元件等也可以具有相应的连接几何形状，其也是相应的第一和第二连接接口的一部分，腹板、梁等最终通过使用胶合剂沿着该连接几何形状连接。因为这里不发生树脂灌注，所以不使用心轴并且不施加真空。

相反，使用胶合剂，该胶合剂被施加到设置在相应的主体部分半壳体和连接接口处的相应的连接表面，该胶合剂在适当时被施加到这些相应的面，例如在第二主体部分半壳体被放置在下方的第一主体部分半壳体上之前，而当相应的另外的构建元件（如腹板、翼梁帽、芯元件等）被布置在下方的主体部分半壳体中时，当然也可以提供胶合剂。当然，胶合剂在相应的阶段或时间提供。

最后，公开了第三制造方法，其也使用两个预制的主体部分半壳体，其中每个半壳体是主体部分的构建元件。在该替代方案中，在预制尖端部分被定位并连接到该胶合的主体部分的第二连接接口之前，具有插入的腹板、翼梁帽、梁等的两个主体部分半壳体已经通过使用胶合剂彼此牢固地固定。使尖端部分与胶合的主体部分对准，然后轴向移动，使得其第一连接接口插入第二连接接口中，反之亦然。当然，相应的胶合剂已经施加在相应的连接接口上，使得在到达其最终位置之后，胶合剂可以固化并且预制的尖端部分牢固地连接到胶合的主体部分。

该方法的特征可以在于以下步骤：

-将模制的第一主体部分半壳体布置在下半模中，由此所述主体部分半壳体具有所述第二连接接口的第一部分，

-在第一主体部分半壳体中布置另外的构建元件，特别是至少一个腹板和/或梁，

-将模制的第二主体部分半壳体布置在第一主体部分半壳体上，由此所述第二主体部分半壳体具有所述第二连接接口的第二部分，

-通过使用胶合剂将两个主体部分壳体固定在一起，

-布置所述尖端部分，使得所述尖端部分通过其第一连接接口连接到所述第二连接接口，并且特别地通过其由所述尖端部分的至少一个腹板或梁提供的所述第一连接接口的另外的部分连接到由所述至少一个腹板和所述至少一个梁提供的所述第二连接接口的另外的部分，

-优选地，如果需要，通过将上半模放置在下半模上来闭合模具，

-通过使用胶合剂作为施加到两个连接接口的固定剂将第一和第二连接接口固定在一起，并固化胶合剂。

如果腹板或芯元件等布置在尖端部分和主体部分两者中，则这些腹板或梁等也可以具有第一连接接口和第二连接接口的相应部分。因此，当尖端部分相对于胶合的主体部分对齐和定位时，尖端部分和主体部分两者的相应腹板或梁也轴向对齐，且它们相应的连接接口部分通过使用胶合剂连接并固定在一起。

虽然第一替代方案是单次注射方法，但是第二和第三替代方案是所谓的“蝴蝶”技术。在该技术中，通常使用模具，该模具具有用于构建第一主体部分半壳体的第一模具和用于构建第二主体部分半壳体的第二模具。两个模具铰接在一起。为了将第二主体部分半壳体布置在第一主体部分半壳体的顶部上，包括第二主体部分半壳体的模具围绕铰链连接旋转，使得通过真空抽吸固定在模具中的第二主体部分半壳体在第一主体部分半壳体上旋转，然后它们以各种所述方式固定。

除了本发明的方法之外，本发明还涉及通过如上所述的方法制造的风力涡轮机叶片。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细的说明书，本发明其他目的和特征将变得显而易见。然而，附图仅是仅出于说明的目的而设计的原理草图，并且不限制本发明。附图示出：

图1-4示出了第一方法替代方案的若干步骤的各种图示，其中叶片主体的单独的构建元件布置在模具中并且执行树脂灌注，

图5是尖端部分与主体部分的连接区的放大截面，

图6是沿图5的方向VI-VI的横截面，示出了具有第一连接接口和第二连接接口的连接区域，

图7是第二方法替代方案的原理图示，其中使用两个主体部分半壳体，并且其中尖端部分相对于第一主体部分半壳体定位，然后第二主体部分半壳体被定位和固定，以及

图8是第三方法替代方案的原理图示，其使用两个主体部分半壳体，这两个主体部分半壳体彼此固定，然后尖端部分被定位并固定。

具体实施方式

图1-4示出了关于第一方法替代方案的连续图示，其中单独的叶片主体构建元件布置在叶片主体模具中，并且预制的尖端部分被布置和附接。该方法是单次注射方法，其中叶片主体构建元件通过树脂灌注嵌入树脂基质中，同时尖端部分1的连接也通过树脂灌注实现。

图1示出了包括壳体2的预制尖端部分1，壳体2由彼此堆叠并嵌入树脂基质中的纤维层或纤维层压件层构成。具有相应翼梁帽的至少一个腹板3布置在壳体2中并将上壳体侧连接到下壳体侧，并且至少一个梁4也布置并嵌入树脂基质中，所述至少一个梁4可以是例如由木材（如轻木）或聚合物等制成的芯元件。如图1所示，它们在预制尖端部分1的端部上延伸。

在与尖端5相对的端部处，第一连接接口6以倾斜面7的形式设置，倾斜面7围绕尖端部分1的整个圆周延伸，尖端部分1具有翼型状横截面。倾斜面7在壳体2的外侧朝向壳体2的端部斜降。该第一连接接口6用于将尖端部分1牢固地连接到主体部分。

此外，图1示出了用于构建主体部分的模具8，其从根部部段延伸到用于将主体部分连接到尖端部分1的连接端。

下半模9用于容纳叶片构建元件10。如图1所示，呈纤维层或纤维层压件11形式的第一叶片构建元件10布置在半模9中，完全对半模9加衬。布置在下半模9中的堆叠的纤维层或层压件11的部分构建主体部分的壳体的下部。如图1所示，纤维层或层压件11延伸到半模9的侧面。如下所述，延伸部分随后翻转到另一侧，用于覆盖该布置并用于构建最终树脂灌注的主体部分的上壳体部分。

如图1还示出的，多层纤维层或纤维层压件11被布置成使得在尖端部分1将被连接的连接端处实现第二连接接口12。该第二连接接口12也由倾斜面13或倾斜区域实现，该倾斜面或倾斜区域由堆叠的腹板或层压层的交错或缩放布置提供。它也是倾斜的，就像尖端部分1的已经嵌入树脂的倾斜面7一样，使得两个连接接口6、12在它们的几何形状上对应，并且实现了一种形状配合连接。

腹板或层压件11的布置在下半壳体9中的部分构成第二连接接口12的第一部分14，而腹板或层压件11的延伸到侧面并且最终翻折到另一侧的部分构成第二连接接口12的第二部分15。

在布置腹板或层压件11（其可以是玻璃纤维层或层压件或碳纤维层或层压件或其组合）之后，将至少一个腹板16和至少一个梁17（如芯等）形式的若干另外的构建元件10布置在下半模9中。腹板16最终连接到尖端部分1的腹板3，而梁17连接到尖端部分1的梁4。尽管未示出，但是腹板3和16以及梁4和17的端部也可以具有倾斜面，使得它们也是第一连接接口6和第二连接接口12的一部分，并且也彼此牢固地固定。

在布置另外的构建元件10之后，将预制的尖端部分1布置并定位在模具8处，相应地下半模9处。它被放置在相应的支撑元件18上，支撑元件18是相应的气动缸或液压缸19，并且成对地承载对应于尖端部分1的形状的相应的支撑梁20。尖端部分1放置在支撑元件18上，支撑元件18可以被降低或提升，以便将尖端部分1正确地对准下半模9。当其被最终定位时，倾斜面7的下侧，即第一连接接口6的下侧位于第二连接接口12的第一部分14上，它们重叠并提供嵌接接头的第一部分。纤维层或纤维层压件层11还延伸到下半模9的侧面。

在下一步骤中，如图3所示，两个心轴21布置在下半壳体9上。每个心轴21是可充气袋，其用于避免任何树脂流入最终生产的叶片的内部，叶片应当仍然是中空的，并且心轴还用于将幅材16和梁17保持在适当位置，并用于为幅材或层压件11提供支撑，如上所述，幅材或层压件11最终被翻折回以覆盖整个布置。

如图所示，两个心轴21以相应的绳索或缆索23的形式连接到拉动装置22，绳索或缆索23被引导穿过下半模9和预制的尖端部分1并且通过孔24离开尖端部分1，如图3所示。为了将心轴21也拉入尖端部分1中，拉动该拉动装置22，参见箭头P1，使得心轴21如箭头P2所示被拉动。最后，参见图4，它们延伸到尖端部分1中。当最终构建叶片1时，拉动装置22当然被移除。

当心轴处于适当位置时，心轴被充气，参见箭头P3，用于填充内部空间并为腹板16和梁17以及纤维层或层压件11提供固定装置，参见图4，然后纤维层或层压件11翻折在腹板16和梁17以及充气的心轴21的布置上并覆盖它们。翻折的纤维层或层压件11构建上壳体部分，该上壳体部分被树脂灌注以用于构建主体部分的外壳。

当翻折纤维层或层压件11时，如图3中的箭头P4所示，第二连接接口的第二部分15翻折在第一连接接口6的倾斜面7上，如从图3和图4中显而易见的。现在，两个连接接口6和12彼此对准并重叠，两者都具有相应的倾斜面或区域，这提供了平滑过渡和嵌接接头。

如图4所示，最后将上半模25放置在覆盖层或层压件11的布置的顶部上。现在，该装置被抽空，并且如已知的，液体树脂在单次注射过程中被灌注。液态树脂润湿或嵌入所有构建元件10，即所有的层和层压件，并将腹板16和梁17固定在相应的树脂基质中，因为它还将腹板3和16以及梁4和17连接在一起。特别地，树脂也嵌入并连接两个连接接口6、12，因为它也在该连接区域中流动。

最后，当树脂固化时，叶片是具有从根部延伸到最终尖端的壳体的单件，且腹板和梁延伸穿过整个叶片。

图5示出了图4的布置的一部分，其中尖端部分1的切口示出了壳体2、腹板3和梁4。缠绕在第一连接接口6周围的是纤维层或纤维层压件11，该布置在图6中更详细地示出。

图6示出了沿着图5的线VI-VI的横截面。示出了尖端部分1的壳体2，其具有呈倾斜面7形式的层压的树脂制成的连接接口6。在从尖端到根部的方向上看，它沿着其外壳侧向下倾斜。对应于该斜坡几何形状，包括堆叠的纤维层或层压件11的多层布置也被堆叠或交错，以用于使其相应地倾斜并且用于构建具有相应倾斜面13的第二连接接口12。图6清楚地示出了在实现树脂灌注之前连接或过渡区域中的设置。在最终的叶片中，所有单个腹板或层压件层嵌入树脂基质中，然后树脂基质连接到尖端部分1的壳体2，该壳体2还包括堆叠的纤维层或层压件，如图6的虚线28所示。

本发明的替代方案允许在最终叶片的开发期间改变最终叶片的设计。模具8是标准化模具，其允许生产标准化叶片主体部分。具有不同叶片长度的叶片系统的每个叶片具有在模具8上生产的相同的主体部分。由于尖端部分1是单独生产的，因此其设计，特别是其长度，可以由于开发变化而容易地改变。对于每个单独的尖端部分1，生产特定但更小且更简单的模具。因此，可以根据现场的特定需要调整整体叶片设计或定制叶片设计，因为仅需要调整特定尖端，而不需要调整主体部分。

图7示出了方法替代方案的第二实施例。对于相应的项，使用相应的附图标记。

这里也使用预制尖端1，其具有壳体2，壳体2具有未示出的腹板3和梁4。它还设置有具有周围倾斜面7的第一连接接口6，就像先前实施例的尖端部分1一样。

再次，使用模具8，相应的主体部位构建元件10布置在模具8中或模具8上。这些构建元件10包括两个预制的主体部分半壳体，即第一主体部分半壳体26和第二主体部分半壳体27。两者都是预制的，对于它们使用相应的模具或半模，其中所有的构建元件，即所有的纤维层或层压件被布置并且被树脂灌注和固化，使得每个半壳体是稳定的可加工物品。

第一主体部分半壳体26布置在模具8中，该模具8可以是下半模9，在该下半模9中可以生产该主体部分半壳体26。它包括第二连接接口12的第一部分14，如图7所示。而且，该第一部分14是倾斜的并且通过嵌入树脂基质中的堆叠层来实现。

第二主体部分半壳体27包括第二连接接口12的第二部分15，该第二部分15也由相应的线示出为倾斜面。当两个半壳体26、27布置在彼此上方时，第一部分14和第二部分15构建围绕壳体布置的内圆周延伸的完整的第二连接接口。

在将第一主体部分半壳体26放置在模具8或下半模9中之后，或者在那里生产第一主体部分半壳体26之后，尖端部分1对应于图1的方式布置，而在图7中未详细示出相应的支撑元件18等。它被布置成使得倾斜面7的下侧搁置并重叠在第二连接接口12的第一部分14上。该布置或定位由箭头P1示出。

然后，如箭头P6所示，将第二主体部分半壳体27放置在布置上。它覆盖第一半壳体26，尽管未示出，其中腹板16和梁17等布置在第一半壳体26中并与尖端部分1的也未示出的腹板3和梁4对准。第二连接接口12的第二部分15覆盖或连接到第一连接接口6的倾斜面7的上部。

为了牢固地固定所有元件，使用胶合剂，该胶合剂被施加到相应的连接表面，即沿着半壳体26、27和相应的腹板或梁等并且沿着相应的第一连接接口6和第二连接接口12延伸的表面。当然，在适当的时间将胶合剂施加到相应的表面。例如，在将尖端部分1放置在适当位置之前，向第一部分14和倾斜面7的下侧提供胶合剂。然后，在将第二半壳体27放置在适当位置之前，将胶合剂提供给两个半壳体26、27和腹板等的连接表面，以及第二部分15和倾斜面7的上侧。

当胶合剂最终固化时，单个叶片得以构建，叶片的长度也可以被简单地调节，因为这里由相应的半壳体26、27构建的叶片主体部分也具有标准化的几何形状、形状和长度，而预制尖端1可以根据其需要个性化。

最后，图8示出了第三替代方案，再次具有预制尖端1，预制尖端1具有壳体2，壳体2具有未示出的腹板或梁等。它还包括具有倾斜面7的第一连接接口6，如先前的实施例。

在该实施例中，再次使用第一半壳体26和第二半壳体27。这里，两个半壳体26、27在附接尖端1之前胶合在一起。因此，胶合剂被施加到两个半壳体26、27，并且第二半壳体27被放置在第一半壳体26上。同样，用于第二连接接口12的相应的第一部分14和第二部分15具有周围的倾斜连接面，该倾斜连接面在其形式上对应于第一连接接口6的倾斜面7。现在，在半壳体26、27胶合在一起之后，并且优选地在胶合剂固化之后，胶合剂也设置在相应的第一连接接口6和第二连接接口12上，并且尖端1被布置并推入由两个半壳体26、27构建的中空主体部分中。倾斜的第一连接接口6插入同样倾斜的第二连接接口12中，使得它们重叠。它们通过胶合剂牢固地固定在一起，然后固化。

尽管已经参考优选实施例详细描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下从所公开的示例中导出其他变型。

Claims (12)

1.一种用于生产风力涡轮机叶片的方法，所述风力涡轮机叶片具有叶片主体，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具生产，其特征在于，具有第一连接接口（6）的预制尖端部分（1）被布置成与用于生产所述主体部分的所述模具（8）相邻，由此用于构建所述主体部分的构建元件（10，11，16，17）被布置在所述模具（8）中，从而提供第二连接接口（12），所述第二连接接口（12）对应于并连接到所述第一连接接口（6），然后通过施加固定剂并将其固化来固定这两个连接接口（6，12）。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，这两个连接接口(6，12)包括用于实现嵌接接头的倾斜连接面(7，14，15)，由此所述连接接口(6，12)重叠。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述倾斜面(7，14，15)设置在所述尖端部分（1）的壳体（2）处，并且通过至少一些所述构建元件（10）构建所述主体部分的壳体。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述尖端部分（1）中设置的至少一个纵向腹板（3）或梁（4）处以及在所述主体部分中设置的至少一个纵向腹板（16）或梁（17）处设置附加的倾斜面。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述整个主体部分的所述单独的构建元件(10，11，16，17)布置在所述模具（8）中并且灌注有用作所述固定剂的树脂，并且在固化所述树脂之后与两个连接接口(6、12)一起嵌入在树脂基质中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于以下步骤：

-布置纤维层或层压件（11）形式的构建元件(10)，用于在下半模（9）中构建所述主体部分壳体，使得它们提供所述第二连接接口（12）的第一部分(14)，

-将所述尖端部分（1）布置成使得所述尖端部分通过其第一连接接口（6）的至少一部分连接到所述第二连接接口（12）的所述第一部分(14)，

-将另外的构建元件(10)，特别是至少一个腹板（16）和/或梁（17）布置在所述下半模（9）中，且特别是它们的所述第二连接接口的另外的部分连接到由所述尖端部分（1）的至少一个腹板（3）或梁（4）提供的所述第一连接接口的另外的部分，

-布置用于构建所述主体部分壳体的所述纤维层或层压件(11)，使得所述纤维层或层压件覆盖所述另外的构建元件(16，17)并提供连接到所述第一连接接口（6）的另外的部分的所述第二连接接口（12）的第二部分(15)，

-通过将上半模（25）放置在所述下半模（9）上来闭合所述模具(8)，

-施加液体树脂作为固定剂，用于至少将所述壳体构建元件(10，11，16，17)以及所述第一连接接口（6）和所述第二连接接口（12）嵌入在所述树脂中并固化所述树脂。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，至少一个心轴（21）被布置为构建元件(10)，并且在所述纤维层或层压件（11）被布置用于覆盖所述另外的构建元件(16，17)之前，所述至少一个心轴（21）从所述主体部分被拉入所述尖端部分（1）中并被充气。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，连接到所述至少一个心轴（21）的拉动装置（22）被引导穿过所述尖端部分（1）和所述尖端部分（1）中的孔（24）到达所述尖端部分（1）的外部，所述拉动装置（22）被拉动穿过所述孔（23）以在所述尖端部分（1）中拉动所述心轴（21）。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，绳索（23）或链条用作拉动装置（22）。

10.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：

-将模制的第一主体部分半壳体（26）布置在下半模（9）中，由此所述主体部分半壳体（26）具有所述第二连接接口（12）的第一部分(14)，

-将所述尖端部分（1）布置成使得所述尖端部分通过其第一连接接口（6）的至少一部分连接到所述第二连接接口（12）的所述第一部分(14)，

-在所述第一主体部分半壳体（26）中布置另外的构建元件(10)，特别是至少一个腹板（16）和/或梁(17)，且特别是它们的所述第二连接接口的另外的部分连接到由所述尖端部分（1）的至少一个腹板（3）或梁（4）提供的所述第一连接接口的另外的部分，

-将模制的第二主体部分壳体（27）布置在所述第一主体部分壳体（26）上，由此所述第二主体部分半壳体（26）具有连接到所述第一连接接口（6）的一部分的所述第二连接接口（12）的第二部分(15)，

-优选地通过将上半模放置在所述下半模（9）上来闭合所述模具(8)，

-使用胶合剂作为固定剂将两个主体壳体（26，27）以及所述第一连接接口（6）和所述第二连接接口（12）固定在一起，并固化所述胶合剂。

11.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：

-将模制的第一主体部分半壳体（26）布置在下半模（9）中，由此所述第一主体部分半壳体（26）具有所述第二连接接口（12）的第一部分(14)，

-在所述第一主体部分半壳（26）中布置另外的构建元件(10)，特别是至少一个腹板（16）和/或梁(17)，

-将模制的第二主体部分壳体（27）布置在所述第一主体部分壳体（26）上，由此所述第二主体部分半壳体（27）具有所述第二连接接口（12）的第二部分(15)，

-通过使用胶合剂将两个主体部分壳体(26，27)固定在一起，

-将所述尖端部分（1）布置成使得所述尖端部分（1）通过其第一连接接口（6）连接到所述第二连接接口(12)，并且特别地其由所述尖端部分（1）的至少一个腹板（3）或梁（4）提供的所述第一连接接口（6）的另外的部分连接到由所述至少一个腹板（16）和至少一个梁（17）提供的所述第二连接接口（12）的另外的部分，

-优选地通过将上半模放置在所述下半模（9）上来闭合所述模具(8)，

-通过使用胶合剂作为施加到两个连接接口（6，12）的固定剂将所述第一和第二连接接口(6、12)固定在一起，并固化所述胶合剂。

12.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的风力涡轮机叶片。

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