DE102011053378A1

DE102011053378A1 - Apparatus and method for curing resin

Info

Publication number: DE102011053378A1
Application number: DE201110053378
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Noel; Daniel Thomas Jones
Original assignee: Gurit UK Ltd
Current assignee: Gurit UK Ltd
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2012-05-10
Also published as: GB2483470B; GB2483470A; GB201014942D0

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen von ultravioletter Strahlung zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff, wobei die Beleuchtungsvorrichtung ein ringförmiges Array aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen umfasst, die in einer Strahlung abgebenden Fläche der Beleuchtungsvorrichtung angebracht sind, wobei das Array eine zentrale nicht-strahlende Fläche umfasst.A lighting device for generating ultraviolet radiation for curing a resin matrix in a fiber-reinforced resin composite, the lighting device comprising an annular array of a plurality of UV radiation-emitting elements, which are mounted in a radiation-emitting surface of the lighting device, the array being a central one includes non-radiating surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzaushärtungsvorrichtung, insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen von ultravioletter (UV-)Strahlung zum Aushärten einer Harzmatrix in faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Harzaushärtungsverfahren.The present invention relates to a resin curing apparatus, and more particularly, to a lighting apparatus for generating ultraviolet (UV) radiation for curing a resin matrix in fiber reinforced resin composites. Further, the present invention relates to a resin curing process.

Viele Erzeugnisse bestehen aus faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffen. Einige Erzeugnisse können mit der Zeit beschädigt werden und machen eine Ausbesserung des faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffes erforderlich, was das Entfernen des beschädigten Materials und das Auffüllen des so erzeugten Hohlraums oder Lochs mit neuem faserverstärktem Harz-Verbundwerkstoff erfordert, der sicher und fest mit dem bereits vorhandenen Werkstoff verbunden wird. Das Harz erfordert im Allgemeinen ein sorgfältiges In-Situ-Aushärten, um eine fehlerfreie Ausbesserung zu garantieren.Many products are made of fiber reinforced resin composites. Some products may be damaged over time and require repair of the fiber reinforced resin composite, which requires removal of the damaged material and filling of the cavity or hole thus created with new fiber reinforced resin composite that is secure and strong with the existing one Material is connected. The resin generally requires careful in-situ curing to ensure error-free repair.

Beispielsweise ist es gelegentlich notwendig, große Erzeugnisse, wie z. B. Schiffsrümpfe oder Windturbinenblätter, die aus faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffen hergestellt sind, auszubessern. Die Ausbesserung derartiger Erzeugnisse ist problematisch, da der Zugang zur Ausbesserungsstelle schwierig oder gefährlich sein kann, insbesondere im Falle eines Windblattes, das eine Länge von bis zu 60 Metern haben kann und sich bis zu 100 Meter über dem Boden befinden kann. Es besteht ein Bedarf an einer Ausbesserungstechnik, die unter solchen unzugänglichen Bedingungen einfach und zuverlässig eingesetzt werden kann.For example, it is sometimes necessary to produce large products, such. As ship hulls or wind turbine blades, which are made of fiber-reinforced resin composites to mend. The repair of such products is problematic because access to the repair site can be difficult or dangerous, especially in the case of a wind blade, which can be up to 60 meters in length and up to 100 meters above the ground. There is a need for a repair technique that can be used easily and reliably under such inaccessible conditions.

Es ist bekannt, hitzehärtbare Harzmaterialien für faserverstärkte Harz-Verbundwerkstoffe vorzusehen, die mittels ultravioletter (UV-)Strahlung aushärtbar sind. Jedoch erfordert die Verwendung solcher bekannter UV-härtbarer Ausbesserungsmaterialien im Freien eine robuste UV-Lichtquelle hoher Lichtstärke, da die ultraviolette Umgebungsstrahlung unzureichend ist, um das Harz bis zum erforderlichen Aushärtungsgrad und bis zu einer für eine wirksame Ausbesserung ausreichenden Tiefe auszuhärten. Das UV-härtbare, hitzehärtbare Harzmaterial würde nicht korrekt aushärten, wenn es nicht einer UV-Strahlungsdosis hoher Lichtstärke ausgesetzt wird. Eine derartige bekannte UV-Lichtquelle hoher Lichtstärke muss gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit abgedichtet werden, um in situ an einem Windblatt oder einem Schiffsrumpf oder einem anderen großen Objekt bei Umgebungsbedingungen zuverlässig verwendet werden zu können.It is known to provide thermosetting resin materials for fiber reinforced resin composites that are curable by ultraviolet (UV) radiation. However, the use of such known outdoor UV-curable repairing materials requires a robust high-intensity UV light source because the ambient ultraviolet radiation is insufficient to cure the resin to the required degree of cure and to a depth sufficient for effective repair. The UV curable, thermosetting resin material would not cure properly unless exposed to a high intensity UV radiation dose. Such a known high-intensity UV light source must be sealed against ingress of dirt and moisture in order to be reliably used in situ on a wind blade or ship hull or other large object at ambient conditions.

Quecksilberdampflampen sind zur Verwendung als UV-Strahlungsquelle bekannt. Derartige Lampen sind jedoch stoßempfindlich und können nicht wiederholt ein- und ausgeschaltet werden, ohne dass die Lampe beschädigt wird. Darüber hinaus ist für diese Lampe auch eine Aufwärmzeit erforderlich, damit sie nach dem Einschalten ihre Nenn-Lichtstärke erreicht. Demzufolge eignen sich Quecksilberdampflampen nicht zur Verwendung bei Ausbesserungen, die in situ durchgeführt werden.Mercury vapor lamps are known for use as UV radiation source. However, such lamps are shock sensitive and can not be repeatedly turned on and off without damaging the lamp. In addition, this lamp also requires a warm-up time to reach its rated intensity after being turned on. As a result, mercury vapor lamps are not suitable for use in repairs made in situ.

Leuchtdiodenlampen (LED-Lampen) bieten eine praktikable Option, um UV-härtbare Ausbesserungsmaterialien im Freien in situ auszuhärten. LED-Strahler können ohne Beschädigung ein- und ausgeschaltet werden, haben eine lange Lebensdauer, üblicherweise über 10.000 Stunden, und erreichen sehr schnell ihre Nenn-Lichtstärke, üblicherweise unter 1 Sekunde. Darüber hinaus können LED-Strahler so ausgewählt werden, dass sie UV-Strahlung in einem gewünschten UV-Strahlungsbereich aussenden, um so eine wirksame Harzaushärtung zu erreichen, wobei der Bereich so ausgewählt wird, dass Licht kurzer Wellenlänge vermieden wird, üblicherweise UV A, wobei Wellenlängen von 405 nm, 395 nm, 375 mit oder 365 nm die bevorzugtesten Wellenlängen sind. Niedrigere Wellenlängen sind weniger wünschenswert, da sie aus gesundheitstechnischer und sicherheitstechnischer Perspektive tendenziell schädlicher für den menschlichen Körper sind. Verglichen mit einer Quecksilberdampflampe nimmt ferner die Leistung der UV-Strahlung, die aus einer LED abgegeben wird, sehr schnell mit Abstand zur UV-Quelle ab, wodurch eine mögliche Beschädigung aufgrund einer ungewollten Exposition verringert wird und jeglicher Bedarf für dementsprechende Lichtabschirmvorrichtungen zum Zwecke der Verringerung des Problems einer ungewollten Exposition gegenüber UV-Strahlung reduziert wird. Aus diesem Grund sind LED-Strahler eigensicherer als Quecksilberdampflampen.Light-emitting diode (LED) lamps provide a viable option for curing UV-curable outdoor repair materials in situ. LED spotlights can be turned on and off without damage, have a long life, usually over 10,000 hours, and reach their nominal luminous intensity very quickly, usually under 1 second. In addition, LED radiators can be selected to emit UV radiation in a desired UV radiation range so as to achieve effective resin cure, the range being selected to avoid short wavelength light, typically UV A, where Wavelengths of 405 nm, 395 nm, 375 nm or 365 nm are the most preferred wavelengths. Lower wavelengths are less desirable because they tend to be more harmful to the human body from a health and safety perspective. Further, as compared to a mercury vapor lamp, the power of UV radiation emitted from an LED decreases very rapidly away from the UV source, thereby reducing possible damage due to unwanted exposure and any need for corresponding light shielding devices for the purpose of reducing the problem of unwanted exposure to UV radiation is reduced. For this reason, LED spotlights are more intrinsically safe than mercury vapor lamps.

Jedoch sind derzeit erhältliche LED-Strahler kostspieliger als Quecksilberdampflampen, um eine gegebene UV-Intensität über eine gegebene Beleuchtungszone vorzusehen. Auch ist die Wahl der UV-Wellenlängen entscheidender, damit sie zu den UV-Initiatoren in dem UV-härtbaren Harz passen und damit der UV-Absorption durch irgendwelche Pigmente in dem Harz Rechnung getragen wird. Darüber hinaus muss sich ferner die LED-UV-Quelle nahe dem UV-härtbaren Harzmaterial befinden, um auf zuverlässige Weise eine wirksame Aushärtung zu erreichen.However, currently available LED spotlights are more expensive than mercury vapor lamps to provide a given UV intensity over a given lighting zone. Also, the choice of UV wavelengths is more critical for matching the UV initiators in the UV-curable resin, thus accommodating UV absorption by any pigments in the resin. In addition, the LED UV source must also be close to the UV curable resin material to reliably achieve effective cure.

Es sind verschiedene Arten von UV emittierenden LEDs im Handel erhältlich. Strahler mit einer LED sind in Taschenlampen und in Neonlampen üblich, bieten aber nicht die erforderlich UV-Strahlungsleistungsdichte. LED-Chips höherer Dichte sind in der Lage, den Mindestgrenzwert an UV-Strahlungsleistungsdichte zu erreichen. Die UV-Strahlungsleistung variiert stark mit dem Abstand zum Lampenkopf.Various types of UV emitting LEDs are commercially available. Spotlights with an LED are common in flashlights and neon bulbs, but do not provide the required UV Radiation power density. Higher density LED chips are capable of reaching the minimum limit of UV power density. The UV radiation power varies greatly with the distance to the lamp head.

Derzeitige LED-Leuchtstäbe oder Lampenköpfe hoher Lichtintensität sind aus vielen LEDs gebildet, die als kontinuierliches Array angeordnet sind, um die erforderliche Gesamtleistungsdichte über eine gegebene Beleuchtungsfläche vorzusehen. Das aus jeder LED abgegebene Licht wird nicht in einen schmalen Strahl gebündelt, sondern wird über eine große kreisförmige Fläche projiziert, die mit zunehmenden Abstand zur Einheit größer wird.Current high intensity LED light bars or lamp heads are formed of many LEDs arranged as a continuous array to provide the required total power density over a given illumination area. The light emitted from each LED is not focused into a narrow beam, but is projected over a large circular area, which becomes larger as the distance from the unit increases.

Es ist bekannt, eine Technik mit einem Linsenarray zu verwenden, um die Leistung vieler LEDs auf eine fokussierte Fläche zu bringen oder um einen tatsächlichen Arbeitsabstand zwischen der Lichtquelle und dem Ziel zu erhöhen, wobei solche LEDs mit Linsen bei Clearstone Technologies, Inc., Minneapolis, USA erhältlich sind. Jedoch sind solche Linsen enthaltenden LEDs kostspieliger als herkömmliche LED-Strahler.It is known to use a lens array technique to bring the power of many LEDs to a focused area or to increase an actual working distance between the light source and the target, such lenses having lenses available from Clearstone Technologies, Inc., Minneapolis , USA are available. However, such lens-containing LEDs are more expensive than conventional LED emitters.

Bei einer bestimmten Höhendistanz zur LED nimmt ferner die UV-Strahlungsleistungsintensität ab, während der Radius der ebenen kreisförmigen Fläche zunimmt.Further, at a certain height distance to the LED, the intensity of UV radiation power decreases, while the radius of the flat circular area increases.

Wird UV-Strahlung auf ein UV-härtbares Harz aufgebracht, besteht für den Fall, dass die Intensität der UV-Strahlung auf das Harzmaterial zu hoch ist, das Risiko einer exothermen Reaktion in dicken Ausbesserungsstellen, üblicherweise mit einer Dicke von mehr als 4 mm, was zu einer möglichen Materialbeschädigung führt. Umgekehrt dazu wird für den Fall, dass die Intensität der UV-Strahlung auf das Material zu niedrig ist, das Ausbesserungsmaterial nicht vollständig aushärten und kann so seine gewünschten thermischen und mechanischen Eigenschaften nicht erreichen. UV-Licht niedriger Intensität ist ferner auch nicht in der Lage, merklich in die Laminatschichten einzudringen, und die maximale aushärtbare Dicke ist begrenzt. Schwankungen der UV-Lichtstärke können auch zu unterschiedlichen Aushärtungsraten und -graden führen, die aufgrund der unterschiedlichen Aushärtung und der unterschiedlichen Schrumpfraten auch zu Falten in der Oberfläche und anderen Fehlern in Überzugsmaterialien führen können. Wenn der LED-Kopf hinsichtlich des Ausbesserungsbereichs zu weit entfernt ist, üblicherweise 60 mm, dann kann die UV-Strahlungsintensität zu gering sein, um eine gute Aushärtung zu erzielen.When UV radiation is applied to a UV-curable resin, if the intensity of UV radiation on the resin material is too high, there is the risk of exothermic reaction in thick repair sites, usually with a thickness of more than 4 mm, which leads to a possible material damage. Conversely, in the event that the intensity of UV radiation on the material is too low, the repair material will not fully cure and thus may not achieve its desired thermal and mechanical properties. Further, low intensity UV light is not able to significantly penetrate the laminate layers, and the maximum curable thickness is limited. Variations in UV light intensity can also result in different rates and degrees of cure which, due to differential cure and shrinkage rates, can also cause wrinkles in the surface and other defects in coating materials. If the LED head is too far away from the repair area, usually 60 mm, then the UV radiation intensity may be too low to achieve good cure.

Bei dem Versuch eine konstante UV-Strahlung über eine Beleuchtungsfläche zu erzielen, und dadurch nicht-beleuchtete Lücken zu vermeiden, überschneidet sich die UV-Strahlung angrenzender und selbst nicht angrenzender LEDs. Demzufolge treten bei einem üblichen LED-Leuchtstab, der aus vielen einzelnen LEDs gebildet ist, die in einem Array-Format angeordnet sind, deutliche Randeffekte auf. Die UV-Strahlungsleistungsstärke wird aufgrund der Akkumulation der UV-Strahlungsenergie aus benachbarten LEDs in der Mitte des Arrays tendenziell am höchsten sein, und ist an den Rändern der Beleuchtung deutlich geringer, und ein Teil der UV-Energie strahlt über die Lampenränder hinaus. Je größer der Abstand der beleuchteten Fläche zur UV-Strahlungsquelle ist, desto größer ist die Schwankung, da die UV-Strahlung aus jeder LED über einen großen Bereich divergiert. Man kann an jeder LED eine Linse anzubringen, um die Divergenz zu verringern, aber dies erhöht die Komplexität und die Kosten des Aufbaus.In attempting to achieve constant UV radiation across an illumination surface, thereby avoiding non-illuminated gaps, the UV radiation of adjacent and even non-adjacent LEDs overlap. As a result, in a conventional LED lighting rod formed of many individual LEDs arranged in an array format, significant edge effects occur. The UV radiation power will tend to be highest due to the accumulation of UV radiant energy from adjacent LEDs in the center of the array, and is significantly lower at the edges of the light, and some of the UV energy will radiate beyond the lamp edges. The greater the distance of the illuminated surface to the UV radiation source, the greater the variation, since the UV radiation from each LED diverges over a large area. One can attach a lens to each LED to reduce divergence, but this increases the complexity and cost of the design.

Bei Anwendungen im Bereich von Förderern, bei denen das hitzehärtbare Harz mit einer gegebenen Bandgeschwindigkeit unter einem UV-Lampenkopf durchläuft, sind die Intensitätsschwankungen weniger kritisch, da die Effekte gemittelt werden und das Harz eine durchschnittliche UV-Strahlungsdosis erhält.In conveyor belt applications where the thermosetting resin passes under a UV lamp head at a given belt speed, the intensity variations are less critical because the effects are averaged and the resin receives an average UV radiation dosage.

Bei in situ Ausbesserungen an UV-härtbaren, hitzehärtbaren Harzmaterialien aus faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffen, bei denen die Ausbesserungszone eine unterschiedliche Größe haben kann und das Substrat in seinen Abmessungen und seiner Geometrie variieren kann, wäre es schwierig sicherzustellen, dass die Ausbesserungszone die gleiche Dosis an UV-Strahlung erhält, um so eine vollständige Harzaushärtung ohne Unter- oder Überexposition zu gewährleisten. Beispielsweise kann die UV-Lampe über die Ausbesserungszone hinweg bewegt werden, aber es wäre schwierig, die Lampe konstant und wiederholt mit einer festen Geschwindigkeit relativ zur Ausbesserungsstelle zu bewegen, ohne einen komplexen Lampenhalter mit Antriebssystem einzurichten, um die relative Geschwindigkeit der Lampe zur Ausbesserungsstelle genau zu steuern und die gleiche feste Höhe des Lampenkopfes über der Ausbesserungszone beizubehalten. Darüber hinaus kann sich ein solches System bei anspruchsvollen Anwendungen als völlig unpraktikabel erweisen, beispielweise wenn sich die Bedienperson 100 m über dem Boden an einem Windblatt abseilen muss und dem Wetter ausgesetzt ist.For in situ repairs on UV-curable, thermosetting resin materials of fiber reinforced resin composites where the repair zone may be of a different size and the substrate may vary in dimensions and geometry, it would be difficult to ensure that the repair zone is the same dose UV radiation to ensure complete resin cure without underneath or overexposure. For example, the UV lamp may be moved over the patching zone, but it would be difficult to move the lamp constantly and repeatedly at a fixed speed relative to the patch without setting up a complex lamp holder with drive system to accurately match the relative speed of the lamp to the patch to maintain and maintain the same fixed height of the lamp head over the mending zone. In addition, such a system may prove totally impractical in demanding applications, such as when the operator has to rappel 100 meters above the ground on a wind blade and is exposed to the weather.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Erzeugen von UV-Strahlung zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff vorzusehen, eine Ausrüstung aus Teilen, die eine solche Vorrichtung umfasst, sowie ein dazugehöriges Harzaushärtungsverfahren, das UV-Strahlung einsetzt, das die oben zusammengefassten Probleme bekannter Vorrichtungen und Verfahren zumindest teilweise löst.The present invention has for its object to provide a device for generating UV radiation for curing a resin matrix in a fiber-reinforced resin composite material, equipment of parts comprising such a device, as well as an associated resin curing process employing ultraviolet radiation which at least partially solves the above summarized problems of known devices and methods.

Demzufolge sieht die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen von UV-Strahlung zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff vor, wobei die Beleuchtungsvorrichtung ein ringförmiges Array aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen umfasst, die in einer Strahlung abgebenden Fläche der Beleuchtungsvorrichtung angebracht sind, wobei das Array eine zentrale nicht-strahlende Fläche umgibt.Accordingly, the present invention provides an illumination device for generating UV radiation for curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite, the illumination device comprising an annular array of a plurality of UV radiation emitting elements disposed in a radiation emitting surface of the illumination device are mounted, wherein the array surrounding a central non-radiating surface.

Optional handelt es sich bei den UV-Strahlung abgebenden Elementen um UV-Strahlung emittierende Dioden.Optionally, the UV radiation emitting elements are UV-emitting diodes.

Vorzugsweise ist das Array so angeordnet, dass eine vorgegebene Anzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen in jeder von mindestens zwei axialen Richtungen angeordnet ist, die sich weg von einem geometrischen Zentrum des ringförmigen Arrays erstrecken. Das Array hat üblicherweise die Form eines Parallelepipeds, optional ist es ein rechteckiges Array. Das ringförmige Array kann einen im Wesentlichen rechteckigen äußeren Rand und einen im Wesentlichen rechteckigen inneren Rand haben. Optional haben die äußeren und die inneren Ränder eine große Länge und eine kleine Länge, wobei die kleine Länge des inneren Randes eine versetzte Anordnung von UV-Strahlung abgebenden Elementen an zwei gegenüberliegenden Längsenden einer zentralen inaktiven nicht-strahlenden Fläche hat, die von dem Array umgeben ist. Üblicherweise konvergiert die versetzte Anordnung des Arrays in Richtung einer zentralen Stelle reduzierter Länge des ringförmigen Arrays.Preferably, the array is arranged such that a predetermined number of UV radiation emitting elements are disposed in each of at least two axial directions extending away from a geometric center of the annular array. The array usually has the shape of a parallelepiped, optionally a rectangular array. The annular array may have a substantially rectangular outer edge and a substantially rectangular inner edge. Optionally, the outer and inner edges have a long length and a small length, the small length of the inner edge having a staggered array of UV radiation emitting elements at two opposite longitudinal ends of a central inactive non-radiating surface surrounded by the array is. Typically, the staggered array of the array converges toward a central location of reduced length of the annular array.

Üblicherweise hat jedes UV-Strahlung abgebende Element einen vorgegebenen Strahlungswinkel, und die Strahlungswinkel angrenzender UV-Strahlung abgebender Elemente schneiden sich in einem vorgegebenen Abstand zu den UV-Strahlung abgebenden Elementen. Optional schneiden und überlappen sich die Strahlungswinkel angrenzender UV-Strahlung abgebender Elemente über ein gesamtes Beleuchtungsfeld des ringförmigen Arrays aus UV-Strahlung abgebenden Elementen in einem vorgegebenen Abstand zu den UV-Strahlung abgebenden Elementen.Usually, each UV radiation emitting element has a predetermined radiation angle, and the radiation angles of adjacent UV radiation emitting elements intersect at a predetermined distance from the UV radiation emitting elements. Optionally, the radiation angles of adjacent UV radiation emitting elements intersect and overlap over an entire illumination field of the annular array of UV radiation emitting elements at a predetermined distance from the UV radiation emitting elements.

Üblicherweise beträgt die Schrittweite zwischen angrenzenden UV-Strahlung abgebenden Elementen in dem Array zwischen 2 und 8 mm, optional zwischen 4 und 6 mm. Vorzugsweise ist das ringförmige Array im Wesentlichen rechteckig und hat eine äußere Länge zwischen 200 und 800 mm, optional zwischen 200 und 400 mm und/oder hat eine äußere Breite zwischen 20 und 100 mm, optional zwischen 40 und 50 mm. Das Array kann eine im Wesentlichen rechteckige zentrale nicht-strahlende Fläche definieren, und die nicht-strahlende Fläche kann eine Länge zwischen 100 und 750 mm, optional zwischen 40 und 350 mm haben, sowie eine Breite zwischen 5 und 50 mm, optional zwischen 10 und 20 mm. Üblicherweise beträgt die zentrale nicht-strahlende Fläche zwischen 30 und 50% der Gesamtfläche aus dem Array und der zentralen nicht-strahlenden Fläche.Typically, the pitch between adjacent UV radiation emitting elements in the array is between 2 and 8 mm, optionally between 4 and 6 mm. Preferably, the annular array is substantially rectangular and has an outer length of between 200 and 800 mm, optionally between 200 and 400 mm and / or has an outer width between 20 and 100 mm, optionally between 40 and 50 mm. The array may define a substantially rectangular central non-radiating surface, and the non-radiating surface may have a length between 100 and 750 mm, optionally between 40 and 350 mm, and a width between 5 and 50 mm, optionally between 10 and 20 mm. Typically, the central non-radiative area is between 30 and 50% of the total area of the array and the central non-radiating area.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann ferner mindestens ein Abstandselement umfassen, dass sich von der Strahlung abgebenden Fläche nach vorne erstreckt, um mindestens eine vordere Befestigungsoberfläche der Beleuchtungsvorrichtung zu definieren. Optional umfasst das mindestens eine Abstandselement ein Paar zueinander beabstandeter Abstandselemente, die an gegenüberliegenden Rändern der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sind. Üblicherweise ist das mindestens eine Abstandselement dazu geeignet, das Array von dem Substrat um einen vorgegebenen Abstand zwischen 10 und 100 mm zu beabstanden.The lighting device may further include at least one spacer extending forwardly from the radiation emitting surface to define at least one front mounting surface of the lighting device. Optionally, the at least one spacer element comprises a pair of spaced apart spacer elements disposed on opposite edges of the lighting device. Usually, the at least one spacer element is suitable for spacing the array from the substrate by a predetermined distance between 10 and 100 mm.

Bei der Beleuchtungsvorrichtung handelt es sich optional um eine tragbare batteriebetriebene Vorrichtung.The lighting device is optionally a portable battery powered device.

Vorzugsweise sind die UV-Strahlung abgebenden Elemente in einer Gehäuseeinheit angebracht, um eine manuell platzierbare Spannvorrichtung (engl.: jig) zu bilden, die an der mindestens einen Befestigungsvorrichtung lösbar angebracht werden kann, und die Spannvorrichtung hat mindestens eine Aufnahmevorrichtung zum lösbaren Anbringen der Spannvorrichtung an einer entsprechenden Befestigungsvorrichtung.Preferably, the UV radiation emitting elements are mounted in a housing unit to form a manually placeable jig which can be releasably attached to the at least one fastening device, and the tensioning device has at least one receptacle for releasably attaching the tensioning device on a corresponding fastening device.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Gehäuseeinheit an einer Schieberanordnung der Spannvorrichtung angebracht, die sich zwischen den entgegengesetzten Enden der Spannvorrichtung erstreckt, und die Gehäuseeinheit ist zwischen mindestens zwei entlang der Schieberanordnung beabstandeten Positionen verschiebbar.In one embodiment, the housing unit is attached to a slider assembly of the tensioner that extends between the opposite ends of the tensioner, and the housing unit is slidable between at least two positions spaced along the slider assembly.

Die vorliegende Erfindung sieht ferner eine Ausrüstung aus Teilen vor, die eine Beleuchtungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung und mindestens eine Befestigungsvorrichtung umfasst, wobei die Befestigungsvorrichtung in Längsrichtung eine Reihe von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen zum selektiven Anbringen einer ausgewählten Aufnahmevorrichtung an einer entsprechenden Zwischenverbindung umfasst. The present invention further provides an equipment of parts comprising a lighting unit according to the present invention and at least one fastening device, the fastening device comprising in the longitudinal direction a series of equally spaced interconnections for selectively attaching a selected receiving device to a corresponding interconnection.

Optional umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen länglichen flexiblen Gurt. Üblicherweise hat der längliche flexible Gurt beabstandete Enden, die lösbar miteinander in Eingriff gebracht werden können, damit sich der Gurt um ein Substrat wickeln kann, wobei die beabstandeten Enden in einer ausgewählten Längsbeziehung stehen, um eine gewünschte innere Umschlingungsabmessung für den Gurt vorzusehen. Alternativ dazu kann die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Vakuumsaugvorrichtung zum lösbaren Anbringen der Befestigungsvorrichtung an einem Substrat umfassen.Optionally, the fastening device comprises at least one elongated flexible strap. Typically, the elongated flexible strap has spaced apart ends that are releasably engageable to allow the strap to wrap around a substrate with the spaced ends in a selected longitudinal relationship to provide a desired inner wrap dimension for the strap. Alternatively, the attachment device may comprise at least one vacuum suction device for releasably attaching the attachment device to a substrate.

Optional umfassen die in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen eine Reihe von männlichen Elementen, die sich linear entlang der Befestigungsvorrichtung erstrecken und die Aufnahmevorrichtung umfasst ein Loch zur Aufnahme eines entsprechenden männlichen Elements. Üblicherweise umfasst das mindestens eine männliche Element einen ortsfesten Basisteil und einen drehbaren Kniehebel (engl.: toggle) an dem Basisteil, wobei eine Drehung des Kniehebels, wenn das Basisteil in dem Loch aufgenommen ist, das Abstandselement vorübergehend an der Befestigungsvorrichtung blockiert.Optionally, the equi-spaced interconnections include a series of male members extending linearly along the fastener and the receptacle includes a hole for receiving a corresponding male member. Typically, the at least one male element comprises a stationary base and a toggle on the base, wherein rotation of the toggle when the base is received in the hole temporarily blocks the spacer on the mounting.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Befestigungsvorrichtung zwei Befestigungsvorrichtungen, jeweils zum Anbringen einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung, und die männlichen Elemente mindestens einer Befestigungsvorrichtung umfassen den ortsfesten Basisteil und den drehbaren Kniehebel.In a preferred embodiment, the fastening device comprises two fastening devices, each for mounting a corresponding receiving device, and the male elements of at least one fastening device comprise the stationary base part and the rotatable toggle lever.

Vorzugsweise sind die in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen zueinander um eine vorgegebene Schrittweite beabstandet, um so zu ermöglichen, dass die Spannvorrichtung nacheinander an einer Reihe von sich linear erstreckenden zueinander benachbarten Stellen befestigt werden kann, wobei der dazwischenliegenden Schritt der Soll-Schrittweite entspricht.Preferably, the equi-directional interconnections are spaced from each other by a predetermined pitch so as to enable the tensioner to be sequentially attached to a series of linearly-adjacent locations, the intermediate step corresponding to the desired increment.

Die vorliegende Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff vor, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

(a) Vorsehen mindestens eines ringförmigen Arrays aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen, wobei das Array eine zentrale nicht-strahlende Fläche umgibt,
(b) Beabstanden des Arrays um einen vorgegebenen Abstand zu einem Substrat eines faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffes, der eine Harzmatrix umfasst, die mittels UV-Strahlung aushärtbar ist, und
(c) Bestrahlen des Substrats mit UV-Strahlung aus dem Array für einen Zeitraum, der ausreicht, um die Harzmatrix auszuhärten.

The present invention further provides a method of curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite, the method comprising the steps of:

(a) providing at least one annular array of a plurality of UV radiation emitting elements, the array surrounding a central non-radiative surface,
(b) spacing the array a predetermined distance from a substrate of a fiber reinforced resin composite comprising a resin matrix curable by UV radiation, and
(c) irradiating the substrate with UV radiation from the array for a time sufficient to cure the resin matrix.

Optional ist das ringförmige Array in einer Strahlung abgebenden Fläche einer Beleuchtungsvorrichtung angebracht, und mindestens ein Abstandselement erstreckt sich von der Strahlung abgebenden Fläche nach vorne, um mindestens eine vordere Befestigungsfläche zu definieren, und in dem Beabstandungsschritt (b) kommt die mindestens eine vordere Befestigungsoberfläche mit dem Substrat oder einer Befestigungsvorrichtung an dem Substrat in Eingriff.Optionally, the annular array is mounted in a radiation emitting surface of a lighting device, and at least one spacer extends forwardly from the radiation emitting surface to define at least one front mounting surface, and in the spacing step (b), the at least one front mounting surface arrives the substrate or a fastening device on the substrate in engagement.

Vorzugsweise handelt es sich bei den UV-Strahlung abgebenden Elementen um UV-Strahlung emittierende Dioden. Das Array enthält vorzugsweise viele UV-Strahlung abgebende Elemente in jeder Breitenrichtung des ringförmigen Arrays. Das Array kann so angeordnet sein, dass eine vorgegebene Anzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen in jeder von mindestens zwei axialen Richtungen angeordnet ist, die sich von einem geometrischen Zentrum des ringförmigen Arrays weg erstrecken. Das Array ist üblicherweise wie ein Parallelepiped geformt, optional wie ein rechteckiges Array. Optional hat das Array einen im Wesentlichen rechteckigen äußeren Rand und einen im Wesentlichen rechteckigen inneren Rand. Vorzugsweise haben die äußeren und die inneren Ränder jeweils eine Hauptlänge und eine Nebenlänge, wobei die Nebenlänge des inneren Randes eine versetzte Anordnung von UV-Strahlung abgebenden Elementen an zwei entgegengesetzten Längsenden einer zentralen inaktiven nicht-strahlenden Fläche hat, die von dem Array umgeben ist. Die versetzte Anordnung des Arrays kann in Richtung einer zentralen Stelle reduzierter Länge des ringförmigen Arrays konvergieren.Preferably, the elements emitting UV radiation are UV radiation emitting diodes. The array preferably includes many UV radiation emitting elements in each width direction of the annular array. The array may be arranged such that a predetermined number of UV radiation emitting elements are disposed in each of at least two axial directions extending away from a geometric center of the annular array. The array is usually shaped like a parallelepiped, optionally like a rectangular array. Optionally, the array has a substantially rectangular outer edge and a substantially rectangular inner edge. Preferably, the outer and inner edges each have a major length and a minor length, the minor length of the inner margin having a staggered array of UV radiation emitting elements at two opposite longitudinal ends of a central inactive non-radiating surface surrounded by the array. The staggered array of the array may converge toward a central, reduced-length location of the annular array.

Optional hat jedes UV-Strahlung abgebende Element einen vorgegebenen Strahlungswinkel, und die Strahlungswinkel angrenzender UV-Strahlung abgebender Elemente schneiden sich in einem vorgegebenen Abstand. Die Strahlungswinkel können sich über ein gesamtes Beleuchtungsfeld des ringförmigen Arrays aus UV-Strahlung abgebenden Elementen in einem vorgegebenen Abstand schneiden.Optionally, each UV radiation emitting element has a predetermined radiation angle, and the radiation angles of adjacent UV radiation emitting elements intersect at a predetermined angle Distance. The radiation angles can intersect over an entire illumination field of the annular array of UV radiation emitting elements at a predetermined distance.

Vorzugsweise ist das Array in einer manuell platzierbaren Spannvorrichtung, angebracht, und im Schritt (b) wird die Spannvorrichtung lösbar an einer Befestigungsvorrichtung angebracht, die an dem Substrat angebracht ist. Die Befestigungsvorrichtung kann in Längsrichtung eine Reihe von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen zum selektiven Anbringen der Spannvorrichtung an einer ausgewählten Zwischenverbindung umfassen, und die Schritte (b) und (c) werden vielfach ausgeführt, um eine größere Fläche, die eine Vielzahl von einzelnen bestrahlten Flächen umfasst, zu bestrahlen. Üblicherweise entspricht jede einzelne bestrahlte Fläche einer der Reihe von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen, um eine Verbundfläche des Substrates zu bestrahlen, die aus einer Vielzahl von einzelnen Beleuchtungsflächen besteht. Alternativ dazu entsprechen mindestens zwei einzelne bestrahlte Flächen einer entsprechenden Zwischenverbindung der Reihe von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen, wobei das Array zwischen mindestens zwei Positionen bewegt werden kann, wenn die Spannvorrichtung an der Befestigungsvorrichtung angebracht ist.Preferably, the array is mounted in a manually placeable fixture, and in step (b), the fixture is releasably attached to a fixture attached to the substrate. The attachment device may comprise in the longitudinal direction a series of equidistant interconnections for selectively attaching the tensioner to a selected interconnect, and steps (b) and (c) are performed many times to provide a larger area containing a plurality of individual irradiated areas includes to irradiate. Typically, each individual irradiated area corresponds to one of the series of equi-directional interconnects to irradiate a composite surface of the substrate consisting of a plurality of discrete illumination surfaces. Alternatively, at least two individual irradiated areas correspond to a respective interconnect of the series of equidistant interconnects, and the array may be moved between at least two positions when the fixture is attached to the fixture.

Die Befestigungsvorrichtung kann mindestens einen länglichen flexiblen Gurt umfassen. Optional hat der Gurt beabstandete Enden, die lösbar miteinander in Eingriff gebracht werden können, damit sich der Gurt um das Substrat wickeln kann, wobei die beabstandeten Enden in einer ausgewählten Längsbeziehung stehen, um eine gewünschte innere Umschlingungsabmessung für den Gurt vorzusehen, und vor dem Schritt (b) wird die Befestigungsvorrichtung an dem Substrat angebracht. Alternativ dazu hat die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Vakuumsaugvorrichtung zum lösbaren Anbringen der Befestigungsvorrichtung an einem Substrat.The fastening device may comprise at least one elongated flexible strap. Optionally, the strap has spaced apart ends that are releasably engageable to allow the strap to wrap around the substrate with the spaced ends in a selected longitudinal relationship to provide a desired inner wrap dimension for the strap and prior to the step (b) the fastening device is attached to the substrate. Alternatively, the fastening device has at least one vacuum suction device for releasably attaching the fastening device to a substrate.

Optional sind die in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen zueinander um eine vorgegebene Schrittweitenführung beabstandet, um so zu ermöglichen, dass die Spannvorrichtung nacheinander an einer Reihe von sich linear erstreckenden zueinander benachbarten Stellen befestigt werden kann, wobei der dazwischenliegende Schritt der Soll-Schrittweite entspricht, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Beleuchtungsstärke in linearer Richtung entlang den Stellen vorzusehen.Optionally, the equi-directional interconnections are spaced from one another by a predetermined pitch guide so as to enable the tensioner to be sequentially attached to a series of linearly-adjacent locations, the intermediate step corresponding to the desired increment to provide substantially uniform illuminance in a linear direction along the locations.

Vorzugsweise befindet sich die auszuhärtende Harzmatrix in einer Ausbesserungsstelle eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes. Üblicherweise befindet sich die faserverstärkte Verbundwerkstoffoberfläche in einem Windblatt.Preferably, the resin matrix to be cured is located in a repair area of a fiber-reinforced composite material. Typically, the fiber reinforced composite surface is in a wind blade.

Die vorliegende Erfindung basiert zumindest teilweise auf der von dem vorliegenden Erfinder gemachten Entdeckung, dass ein mechanisch einfaches und dennoch zuverlässiges und robustes System zur Verwendung im Freien für die Ausbesserung von Verbundwerkstoffen eine UV-Lampe fester Größe haben kann, die mit einer Vorrichtung zum Halten der Lampe auf einer festen Höhe über dem Werkstoff kombiniert werden kann, um einen Flicken aus UV-härtbarem Werkstoff auszuhärten und dann die Lampe um einen festen Schrittweitenabstand weiter zu rücken, um einen weiteren angrenzenden Materialflicken auszuhärten, bis der gesamte Ausbesserungsbereich ausgehärtet ist.The present invention is based, at least in part, on the discovery made by the present inventor that a mechanically simple yet reliable and robust outdoor use system for composite repair can have a fixed size UV lamp incorporating a device for holding the composite Lamp can be combined at a fixed height above the material to cure a patch of UV-curable material and then move the lamp by a fixed pitch distance to harden another adjacent material patches until the entire repair area is cured.

Die vorliegende Erfindung basiert ferner zumindest teilweise auf der von dem vorliegenden Erfinder gemachten Entdeckung, dass ein ringförmiges Array aus Strahlung abgebenden Elementen wirtschaftlicher und leistungsstärker sein kann, indem weniger LEDs verwendet werden, um eine gleichmäßigere Strahlungsintensität über einen Ausbesserungsbereich auf einem Substrat eines Verbundwerkstoffes vorzusehen, wodurch Probleme einer Unterhärtung der Harzmatrix oder einer Überhärtung verhindert werden können, die zu einer Überhitzung insbesondere von dicken Laminaten führen kann.The present invention is further based, at least in part, on the discovery by the present inventor that an annular array of radiation emitting elements can be more economical and powerful by using fewer LEDs to provide a more uniform radiation intensity over a patch area on a substrate of a composite material. whereby problems of undercuring of the resin matrix or over-curing can be prevented, which can lead to overheating, especially of thick laminates.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausrüstung, die eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen ultravioletter Strahlung und eine Befestigungsvorrichtung hierfür gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. 1 FIG. 12 is a schematic perspective view of equipment including a lighting apparatus for generating ultraviolet rays and a fixing apparatus therefor according to a first embodiment of the present invention. FIG.

2 zeigt in detaillierterer Form eine schematische Perspektivansicht eines Teils einer Befestigungsvorrichtung der 1. 2 shows in more detail a schematic perspective view of a part of a fastening device of 1 ,

3 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsvariante der Ausrüstung der 1 und 2 bei einer Verwendung zur Ausbesserung eines Windturbinenblattes. 3 shows a schematic perspective view of a first embodiment of the equipment of 1 and 2 when used to repair a wind turbine blade.

4 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsvariante der Ausrüstung der 1 und 2 bei einer Verwendung zur Ausbesserung eines Windturbinenblattes. 4 shows a schematic perspective view of a second embodiment of the equipment of 1 and 2 when used to repair a wind turbine blade.

5 zeigt eine Draufsicht auf die Verwendung der Ausrüstung der 1 zur Aushärtung eines Ausbesserungsbereichs auf einem Substrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 shows a plan view of the use of the equipment of 1 for curing a repair area on a substrate according to an embodiment of the present invention.

6 zeigt eine Draufsicht auf eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6 shows a plan view of a lighting device according to another embodiment of the present invention.

7 zeigt eine Teilschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung der 6 von der Seite. 7 shows a partial sectional view of the lighting device of 6 of the page.

8 zeigt eine Fläche auf einem Substrat, die viele Strahlungszonen zur Bestrahlung gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 8th Fig. 12 shows an area on a substrate showing many radiation zones for irradiation according to an embodiment of a method according to the present invention.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf die Beleuchtungsvorrichtung, die ein LED-Array der Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 shows a perspective view from below of the lighting device, showing an LED array of the lighting device according to an embodiment of the present invention.

10 zeigt die sich schneidenden Strahlungswinkel angrenzender LEDs in einem Array, das in einem Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten ist. 10 Figure 12 shows the intersecting radiation angles of adjacent LEDs in an array included in one embodiment of a lighting device of the present invention.

11 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen der Beleuchtungsintensität und dem Abstand, jeweils ausgeführt gemäß der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 11 FIG. 12 is a graph showing the relationship between the illumination intensity and the distance, respectively, performed according to the present invention and using a lighting device according to an embodiment of the present invention. FIG.

12 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen der Beleuchtungsintensität und dem Abstand unter Verwendung einer anderen Beleuchtungsvorrichtung mit einem kontinuierlichen LED-Array. 12 FIG. 12 is a graph showing the relationship between the illumination intensity and the distance using another illumination device having a continuous LED array. FIG.

13 zeigt eine Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 13 shows a side view of a lighting device according to another embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf die 1 ist eine Ausrüstung gezeigt, die eine Beleuchtungsvorrichtung 2 zum Erzeugen ultravioletter Strahlung und eine Befestigungsvorrichtung 4 hierfür gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die Beleuchtungsvorrichtung 2 umfasst eine UV-Strahlung abgebende Vorderfläche 6 zum Erzeugen ultravioletter Strahlung zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff. Wie nachstehend beschrieben, umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 2 eine Trägerplatte und ein Array aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen, insbesondere lichtemittierenden Dioden (LEDs), die an der Strahlung abgebenden Vorderfläche 6 der Trägerplatte montiert sind. Die Vorderfläche 6 ist ein Teil eines Gehäuses 8, das eine Steuerelektronik (nicht gezeigt) zum Antreiben der LEDs, ein Schaltgerät 10 zum Bedienen der Vorrichtung, ein oder mehr Gebläse 12 zum Kühlen des Gehäuses 8 und eine eingebaute Stromversorgung (wie z. B. eine Batterie, nicht gezeigt) oder ein Stromversorgungskabel 14 umfasst.With reference to the 1 An equipment is shown which is a lighting device 2 for generating ultraviolet radiation and a fixing device 4 for this purpose according to a first embodiment of the invention. The lighting device 2 includes a UV radiation emitting front surface 6 for generating ultraviolet radiation for curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite. As described below, the lighting device comprises 2 a carrier plate and an array of a plurality of UV radiation emitting elements, in particular light emitting diodes (LEDs), the radiation emitting front surface 6 the support plate are mounted. The front surface 6 is a part of a case 8th comprising control electronics (not shown) for driving the LEDs, a switching device 10 for operating the device, one or more fans 12 for cooling the housing 8th and a built-in power supply (such as a battery, not shown) or a power supply cable 14 includes.

Die Beleuchtungsvorrichtung 2 ist tragbar. Das Gehäuse 8 ist fest zwischen gegenüberliegenden Griffen 16a, 16b angebracht, die sich an entgegengesetzten Enden der Strahlung abgebenden Vorderfläche 6 befinden. Die Griffe 16 sehen ein Paar voneinander getrennter, gegenüberliegender Abstandselemente 18a, 18b an entgegengesetzten Enden der Vorderfläche 6 vor, die sich von derselben weg erstrecken. Die Abstandselemente 18a, 18b bieten einen Höhenersatz h zwischen der unteren Oberfläche 19 der Abstandselemente 18a, 18b und den LEDs in der Vorderfläche 6. Die Abstandselemente 18a, 18b sind dazu geeignet, die LEDs um einen vorgegebenen Abstand beabstandet zur Oberfläche des faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffes zu halten. Üblicherweise beträgt der vorgegebene Abstand zwischen 10 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 25 und 50 mm, und am typischsten zwischen 30 und 40 mm.The lighting device 2 is portable. The housing 8th is firmly between opposite handles 16a . 16b attached to the opposite ends of the radiation emitting front surface 6 are located. The handles 16 see a pair of separate, opposing spacers 18a . 18b at opposite ends of the front surface 6 that extend away from it. The spacers 18a . 18b offer a height replacement h between the lower surface 19 the spacers 18a . 18b and the LEDs in the front surface 6 , The spacers 18a . 18b are adapted to hold the LEDs at a predetermined distance from the surface of the fiber reinforced resin composite. Usually, the predetermined distance is between 10 and 100 mm, preferably between 25 and 50 mm, and most typically between 30 and 40 mm.

Die Beleuchtungsvorrichtung 2 bildet eine manuell platzierbare Spannvorrichtung 20, die lösbar an der mindestens einen Befestigungsvorrichtung 4 montiert werden kann. Jedes Abstandselement 18a, 18b hat eine Aufnahmevorrichtung 22, um die Spannvorrichtung 20 lösbar an einer entsprechenden Befestigungsvorrichtung 4 anzubringen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Paar der Befestigungsvorrichtungen 4 vorgesehen, die jeweils dazu geeignet sind, an einem entsprechenden Abstandselement 18a, 18b angebracht zu werden.The lighting device 2 forms a manually placeable clamping device 20 releasably attached to the at least one fastening device 4 can be mounted. Each spacer element 18a . 18b has a cradle 22 to the clamping device 20 detachable on a corresponding fastening device 4 to install. In the embodiment shown is a pair of fastening devices 4 provided, which are each suitable to a corresponding spacer element 18a . 18b to be attached.

Wie dies näher in 2 gezeigt ist, umfasst jede Befestigungsvorrichtung 4 in Längsrichtung eine Reihe von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 zum selektiven Anbringen einer ausgewählten Zwischenverbindung 24 an der Aufnahmevorrichtung 22 eines entsprechenden Abstandselements 18. Die Zwischenverbindungen 24 erstrecken sich von einer oberen Oberfläche 26 eines länglichen Körpers 28 der Befestigungsvorrichtung 4. Eine rückwärtige Oberfläche 30 des länglichen Körpers 28 ist mit einem Reibbelag 32 für einen Anti-Rutsch-Eingriff zwischen der Befestigungsvorrichtung 4 und einem darunterliegenden Substrat versehen. Der längliche Körper 28 kann in Längsrichtung gegenüber einem ungewollten Dehnen verstärkt sein, beispielsweise indem er aus nicht dehnbarem Material hergestellt bzw. mit demselben verstärkt ist, oder durch einen oder mehr sich in Längsrichtung erstreckende Verstärkungsdrähte 34, die an den entgegengesetzten Enden 36 des länglichen Körpers 28 fixiert sind. Der längliche Körper 28 ist an einem länglichen flexiblen Gurt 40 montiert.As this is closer in 2 is shown, includes any fastening device 4 longitudinally a series of equidistant interconnections 24 for selectively attaching a selected interconnect 24 at the receiving device 22 a corresponding spacer element 18 , The interconnections 24 extend from an upper surface 26 an elongated body 28 the fastening device 4 , A rear surface 30 of the elongated body 28 is with a friction lining 32 for an anti-slip engagement between the fastening device 4 and an underlying substrate. The elongated body 28 may be reinforced longitudinally from unwanted stretching, for example by being made of or reinforced with non-stretchable material, or by one or more longitudinally extending reinforcing wires 34 at the opposite ends 36 of the elongated body 28 are fixed. The elongated body 28 is on an elongated flexible belt 40 assembled.

In einem Ausführungsbeispiel, wie in 3 gezeigt, hat der längliche flexible Gurt 40 beabstandete Enden, die lösbar miteinander in Eingriff gebracht werden können, beispielweise durch Verbinden an einem Haftbelag 39 an dem Gurt 40, damit sich der Gurt 40 wie eine geschlossene Schleife um ein Substrat wickeln kann, wie gezeigt ein Windturbinenblatt 41, wobei die beabstandeten Enden in einer ausgewählten Längsbeziehung stehen, um eine gewünschte innere Umschlingungsabmessung für den Gurt 40 vorzusehen.In one embodiment, as in 3 shown has the elongated flexible strap 40 spaced ends that can be releasably engaged with each other, for example, by bonding to an adhesive pad 39 on the belt 40 to make the belt 40 how a closed loop can wrap around a substrate, as shown a wind turbine blade 41 with the spaced ends in a selected longitudinal relationship about a desired inner wrap dimension for the strap 40 provided.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie in 4 gezeigt, kann der längliche flexible Gurt weggelassen werden, und die Befestigungsvorrichtung 4 hat mindestens eine Vakuumsaugvorrichtung 42, um die Befestigungsvorrichtung 4 lösbar an einem Substrat anzubringen. Optional sind zwei solche Vakuumsaugvorrichtungen 42 vorgesehen, jeweils an einem jeweiligen entgegengesetzten Ende der Befestigungsvorrichtung 4.In a further embodiment, as in 4 shown, the elongated flexible strap can be omitted, and the fastening device 4 has at least one vacuum suction device 42 to the fastening device 4 releasably attach to a substrate. Optionally, there are two such vacuum suction devices 42 provided, in each case at a respective opposite end of the fastening device 4 ,

Die Spannvorrichtung 20 und die Befestigungsvorrichtung 4 haben zusammenwirkende Verbindungen, um die Spannvorrichtung 20 an einer gewählten Schrittposition entlang der Länge der Befestigungsvorrichtung 4 lösbar anzubringen. Die Spannvorrichtung 20 kann anschließend von der Befestigungsvorrichtung 4 entfernt und an einer anderen ausgewählten Schrittposition entlang der Länge der Befestigungsvorrichtung 4 angebracht werden.The tensioning device 20 and the fastening device 4 have cooperative connections to the jig 20 at a selected step position along the length of the fastening device 4 releasably attach. The tensioning device 20 can then from the attachment device 4 removed and at another selected step position along the length of the fastening device 4 be attached.

Die in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 umfassen eine Reihe von männlichen Elementen 44, die sich linear entlang der Befestigungsvorrichtung 4 erstrecken, und die Aufnahmevorrichtung 22 umfasst ein Loch 50 zur Aufnahme eines entsprechenden männlichen Elements 44. Mindestens ein männliches Element 44 umfasst ein ortsfestes Basisteil 46 und einen drehbaren Kniehebel 48 an dem Basisteil 46. Eine Drehung des Kniehebel 48s (in eine geschlossene Ausrichtung, im rechten Winkel zum Basisteil 46, gezeigt für den Kniehebel 48 auf der rechten Seite der 2), wenn das Basisteil 46 in dem Loch 50 aufgenommen ist, blockiert das Abstandselement 18 vorübergehend an der Befestigungsvorrichtung 4. Üblicherweise umfassen alle männlichen Elemente 44 einen solchen Kniehebel 48, obgleich ein Kniehebel 48 nur an den männlichen Elementen 44 einer der beiden Befestigungsvorrichtungen 4 vorgesehen sein kann.The arranged in equal steps interconnections 24 include a number of male elements 44 extending linearly along the fastening device 4 extend, and the cradle 22 includes a hole 50 for receiving a corresponding male element 44 , At least one male element 44 includes a stationary base part 46 and a rotatable toggle 48 on the base part 46 , A turn of the toggle 48s (in a closed orientation, at right angles to the base part 46 , shown for the toggle 48 on the right side of the 2 ), if the base part 46 in the hole 50 is received, blocks the spacer element 18 temporarily on the fastening device 4 , Usually, all male elements include 44 such a toggle 48 although a toggle 48 only on the male elements 44 one of the two fastening devices 4 can be provided.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1, sind zwei Befestigungsvorrichtungen 4, jeweils zur Befestigung an einem entsprechenden Abstandselement 18 vorgesehen, und die männlichen Elemente 44 jeder Befestigungsvorrichtung 4 umfassen den ortsfesten Basisteil 46 und den drehbaren Kniehebel 48.In the embodiment shown the 1 , are two fastening devices 4 , each for attachment to a corresponding spacer element 18 provided, and the male elements 44 each fastening device 4 comprise the stationary base part 46 and the rotatable toggle 48 ,

Die in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 sind zueinander um einen vorgegebenen Schrittweitenabstand p beabstandet, um eine Schrittweitenführung vorzusehen, um so zu ermöglichen, dass die Spannvorrichtung 20 nacheinander an einer Reihe von sich linear erstreckenden zueinander benachbarten Stellen befestigt werden kann, wobei die dazwischenliegende Schrittweite p der Soll-Schrittweite entspricht, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Beleuchtungsstärke in linearer Richtung entlang den Stellen vorzusehen.The arranged in equal steps interconnections 24 are spaced from one another by a predetermined pitch distance p to provide pitch control so as to allow the tensioning device 20 successively attachable to a series of linearly extending mutually adjacent locations, the intermediate pitch p corresponding to the desired pitch to provide substantially uniform illumination in a linear direction along the locations.

Wie in 3 gezeigt, die die Ausbesserung eines Windblattes 41 zeigt, sind die Gurte 40 um das Windblatt 54 gewickelt und ihre Enden miteinander verbunden, optional unter Verwendung eines großen Haftbelags 39. Dadurch werden die Befestigungsvorrichtungen 4 sicher an den gewünschten Stellen an der Blattoberfläche 56 befestigt, wobei sich der Ausbesserungsbereich 58 zwischen denselben befindet. Eine Bedienperson O kann sich unter Verwendung eines Abseilgeschirrs 55 Zugang zur Ausbesserungsstelle verschaffen, und kann die Ausbesserungsmaterialien, wie z. B. einen Vorrat an Ausbesserungsflicken aus faserverstärktem UV-härtbaren Harz-Verbundwerkstoff, in Prepregform, mit sich tragen, die zum Schutz vor Umgebungslicht in einem Köcher 60 aufbewahrt sein können. Die Bedienperson kann ferner eine Kittpistole 62 mit sich tragen, die ein Überzugsharz enthält. Ein Netzteil 64 zum Versorgen der Spannvorrichtung 20 mit Strom kann von der Bedienperson mit sich getragen werden.As in 3 shown the repair of a wind blade 41 shows are the straps 40 around the wind-blade 54 wrapped and their ends joined together, optionally using a large adhesive pad 39 , As a result, the fastening devices 4 safely in the desired places on the leaf surface 56 attached, with the repair area 58 between them. An operator O may be using a rappelling harness 55 Provide access to the repair site, and can repair materials, such. B. a supply of repair patches of fiber-reinforced UV-curable resin composite, in prepreg form, carry with it, protecting against ambient light in a quiver 60 can be stored. The operator may also use a putty gun 62 carry with you, which contains a coating resin. A power supply 64 for supplying the tensioning device 20 with electricity can be carried by the operator with it.

Wie in 4 gezeigt, die ebenfalls die Ausbesserung eines Windblattes 54 zeigt, sind die Befestigungsvorrichtungen 4 an dem Windblatt 54 unter Verwendung von Vakuumsaugvorrichtungen 42 angebracht, üblicherweise an entgegengesetzten Enden der Befestigungsvorrichtung 4 zueinander beabstandet. Auf diese Weise werden die Befestigungsvorrichtungen 4 sicher an den gewünschten Stellen an der Blattoberfläche 56 befestigt, wobei der Ausbesserungsbereich 58 dazwischenliegt. Eine Bedienperson O kann sich Zugang zur Ausbesserungsstelle 58 verschaffen, indem sie eine Zugangsplattform 66 nutzt, und auch hier kann die Bedienperson die Ausbesserungsmaterialien und ein Netzteil mit sich tragen.As in 4 also shown the repair of a wind blade 54 shows, the fastening devices 4 on the wind-blade 54 using vacuum suction devices 42 attached, usually at opposite ends of the fastening device 4 spaced apart. In this way, the fastening devices 4 safely in the desired places on the leaf surface 56 attached, the repair area 58 between. An operator O can access the repair point 58 procure by having an access platform 66 and again, the operator may carry the patching materials and a power supply.

Die beabstandeten Befestigungsvorrichtungen 4 können in jeder passenden Ausrichtung an gegenüberliegenden Stellen der Ausbesserungsstelle 58 angebracht werden.The spaced fasteners 4 can in any appropriate orientation at opposite points of the patch 58 be attached.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 5 ist bei dem Verfahren zum Aushärten einer Harzmatrix in einem faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoff die Vielzahl UV-Strahlung abgebender Elemente in der Vorderfläche um einen vorgegebenen Abstand zur Oberfläche eines faserverstärkten Harz-Verbundwerkstoffes angeordnet, der eine Harzmatrix umfasst, die durch UV-Strahlung aushärtbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Befestigungsvorrichtungen 4 so an dem Substrat angebracht werden, dass sie seitwärts um einen Abstand beabstandet sind, der dem Abstand zwischen den Abstandselementen entspricht. Dann wird die Spannvorrichtung 20 an einem ersten gegenüberliegenden Paar von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 an einem Ende der Befestigungsvorrichtungen 4 angebracht und durch Drehen des Kniehebels 48 in der Position blockiert, nachdem der Basisteil 46 in dem entsprechenden Loch 50 aufgenommen wurde. Dadurch wird eine erste Beleuchtungszone auf dem Substrat definiert. Die Vorderfläche 6 hat einen vorgegebenen Abstand zur Substratoberfläche, wobei der Abstand der Summe aus der Dicke des länglichen Körpers 28 und des Höhenversatzes zwischen der unteren Oberfläche der Abstandselemente 18 und der LEDs in der Vorderfläche 6 entspricht.With additional reference to the 5 For example, in the method of curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite, the plurality of UV radiation emitting elements in the front surface are spaced a predetermined distance from the surface of a fiber reinforced resin composite comprising a resin matrix curable by UV radiation. This is achieved in that the fastening devices 4 be attached to the substrate so as to be laterally spaced by a distance corresponding to the distance between the spacers. Then the tensioning device 20 at a first opposing pair of equidistant interconnections 24 at one end of the fastening devices 4 attached and by turning the toggle lever 48 blocked in position after the base part 46 in the corresponding hole 50 has been recorded. This defines a first illumination zone on the substrate. The front surface 6 has a predetermined distance to the substrate surface, wherein the distance of the sum of the thickness of the elongated body 28 and the height offset between the lower surface of the spacers 18 and the LEDs in the front surface 6 equivalent.

Wenn die Spannvorrichtung über der ersten Beleuchtungszone angeordnet ist, wird die Substratoberfläche mit UV-Strahlung aus dem LED-Array für einen Zeitraum bestrahlt, der ausreicht, um die Harzmatrix an der ersten Beleuchtungszone des Ausbesserungsbereichs 58 auszuhärten.When the chuck is positioned over the first illumination zone, the substrate surface is irradiated with UV radiation from the LED array for a time sufficient to reach the resin matrix at the first illumination zone of the patch area 58 cure.

Dann wird die Spannvorrichtung 20 manuell von dem ersten gegenüberliegenden Paar von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 gelöst und an dem benachbarten zweiten gegenüberliegenden Paar von in gleichen Schritten angeordneten Zwischenverbindungen 24 angebracht. Die Spannvorrichtung 20 wird erneut in ihrer Position blockiert, indem der Kniehebel 48 gedreht wird, nachdem der Basisteil 46 in dem entsprechenden Loch 50 aufgenommen wurde. Dadurch wird eine zweite Beleuchtungszone auf dem Substrat definiert, angrenzend an und optional teilweise überlappend mit der ersten Beleuchtungszone. Wenn die Spannvorrichtung über der ersten [sic] Beleuchtungszone angeordnet ist, wird die Substratoberfläche für einen Zeitraum mit UV-Strahlung aus dem LED-Array bestrahlt, der ausreicht, um die Harzmatrix an der zweiten Beleuchtungszone des Ausbesserungsbereichs 58 auszuhärten.Then the tensioning device 20 manually from the first opposing pair of equally spaced interconnections 24 dissolved and at the adjacent second opposing pair of equidistant interconnections 24 appropriate. The tensioning device 20 is again blocked in its position by the toggle 48 is rotated after the base part 46 in the corresponding hole 50 has been recorded. Thereby, a second illumination zone is defined on the substrate, adjacent to and optionally partially overlapping with the first illumination zone. When the chuck is placed over the first illumination zone, the substrate surface is irradiated for a period of time with UV radiation from the LED array sufficient to surround the resin matrix at the second illumination zone of the patch area 58 cure.

Diese Schrittfolge wird so lange wiederholt, bis ausreichende sequentielle angrenzende Beleuchtungszonen bestrahlt wurden, um das Harz in dem gesamten Ausbesserungsbereich auszuhärten. 5 zeigt eine Reihe angrenzender Beleuchtungszonen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, die den Ausbesserungsbereich 58 umgeben. Wenn eine Beleuchtungszone Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 mit der UV-Strahlung beleuchtet wird, können eine oder mehr der anderen Beleuchtungszonen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, wie z. B. die angrenzende Zone bzw. die angrenzenden Zonen, gegen UV-Strahlung abgedeckt werden.This sequence of steps is repeated until sufficient sequential adjacent illumination zones have been irradiated to cure the resin throughout the repair area. 5 shows a series of adjacent illumination zones Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, the repair area 58 surround. If a lighting zone Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 is illuminated with the UV radiation, one or more of the other lighting zones Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, such as. B. the adjacent zone or the adjacent zones, are covered against UV radiation.

Der Schrittweitenabstand p der männlichen Elemente 44 definiert den Schrittweitenabstand der Beleuchtungszonen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, um manuelle Positionierungsfehler auszuschließen. Dadurch wird das Risiko einer Unterhärtung vermieden, bei der die Lampe um einen größeren Wert weitergerückt wird, was zu einer unterbeleuchteten Zone zwischen jeder beleuchteten Fläche führt, oder umgekehrt dazu wird das Risiko einer übermäßigen Zeitdauer zur Vollendung der Aushärtung vermieden, in dem Fall, wo die Lampe um einen konservativen Betrag weitergerückt wird, um ein Toleranzspiel für manuelle Positionierung einzubauen. Die Möglichkeit der Verbesserung der Positionierungstoleranz ermöglicht ferner, dass ein Teil der Strahlung niedriger Intensität, der außerhalb der Ausleuchtzone der Lampe (engl.: lamp footprint) auftrifft, als Teil der effektiven Aushärtungszone verwendet werden kann. Durch diese verbesserte Positionierungstoleranz werden diese Bereiche bei der nachfolgenden angrenzenden Flickenaushärtung erneut zuverlässig beleuchtet, so dass diese sich überlappenden Bereiche durch den Erhalt einer doppelten, wenn auch weniger intensiven Dosis ebenfalls vollständig ausgehärtet werden.The pitch distance p of the male elements 44 defines the pitch distance of the illumination zones Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 in order to rule out manual positioning errors. This avoids the risk of undercuring, in which the lamp is advanced by a larger amount, resulting in an underlaid zone between each illuminated area, or conversely, the risk of excessive time to complete the cure is avoided, in the case where the lamp is advanced by a conservative amount to establish a tolerance clearance for manual positioning. The ability to improve the positioning tolerance also allows some of the low intensity radiation impinging outside the lamp footprint to be used as part of the effective curing zone. Due to this improved positioning tolerance These areas are again reliably illuminated in the subsequent adjacent patch curing so that these overlapping areas are also completely cured by receiving a double, albeit less intense, dose.

Die Abstandselemente 18 stellen zusammen mit dem länglichen Körper 28 vorgegebener Dicke sicher, dass das Array aus LEDs über den gesamten Ausbesserungsbereich korrekt zum Substrat beabstandet ist. Dadurch wird auch eine genau gesteuerte Strahlungsintensität und Harzaushärtung sichergestellt.The spacers 18 put together with the elongated body 28 given thickness assured that the array of LEDs over the entire patching area is correctly spaced from the substrate. This also ensures a precisely controlled radiation intensity and resin curing.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Abstandselemente 18 so angepasst sein, dass sie direkt mit der Substratoberfläche in Eingriff kommen, so dass sie allein den Höhenabstand zwischen den LEDs und der bestrahlten Substratoberfläche definieren. In beiden Ausführungsbeispielen kann der Höhenabstand zwischen den LEDs und der bestrahlten Substratoberfläche ein vorgegebener Abstand sein, der zwischen 10 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 25 und 50 mm, und am üblichsten zwischen 30 und 40 mm beträgt.In an alternative embodiment, the spacers 18 be adapted so that they directly engage with the substrate surface, so that they alone define the height distance between the LEDs and the irradiated substrate surface. In both embodiments, the height distance between the LEDs and the irradiated substrate surface may be a predetermined distance that is between 10 and 100 mm, preferably between 25 and 50 mm, and most usually between 30 and 40 mm.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung 68 ist in den 6 und 7 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine längliche LED-Lampeneinheit 70 mit einer vorderen Strahlungsfläche 72 zur Längsverschiebung an mindestens einer Gleitstange 74 befestigt, die an entgegengesetzten Enden 76, 78 durch entsprechende Befestigungselemente 80, 82 getragen wird. Jedes Befestigungselement 80, 82 hat einen unteren Teil 84, 86, der dazu geeignet ist, vorübergehend selektiv mit einer in gleichen Schritten angeordneten Verbindung 24 einer Befestigungsvorrichtung 4 blockierend in Eingriff zu kommen, beispielsweise irgendeiner Art, wie sie zuvor beschrieben wurde. Beispielsweise kann jeder untere Teil 84, 86 ein Loch 88 aufweisen, um einen an einem Basisteil 46 befestigten drehbaren Kniehebel 48 aufzunehmen, wie dies weiter oben beschrieben ist.Another embodiment of the lighting device 68 is in the 6 and 7 shown. In this embodiment, an elongated LED lamp unit 70 with a front radiation surface 72 for longitudinal displacement on at least one slide bar 74 attached to the opposite ends 76 . 78 by appropriate fasteners 80 . 82 will be carried. Each fastener 80 . 82 has a lower part 84 . 86 which is capable of temporarily selectively connecting with a one-way connection 24 a fastening device 4 blocking engagement, for example of any kind as previously described. For example, every lower part 84 . 86 a hole 88 have one on a base part 46 attached rotatable toggle 48 as described above.

Die mindestens eine Gleitstange 74 und die Befestigungselemente 80, 82 bilden einen Stützrahmen 88, der es der Lampe 70 ermöglicht, an einem linearen Lagersystem 90 auf und ab zu gleiten. Das lineare Lagersystem 90 umfasst einen Gleitstein 92, der an einer mit einem schraubenförmigen Gewinde versehenen drehbaren Welle 94 befestigt ist, die durch eine Drehantriebseinheit 96 gedreht werden kann, die optional mit einer Stromquelle verbunden werden kann. Die drehbare Welle 94 ist zwischen einem Paar von Gleitstangen 74 angeordnet. Die Antriebseinheit 96 kann betrieben werden, um die Lampeneinheit 70 genau an einer ausgewählten Stelle entlang der Gleitstangen 74 zu positionieren. Eine Feinpositionierungssteuerung, entweder elektrisch betrieben oder manuell in Form eines Einstellknopfes 97, und/oder eine Klemme 99 zum Festklemmen des die Lampeneinheit 70 tragenden Gleitsteins 92 an einer ausgewählten Position kann vorgesehen sein.The at least one sliding bar 74 and the fasteners 80 . 82 form a support frame 88 It's the lamp 70 allows, on a linear storage system 90 to glide up and down. The linear storage system 90 includes a sliding block 92 which is on a helically threaded rotatable shaft 94 attached by a rotary drive unit 96 can be rotated, which can optionally be connected to a power source. The rotatable shaft 94 is between a pair of sliding bars 74 arranged. The drive unit 96 Can be operated to the lamp unit 70 exactly at a selected point along the slide bars 74 to position. A fine positioning control, either electrically operated or manually in the form of a knob 97 , and / or a clamp 99 for clamping the lamp unit 70 wearing sliding block 92 may be provided at a selected position.

Die gegenüberliegenden Längsseiten des Stützrahmens 88 können jeweilige Wände 98 haben, die als UV-Abschirmungen dienen, um zu verhindern, dass UV-Strahlung aus der Lampeneinheit 70 die Oberfläche des Substrats an einer anderen Stelle bestrahlt als der, die von der von der Beleuchtungsvorrichtung 68 umschlossenen Aussparung abgedeckt ist. Um es der Bedienperson zu ermöglichen, die Position der Lampeneinheit 70 zu sehen, können ein oder mehr Fenster 100 in den Wänden 98 vorgesehen sein. Alternativ dazu oder zusätzlich kann eine Skala (nicht gezeigt), die beispielsweise den Abstand in mm anzeigt, entlang der Länge der Beleuchtungsvorrichtung 68 vorgesehen sein, um es der Bedienperson zu ermöglichen, die Lampeneinheit 70 relativ zu einem ausgewählten Bereich des Windblattes genau zu positionieren, dessen Substrat in 7 mit S bezeichnet ist.The opposite longitudinal sides of the support frame 88 can each walls 98 which serve as UV shields to prevent UV radiation from the lamp unit 70 the surface of the substrate is irradiated at a position different from that of the illumination device 68 covered recess is covered. To allow the operator to know the position of the lamp unit 70 to see one or more windows 100 in the walls 98 be provided. Alternatively, or in addition, a scale (not shown) indicating, for example, the distance in mm along the length of the lighting device 68 be provided to allow the operator, the lamp unit 70 to accurately position relative to a selected area of the wind blade, the substrate in 7 is denoted by S.

Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht, dass Beleuchtungszonen, die in Längsrichtung aneinander angrenzen und in Richtung der Gleitstange 74 beabstandet sind, nacheinander mit nur einer einzigen Positionierung der Beleuchtungsvorrichtung 68 an den Befestigungsvorrichtungen 4, die an dem Substrat befestigt sind, zu beleuchten. Die Lampeneinheit 70 kann entlang der Gleitstange 74 zwischen vielen, d. h. zwei oder mehr Positionen unter Verwendung der Antriebseinheit 96 hin- und hergleiten.This embodiment enables lighting zones adjoining each other in the longitudinal direction and toward the slide bar 74 are spaced, one after the other with only a single positioning of the lighting device 68 on the fastening devices 4 which are attached to the substrate to illuminate. The lamp unit 70 can along the slide bar 74 between many, ie two or more positions using the drive unit 96 slide back and forth.

Die Befestigungselemente 80, 82 stellen demzufolge durch das Zusammenwirken des Lochs 88 und des drehbaren Kniehebels 48 ein schnell lösbares Verbindungselement dar, um eine grobe Positionierung der Beleuchtungsvorrichtung 68 an dem Substrat zu ermöglichen, und anschließend kann die Antriebseinheit 96 betrieben werden, um eine Feineinstellung für die Lampeneinheit 70 zu erreichen, um eine entsprechende Beleuchtungszone zu bestrahlen.The fasteners 80 . 82 Consequently, by the interaction of the hole 88 and the rotatable bell crank 48 a quick release connector to a rough positioning of the lighting device 68 on the substrate, and then the drive unit 96 operated to make a fine adjustment for the lamp unit 70 reach to irradiate a corresponding lighting zone.

Dieses Ausführungsbeispiel umgeht die Schwierigkeiten beim Erreichen einer genauen vertikalen Ausrichtung, wenn die Gurte 40 an einem Windblatt platziert werden, wie dies beispielwiese in den 3 und 4 gezeigt ist. Der Vorteil der Beleuchtungsvorrichtung 68 dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, dass die beiden Positionierungsgurte 40 in vertikaler Richtung grob an dem Blatt platziert werden können und die daran angebrachte Beleuchtungsvorrichtung 68 in einer ungefähren vertikalen Ausrichtung relativ zu den gewünschten Beleuchtungszonen platziert wird.This embodiment avoids the difficulties of achieving an accurate vertical alignment when the straps 40 be placed on a wind blade, as for example in the 3 and 4 is shown. The advantage of the lighting device 68 This embodiment is that the two positioning straps 40 can be placed roughly on the sheet in the vertical direction and the lighting device attached thereto 68 is placed in an approximate vertical orientation relative to the desired illumination zones.

Die Lampeneinheit 70 kann dann vertikal in eine Position an den Gleitstangen 74 verschoben werden, wobei die gesamte Beleuchtungsvorrichtung 68 an dem Windblatt in ihrer Position fixiert ist. Die vertikale Position der Lampeneinheit 70, anders ausgedrückt die Längsposition der Lampeneinheit 70 relativ zu dem Trägerrahmen 88 der Beleuchtungsvorrichtung 68 kann durch das Fenster 100 hindurch gesehen und unter Verwendung der Skala genau eingestellt werden.The lamp unit 70 can then move vertically to a position on the slide bars 74 be moved, the entire lighting device 68 is fixed in position on the wind vane. The vertical position of the lamp unit 70 in other words, the longitudinal position of the lamp unit 70 relative to the support frame 88 the lighting device 68 can through the window 100 through and be precisely set using the scale.

Nachdem die erste Zone bestrahlt wurde, wie z. B. die Zone 1 in 8, kann die Lampeneinheit 70 in eine angrenzende Zone, wie z. B. die Zone 2 in 8 verschoben werden. Für ein Windblatt, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, wären die beiden Zonen 1 und 2 üblicherweise vertikal ausgerichtet, jedoch können sie im Falle anderer Substrate auch in einer anderen Richtung ausgerichtet sein. Nachdem die Zone 2 bestrahlt wurde, wird die Beleuchtungsvorrichtung 68 von dem Substrat entfernt und an einer angrenzenden Position, die durch die Schrittweite p vorgegeben ist, erneut angebracht, und daraufhin wird die sukzessive Beleuchtung der Zonen 3 und 4, die an die Zonen 2 und 1 angrenzen, durchgeführt. Dieser Zyklus wird dann wiederholt, um die Zonen 5 und 6 zu beleuchten.After the first zone has been irradiated, such. B. the zone 1 in 8th , the lamp unit can 70 in an adjacent zone, such. B. the zone 2 in 8th be moved. For a Windblatt, as in the 3 and 4 is shown, the two zones 1 and 2 would usually be vertically aligned, but in the case of other substrates they may also be oriented in a different direction. After the zone 2 has been irradiated, the lighting device becomes 68 from the substrate and reattached to an adjacent position given by the pitch p, and then the successive illumination of the zones 3 and 4 adjacent to the zones 2 and 1 is performed. This cycle is then repeated to illuminate zones 5 and 6.

Auf diese Weise werden alle Zonen in Folge beleuchtet, so dass der gesamte Ausbesserungsbereich genau beleuchtet wird, mehrfache Beleuchtungen können jedoch zwischen der Umpositionierung der gesamten Beleuchtungsvorrichtung an dem Substrat durchgeführt werden. Dies erhöht die Bestrahlungsgenauigkeit und verringert ferner die Zeit, die notwendig ist, um den gesamten Ausbesserungsprozess durchzuführen. Wie weiter oben beschrieben, können, obgleich die Bestrahlungsvorrichtung ein Gehäuse definiert, das geschlossen ist, um zu verhindern, dass UV-Strahlung auf das Substrat an anderen Stellen als innerhalb des Bereichs auftrifft, der von der Beleuchtungsvorrichtung 68 definiert ist, eine oder mehrere der Zonen zum Schutz vor UV-Strahlung abgedeckt werden, wenn eine andere Zone, wie z. B eine angrenzende Zone, bestrahlt wird, um das Risiko einer übermäßigen UV-Bestrahlung irgendeines Abschnitts des Ausbesserungsbereichs auf ein Minimum herabzusetzen.In this way, all zones are illuminated in sequence, so that the entire patch area is accurately illuminated, but multiple illumination can be performed between the repositioning of the entire lighting device on the substrate. This increases the irradiation accuracy and further reduces the time necessary to perform the entire repairing process. As described above, although the irradiation device defines a housing that is closed to prevent UV radiation from being incident on the substrate at locations other than within the area of the illumination device 68 is defined, one or more of the zones to be protected against UV radiation, if another zone, such as. B, an adjacent zone is irradiated to minimize the risk of excessive UV irradiation of any portion of the patch area.

Das LED-Array der Beleuchtungsvorrichtung kann ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Array aus LEDs in der Vorderfläche 6 haben, wobei LEDs in der gesamten Vorderfläche 6 angeordnet sind.The LED array of the lighting device may be a regular or irregular array of LEDs in the front surface 6 have, with LEDs in the entire front surface 6 are arranged.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 9 gezeigt, kann jedoch ein Array aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen der Beleuchtungsvorrichtung eine ringförmige Anordnung haben.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, as in 9 however, an array of a plurality of UV radiation emitting elements of the lighting device may have an annular array.

Ein ringförmiges Array 110 aus einer Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen 112, wie z. B. LEDs, sind auf einer Strahlung abgebenden Fläche 114 einer Trägerplatte 116 montiert, die an dem Gehäuse 118 angebracht ist, um die Vorderfläche 120 zu definieren. Ein Kreisring 122 der Vielzahl von UV-Strahlung abgebenden Elementen 112 umgibt eine zentrale inaktive nicht-strahlende Fläche bzw. Aussparung 124, die keine solchen UV-Strahlung abgebenden Elemente 112 enthält. Das Array 110 enthält eine Vielzahl UV-Strahlung abgebender Elemente 112, wie z. B. LEDs, in jeder Längen- und Breitenrichtung A, B des ringförmigen Arrays 110. Das Array 110 ist so angeordnet, dass eine vorgegebene Anzahl von LEDs 112 in jeder von mindestens zwei orthogonalen axialen Richtungen angeordnet ist, die sich von einem geometrischen Zentrum des ringförmigen Arrays 110 weg erstrecken. Das Array 110 ist üblicherweise wie ein Parallelepiped geformt, optional ein rechteckiges Array, und hat einen im Wesentlichen rechteckigen äußeren Rand 126 und einen im Wesentlichen rechteckigen inneren Rand 128. Der innere Rand 128 hat eine versetzte Anordnung 130 von UV-Strahlung abgebenden Elementen 112 an den beiden entgegengesetzten Längsenden der zentralen inaktiven nicht-strahlenden Fläche 124, wobei das Array 110 in Breitenrichtung B in Richtung einer zentralen Stelle reduzierter Länge des ringförmigen Arrays 110 konvergiert.An annular array 110 from a variety of UV radiation emitting elements 112 , such as B. LEDs are on a radiation emitting surface 114 a carrier plate 116 mounted on the housing 118 is attached to the front surface 120 define. A circular ring 122 the variety of UV radiation emitting elements 112 surrounds a central inactive non-radiating surface or recess 124 that do not contain such UV radiation-emitting elements 112 contains. The array 110 contains a variety of UV radiation emitting elements 112 , such as B. LEDs, in each length and width direction A, B of the annular array 110 , The array 110 is arranged so that a given number of LEDs 112 is arranged in each of at least two orthogonal axial directions extending from a geometric center of the annular array 110 extend away. The array 110 is usually shaped like a parallelepiped, optionally a rectangular array, and has a substantially rectangular outer edge 126 and a substantially rectangular inner edge 128 , The inner edge 128 has a staggered arrangement 130 UV radiation emitting elements 112 at the two opposite longitudinal ends of the central inactive non-radiating surface 124 , where the array 110 in the width direction B in the direction of a central point of reduced length of the annular array 110 converges.

In 9 ist die Anzahl der gezeigten Elemente 112 rein beispielhaft gewählt und für eine Übersichtlichkeit der Darstellung ist eine geringere Anzahl als üblicherweise verwendet gezeigt. Die Abmessungen und das Seitenverhältnis des Arrays 110, der Strahlung abgebenden Fläche 114 und der zentralen inaktiven nicht-strahlenden Fläche bzw. Aussparung 124 können ohne Weiteres geändert werden.In 9 is the number of elements shown 112 chosen purely by way of example, and for clarity of illustration, a smaller number than commonly used shown. The dimensions and aspect ratio of the array 110 , the radiation emitting surface 114 and the central inactive non-radiating surface or recess 124 can be easily changed.

LEDs sind im Handel als Chip mit einem Array von LEDs erhältlich. In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist eine Reihe von drei im Wesentlichen rechteckigen LED-Chips 132, 134, 136 in Serie angeordnet. Jeder Chip 132, 134, 136 hat 198 LEDs in einem rechteckigen Array, wodurch eine Gesamtzahl von 594 LEDs für die drei Chips 132, 134, 136 vorgesehen wird. Eine zentrale Aussparung 124 wurde, wie in 9 gezeigt, ausgebildet, indem die zentral angeordneten LEDs inaktiviert wurden, wodurch ein Kreisring aus 364 LEDs übrig blieb, was ungefähr 61% an funktionierenden LEDs entspricht.LEDs are commercially available as a chip with an array of LEDs. In a particular embodiment, a row of three substantially rectangular LED chips 132 . 134 . 136 arranged in series. Every chip 132 . 134 . 136 has 198 LEDs in a rectangular array, giving a total of 594 LEDs for the three chips 132 . 134 . 136 is provided. A central recess 124 was, as in 9 shown formed by the centrally located LEDs were disabled, leaving a ring of 364 LEDs left, which corresponds to about 61% of functioning LEDs.

Jedes UV-Strahlung abgebende Element 112 hat einen vorgegebenen Strahlungswinkel, obgleich eine Linse für den LED-Strahler weggelassen werden kann. Die Strahlungswinkel 13 angrenzender UV-Strahlung abgebender Elemente 112 schneiden sich in einem Abstand zu den UV-Strahlung abgebenden Elementen 112, der dem vorgegebenen Abstand D entspricht, wie dies in 10 gezeigt ist. Üblicherweise schneiden und überlappen sich die Strahlungswinkel B angrenzender UV-Strahlung abgebender Elemente 112 über ein gesamtes Beleuchtungsfeld des ringförmigen Arrays 110 aus UV-Strahlung abgebenden Elementen 112 in einem Abstand zu den UV-Strahlung abgebenden Elementen, der dem vorgegebenen Abstand D entspricht.Any element emitting UV radiation 112 has a predetermined radiation angle, although a lens for the LED radiator can be omitted. The radiation angles 13 adjacent UV radiation emitting elements 112 intersect at a distance to the UV radiation emitting elements 112 , which corresponds to the predetermined distance D, as shown in FIG 10 is shown. Usually, the radiation angles B of adjacent UV radiation-emitting elements intersect and overlap 112 over an entire illumination field of the annular array 110 UV radiation emitting elements 112 at a distance from the UV radiation emitting elements, which corresponds to the predetermined distance D.

Üblicherweise liegt die Schrittweite bzw. der Trennabstand d zwischen angrenzenden UV-Strahlung abgebenden Elementen 112 in dem Array 110 zwischen 2 und 8 mm, optional zwischen 4 und 6 mm. Das ringförmige Array 110 ist üblicherweise im Wesentlichen rechteckig und hat einen äußere Länge zwischen 200 und 800 mm, optional zwischen 200 und 400 mm und/oder eine äußere Breite zwischen 20 und 100 mm, optional zwischen 40 und 50 mm. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel definiert das Array 110 eine im Wesentlichem rechteckige zentrale Aussparung 124, und die Aussparung 124 hat eine Länge L zwischen 100 und 750 nun, optional zwischen 40 und 350 mm, und eine Breite W zwischen 5 und 50 mm, optional zwischen 10 und 20 mm. Üblicherweise hat die zentrale Aussparung 124, die in dem ringförmigen Array definiert ist, eine Fläche, die zwischen 30 und 50% der Gesamtfläche aus dem Array 100 und der Aussparung 124 beträgt.Usually, the step size or the separation distance d between adjacent UV radiation emitting elements 112 in the array 110 between 2 and 8 mm, optionally between 4 and 6 mm. The annular array 110 is usually substantially rectangular and has an outer length between 200 and 800 mm, optionally between 200 and 400 mm and / or an outer width between 20 and 100 mm, optionally between 40 and 50 mm. In a preferred embodiment, the array defines 110 a substantially rectangular central recess 124 , and the recess 124 has a length L between 100 and 750 mm, optionally between 40 and 350 mm, and a width W between 5 and 50 mm, optionally between 10 and 20 mm. Usually, the central recess has 124 defined in the annular array, an area that is between 30 and 50% of the total area of the array 100 and the recess 124 is.

Obgleich ein rechteckiges Array gezeigt ist, in dem die LEDs rechteckig beabstandet sind, können andere Abstandsanordnungen und Ausrichtungen verwendet werden. Beispielsweise können die UV-Strahlung abgebenden Elemente, wie z. B. LEDs, in einem hexagonalen oder im Wesentlichen rechteckigen Array hexagonal beabstandet sein. Auch ist es üblich, dass die UV-Strahlung abgebenden Elemente, wie z. B. LEDs, in Richtungen beabstandet sind, die ein Parallelepiped bilden, was eine bekannte Art ist, um ein Array aus einer Vielzahl von LEDs auf einem einen Chip umfassenden Träger anzubringen.Although a rectangular array is shown in which the LEDs are rectangularly spaced, other spacing arrangements and orientations may be used. For example, the UV radiation emitting elements such. B. LEDs, hexagonal in a hexagonal or substantially rectangular array. It is also common that the UV radiation emitting elements such. LEDs, are spaced in directions forming a parallelepiped, which is a known way to mount an array of a plurality of LEDs on a carrier comprising a chip.

Durch das Vorsehen einer zentralen Aussparung 124 in dem Array 110 wird eine übermäßige UV-Strahlung in der Mitte einer Beleuchtungszone auf ein Minimum herabgesetzt, verglichen mit einem kontinuierlichen Array ohne eine zentrale Aussparung. Die Aussparung ist bezüglich der Strahlungswinkel und der UV-Strahlungsintensität so geformt und dimensioniert, dass, wenn das Array 110 in einem vorgegebenen Abstand zum zu bestrahlenden Substrat angeordnet ist, eine minimale Strahlenüberlappung in der Mitte der Beleuchtungszone auftritt, so dass die Gefahr ein Überbestrahlung des Harzes, was zu einer unerwünschten exothermen Reaktion führt, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Ferner wird durch das Vorsehen einer Aussparung die Beleuchtungsstärke über die Beleuchtungszone gleichmäßiger. Um eine gleichmäßigere Intensität zu erhalten, wird deshalb der Mittelabschnitt des Arrays aus LEDs weggelassen, wodurch ein Zentrum höherer Intensität vermieden wird. Die Wahl der Aushärtungszeit wird von der Strahlung niedrigster Intensität, die von dem Array vorgesehen wird, vorgegeben.By providing a central recess 124 in the array 110 For example, excessive UV radiation in the center of a lighting zone is minimized compared to a continuous array without a central recess. The recess is shaped and dimensioned with respect to the radiation angles and the UV radiation intensity such that when the array 110 is arranged at a predetermined distance from the substrate to be irradiated, a minimal beam overlap occurs in the middle of the illumination zone, so that the risk of over-irradiation of the resin, resulting in an undesirable exothermic reaction is minimized. Further, by providing a recess, the illuminance across the illumination zone becomes more uniform. Therefore, to obtain a more uniform intensity, the center portion of the array of LEDs is omitted, thereby avoiding a center of higher intensity. The choice of cure time is dictated by the lowest intensity radiation provided by the array.

Für einen Fachmann auf diesem Gebiet sollte es klar sein, dass die Form und die Abmessungen des Arrays und der Aussparung abhängig von der Wahl der LEDs und der gewünschten Strahlungsintensität beim gewünschten Bestrahlungsabstand ohne Weiteres von einem Fachmann auf diesem Gebiet bestimmt werden können.It should be understood by those skilled in the art that the shape and dimensions of the array and recess may be readily determined by one of ordinary skill in the art, depending on the choice of LEDs and the desired radiation intensity at the desired exposure distance.

Gemäß einer weiteren Modifizierung der Beleuchtungsvorrichtung eines der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann die Beleuchtungsvorrichtung 200 unter Bezugnahme auf die 13 mit einer vorderen (bzw. unteren) Strahlung abgebenden Fläche 202 versehen sein, die eine Krümmung 204 hat, um beispielsweise mit der Krümmung eines bestimmten Substrats zusammenzupassen. Die Krümmung kann eine Krümmung um eine oder mehr Achsen sein, und einfach oder komplex sein. In 13 ist die Krümmung 204 zum Zwecke der Übersichtlichkeit der Darstellung übertrieben dargestellt (verglichen mit der üblicherweise verwendeten Krümmung).According to a further modification of the lighting device of one of the embodiments of the present invention, the lighting device 200 with reference to the 13 with a front (or lower) radiation emitting surface 202 Be provided with a curvature 204 for example, to match the curvature of a particular substrate. The curvature may be a curvature about one or more axes, and simple or complex. In 13 is the curvature 204 for purposes of clarity of illustration, exaggerated (compared to the curvature commonly used).

In einem Ausführungsbeispiel verläuft im Falle einer rechteckigen Strahlung abgebenden Fläche 202 die Krümmung um eine Achse parallel zu einer Längsrichtung der Strahlung abgebenden Fläche 202, und somit in der kürzeren Richtung, d. h. der Quer- oder Breitenrichtung. Eine solche Krümmung eignet sich insbesondere für eine Beleuchtungsvorrichtung, die zur Verwendung beim Aushärten von Ausbesserungsbereichen auf einer Oberfläche eines Windturbinenblattes bestimmt ist. Durch die Krümmung ist es leichter, die Strahlung abgebende Fläche 202 an die Quer- oder Breitenkrümmung anzupassen, die üblicherweise bei einem Windturbinenblatt vorhanden ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung so ausgerichtet ist, dass sie mit der Krümmung der Blattoberfläche zusammenpasst, beispielsweise in Bezug auf die Blattlänge in Längsrichtung ausgerichtet, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist.In one embodiment, in the case of a rectangular radiation emitting surface 202 the curvature about an axis parallel to a longitudinal direction of the radiation emitting surface 202 , and thus in the shorter direction, ie the transverse or width direction. Such a curve is particularly suitable for a lighting device intended for use in curing repair areas on a surface of a wind turbine blade. Due to the curvature, it is easier, the radiation-emitting surface 202 to adapt to the transverse or latitudinal curvature, usually at a Wind turbine blade is present, wherein the lighting device is aligned so that it matches the curvature of the sheet surface, for example, with respect to the blade length aligned in the longitudinal direction, as in the 3 and 4 is shown.

Diese Krümmung hilft dabei, die erforderliche im Wesentlichen gleichmäßige Höhe der Strahlung abgebenden Fläche 202 zur Oberfläche über deren Fläche hinweg und insbesondere an den entgegengesetzten Längsenden der Beleuchtungsvorrichtung 200, vor allem an der Spitze des Blatts, die eine höhere Krümmung hat, beizubehalten, und hält dadurch die Gleichmäßigkeit der Strahlungsintensität während des Aushärtungszyklus aufrecht.This curvature helps maintain the required substantially uniform height of the radiation-emitting surface 202 to the surface over its surface and in particular at the opposite longitudinal ends of the lighting device 200 especially at the top of the sheet, which has a higher curvature, and thereby maintains the uniformity of the radiation intensity during the curing cycle.

Die Strahlung abgebende Fläche 202 kann in Hauptrichtung, d. h. in Längs- oder Längenrichtung, eben oder gekrümmt sein. Im Allgemeinen ist die Krümmung in Längsrichtung des Blattes ausreichend gering, dass die Höhe einer Strahlung abgebenden Fläche 202, die in Längsrichtung eben ist, über die Länge des Arrays ausreichend gleichmäßig ist, um ein gleichmäßiges Aushärten zu erreichen.The radiation emitting surface 202 may be flat or curved in the main direction, ie in the longitudinal or longitudinal direction. In general, the curvature in the longitudinal direction of the sheet is sufficiently low that the height of a radiation-emitting surface 202 , which is flat in the longitudinal direction, is sufficiently uniform over the length of the array, to achieve a uniform curing.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Strahlung abgebende Fläche 202 und optional ein angrenzender Teil des Körpers der Beleuchtungsvorrichtung 200 flexibel und nachgiebig. Dadurch kann die Strahlung abgebende Fläche 202 in eine gewünschte Krümmung gebogen werden, um mit der Krümmung eines Substrates zusammenzupassen, wobei die Elastizität die Strahlung abgebende Fläche 202 während eines gesamten Beleuchtungszyklus in der gewünschten Krümmung hält. Danach kann die Strahlung abgebende Fläche 202 in eine andere Krümmung gebogen werden. Eine solch flexible Struktur kann vorgesehen werden, indem eine flexible Platte oder ein flexibles Gehäuse zum Befestigen der LEDs vorgesehen wird, wobei die Flexibilität entweder durch ein eigenflexibles Material erreicht wird, beispielsweise Kunststoff oder Gummi, und/oder durch Vorsehen eines oder mehr Scharniere, beispielsweise Filmscharniere, in dem Material, wobei sich die Scharniere in eine oder mehr Ausrichtungen erstrecken.In a particularly preferred embodiment, the radiation-emitting surface 202 and optionally an adjacent part of the body of the lighting device 200 flexible and yielding. This may cause the radiation-emitting surface 202 be bent into a desired curvature to match the curvature of a substrate, wherein the elasticity of the radiation emitting surface 202 holds in the desired curvature during an entire lighting cycle. Thereafter, the radiation emitting surface 202 be bent into another curvature. Such a flexible structure may be provided by providing a flexible plate or enclosure for mounting the LEDs, the flexibility being achieved either by a self-flexible material, such as plastic or rubber, and / or by providing one or more hinges, for example Film hinges, in the material, wherein the hinges extend in one or more orientations.

Die vorliegende Erfindung wird durch das folgende, die Erfindung nicht einschränkende Beispiel weiter erläutert.The present invention will be further illustrated by the following non-limiting example.

Beispiel 1example 1

Man hat festgestellt, dass in einer gegebenen Höhe zu einer beleuchteten Oberfläche die Strahlungsintensität an der Oberfläche einer einzelnen LED der folgenden Beziehung folgt: I(r) = a·b^c·r Gleichung 1 wobei r der radiale Abstand zur LED-Mitte ist und die Kostanten a, b und c an Versuchsdaten angepasst werden.It has been found that at a given height to an illuminated surface, the radiation intensity at the surface of a single LED follows the following relationship: I (r) = a * b ^{c * r} Equation 1 where r is the radial distance to the LED center and the constants a, b and c are adapted to experimental data.

Bei einer gegebenen Koordinate (x, y) kann der radiale Abstand Rn zum LED Nummer n wie folgt geschrieben werden:

wobei:
n = Nummer der LED
i_n = x Koordinate von LED n
j_n = j Koordinate von LED n For a given coordinate (x, y), the radial distance Rn to the LED number n can be written as follows:

in which:
n = number of the LED
i _n = x coordinate of LED n
j _n = j coordinate of LED n

Folglich kann der Intensitätsbeitrag an jeder beliebigen Position zum LED n geschrieben werden als

Consequently, the intensity contribution at any position can be written to the LED n as

Die Intensität eines Array-Designs kann berechnet werden, indem der Beitrag jeder LED summiert wird, unter Verwendung der Beziehung:

The intensity of an array design can be calculated by summing the contribution of each LED, using the relationship:

Ein Softwaremodell wurde unter Verwendung dieser Beziehung geschrieben, um die Wirkung verschiedener Array-Designs zu studieren. A software model was written using this relationship to study the effect of different array designs.

Ein teilbestücktes LED-Array mit der in 9 gezeigten ringförmigen Struktur wurde unter Verwendung Von Software nachgebildet, die zuvor durch Ermitteln der Konstanten a, b und c der Gleichung 1 experimentell validiert wurde. Das rechteckige Array hatte eine Abmessung von 286 mm × 44 mm, wobei 364 LEDs mit einem Abstand von 5,5 mm in Längsrichtung und 4,4 mm in Breitenrichtung angeordnet wurden. Die zentralen drei LED Reihen (Reihen 5, 6 und 7 von insgesamt 11) waren inaktiv, mit Ausnahme der LEDs 1 bis 7 der Reihen 5 und 7 und der LEDs 1 bis 6 der Reihe 6. Die Strahlungsintensität über die Oberfläche wurde unter Verwendung dieser Software vorhergesagt, wobei die Höhe des Arrays 40 mm über der bestrahlten Oberfläche betrug.A partially populated LED array with the in 9 The annular structure shown was modeled using software that was previously experimentally validated by determining the constants a, b, and c of Equation 1. The rectangular array had a dimension of 286 mm x 44 mm, with 364 LEDs arranged at a pitch of 5.5 mm in the longitudinal direction and 4.4 mm in the width direction. The central three LED rows (rows 5, 6 and 7 out of a total of 11) were inactive, except for LEDs 1 to 7 of rows 5 and 7 and LEDs 1 to 6 of row 6. The radiation intensity across the surface was measured using these Software was predicted, with the height of the array being 40 mm above the irradiated surface.

Die 11 zeigt die Beziehung zwischen der vorhergesagten Intensität gegenüber der Länge des LED-Arrays, bestimmt an zwei Stellen über die Breite des Arrays; die Linie C entspricht dem Längsrand des Arrays, wie in dem eingefügten Diagramm in 11 gezeigt, und die Linie D erstreckt sich entlang einer zentralen Längslinie des Arrays und über die zentrale Aussparung 124, die nicht mit emittierenden LEDs bestückt ist.The 11 shows the relationship between the predicted intensity versus the length of the LED array, determined at two locations across the width of the array; the line C corresponds to the longitudinal edge of the array, as in the inserted diagram in FIG 11 and the line D extends along a central longitudinal line of the array and across the central recess 124 which is not equipped with emitting LEDs.

Man kann sehen, dass die vorhergesagte Intensität entlang jeder Linie nach einem anfänglichen Bereich niedriger Intensität an jedem Längsende des Arrays konstant ist. Der konstante Bereich für die Linie D hat 120% Nennleistung, die sich aus dem additiven Effekt der LED-Beleuchtung ergibt, während der konstante Bereich für die Linie C 100% Nennleistung hat.It can be seen that the predicted intensity along each line is constant after an initial low intensity region at each longitudinal end of the array. The constant range for line D has 120% rated power resulting from the additive effect of LED lighting, while the constant range for line C has 100% rated power.

Eine derartige LED-Lampeneinheit wurde auch gebaut, und die Nennleistungen der UV-Emissionen entlang der Linien C und D wurden gemessen. Die tatsächlichen Messwerte sind ebenfalls in 11 gezeigt. Man kann sehen, dass für die Randlängslinie, die Linie C, die tatsächlich gemessenen Werte den vorhergesagten Werten sehr nahe sind, und einen zentralen Bereich mit einer im Wesentlichen konstanten Leistung entlang der Länge von ungefähr 100% Nennleistung vorsehen. Für die Linie D waren die tatsächlich gemessenen Werte ebenfalls nahe den vorhergesagten Werten, waren aber sogar niedriger als die vorhergesagten Werte. Das Ergebnis war, dass die UV-Intensität über die Breite der Lampeneinheit um weniger als 20% abwich. Bei 143 mm Abstand zu den Längsenden, was einer mittigen Position in Längsrichtung entspricht, war beispielsweise die UV-Intensität bei der mittleren Position in Breitenrichtung bzw. der seitlichen mittleren Position nur 12% höher als die UV-Intensität am Längsrand.Such an LED lamp unit was also constructed and the ratings of UV emissions along lines C and D were measured. The actual readings are also in 11 shown. It can be seen that for the edge longitudinal line, line C, the actual measured values are very close to the predicted values, and provide a central region of substantially constant power along the length of about 100% rated power. For the D line, the actual measured values were also close to the predicted values, but were even lower than the predicted values. The result was that the UV intensity across the width of the lamp unit deviated by less than 20%. At 143 mm from the longitudinal ends, which corresponds to a central position in the longitudinal direction, for example, the UV intensity at the middle position in the width direction and the lateral middle position was only 12% higher than the UV intensity at the longitudinal edge.

Die Nähe zwischen den vorhergesagten und den gemessenen Werten zeigt die Robustheit des Modells, insbesondere in einem Bereich, wo das Array mit UV-Strahlern bestückt ist.The closeness between the predicted and measured values shows the robustness of the model, especially in an area where the array is populated with UV lamps.

Diese Struktur, die ein ringförmiges Array aus UV-emittierenden Elementen vorsieht, sieht demzufolge eine im Wesentlichen gleichmäßige UV-Intensität vor.This structure, which provides an annular array of UV-emitting elements, thus provides a substantially uniform UV intensity.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Das LED-Lampen-Array des Beispiels 1 wurde unter Verwendung des gleichen Modells entwickelt, jedoch diesmal angewandt bei einem vollständig bestückten LED-Array, d. h. ohne ein ringförmiges Array mit einer zentralen Aussparung wie beim Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in 12 gezeigt. Die 12 zeigt die Beziehung zwischen der vorhergesagten Intensität gegenüber der Länge des LED-Arrays, bestimmt an zwei Positionen über die Breite des Arrays; die Linie A entspricht dem Längsrand des Arrays, wie in dem eingefügten Diagramm der 12 gezeigt, und die Linie B erstreckt sich entlang einer zentralen Längslinie des Arrays, wobei das Array vollständig mit emittierenden LEDs bestückt und keine zentrale Aussparung wie im Beispiel 1 vorhanden ist.The LED lamp array of Example 1 was developed using the same model, but this time applied to a fully populated LED array, ie without an annular array with a central recess as in Example 1. The results are shown in FIG 12 shown. The 12 shows the relationship between the predicted intensity versus the length of the LED array, determined at two positions across the width of the array; the line A corresponds to the longitudinal edge of the array, as in the inserted diagram of FIG 12 and the line B extends along a central longitudinal line of the array, the array being fully populated with emitting LEDs and no central recess as in Example 1.

Erneut kann man sehen, dass die vorhergesagte Intensität entlang jeder Linie nach einem anfänglichen Bereich niedriger Intensität an jedem Längsende des Arrays konstant ist. Der konstante Bereich für die Linie B hat beinahe 130% Nennleistung, die sich aus dem additiven Effekt der LED-Beleuchtung ergibt, während der konstante Bereich für die Linie A 100% Nennleistung hat.Again, it can be seen that the predicted intensity along each line is constant after an initial low intensity region at each longitudinal end of the array. The constant range for line B has almost 130% of the rated power resulting from the additive effect of LED lighting, while the constant range for line A has 100% rated power.

Das Vergleichsbeispiel 1 zeigt, dass in der Mitte des vollständig bestückten Arrays die vorhergesagte UV-Intensität deutlich höher, nahezu 30% höher als die UV-Intensität an den Rändern ist.Comparative Example 1 shows that in the middle of the fully populated array, the predicted UV intensity is significantly higher, nearly 30% higher than the UV intensity at the edges.

Demzufolge zeigt ein Vergleich des Beispiels 1 mit dem Vergleichsbeispiel 1, dass das teilbestückte Strahler-Array, in Form eines ringförmigen Arrays, gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine gleichförmigere Intensität über die Neben- und Hauptachse des Arrays (Linie C und D) hat, verglichen mit einem vollständig bestückten Array (Linien A und B). Die nutzbare Länge des Arrays ist bei dem teilbestückten Array ebenfalls erhöht, und erreicht 90% der nominalen Solleistung (Linie C gegenüber Linie A) schneller als das vollständig bestückte Array-Design, das ein Problem eines reduzierten Randeffekts zeigt.Accordingly, a comparison of Example 1 with Comparative Example 1 shows that the partially populated radiator array, in the form of an annular array according to this aspect of the present invention, has a more uniform intensity across the minor and major axes of the array (lines C and D), compared to a fully populated array (lines A and B). The useful length of the array is also increased in the partially populated array, reaching 90% of the nominal nominal power (line C versus line A) faster than the fully populated array design, which presents a problem of reduced edge effect.

Das teilbestückte Array hatte 39% weniger LEDs als das vollständig bestückte Array und bot eine deutliche Kostenersparnis, da der Aushärtungsschritt durch die Intensität am Rand des Arrays und nicht durch die in der Mitte des Arrays bestimmt wird. Zusätzlich ist die maximale Leistung in der Mitte verringert und demzufolge ist das Risiko einer ungleichmäßigen Aushärtung von Oberflächenüberzügen oder einer exothermen Reaktion in dickeren Laminaten verringert.The partially populated array had 39% fewer LEDs than the fully populated array and offered significant cost savings as the curing step is determined by the intensity at the edge of the array rather than the center of the array. In addition, the maximum center power is reduced and, as a result, the risk of uneven curing of surface coatings or exothermic reaction in thicker laminates is reduced.

Das Beispiel zeigt folglich den technischen Effekt des Erreichens einer gleichmäßigeren Strahlung über die Breite des Arrays, wenn ein ringförmiges Array von Strahlern, wie z. B. LEDs, verwendet wird.The example thus shows the technical effect of achieving a more uniform radiation across the width of the array when an annular array of radiators, such as. As LEDs, is used.

Claims

An illumination device for generating ultraviolet radiation for curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite, the illumination device comprising an annular array of a plurality of UV radiation emitting elements mounted in a radiation emitting surface of the illumination device, the array having a central non-radiative Surface, wherein the array and the central non-radiating surface define an entire illumination field of the annular array, and wherein each UV radiation emitting element has a predetermined radiation angle, and the radiation angles of adjacent UV radiation emitting elements over the entire illumination field of the annular Arrays of UV radiation emitting elements at a predetermined distance to the UV radiation emitting elements cut and overlap to provide illumination over the entire illumination field.

A lighting device according to claim 1, wherein the UV radiation emitting elements are UV radiation emitting diodes.

The illumination device of claim 1 or claim 2, wherein the array is arranged such that a predetermined number of UV radiation emitting elements are disposed in each of at least two axial directions extending away from a geometric center of the annular array.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the array has the shape of a parallelogram, optionally it is a rectangular array.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the annular array has a substantially rectangular outer edge and a substantially rectangular inner edge.

The illumination device of claim 5, wherein the outer and inner edges have a major length and a minor length, the minor length of the inner margin having a staggered array of UV radiation emitting elements at two opposite longitudinal ends of a central inactive non-radiating surface remote from the Array is surrounded.

The illumination device of claim 6, wherein the staggered array of the array converges toward a reduced length central location of the annular array.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein a pitch between adjacent UV radiation emitting elements in the array between 2 and 8 mm, optionally between 4 and 6 mm.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the annular array is substantially rectangular and has an outer length between 200 and 800 mm, optionally between 200 and 400 mm.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the annular array is substantially rectangular and has an outer length between 20 and 100 mm, optionally between 40 and 50 mm.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the array defines a substantially rectangular central non-radiating surface, and the non-radiating surface has a length between 100 and 750 mm, optionally between 40 and 350 mm, and a width between 5 and 50 mm, optionally between 10 and 20 mm.

A lighting device according to any one of the preceding claims, wherein the central non-radiative area is between 30 and 50% of the total area of the array and the central non-radiating area.

Lighting device according to one of the preceding claims, further comprising at least one spacer element, which extends from the radiation emitting surface forwardly to define at least one front mounting surface of the lighting device.

The lighting device of claim 13, wherein the at least one spacer element comprises a pair of spaced-apart spacers disposed on opposite edges of the lighting device.

Lighting device according to claim 13 or claim 14, wherein the at least one spacer element is adapted to space the array from the substrate by a predetermined distance between 10 and 100 mm.

Lighting device according to one of the preceding claims, which is a portable battery-powered device.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the UV radiation emitting elements are mounted in a housing unit to form a manually placeable clamping device, which can be detachably attached to the at least one fastening device, and wherein the clamping device at least one receiving device for releasably attaching Clamping device has a corresponding fastening device.

The lighting device of claim 17, wherein the housing unit is mounted on a slider assembly of the tensioning device that extends between the opposite ends of the tensioning device and the housing unit is slidable between at least two positions spaced along the slider assembly.

A kit of parts comprising an illumination device according to claim 17 or claim 18 and at least one attachment device, said attachment device comprising in the longitudinal direction a series of equidistant interconnections for selectively attaching a selected capture device to a respective interconnect.

The kit of claim 19, wherein the attachment device comprises at least one elongated flexible strap.

The kit of claim 20, wherein the elongated flexible strap has spaced apart ends that are releasably engageable to allow the strap to wrap around a substrate, the spaced ends being in a selected longitudinal relationship to provide a desired inner wrap dimension for the strap Provide belt.

The kit of claim 19, wherein the attachment device comprises at least one vacuum suction device for releasably attaching the attachment device to a substrate.

The kit of any one of claims 19 to 22, wherein said equidistant interconnections comprise a series of male members extending linearly along said fastener and said receptacle comprises a hole for receiving a corresponding male member.

The kit of claim 23, wherein at least one male member comprises a stationary base member and a pivotable toggle on the base member, wherein rotation of the bellcrank when the base member is received in the hole temporarily blocks the receiver on the attachment apparatus.

The kit according to claim 24, wherein the attachment device comprises two attachment devices, each for mounting a respective receiving device, and the male elements of at least one attachment device comprise the stationary base part and the rotatable toggle lever.

The kit of any one of claims 19 to 25, wherein the equi-directional interconnections are spaced from one another by a predetermined pitch, so as to allow the tensioner to be sequentially attached to a series of linearly-spaced locations, the intermediate one Step corresponds to the target step size.

A method of curing a resin matrix in a fiber reinforced resin composite, said method comprising the steps of: (d) providing an annular array of a plurality of UV radiation emitting elements, the array surrounding a central non-radiating surface, the array and the central non-radiating surface defining an entire illumination field of the annular array, and wherein each UV Radiation-emitting element has a predetermined radiation angle, (e) spacing the array a predetermined distance from a substrate of a fiber reinforced resin composite comprising a resin matrix curable by UV radiation, and (f) irradiating the substrate with UV radiation from the array for a time sufficient to cure the resin matrix, wherein the radiation angles of adjacent UV radiation emitting elements over an entire illumination field of the annular array of UV radiation emitting elements in one cut and overlap predetermined distance to the UV radiation emitting elements to provide illumination over the entire illumination field.

The method of claim 27, wherein the annular array is mounted in a radiation emitting surface of a lighting device, and at least one spacer extends forwardly from the radiation emitting surface to define at least one front mounting surface, and in the spacing step (b) the at least one a front mounting surface engages the substrate or a fastener on the substrate.

The method of claim 27 or claim 28, wherein the UV radiation emitting elements are UV radiation emitting diodes.

The method of any one of claims 27 to 29, wherein the array includes many UV radiation emitting elements in each width direction of the annular array.

The method of claim 27, wherein the array is arranged such that a predetermined number of UV radiation emitting elements are disposed in each of at least two axial directions extending away from a geometric center of the annular array.

A method according to any of claims 27 to 31, wherein the array is shaped like a parallelogram, optionally like a rectangular array.

The method of any of claims 27 to 32, wherein the annular array has a substantially rectangular outer edge and a substantially rectangular inner edge.

The method of claim 33, wherein the outer and inner edges each have a major length and a minor length, the minor length of the inner margin having a staggered array of UV radiation emitting elements at two opposite longitudinal ends of a central inactive non-radiating surface defined by surrounded by the array.

The method of claim 34, wherein the staggered array of the array converges toward a reduced length central location of the annular array.

The method of any of claims 27 to 35, wherein a pitch between adjacent UV radiation emitting elements in the array is between 2 and 8 mm, optionally between 4 and 6 mm.

The method of any one of claims 27 to 36, wherein the annular array is substantially rectangular and has an outer length of between 200 and 800 mm, optionally between 200 and 400 mm.

The method of any one of claims 27 to 37, wherein the array is substantially rectangular and has an outer width of between 20 and 100 mm, optionally between 40 and 50 mm.

The method of any one of claims 27 to 38, wherein the array defines a substantially rectangular central recess and the recess has a length between 100 and 750 mm, optionally between 40 and 350 mm, and a width between 5 and 50 mm, optionally between 10 and 20 mm.

The method of any one of claims 27 to 39, wherein the array is mounted in a manually placeable fixture, and in step (b), the fixture is releasably attached to a fixture attached to the substrate.

The method of claim 40, wherein the attachment device comprises in the longitudinal direction a series of equidistant interconnections for selectively attaching the tensioner to a selected interconnect, and steps (b) and (c) are performed multiple times to form a larger area Variety of individual irradiated areas includes irradiation.

The method of claim 41, wherein each individual irradiated area corresponds to one of the series of equi-directional interconnects to irradiate a composite area of the substrate consisting of a plurality of discrete illumination areas.

The method of claim 41, wherein at least two individual irradiated areas of a corresponding interconnect correspond to the series of equidistant interconnects, wherein the array may be moved between at least two positions when the fixture is attached to the fixture.

The method of any of claims 41 to 43, wherein the attachment device comprises at least one elongated flexible strap.

The method of claim 44, wherein the strap has spaced ends that are releasably engageable to allow the strap to wrap around the substrate, the spaced ends being in a selected longitudinal relationship to provide a desired inner wrap dimension for the strap , and before the step (b) the fastening device is attached to the substrate.

The method of claim 44, wherein the attachment device comprises at least one vacuum suction device for releasably attaching the attachment device to the substrate.

The method of any one of claims 41 to 46, wherein said equidistant interconnections comprise a series of male members extending linearly along said fixture and said fixture comprises a hole for receiving a corresponding male member.

The method of claim 47, wherein at least one male member includes a stationary base member and a pivotable toggle on the base member, wherein rotation of the bellcrank when the base member is received in the hole temporarily blocks the tensioner on the attachment apparatus.

The method of claim 48, wherein the attachment device comprises two elongate flexible straps, each for attachment to a respective spacer, and the male elements of at least one strap comprise the stationary base and the rotatable toggle.

A method according to any one of claims 41 to 49, wherein the equi-directional interconnections are spaced from one another by a predetermined pitch guide so as to enable the tensioner to be sequentially attached to a series of linearly extending mutually adjacent locations, the intermediate one Step of the desired step size corresponds to provide a substantially uniform illuminance in a linear direction along the locations.

The method of any one of claims 27 to 50, wherein the resin matrix to be cured is in a repair site of a fiber reinforced composite.

The method of claim 51, wherein the fiber reinforced composite surface is in a wind blade.