KR20110002714U - 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 형상 조절 장치 - Google Patents

풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 형상 조절 장치 Download PDF

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Abstract

풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치로서, 상기 측면 조절 장치는 몰드의 플랜지에 제공되며, 측면 조절 장치는 상측 부분 및 하측 베이스를 포함하며, 하측 베이스는 몰드 프레임상에 고정되고, 상측 부분은 블레이드 폭방향에 실질적으로 평행한 방향으로 하측 베이스 위를 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치가 제공된다. 풍력 터빈 블레이드 몰드용의 이러한 개량된 측면 형상 조절 장치에 의하면, 몰드 폭을 용이하고 보다 효율적으로 조절할 수 있는 한편, 몰드가 블레이드 길이방향으로 용이하게 팽창할 수 있다.

Description

풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 형상 조절 장치{WIND TURBINE BLADE MOULD SIDE SHAPE ADJUSTMENT DEVICE}
본 고안은 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 형상 조절 장치에 관한 것이다.
종래에, 블레이드 제조자는 블레이드 몰드 쉘이 작은 변형을 받는데 이러한 변형은 블레이드의 제조 수량의 증가에 따라 점점 블레이드 형상에 있어서의 주요 에러가 된다는 문제를 갖고 있었다. 이러한 변형은 몰드가 일부 압력 또는 하중하에 있을 때 가열 및 냉각의 사이클에 의해 야기된다. 기본적으로, 많은 블레이드가 제조됨에 따라, 몰드 쉘은 형상을 벗어나 서서히 신장되게 된다. 2개의 스팬방향(spanwise) 에지가 강한 강철 백킹 프레임(backing frame)에 의해 수직으로 지지되므로, 이러한 변형은 블레이드 몰드의 단면 형상에서 압도적으로 발생한다.
일찍이, 본 출원인에 의해, 쉘 표면에 제공되고 이 쉘 표면에 수직으로만 조절을 제공하는 중앙 형상 조절 장치(center shape adjustment device)와, 몰드의 스팬방향 플랜지에 제공되고 쉘 표면에 수직으로 및 수평으로 조절을 제공하는 플랜지 형상 조절 장치(flange shape adjustment device)를 갖는 몰드를 제공하는 것이 제안되어 왔다. 특히, 중앙 형상 조절 장치 및 플랜지 형상 조절 장치는 나사식 조절 장치를 포함한다. 제안된 조절 장치는 형상 조정을 신속하고 용이하게 하는 목적을 달성하고 있지만, 일부 예기치 못한 단점으로 문제가 생겼다.
(1) 상측 몰드를 턴 오버(turn over)할 때, 쉘은 폭방향으로 다소 자유롭게 이동하는 경향이 있다. 이것은 쉘의 원치 않는 형상 변형을 야기할 수 있다.
(2) 몰드 프레임과 몰드 쉘 사이의 턴버클(turnbuckle) 장치와 같은 나사식 조절 장치에 일부 슬랙(slack)이 있다. 이것은 2개의 몰드 사이의 조인트에 갭을 야기하여 규제하는 것을 어렵게 한다.
또한, 실험에 의해 하기와 같은 것을 알아냈다.
(1) 몰드 표면에 대해 수직방향으로의 몰드 형상의 조절은 몰드의 중간 영역에서 상당히 요구된다.
(2) 몰드 표면에 대해 수직방향으로의 몰드 형상의 조절은 몰드의 에지에서는 통상 요구되지 않는다. 그러나, 몰드 표면에 대해 평행방향(예를 들어, 수평방향)으로의 조절은 여전히 몰드의 폭을 규제하는데 중요하다.
따라서, 전술한 종래 디자인이 몰드 중간 영역에 상당히 적합하지만, 새로운 측면 형상 조절 장치가 몰드 에지 또는 플랜지 영역에 요구된다고 본 고안자는 판단하였다.
본 고안의 목적은 이러한 개량된 조절 실행을 위한 측면 형상 조절 장치를 제공하는 것이다.
본 고안에 따르면, 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치로서, 상기 측면 조절 장치는 몰드의 플랜지에 제공되며, 측면 조절 장치는 상측 부분 및 하측 베이스를 포함하며, 하측 베이스는 몰드 프레임상에 고정되고, 상측 부분은 블레이드 폭방향에 실질적으로 평행한 방향으로 하측 베이스 위를 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치가 제공된다.
풍력 터빈 블레이드 몰드용의 이러한 개량된 측면 형상 조절 장치에 의하면, 몰드 폭을 용이하고 보다 효율적으로 조절할 수 있는 한편, 몰드가 블레이드 길이방향으로 용이하게 팽창할 수 있다. 이러한 측면 형상 조절 장치는 몰드 폭방향으로의 제어된 조절과 함께 몰드 길이방향으로의 자유로운 이동을 허용할 수 있다. 본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 몰드 표면에 수직인 방향으로의 조절은 통상 필요하지 않지만, 여전히 작은 조절이 불편하기는 하지만 가능하며, 이러한 조절은 심의 삽입 또는 제거에 의해 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하측 베이스는 상자 형상을 가지고, 몰드 프레임상에 고정되며, 상측 부분은 하측면상에 너트 블록을 갖는 슬라이딩 상측 플레이트를 구비하고 상측면상에 몰드 쉘을 위한 지지부를 구비하며, 너트 블록은 하측 베이스의 상측 플레이트의 대응 개구부내로 끼워맞춰지고, 이러한 개구부는 몰드의 폭방향으로 슬라이딩 상측 플레이트의 자유로운 이동을 허용한다.
일 실시예에 따르면, 몰드의 폭방향에 실질적으로 평행하게 조절 볼트가 배치되며, 이러한 조절 볼트는 하측 베이스의 일측면, 너트 블록 및 하측 베이스의 타측면을 관통하며, 조절 볼트를 회전시킴으로써 조절력이 제공되고, 이러한 조절력은 너트 블록상에 작용한다.
일 실시예에 따르면, 슬라이딩 상측 플레이트는 이 슬라이딩 상측 플레이트의 슬롯에 안착되는 로킹 볼트에 의해 양측부에서 추가로 고정되며, 슬라이딩 상측 플레이트의 슬롯은 몰드의 폭방향으로의 자유로운 이동을 허용하며, 로킹 볼트는 조절 동안에 블레이드의 폭방향으로만 슬라이딩 상측 플레이트를 안내하도록 제공된다.
일 실시예에 따르면, 너트 블록 및 로킹 볼트는 상측 부분의 모든 이동을 저지하도록 조여질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 조절 볼트는 축방향으로 이동하지 않고 회전만 한다.
일 실시예에 따르면, 로킹 볼트는 조절후에 조여질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 몰드 표면에 대해 수직방향으로의 조절을 제공하도록, 상측 부분과 하측 베이스 사이에 심이 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상측 부분은 몰드 쉘이 길이방향으로 자유롭게 팽창할 수 있게 하는 슬라이딩 메커니즘을 구비한다.
이하, 본 고안은 비제한적인 예로서 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 측면 형상 조절 장치를 구비한 풍력 터빈 블레이드 몰드의 단부도,
도 2는 도 1의 하나의 측면 형상 조절 장치를 도시하는 확대도,
도 3은 도 2의 측면 형상 조절 장치를 도시하는 분해 사시도,
도 4는 측면 형상 조절 장치의 상측 부분을 도시하는 다른 분해 사시도,
도 5는 측면 형상 조절 장치의 하측 베이스를 도시하는 분해 사시도.
도 1은 상측 몰드 프레임(3)에 의해 지지되는 상측 몰드 쉘(1) 및 하측 몰드 프레임(4)에 의해 지지되는 하측 몰드 쉘(2)을 포함하는 풍력 터빈 블레이드 몰드를 도시한다. 각각의 상측 몰드 프레임(3) 및 하측 몰드 프레임(4)에는, 몰드의 형상을 조절하기 위한 한쌍의 측면 형상 조절 장치(5)가 제공된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 측면 형상 조절 장치의 비제한적인 예를 상세하게 설명한다. 간략화를 위해, 측면 형상 조절 장치 모두가 동일하므로, 하나의 측면 형상 조절 장치만을 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드 쉘은 그 플랜지(6)에서 측면 형상 조절 장치(5)에 의해 지지된다. 측면 형상 조절 장치(5)는 주로 상측 부분(13) 및 하측 베이스(11)를 포함한다.
도 5에 도시되 바와 같이, 하측 베이스(11)는 상자 형상을 가지며, 프레임 튜브(10)상에 고정된다. 하측 베이스(11)는, 하나의 직사각형 튜브를 절반으로 절단하여 채널형 부재(23)를 형성하고, 상부에 상측 플레이트(21)를 용접하고 양단부에 2개의 단부 캡(24)을 용접하여 제조되어, 저가로 제조될 수 있다. 직사각형 튜브 원재료의 이상적인 크기는 100㎜×100㎜×5㎜이다. 상측 플레이트(21)의 두께는 바람직하게 8㎜ 내지 15㎜이다.
상측 부분(13)은 다월 핀(dowel pin; 20)에 의해 그 하측면의 중앙부에 너트 블록(nut block; 17)이 고정된 슬라이딩 상측 플레이트(14)를 포함하고, 그 상측면상에 몰드 쉘을 위한 지지부를 포함한다.
상측 부분(13) 및 하측 베이스(11)는 하기와 같이 조립된다. 슬라이딩 상측 플레이트(14)는 하측 베이스(11)의 상측 플레이트(21)상에 배치되고, 너트 블록(17)은 상측 플레이트(21)의 대응 개구부내로 끼워맞춰지고, 이러한 개구부는 몰드의 폭방향으로 슬라이딩 상측 플레이트(14)의 자유로운 이동을 허용하지만, 너트 블록(17)은 단단히 조여져서 모든 이동이 저지될 수 있다. 조절 볼트(9)는 몰드의 폭방향에 실질적으로 평행하게 배치되고, 몰드 쉘의 폭을 넓히거나 좁히는 역할을 한다. 조절 볼트(9)는 하측 베이스(11)의 일측면상의 나사 구멍, 너트 블록(17)의 나사 구멍, 및 하측 베이스(11)의 타측면상의 다른 나사 구멍을 관통한다. 그리고, 조절 볼트(9)는 하측 베이스(11)의 외부에서 로크 너트(lock nut; 18)에 의해 체결된다. 유리하게는, 로크 너트(18)는 나사 로킹 접착제로 고정될 수 있다. 조절 볼트(10)의 적절한 크기는 M10이다.
또한, 슬라이딩 상측 플레이트(14)는 그 슬롯에 안착하는 2개 또는 4개의 로킹 볼트(8)에 의해 양측부에서 추가로 고정되며, 슬라이딩 상측 플레이트(14)의 슬롯은 도 2에 이중 화살표(A)로 도시된 바와 같이 몰드의 폭방향으로의 자유로운 이동을 허용하지만, 슬라이딩 상측 플레이트(14)는 단단히 조여져서 모든 이동이 저지될 수 있다. 로킹 볼트(8)는 조절 동안에 슬라이딩 상측 플레이트(14)를 안내하도록, 또한 회전, 비뚤어짐(skewing), 또는 블레이드 폭방향 이외의 다른 이동을 방지하도록 제공된다. 로킹 볼트(8)는 하측 베이스(11)의 상측 플레이트(21)의 대응 개구부를 통과하여, 하측 베이스(11) 내측에서 2개의 로킹 너트(22)로 조여진다. 이러한 로킹 볼트는 이상적으로 M10 내지 M16의 크기를 갖는다.
이와 같이 상측 부분(13) 및 하측 베이스(11)를 조립하면, 상측 부분(13)은 몰드를 지지하고, 조절 볼트(9) 및 슬롯에 의해 하측 베이스(11) 위를 블레이드의 폭방향으로 자유롭게 슬라이딩한다. 조절력은 조절 볼트(9)를 회전시킴으로써 제공되고, 너트 블록(17)상에 작용한다. 조절 볼트(9)는 실질적으로 축방향으로 이동하지 않고 단지 회전만 하는 스크루 또는 나사 바아일 수 있다. 로킹 볼트(8)는 조절후에 조여질 수 있어서, 임의의 우연한 재조정을 방지하고 몰드가 회전하거나 턴 오버할 때 하중에 견디는 조절 장치의 능력을 크게 증대시킬 수 있다.
유리하게는, 심(16)은 슬라이딩 상측 플레이트(14)와 하측 베이스(11) 사이에 설정되어, 몰드 표면에 대해 수직방향으로 작은 조절을 제공할 수 있다.
예를 들어 강철로 이루어진 원형 튜브(7)는 몰드 쉘을 지지하기 위해 슬라이딩 상측 플레이트에 직접 용접될 수 있다. 원형 강철 튜브(7)의 직경은 이상적으로 40㎜ 내지 60㎜이어야 한다. 선택적으로, 몰드 쉘은 상측 플레이트(21)와 원형 강철 튜브(7) 사이의 슬라이딩 메커니즘을 제공함으로써 도 3에서 이중 화살표(B)로 도시된 바와 같은 길이방향으로 자유롭게 팽창할 수 있다. 이러한 경우에, 슬라이딩 상측 플레이트(14)의 상측면상의 지지부는 그와 일체형인 중앙 플레이트 및 2개의 C자형 홀더(19)를 포함한다. 유리하게는, 슬라이딩 메커니즘은 예를 들어 강철로 이루어지고 각각 약 20㎜의 직경을 갖는 2개의 바아(12)를 사용함으로써 구성되며, 이들 바아(12)는 유사한 크기의 구멍을 갖는 중앙 플레이트에서 슬라이딩하고 양단부가 C자형 홀더(19)에 용접된다. 다음에, 이들 C자형 홀더(19)는 몰드 쉘을 지지하는 원형 강철 튜브(7)에 용접된다. 길이방향의 자유로운 슬라이딩을 일시적으로 저지하기 위해, 로킹 키(locking key; 15)가 2개의 C자형 홀더(19) 사이에 제공될 수 있다.
개수가 더 많거나 또는 적은 로킹 볼트, 상이한 형상의 하측 베이스, 폭방향 조절을 위한 상이한 종류의 나사 바아, 혹은 길이방향으로의 몰드 이동을 위한 다양한 슬라이딩 부분을 갖는 다른 실시예가 고려될 수 있다. 대안적으로, 측면 형상 조절 장치는 길이방향으로 자유롭게 이동하는 특징을 갖지 않고 구성될 수도 있다. 또한, 폭방향 조절을 위해 체결 조절 볼트 또는 나사 바아 대신에 각 측면에 하나씩 2개의 조절 볼트를 사용하는 것도 가능하다. 측면 형상 조절 장치는 또한 다양한 중간 형상 조절 장치와 조합하여 사용될 수도 있다.
본 기술분야에 숙련된 자는 본 고안의 범위내에서 많은 변형을 고려할 수 있다. 이러한 변형은 모두 첨부된 특허청구범위에 규정된 본 고안의 범위내에 있는 것이다.
1 : 상측 몰드 쉘 2: 하측 몰드 쉘
3 : 상측 몰드 프레임 4 : 하측 몰드 프레임
5 : 측면 형상 조절 장치 6 : 플랜지
8 : 로킹 볼트 9 : 조절 볼트
11 : 하측 베이스 13 : 상측 부분
14 : 슬라이딩 상측 플레이트 16 : 심
17 : 너트 블록 21 : 상측 플레이트

Claims (9)

  1. 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치에 있어서,
    상기 측면 조절 장치는 몰드의 플랜지에 제공되며, 상기 측면 조절 장치는 상측 부분 및 하측 베이스를 포함하며, 상기 하측 베이스는 몰드 프레임상에 고정되고, 상기 상측 부분은 블레이드 폭방향에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 하측 베이스 위를 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하측 베이스는 상자 형상을 가지고, 몰드 프레임상에 고정되며, 상기 상측 부분은 하측면상에 너트 블록을 갖는 슬라이딩 상측 플레이트를 구비하고 상측면상에 몰드 쉘을 위한 지지부를 구비하며, 상기 너트 블록은 상기 하측 베이스의 상측 플레이트의 대응 개구부내로 끼워맞춰지고, 상기 개구부는 상기 몰드의 폭방향으로 상기 슬라이딩 상측 플레이트의 자유로운 이동을 허용하는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드의 폭방향에 실질적으로 평행하게 조절 볼트가 배치되며, 상기 조절 볼트는 상기 하측 베이스의 일측면, 상기 너트 블록 및 상기 하측 베이스의 타측면을 관통하며, 상기 조절 볼트를 회전시킴으로써 조절력이 제공되고, 상기 조절력은 상기 너트 블록상에 작용하는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상측 플레이트는 상기 슬라이딩 상측 플레이트의 슬롯에 안착되는 로킹 볼트에 의해 양측부에서 추가로 고정되며, 상기 슬라이딩 상측 플레이트의 슬롯은 상기 몰드의 폭방향으로의 자유로운 이동을 허용하며, 상기 로킹 볼트는 조절 동안에 블레이드의 폭방향으로만 상기 슬라이딩 상측 플레이트를 안내하도록 제공되는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 너트 블록 및 로킹 볼트는 상기 상측 부분의 모든 이동을 저지하도록 조여질 수 있는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 조절 볼트는 축방향으로 이동하지 않고 회전만 하는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 로킹 볼트는 조절후에 조여질 수 있는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    몰드 표면에 대해 수직방향으로의 조절을 제공하도록, 상기 상측 부분과 상기 하측 베이스 사이에 심이 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상측 부분은 몰드 쉘이 길이방향으로 자유롭게 팽창할 수 있게 하는 슬라이딩 메커니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는
    풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 조절 장치.
KR2020100009480U 2009-09-10 2010-09-09 풍력 터빈 블레이드 몰드 측면 형상 조절 장치 KR200480660Y1 (ko)

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