TWI832221B - 適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體上之預製件建造材料的烘箱 - Google Patents
適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體上之預製件建造材料的烘箱 Download PDFInfo
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Abstract
一種烘箱,適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體(4)上之預製件建造材料(5),具有外殼(15),適於收容數個有蓋的模具載體(4),且具有用於裝載及卸載模具載體(4)的可關閉之前開口(10)及可關閉的後開口(11),其中外殼(15)包含數個佈置在不同之高度的收容手段(20),每一個收容手段(20)適於收容至少一個模具載體(4),且具有數個加熱手段(24),分配至垂直相鄰之模具載體(4)之間的數個中間空間(23)以及頂部及底部模具載體(4)下方及/或上方的空間(23),且適於加熱預製件建造材料(5)。
Description
本發明有關適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體上之預製件建造材料的烘箱。
如眾所周知,風力渦輪機尤其包含附接至輪轂之數個渦輪機葉片。此等葉片與風相互作用,使得輪轂旋轉。發電機耦接至藉由旋轉輪轂所驅動的輪轂。現今渦輪機之渦輪機葉片在長度及寬度中具有很大尺寸。因此,它們的製造係困難的,因為需要處理大部件。用於生產此等大型葉片之一種技術使用預製件,此等預製件係使用於建造各自葉片殼體的預製較小之葉片部件。這些預先製造的預製件係根據所要求之葉片的整體幾何形狀來佈置及對齊,且最後分別嵌入纖維墊及樹脂等進行連接,用於製造最終之大型葉片或葉片部件。
通常具有輕微彎曲的例如長度為10-12米且例如寬度為3-5米之幾何形狀的每一個預製件係在特定模具中預先製造。模具包含各自之形成部件,其中佈置像纖維墊及結合劑的預製件建造材料、與可選之核心元件。這些元件係藉由施加真空來固定於各自的模具部件中,此模具部件具有與所要求之葉片幾何形狀對應的界定幾何形狀,且因此在大多數案例中為托盤狀。為了此固定,預製件建造元件用例如箔材覆蓋,以致可將真空施加至箔材與模具部件之間的空間,而建造元件佈置於此空間中。之後,向建造元件供應熱量,以便熔化部分定位的結合劑,用於藉由將纖維墊及核心元件膠黏在藉由熔化之結合劑所提供的結合劑基質中來部分地固定它們。於此加熱操作之後,預製件需要冷卻至室溫,此後它將足夠穩定,以藉由起重機設備或任何另一可比較的處理或舉升手段、通常是真空吸力舉升設備來處理。
此種生產預製件之方式係相當麻煩。使用於生產預製件的模具在它們之設置中係非常複雜,尤其是當每一個模具中都需要提供加熱及冷卻系統時。這使得模具非常昂貴,考慮到大量的分開模具係需要的,因為通常需要至少20或更多之預製件,用於生產葉片或葉片部件。再者,由於為預製件的各自幾何形狀而設計各模具之幾何形狀,當預製件的幾何形狀將改變時,需要模具之大量返工,亦需要對加熱及冷卻設備進行匹配。
再者,由於加熱及冷卻處理都是用預製件建造材料、也就是佈置在模具中的熱預製件所預形成,而模具被佔用。由於加熱及冷卻過程花費相當長之時間,整個模具在這些持久的程序期間被堵塞,而生產率係極低。由於模具不能被預熱,這是甚至加強。溫度處理需要從室溫開始,因為所有建築元件都需要在它們的真空固定之前分開地佈置於模具中,此後可開始加熱。再者,其係需要將熱預製件冷卻至室溫,以便用舉升設備處理此熱預製件來確保其穩定性。再者,佔用各自模具期間的時間甚至可延長,因為有時候預製件於其冷卻之後不會立即移除,而是在模具中保留一定時間,如果沒有給與儲存能力。
最後,於將預製件抬舉出模具之後,其係需要徹底清洗模具表面供下一製造製程,此清洗步驟亦花費其時間。直至完成此清潔步驟之前,模具仍然不能使用。
因此,本發明之目的係提供改進之可能性,用於加熱佈置在模具中的預製件建造材料。
為了解決此問題,本發明提出適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體上之預製件建造材料的烘箱,具有外殼,適於收容數個有蓋的模具載體,且具有用於裝載及卸載模具載體的可關閉之前開口及可關閉的後開口,其中外殼包含數個佈置在不同之高度的收容手段,每一個收容手段適於收容至少一個模具載體,且具有數個加熱手段,分配至垂直相鄰的模具載體之間的數個中間空間以及頂部和底部模具載體下方及/或上方的空間,且適於加熱預製件建造材料。
本發明提出一種特定之烘箱,其專門設計成首先收容數個薄、板狀模具載體,其中每一個模具載體都設有或覆蓋有各自的建造材料,此材料較佳係真空固定式佈置在載體上。模具載體係佈置於各自之收容手段上,此等收容手段係垂直地彼此上下佈置,以致各自的模具載體亦垂直地彼此上下佈置,而在兩個相鄰或鄰近的模具載體之間具有一定的距離、也就是中間空間。每一個收容手段係適於收容至少一個板狀模具載體,其通常具有例如10-12米之長度。但是,如果相應地調整烘箱的尺寸,其係亦可能例如沿著它們之縱軸水平彼此相鄰地佈置這些模具載體的其中兩個。其次,烘箱係設有各自之加熱手段,此等加熱手段係分開地分配至兩個垂直地相鄰或鄰近的模具載體之間的每一個中間空間、以及在底部或最低模具載體下方之空間與最高或頂部模具載體上方的空間。烘箱中之整個空間係藉由各自之板狀模具載體分隔成各自的較小空間,因為收容手段較佳係佈置於垂直之外殼側壁處,以致各自的模具載體從一側壁延伸至另一側壁,且幾乎從裝載端延伸至卸載端。加熱手段係適於加熱各自模具載體上方及下方之各自空間,以致加熱建造材料,以便熔化用於將像纖維墊或核心元件等的各自建造材料固定在一起之結合劑。由於加熱手段係分開地分配至各自空間,並因此分開地分配至各自模具載體,所有模具載體都被均勻地加熱。較佳係藉由共用的控制手段來控制加熱手段,以致此溫度就可遍及烘箱空間、也就是在各自之較小空間內保持恒定。
本發明的烘箱係基於新模具設計之理念。每一個使用於製備預製件建造材料的模具包含模具底座、例如框架,相當薄之板狀模具載體係可移除地附接至此模具底座。此模具載體界定最終建造的預製件之形式或幾何形狀,且因此可為開槽狀或不管需要什麼預製件幾何形狀。此新的模具設計允許將預製件建造材料佈置在可運輸之模具載體上,以將其固定於模具載體上,並將可運輸的模具載體從框架狀模具底座移除,新的板狀模具載體可附接至此模具底座,用於再次佈置新的預製件建造材料。覆蓋有預製件建造材料之模具載體可接著被運輸至烘箱並裝載至烘箱,其中取決於收容手段的數量,可將更多數量之分開模具載體可裝載到烘箱。例如,烘箱可包含3-8個收容手段,取決於模具載體的幾何形狀、也就是它們之橫截面幾何形狀及兩個相鄰模具載體之間的必要距離。
如所論及,本發明之烘箱允許收容具有附接的預製件建造材料之較大數量的模具載體,且係分開之加熱裝置,其與模具本身沒有任何機械式關係。它僅只使用於加熱建造材料。因此,烘箱可被預熱,以致其係持續地保持在各自的製程溫度上。由於數個具有建造材料之板狀或盤狀模具載體可同時佈置在烘箱中,它們可全部被同時加熱,這有利於升高整個製造製程的能力及產量。例如,建造材料被加熱至例如80°-100°C之溫度,其中,如所論及,此加熱係藉由各自的控制手段所控制。
根據第一實施例,每一個加熱手段可為熱空氣加熱手段,包含數個加熱空氣入口及數個加熱空氣出口,用於提供經過各自空間之加熱氣流。在此替代方案中,此加熱係用吹入及抽出烘箱腔室的回火空氣(tempered air)來實現。為了實現這一點,設置分配至各自的空間之各自的進氣口及出氣口,以致每一個各自之空間係提供有其分開的氣流。熱空氣係於各自之加熱裝置中回火,各自的空氣管道係連接至加熱裝置,空氣係藉由空氣管道分佈至各自之進氣口,且從烘箱腔室抽出的空氣藉由空氣管道被引導回用於再次回火。這允許在封閉之迴路中循環暖氣或熱空氣,並輕易地將烘箱腔室維持於所需的恆定溫度上,以致當裝載新載體時,由於烘箱未被冷卻,因此沒有需要用於加熱腔室之溫度上升。
關於入口及出口的佈置,數個替代方案係可行的。根據第一個替代方案,每一個加熱手段包含數個佈置在外殼之一側壁處的加熱空氣入口,及佈置於外殼之相反側處的數個加熱空氣出口,而允許橫向氣流,入口及出口佈置成一排且分配至各自之空間。烘箱本身為長方形,具有例如12-15米的長度及例如3-6米之寬度,取決於板狀或盤狀載體的大小。在側壁處之入口及出口的佈置允許橫向之氣流。較佳的是,入口係與出口相反地佈置,允許從入口至出口的直接氣流。當然,於側壁上設置相應較大數量之入口及出口,具有分配至共用空間的佈置成一排、較佳係在等距離佈置中之入口及出口。
於第二個替代方案中,每一個加熱手段可包含佈置在外殼的一端之數個加熱空氣入口及佈置於外殼的另一端之數個空氣出口,允許縱向的氣流,入口及出口被分配至各自空間。在此,所有入口都接近前開口或後開口之任一者佈置,而所有出口則分別接近另一端開口佈置。因此,回火的空氣係於一端吹入烘箱腔室,且在另一端從烘箱腔室抽出,而實現經過每一個各自空間的縱向氣流。例如,其係可能將兩個、三個或四個入口水平地並排佈置,並分配至每一個各自空間,而各自數量之出口亦水平地並排佈置並分配至各自空間。這允許將足夠高量的熱空氣導入室內,並從此室抽出對應量之空氣。
根據第三個替代方案,加熱手段包含佈置在外殼的一側壁之數個第一加熱空氣入口及佈置於外殼的相反側壁之數個第一加熱空氣出口,允許橫向的氣流,其中第一入口及第一出口佈置在外殼之兩端,實現兩個第一加熱區,且其中加熱手段包含佈置成較接近外殼的一端之數個第二加熱空氣入口及佈置成較接近外殼的另一端之數個第二加熱空氣出口,允許縱向的氣流並實現第二中間加熱區,第一及第二入口及出口分配至各自空間。此實施例結合橫向及縱向氣流。第一入口及出口之佈置允許於腔室兩端實現兩個分開的加熱區。在這些第一個加熱區中,實現橫向氣流,因為入口及出口係彼此相反地佈置。佈置第二入口及出口,以於第一區之間的第二中間區中實現縱向氣流。為了實現這一點,較佳佈置在外殼之兩個垂直側壁處且彼此相反的進氣口係接近第一加熱區之其中一者佈置,而較佳亦佈置於彼此相反的兩個相反側壁處之第二出口係較接近另一個第一加熱區佈置。例如,從烘箱的縱向觀看,每一個加熱區可具有例如2米之長度,而中間的第二加熱區具有8米之長度,而具有12米的完整腔室長度。
第一及第二加熱區較佳係藉由各自之分開手段所分開,以致各自的氣流不會相互作用。此分開手段例如可為氣簾,其係藉由各自之小型氣簾入口及出口所實現,其在兩個垂直側壁處可具有縱向狹縫噴嘴的大小,以致可於每一個空間中實現各自之尖銳及細長的氣簾。經過在一側壁之噴嘴,氣簾被吹入腔室內,而於相反側壁處的噴嘴,氣簾被抽出此腔室。每一個氣簾肯定是在橫向中實現。於此氣簾分開手段之替代方案中,分開手段亦可藉由撓性機械式幕簾來實現,此等機械式幕簾係分配至每一個空間,且較佳係可移除的。這些機械式幕簾例如可藉由數個相鄰之層片來實現,如果其係期望具有不分開的烘箱腔室,當其係需要打開每一個幕簾時,此等層片例如可被推至一側壁。當烘箱中之溫度較佳係在80°-100°C之間時,這些機械撓性幕簾可藉由各自的聚合物幕簾、也就是由各自之耐熱聚合物所製成的聚合物層片來實現。
上述替代方案都包含作為回火空氣加熱手段來實現之加熱手段。根據第二實施例,加熱手段亦可實現為包含佈置於各自空間中的數個加熱元件。每一個可控制之加熱元件本身生成各自的熱量,以致各自之加熱係在烘箱腔室本身中產生。沿著各自空間的長度,佈置足夠數量之分開的加熱元件,以便遍及整個空間提供恆定之加熱,以致建造材料可被帶至每一個區段中的恆定溫度。
作為加熱元件,可使用諸多元件。根據第一個替代方案,加熱元件可為輻射加熱元件。此輻射加熱元件發出允許加熱各自之建造材料的輻射。較佳的是,加熱元件係紅外線輻射或紫外線輻射加熱元件。較佳係佈置這些輻射元件,使得它們直接輻射在各自模具載體之上側上,建造材料佈置於此。
在第二個替代方案中,加熱元件亦可為電阻加熱元件。此元件係藉由電流所加熱,其係因此連接至各自的電源。亦可佈置這些加熱元件,使得它們將所發出之熱量集中朝每一個載體的上側及因此朝建造材料。可替代地,電阻加熱元件亦可佈置接近每一個模具載體之底側,以致亦從下方加熱模具載體。當然可以將加熱元件佈置於各自空間中,集中在載體的上側,並將加熱元件佈置於下方空間中,並佈置接近每一個載體之底側,以致從兩模具載體側面實現加熱。各自電阻加熱元件例如可實現為各自的導線或類似物,它們可佈置在所期望之幾何形狀中。
輻射元件或電阻元件係以需要的數量佈置於各自空間內,在腔室之縱向中一接一地觀看,以便確保遍及整個空間、也就是腔室的恆定溫度分佈。
最後,當然其係可能具有不同類型之加熱元件、亦即輻射加熱元件及電阻加熱元件。因此,每一個加熱手段包含輻射加熱元件及電阻加熱元件兩者。例如,輻射加熱元件佈置於預製件建造材料上方的空間內,並從上方朝其加熱,而電阻加熱元件佈置在各自之模具載體下方,用於從下方加熱模具載體。
可替代地或除此之外,加熱手段亦可包含熱空氣加熱手段及加熱元件兩者,無論它們是什麼類型。因此,此實施例將熱空氣加熱與例如電阻元件加熱結合起來,用熱空氣加熱各自的空間,而電阻元件佈置在每一個模具載體下方,主要用於加熱模具載體以及通過模具載體加熱佈置在其上之建造材料。
如所論及,烘箱包含前開口及後開口,允許將模具載體裝載進入烘箱及卸載出烘箱。較佳的是,每一個開口係可藉由門件、尤其是捲簾門件所關閉,此門件允許幾乎從環境環境密封腔室。這允許將腔室內之溫度完美地維持於恆定水平上。
在這方面,當於前開口及後開口處設置用於實現各自氣簾的手段時係有利的。這些氣簾在前開口及後開口處提供屏障,當各自開口例如藉由打開各自門件被打開時,當施行裝載或卸載過程時,此屏障防止熱氣流出烘箱腔室。當開口將因為用別的方法被打開時,僅只可設置此各自之氣簾,當烘箱關閉時,就不需要此種氣簾。較佳地係,這些氣簾、就像作用為分開手段的氣簾係藉由從空氣加熱裝置所提供之各自熱空氣來實現。控制氣流的控制器適於控制管道系統或迴路內之各自閥門或類似者,以便據此將空氣分佈至需要之處。
如所論及,烘箱包含各自的收容手段,每一個收容手段適於容納至少一個模具載體。較佳的是,由於每一個模具載體之各自長度,收容手段僅只適於容納一個模具載體。每一個收容手段例如可包含導引軌道,較佳係佈置在外殼側壁處,其允許沿著其長度、較佳為縱向邊緣非常良好且穩定地支撐每一個模具載體。每一個板狀或托盤狀模具載體係由耐溫的聚合物板、金屬板或金屬片、或例如木材所製成。由於其長度及寬度,它具有各自之重量。此重量係沿著軌道均勻地分佈,以致實現適當的支撐。
為了使裝載及卸載過程舒適,導軌包含滾筒元件或滑動元件,各自模具載體係在在滾筒元件或滑動元件上被導引。這些滾筒或滑動元件允許模具載體之非常舒適的移動,模具載體於各自之滾筒元件上滾動或在各自的滑動元件上滑動,兩者都降低摩擦,以致於裝載及卸載過程期間之簡單及輕易處理係可能的。
在另一實施例中,設置一個以上之與加熱控制裝置通訊的氣流感測器及/或溫度感測器,加熱控制裝置基於藉由感測器所提供之資訊來控制加熱手段。這些氣流感測器或溫度感測器允許取樣來自烘箱內部的測量值。此資訊係用於加熱手段之控制的基礎。它們允許監測氣流、也就是腔室或各自空間內之空氣分佈、或烘箱腔室或空間內的溫度分佈。各自加熱控制裝置現在可控制每一個分開之加熱手段,無論是空氣加熱手段還是任何類型的加熱元件,以便分開地控制整個烘箱腔室、也就是每一個空間之均勻溫度分佈,以便均勻地加熱每一個建造材料。
圖1顯示用於生產用於風力渦輪機葉片的預製件之製造裝置1。它顯示包含模具底座3及可移除的模具載體4之模具2,而模具載體業已從模具底座3部分地移除。雖然僅只顯示模具2,但製造裝置1包含數個並排佈置的這些模具2,所有這些模具都是包含模具底座3及可移除之模具載體4的模組化模具。
佈置在模具載體4上的是預製件建造材料5,其係藉由真空密封箔材6所覆蓋。建造材料5包含纖維材料,像由玻璃或碳纖維所製成之墊片,可選擇地至少一個或數個核心元件,例如由像輕木的木材或聚合物泡沫或類似材料所製成,及通常為粉末或顆粒狀形式之結合劑。結合劑係僅只部分地設置,以致當結合劑被溶化並再次冷卻時,建造材料、也就是墊片及如果提供的核心元件僅只被局部固定,如將於下面解釋。建造材料5係真空固定在模具載體4上,因為真空密封箔材6密封藉由各自抽氣泵所抽空的箔材6與模具載體4之間的空間。維持此真空,以致可運輸模具載體4。
如藉由箭頭P1所顯示,模具載體4業已從模具底座3部分地移除,並裝載至於此呈齒條之形式的運輸手段7上,在此業已佈置具有各自之建造材料5及真空密封箔材6的數個其他模具載體4。運輸手段7沿著一排模具2於軌道8上移動,並收容各自覆蓋之模具載體4。藉由箭頭P2顯示此軌道導引式移動。
運輸手段7移動至卸載位置,運輸手段7於此卸載位置鄰接具有前開口10的烘箱9而佈置,所有被覆蓋之模具載體4可從運輸手段7裝載進入前開口10。藉由箭頭P3顯示此卸載。
在烘箱中,加熱預製件建造材料5,以致結合劑熔化並潤濕、也就是將像纖維墊及核心元件的另一建造材料嵌入各自之結合劑基質。於此溫度處理之後,已加熱的模具載體4係經過如圖2中所顯示之後開口11從烘箱9卸載,並被移入冷卻手段12,在此其被冷卻至室溫。亦像烘箱9一樣之箱體的冷卻手段12包含各自之前裝載開口及後卸載開口。藉由箭頭P4顯示從烘箱9轉移進入冷卻手段12的模具載體。
於藉由結合劑所固定之預製件建造材料5被冷卻之後,如藉由箭頭P5所顯示從冷卻手段12移除。然後,可儲存具有各自已完成之預製件的模具載體4,直至需要各自之預製件為止,或它們可直接運輸至建造葉片的施工現場。其亦可能在冷卻階段之後將已完成的預製件從模具載體4移除,並將固定式及形式穩定之預製件儲存於倉庫中,或僅只將預製件運輸至施工現場。
圖2顯示部分切開式烘箱9的立體原理的例示。烘箱9包含具有底部16、頂部壁面17及兩個側壁18、19之外殼15。外殼15係在具有前開口10及後開口11的兩端打開。前開口10及後開口11係可經由在圖2中打開之滾筒門件13、14關閉。
於側壁18、19處設置呈導軌21形式的各自收容手段20,其幾乎延伸遍及側壁18、19之整個長度。外殼15的長度對應於收容在各自收容手段20上之模具載體4的長度。如圖2中所顯示,收容手段20、也就是導軌21係佈置於不同高度中,以致分開之模具載體4係可彼此上下地佈置。導軌21可為設置滾筒元件22,同時亦可設置滑動元件。如圖2中所顯示,兩者都在簡化裝載及卸載過程,每一個模具載體4於此過程期間被放在一對導軌21上並推入烘箱9、也就是拉出烘箱9,如圖2中所顯示。上模具載體4被推入烘箱9,而最下方模具載體4被拉出烘箱9。此裝載及卸載過程可手動或自動地施行。
如業已論及,導軌21係佈置於側壁18、19處。當模具載體4被裝載進入烘箱9時,它們將整個烘箱腔室(oven chamber)分隔成各自的較小空間23,如圖3-6中所顯示。在這些範例中,四個板狀或開槽狀載模體4係佈置於各自之收容手段20、也就是導軌21上。它們從一側壁18延伸至另一側壁19。如所論及,烘箱腔室的長度對應於模具載體4之長度,以致每一個模具載體4分開各自的空間23。
為每一個空間23分配一加熱手段24,根據圖3之實施例的加熱手段24係實現為熱空氣加熱手段,它包含在此佈置於側壁19處之數個第一加熱空氣入口25、及佈置在側壁18處的數個第一加熱空氣出口26。將各自數量之第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26分配至每一個分開的空間23。數個第一加熱空氣入口25係沿著側壁19之長度並排地佈置,於側壁18處的第一加熱空氣出口26亦是如此。佈置至每一個空間23之第一加熱空氣入口25係佈置成一橫排,對各自第一加熱空氣出口26亦是如此。第一加熱空氣入口25較佳係直接與每一高度、也就是空間23中的第一加熱空氣出口26相反。
如藉由箭頭P6所顯示,熱空氣經由第一加熱空氣入口25被吹入各自之空間23,熱空氣具有確切地對應於烘箱9中的想要溫度之溫度。它經由各自的第一加熱空氣出口26離開腔室、也就是空間23。如圖3中所顯示,第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26兩者係連接至各自之管道27、28,此等管道27、28係耦接至在將空氣吹入腔室之前對空氣加熱的空氣溫度裝置。設有控制溫度及氣流之各自控制裝置。為了控制這一點,氣流感測器29及/或溫度感測器30可佈置於烘箱腔室中、也就是在每一個空間23中。雖然圖3僅只顯示一個氣流感測器29及一個溫度感測器30,但這些感測器的數個可分佈於每一個分開之空間23中,以便測量每一個空間的特定氣流及溫度,以便經由整體控制裝置具體地控制氣流、也就是加熱。例如,這可藉由控制各自之閥門、或藉由控制空氣溫度等來作成,此等閥門係例如連接至各自的第一加熱空氣入口25,以便變動氣流、也就是空氣量。
圖4顯示烘箱9之另一實施例,其中再次裝載四個模具載體4。它們再次將烘箱腔室劃分為五個分開的空間23。每一個腔室23係分配有一定數量之加熱元件31。每一個加熱元件係例如電阻加熱元件32,它係經由各自的電纜33連接至未顯示之電源,以致它們可藉由控制各自的電流來加熱。每一個電阻加熱元件32例如設計成像縱向桿或類似者,其在橫向中延伸,以致於每一個空間中,這些電阻加熱元件32之某一數量被佈置成一排並相互平行。
如所顯示,電阻加熱元件同樣將熱量散發至每一個模具載體4的上表面,在此建造材料如此佈置至各自模具載體4之底側,以致此類型的加熱元件31亦允許模具載體4、也就是建造材料之非常均勻的回火(tempering),以便熔化結合劑。
再者,數個溫度感測器30係分佈於空間23內,允許監測溫度、也就是每一個腔室內之溫度分佈。這些測量值被提供至控制加熱元件31的控制裝置,可個別地控制此等加熱元件,以致如果認出任何關於溫度分佈、也就是溫度位準之不一致,就可能立即做出反應。
二者取一地,此種加熱元件31亦可實現為輻射元件、亦即發出紫外線或紅外線輻射的輻射燈。這些輻射元件、也就是燈可為圓柱形,以致它們在所有方向中發出輻射。這些輻射元件係亦連接至電源,並可藉由控制裝置個別地控制,較佳係再次基於溫度感測器資訊。這些輻射元件、也就是輻射燈亦允許均勻地將建造材料回火(temper),用於熔化結合劑。
圖5中顯示烘箱9之另一實施例。再者,四個具有各自建造材料5的模具載體4係佈置於各自之收容手段20、也就是導軌21上,就像在其他實施例中一樣。模具載體4將腔室容積分成五個分開的空間23。
於本實施例中,加熱手段包含熱空氣加熱手段及加熱元件。如所顯示,將包含第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26之熱空氣加熱手段設置至位於每一個模具載體4的上側、也就是建造材料上方之空間23,其中數個第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26佈置成一排,並分配至每一個各自的空間23。第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26可再次於各自側壁18、19中彼此相反地佈置。
除了熱空氣加熱手段裝置以外,亦設置分開之加熱元件31,此等加熱元件再次為電阻加熱元件32,於此連接至藉由控制裝置、就像熱空氣加熱手段一樣所控制的各自電源之呈加熱絲的形式。電阻加熱元件32係直接佈置於每一個模具載體4下方,以致它們幾乎直接從下方加熱模具載體4,且因此從下方加熱建造材料。分配至空間23之數個電阻加熱元件32係沿著空間23的長度並聯地佈置,但在橫向中延伸。
設置氣流感測器29以感測各自腔室中之氣流、以及設置溫度感測器30以便感測各自空間23中的溫度。
於此實施例中,控制裝置可控制兩種不同類型之加熱手段,以致在控制各自空間的加熱中提供數個自由度。因此,控制裝置可取決於各自之感測器資訊個別地控制一個或所有的熱空氣加熱手段、或一個或所有的加熱元件,以便控制均勻的溫度分佈。
圖6顯示烘箱9之範例,同樣包含四個裝載有各自的建造材料之模具載體4,其將烘箱腔室分為五個空間23。在此實施例中,亦提供不同類型的加熱手段。於空間23中,在模具載體4之上側上方及因此於建造材料上方,提供分開的加熱元件31、在此呈輻射元件34之形式,簡化顯示為燈泡,其係經由各自的電纜35連接至電源及控制裝置。如所顯示,這些於橫向中延伸之分開的輻射元件34之數個、也就是紅外線或紫外線燈泡係佈置成一排。在每一個腔室23中,佈置這些排的數個。如所顯示,它們朝每一個載體4之上側且因此直接朝建造材料輻射。
就像於圖5之實施例一樣,另外亦設置呈輻射加熱元件34的形式之進一步的加熱元件31,同樣直接在每一個模具載體4下方。它們被使用來從下方加熱模具載體4及建造材料。它們於橫向中延伸,而這些分開之電阻加熱元件32的數個在縱向腔室方向中觀看係並聯地佈置於每一個空間23中。
再者,控制裝置適於控制不同類型之加熱元件、亦即可分開地控制的輻射加熱元件34及電阻加熱元件32,以便控制恆定及均勻的溫度分佈。
圖7顯示烘箱9之另一實施例,其中僅只設置熱空氣加熱手段24。這些熱空氣加熱手段24包含數個第一加熱空氣入口25、及數個第一加熱空氣出口26,它們佈置在各自的側壁18、19處,並分配至每一個各自空間23,因為烘箱腔室再次藉由所裝載之未示出的模具載體4分割成各自之空間。
第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26佈置於外殼15的兩端,如圖7中所清楚地顯示。它們在直接連接至打開及關閉前開口10及後開口11之各自門件13、14的兩端,實現兩個第一加熱區36。於這些第一加熱區36中,提供橫向之熱氣流,如藉由箭頭P6所顯示。
再者,於兩個第一加熱區36之間的區域中,用縱向熱氣流實現第二個中間加熱區37,如藉由箭頭P7所顯示。為了實現這一點,數個第二加熱空氣入口38彼此相反地佈置,且鄰接圖7中之右手側第一加熱區36佈置在兩側壁18、19處。再者,第二加熱空氣出口39設置得更接近左手側的第一加熱區36並於兩側壁18、19處彼此相反地設置。再者,將某一數量之第二加熱空氣入口38及第二加熱空氣出口39分配至每一個空間23。
顯而易見的是,熱空氣係經由第二加熱空氣入口38吹入此中間空間、也就是於一端部之中間加熱區37,在縱向中流動,並經由第二加熱空氣出口39抽出此中間加熱區37。因此,於此實施例中,設置三個分開的第一加熱區36及中間加熱區37,其中兩個具有橫向之熱氣流,且一個中間區具有縱向的氣流。
第一加熱區36及中間加熱區37係藉由呈各自之氣簾41形式的分開手段40所分開,此等氣簾41係藉由彼此相反地佈置在各自側壁18、19中之各自噴嘴42、43所實現。它們就像空氣屏障一樣,以致相鄰第一加熱區36及中間加熱區37中的各自氣流不會相互作用或混合。
再者,設置整體控制裝置,其控制熱空氣迴路、也就是佈置於其中之空氣鼓風機及分配至各自第一加熱空氣入口25、第二加熱空氣入口38及/或第一加熱空氣出口26、第二加熱空氣出口39的各自閥門,以便個別地或分開地控制每一個第一加熱區36及中間加熱區37中之氣流。雖然未示出,數個氣流感測器29及溫度感測器30可分佈在各自第一加熱區36及中間加熱區37內,以監測氣流和溫度,基於該氣流和溫度,可實現此控制。
圖8顯示與圖7中所顯示的烘箱之設置完全相同的烘箱9之實施例。因此,請參考上面的解釋。僅只不同的是,在此實施例中,各自之分開手段40係藉由各自的撓性機械式幕簾44所實現,參考圖9,撓性機械式幕簾44分配至於每一個模具載體4上方延伸之每一個空間23。每一個幕簾44包含某一數量的佈置在各自導軌46上之分開層片45,以致如果各自的空間將被打開,它們係可移除的、也就是可被推至一側壁,並可當空間將被關閉時移動至分開之幕簾形式。這可藉由各自的裝置手動地或較佳係自動地作成。
雖然未示出,可能的是亦將緊靠每一個模具載體4之底側的另一幕簾手段佈置於每一個導軌46之上側,以致在此亦給與完全的閉合。另一替代方案係導軌46以某種方式對應於每一個模具載體4之底部形狀來彎曲。
圖10顯示包含熱空氣加熱手段24的烘箱9之另一更簡化的實施例,在此僅只實現如藉由箭頭P7所顯示之縱向氣流。於此實施例中,第一加熱空氣入口25被佈置在兩側壁18、19上且彼此相反地佈置更接近各自門件14的一外殼端,而各自之第一加熱空氣出口26係佈置成更接近緊鄰門件13的外殼之另一端。再者,腔室容積係藉由模具載體4劃分成各自的空間23,其中一模具載體係僅只顯示於此俯視圖中。因此,各自之第一加熱空氣入口25及第一加熱空氣出口26係分配至每一個分開的空間23,且因此對應於垂直堆疊之空間23而垂直地佈置在彼此上方。
可用各自的氣流感測器29及溫度感測器30測量氣流及/或溫度,其於本實施例中未詳細地顯示,就像在圖7及圖8之實施例。如業已論及,整體控制裝置再次適於控制各自的熱空氣循環、分別為空氣鼓風機及各自之閥門等。
圖11顯示對應於圖7中所顯示版本的烘箱9之立體、部分切開視圖。其顯示數個將腔室劃分在各自空間23中的模具載體4。其亦顯示一些第一加熱空氣入口25及一些第一加熱空氣出口26。如所論及,它們連接至空氣迴路之各自管道。進一步顯示的是像電腦之類的控制裝置47,藉由控制各自之閥門或類似者來控制各自的熱空氣加熱手段,它們係藉由各自之線路48連接至控制裝置47。
亦顯示者係將兩個第一加熱區36及中間加熱區37分隔之氣簾41,如關於圖7中所解釋。
再者,於本實施例中,兩個門件13、14顯示為部分打開。為了避免熱空氣當打開一或兩個門件13、14時流出烘箱,各自的進一步之橫向氣簾49藉由各自的氣簾手段、像在側壁18、19中未進一步顯示之噴嘴所設置、也就是實現,此等噴嘴係連接至各自的管道50。這些氣簾49密封前開口10及後開口11,防止任何熱空氣流出烘箱。這些氣簾49亦可經由控制裝置47來控制。它們可永久地實現,或僅只當打開門件13、14之其中一者時實現。然後它們被自動地切換。即使氣簾49處於活動狀態,裝載及卸載過程係可能的,因為輕易地推動或拉動模具載體4經過此氣簾49成為可能。對於氣簾41之任何一者也是如此。
這些氣簾49亦顯示在圖7及10的實施例中。
於替代方案中,如在圖8中所顯示,亦可設置機械式幕簾51來代替這些氣簾49,其可實現為從腔室之頂部延伸至底部的片狀幕簾或類似物。這些機械式幕簾51亦可像幕簾44一樣實現,以致即使幕簾51關閉,它們允許模具載體4之裝載及卸載。
儘管本發明已參照較佳實施例詳細地敘述,但本發明並不受所揭示範例來限制,該發明技術領域中具有通常知識者能夠在不脫離本發明範圍的情況下由所揭示範例得出其他變動。
1:製造裝置
2:模具
3:模具底座
4:模具載體
5:建造材料
6:真空密封箔材
7:運輸手段
8:軌道
9:烘箱
10:前開口
11:後開口
12:冷卻手段
13:滾筒門件
14:滾筒門件
15:外殼
16:底部
17:頂部壁面
18:側壁
19:側壁
20:收容手段
21:導軌
22:滾筒元件
23:空間
24:加熱手段
25:第一加熱空氣入口
26:第一加熱空氣出口
27:管道
28:管道
29:氣流感測器
30:溫度感測器
31:加熱元件
32:電阻加熱元件
33:電纜
34:輻射加熱元件
35:電纜
36:第一加熱區
37:中間加熱區
38:第二加熱空氣入口
39:第二加熱空氣出口
40:分開手段
41:氣簾
42:噴嘴
43:噴嘴
44:機械式幕簾
45:層片
46:導軌
47:控制裝置
48:線路
49:氣簾
50:管道
51:機械式幕簾
本發明之其他目的及特徵將由以下結合附圖所考慮之詳細描述而變得明顯。然而,此等附圖僅只是為了例示之目的而設計之原理草圖,且不限制本發明。附圖顯示:
圖1係包含模組化模具、烘箱及冷卻手段的預製件之製造裝置的原理例示圖;
圖2係烘箱之立體及部分切開例示圖;
圖3係具有熱空氣加熱手段的第一實施例之烘箱的原理例示圖;
圖4係具有呈電阻加熱元件之形式的加熱元件之第二實施例的烘箱之原理例示圖;
圖5係具有包含熱空氣加熱手段及電阻加熱元件的加熱手段之第三實施例的烘箱之原理例示圖;
圖6係具有包含輻射加熱元件及電阻加熱元件的加熱手段之第四實施例的烘箱之原理例示圖;
圖7係具有第一實施例的加熱手段佈置之烘箱的原理俯視圖;
圖8係具有第二實施例之加熱手段佈置之烘箱的原理俯視圖;
圖9係根據圖4之烘箱的立體部分視圖,顯示分開手段;
圖10係具有第三實施例之加熱手段佈置的烘箱之原理俯視圖;及
圖11係進一步實施例的烘箱之立體及部分切開例示圖。
4:模具載體
9:烘箱
10:前開口
11:後開口
13:滾筒門件
14:滾筒門件
15:外殼
16:底部
17:頂部壁面
18:側壁
19:側壁
20:收容手段
21:導軌
22:滾筒元件
25:第一加熱空氣入口
26:第一加熱空氣出口
27:管道
Claims (18)
- 一種烘箱,適於加熱佈置在用於生產用於建造風力渦輪機之轉子葉片的預製件建造元件之可運輸的板狀模具載體(4)上之預製件建造材料(5),具有外殼(15),適於收容數個有蓋的模具載體(4),且具有用於裝載及卸載該等模具載體(4)的可關閉之前開口及可關閉的後開口(10、11),其中該外殼(15)包含數個佈置在不同之高度的收容手段(20),每一個收容手段(20)適於收容至少一個模具載體(4),且具有數個加熱手段(24),分配至垂直相鄰之模具載體(4)之間的數個中間空間(23)以及該頂部及底部模具載體(4)下方及/或上方的空間(23),且適於加熱該預製件建造材料(5)。
- 如請求項1之烘箱,其中加熱手段(24)係熱空氣加熱手段,且包含數個第一加熱空氣入口(25)及數個第一加熱空氣出口(26),用於提供經過該各自空間(23)的加熱氣流。
- 如請求項2之烘箱,其中加熱手段包含佈置在該外殼(15)的一側壁(19)之數個第一加熱空氣入口(25)及佈置於該外殼(15)的另一相反側壁(18)之數個第一加熱空氣出口(26),允許橫向的氣流,該等第一加熱空氣入口(25)及第一加熱空氣出口(26)佈置成一排並分配至該各自空間(23)。
- 如請求項3之烘箱,其中每一個第一加熱空氣入口(25)佈置成與第一加熱空氣出口(26)相向。
- 如請求項2之烘箱,其中該加熱手段(24)包含佈置在該外殼(15)的一端之數個第一加熱空氣入口(25)及佈置於該外殼(15)的另一端之數個第一加熱空氣出口(26),允許縱向的氣流(P7),該等第一加熱空氣入口(25)及該等第一加熱空氣出口(26)被分配至該各自空間(23)。
- 如請求項2之烘箱,其中加熱手段(24)包含佈置在該外殼(18)的一側壁(19)之數個第一加熱空氣入口(25)及佈置於該外殼(15)的相反側壁(18)之數個第一加熱空氣出口(26),允許橫向的氣流(P6),其中該等第一加熱空氣入口(25)及第一加熱空氣出口(26)佈置在該外殼(15)之兩端,實現兩個第一加熱區(36),且其中該加熱手段(24)包含佈置成較接近該外殼(15)的一端之數個第二加熱空氣入口(38)及佈置成較接近該外殼(15)的另一端之數個第二加熱空氣出口(39),允許縱向的氣流(P7)並實現第二中間加熱區(37),該等第一加熱空氣入口(25)、第二加熱空氣入口(38)、第一加熱空氣出口(26)及第二加熱空氣出口(39)分配至該各自空間(23)。
- 如請求項6之烘箱,其中該第一及第二加熱區(36、37)係藉由各自的分開手段(40)所分開。
- 如請求項7之烘箱,其中該等分開手段(40)係分配至每一個空間(23)的氣簾(41)或撓性機械式簾(44),且為可移除的。
- 如請求項1之烘箱,其中加熱手段(24)包含佈置於該空間(23)中的數個加熱元件(31)。
- 如請求項9之烘箱,其中加熱元件(31)係輻射加熱元件(34)或電阻加熱元件(32)。
- 如請求項10之烘箱,其中該輻射加熱元件(34)係紅外線輻射或紫外線輻射加熱元件。
- 如請求項9或10之烘箱,其中加熱手段(24)包含輻射加熱元件(34)及電阻加熱元件(32)兩者。
- 如請求項2之烘箱,其中該加熱手段(24)包含熱空氣加熱手段及加熱元件(31)兩者。
- 如請求項1之烘箱,其中該前開口及該後開口(10、11)係可藉由門件(13、14)、尤其是捲簾門件所關閉。
- 如請求項1之烘箱,其中設置用於在該前開口及後開口(10、11)處實現各自的氣簾(49)或於該前開口及後開口(10、11)處之撓性機械式簾(51)的手段。
- 如請求項1之烘箱,其中該等收容手段(20)包含較佳佈置在該等外殼側壁(18、19)的導引軌道(21)。
- 如請求項16之烘箱,其中該等導引軌道(21)包含滾筒元件(22)或滑動元件,該各自模具載體(4)導引於該等滾筒元件(22)或滑動元件上。
- 如請求項1之烘箱,其中設置一個以上的氣流感測器(29)及/或溫度感測器(30),它們與控制裝置(47)通訊,該加熱控制器基於該等氣流感測器(29)及/或溫度感測器(30)所提供之資訊控制該加熱手段(24)。
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WO2019115337A1 (en) | 2017-12-14 | 2019-06-20 | Lm Wind Power International Technology Ii Aps | System and method for manufacturing preforms for a wind turbine rotor blade |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019115337A1 (en) | 2017-12-14 | 2019-06-20 | Lm Wind Power International Technology Ii Aps | System and method for manufacturing preforms for a wind turbine rotor blade |
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