DE102012223707A1 - Variable shaping device for producing a T-bar for a rotor blade of a wind turbine and a method for the production thereof - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, welcher einen Stegträgerabschnitt und wenigstens einen an einem Ende des Stegträgerabschnitts vorgesehenen T-förmig ausgestalteten Stegfußabschnitt aufweist, wobei die Formvorrichtung eine Hauptform und wenigstens einen Einleger umfasst, wobei die Hauptform wenigstens eine Vertiefung sowie einen die wenigstens eine Vertiefung zumindest bereichsweise begrenzenden Hauptabschnitt mit einem die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt und einem an den die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt angrenzenden, außerhalb der Vertiefung angeordneten formgebenden Oberflächenabschnitt aufweist, wobei der wenigstens eine Einleger zumindest abschnittsweise komplementär zu der wenigstens einen Vertiefung der Hauptform ist und der wenigstens eine Einleger und die Hauptform so ausgestaltet sind, dass, wenn der wenigstens eine Einleger in die wenigstens eine Vertiefung der Hauptform eingelegt ist, ein erster Oberflächenabschnitt des Einlegers an eine den formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts begrenzende Kante des Hauptabschnitts zumindest im Wesentlichen bündig angrenzt und der erste Oberflächenabschnitt des Einlegers an seiner dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts gegenüberliegenden Seite von einem zweiten Oberflächenabschnitt begrenzt ist, welcher sich in die wenigstens eine Vertiefung hinein erstrecktThe present invention relates to a molding device for producing a T-bar for a rotor blade of a wind turbine, which has a web support section and at least one T-shaped web foot section provided at one end of the web support section, the molding device comprising a main shape and at least one insert, the Main shape has at least one depression and a main section delimiting the at least one depression at least in some areas with a surface section surrounding the depression and a shaping surface section adjacent to the surface section surrounding the depression and arranged outside the depression, the at least one insert being at least partially complementary to the at least one Is recess of the main shape and the at least one insert and the main shape are designed so that when the at least one insert in the at least one recess ng of the main shape is inserted, a first surface section of the insert adjoins an edge of the main section delimiting the shaping surface section of the main section at least substantially flush and the first surface section of the insert is delimited on its side opposite the shaping surface section of the main section by a second surface section which extends into the at least one recess
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage und ein Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to a molding apparatus for producing a T-bar for a rotor blade of a wind turbine and a method for the production thereof.
Rotorblätter für Windenergieanlagen bestehen typischerweise aus zwei Rotorblatthalbschalen, die miteinander verbunden sind und die Außenhaut des Rotorblatts ausbilden. An den beiden Innenseiten der Rotorblatthalbschalen ist beispielsweise im Bereich der größten Profilhöhe des Rotorblatts jeweils ein sich in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckender und mit der jeweiligen Rotorblatthalbschale verbundener Gurt angeordnet, welcher auf das Rotorblatt bei dessen Betrieb einwirkende Kräfte aufnimmt. Die beiden Gurte sind dabei über einen oder zwei dazwischen angeordnete Stege verbunden, welche sich ebenfalls in der Längsrichtung des Rotorblatts erstrecken und dem Rotorblatt zusätzliche Festigkeit verleihen.Rotor blades for wind turbines typically consist of two rotor half shells, which are connected to each other and form the outer skin of the rotor blade. On the two inner sides of the rotor blade half shells, in each case in the region of the largest profile height of the rotor blade, a belt extending in the longitudinal direction of the rotor blade and connected to the respective rotor blade half shell is arranged, which receives forces acting on the rotor blade during its operation. The two straps are connected via one or two webs arranged therebetween, which also extend in the longitudinal direction of the rotor blade and give the rotor blade additional strength.
Ein solcher Steg weist in der Regel einen zwischen den beiden Gurten angeordneten und sich in der Höhenrichtung des Rotorblatts erstreckenden Stegträgerabschnitt auf, an dessen beiden Enden jeweils ein Stegfußabschnitt vorgesehen ist, mit denen der Steg auf den Gurten aufliegt. Neben herkömmlichen C-Stegen, bei denen die Fußabschnitte jeweils einen von dem Stegträgerabschnitt abstehenden Schenkel aufweisen, so dass die Endabschnitte der Stege im Querschnitt C-förmig ausgebildet sind, werden insbesondere in für starke Belastungen ausgelegten Windenergieanlagen zunehmend auch T-Stege eingesetzt, also Stege, welche wenigstens einen im Querschnitt T-förmig ausgebildeten Endabschnitt aufweisen, d. h. Stege, bei denen wenigstens einer der beiden Fußabschnitte zwei von dem Stegträgerabschnitt in entgegen gesetzten Richtungen abstehende Schenkel aufweist. Diese T-Fußabschnitte gewährleisten eine stabilere und belastbarere Verbindung zwischen dem Steg und den Gurten als C-Stege, wodurch die Eignung des Rotorblatts für den Einsatz bei starken mechanischen Belastungen verbessert wird.As a rule, such a web has a web carrier section which is arranged between the two belts and extends in the vertical direction of the rotor blade, at the two ends of which a web foot section is provided, with which the web rests on the belts. In addition to conventional C-webs, in which the foot sections each have a leg projecting from the web support section, so that the end portions of the webs are C-shaped in cross-section, T-webs are increasingly used, in particular in designed for heavy loads wind turbines, so webs which have at least one T-shaped in cross-section end portion, d. H. Webs in which at least one of the two foot sections has two legs projecting from the web support section in opposite directions. These T-leg sections ensure a more stable and stronger connection between the bridge and the straps than C-bars, improving the suitability of the rotor blade for use under heavy mechanical loads.
Stege für Rotorblätter von Windenergieanlagen werden ähnlich wie die Halbschalen der Rotorblätter unter Verwendung von Formvorrichtungen hergestellt, in die das Rohmaterial für die Stege, wie beispielsweise ein Faserverbundwerkstoff, wie insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoff oder kohlefaserverstärkter Kunststoff, eingebracht wird und dann der Steg geformt wird, und zwar insbesondere unter Verwendung eines Vakuuminfusionsverfahrens, bevor anschließend der fertige Steg aus der Form entformt wird. Zur Herstellung von C-Stegen kann dabei eine ebene Hauptform verwendet werden, auf die zwei Stegfußwinkel aufgelegt werden, welche die Form des herzustellenden Stegs begrenzen und die Herstellung der Schenkel der Fußabschnitte durch Aufschichten von zusätzlichem Material im Bereich der Stegfußwinkel erlauben. Durch Verändern des Abstands der Stegfußwinkel kann dabei die Höhe des herzustellenden Stegs eingestellt werden.Webs for rotor blades of wind turbines are made similar to the half-shells of the rotor blades using molding devices in which the raw material for the webs, such as a fiber composite material, such as glass fiber reinforced plastic or carbon fiber reinforced plastic, is introduced and then the web is formed, namely in particular using a vacuum infusion process, before subsequently demolding the finished web from the mold. For the production of C-webs, a flat main shape can be used, are placed on the two web foot angle, which limit the shape of the web to be produced and allow the production of the legs of the foot sections by stacking additional material in the web foot angle. By changing the distance of the web foot angle while the height of the web to be produced can be adjusted.
Die Herstellung von T-Stegen erfordert demgegenüber die Verwendung von speziell angepassten Formvorrichtungen, um die beidseitig des Stegträgerabschnitts vorgesehenen Schenkel der T-Fußabschnitte formen zu können. Die bekannten Formvorrichtungen zur Herstellung von T-Stegen sind dabei jeweils nur für einen T-Steg mit vorbestimmter Oberflächenform und mit vorbestimmten Ausmaßen verwendbar. Sofern ein T-Steg mit einer anderen Oberflächenform und/oder mit anderen Ausmaßen hergestellt werden soll, muss entweder eine andere Formvorrichtung hergestellt und eingesetzt werden. Mithin ist es mit den bekannten Formvorrichtungen nicht möglich, mit derselben Formvorrichtung flexibel T-Stege mit unterschiedlichen Geometrien herzustellen. Dadurch wird der wirtschaftliche Aufwand erheblich erhöht, der beispielsweise notwendig ist, um Stege für Rotorblätter mit unterschiedlichen Profilhöhen oder für auch für Normalwindrotorblätter mit einer geringeren Gurtdicke einerseits und Starkwindrotorblätter mit einer höheren Gurtdicke andererseits herzustellen, welche unterschiedliche Steghöhen erforderlich machen.In contrast, the production of T-bars requires the use of specially adapted shaping devices in order to be able to form the legs of the T-foot sections provided on both sides of the bridge carrier section. The known molding devices for the production of T-webs are used in each case only for a T-web with a predetermined surface shape and with predetermined dimensions. If a T-bar with a different surface shape and / or other dimensions is to be produced, either another mold device must be manufactured and used. Thus, it is not possible with the known molding devices to produce flexible T-webs with different geometries with the same molding device. As a result, the economic cost is considerably increased, for example, is necessary to produce webs for rotor blades with different profile heights or for normal wind blades with a lower belt thickness on the one hand and wind turbine blades with a higher belt thickness on the other hand, which make different web heights required.
Außerdem ist es mit den bekannten Formvorrichtungen nicht möglich, einen T-Steg mit einer in der Entformungsrichtung der Formvorrichtung hinterschnittenen Geometrie herzustellen, der schadensfrei aus der Formvorrichtung entnommen werden kann. Stattdessen besteht bei dem Entformen des Stegs aus der Formvorrichtung das Risiko eines Weißbruchs und somit einer erheblichen Beeinträchtigung der Eigenschaften des Stegs, da der Steg bei dem Entformen im Bereich des Hinterschnitts stark verformt werden muss. Somit ist es nicht möglich, Stege mit den gewünschten Eigenschaften und der gewünschten Qualität für Rotorblätter herzustellen, die aufgrund ihres Profils und der Anordnung ihrer Gurte in ihrem Profil eine solche hinterschnittene Geometrie erfordern, z. B. wenn die Gurte in einem gewölbten Bereich des Rotorblatts angeordnet sind, so dass ihre Flachseiten einen spitzen Winkel einschließen.Moreover, it is not possible with the known molding devices to produce a T-bar with an undercut in the demoulding of the molding device geometry that can be removed without damage from the molding apparatus. Instead, in the removal of the web from the molding device, the risk of white breakage and thus a significant impairment of the properties of the web, since the web must be greatly deformed in the removal of mold in the region of the undercut. Thus, it is not possible to produce webs with the desired properties and the desired quality for rotor blades, which require such an undercut geometry due to their profile and the arrangement of their straps in their profile, for. B. when the straps are arranged in a curved portion of the rotor blade, so that their flat sides form an acute angle.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Formvorrichtung für einen T-Steg für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, welcher einen Stegträgerabschnitt und wenigstens einen an einem Ende des Stegträgerabschnitts vorgesehenen T-förmig ausgestalteten Stegfußabschnitt aufweist, bereitzustellen, mit der einfach und schnell T-Stege mit unterschiedlichen Geometrien, d. h. unterschiedlicher Oberflächenform und/oder Ausmaße, hergestellt werden können und mit der insbesondere auch beschädigungsfreie und eine hohe Qualität aufweisende T-Stege zuverlässig hergestellt werden können, die eine hinterschnittene Geometrie aufweisen.Therefore, it is an object of the invention to provide a T-bar molding apparatus for a rotor blade of a wind turbine which has a web support portion and at least one web foot portion provided at one end of the web support portion, with which T-webs are easily and quickly set with different geometries, ie different surface shape and / or dimensions, can be produced and with the particular damage-free and high quality having T-bars can be reliably produced, which have an undercut geometry.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Formvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a molding apparatus having the features of claim 1.
Die Formvorrichtung umfasst eine Hauptform und wenigstens einen Einleger, wobei die Hauptform wenigstens eine Vertiefung sowie einen die wenigstens eine Vertiefung zumindest bereichsweise begrenzenden Hauptabschnitt mit einem die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt und einem an den die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt angrenzenden, außerhalb der Vertiefung angeordneten formgebenden Oberflächenabschnitt aufweist. Der wenigstens eine Einleger ist zumindest abschnittsweise komplementär zu der wenigstens einen Vertiefung der Hauptform ausgestaltet und der wenigstens eine Einleger und die Hauptform sind so ausgestaltet, dass, wenn der wenigstens eine Einleger in die wenigstens eine Vertiefung der Hauptform eingelegt ist, ein erster Oberflächenabschnitt des Einlegers an eine den formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts begrenzende Kante des Hauptabschnitts zumindest im Wesentlichen bündig angrenzt und der erste Oberflächenabschnitt des Einlegers an seiner dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts gegenüberliegenden Seite von einem zweiten Oberflächenabschnitt begrenzt ist, welcher sich in die wenigstens eine Vertiefung hinein erstreckt.The molding apparatus comprises a main mold and at least one insert, wherein the main mold has at least one recess and a main portion surrounding at least one recess with a surface portion surrounding the recess and a forming surface portion adjacent the recess surrounding the recess. The at least one insert is at least partially configured complementary to the at least one recess of the main form and the at least one insert and the main shape are configured so that when the at least one insert is inserted into the at least one recess of the main form, a first surface portion of the insert is at least substantially flush with an edge of the main portion bounding the forming surface portion of the main portion, and the first surface portion of the insert is bounded on its opposite side from the forming surface portion of the main portion by a second surface portion which extends into the at least one recess.
Dabei stellt die Vertiefung der Hauptform ein Volumen für die Herstellung eines der Schenkel des T-förmigen Stegfußabschnitts bereit, welcher von dem Stegträgerabschnitt des herzustellenden Stegs absteht, wobei der Stegträgerabschnitt vorzugsweise durch den außerhalb der Vertiefung angeordneten formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts begrenzt ist. Der andere Schenkel kann in an sich bekannter Weise dadurch geformt werden, dass nach dem zumindest teilweisen Ausfüllen eines Bereichs der Vertiefung mit dem Rohmaterial zusätzliches Rohmaterial nach oben hin auf das den Stegträgerabschnitt ausbildende Material aufgeschichtet bzw. aufgelegt wird.In this case, the depression of the main mold provides a volume for the production of one of the legs of the T-shaped web foot section which projects from the web support section of the web to be produced, wherein the web support section is preferably delimited by the shaping surface section of the main section located outside the recess. The other leg can be shaped in a manner known per se by stacking or laying additional raw material upwardly on the material forming the web support section after the at least partial filling of a region of the depression with the raw material.
Der in die Vertiefung eingelegte Einleger füllt die Vertiefung teilweise aus und begrenzt bzw. definiert den Teil der Vertiefung, in dem einer der beiden Fußabschnitte des T-Stegs geformt werden. Durch Austausch des Einlegers durch einen anderen Einleger mit anderer Geometrie kann somit einfach, schnell und kostengünstig die Formvorrichtung an eine jeweils gewünschte Geometrie des herzustellenden Stegs angepasst werden.The insert inserted into the recess partially fills the recess and defines or defines the part of the recess in which one of the two foot sections of the T-web is formed. By replacing the insert by another insert with a different geometry can thus easily, quickly and inexpensively, the molding apparatus are adapted to a particular desired geometry of the web to be produced.
Der erste formgebende Oberflächenabschnitt des in die Vertiefung eingelegten Einlegers setzt dabei den formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts fort, so dass der Hauptabschnitt und der Einleger gemeinsam einen formgebenden Oberflächenabschnitt bilden, dessen Länge, welche der Höhe der herzustellenden Stegs entspricht, von der Breite des Einlegers abhängt, so dass die Höhe des herzustellenden Stegs in einfacher Weise durch Einlegen eines Einlegers mit den entsprechenden Dimensionen eingestellt werden kann. Der zweite formgebende Oberflächenabschnitt des Einlegers erstreckt sich in die Vertiefung hinein und begrenzt somit den frei bleibenden Bereich der Vertiefung, in dem vorzugsweise der eine Schenkel des T-Fußabschnitts geformt wird.The first shaping surface portion of the insert inserted into the recess continues the forming surface portion of the main portion so that the main portion and the insert together form a shaping surface portion whose length, which corresponds to the height of the web to be produced, depends on the width of the insert, so that the height of the web to be produced can be adjusted in a simple manner by inserting an insert with the corresponding dimensions. The second shaping surface portion of the insert extends into the recess and thus limits the remaining portion of the recess, in which preferably one leg of the T-foot portion is formed.
Somit ermöglicht die Formvorrichtung die Einstellung einer gewünschten Geometrie eines herzustellenden T-Steges einfach durch Einlegen eines entsprechenden Einlegers in die Vertiefung der Hauptform. Es ist somit weder die Herstellung einer zusätzlichen Formvorrichtung noch eine dauerhafte Veränderung einer bestehenden Formvorrichtung notwendig, um T-Stege mit unterschiedlichen Geometrien und insbesondere unterschiedlichen Steghöhen für verschiedene Anwendungen vorzusehen.Thus, the molding apparatus allows adjustment of a desired geometry of a T-bar to be made simply by inserting a corresponding insert into the recess of the main mold. Thus, neither the production of an additional molding device nor a permanent change of an existing molding device is necessary in order to provide T-webs with different geometries and in particular different web heights for different applications.
Außerdem können die Hauptform und der in die Hauptform eingelegte Einleger der erfindungsgemäßen Formvorrichtung gemeinsam eine Form für einen T-Steg mit einer hinterschnittenen Geometrie bilden, wobei der hergestellten Stegs trotz der Hinterschneidung ohne mechanische Verformung oder Beschädigung des Stegmaterials entformt werden kann, wodurch die einfache und schnelle Herstellung eines hinterschnittenen T-Stegs mit der gewünschten Güte und Qualität ermöglicht wird. So können die Hauptform und der Einleger so ausgeformt sein, dass die Hauptform keine in Entformungsrichtung wirksame Hinterschneidung mit dem Einleger oder dem hergestellten Steg bildet, während die Hauptform und der eingelegte Einleger zusammen eine in der Entformungsrichtung hinterschnittene Geometrie bilden, welche die Herstellung eines in Entformungsrichtung hinterschnittenen Einlegers ermöglicht. Eine Beschädigung des T-Stegs bei der Entformung wird dabei dadurch verhindert, dass der Einleger und der hergestellte T-Steg gemeinsam aus der mit diesen keine Hinterschneidung bildenden Hauptform entnommen und anschließend der Einleger von dem T-Steg entfernt wird.In addition, the main mold and the insert inserted into the main mold of the molding device according to the invention can together form a mold for a T-bar with an undercut geometry, wherein the web produced despite the undercut without mechanical deformation or damage of the web material can be removed from the mold, whereby the simple and rapid production of an undercut T-bar with the desired quality and quality is made possible. Thus, the main form and the insert may be formed so that the main form does not form an effective demoulding undercut with the insert or the manufactured web, while the main form and the inserted insert together form a geometry undercut in the demoulding direction, which produces a demoulding direction underlaid inserter allows. Damage to the T-bar during removal from the mold is prevented by removing the insert and the manufactured T-bar together from the main form which does not form an undercut, and then removing the insert from the T-bar.
Bevorzugt bildet der erste Oberflächenabschnitt des in die Hauptform eingelegten Einlegers gemeinsam mit dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts der Hauptform eine formgebende Oberfläche für den Stegträgerabschnitt. Die formgebende Oberfläche kann dabei einer Flachseite des vorzugsweise im Wesentlichen flach- bzw. plattenförmigen Stegträgerabschnitts entsprechen. Auf diese Weise können die Dimension des Stegträgerabschnitts und insbesondere dessen Höhe gezielt durch die entsprechende Ausbildung des ersten Oberflächenabschnitts des Einlegers angepasst werden.Preferably, the first surface portion of the inlay inserted into the main mold, together with the forming surface portion of the main portion of the main mold, forms a forming surface for the land support portion. The shaping surface may be a flat side of the preferably substantially flat or plate-shaped web support section correspond. In this way, the dimension of the web support portion and in particular its height can be adjusted specifically by the corresponding design of the first surface portion of the insert.
Vorzugsweise bildet der erste Oberflächenabschnitt des in die Hauptform eingelegten Einlegers gemeinsam mit dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts der Hauptform eine zumindest im Wesentlichen planare Oberfläche. Eine solche Oberfläche eignet sich zur Herstellung eines flach- oder plattenförmigen Stegträgerabschnitts mit einer im Wesentlichen ebenen Flachseite.Preferably, the first surface portion of the inlay inserted into the main mold together with the forming surface portion of the main portion of the main mold forms an at least substantially planar surface. Such a surface is suitable for producing a flat or plate-shaped web carrier section with a substantially flat flat side.
Der zweite Oberflächenabschnitt des Einlegers bildet vorzugsweise eine formgebende Oberfläche für einen Abschnitt eines Schenkels eines des wenigstens einen Stegfußabschnitts. Der zweite Oberflächenabschnitt kann dabei eine Oberseite des jeweiligen Schenkels des Stegfußabschnitts des herzustellenden Stegs begrenzen, welche direkt an die zugehörige Flachseite des Stegträgerabschnitts des T-Stegs angrenzt, von dem der Schenkel absteht. Der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Einlegers bestimmt dabei vorzugsweise den Winkel, in dem der Schenkel des T-Fußabschnitts von dem Stegträgerabschnitt absteht.The second surface portion of the insert preferably forms a shaping surface for a portion of a leg of one of the at least one web foot portion. The second surface portion may limit an upper side of the respective leg of the web foot portion of the web to be produced, which directly adjacent to the associated flat side of the web support portion of the T-bar, from which protrudes the leg. The angle between the first and the second surface portion of the insert preferably determines the angle at which the leg of the T-foot portion protrudes from the web support portion.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Formvorrichtung mehrere in die Hauptform einlegbare Einleger mit unterschiedlichen Dimensionen zur Herstellung von Stegen mit verschiedenen Formen auf. Die Formvorrichtung kann dann zur Herstellung von T-Stegen mit einer entsprechenden Anzahl von verschiedenen Geometrien eingesetzt werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Breite des ersten Oberflächenabschnitts eines Einlegers von der Breite des ersten Oberflächenabschnitts eines anderen Einlegers abweicht. Die Breite des Einlegers ist dabei vorzugsweise die Ausdehnung des eingelegten Einlegers von dem zweiten Oberflächenabschnitt des Einlegers zu dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts. Die verschiedenen Breiten entsprechen somit bevorzugt unterschiedlichen Verbreiterungen des formgebenden Oberflächenabschnitts des Hauptabschnitts durch den Einleger und somit unterschiedlichen Höhen des Stegträgerabschnitts.According to a further advantageous embodiment of the present invention, the molding device has a plurality of insertable into the main form depositors with different dimensions for the production of webs with different shapes. The forming apparatus can then be used to make T-bars with a corresponding number of different geometries. In this case, it is preferred if the width of the first surface section of an insert deviates from the width of the first surface section of another insert. The width of the insert is preferably the extent of the inserted insert from the second surface portion of the insert to the forming surface portion of the main portion. The different widths thus preferably correspond to different broadenings of the shaping surface section of the main section through the insert and thus different heights of the web support section.
Eine im Hinblick auf die Einsetzbarkeit der Stege in Rotorblättern, die für hohe Belastungen ausgelegt sind, bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Hauptform zwei Vertiefungen umfasst, die jeweils durch den Hauptabschnitt der Hauptform begrenzt sind und die an gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts angeordnet sind. Durch das Vorsehen zweier Vertiefungen kann an beiden Enden des herzustellenden Stegs jeweils ein im Wesentlichen T-förmiger Stegfußabschnitt hergestellt werden, so dass sich der hergestellte Steg beidseitig besonders stabil und fest mit dem jeweiligen Gurt des Rotorblatts verbinden lässt. Die T-Fußabschnitte können dabei gezielt in denjenigen Längenabschnitten des Stegs vorgesehen werden, in denen dies aufgrund der spezifischen Windbelastung des Rotorblattes bei dessen Einsatz notwendig ist. Eine solche lastoptimierte Anordnung der T-Fußabschnitte ist selbst dann problemlos möglich, wenn das an den jeweiligen Längenabschnitten vorliegende Rotorblattprofil derart ausgestaltet ist, dass es eine hinterschnittene Geometrie zumindest eines T-Fußabschnitts bzw. eines Schenkels desselben erforderlich macht, da durch den wenigstens einen Einleger eine Beschädigung im Bereich der Fußabschnitte bei der Entformung selbst dann vermieden wird, wenn zumindest einer der Fußabschnitte eine in Entformungsrichtung wirksame Hinterschneidung bildet.A preferred embodiment of the present invention, in view of the applicability of the webs in rotor blades designed for high loads, provides that the main mold comprises two depressions respectively bounded by the main portion of the main mold and arranged on opposite sides of the main portion are. By providing two recesses, in each case a substantially T-shaped web foot section can be produced at both ends of the web to be produced, so that the web produced can be connected to the respective belt of the rotor blade particularly stably and firmly on both sides. The T-foot sections can be specifically provided in those longitudinal sections of the web, in which this is necessary due to the specific wind load of the rotor blade in its use. Such a load-optimized arrangement of the T-foot sections is possible without any problems even if the rotor blade profile present at the respective length sections is designed in such a way that it requires an undercut geometry of at least one T-foot section or a leg thereof, since at least one insert Damage in the region of the foot sections during demoulding is avoided even if at least one of the foot sections forms an undercut effective in the direction of removal.
Selbst wenn in nur einer der Vertiefungen ein Einleger vorgesehen ist, lässt sich auch bei hinterschnittenen Geometrien des herzustellenden Stegs eine hinterschneidungsfreie Entformung des Stegs gemeinsam mit dem wenigstens einen Einleger durchführen, indem die Entformungsrichtung, d. h. die Richtung, in der der hergestellte Träger, ggf. gemeinsam mit dem einen oder mehreren Einlegern, aus der Hauptform zu entformen ist, abhängig von der jeweiligen Geometrie des Stegs und des Einlegers passend gewählt ist. Dabei kann die Entformungsrichtung beispielsweise zumindest über einen Teil der Länge der Formvorrichtung zumindest näherungsweise senkrecht zu der formgebenden Oberfläche des Hauptabschnitts sein oder geneigt dazu. Die Entformungsrichtung kann auch für verschiedene Längenabschnitte der Formvorrichtung variieren, da der Steg aufgrund seiner flachen Bauform eine relativ geringe Torsionssteifigkeit besitzt und folglich bei der Entformung zumindest geringfügig tordiert werden kann.Even if an insert is provided in only one of the indentations, undercut geometries of the web to be produced allow the web to be removed from the undercut in unison with the at least one inserter, in that the demolding direction, i. H. the direction in which the produced carrier, possibly together with the one or more inserts, is to be demolded from the main form, depending on the respective geometry of the web and the insert is chosen appropriately. In this case, for example, the removal direction may be at least approximately perpendicular to the shaping surface of the main section or inclined relative thereto over at least part of the length of the molding device. The Entformungsrichtung can also vary for different lengths of the molding device, since the web has a relatively low torsional stiffness due to its flat design and thus can be at least slightly twisted during demolding.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird es vorgeschlagen, dass die Formvorrichtung zumindest zwei Einleger aufweist, die jeweils zumindest abschnittsweise komplementär zu jeweils einer der beiden Vertiefungen der Hauptform sind, wobei die Einleger und die Hauptform so ausgestaltet sind, dass, wenn jeder der Einleger in jeweils eine Vertiefung der Hauptform eingelegt ist, jeweils ein erster Oberflächenabschnitt der Einleger an eine den formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts begrenzende Kante des Hauptabschnitts zumindest im Wesentlichen bündig angrenzt und jeweils der erste Oberflächenabschnitt des Einlegers an seiner dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts gegenüberliegenden Seite von einem zweiten Oberflächenabschnitt begrenzt ist, welcher sich in die wenigstens eine Vertiefung hinein erstreckt. Dadurch kann im Bereich beider Vertiefungen die durch die Formvorrichtung vorgegebene Formgeometrie durch Einsetzen eines entsprechenden Einlegers an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Außerdem kann in diesem Fall an beiden Enden der Formvorrichtung bzw. des herzustellenden Stegs durch die jeweiligen Einleger eine in Entformungsrichtung der Formvorrichtung wirksame Hinterschneidung für den herzustellenden Steg gebildet werden. Eine beschädigungsfreie Entformung ist dabei ohne Weiteres möglich, indem die wenigstens zwei Einleger gemeinsam mit dem geformten Steg aus der Hauptform entnommen und anschließend von dem Steg entfernt werden. Die Flexibilität hinsichtlich der Geometrie des herzustellenden Stegs und der möglichen Entformungsrichtungen, in denen jeweils eine hinterschneidungsfreie Entformung des Stegs gemeinsam mit den wenigstens zwei Einlegern möglich ist, wird durch das Vorsehen der wenigstens zwei Einleger somit noch zusätzlich erhöht.In a further development of the inventive concept, it is proposed that the molding device has at least two inserts, which are at least partially complementary to each one of the two wells of the main shape, wherein the depositors and the main shape are designed so that when each of the depositors in each one In each case a first surface portion of the insert is at least substantially flush with an edge of the main portion delimiting the shaping surface portion of the main portion and each of the first surface portion of the insert is bounded by a second surface portion at its opposite side of the forming surface portion of the main portion . which extends into the at least one recess. As a result, in the region of both recesses, the shape geometry predetermined by the shaping device can be adapted to the respective requirements by inserting a corresponding insert. In addition, in this case can be formed at both ends of the molding apparatus or the web to be produced by the respective depositor effective in Entformungsrichtung the molding device undercut for the web to be produced. A damage-free demolding is readily possible by the at least two inserts are removed together with the shaped web of the main shape and then removed from the web. The flexibility in terms of the geometry of the web to be produced and the possible Entformungsrichtungen, in each of which a non-undercut removal of the web is possible together with the at least two depositors is thus further increased by the provision of at least two depositors.
Die in der vorliegenden Beschreibung in Bezug auf eine Vertiefung bzw. einen darin eingelegten Einleger oder die Ausgestaltung der Hauptform und/oder des Einlegers im Bereich einer Vertiefung beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen sind bei der Ausgestaltung der Formvorrichtung mit zwei Vertiefungen und insbesondere mit jeweils einem Einleger für beide Vertiefungen auf beide Vertiefungen bzw. beide Einleger entsprechend anwendbar.The advantageous embodiments described in the present description with regard to a recess or an insert inserted therein or the configuration of the main form and / or the insert in the region of a depression are in the embodiment of the molding device with two recesses and in particular with one insert for both Recesses on both wells or both depositors applicable accordingly.
Gemäß einer weiteren vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Oberflächenabschnitt und der zweite Oberflächenabschnitt des wenigstens einen Einlegers einen Innenwinkel von weniger als 90 Grad, bevorzugt von weniger als 75 Grad und besonders bevorzugt von weniger als 60 Grad einschließen. Wenn der erste Oberflächenabschnitt des Einlegers einen formgebenden Oberflächenabschnitt für den Stegträgerabschnitt bildet und der sich daran anschließende zweite Oberflächenabschnitt des Einlegers einen formgebende Oberflächenabschnitt für einen Schenkel des Stegfußabschnitts bildet, entspricht der Winkel zwischen den beiden Oberflächenabschnitten dem Winkel zwischen dem Stegträgerabschnitt und dem jeweiligen Schenkel des Stegfußabschnitts. Somit kann mit der vorstehenden Ausgestaltung des Einlegers ein T-Steg hergestellt werden, bei dem der Stegträgerabschnitt und ein Schenkel des Stegfußabschnitts einen spitzen Winkel einschließen. Wenn die Entformungsrichtung der Formvorrichtung senkrecht zu einer Hauptebene oder Flachseite des Stegträgerabschnitts bzw. der entsprechenden formgebenden Oberfläche des Hauptabschnitts orientiert ist, führt der vorstehend beschriebene spitze Winkel gleichzeitig zu einer in Entformungsrichtung wirksamen Hinterschneidung. Die Entformungsrichtung kann aber prinzipiell auch zu der Senkrechten der formgebenden Oberfläche des Hauptabschnitts geneigt sein.According to a further advantageous embodiment of the present invention, it is provided that the first surface portion and the second surface portion of the at least one inserter include an interior angle of less than 90 degrees, preferably less than 75 degrees, and more preferably less than 60 degrees. When the first surface portion of the insert forms a forming surface portion for the web support portion and the adjoining second surface portion of the insert forms a shaping surface portion for a leg of the web foot portion, the angle between the two surface portions corresponds to the angle between the web support portion and the respective leg of the web foot portion , Thus, with the above embodiment of the insert a T-bar can be made, in which include the web support portion and a leg of the web foot portion an acute angle. If the demolding direction of the molding device is oriented perpendicular to a main plane or flat side of the web support section or the corresponding shaping surface of the main section, the acute angle described above simultaneously leads to an undercut effective in the removal direction. The demoulding direction can, however, in principle also be inclined to the vertical of the shaping surface of the main section.
Eine in Bezug auf die Entformbarkeit des Stegs besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der die Vertiefung umwandende Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts und der an den die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt angrenzende, außerhalb der Vertiefung angeordnete formgebende Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts einen Innenwinkel von größer als 90 Grad, bevorzugt zumindest 100 Grad und besonders bevorzugt zumindest 105 Grad einschließen. Der die Vertiefung umwandende Oberflächenabschnitt bildet bei dieser Ausgestaltung keine in der zu dem formgebenden Oberflächenabschnitt senkrechten Richtung, welche die Entformungsrichtung darstellen kann, wirksame Hinterschneidung, so dass die Entformung nicht behindert wird.An embodiment of the present invention which is particularly advantageous with respect to the demouldability of the web provides that the shaping section of the main section which adjoins the recess and the surface section adjoining the recess faces outside the recess has an internal angle greater than 90 degrees , preferably at least 100 degrees, and more preferably at least 105 degrees. In this embodiment, the surface section which turns over the depression does not form an effective undercut so that demoulding is not hindered in the direction perpendicular to the shaping surface section, which can represent the demolding direction.
Dabei kann der in die Vertiefung eingelegte Einleger wenigstens einen dritten nicht-formgebenden Oberflächenabschnitt aufweisen, welcher zu dem die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts weist und insbesondere flächig an diesem anliegt. Dadurch wird eine stabile und genaue Einpassung des Einlegers erreicht, wobei die vorstehend beschriebenen Winkelbereiche für den Winkel zwischen dem formgebenden und dem die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt vermeiden, dass diese Anlage zwischen dem Einleger und dem Hauptabschnitt zu einer die Entformung verhindernden Hinterschneidung führt.In this case, the inserted into the recess insert at least have a third non-forming surface portion, which faces the recess of the surrounding surface portion of the main portion and in particular rests flat against this. Thereby, a stable and accurate fitting of the insert is achieved, wherein the angle ranges described above for the angle between the forming and the recess surface facing avoid that this facility between the insert and the main portion leads to a demolding preventing undercut.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Hauptform zwei Vertiefungen auf, welche an gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts der Hauptform angeordnet sind, wobei jede der Vertiefungen auf ihrer dem Hauptabschnitt zugewandten Seite durch einen die Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts der Hauptform begrenzt ist, wobei die Summe des Innenwinkels zwischen dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts und dem eine der Vertiefungen umwandenden Abschnitt des Hauptabschnitts sowie des Innenwinkels zwischen dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts und dem die andere Vertiefung umwandenden Abschnitt des Hauptabschnitts mehr als 180 Grad, bevorzugt mehr als 181 Grad, besonders bevorzugt mehr als 182 Grad, ganz besonders bevorzugt mehr als 183 Grad und höchst bevorzugt mehr als 184 Grad beträgt.According to a further advantageous embodiment of the present invention, the main shape has two recesses arranged on opposite sides of the main portion of the main form, each of the recesses being bounded on its main portion side by a recess-walled surface portion of the main portion of the main form the sum of the inner angle between the forming surface portion of the main portion and the recess portion of the main portion and the inner angle between the forming surface portion of the main portion and the portion of the main portion turning over the other portion is more than 180 degrees, preferably more than 181 degrees, particularly preferably greater than 182 degrees, most preferably greater than 183 degrees, and most preferably greater than 184 degrees.
Durch diese Ausgestaltung wird es sichergestellt, dass sich der hergestellte Steg, ggf. gemeinsam mit den ein oder mehreren Einlegern, einfach von der Hauptform entformen lässt. Dabei kann in zumindest einer oder in beiden Vertiefungen jeweils wenigstens ein Einleger vorgesehen sein, der wenigstens eine nicht-formgebende Oberfläche umfasst, die zu dem die jeweilige Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts weist oder an diesem anliegt. Durch die Innenwinkelsumme von weniger als 180 Grad wird dabei nicht nur gewährleistet, dass sich der Steg gemeinsam mit den ein oder mehreren Einlegern zumindest in einer Richtung hinterschneidungsfrei von der Hauptform entformen lässt, sondern es wird auch eine einfache Entformung gewährleistet, da vermieden wird, dass sich der Steg und die ein oder mehreren Einleger wie eine Saugglocke an der Hauptform fest saugen.This configuration ensures that the web produced, if necessary together with the one or more inserts, can be easily removed from the main mold. It can in At least one or in both recesses in each case at least one insert may be provided, which comprises at least one non-forming surface, which faces or abuts against the surface portion of the main portion surrounding the respective recess. The inner angle total of less than 180 degrees not only ensures that the web can be removed from the main form, at least in one direction, with the one or more inlays, but also ensures easy removal from the mold, since it avoids The bridge and the one or more depositors suck like a suction cup on the main form.
Die Summe der Innenwinkel zwischen dem ersten und zweiten formgebenden Oberflächenabschnitt eines in eine Vertiefung eingelegten Einlegers einerseits und dem Innenwinkel zwischen der formgebenden Oberfläche des Hauptabschnitts und dem die andere Vertiefung umwandenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts oder, falls vorhanden, dem Innenwinkel zwischen dem ersten und zweiten formgebenden Oberflächenabschnitt eines in die andere Vertiefung eingelegten weiteren Einlegers beträgt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weniger als 180 Grad, bevorzugt weniger als 170 Grad, besonders bevorzugt weniger als 150 Grad und höchst bevorzugt weniger als 120 Grad. Auf diese Weise kann ein Steg mit einer hinterschnittenen Geometrie im Bereich seiner Fußabschnitte geschaffen werden, die keine beschädigungsfreie Entformung des Stegs aus einer einteiligen Form zulassen würde, die aber im Rahmen der Erfindung durch gleichzeitige Entnahme des Stegs und wenigstens eines Einlegers aus der Hauptform hinterschneidungs- und somit beschädigungsfrei entformt werden kann.The sum of the internal angles between the first and second forming surface portions of a recessed inlay on the one hand and the internal angle between the shaping surface of the main portion and the other recessed surface portion of the main portion or, if present, the internal angle between the first and second shaping surface portions According to a particularly preferred embodiment of the present invention, a further insert placed in the other recess is less than 180 degrees, preferably less than 170 degrees, more preferably less than 150 degrees, and most preferably less than 120 degrees. In this way, a web can be created with an undercut geometry in the region of its foot sections, which would not allow damage-free demolding of the web from a one-piece mold, but undercutting in the context of the invention by simultaneous removal of the web and at least one insert from the main form undercut and thus can be removed without damage.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Einleger so in die Hauptform einlegbar, dass er zumindest in einer von der Entformungsrichtung der Formvorrichtung verschiedenen und insbesondere dazu senkrechten Richtung formschlüssig mit der Hauptform verbunden ist. Auf diese Weise wird der Einleger in der Hauptform wirksam in seiner Sollstellung fixiert, so dass der Einleger und die Hauptform gemeinsam zuverlässig und reproduzierbar eine gewünschte Geometrie für den Steg vorgeben. Beispielsweise kann die Hauptform im Bereich des Bodens der wenigstens einen Vertiefung eine Nut aufweisen, in die ein Abschnitt des Einlegers, vorzugsweise im Wesentlichen passgenau, einsetzbar ist, um die formschlüssige Verbindung zu gewährleisten. Prinzipiell kann die Bodenoberfläche der Vertiefung aber auch ohne Nut und zumindest im Wesentlichen flach ausgestaltet sein und der Einleger kann ohne einen in eine Vertiefung der Nut eingreifenden Abschnitt zumindest im Wesentlichen flach auf der Bodenoberfläche der Nut aufliegen.According to a further advantageous embodiment of the present invention, the at least one insert can be inserted into the main mold in such a way that it is positively connected to the main mold at least in a direction different from the demoulding direction of the molding apparatus. In this way, the insert in the main form is effectively fixed in its desired position, so that the depositor and the main form together reliably and reproducibly specify a desired geometry for the web. For example, the main shape in the region of the bottom of the at least one recess may have a groove, in which a portion of the insert, preferably substantially accurately fit, can be used to ensure the positive connection. In principle, however, the bottom surface of the recess can also be embodied without a groove and at least substantially flat, and the insert can rest without a recess engaging in the groove engaging portion at least substantially flat on the bottom surface of the groove.
Um die Handhabung der Formvorrichtung bei der Herstellung des Stegs zu erleichtern, wird es in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, dass die Formvorrichtung mehrere Einleger umfasst, die nebeneinander und/oder hintereinander in die wenigstens eine Vertiefung der Hauptform einlegbar sind. Die Verwendung mehrerer in derselben Vertiefung hintereinander und/oder nebeneinander angeordneter Einleger hat den Vorteil, dass die einzelnen Einleger kleiner ausgebildet sein können, wodurch deren Handhabung gegenüber einem großen zusammenhängenden Einleger erleichtert wird. Jeder Einleger kann dabei ein Segment eines entsprechenden zusammengesetzten Einlegesatzes von Einlegern bilden. Beispielsweise kann ein in der Längsrichtung der Hauptform, welche bevorzugt der Längsrichtung des herzustellenden Stegs entspricht, lang gestreckt ausgebildeter Einlegesatz vorgesehen sein, welcher aus mehreren langgestreckten und in ihrer Längsrichtung hintereinander in die jeweilige Vertiefung einlegbaren Einlegern gebildet ist.In order to facilitate the handling of the molding device in the manufacture of the web, it is proposed in development of the invention that the molding device comprises a plurality of inserts, which can be inserted side by side and / or one behind the other in the at least one recess of the main form. The use of several in the same recess one behind the other and / or juxtaposed deposit has the advantage that the individual depositors can be made smaller, whereby their handling compared to a large contiguous deposit is facilitated. Each depositor can thereby form a segment of a corresponding composite insert set of inserts. For example, a lengthwise trained insertion set may be provided in the longitudinal direction of the main shape, which preferably corresponds to the longitudinal direction of the web to be produced, which is formed from a plurality of elongated inserts which can be inserted one behind the other into the respective recess.
Um ein Formvolumen für die Formung des T-Stegs zu schaffen, das allseitig ausreichend definiert und begrenzt ist, umfasst die Formvorrichtung vorzugsweise wenigstens einen Stegfußwinkel, der auf die Bodenoberfläche der wenigstens einen Vertiefung der Hauptform auflegbar ist, wobei der wenigstens eine Stegfußwinkel vorzugsweise wenigstens einen dem zweiten Oberflächenabschnitt des wenigstens einen Einlegers gegenüberliegenden und zu diesem weisenden Oberflächenabschnitt aufweist.In order to provide a mold volume for the shaping of the T-bar, which is sufficiently defined and limited on all sides, the molding device preferably comprises at least one web foot angle, which can be placed on the bottom surface of the at least one recess of the main mold, wherein the at least one web foot angle preferably at least one Having the second surface portion of the at least one insert facing and pointing to this surface portion.
Der zweite Oberflächenabschnitt des Einlegers und der gegenüberliegende Oberflächenabschnitt des Stegfußwinkels können dabei im Wesentlichen parallel zu einander orientiert sein. Der aufgelegte Oberflächenabschnitt des Stegfußwinkels ist dementsprechend vorzugsweise von dem Hauptabschnitt weg geneigt und kann in einem Winkel von mehr als 90 Grad, bevorzugt mehr als 115 Grad und besonders bevorzugt mehr als 130 Grad, bezogen auf die Ebene der formgebenden Oberfläche des Hauptabschnitts, orientiert sein.The second surface portion of the insert and the opposite surface portion of the web foot angle can be oriented substantially parallel to each other. Accordingly, the applied surface portion of the web foot angle is preferably inclined away from the main portion and may be oriented at an angle greater than 90 degrees, preferably greater than 115 degrees, and more preferably greater than 130 degrees with respect to the plane of the forming surface of the main portion.
Zwischen dem aufgelegten Stegfußwinkel und dem dem Stegfußwinkel gegenüberliegenden zweiten Oberflächenabschnitt des Einlegers ist vorzugsweise ein Spalt ausgebildet, der in seiner Form einem Schenkel des Fußabschnitts des herzustellenden Stegs entspricht und dessen Spaltweise die Dicke des herzustellenden Schenkels des Stegfußabschnitts definiert. Der Oberflächenabschnitt des Stegfußwinkels kann dabei der von dem Stegträgerabschnitt abgewandten Rückseite des Schenkels des herzustellenden Stegfußabschnitts entsprechen.Between the applied web foot angle and the web foot angle opposite the second surface portion of the insert a gap is preferably formed, which corresponds in shape to a leg of the foot portion of the web to be produced and whose gap defines the thickness of the leg of the web foot to be produced. In this case, the surface section of the web foot angle can correspond to the rear side of the leg of the web foot section which is remote from the web support section.
Der Stegfußwinkel kann insbesondere eine zusammenhängende Oberfläche aufweisen, welche vorzugsweise der dem Stegträgerabschnitt abgewandten Rückseite beider Schenkel des Stegfußabschnitts entspricht und welche dementsprechend insbesondere im Wesentlichen eben oder gewölbt sein kann. Zur Herstellung des Stegfußabschnitts wird dabei vorzugsweise zuerst der Spalt zwischen dem Stegfußwinkel und dem Einleger mit Material gefüllt und anschließend weiteres Material zur Bildung des anderen Schenkels im Bereich des Stegfußwinkels eingebracht. Vorzugsweise umfasst die Formvorrichtung wenigstens zwei Stegfußwinkel, die jeweils einem T-förmigen Stegfußabschnitt des herzustellenden Stegs zugeordnet sind. In particular, the web foot angle can have a continuous surface, which preferably corresponds to the rear side of both legs of the web foot section facing away from the web support section and which, accordingly, can be substantially planar or arched. To produce the web foot section, the gap between the web foot angle and the insert is preferably first filled with material and then further material is introduced in the area of the web foot angle to form the other leg. Preferably, the molding device comprises at least two web foot angles, which are each associated with a T-shaped web foot portion of the web to be produced.
Dabei sind die Hauptform, der wenigstens eine Einleger und ggf. der wenigstens eine Stegfußwinkel vorzugsweise entsprechend der langgestreckten Ausgestaltung des herzustellenden Stegs langgestreckt ausgebildet. Die formgebenden. Oberflächen der Hauptform, des Einlegers und/oder des Stegfußwinkels weisen dabei vorzugsweise in eine Richtung, die quer und insbesondere zumindest annähernd senkrecht zu der Längsrichtung der Hauptform, des Einlegers bzw. des Stegfußwinkels orientiert ist. Beispielsweise kann die Hauptform eine Länge von wenigstens 10 m, bevorzugt wenigstens 30 m und besonders bevorzugt wenigstens 50 m aufweisen. Die Breite der Hauptform, d. h. die Ausdehnung der Hauptform in der Breitenrichtung der Hauptform, welche vorzugsweise der Höhenrichtung des herzustellenden Stegs entspricht, kann ebenfalls von 10 cm bis zu mehreren Metern betragen.In this case, the main shape, the at least one insert and possibly the at least one web foot angle are preferably designed to be elongated in accordance with the elongated configuration of the web to be produced. The shaping. In this case, surfaces of the main shape, of the insert and / or of the web foot angle preferably point in a direction which is oriented transversely and in particular at least approximately perpendicular to the longitudinal direction of the main shape, of the insert or of the web foot angle. For example, the main form may have a length of at least 10 m, preferably at least 30 m, and particularly preferably at least 50 m. The width of the main shape, d. H. the extent of the main shape in the width direction of the main shape, which preferably corresponds to the height direction of the web to be produced, may also be from 10 cm to several meters.
Vorzugsweise weist die Hauptform entlang ihrer Länge eine Querschnittsform ihrer formgebenden Oberflächen auf, die an die Form des herzustellenden Stegs in dem jeweiligen Längenabschnitt angepasst ist.Preferably, the main shape along its length has a cross-sectional shape of its shaping surfaces, which is adapted to the shape of the web to be produced in the respective length section.
Aufgrund der unterschiedlichen Belastungen verschiedener Längenbereiche des Rotorblatts bei dessen Einsatz in einer Windenergieanlage kann es gewünscht sein, dass die Formvorrichtung nur über einen Teil ihrer Länge für die Herstellung von T-förmigen Fußabschnitten angepasst ist und in anderen Längenabschnitten an die Herstellung von C-Füßen angepasst ist. Dementsprechend kann die Formvorrichtung nur über einen Teil ihrer Länge mit wenigstens einer Vertiefung versehen sein, welche in der vorstehend beschriebenen Weise die Herstellung eines T-Fußabschnitts ermöglicht. In den übrigen Längenbereichen kann die Formvorrichtung eine insbesondere im Wesentlichen ebene formgebende Oberfläche aufweisen, welche den formgebenden Oberflächenabschnitt des die Vertiefung begrenzenden Hauptabschnitts vorzugsweise im Wesentlichen übergangs- und nahtfrei fortsetzt. Prinzipiell kann die Formvorrichtung aber auch über ihre gesamte Länge wenigstens eine wie vorstehend beschriebene Vertiefung aufweisen.Due to the different loads of different lengths of the rotor blade when it is used in a wind turbine, it may be desired that the molding device is adapted only over part of its length for the production of T-shaped foot sections and adapted in other lengths to the production of C-feet is. Accordingly, the molding apparatus can be provided with at least one recess only over a part of its length, which makes it possible to produce a T-foot section in the manner described above. In the remaining length regions, the molding device may have a particularly substantially planar shaping surface, which preferably continues the transition-free surface section of the shaping section of the main section delimiting the depression. In principle, however, the shaping device can also have at least one depression as described above over its entire length.
Der wenigstens eine Einleger ist vorzugsweise langgestreckt ausgebildet und kann eine Länge aufweisen, die zumindest näherungsweise der Länge der entsprechenden Vertiefung bzw. des herzustellenden T-Fußabschnitts entspricht.The at least one insert is preferably elongated and may have a length which corresponds at least approximately to the length of the corresponding depression or of the T-foot section to be produced.
Vorzugsweise umfasst der Einleger ein Material oder ist daraus gebildet, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus glasfaserverstärkten Kunststoffen, Epoxidharzen, Polyharnstoffen, Silikonen, Polyurethanen, Schaumstoffen, wie insbesondere Hartschaumstoffen, und Holz, wie insbesondere Balsaholz, besteht. Bevorzugt umfasst der Einleger ein Material oder besteht daraus, welches ähnliche Eigenschaften und insbesondere zumindest annähernd dieselbe Wärmeleitfähigkeit aufweist wie das Material der Hauptform. Dadurch wird gewährleistet, dass der Einleger und die Hauptform unabhängig von Temperatureinflüssen genau ihre gewünschte Form und vorgegebene gegenseitige Positionierung erhalten und somit eine gewünschte Stegform geschaffen werden kann und mechanischen Spannungen vermieden werden. Beispielsweise können der Einleger und die Hauptform ein Epoxidharz umfassen oder daraus bestehen. Das Material des Einlegers kann eine nach
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, dass in dem Einleger ein wärmeleitendes Material und/oder eine wärmeleitende Struktur vorgesehen ist. Dadurch lässt sich die Wärmeleitung des Einlegers verbessern, so dass selbst ohne das Vorsehen einer separaten Heizvorrichtung für den Einleger die für die Herstellung gewünschten Temperaturverhältnisse gezielt eingestellt werden können. Dazu kann z. B. die Hauptform eine geeignete Heizvorrichtung umfassen. Beispielsweise kann die wärmeleitende Struktur ein metallisches Vlies umfassen. Insbesondere wenn der Einleger ein Epoxidharz bzw. Gießharz umfasst, kann das wärmeleitende Material ein Aluminiumpulver umfassen, mit dem das Epoxidharz oder Gießharz versetzt ist. Die wärmeleitende Struktur auch ein metallisches Gitternetz umfassen. Das wärmeleitende Material bzw. die wärmeleitende Struktur kann in der Nähe einer, insbesondere formgebenden, Oberfläche des Einlegers angeordnet sein und/oder diese zumindest teilweise bilden.In a further development of the inventive concept, it is proposed that a thermally conductive material and / or a thermally conductive structure be provided in the insert. As a result, the heat conduction of the insert can be improved so that even without the provision of a separate heating device for the insert, the temperature ratios desired for the production can be set in a targeted manner. This can z. For example, the main form may include a suitable heater. By way of example, the heat-conducting structure may comprise a metallic fleece. In particular, when the insert comprises an epoxy or cast resin, the heat-conductive material may comprise an aluminum powder with which the epoxy or cast resin is added. The heat-conducting structure also comprise a metallic grid. The heat-conducting material or the heat-conducting structure may be arranged in the vicinity of a, in particular shaping, surface of the insert and / or at least partially form the same.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Stegfußwinkel der Formvorrichtung ein wie vorstehend beschriebenes wärmeleitendes Material und/oder eine wie vorstehend beschriebene wärmeleitende Struktur umfassen, beispielsweise ein metallisches Vlies.Alternatively or additionally, the at least one web foot angle of the molding device may comprise a heat-conducting material as described above and / or a heat-conducting structure as described above, for example a metallic fleece.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer wie vorstehend beschriebenen Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage. Die in dieser Beschreibung in Bezug auf die Formvorrichtung sowie ihre Herstellung beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen und Vorteile stellen bei entsprechender Anwendung vorteilhafte Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Another object of the present invention is a method for producing a molding apparatus as described above for producing a T-bar for a rotor blade of a wind turbine. The advantageous embodiments and advantages described in this description in relation to the molding apparatus and their preparation, when used appropriately, are advantageous embodiments and advantages of the method according to the invention.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren die nachfolgenden Schritte:
- – Herstellens eines Einleger für eine Hauptform der Formvorrichtung, wobei der Einleger unter Verwendung ein oder mehrerer Modellteile, die zumindest abschnittsweise die Form des herzustellenden Stegs aufweisen, und ein oder mehrerer Modellteile, die zumindest abschnittsweise die Form der Hauptform aufweisen, abgeformt wird, und
- – Abformen der Hauptform unter Verwendung des Einlegers und der ein oder mehreren Modellteile, die zumindest abschnittsweise die Form des herzustellenden Stegs aufweisen.
- - Producing an insert for a main shape of the molding apparatus, wherein the insert is molded using one or more model parts, which at least partially have the shape of the web to be produced, and one or more model parts, which at least partially have the shape of the main shape, and
- - Shaping the main shape using the insert and the one or more model parts, which have at least partially the shape of the web to be produced.
Dadurch, dass die Hauptform unter Verwendung des zuvor hergestellten Einlegers abgeformt wird, wird gewährleistet, dass der Einleger genau in die hergestellte Hauptform passt und somit eine spalt- und fugenarme Aufnahme des Einlegers in die Hauptform möglich ist, welche eine gratarme Herstellung des Stegs ermöglicht. Prinzipiell wäre es auch möglich, zunächst die Hauptform unter Verwendung zumindest eines Modellteils herzustellen, deren Form dem wenigstens einen Einleger entspricht und anschließend den Einleger unter Verwendung der hergestellten Hauptform abzuformen.The fact that the main mold is molded using the previously prepared insert, it is ensured that the insert fits exactly into the main shape produced and thus a gap and joint low receiving the insert is possible in the main shape, which allows a burr-poor production of the web. In principle, it would also be possible first to produce the main mold using at least one model part whose shape corresponds to the at least one insert and then to mold the insert using the main mold produced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der Hauptform oder der ein oder mehreren Modellteile, die zumindest abschnittsweise die Form der Hauptform aufweisen, sowie ein oder mehrerer Modellteile, die zumindest abschnittsweise die Form eines weiteren Stegs aufweisen, ein weiterer Einleger abgeformt. Dadurch wird gewährleistet, dass auch der weitere Einleger passgenau in dieselbe Hauptform einlegbar ist. Im Hinblick auf die Herstellbarkeit der Hauptform und der ein oder mehreren weiteren Einleger erweist es sich als vorteilhaft, wenn der weitere Einleger kleiner ist als der für die Herstellung der Hauptform verwendete Einleger.According to an advantageous embodiment of the present invention, using the main mold or the one or more model parts, which at least partially have the shape of the main shape, and one or more model parts, which at least partially have the shape of another web, another insert is molded. This ensures that the other insert is precisely inserted into the same main form. With regard to the manufacturability of the main mold and the one or more other depositors, it proves to be advantageous if the further inserter is smaller than the insert used for the production of the main mold.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage unter Verwendung einer Formvorrichtung gemäß der vorliegenden Beschreibung. Vorzugsweise umfasst das Verfahren umfasst, dass
- – der wenigstens eine Einleger in die Hauptform eingelegt wird,
- – das Material für den herzustellenden T-Steg in die Formvorrichtung eingebracht wird,
- – der Steg geformt wird und
- – der Steg von der Hauptform der Formvorrichtung entformt wird.
- - the at least one insert is inserted in the main form,
- The material for the T-bar to be produced is introduced into the shaping device,
- - the bridge is shaped and
- - The web is removed from the main mold of the molding device.
Wie vorstehend in Bezug auf die Formvorrichtung beschrieben, erlaubt die Formvorrichtung die flexible Anpassung der Geometrie eines T-Stegs und die Herstellung eines T-Stegs mit einer hinterschnittenen Geometrie ohne die Gefahr von Beschädigungen oder Materialüberlastungen bei der Herstellung. Die vorstehend in Bezug auf die Formvorrichtung und deren Verwendung beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen und Vorteile finden entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung.As described above with respect to the molding apparatus, the molding apparatus allows the flexible adaptation of the geometry of a T-bar and the production of a T-bar with an undercut geometry without the risk of damage or material overloads during manufacture. The advantageous embodiments and advantages described above in relation to the molding apparatus and their use accordingly apply to the method according to the invention.
Dabei ist der Steg vorzugsweise aus einem Material zusammengesetzt, welches einen Faserverbundwerkstoff, wie insbesondere einen glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK), umfasst bzw. daraus besteht. Vorzugsweise wird ein Vakuuminfusionsverfahren zur Formung des Stegs eingesetzt, bei dem zunächst trockenes Fasermaterial, wie beispielsweise ein Glasfaserverstärkungsmaterial oder ein Carbonfaserverstärkungsmaterial, das als Gelege, Gewebe oder in Mattenform konfektioniert ist, in die Formvorrichtung eingelegt wird. Dann wird die Formvorrichtung mit dem eingelegten Fasermaterial durch eine Folie abgedichtet und ein Vakuum angelegt, bevor das die Matrix des Faserverbundwerkstoffs ausbildende flüssige Harz-Härter-Gemisch bzw. Matrixmaterial durch das angelegte Vakuum in das Fasermaterial gesaugt wird. Sobald die Fasern vollständig mit dem Matrixmaterial getränkt sind, wird die Zufuhr des Matrixmaterials beendet und das Matrixmaterial durch Erwärmen auf die entsprechende Temperatur ausgehärtet.In this case, the web is preferably composed of a material which comprises or consists of a fiber composite material, in particular a glass fiber reinforced plastic (GRP) or carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Preferably, a vacuum infusion method for forming the web is used, in which first dry fiber material, such as a glass fiber reinforcing material or a carbon fiber reinforcing material, which is made up as a scrim, fabric or in mat form, is inserted into the molding apparatus. Then, the forming device with the inserted fiber material is sealed by a film and a vacuum is applied before the liquid resin-hardener mixture or matrix material forming the matrix of the fiber composite material is sucked into the fiber material by the applied vacuum. As soon as the fibers are completely saturated with the matrix material, the feed of the matrix material is terminated and the matrix material is hardened by heating to the appropriate temperature.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird der T-Steg gemeinsam mit dem wenigstens einen Einleger in einer ersten Richtung von der Hauptform entformt und anschließend der Einleger in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung von dem Steg entformt. Dadurch lässt sich z. B. ein T-Steg herstellen, dessen Stegfußabschnitt mit dem wenigstens einen Einleger eine in der ersten Richtung wirksame Hinterschneidung bildet, ohne dass bei dem Entformen eine übermäßige Materialbelastung des Stegs oder einer Beschädigung besteht.According to an advantageous embodiment, the T-bridge is demolded together with the at least one insert in a first direction of the main shape and then the insert removed from the web in a different direction from the first direction of the second direction. This can be z. B. produce a T-bar, the web foot portion with the at least one insert forms an effective in the first direction undercut without excessive removal of material of the web or damage during demolding.
Um die mechanische Belastung des Stegs und der Formvorrichtung bei dem Entformen noch weiter zu verringern, wird es in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, dass der Einleger vor dem Einlegen des Einlegers in die Hauptform mit einem Trennmittel versehen wird, welches das Entformen erleichtert. Vorzugsweise wird der Einleger sowohl an zumindest einem formgebenden Oberflächenabschnitt, d. h. einem äußeren Oberflächenabschnitt, der bei dem Einbringen des Rohmaterials für den Steg in die Formvorrichtung mit dem Stegmaterial in Kontakt kommt, als auch mit einem Oberflächenabschnitt, der mit der Hauptform in Kontakt kommt, mit Trennmittel versehen.In order to further reduce the mechanical load on the web and of the molding device during demoulding, it is proposed in a further development of the inventive concept that the insert be inserted into the main mold before the insert is inserted is provided with a release agent, which facilitates the demolding. Preferably, the insert is entrained with both at least one forming surface portion, ie, an outer surface portion which contacts the fin material upon introduction of the raw material for the fin into the forming apparatus, as well as with a surface portion which comes into contact with the main form Provided release agent.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Einleger für eine Formvorrichtung zur Herstellung eines T-Stegs für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, wobei der Einleger zumindest abschnittsweise komplementär zu wenigstens einer Vertiefung einer Hauptform der Formvorrichtung ausgebildet ist und der Einleger so ausgestaltet ist, dass, wenn der Einleger in die wenigstens eine Vertiefung der Hauptform eingelegt ist, ein erster Oberflächenabschnitt des Einlegers an einen außerhalb der Vertiefung angeordneten formgebenden Oberflächenabschnitt eines Hauptabschnitts der Hauptform bündig angrenzt und der erste Oberflächenabschnitt des Einlegers an seiner dem formgebenden Oberflächenabschnitt des Hauptabschnitts gegenüberliegenden Seite von einem zweiten Oberflächenabschnitt begrenzt wird, welcher sich in die wenigstens eine Vertiefung hinein erstreckt. Ein solcher Einleger eignet sich zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Formvorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Vorteilen und möglichen vorteilhaften Ausführungsformen.Another object of the present invention is an insert for a molding apparatus for producing a T-bar for a rotor blade of a wind turbine, wherein the insert is formed at least partially complementary to at least one recess of a main shape of the molding apparatus and the insert is designed so that when the insert is inserted in the at least one recess of the main mold, a first surface portion of the insert is flush with a shaping surface portion of a main portion of the main mold disposed outside the recess, and the first surface portion of the insert has a second surface portion opposite to the forming surface portion of the main portion is limited, which extends into the at least one recess. Such a insert is suitable for use in a molding apparatus according to the invention with the advantages and possible advantageous embodiments described above.
Nachfolgend wir die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be described by way of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Winkel, in denen die Fußabschnitte
Die Hauptform
Der Abschnitt
Die Formvorrichtung umfasst zusätzlich zu der Hauptform
Der Einleger
Mit zwei weiteren Oberflächenabschnitten
Die Formvorrichtung umfasst ferner einen auf die Bodenoberfläche
Zur Herstellung des Stegs wird die in der
Wie in der
In dem Spalt zwischen den Oberflächenabschnitten
Der Winkel α des Einlegers
Die in den
In dem in der
Allerdings bilden die beiden Innenwinkel β, β' zwischen dem formgebenden Oberflächenabschnitt
Bei der in der
Zudem ermöglicht die Verwendung von Einlegern
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10, 1210, 12
- RotorblatthalbschaleRotor blade half shell
- 14, 1614, 16
- Gurtbelt
- 1818
- Stegweb
- 2020
- StegträgerabschnittJoists section
- 24, 2624, 26
- StegfußabschnittStegfußabschnitt
- 28, 28' 30, 30' 32, 3428, 28 '30, 30' 32, 34
- Schenkelleg
- 36, 3836, 38
- Rückseite/Klebefläche des StegsBack / adhesive surface of the bridge
- 4040
- Flachseite des StegsFlat side of the dock
- 4242
- Oberseite des StegsTop of the dock
- 4444
- Hauptformmain form
- 46, 4846, 48
- Längenabschnittlongitudinal section
- 5050
- formgebende Oberfläche der Hauptformshaping surface of the main form
- 5252
- Hauptabschnitt der HauptformMain section of the main form
- 54, 54'54, 54 '
- Vertiefung der HauptformDeepening of the main form
- 56, 56'56, 56 '
- die Vertiefung umwandender Oberflächenabschnittthe recess surrounding surface portion
- 57, 57'57, 57 '
- Kante des Hauptabschnitts der HauptformEdge of the main section of the main form
- 58, 58'58, 58 '
- Einlegerdepositors
- 6060
- formgebender Oberflächenabschnitt des Hauptabschnittsforming surface portion of the main section
- 62, 62'62, 62 '
- erster formgebender Oberflächenabschnitt des Einlegersfirst shaping surface portion of the insert
- 64, 64'64, 64 '
- zweiter formgebender Oberflächenabschnitt des Einlegerssecond shaping surface portion of the insert
- 66, 66'66, 66 '
- Bodenoberfläche der VertiefungSoil surface of the depression
- 68, 68', 70, 70'68, 68 ', 70, 70'
- Oberflächenabschnitt des EinlegersSurface section of the insert
- 72, 72'72, 72 '
- Vorsprunghead Start
- 74, 74'74, 74 '
- Nutgroove
- 7575
- alternative Anlagefläche zwischen dem Einleger und der Bodenoberfläche der Vertiefung der Hautpformalternative contact surface between the insert and the bottom surface of the recess of the Hautpform
- 76, 76'76, 76 '
- StegfußwinkelStegfußwinkel
- 78, 78'78, 78 '
- formgebender Oberflächenabschnitt des Stegfußwinkelsshaping surface portion of the web foot angle
- 80, 80'80, 80 '
- Einlegerdepositors
- 8282
- Grundplatte des ModellteilsBase plate of the model part
- 84, 86, 88, 9084, 86, 88, 90
- Modellteilmodel part
- α, α, β, β', φα, α, β, β ', φ
- Winkelangle
- x, x'x, x '
- Längsrichtunglongitudinal direction
- y, y'y, y '
- Breitenrichtungwidth direction
- z, z'z, z '
- Höhenrichtungheight direction
- HH
- Höheheight
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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