CN117355402A - 用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板以及用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的模具结构 - Google Patents

Abstract

用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板以及用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的模具结构。用于生产用于风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板，适于在接收表面(4)上接收具有预成型构建材料(24)的模具元件(23)，或者直接在所述接收表面(4)上接收所述预成型构建材料，其中所述承载板(1)具有矩形形状，所述矩形形状具有较长的纵向轴线和较短的横向轴线，其中，所述承载板(1)围绕所述纵向轴线是柔性的，但围绕所述横向轴线加固以抵抗弯曲，并且能够沿所述横向轴线拉伸，但沿所述纵向轴线是刚性的。

Description

用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构 的承载板以及用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的模具 结构

技术领域

本发明涉及一种用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板。

背景技术

如公知的，风力涡轮机尤其是包括附接到轮毂的多个涡轮机叶片。叶片与风相互作用，从而使得轮毂旋转。发电机被耦接到轮毂，该发电机由旋转的轮毂驱动。当今涡轮机的涡轮机叶片在长度和宽度上具有巨大的尺寸。因此，它们的制造很困难，因为需要处理大型零件。一种用于生产这种大型叶片的技术使用预成型件，该预成型件是用于构建相应的叶片壳体的预成型的较小叶片零件。这些预制的预成型件根据叶片所要求的整体几何形状布置和对准，并最终被连接，相应地嵌入纤维垫和树脂等中，以用于制造最终的大型叶片或叶片零件。

在特定模具中预制每个预成型件，该预成型件通常具有略微弯曲的几何形状，其具有例如10-12m的长度和例如3-5m的宽度。该模具包括相应的形成部分，在其中布置预成型构建材料，如纤维垫和粘结剂以及任选的芯元件。通过施加真空将这些材料固定在相应的模具部分中，该模具部分具有与所要求的叶片几何形状相对应的限定的几何形状，并且因此在大多数情况下是托盘状的。为了这种固定，预成型构建材料以例如箔覆盖，使得真空可被施加到该箔和模具部分之间的空间，在该空间中布置构建材料。然后，对构建材料施加热，以便熔化局部提供的粘结剂，以用于局部固定纤维垫和芯元件等，这是通过将它们胶合到由熔化的粘结剂提供的粘结剂基体中。在该加热操作之后，预成型件需要冷却至室温，此后其足够稳定以通过起重机设备或任何其他类似的处理或提升装置来处理。

这种生产预成型件的方法相当麻烦。用于生产预成型件的模具在其设置上非常复杂，尤其是因为在每个模具中都需要提供加热和冷却系统。这使得模具非常昂贵，这是考虑到需要大量单独的模具，因为通常需要至少20个或更多预成型件以用于生产叶片或叶片零件。此外，由于相应的模具几何形状是针对预成型件的相应几何形状而设计，所以当要改变预成型件几何形状，从而还需要调整加热和冷却设备时，需要对模具的大量返工。

此外，由于加热和冷却处理两者都是在预成型构建材料或相应的热预成型件被布置在模具中的情况下进行的，所以模具被占用。由于加热和冷却过程需要相当长的时间，在这些持续时间长的程序中整个模具被堵塞，因此生产率极低。由于模具无法预热，这甚至得到增强。温度处理需要从室温开始，因为在真空固定之前所有构建材料需要分别布置在模具中，然后才可开始加热。此外，有必要将热预成型件冷却至室温，以确保其对于利用提升设备处理它的稳定性。此外，相应模具被占用的时间甚至可延长，因为当没有给出存储容量时，有时预成型件在冷却它之后并不立即被移除，而是在模具中保留一定时间。

作为替代技术，可以将柔性板状模具元件布置在模具的接收部段的相应形状限定表面上，该接收部段例如是托盘状的。薄板状模具元件由于其柔性而适于改变其形状并使其形状适应例如托盘状的接收部段的几何形状，使得柔性板平滑地覆盖该接收部段。这允许将预成型构建材料布置在板状模具元件上，在那里构建材料随后可以上面提到的真空箔覆盖并被真空固定。该真空固定还固定完整设置的例如托盘状几何形状，该完整设置包括形状适应的柔性板状模具元件、构建材料和真空箔，使得随后可处理相当刚性和三维形状的布置结构。然后，可将具有真空固定的构建材料的该板状模具元件从接收部段移除，并且例如布置在输送装置中，该输送装置将具有构建材料的模具元件输送到单独的加热装置，如烘箱，在那里其被加热，并且从那里其随后在环境空气中被冷却，或转移到冷却装置以便最终将其冷却。在这种情况下，该模具仅用于将构建材料布置在板状模具元件上，而加热和冷却过程在其他地方完成。因此，简单地通过将新的柔性板状模具元件布置在接收部段上并再次布置新的构建材料等，该模具可立即再次用于制备另一个预成型元件。

如所提及的，预成型构建材料被布置在板状模具元件上并真空固定。这种固定提供了保持其形状的刚性设置。然而，稳定该布置结构对于进一步处理是有利的。

发明内容

因此，一个目的是提供一种用于预成型件制造结构的改进装置，其允许稳定地处理固定的预成型构建材料。

为了实现该目的，本发明提出了一种用于生产用于风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板，所述承载板适于在接收表面上接收具有预成型构建材料的模具元件，或者直接在所述接收表面上接收所述预成型构建材料，其中所述承载板具有矩形形状，所述矩形形状具有较长的纵向轴线和较短的横向轴线，其中，所述承载板围绕所述纵向轴线是柔性的，但围绕所述横向轴线加固以抵抗弯曲，并且能够沿所述横向轴线拉伸，但沿所述纵向轴线是刚性的。

为单件式板的本发明的承载板具有指定的柔性和拉伸性，这一方面允许形状适应，并且另一方面允许改变其尺寸。所述承载板是柔性的，并且因此可围绕其纵向轴线弯曲，由于所述矩形形状，该纵向轴线是较长的轴线。这种柔性或相应的可弯曲性允许承载板例如适应具有固定的预成型构建材料的装载的模具元件的几何形状，该承载板例如由于其在模具接收部段中的形状适应性而具有凸形或托盘状形式，使得承载板在整个接触区域上完美地支撑具有真空固定的构建材料的模具元件。因此，承载板可使其几何形状完美地适应待承载的模具元件的几何形状。这例如允许使用承载板作为输送装置的一部分，在真空固定之后，具有真空固定的构建材料的板状模具元件被装载到其上或其中。输送装置例如包括四个或更多个这些承载板，其中每一个适于接收一个装载的模具元件。所有模具元件均被完美地支撑在相应的承载板上，使得保证安全输送和进一步加工。

如果承载板被用作输送装置的一部分，则在横向方向上的拉伸性也是非常有利的，因为其允许改变承载板的横向长度。具有真空固定的预成型构建材料的模具元件非常重，其具有几百公斤的重量，因为通常仅构建材料就重几百公斤。因此，当承载板布置在输送装置中时，它需要承受非常重的负载，同时它还需要确定当模具元件被装载到承载板上时，没有力或负载施加在模具元件上，这将显著改变模具元件或相应的真空固定的预成型构建材料的几何形状。这由于横向方向上的拉伸性而确定，当重的模具元件放置在承载板上时，该拉伸性允许利用其纵向侧部或边缘固定到输送装置的承载板伸长。因此，承载板可例如以其侧部区域拉伸，该侧部区域跟随到纵向边缘，由于模具元件的重量，承载板沿该纵向边缘被固定到输送装置，而其上安置模具元件的承载板区域则保持其形状。这确定了没有显著的力或负载从承载板施加到模具元件，因为承载板由于其在横向方向上的拉伸性而是负载敏感的，并且可再次适应其几何形状。

如所提及的，承载板可用作输送装置的一部分并接收装载的模具元件。它还可用作承载装置，以用于进一步承载装载的物品通过进一步的加工步骤，如加热步骤或冷却步骤，其中，装载的物品仍然保留在承载板上。此外，承载板还可用作模具本身的一部分。它可直接布置在模具的相应接收部段上，该模具限定预成型件最终应具有的整体形状。由于承载元件的柔性或弹性，当其可围绕其纵向轴线弯曲时，承载板可容易地遵循接收部段的三维几何形状或相应的托盘状形式。现在，在该形状适应的承载板上可布置薄板状模具元件，然后预成型构建材料被布置在该模具元件上并最后真空固定。此后，将承载板连同具有真空固定的构建材料的板状模具元件一起从模具的接收部段移除，并且例如转移到输送装置，在那里承载板被固定在输送装置的相应固定装置处并且可改变其形状，尤其是拉伸，以避免施加到固定的构建材料的任何不期望的力或负载，如上面提到的。

在将单独的板状模具元件布置在布置于接收部段中的承载板上的替代方案中，还可以将预成型构建材料，即纤维垫、芯元件和粘结剂等，直接布置在承载板上。在这种情况下，承载板具有双重功能，即，首先是作为构建材料接收装置和形状限定装置的功能，以及其次作为用于承载最终真空固定的构建材料通过后继过程的承载装置的功能。此外，在这种情况下，当构建材料被真空固定时，承载板也从接收部段的形状限定凹部移除并且转移到输送装置，在那里承载板再次接合相应的固定元件并且可再次改变其形状，尤其是拉伸，以避免施加在真空固定的构建材料上的任何不期望的负载。

承载板的所有这些功能都由于指定的柔性和拉伸性而实现。如所提及的，承载板是柔性的并且可围绕其纵向轴线弯曲，同时它被加固以抵抗围绕横向轴线的显著弯曲移动。这确定了围绕纵向轴线仅一些弯曲移动是可能的，但围绕横向轴线与此不成直角(rectangular)。此外，仅在横向方向上实现了拉伸性，而承载板沿纵向轴线是完全刚性的并且绝不是可拉伸的。

如所提及的，承载板是由聚合物或金属制成的单件式板。作为聚合物，可使用表现出相应的机械性能并且尤其是耐热的任何聚合物，因为如所提及的，预成型构建材料在烘箱中加热以用于熔化粘结剂，这通常在60-90℃之间的温度下执行。可用的聚合物的一个示例是聚丙烯，同时也可使用其他聚合物，同时还可使用基于树脂的纤维材料。在一种替代方案中，单件式承载板也可由金属制成，例如铝或钢或任何适当的金属合金。优选地，使用铝，因为这是一种轻质材料，使得承载板本身不会变得太重。铝还具有良好的导热性，这在将承载板布置在如烘箱的加热装置中以便加热构建材料时是有利的。

除此之外，柔性模具元件还可由至少在接收预成型构建材料或模具元件的一侧上具有聚合物涂层的金属制成。尽管提供了柔性和拉伸性，但总体稳定性由金属板提供，而聚合物涂层允许调整表面属性。例如，可使用聚合物，熔融的粘结剂不会粘着或粘附到该聚合物，使得在预成型件直接构建在承载板上的情况下，最终的预成型件可容易地从承载板移除。

柔性模具元件本身优选地具有0.1-10mm、优选为0.5-5mm的厚度。优选地，承载板尽可能薄，同时当然提供所要求的机械性能以及指定的柔性和拉伸性。如果使用金属作为板材料，则厚度可更小，例如在0.1-1.00mm之间，因为金属本身具有优异的机械性能。如果使用像聚丙烯的聚合物，则厚度可较大。

如所提及的，一个中心特征是板在横向方向上的拉伸性。优选地，这种拉伸性不是基于材料属性来实现，如果使用足够弹性的聚合物材料，而对于金属板没有提供这种材料固有的拉伸性，则这将是可能的。相反，本发明的承载板仅由于在板处形成或成形的机械或几何装置而具有其拉伸性。承载板设有直接形成在单件式承载板处的特定几何拉伸部段，当施加相应的拉伸力时，该拉伸部段改变其几何形状。这些拉伸部段也具有类似弹簧的特性。这意味着，当施加力时，它们会拉伸，但当不再施加负载时，它们会再次松弛并使承载板缩回其未负载的形式。沿横向方向观察，提供了若干这样的拉伸部段或机械几何形状，使得存在可发生拉伸的指定部分或区域，而在两个拉伸部段之间的区域中，即使在施加负载时也不提供拉伸。当然，这些拉伸部段在承载板的整个长度上延伸，从而允许承载板均匀地拉伸和缩回。

在一个特定实施例中，承载板形成有一个或多个拉伸部段，该拉伸部段具有对接收表面开放的U形剖面并且沿纵向轴线延伸。这些拉伸部段具有特定的U形形式，其允许相邻的板部段移开，从而打开U形弯曲部段并产生缩回弹力。该U形在尺寸上可能变化，较大的U形几何形状将比较小形状的U形几何形状更有弹性，从而也允许通过改变U形几何形状的尺寸来改变整体弹性。当不再施加负载时，相邻的板部段再次缩回，这是由于先前打开的U形拉伸部段的缩回弹力。如果设置多个这样的拉伸部段，这些拉伸部段全部沿纵向方向平行地延伸，并且例如沿横向方向观察均匀分布，或者沿横向方向观察以不同的距离布置，则可实现显著的拉伸。

优选地，所述拉伸部段具有马蹄形剖面，其也可称为水滴状剖面。

如所提及的，优选地设置多个拉伸部段，这些拉伸部段沿横向方向观察等距间隔开。该实施例确定了一种均匀的拉伸性。在一种替代方案中，与至少一个其他部段中相比，多个拉伸部段可在至少一个部段中以更小的距离布置。在该实施例中，一个区域中的拉伸部段的距离小于另一区域中的距离。因此，第一区域中的拉伸部段的密度高于其他区域中的密度。这确定了第一区域中的拉伸性显著高于第二区域中的拉伸性。例如，在两个纵向侧部区域中，拉伸部段的密度可更高，例如为中心区域中的两倍或三倍。这确定了尤其是边缘区域是显著可拉伸的，而这些区域通常未以预成型构建材料或装载有预成型构建材料的板状模具元件覆盖。因此，实现了边缘区域中的显著拉伸，这在承载板例如布置在输送装置中时非常有利，使得其可在边缘区域中拉伸，而具有构建材料或相应的模具元件的中心区域保持其形状，例如由于在模具中的形状适应而接收的形状。当然，除承载板的边缘之外的其他区域也可表现出较高的弹性，例如中心或中间区域或者邻近预成型件的后缘或前缘的区域等。

如所提及的，具有U形剖面的所述拉伸部段或每个拉伸部段对承载板的接收表面开放，在该接收表面上接收装载的模具元件或预成型构建材料。优选地，设置弹性密封装置，其至少部分地填充所述拉伸部段或每个拉伸部段，并且与接收表面齐平。该密封装置保证了封闭的接收表面，其允许对装载的模具元件的良好支撑，或者尤其是确保了构建材料可直接布置在其上的封闭的接收表面。因此，接收表面是封闭的，并且避免了如纤维垫之类的任何构建材料可能由于开放的拉伸部段而具有不期望的形式，当实现真空固定时，纤维垫可能被压入到该开放的拉伸部段中。使用弹性密封装置是有利的，因为该弹性材料容易跟随任何拉伸移动，如所提及的，该拉伸移动打开U形拉伸部段。

在以平齐的弹性密封装置至少部分地填充拉伸部段的替代方案中，可以为接收表面提供覆盖拉伸部段的弹性片。在该实施例中，弹性盖或弹性层被布置在接收部段上，该弹性盖或弹性层足够弹性，使得其能够跟随任何拉伸移动，如所提及的，该拉伸移动打开和封闭接收部段，并且在该弹性盖或弹性层上布置模具元件或构建材料。无论使用哪种材料来构建承载板，都可提供这样的弹性层或弹性盖。它可设置在聚合物承载板上以及金属承载板上。该弹性片覆盖物可以是橡胶材料或任何其他弹性体聚合物。

如所提及的，承载板是柔性的，并且因此可围绕其纵向轴线弯曲，但通过使用相应的加固装置来显著加固以抵抗围绕横向轴线的任何弯曲。为了实现该加固，一个或多个杆状加固元件被布置在所述拉伸部段或每个拉伸部段中。根据该实施例，具有U形剖面的所述拉伸部段或每个拉伸部段不仅用作具有类似弹簧特性的拉伸部段，而且还用作接收杆状加固元件的容器。这些杆状加固元件简单地布置在U形拉伸部段中，此后拉伸部段优选地通过相应的弹性密封装置或通过如上面提到的弹性盖来封闭。杆状加固元件完美地加固了承载板以抵抗任何不期望的弯曲，尤其是在设置相应数量的设有相应杆状加固元件的拉伸部段的情况下。

如所提及的，承载板可用作输送装置的一部分，在其上布置装载的模具元件，或者当承载元件布置在模具中并且预成型构建材料直接布置在承载板上时，或者当薄的柔性模板布置在承载板上时，承载板可被装载到输送装置中。为了允许将承载板牢固地固定在输送装置中，固定元件优选地设置在沿纵向轴线延伸的板侧部处，并且适于将承载板固定在承载器械处，该承载器械例如是如架之类的输送装置，或者是模具的接收部段，承载板被固定到该承载器械。因此，当承载板布置在例如输送装置中时，它沿其纵向板侧部固定并悬置在输送装置中，从而例如在侧部区域处伸展。

固定元件优选地以钩状弯曲板边缘的形式实现。因此，两个纵向边缘都是钩状弯曲的，从而允许将侧边缘悬置在例如输送装置等的相应接收部分中。

本发明还涉及一种用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的模具结构，该模具结构包括具有接收部段的模具载体，该接收部段适于接收如上面提到的可转移的承载板。该模具结构适于接收这种特定的承载板，该承载板布置在接收部段的优选为凸形或凹形的凹部中，使得承载板遵循该几何形状。如所提及的，或者柔性板状模具元件布置在承载板上，然后将构建材料布置在该模具元件上并真空固定，或者将构建材料直接布置在承载板上。然而，在该实施例中，承载板被布置在模具载体处，但是仍然可转移，使得承载板能够在构建材料被布置和真空固定之后从模具载体移除，无论这如何完成。

具有三维接收表面的接收部段可由接收板构建，承载板使其形状适应该三维接收表面，该接收板具有接收容器，该接收容器具有托盘状形式，适于接收承载板，该承载板通过围绕其纵向轴线弯曲而使其形状适应该托盘状形式。接收板优选地是可互换的，使得各种接收板可被固定在具有不同托盘状形式的模具载体处，并且因此允许构建各种预成型元件几何形状。然而，它们都具有相应的接收容器，承载板被布置到该接收容器中，并且该接收容器适应托盘状容器形式。

如果承载板设置有相应的U形拉伸部段，其延伸至承载板的下侧或底侧，则接收容器设有一个或多个槽，每个槽适于接收承载板的拉伸部段。这确定了突出的拉伸部段接合在相应的槽中，使得承载板在接收表面上处于平坦支撑。

在使用接收板的替代实施例中，接收部段可由栅格构建，该栅格包括沿模具载体的纵向方向延伸的多个杆。在该实施例中，没有实现整个接触区域上的平坦布置结构，而是仅提供了承载板的下侧或底侧在栅格杆上的局部接触。然而，该实施例也确定了非常精确的支撑以及相应的形状适应性。

优选地，在该实施例中，栅格的剖面形状可以是可改变的，以便改变搁置在栅格上的承载板的剖面形状。因此，栅格不是形式固定的三维杆布置结构，而是可改变其形状，使得由栅格限定的承载板几何形状的某种改变是可能的。因此，这种布置结构允许使模具本身适应新的预成型件形状，随后将仅通过改变栅格的形状来构建该新的预成型件形状。栅格改变不是必要的，因为栅格形式本身就是可改变的。

例如，这可通过以下方式实现：杆被连接到沿模具载体的横向方向延伸的多个缆索，使得通过牵拉或放松缆索，栅格的剖面弯曲的程度可改变。由于通常由栅格实现的容器的形状是凸形或托盘状的，所以牵拉或放松缆索的可能性允许改变凸形或托盘状接收部段的半径。因此，如果需要，简单的半径适应是可能的。由于在栅格的长度上设置了多个这样的缆索连接，因此可以在这些缆索位置中的每一个处局部地调整形状并因此调整半径，使得也可以改变从一个栅格端到另一个栅格端的半径。仅通过牵拉或放松相应的缆索，半径就可变得更小或更大。每个缆索当然可固定在其相应的位置。

如果这种栅格被用作接收部段，则栅格可设置有一个或多个固定元件，以用于固定承载板。这些固定元件允许将承载板牢固地固定到栅格。优选地，所述固定元件或每个固定元件是适于夹紧承载板的突出的拉伸部段的夹具。例如布置在缆索所在的区域中的这些夹具可被打开和闭合。在打开状态下，突出的拉伸部段接合在夹具中，而闭合的夹具牢固地固定拉伸部段，尤其是在拉伸部段具有马蹄形剖面的情况下。这些夹具可同时被控制，例如气动地控制，使得借助于相应的控制可同时实现或松开整体固定。这些夹具还适于将承载板拉向栅格，以便它们在仅有重力不足的情况下确定完美的形状配合。

另外，所述模具结构当然设有一个或多个真空装置。至少一个真空装置是必要的，以便能够对真空箔施加真空，该真空箔布置在板状模具元件上，如果使用这样的模具元件，或者直接施加在承载板上，如果构建材料直接布置在承载板上。当然，当装载的板或装载的承载元件待从模具移除时，真空连接可被分离，同时当然仍提供真空以用于永久固定。此外，如果布置在承载板上的柔性板需要被真空吸取抵靠由承载板提供的接收表面，以便确定完全的形状适应，则可设置第二真空装置。在这种情况下，需要模具元件和承载板之间的空间的抽空。为了完成这种抽空，模具元件可设置有沿其四个侧面延伸并且朝向承载板密封的密封元件。此外，当承载板与模具元件一起应从模具移除并转移到输送器械时，该真空连接也可被分离，同时这里也仍然维持真空。

附图说明

通过结合附图考虑的以下详细描述，本发明的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图，并且不限制本发明。附图示出了：

图1是承载板的主透视图，

图2是沿纵向方向观察的图1的承载板的局部图，

图3是展示承载板的拉伸性的原理图，

图4是沿纵向方向观察的承载板的原理图，该承载板具有多个不均匀分布的拉伸部段，

图5是图4的部段V的放大图，

图6是沿承载板的边缘区域的纵向方向观察的局部图，其示出了布置在例如输送装置的承载装置处的承载板的固定元件，

图7是包括模具和设有多个承载板的输送装置的模具结构的原理图，

图8是包括模具和布置在该模具处的承载板的模具结构的另一个实施例，

图9是具有布置在其上的承载板的模具的接收部段的放大图，

图10是具有呈栅格形式的接收部段的模具结构的另一个实施例，

图11是布置在栅格处的用于将承载板固定在栅格处的固定元件的放大图，

图12是模具结构的放大图，其展示了预成型构建材料在布置于模具上的可转移板上的布置，以及

图13是包括多个模具、具有多个承载板的输送装置、加热装置和冷却装置的完整制造结构的原理图。

具体实施方式

图1示出了承载板1的透视原理图，该承载板1用在用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构中。该承载板1用作承载装置，预成型构建材料直接被接收在其上，或者布置在可转移的柔性板状模具元件上。承载板1将在整个制造过程期间和贯穿整个制造过程承载构建材料，所述制造过程或者直接在模具中开始，此时承载板被布置在模具的接收部段上，在那里第一次布置预成型构建材料，或者以承载板布置在输送装置中开始，在那里承载板接收具有预成型构建材料的板状模具元件，其直接从模具转移在承载板1上。

承载板1由聚合物构成，如聚丙烯，或者由金属构成，如铝。就板本身而言，它是单件式的板。它由单个大的且为矩形形状的聚合物片或金属片制成，其相应地形成，以便实现相应的几何形状，尤其是在拉伸部段和固定元件方面，这在后面提到。

承载板1或相应的所使用的聚合物片或金属片具有0.1-10mm、优选为0.5-5mm的厚度。如所提及的，它具有矩形形状，具有至少10-12m的长度和至少3-5m的宽度，这最终取决于待构建在其上或待承载的预成型构建元件的尺寸，在构建材料布置在模具元件上的情况下相应地取决于中间柔性模具元件的尺寸。优选地，承载板当然在一定程度上更大，使得其在纵向和横向方向两者上延伸超过预成型构建元件或相应的板状模具元件的尺寸，例如具有至少30cm或甚至更大。

本发明的承载板1的中心特征在于，承载板围绕纵向轴线是柔性的，但围绕横向轴线加固以抵抗弯曲。如图1中所示，这允许承载板将其二维平坦形式改变为凸形或托盘状形式，其对应于最终要构建的预成型构建元件的凸形形式。该形状还对应于模具的托盘状接收部段的形状，在那里布置预成型构建材料，如所提及的直接布置在承载板上，或者布置在柔性且可转移的板状模具元件上。

如所提及的，围绕纵向轴线赋予柔性允许一定的弯曲。但是围绕横向轴线的任何弯曲和因此的柔性是不期望的，因为当布置预成型构建材料时以及当承载板移动通过制造过程时，在该方向上不可发生形状或形式变化。为了实现这一点，承载板1被加固以抵抗围绕横向轴线的弯曲。机械或相应的几何加固装置与布置在承载板处的附加加固元件一起实现。例如参见图2，这些加固装置以多个拉伸部段2的形式实现，该拉伸部段2从承载板1的底侧3突出，如图1和图2中所示，而构建材料或相应的柔性板状模具元件被布置在承载板1的上接收侧4上。每个拉伸部段2具有如图2中清楚所示的U形剖面，该剖面具有朝向其下端变得更宽的马蹄形形式。

由于这些拉伸部段在纵向方向上延伸，如稍后将解释的，该拉伸部段表现得像弹簧元件并且允许在横向方向上拉伸，并且由于它们是从板表面突出的几何构造，所以呈马蹄形弯曲部5的形式的拉伸部段还充当加固装置，从而防止围绕横向轴线或方向的弯曲。它们具有双重功能，即拉伸和加固。为了进一步加固承载板以抵抗这种不期望的弯曲，在每个马蹄形弯曲部5中布置杆状加固元件6，如图2中所示。这些加固元件6或加固杆增强了刚度。由于拉伸部段2的马蹄形弯曲形式，可以容易地集成加固元件6。

最后，由于拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部5向承载板1的接收表面4开放，因此在每个马蹄形弯曲部5中设置弹性密封装置7，该弹性密封装置7至少部分地填充该马蹄形弯曲部5并且与接收表面4齐平，使得整个接收表面4封闭。这防止任何构建材料进入到拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部5中的一个中。

如所提及的，仅通过拉伸部段2或相应的突出的马蹄形弯曲部5，已经在可接受的程度上实现了承载板1的加固。因此，杆状加固元件6的集成是可选的，同时是优选的。

如所提及的，拉伸部段5被设置成允许承载板1在横向方向上的一定拉伸。图3示出了部分示出有承载板1的原理图。在图3的上部部分中，承载板1被示出为处于未拉伸的基本形状，没有施加在横向方向上牵拉的力。如果沿横向方向牵拉承载板1，如图3中的箭头P1所示，则拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部5打开，如图3中的下部部分中所示，其中承载板1被示出为处于拉伸位置。显然，马蹄形弯曲部5已改变其形状并且变得更宽，弹性密封装置7也被拉伸。如果牵拉增强，则拉伸甚至可增强，如箭头P2所示。因此，承载板1的宽度可通过该拉伸而改变，并且整体形状和剖面也可改变。

如所提及的，拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部充当弹簧。当它们被拉伸和打开时，它们会产生缩回力。如果拉力减小，则该缩回力使承载板再次缩回到其原始的未拉伸形状，先前打开的马蹄形弯曲部5再次闭合。

图4示出了沿纵向方向观察的本发明的承载板1的原理图。在该原理图中，仅示出了具有多个拉伸部段2的板，如图4清楚地示出的，这些拉伸部段2沿横向方向不均匀地分布。与中心区域9相比，两个相邻拉伸部段2之间的距离在纵向边缘区域8中较小。这在边缘区域8中提供了更大的柔性，并且允许在边缘区域8中实现更高的拉伸性，这又允许如图4和图5中所示的凸形弯曲的承载板1的半径的改进的适应性。

图4另外示出了某些弯曲和拉伸的可能性。示出了纵向轴线L，围绕该纵向轴线L弯曲是可能的，以便将承载板1的形状从几乎二维形状改变为凸形或凹形形状。这由相应的箭头P3和P4示出。此外，沿横向方向的拉伸性由箭头P5示出。禁止围绕横向方向的弯曲，在纵向方向上也不存在拉伸的可能性。

图5是仅示出承载板1的边缘区域8的放大剖面图。如边缘区域中所示，设置更多数量的拉伸部段2，从而允许更高程度的拉伸性，并因此允许更高程度的柔性，以便适应其形状。边缘半径明显小于中心的半径。如所提及的，在图4和图5的这些原理图中，没有示出附加的加固元件，因为它们是可选的。

如所提及的，承载板1用作载体和输送装置，其贯穿整个制造过程承载和输送构建材料，该构建材料或者直接施加在承载板1上或者经由柔性板状模具元件布置。因此，例如，承载板1需要被布置和固定在如架的输送装置中，或者如果其被单独地装载在如烘箱的加热装置中，则需要被布置和固定在加热装置的相应接收元件中等。为了实现这一点，承载板1设置有呈钩状弯曲板边缘11的形式的固定元件10，如图6中所示。这些钩状固定元件10在承载板1的每个纵向边缘的整个长度上延伸，并接合在相应的接收或挂钩元件12处，该元件12例如设置在如架的输送装置13处，如图7中所示。挂钩装置12例如设置有多个辊元件14，其承载承载板1，并允许容易地纵向推动承载板1，以用于装载和卸载承载板1。此外，可设置引导槽15，布置在钩状弯曲板边缘11处的引导销16接合在该引导槽15中。

图7示出了模具结构17，其具有带有模具载体19的模具18，在该模具载体19上布置这里呈托盘状板的形式的接收部段20。要注意的是，模具18当然比所示的长得多。模具载体可具有大约15m的长度和例如6m的宽度，对于接收部段也是如此。

接收部段20具有带接收表面22的托盘状凹部21，在该接收表面22上布置柔性板23，该柔性板23由聚合物或金属制成并且具有例如0.1-10mm的厚度。由于具有矩形形状的模具元件23的柔性，模具元件23可完全适应凹部21或相应的接收表面22的几何形状。因此，它将其二维形式改变为由凹部21限定的凸形形式。

在该板状模具元件23上施加预成型构建材料24，如图7中的虚线所示。该预成型构建材料包括纤维垫，如玻璃纤维或碳纤维垫，其沿纵向方向或者沿横向或弦向方向布置，并且彼此重叠或覆盖，以构建相应的堆叠。此外，但可选地，可布置由例如轻木或泡沫聚合物制成的一个或多个芯元件。最后，施加粘结剂，优选为粉末或颗粒，该粘结剂随后可熔化以便嵌入纤维垫和芯元件，但仅局部施加，使得仍然保留开放的垫结构。粘结剂仅用于固定垫和芯布置结构。

在施加构建材料之后，布置真空箔25，其覆盖构建材料24并在板状模具元件23上延伸。借助于未示出的真空泵，真空箔25和模具元件23之间的空间被抽空，使得真空箔25被抽吸抵靠构建材料24和模具元件23，从而固定并稳定构建材料24，同时真空还固定包括模具元件23、构建材料24和真空箔25的布置结构的凸形形状。

在管真空固定之后，与真空泵的耦接被打开，同时仍维持真空。现在，板状模具元件23被转移到输送装置13，在该实施例中，在那里已经布置两个承载板1，例如通过如图6中所示的固定装置。要注意的是，相应的承载板1优选地可在架14中沿竖直方向移动，以便将承载板1带入相应的转移水平，在那里模具元件1可被推动在其上。

为了允许发生这种推动移动，例如可借助于鼓风机在模具18处产生一种气垫，该气垫在模具元件23下方产生，使得模具元件23悬停在该气垫上，并且因此可容易地被推到相应的承载板1上。承载板1本身可设置有滑动涂层，例如特定的滑动聚合物，其允许将模具元件23容易地滑动转移到承载板1上。

在输送装置13装载之后，作为进一步的生产步骤，输送装置13例如移动到用于加热预成型构建材料的加热装置，或者如果不应立即进行加热，则其移动到存储区域中。

图8示出了模具结构17的实施例，其同样包括具有模具载体19和呈托盘状板的形式的接收部段20的模具18。在该实施例中，承载板1被直接放置在接收部段上，并且使其形状适应接收表面21的形状，如图所示。由于这里的承载板1是模具结构17的一部分，所以板状模具元件23可被布置在承载板1上，在该模具元件23上可施加构建材料24和真空箔25，或者构建材料24和真空箔25被直接施加到承载板1的接收表面4。以任何方式，在布置预成型构建材料之后，承载板1将从模具18转移到输送装置13上，在那里承载板1将被固定在相应的挂钩元件12等处，无论输送装置13处布置什么固定元件。

接收部段22设有在接收表面21中设置的多个槽26，其数量与拉伸部段2的数量和钩状弯曲板边缘11的数量相对应。如图8中所示，拉伸部段2和弯曲板边缘11接合在相应的槽中，使得承载板1以其底表面3完全平坦地接触到接收表面22，并且完全的形状适应是可能的。

图9中示出了拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部5在相应槽26中的接合。

图10示出了模具结构的另一个实施例，其一部分是本发明的承载板1。模具结构17包括具有模具载体19的模具18，该模具载体19配备有接收部段20，这里呈栅格27的形式，该栅格27包括沿纵向模具方向延伸的多个杆28。杆28连接到多个缆索29，该缆索29沿横向方向延伸并承载杆28。

缆索29以一端固定到模具载体，而另一端延伸穿过模具载体19至外部。缆索端部30可手动地从模具载体19中拉出，这允许适应或改变接收部段或相应的栅格27的半径。当缆索29被从模具载体19中拉出时，栅格以某种方式被提升，其变得更平坦并且半径增大。如果缆索29再次被推回，则栅格27以较小的半径悬挂在模具载体19中。由于设置了一定数量的分开的缆索29，因此可以局部地改变栅格27的形式并且因此改变该半径。这种改变在栅格的长度上可能是均匀的，但其也可能从一端到另一端发生变化，使得半径可能从一端到另一端变得更小或更大。

由于承载板1布置在栅格27上，所以承载板1的半径以及因此接收表面4的半径也可相应地改变。

为了固定承载板1，栅格27设置有多个固定元件31，这里其形式为可移动的可枢转夹具32，如图11中所示。这些夹具32可从打开状态(在图11中由虚线所示)改变到闭合状态，如箭头P6所示，从而夹紧相应的拉伸部段2或相应的马蹄形弯曲部5，如图11中所示。这将承载板1紧密地固定到栅格27，使得承载板1将立即跟随栅格几何形状的任何变化。

夹具32的移动例如可由气动系统等同时控制，使得它们可同时闭合和打开。

在该实施例中，与图8的实施例类似，构建材料24或者与真空箔25一起直接施加在承载板1的接收表面4上，或者柔性板状模具元件23遵循承载板1的托盘状形状布置在承载板1的接收表面4上，随后构建材料24和真空箔25被施加到模具元件23。在构建材料的真空固定之后，无论其施加在何处，承载板1的固定都被放松，使得承载板1可移动到输送装置13上，在那里它利用相应的固定装置来固定，如先前所论述的。

最后，图12和图13示出了如何使用本发明的承载板1来制造预成型件的实施例。

图12示出了具有接收部段20的模具18，在该接收部段20上布置已适应其形状的柔性板状模具载体23。在接收表面上，这里呈层状纤维垫33的形式的构建材料24被布置为彼此重叠并且堆叠在彼此之上。它们沿纵向方向分层，但也可沿弦向布置或者既纵向又弦向布置。如已经解释的，除了这些纤维垫33之外，还施加可选的芯元件和强制性的粘结剂。在该施加之后，布置真空箔25，此后施加真空并且该布置结构的形状被固定或相应地冻结。然后，模具元件23与粘结材料布置结构一起准备好转移到输送装置。

整个制造结构34在图13中示出。多个模具18a、18b和18c并排布置。在模具18a上，如关于图12解释的，模具元件23已经设置有构建材料24等，并且如图13中所示，被转移到输送装置13或相应的架14。架14在轨道35上被引导，使得其能够沿模具18a、18b和18c移动。它配备有多个承载板1，其中每一个适于接收一个被覆盖的模具元件23。模具18a的模具元件23a刚刚被转移，如箭头P7所示。承载板1被布置在相应的水平中，使得模具元件23a可容易地被推到例如覆盖有滑动层的承载板1上，同时模具18也设置有滑动装置，例如气垫或辊等。

在模具元件23被接收在架14中之后，该架移动到模具18b，如箭头P8所示。模具18b包括模具元件23b，其也覆盖有构建材料24并且准备好转移到架14，这也通过简单的推动移动来完成。

在仍然需要布置在模具18c上的模具元件也装载有构建材料并转移到架14之后，架14位于如烘箱的加热装置36的入口处，该加热装置36通过热空气加热。来自架14的承载板1被转移到烘箱中，在那里设置相应的接收装置，如保持轨道或挂钩结构等，承载板1搁置到该接收装置上。承载板1从架14到加热装置36中的转移由箭头P9示出。当加热装置36满载后，其被关闭并且加热过程开始。加热装置36被预热，使得其始终保持热量并且能够快速地执行加热。在加热期间，粘结剂熔化并且将如垫之类的构建材料嵌入粘结剂基体中。在限定的保持时间之后，加热的模具载体1被转移至冷却装置37，如冷却室，该冷却装置37优选地也是空气冷却的。在那里，优选简单地从加热装置36推入到冷却装置37中的插入的承载板1将被冷却至环境空气温度。该转移由箭头P10示出。

在冷却完成之后，将承载板1从冷却装置37移除，如箭头P11所示。它们被布置在未示出的另一个架上，并且或者移动到生产叶片或叶片零件的制造侧，或者移动到存储区域中。

尽管参考优选实施例详细地描述了本发明，但本发明并不受所公开的示例限制，在不脱离本发明的范围的情况下，技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。

Claims (20)

1.用于生产用于风力涡轮机叶片的预成型元件的预成型件制造结构的承载板，适于在接收表面(4)上接收具有预成型构建材料(24)的模具元件(23)，或者直接在所述接收表面(4)上接收所述预成型构建材料，其中所述承载板(1)具有矩形形状，所述矩形形状具有较长的纵向轴线和较短的横向轴线，其中，所述承载板(1)围绕所述纵向轴线是柔性的，但围绕所述横向轴线加固以抵抗弯曲，并且能够沿所述横向轴线拉伸，但沿所述纵向轴线是刚性的。

2.根据权利要求1所述的承载板，其特征在于，所述承载板由聚合物或金属制成。

3.根据权利要求1或2所述的承载板，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯，并且所述金属为铝。

4.根据权利要求2或3所述的承载板，其特征在于，所述承载板由至少在接收所述预成型构建材料(24)或所述模具元件(23)的一侧上具有聚合物涂层的金属制成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的承载板，其特征在于，所述承载板具有0.1-10mm、优选为0.5-5mm的厚度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的承载板，其特征在于，所述承载板(1)形成有一个或多个拉伸部段(2)，所述拉伸部段(2)具有对所述接收表面(4)开放的U形剖面并且沿所述纵向轴线延伸。

7.根据权利要求6所述的承载板，其特征在于，所述拉伸部段(2)具有马蹄形剖面。

8.根据权利要求6或7所述的承载板，其特征在于，设置多个拉伸部段(2)，所述拉伸部段(2)沿所述横向轴线观察等距间隔开，或者与至少一个其他部段(9)中相比，在至少一个部段(8)中以较小的距离布置。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的承载板，其特征在于，设置弹性密封装置(7)，所述弹性密封装置(7)至少部分地填充所述拉伸部段(2)或每个拉伸部段(2)，并且与所述接收表面(4)齐平，或者所述接收表面(4)由覆盖所述拉伸部段(2)的弹性片提供。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的承载板，其特征在于，一个或多个杆状加固元件(6)被布置在所述拉伸部段(2)或每个拉伸部段(2)中的至少一些中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的承载板，其特征在于，固定元件(10)被设置在沿所述纵向轴线延伸的板侧部处，所述固定元件(10)适于将所述承载板(1)固定在板承载器械处。

12.根据权利要求11所述的承载板，其特征在于，所述固定元件(10)以钩状弯曲板边缘(11)的形式实现。

13.用于生产风力涡轮机叶片的预成型元件的模具结构，包括具有接收部段(20)的模具载体(19)，所述接收部段(20)适于接收根据前述权利要求中任一项所述的可转移的承载板(1)。

14.根据权利要求13所述的模具结构，其特征在于，所述接收部段(20)由接收板构建，所述接收板具有接收容器(21)，所述接收容器(21)具有适于接收所述承载板(1)的托盘状形式，所述承载板(1)通过围绕其纵向轴线弯曲而使其形式适应所述托盘状形式。

15.根据权利要求14所述的模具结构，其特征在于，所述接收容器(21)设置有一个或多个槽(26)，所述槽(26)各自适于接收所述承载板(1)的拉伸部段(2)。

16.根据权利要求13所述的模具结构，其特征在于，所述接收部段(20)由栅格(27)构建，所述栅格(27)包括沿所述模具载体(19)的纵向方向延伸的多个杆(28)。

17.根据权利要求16所述的模具载体，其特征在于，所述栅格(27)的剖面形状能够改变，以便改变搁置在所述栅格(27)上的所述承载板(1)的剖面形状。

18.根据权利要求17所述的模具结构，其特征在于，所述杆(28)被连接到沿所述模具载体(19)的横向方向延伸的多个缆索(29)，使得通过牵拉或放松所述缆索(29)，所述栅格(27)的剖面弯曲的程度能够改变。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的模具结构，其特征在于，所述栅格(27)设置有一个或多个固定元件(31)，以用于固定所述承载板(19)。

20.根据权利要求19所述的模具结构，其特征在于，所述固定元件(31)或每个固定元件(31)为适于夹紧所述承载板(1)的拉伸部段(2)的夹具(32)。