[发明专利]用于构建分段的转动叶片的粘合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于构建分段的、包含至少三个预制转动叶片部件的转动叶片的粘合装置、这种转动叶片和其制造方法。

背景技术

用于风力设备的转动叶片大部分由玻璃纤维材料和树脂制成的层压制品进行生产，对此，比较典型的方法是将一定数量的平面玻璃纤维结构用合适的树脂进行注入，从而制造出具有转动叶片几何形状的复合材料。为了生产较大的转动叶片，首先将玻璃纤维结构制造成合适的形状，然后在其中使用树脂进行处理。在热处理后，树脂被硬化，同时整个结构也得到硬化。

对此，转动叶片由一定数量的不同部件组成，这些部件全部必须可以相互层压或者粘合在一起，以便形成转动叶片的整体结构件。这样转动叶片除了外部可见的转动叶片壳，在转动叶片的内部还包含可承受负载的板条和梁，板条和梁直接或者间接和转动叶片壳的内表面粘合在一起。

为了生成转动叶片的整体结构件，将单个部件相互粘合或者层压在一起。对此，典型的做法是，将已经具有板条和梁的转动叶片半壳（压力侧和抽吸侧）彼此组装、粘合在一起，并且在粘合剂硬化后即完成转动叶片的生产。

典型的基于2-成型壳工艺的生产方法对转动叶片的能够展现的几何形状方面存在限制。这样例如侧凹和扭曲的叶片几何形状不仅会加重彼此组装转动叶片半壳的难度，而且这些位置的能保持且能负荷的粘合在几何形状复杂性加大时会明显更加困难。

在构建新型的转动叶片几何形状时，特别是强化的螺旋状，即扭曲的几何形状时，该情况的劣势尤其明显。此外存在许多新型的叶片几何形状，主要用于近海风能领域，这一类的转动叶片具有复杂的侧凹和相对较大的扭曲。

发明内容

基于此，在技术上需要创造一种粘合装置，该装置可以避免当前技术水平下构建转动叶片的缺点。尤其是，该粘合装置应该可以实现与常规的叶片几何形状相比具有更大扭曲和侧凹的转动叶片几何形状。此外，该粘合装置应适合于降低转动叶片的生产时间。同样应可以实现半自动化或甚至全自动化的转动叶片生产过程。此外，本发明的任务在于创造这一类的转动叶片及其生产方法。

该任务通过权利要求1的粘合装置加以解决。尤其是该任务通过一种构建分段的、包含至少三个预制转动叶片部件的转动叶片的粘合装置加以解决，该粘合装置具有：用于容纳第一预制转动叶片部件的第一容纳区域、用于容纳第二预制转动叶片部件的第二容纳区域和用于容纳第三预制转动叶片部件的第三容纳区域，其中，第一容纳区域、第二容纳区域和第三容纳区域可以相对彼此运动，使得在粘合装置的打开位置在将三个预制转动叶片部件成功容纳在规定的容纳区域后将转动叶片部件通过预先规定的粘合区域相互直接或者间接接触，并由此将其转为粘合位置。

转动叶片部件此处理解为转动叶片分段。

此外，转动叶片部件的预制过程应该已经包含硬化，即部分硬化和/或者完全硬化。尤其是，这样预制的转动叶片部件具有的玻璃态转化温度为T_g50℃，这对应于交联大约90%。与之相比，尽可能完全硬化的转动叶片部件具有的玻璃态转化温度大约为T_g65℃。玻璃态转化值的测量典型地通过动态机械分析（DMA）或者动态差异量热法（DSC）进行。

此外，粘合位置的特征在于，该粘合位置为适合转动叶片部件相互进行粘合的位置。对此，粘合位置与粘合装置的闭合位置一致，或者也可以是和粘合装置闭合位置不一致的位置，但该位置具有适合粘合的位置。

根据一种特别优先使用的实施形式，转动叶片部件是指从外部在成品转动叶片上可以接触到的构件，也就是说其至少部分具有外罩区段。尤其是，该转动叶片部件不仅是板条或者梁，相反，板条和/或者梁应该被转动叶片部件所包含(mit umfassen)。

此外，转动叶片的粘合区域在其生产过程后从外部至少部分可见，也就是说从外部可以看到至少一个粘合缝。比较特别的是，粘合区域不涉及在完成转动叶片生产后从外部无法看到或者接触到的构件例如板条或者梁的粘合。

此外，本发明的任务通过根据权利要求12的粘合方法加以解决。尤其是，该任务通过用于粘合多个、特别是至少三个用于构建分段转动叶片的预制转动叶片部件的方法加以解决，对此，转动叶片部件借助粘合装置粘合，使得至少一个转动叶片部件，优先为所有三个转动叶片部件被粘合装置所容纳，并通过预先规定的粘合区域和其他的转动叶片部件直接或者间接接触，进而转为粘合位置进行粘合。