CN114786936A - 用于制造风力涡轮机叶片的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造风力涡轮机叶片的方法，包括以下步骤：‑将包括预铸纤维叠层（9''）的上部模具（8）布置在包括干纤维叠层（24'）的下部模具（23）和模芯（46）上，‑对所述上部模具（8）和所述下部模具（23）与所述模芯（46）之间的空间（63）施加真空，‑以树脂（65）灌注至少所述干纤维叠层（24'）以及所述干纤维叠层（24'）与所述预铸纤维叠层（9''）之间的连接区域（66、67），并且固化所述树脂（65）。通过在上部模具中具有预铸纤维叠层，避免了在模芯的顶部上包封和定位干复合材料。

Description

用于制造风力涡轮机叶片的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的方法。

背景技术

一种在给定风力条件下使用风力涡轮机产生较多电力的方法是增大叶片的尺寸。然而，风力涡轮机叶片的制造随着叶片尺寸的增加而变得越来越困难。

当前，许多风力涡轮机叶片通过如下方式制成，即：分开预制叶片的零件，例如压力侧壳体和吸力侧壳体，并且将这些零件胶合到彼此。这些零件例如通过如下方式来预制，即：以树脂灌注诸如玻璃纤维的复合材料，并使树脂固化。然而，胶合过程具有许多缺点。例如，难以实现胶合线的足够强度与坚固性。此外，该方法需要在有限时间内，即在所施加的胶硬化之前，精确定位非常大的零件。

在EP 1 310 351 A1中公开的另一方法中，叶片通过如下方式来制造，即：将用于整个叶片或用于纵向叶片部段的复合材料包封在心轴上，并且灌注和固化树脂。由此，避免了胶合接头。然而，将干复合材料包封和定位在通常为柔性的心轴的顶部上是具有挑战性的，特别是对于非常大的叶片。此外，随着叶片尺寸的增加，需要通过真空灌注以树脂填充的体积也增加，从而使得树脂灌注更加困难。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于制造风力涡轮机叶片的改进方法。

因此，提出了一种用于制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括以下步骤：

- 将包括预铸纤维叠层的上部模具布置在包括干纤维叠层的下部模具和模芯上，

- 对所述上部模具和所述下部模具与所述模芯之间的空间施加真空，

- 以树脂灌注至少所述干纤维叠层以及所述干纤维叠层与所述预铸纤维叠层之间的连接区域，并且固化所述树脂。

通过在上部模具中具有预铸纤维叠层，避免了在模芯的顶部上包封和定位干复合材料。

此外，在上部模具中预铸纤维叠层优选地通过将干纤维叠层包封在倒置的上部模具中、灌注树脂并固化来完成。由于上部模具被倒置，因此包封纤维材料也在上部模具中朝向具有良好限定的几何形状的模具而不是朝向柔性模芯进行。

此外，与未预铸用于上部部分的纤维叠层的情况相比，对于相同的叶片尺寸，在上部模具中具有预铸纤维叠层的情况下，在下部模具中的干纤维叠层和连接区域的真空灌注期间需要填充的树脂体积较小。此外，与未预铸用于上部部分的纤维叠层的情况相比，对于相同的叶片尺寸，在真空灌注期间树脂需要行进的路径较短。例如，与未预铸用于上部部分的纤维叠层的情况相比，树脂需要升至制造场所的地板水平上方的较低高度。因此，更易于以良好的质量在树脂灌注过程中灌注纤维叠层，即使在叶片尺寸较大的情况下也是如此。

优于叶片零件被胶合在一起的方法的一个优点在于这里提供层压件接头，该层压件接头一旦固化就连接上部预铸纤维叠层和下部模具中的干纤维叠层。与使用粘合剂的连接相比，通过树脂灌注形成的层压件接头更轻且同时是更强的接头。其更轻是因为在粘合剂的情况下，在粘合线中增加了粘合剂的重量。此外，通过真空灌注形成的层压件接头的强度与原始层压件的强度相当。另外，通过真空灌注形成的层压件接头避免了在胶中具有与叶片的其余部分中不同的材料的胶合接头的问题。

风力涡轮机叶片是风力涡轮机的转子的一部分。风力涡轮机是将风的动能转换成电能的设备。例如，风力涡轮机包括：转子，其具有各自连接到轮毂的一个或多个叶片；包括发电机的机舱；以及塔架，其在其顶端处保持机舱。风力涡轮机的塔架可经由过渡件来连接到风力涡轮机的基础，例如海床中的单桩。

上部模具中的预铸纤维叠层在所制造的叶片中成为叶片的第一壳体。特别是，其成为叶片的第一半壳体。

一旦灌注并固化，下部模具中的干纤维叠层就在所制造的叶片中成为叶片的第二壳体。特别是，其成为叶片的第二半壳体。

该第一和第二壳体特别是纤维增强的树脂层压件。

第一壳体可包括叶片的压力侧（逆风侧），并且第二壳体可包括叶片的吸力侧（顺风侧），或反之。

该第一和第二壳体可各自包括从叶片根部至叶片末梢的整个叶片长度。可替代地，风力涡轮机叶片可在纵向方向上分开。在这种情况下，第一和第二壳体中的每一个包括叶片总长度的一部分。

风力涡轮机叶片，例如其根部部段，例如被固定地连接到轮毂。风力涡轮机叶片例如被直接螺栓固定至轮毂。

可替代地，风力涡轮机叶片，例如根部部段，被可旋转地连接到轮毂。例如，风力涡轮机叶片被连接到风力涡轮机的变桨轴承，并且该变桨轴承被连接到轮毂。该变桨轴承被构造成根据风速来调整叶片的攻角，以控制叶片的旋转速度。

除了与轮毂连接的（圆柱形）根部部段外，风力涡轮机叶片符合空气动力学地形成。例如，风力涡轮机叶片包括压力侧（逆风侧）和吸力侧（顺风侧）。该压力侧和吸力侧在前缘和后缘处彼此连接。压力侧和吸力侧以及前缘和后缘限定了风力涡轮机叶片的内腔。

例如，模芯（或心轴）包括内部固芯和围绕该内部固芯的外部柔性部分。

模芯可包括两个或更多个模芯部分。该两个或更多个模芯部分中的每一个可包括内部固芯和外部柔性部分。

上部模具和下部模具以及模芯限定了在其中施加用于真空灌注过程的真空的空间。树脂被灌注到该空间中并且将其部分地填充，以便灌注至少干纤维叠层和连接区域。因此，预铸纤维叠层仅在连接区域中以树脂灌注，而除了预铸过程本身以外，预铸纤维叠层的其余部分未灌注树脂。

干纤维叠层和/或预铸纤维叠层特别是包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和/或天然纤维。

预铸纤维特别是在以树脂灌注下部模具中的干纤维叠层和连接区域的步骤之前灌注以树脂并固化的纤维。换言之，上部模具中的预铸纤维在第一湿过程（第一树脂灌注过程）中预铸并固化，并且下部模具中的干纤维叠层和连接区域在第二湿过程（第二树脂灌注过程）中灌注树脂，其中，该第一湿过程（包括固化）和第二湿过程在时间上是隔开的。

干纤维叠层（仅）包括处于干燥状况下的纤维，特别是没有树脂的纤维。与具有树脂的纤维、诸如在树脂中铸造的纤维或预浸纤维（预浸材料）相比，处于干燥状况下的纤维更具柔性。将处于干燥状况下的纤维包封到下部模具或上部模具中允许匹配相应模具的形状。

该树脂包括例如热固性塑料、热塑性塑料、环氧基树脂、聚氨酯、乙烯基酯和/或聚酯。

该树脂特别是由于在上部模具和下部模具与模芯之间的空间中产生的真空而被灌注。树脂例如通过施加热而被固化。

根据一个实施例，所述干纤维叠层和/或所述预铸纤维叠层包括纤维芯材料。

该纤维芯材料包括例如木材、轻木、PET泡沫和/或PVC泡沫。

当包括芯材料的纤维叠层以树脂灌注并固化时，获得具有由芯材料制成的芯结构的纤维增强树脂层压件。例如，可获得三明治结构的纤维增强树脂层压件，其中芯材料层被布置在纤维增强树脂层之间。

干纤维叠层和/或预铸纤维叠层包括例如内层压件和外层压件以及其间的芯材料。

具有纤维芯材料允许降低最终纤维增强树脂层压件的重量，同时维持叶片的足够刚度和/或强度。

根据另一实施例，所述连接区域包括重叠区域，在所述重叠区域中，所述预铸纤维叠层与所述干纤维叠层彼此重叠。

具有重叠区域允许通过灌注并固化树脂而使预铸纤维叠层与干纤维叠层彼此更好地接合。所得的接头可更好地转移叶片壳体中的载荷。

该重叠区域可小于连接区域。可替代地，该连接区域可与重叠区域一致。

根据另一实施例，预铸纤维叠层和/或干纤维叠层包括处于重叠区域中的纤维芯材料。

贯穿重叠区域和连接区域具有带有芯材料的纤维增强树脂层压件的相同结构允许获得跨重叠和连接区域具有均质特性的叶片壳体，所述均质特性例如均质强度和重量。

根据另一实施例，所述干纤维叠层和所述预铸纤维叠层两者包括在所述重叠区域中彼此重叠的至少一个锥形边缘部分。

具有该锥形边缘部分允许干纤维叠层与预铸纤维叠层的良好重叠以及从一个到另一个的平滑过渡。

根据另一实施例，所述预铸纤维叠层和所述干纤维叠层在所述连接区域中彼此直接接触。

特别地，预铸纤维叠层的表面与干纤维叠层的表面彼此直接接触。在锥形边缘部分彼此重叠的情况下，锥形边缘部分的倾斜表面可彼此直接接触。

根据另一实施例，辅助材料被设置在所述预铸纤维叠层的至少一个边缘部分的表面与所述干纤维叠层的至少一个边缘部分的表面之间。

该辅助材料例如为非纤维材料。该辅助材料例如为PUR材料。

具有该辅助材料特别是允许构造不同叶片剖面轮廓中的更多自由度，以获得不同的空气动力轮廓（翼型）。例如，可施加该辅助材料，以形成空气动力轮廓的锐缘，例如在翼型的后缘处。

根据另一实施例，处于所述下部模具中的所述干纤维叠层具有处于所述下部模具的腔内的主要部分以及从所述主要部分延伸超过所述下部模具的所述腔的侧边缘的至少一个延伸部分，并且其中，所述方法包括在将所述上部模具布置在所述下部模具上的步骤之前，将所述模芯布置在所述下部模具中的所述干纤维叠层上，以及将所述干纤维叠层的所述至少一个延伸部分折叠到所述模芯上的步骤。

具有该延伸部分并且将其折叠到模芯上允许构造与上部模具边缘和下部模具边缘彼此接触的区域偏置的连接区域。因此，预铸纤维叠层可被更好地布置和定位在干纤维叠层上。此外，连接区域可被构造成例如与前缘和/或后缘偏置。因此，连接区域可被构造成例如与翼型的最大曲率处偏置。

下部模具特别是包括用于形成和铸造干纤维叠层的模腔。此外，下部模具包括从模腔的侧边缘向右和向左延伸的水平部分，如在剖面图中所见。该模腔特别是容纳干纤维叠层的主要部分。干纤维叠层的该至少一个延伸部分例如在将其折叠之前铺设在下部模具的水平部分上。

根据另一实施例，所述至少一个延伸部分的连续部分具有与所述主要部分相同的层结构和/或相同的厚度，所述连续部分与所述主要部分连续。

从干纤维叠层的主要部分到连续部分具有层结构和/或厚度的所述连续性特别是允许确保主要部分与连续部分的均质特性，诸如均质强度和/或重量。该连续部分可覆盖翼型的前缘和/或后缘。以这种方式，例如可确保跨前缘和/或后缘的叶片的均质强度和/或重量。

根据另一实施例，所述方法包括，在将所述至少一个延伸部分折叠到所述模芯上的步骤之后，将至少一个折叠的延伸部分固定在所述模芯处的步骤。

在该延伸部分固定在模芯处的情况下，上部模具可更容易地布置在下部模具和模芯上。

该延伸部分例如通过施加例如胶带和/或玻璃带的带而被固定在模芯处。

干纤维叠层可包括两个延伸部分。这两个延伸部分中的每一个可通过胶带固定在模芯处。可替代地，这两个延伸部分可被固定到彼此，例如利用跨模芯铺设的带来固定。

根据另一实施例，所述方法包括，在将包括所述预铸纤维叠层的所述上部模具布置在所述下部模具上的步骤之前，将所述预铸纤维叠层固定到所述上部模具的步骤。

包括经固定的预铸纤维叠层的上部模具可更容易地布置在下部模具上。在上部模具翻转时特别是如此。

预铸纤维叠层的固定可通过如下方式来完成，即：将箔（foil）附接到预铸纤维叠层和上部模具的边缘中的每一个，并且将真空施加于该箔所覆盖的空间。固定也可通过使用长形元件来完成，例如夹持到上部模具的杆和/或（木）棍，例如夹持到上部模具的水平部分。固定也可通过将预铸纤维叠层螺栓固定至上部模具来完成。

根据另一实施例，所述方法包括，在施加真空的步骤之前，以真空袋覆盖所述模芯的步骤，并且其中，所述真空被施加于所述上部模具和所述下部模具与所述真空袋之间的空间。

以真空袋覆盖模芯可包括密封该真空袋。模芯也可用两个或更多个真空袋来覆盖，以增加紧密度。

在这种情况下，模芯包括多于一个模芯部分，每个模芯部分可用一个或多个真空袋覆盖。

在实施例中，该方法可包括，在灌注和固化树脂后，移除真空袋和/或模芯的步骤。模芯和/或真空袋例如通过叶片根部部段来移除。在这种情况下，模芯包括柔性外部部分，该柔性外部部分可在移除模芯前被压缩。例如，可在真空袋与模芯之间的空间中产生真空，由此压缩该柔性外部部分并且减小模芯的尺寸。

根据另一实施例，所述方法包括，在将所述上部模具布置在所述下部模具上的步骤之前，将一个或多个增强梁布置在所述干纤维叠层上的步骤。

因此，该一个或多个增强梁可在一个湿过程、即一个灌注与固化过程中与干纤维叠层铸造在一起。

该一个或多个增强梁例如包括压力侧梁、吸力侧梁、前缘梁和/或后缘梁。增强梁可为干叠层、预铸元件或两者的组合。

压力侧梁特别是处于风力涡轮机叶片的压力侧上的梁。吸力侧梁特别是处于风力涡轮机叶片的吸力侧上的梁。前缘梁特别是处于风力涡轮机叶片的前缘上的梁。后缘梁特别是处于风力涡轮机叶片的后缘上的梁。

根据另一实施例，所述方法包括，在将所述上部模具布置在所述下部模具上的步骤之前，布置腹板的步骤，并且其中，至少所述干纤维叠层、所述连接区域和/或所述腹板以树脂灌注。可布置一个或多个腹板，例如两个腹板。在实施例中，布置腹板包括布置预铸腹板。

因此，腹板可在一个湿过程中与纤维铸造在一起。该腹板例如为叶片提供强度。

根据另一实施例，所述腹板被构造成一旦固化，就在所述叶片的内腔内横向地连接所述预铸纤维叠层和所述干纤维叠层。

该腹板特别是抗剪腹板。该腹板特别是在叶片的内腔中连接压力侧和吸力侧的叶片壳体。该腹板为叶片提供抗剪强度。

布置抗剪腹板并且以树脂灌注干纤维叠层、连接区域和抗剪腹板允许通过灌注和固化树脂在单一处理步骤中接合抗剪腹板与上壳体和下壳体。该抗剪腹板可为干叠层、预铸元件或两者的组合。

本发明的其他可能的实施方式或替代方案还涵盖上文所述或下文关于实施例所述的特征的本文未明确提及的组合。本领域技术人员还可向本发明的最基本形式添加个别或孤立的方面和特征。

附图说明

结合附图，通过后续的描述和从属权利要求，本发明的其他实施例、特征和优点将变得显而易见，附图中：

图1示出了根据一个实施例的风力涡轮机；

图2示出了形成图1的风力涡轮机的叶片的第一壳体的预铸纤维叠层的剖面图，该预铸纤维叠层在倒置的上部模具中制造；

图3示出了一旦铸造并固化就形成图1的风力涡轮机的叶片的第二壳体的干纤维叠层的剖面图，该干纤维叠层被布置在下部模具中；

图4示出了与图3类似的视图，其中模芯和腹板布置在下部模具中的干纤维叠层上；

图5示出了与图4类似的视图，其中干纤维叠层的延伸部分被折叠到模芯上；

图6示出了在布置在具有图5的干纤维叠层的下部模具上期间的具有图2的预铸纤维叠层的上部模具；

图7示出了与图6类似的视图，其中上部模具被布置在下部模具上，其中，预铸纤维叠层与干纤维叠层在重叠区域中重叠；

图8示出了与图7类似的视图，其中灌注树脂；

图9示出了预铸纤维叠层与干纤维叠层的重叠的另一实施例；

图10示出了预铸纤维叠层与干纤维叠层的重叠的另一个实施例；以及

图11示出了一流程图，其图示了用于制造图1的风力涡轮机的风力涡轮机叶片的方法。

在附图中，除非另有指示，否则相同的附图标记标示相同或功能上等同的元件。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施例的风力涡轮机1。该风力涡轮机1包括转子2，其具有连接到轮毂4的一个或多个叶片3。轮毂4被连接到布置在机舱5内的发电机（未示出）。在风力涡轮机1的操作期间，叶片3被风驱动以旋转，并且风的动能通过机舱5中的发电机转换成电能。机舱5被布置在风力涡轮机1的塔架6的上端处。塔架6竖立在例如单桩或三桩的基础7上。该基础7被连接到地面或海床和/或打入到地面或海床中。

在下文中关于图2至11来描述用于制造风力涡轮机叶片3的改进方法。

在该方法的步骤S1中，提供上部模具8用于预铸纤维叠层9'，如图2中所示。一旦固化和组装，预铸纤维叠层9''就将成为所制造的叶片3的第一壳体10（图7）。对于步骤S1，上部模具8被倒置，如图2中所示。上部模具8的模腔11包封有干纤维叠层9'。由于上部模具8被倒置，因此与纤维叠层被包封到柔性模芯上的情况对比，纤维叠层9'可朝向良好限定的几何形状包封。

图2的示例中的纤维叠层9'、9''包括外层压件12和内层压件13。此外，纤维叠层9'、9''还包括处于外层压件12与内层压件13之间的芯材料，例如轻木芯。这里，其包括后缘轻木芯14和前缘轻木芯15。外层压件12、相应的轻木芯14、15以及内层压件13形成三明治结构。

在图2中，纤维叠层9'、9''在其左边缘和右边缘处具有第一锥形部分17和第二锥形部分18。在这些锥形部分17、18中的每一个中，内层压件13、相应的轻木芯14、15和外层压件12均为锥形。因此，锥形部分17、18各自具有连续倾斜表面19、20。

图2中的纤维叠层9'、9''还包括预铸梁16。例如，该梁16为叶片3的吸力侧梁或压力侧梁。

干纤维叠层9'通过已知的真空灌注过程来预铸，如EP 1 310 351 A1中所述。在此真空灌注过程中，纤维叠层9'以真空袋（未示出）覆盖，并且该真空袋在上部模具8的水平部分21、22处密封（未示出）。此外，在真空袋所覆盖的空间中产生真空，树脂（未示出）被灌注到纤维叠层9'中并固化，从而导致图2中所示的预铸纤维叠层9''。

在该方法的步骤S2中，提供下部模具23，如图3中所示。下部模具23包封有干纤维叠层24'。

干纤维叠层24'包括外层压件25和内层压件26。此外，干纤维叠层24'包括芯材料，诸如前缘轻木芯27和后缘轻木芯28。因此，纤维叠层24'具有三明治结构，其中，相应的轻木芯27、28被夹在外层压件25与内层压件26之间。

纤维叠层24'还包括预铸梁29。例如，该梁29为叶片3的压力侧梁或吸力侧梁。

下部模具23包括模腔30以及从模腔30的侧边缘33、34延伸的水平部分31、32。

通过将干纤维叠层24'的主要部分35布置在腔30内，干纤维叠层24'被包封到下部模具23中。在该示例中，主要部分35包括第一主要部分36和第二主要部分37。第一主要部分36被布置到梁29的图3中的左侧。第二主要部分37被布置到梁29的图3中的右侧。

此外，干纤维叠层24'的延伸部分38、39从主要部分35延伸，即从第一主要部分36和第二主要部分37相应地延伸超过腔30的侧边缘33、34。

延伸部分38包括第一连续部分40和第一锥形部分42。延伸部分39包括第二连续部分41和第二锥形部分43。

在该示例中，连续部分40具有与纤维叠层24'的第一主要部分36相同的外层压件25、前缘轻木芯27和内层压件26的层结构。此外，连续部分40具有和第一主要部分36相同的厚度d1。此外，连续部分41具有与纤维叠层24'的第二主要部分37相同的外层压件25、后缘轻木芯28和内层压件26的层结构。此外，连续部分41具有和第二主要部分37相同的厚度d2。

在第一和第二锥形部分42、43中的每一个中，内层压件26、相应的轻木芯27、28和外层压件25都呈锥形。因此，锥形部分42、43各自具有连续倾斜表面44、45。

在该方法的步骤S3中，模芯46被布置在干纤维叠层24'上，如图4中所示。模芯46包括第一模芯部分47和第二模芯部分48。例如，第一和第二模芯部分47、48中的每一个包括坚固内芯49、50和柔性外部部分51、52。例如，该柔性外部部分51、52包括可压缩的泡沫材料。

在布置模芯部分47、48之前，它们中的每一个以真空袋53、54覆盖，如图4中所示。真空袋53、54被密封。

在该方法的步骤S4中，抗剪腹板55被设置在干纤维叠层24'上以及第一和第二模芯部分47和48之间。在图中所示的示例中，腹板55为干叠层。在其他示例中，腹板55也可为预铸的。

步骤S4可与布置模芯部分47、48的步骤S3同时执行。

在该方法的步骤S5中，干纤维叠层24'的延伸部分38、39被折叠到模芯46的相应的第一和第二模芯部分47、48上，如图5中所示。

在该方法的步骤S6中，延伸部分38、39被固定到相应的第一和第二模芯部分47、48。详细来说，延伸部分38借助于第一胶带56来固定到以真空袋53覆盖的第一模芯部分47。此外，延伸部分39借助于第二胶带57来固定到以真空袋54覆盖的第二模芯部分48。

在该方法的步骤S7中，在步骤S1（图2）中预铸在上部模具8中的预铸纤维叠层9''被固定到上部模具8。例如并且如图6中所示，预铸纤维叠层9''被固定到上部模具8，这是借助于将第一箔58和第二箔59各自附接到预铸纤维叠层9''和上部模具8。箔58、59被密封。图6示出了示例性密封件60。在箔58、59所覆盖的空间中产生真空，该真空将预铸纤维叠层9''保持在上部模具8中，而在下一步骤中将其转动并将其降至下部模具23上。

步骤S1与S7可在步骤S2至S6之前，与步骤S2至S6同时或在步骤S2至S6之后执行。

在该方法的步骤S8中，上部模具8被布置在下部模具23上，如图6中所示。将上部模具8布置在下部模具23上包括将上部模具8从图2中的位置转至图6中的位置。图6示出了如下状态，即：在该状态下，纤维叠层9''已被固定到上部模具8，并且上部模具8被升起，翻转并被降至下部模具23上。

图7示出了上部模具8已被布置在下部模具23上的状态。预铸纤维叠层9''与干纤维叠层24'在第一和第二重叠区域61、62两者中彼此重叠。图7示出了具有重叠区域61的放大视图的插图。特别地，预铸纤维叠层9''的锥形部分18与干纤维叠层24'的锥形部分42在重叠区域61中彼此重叠。由此，锥形部分18的倾斜表面20与锥形部分42的倾斜表面44彼此直接接触。

类似地，预铸纤维叠层9''的锥形部分17与干纤维叠层24'的锥形部分43在重叠区域62中彼此重叠。由此，锥形部分17的倾斜表面19与锥形部分43的倾斜表面45彼此直接接触。

在该示例中，如在图7的插图中可以看到的，包括外层压件12和内层压件13以及相应的芯材料14、15的预铸纤维叠层9''的层结构匹配包括外层压件25和内层压件26以及相应的芯材料27、28的干纤维叠层24'的层结构。

在该方法的步骤S9中，在由上部模具8和下部模具23以及覆盖模芯部分47、48的真空袋53、54限定的空间63中产生真空，如图8中所示。

在步骤S10中，树脂65被引入空间63中。特别地，树脂65被引入空间63的包括干纤维叠层24'、连接区域66、67和腹板55的那个部分中。例如，树脂65通过真空灌注过程引入，所述真空灌注过程诸如真空辅助树脂转移模制（VARTM）。对于真空的产生、树脂65的灌注和固化的进一步的细节，请参考EP 1 310 351 A1。

图中所示的示例示出了腹板55为干叠层的情况。在这种情况下，腹板55被完全灌注以树脂65，如所示。

在其他示例中，可使用预铸腹板来代替腹板55。于是，树脂65将仅被灌注在该腹板的上连接部分和下连接部分中（即，该腹板将与梁16连接的区域中，以及该腹板将与梁29连接的区域中），但不灌注在该腹板的竖直部分中。

图8示出了灌注树脂65所通过的示例性入口通道64。利用引入的树脂65，干纤维叠层24'、连接区域66、67（在干纤维叠层24'与预铸纤维叠层9''之间）以及腹板55在单一处理步骤中铸造。

连接区域66、67中的每一个特别是包括相应的重叠区域61、62。在该示例中，连接区域66、67相应地大于重叠区域61、62。在另一实施例中，相应地连接区域66、67与重叠区域61、62可相同。

由于上部模具8中的纤维叠层9''是预铸的，因此在步骤S9中的真空灌注过程期间，树脂65仅需要填充干纤维叠层24'、连接区域66、67以及腹板55，而无需填充预铸纤维叠层9''的其余部分。因此，与上部模具8中的纤维叠层处于干燥状况、即没有树脂的情况相比，树脂65需要行进较短的路径并且填充较小的体积。

在步骤S11中，灌注的树脂65通过已知过程来固化，以获得固化和组装的叶片壳体。如图8中所示，上部模具8中的预铸纤维叠层9''在所制造的叶片3中成为第一半壳体10。此外，一旦被灌注并固化，下部模具23中的纤维叠层24''就在所制造的叶片3中成为第二半壳体68。一旦固化，腹板55就在叶片3的内腔71内横向地连接第一半壳体10和第二半壳体68。

在该示例中，所得的壳体10、68的纤维增强树脂层压件具有相同的结构，其包括贯穿重叠区域61、62和连接区域66、67的内层压件13、26、芯材料14、15、27、28以及外层压件12、25。因此，获得具有壳体的叶片3，该壳体跨重叠和连接区域61、62、66、67具有均质特性，例如均质强度和重量。

在步骤S12（未示出）中，例如，通过叶片3的根部部段从叶片3移除模芯部分47、48和真空袋53、54。

利用此方法，制造叶片，其中第一和第二壳体10、68通过轻且同时为强接头的层压件接头彼此连接。

在另一实施例中，如图9中所示，上部模具108中的预铸纤维叠层109''与下部模具123中的干纤维叠层124'的重叠区域161不含芯材料115、127。因此，在重叠区域161中，预铸叠层109''的外层压件112和内层压件113与下部模具123中的纤维叠层124'、124''的外层压件125和内层压件126重叠。然而，预铸纤维叠层109"的芯材料115不与下部模具123中的纤维叠层124'、124''的芯材料127重叠。

在另一实施例中，如图10中所示，辅助材料69被设置在上部模具208中的预铸纤维叠层209''与下部模具223中的纤维叠层224'、224''的重叠区域262中。例如，该辅助材料69为PUR材料。其被应用于图10的示例中，以例如在翼型的后缘处形成叶片3的空气动力轮廓的锐缘70。

辅助材料69在图10的示例中被布置在预铸纤维叠层209''的锥形边缘部分217的倾斜表面219与下部模具223中的纤维叠层224'、224''的锥形边缘部分243的倾斜表面245之间。此外，微型腹板229被布置成连接预铸纤维叠层209''、辅助材料69以及纤维叠层224'、224''。

尽管已根据优选实施例描述了本发明，但是对本领域技术人员而言显而易见的是，在所有实施例中修改都是可能的。

Claims (15)

1.一种用于制造风力涡轮机叶片（3）的方法，包括以下步骤：

- 将包括预铸纤维叠层（9''）的上部模具（8）布置（S8）在包括干纤维叠层（24'）的下部模具（23）和模芯（46）上，

- 对所述上部模具（8）和所述下部模具（23）与所述模芯（46）之间的空间（63）施加真空（S9），

- 以树脂（65）灌注（S10）至少所述干纤维叠层（24'）以及所述干纤维叠层（24'）与所述预铸纤维叠层（9''）之间的连接区域（66、67），并且固化（S11）所述树脂（65）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干纤维叠层（24'）和/或所述预铸纤维叠层（9''）包括芯材料（14、15、27、28）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述连接区域（66、67）包括重叠区域（61、62），在所述重叠区域（61、62）中，所述预铸纤维叠层（9''）与所述干纤维叠层（24'）彼此重叠。

4.根据权利要求2和3所述的方法，其中，所述预铸纤维叠层（9''）和/或所述干纤维叠层（24'）包括处于所述重叠区域（61、62）中的所述芯材料（14、15、27、28）。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述干纤维叠层（24'）和所述预铸纤维叠层（9''）两者包括在所述重叠区域（61、62）中彼此重叠的至少一个锥形边缘部分（17、18、42、43）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述预铸纤维叠层（9''）和所述干纤维叠层（24'）在所述连接区域（66、67）中彼此直接接触。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，辅助材料（69）被设置在所述预铸纤维叠层（9''）的至少一个边缘部分（217）的表面（219）与所述干纤维叠层（24'）的至少一个边缘部分（243）的表面（245）之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，处于所述下部模具（23）中的所述干纤维叠层（24'）具有处于所述下部模具（23）的腔（30）内的主要部分（35）以及从所述主要部分（35）延伸超过所述下部模具（23）的所述腔（30）的侧边缘（33、34）的至少一个延伸部分（38、39），并且其中，所述方法包括在将所述上部模具（8）布置（S8）在所述下部模具（23）上的步骤之前，将所述模芯（46）布置（S3）在所述下部模具（23）中的所述干纤维叠层（24'）上以及将所述干纤维叠层（24'）的所述至少一个延伸部分（38、39）折叠（S5）到所述模芯（46）上的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个延伸部分（38、39）的连续部分（40、41）具有与所述主要部分（35）相同的层结构和/或相同的厚度（d1、d2），所述连续部分（40、41）与所述主要部分（35）连续。

10.根据权利要求8或9所述的方法，包括在将所述至少一个延伸部分（38、39）折叠（S5）到所述模芯（46）上的步骤之后，将至少一个折叠的延伸部分（38、39）固定（S6）在所述模芯（46）处的步骤。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包括在将包括所述预铸纤维叠层（9''）的所述上部模具（8）布置（S8）在所述下部模具（23）上的步骤之前，将所述预铸纤维叠层（9''）固定（S7）到所述上部模具（8）的步骤。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，包括在施加真空（S9）的步骤之前，以真空袋（53、54）覆盖所述模芯（46）的步骤，并且其中，所述真空被施加于所述上部模具（8）和所述下部模具（23）与所述真空袋（53、54）之间的空间（63）。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，包括在将所述上部模具（8）布置（S8）在所述下部模具（23）上的步骤之前，将一个或多个增强梁（29）布置在所述干纤维叠层（24'）上的步骤。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，包括在将所述上部模具（8）布置（S8）在所述下部模具（23）上的步骤之前，布置（S4）腹板（55）的步骤，并且其中，至少所述干纤维叠层（24'）、所述连接区域（66、67）和所述腹板（55）以树脂（65）灌注（S10）。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述腹板（55）被构造成一旦固化，就在所述叶片（3）的内腔（71）内横向地连接所述预铸纤维叠层（9''）和所述干纤维叠层（24'、24''）。

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