DE202017104848U1 - Mold tool arrangement for producing rotor blades for wind power plants - Google Patents
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Abstract
Formwerkzeuganordnung (1) zum Herstellen von Rotorblättern für Windkraftanlagen, mit einem ersten Formteil (2) zum Vorfertigen einer ersten Halbschale für ein Rotorblatt, mit einem zweiten Formteil (3) zum Vorfertigen einer zweiten Halbschale für das Rotorblatt und mit wenigstens einer Schwenkeinrichtung (11), welche ein Stützteil (13) und ein am Stützteil (13) abgestütztes und um wenigstens eine Schwenkachse gegenüber dem Stützteil (13) schwenkbares Schwenkteil (17) aufweist, zum Schwenken des zweiten Formteiles (3) mittels des Schwenkteiles (17) um die Schwenkachse von einer Vorfertigungsposition neben dem unteren Formteil (2) in eine Fügeposition, in welcher das zweite Formteil (3) über dem ersten Formteil (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (11) wenigstens ein Drehlager (14) für eine gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles (13) und des Schwenkteiles (17) gegenüber den Formteilen (2, 3) aufweist.Shaping tool arrangement (1) for producing rotor blades for wind power plants, having a first molded part (2) for prefabricating a first half shell for a rotor blade, having a second molded part (3) for prefabricating a second half shell for the rotor blade and having at least one pivoting device (11) comprising a support member (13) and a pivot member (17) supported on the support member (13) and pivotable about at least one pivot axis relative to the support member (13) for pivoting the second mold member (3) about the pivot axis by means of the pivot member (17) from a prefabrication position next to the lower mold part (2) into a joining position, in which the second mold part (3) is arranged above the first mold part (2), characterized in that the pivoting device (11) has at least one pivot bearing (14) for a common Has tilting movement of the support member (13) and the pivoting part (17) relative to the mold parts (2, 3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Formwerkzeuganordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Formwerkzeuganordnung ist zum Herstellen von Rotorblättern für Windkraftanlagen geeignet und vorgesehen. Die Formwerkzeuganordnung weist ein erstes Formteil und ein zweites Formteil auf. In den Formteilen können Halbschalen für Rotorblätter vorgefertigt werden. The invention relates to a mold assembly according to the preamble of
Zwischen den Formteilen befinden sich mehrere Schwenkeinrichtungen. Jede Schwenkeinrichtung weist ein Stützteil und ein am Stützteil abgestütztes und um wenigstens eine Schwenkachse gegenüber dem Stützteil schwenkbares Schwenkteil auf. Dadurch kann ein zweites Formteil der beiden Formteile über ein erstes Formteil dieser Formteile geschwenkt werden. Das Schwenken des zweiten Formteiles um die Schwenkachse erfolgt dabei von einer Vorfertigungsposition neben dem ersten Formteil in eine Fügeposition, in welcher das zweite Formteil über dem ersten Formteil angeordnet ist. Eine derartige Formwerkzeuganordnung mit mehreren Schwenkeinrichtungen ist aus der internationalen Patentanmeldung
Für die Fertigung der Halbschalen werden Materiallagen in die Formteile eingelegt und mittels Klebstoff miteinander verbunden. Hierfür muss sich Fertigungspersonal beidseitig entlang der Formteile bewegen können. Die Schwenkeinrichtungen stellen dabei leider Hindernisse für das Fertigungspersonal dar. Häufig werden Plattformen für das Fertigungspersonal vorgesehen, auf denen sich das Fertigungspersonal in geeigneter Höhe bewegen kann, die es dem Fertigungspersonal möglich macht, über die Ränder der Formteile zu blicken und gegebenenfalls auch greifen zu können. Eine mittlere Plattform befindet sich dabei zwischen den nebeneinander angeordneten Formteilen. Weitere Plattformen sind auf der jeweils anderen Seite jedes Formteiles vorgesehen. For the production of the half-shells material layers are inserted into the moldings and bonded together by means of adhesive. For this purpose, manufacturing personnel must be able to move on both sides along the moldings. The pivoting devices are unfortunately obstacles for the manufacturing personnel. Frequently platforms for the manufacturing personnel are provided, on which the manufacturing personnel can move at a suitable height, which makes it possible for the manufacturing personnel to look over the edges of the molded parts and possibly also to be able to grip , A middle platform is located between the juxtaposed moldings. Other platforms are provided on the other side of each molding.
Auch bei der Nutzung von Plattformen sind die bekannten Schwenkeinrichtungen Hindernisse für das Fertigungspersonal. Die mittlere Plattform ist nämlich bei bekannten Formwerkzeuganordnungen im Bereich jeder Schwenkeinrichtung zumindest in einem Teilbereich über die Breite der Plattform unterbrochen. Das Fertigungspersonal muss zum Vorfertigen der Halbschalen wiederholt über die Schwenkeinrichtungen hinübersteigen oder Teile der Schwenkeinrichtungen seitlich umgehen. Dies ist umständlich, kostet Zeit und kann gegebenenfalls das Verletzungsrisiko beim Arbeiten erhöhen. Die Formwerkzeuganordnung kann dabei in der Regel nur auf einer dem ersten Formteil zugewandten Seite überwunden werden, wohingegen die weit emporragende Seite, welche beim Schwenken das zweite Formteil trägt, ein unüberwindbares Hindernis darstellen kann. Der Abstand zwischen den Formteilen muss daher ausreichend breit sein, was über den Schwenkradius die benötigte Höhe beim Schwenken des zweiten Formteiles bedingt.Even with the use of platforms, the known pivoting devices are obstacles for the manufacturing personnel. The middle platform is namely interrupted in known mold arrangements in the region of each pivoting device at least in a partial area over the width of the platform. The manufacturing personnel must repeatedly go beyond the pivoting devices for prefabricating the half-shells or sideways bypass parts of the pivoting devices. This is cumbersome, takes time and can possibly increase the risk of injury while working. The mold assembly can be overcome in the rule only on a side facing the first mold part, whereas the far upstanding side, which carries the second mold part during pivoting, can represent an insurmountable obstacle. The distance between the molded parts must therefore be sufficiently wide, which requires the required height when pivoting the second molded part over the pivot radius.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von Rotorblättern für Windkraftanlagen zu vereinfachen. The invention has for its object to simplify the production of rotor blades for wind turbines.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Formwerkzeuganordnung nach dem Anspruch 1 und mit einer Schwenkeinrichtung nach dem Anspruch 14. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The invention solves this problem with a mold assembly according to
Bei einer Formwerkzeuganordnung zum Herstellen von Rotorblättern für Windkraftanlagen, mit einem ersten Formteil zum Vorfertigen einer ersten Halbschale für ein Rotorblatt, mit einem zweiten Formteil zum Vorfertigen einer zweiten Halbschale für das Rotorblatt und mit wenigstens einer Schwenkeinrichtung, welche ein Stützteil und ein am Stützteil abgestütztes und um wenigstens eine Schwenkachse gegenüber dem Stützteil schwenkbares Schwenkteil aufweist, zum Schwenken des zweiten Formteiles mittels des Schwenkteiles um die Schwenkachse von einer Vorfertigungsposition neben dem ersten Formteil in eine Fügeposition, in welcher das zweite Formteil über dem ersten Formteil angeordnet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schwenkeinrichtung wenigstens ein Drehlager für eine gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles gegenüber den Formteilen aufweist. In a mold assembly for producing rotor blades for wind turbines, comprising a first molded part for prefabricating a first half-shell for a rotor blade, with a second molded part for prefabricating a second half-shell for the rotor blade and at least one pivoting device, which is a support member and a supported on the support member and has at least one pivot axis relative to the support member pivotable pivot member for pivoting the second molded part by means of the pivot member about the pivot axis of a prefabrication position next to the first molded part in a joining position in which the second molded part is disposed above the first molded part, the invention provides that the pivoting device has at least one pivot bearing for a common tilting movement of the support member and the pivoting member relative to the mold parts.
Die Erfindung hat erkannt, dass die wenigstens eine Schwenkeinrichtung trotz ihrer massiven Ausgestaltung und der hohen Kräfte, die beim Schwenken des Schwenkteiles wirken, nicht dauerhaft eine Position einnehmen muss, in welcher das Schwenken möglich ist, sondern beim Vorfertigen der Halbschalen weggekippt werden kann und dadurch kein Hindernis mehr oder nur ein vergleichsweise geringeres Hindernis für das Fertigungspersonal darstellt. Hierfür sieht die Erfindung das Drehlager für die Kippbewegung vor. The invention has recognized that the at least one pivoting device, despite its massive design and the high forces acting upon pivoting of the pivoting part, does not have to permanently assume a position in which the pivoting is possible, but can be tilted away during prefabrication of the half-shells and thereby is no longer an obstacle or just a comparatively minor obstacle for the manufacturing staff. For this purpose, the invention provides the pivot bearing for the tilting movement.
Dank der Erfindung kann das Schwenkteil auf der gesamten Breite zwischen den Formteilen bequem überwunden werden. Der Abstand zwischen den Formteilen kann daher vergleichsweise schmal vorgesehen sein. Dadurch wird eine vergleichsweise geringe Gesamthöhe der Formwerkzeuganordnung auch beim Schwenken des zweiten Formteils erreicht. Die Formwerkzeuganordnung kann daher auch in vergleichsweise niedrigen Fertigungshallen für die Fertigung von Rotorblättern eingesetzt werden.Thanks to the invention, the pivoting part can be easily overcome over the entire width between the moldings. The distance between the moldings can therefore be provided comparatively narrow. As a result, a comparatively small overall height of the molding tool arrangement is achieved even when the second molding is pivoted. The mold assembly can therefore be used in comparatively low production halls for the manufacture of rotor blades.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schwenkeinrichtung eingerichtet für die gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles zwischen einer aufgerichteten Position und einer niedergelegten Position des Stützteiles. Dadurch sind das Stützteil und das Schwenkteil ab einer bestimmten Höhe für die Vorfertigung der Halbschalen vollständig aus dem Weg geräumt. According to a preferred embodiment of the invention, the pivoting device is arranged for the common tilting movement of the support member and the pivoting part between an erect position and a lowered position of the support member. As a result, the support member and the pivoting part are completely eliminated from a certain height for the prefabrication of the half-shells out of the way.
Eine Kippachse für die gemeinsame Kippbewegung der Stützteile und des Schwenkteiles gegenüber den Formteilen verläuft insbesondere durch das Drehlager und ist die Drehachse des Drehlagers. Vorzugsweise liegt die Kippachse für die gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles gegenüber den Formteilen parallel zur Aufstandsfläche der Formwerkzeuganordnung auf dem Untergrund. Insbesondere erfolgt die Kippbewegung daher im Zwischenbereich zwischen den Formteilen in einer vertikal aufrecht stehenden Kippebene. Das Stützteil und das Schwenkteil können somit in Längsrichtung der Formteile zwischen den Formteilen in eine vergleichsweise niedrigere Position gekippt werden, über die das Fertigungspersonal sich leicht hinwegbewegen kann.A tilting axis for the common tilting movement of the support parts and of the pivoting part with respect to the molded parts runs in particular through the pivot bearing and is the axis of rotation of the pivot bearing. Preferably, the tilting axis for the common tilting movement of the support member and the pivoting member relative to the mold parts is parallel to the footprint of the mold assembly on the ground. In particular, the tilting movement therefore takes place in the intermediate region between the molded parts in a vertically upright tilting plane. The support member and the pivot member can thus be tilted in the longitudinal direction of the mold parts between the moldings in a relatively lower position over which the manufacturing personnel can easily move away.
Vorzugsweise liegt die Kippachse für die gemeinsame Kippbewegung der Stützteile und des Schwenkteiles gegenüber den Formteilen in einer Schwenkebene, die senkrecht von der Schwenkachse zur Schwenken des zweiten Formteiles durchstoßen wird. Dadurch bleibt auch das Stützteil trotz des Drehlagers für die Kippbewegung beim Schwenken des zweiten Formteiles stabil in seiner Position.Preferably, the tilting axis for the common tilting movement of the support members and the pivoting member relative to the mold parts in a pivoting plane which is pierced perpendicularly from the pivot axis for pivoting the second mold part. As a result, the support member remains stable in its position despite the pivot bearing for the tilting movement during pivoting of the second molded part.
Die Schwenkeinrichtung weist besonders bevorzugt ein Grundgestell auf, an welchem das Stützteil über das Drehlager gegenüber dem Grundgestell, insbesondere um die Kippachse, kippbar gehalten ist. Das Stützteil ist somit über das Drehlager gelagert und auf dem Grundgestell abgestützt. Das Grundgestell ist dabei relativ zum ersten Formteil fixiert. Insbesondere stehen sowohl das Grundgestell als auch das erste Formteil sowohl beim Vorfertigen der Halbschalen als auch beim Zusammenfügen der Halbschalen nebeneinander auf einem Untergrund, ohne dass ihre Relativposition verändert werden müsste. Es werden also nur Teile der Schwenkeinrichtung gekippt. The pivoting device particularly preferably has a base frame on which the supporting part is held tiltable via the pivot bearing relative to the base frame, in particular about the tilting axis. The support member is thus mounted on the pivot bearing and supported on the base frame. The base frame is fixed relative to the first molded part. In particular, both the base frame and the first molded part are adjacent to each other both on preforming the half-shells and when joining the half-shells on a substrate, without their relative position would have to be changed. So only parts of the pivoting device are tilted.
Vorzugsweise weist die Schwenkeinrichtung einen am Grundgestell angelenkten Hydraulikzylinder mit einem am Stützteil angelenkten Kolben zum Steuern der Kippbewegung des Stützteiles auf. Dank des Hydraulikzylinders können bei der Kippbewegung große Massen kontrolliert bewegt werden. The pivoting device preferably has a hydraulic cylinder articulated on the base frame with a piston articulated on the supporting part for controlling the tilting movement of the supporting part. Thanks to the hydraulic cylinder, large masses can be moved in a controlled manner during the tilting movement.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Formteil zumindest in der Vorfertigungsposition und zumindest in einer Richtung parallel zur Schwenkebene über das Schenkteil und das Stützteil auf dem Grundgestell abgestützt ist. Dadurch ist eine stabile Auflage für die zweite Halbschale in vertikaler Richtung gegeben. In one embodiment of the invention, it is provided that the second molded part is supported on the base frame at least in the prefabrication position and at least in one direction parallel to the pivot plane via the cast part and the support part. As a result, a stable support for the second half-shell is given in the vertical direction.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Formteil, insbesondere in der aufgerichteten Position des Stützteiles, zum Schwenken des zweiten Formteiles lösbar mit dem Schwenkteil verbindbar und für die gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles ganz oder teilweise vom Schwenkteil lösbar ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist das Stützteil daher bei Bedarf relativ zum ersten Formteil beweglich und nicht dauerhaft relativ zum ersten Formteil fixiert. Die Kippbewegung des Stützteiles mit dem Schwenkteil wird somit von der Lage des zweiten Formteiles und der Lage des ersten Formteiles entkoppelt. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the second molded part, in particular in the erected position of the support member, for pivoting the second molded part detachably connected to the pivot member and for the common tilting movement of the support member and the pivot member is wholly or partially detachable from the pivot member. In contrast to the prior art, the support member is therefore movable relative to the first mold part as needed and not permanently fixed relative to the first mold part. The tilting movement of the support member with the pivoting part is thus decoupled from the position of the second mold part and the position of the first mold part.
Vorzugsweise weist die Schwenkeinrichtung einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln des Schwenkteiles mit dem zweiten Formteil auf. Dank des Verrieglungsmechanismus ist das zweite Formteil sicher am Schwenkteil gehalten, insbesondere wenn das zweite Formteil mittels des Schwenkteiles verschwenkt wird. Dennoch kann leicht die Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles von den fest positionierten Formteilen entkoppelt werden. The pivoting device preferably has a locking mechanism for locking the pivoting part to the second molded part. Thanks to the Verrieglungsmechanismus the second molded part is securely held on the pivoting part, in particular when the second molded part is pivoted by means of the pivoting part. Nevertheless, the tilting movement of the support member and the pivoting member can be easily decoupled from the fixedly positioned moldings.
Die Formteile sind vorteilhafterweise parallel zueinander angeordnet. In der Vorfertigungsposition ist die Schwenkeinrichtung zumindest teilweise zwischen den Formteilen angeordnet und ist vorzugsweise wenigstens eine Arbeitsplattform mit feststehenden Stegabschnitten zumindest teilweise zwischen den Formteilen angeordnet. Die feststehenden Stegabschnitte sind durch Lücken für die Schwenkeinrichtungen voneinander beabstandet. Zum Überbrücken der Lücken sind vorzugsweise bewegliche Brückenabschnitte vorgesehen. Die Arbeitsplatzform weist daher vorzugsweise einen der jeweiligen Schwenkeinrichtung zugeordneten beweglichen Brückenabschnitt auf. The moldings are advantageously arranged parallel to each other. In the prefabrication position, the pivoting device is at least partially disposed between the mold parts and is preferably arranged at least partially a working platform with fixed web portions between the mold parts. The fixed web portions are spaced apart by gaps for the pivot means. For bridging the gaps preferably movable bridge sections are provided. The workstation shape therefore preferably has a movable bridge section assigned to the respective pivoting device.
Insbesondere in der niedergelegten Position des Schwenkteiles kann die Arbeitsplattform eine geschlossene Position einnehmen, in welcher die Arbeitsplattform durchgängig über das Schwenkteil hinweg begehbar ist. Weiter kann vorzugsweise die Arbeitsplattform eine geöffnete Position einnehmen, in welcher der bewegliche Brückenabschnitt gegenüber der Schwenkeinrichtung verschoben ist, um die Kippbewegung des Stützteiles zu ermöglichen. Das Fertigungspersonal kann sich somit im Wesentlichen ungehindert auf der Arbeitsplattform entlang der Formteile bewegen und von dort die Halbschalen vorfertigen. In particular, in the laid-down position of the pivoting part, the working platform can assume a closed position, in which the working platform can be walked on across the pivoting part. Furthermore, the working platform may preferably assume an open position in which the movable bridge section is displaced relative to the pivoting device in order to enable the tilting movement of the supporting part. The manufacturing personnel can thus move substantially unhindered on the work platform along the moldings and prefabricate the half-shells from there.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der bewegliche Brückenabschnitt derart mit dem Stützteil gekoppelt ist, dass durch die gemeinsame Kippbewegung des Stützteiles und des Schwenkteiles, insbesondere zwischen der niedergelegten Position und der aufgerichteten Position, der bewegliche Brückenabschnitt gegenüber der Schwenkeinrichtung auf der Arbeitsplattform verschoben wird und dadurch die Arbeitsplattform von der geschlossenen Position oder geöffneten Position in die jeweils andere Position überführt wird. Dank dieser Kopplung ist ein automatisiertes Öffnen und Schließen der für das Stützteil und das Schwenkteil vorgesehenen Lücke in der Arbeitsplattform möglich. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the movable bridge portion is coupled to the support member such that by the common tilting movement of the support member and the pivot member, in particular between the laid-down position and the erected position, the movable bridge portion relative to the pivoting device on the work platform is moved and thereby the work platform is transferred from the closed position or open position in the other position. Thanks to this coupling, an automated opening and closing of the space provided for the support member and the swivel part gap in the work platform is possible.
Die wenigstens eine Schwenkeinrichtung umfasst insbesondere mehrere gleichartige Schwenkeinrichtungen, die in Längsrichtung der Formteile verteilt angeordnet sind. Dabei sind vorzugsweise die Schwenkeinrichtungen dazu ausgebildet, die Schwenkbewegung aller Schwenkteile um dieselbe Schwenkachse durchzuführen. Die Schwenkachse zum Schwenken des zweiten Formteiles liegt bevorzugt parallel zur Aufstandsfläche der Formwerkzeuganordnung auf dem Untergrund. Vorzugsweise können die Schwenkeinrichtungen hierfür angesteuert werden, gleichzeitig die Schwenkbewegung durchzuführen. Insbesondere ist eine gleichzeitige Ansteuerung entsprechender Kolben, die zum Schwenken der Schenkteile gegenüber den Stützteilen vorgesehen sind, vorgesehen. Durch die vielfache Abstützung der Formteile ist die Länge der Formteile und damit die Länge der herzustellenden Rotorblätter zumindest durch die Formwerkzeuganordnung praktisch kaum limitiert. Ein gleichmäßiges und spannungsarmes Schwenken der Halbschalen ist daher möglich. The at least one pivoting device comprises in particular a plurality of identical pivoting devices, which are arranged distributed in the longitudinal direction of the molded parts. In this case, preferably, the pivoting means are adapted to perform the pivotal movement of all pivoting parts about the same pivot axis. The pivot axis for pivoting the second mold part is preferably parallel to the footprint of the mold assembly on the ground. Preferably, the pivoting devices can be controlled for this purpose, at the same time perform the pivoting movement. In particular, a simultaneous control of corresponding pistons, which are provided for pivoting the Schenkteile against the support members provided. Due to the multiple support of the molded parts, the length of the molded parts and thus the length of the rotor blades to be produced is practically hardly limited, at least by the molding tool arrangement. A uniform and low-tension pivoting of the half-shells is therefore possible.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen, aus der Zeichnung und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Further embodiments will become apparent from the claims, from the drawing and from the following description of an embodiment shown in the drawing. In the drawing show:
Die mittlere Arbeitsplattform
Die Schwenkeinrichtung
Die Schwenkeinrichtung
Die Schwenkeinrichtung
Nach dem Verbinden der Halbschalen wird das zweite Formteil
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.All the features mentioned in the preceding description and in the claims can be combined in any selection with the features of the independent claims. The disclosure of the invention is thus not limited to the described or claimed combinations of features, but all meaningful combinations of features within the scope of the invention are to be regarded as disclosed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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