风力涡轮机的转子叶片及其制造方法和制造模具 本发明涉及一种转子叶片和制造用于风力涡轮机的转子叶片的方法和制造模具， 其中该转子叶片在可投入使用的状态下从用于连接到风力涡轮机的转子轮毂处的叶根区 域纵向地延伸直至叶尖， 并且为其制造而分为至少两个分段， 其中在叶根区域与叶尖之间 大约横向于其纵向延伸方向提供至少一次分割。
用于风力涡轮机的分开的或者分段的转子叶片在原理上很久以来就已经为人所 知， 例如由专利文献 DE 3113079A1 中已知， 其用于简化其制造、 运输和装配。因为在现有技 术中运输优选地应同样被简化， 所以转子叶片的分段优选在风力涡轮机的安装地点处才组 装起来且针对此来进行设计。
与此相比， 本发明的目的在于使得转子叶片的制造、 尤其是批量生产变得简单且 在时间上可被缩短， 并且仍然供应如常规一体式转子叶片那样的制成转子叶片。
根据本发明， 该目的在方法方面通过权利要求 1 的技术方案且尤其地由此来实 现， 即， 至少两个分段在整合装置中彼此相连接。
根据本发明， 转子叶片的分段或部件可有利地而且优选至少部分地首先被分开地 制造或预制， 这具有如下优点， 即至少部分地可在时间上并行地进行制造， 之后转子叶片的 分段或部件彼此整合成一体式转子叶片。除了该制造的与时间相关的优点之外， 可较容易 且较低成本地制造可能的制造模具， 较简单地进行批量生产， 并且如部件或分段本身那样 同样可较简单地进行人工操纵。
根据本发明转子叶片的部件的更高效制造可通过根据本发明的方法由此来实现， 即， 在叶根区域与叶尖之间大约横向于转子叶片的纵向延伸方向优选地提供至少两次分 割， 以便构成至少三个分段。
根据本发明方法的下一改进方案作如下设置， 即转子叶片大致上被分割成下半壳 和上半壳， 并且每个半壳均设置有分段。
根据本发明方法的下一改进方案可作如下设置， 即 ( 同样 ) 提供大约在转子叶片 的纵向延伸方向上延伸的分割， 以将转子叶片分段。
根据本发明的另一改进方案， 在整合装置中一个或多个接杆 (Stege)、 一个或多个 带子、 一个或多个转子叶根部件、 分段 ( 其另外地尤其是在时间上并行地制造或预制 ) 和 / 或由分段构成的转子叶片壳彼此连接。为此， 接杆、 带子、 转子叶根部件和 / 或分段优选地 事先用塑料技术来制造。
原则上， 对于根据本发明的方法可优选使用塑料技术作为制造技术， 其中使用至 少一种树脂和至少一种尤其是由玻璃纤维和 / 或碳纤维构成的纤网织物 (Faserlagen)。 在 此， 其尤其可以是注模技术 ( 树脂传递成型 ； RTM)、 注入技术 ( 树脂注入成型 ； RIM)， 尤其是 由真空支持的注入技术 ( 真空辅助树脂注入 ； VAR) 或者相似或类似的技术。然而， 同样可 例如完全地或部分地使用层压技术。
分段和 / 或 ( 其它的 ) 零件在整合装置中互相粘结。 然而优选地作如下设置， 即在 整合装置中分段和 / 或 ( 其它的 ) 零件用先前所提及的塑料技术相互连接， 使得如前面已 说明的那样， 虽然出于提高产量的原因而制造单个部件， 然而它们可被整合成一体式转子
叶片， 这不差于在单个制造模具 ( 其必要时由两个半壳组成 ) 中一体式地制出的转子叶片， 尤其是基于根据本发明预制的转子叶片的分段在其整合之后并不显眼， 或者不会干扰或以 某一方式干扰性地作用于所制成的转子叶片上。
尤其地可额外地作如下设置， 即在整合装置中分段和 / 或零件通过力配合连接和 / 或形状配合连接或者某种力配合和 / 或形状配合连接、 尤其是通过压板、 接头、 杆、 槽和弹 簧或类似物来互相连接， 优选地以便额外确保连接或无缝式地构成连接。
根据本发明的制造用于风力涡轮机的转子叶片的方法的另一改进方案 ( 对其而 言同样要求独立的保护 )， 其特征在于， 与至少一个另外的零件连接的零件中的至少一个被 修边。尤其是， 为了修边可使用轻木或轻木夹板。优选地对至少一个带子进行修边。据此 可以缓和过渡、 保证连接， 并且在不同的方向上改善或确保力分布和力传递， 优选是利用对 此特别合适的且带来很少额外重量的材料。
根据本发明方法的另一改进方案作如下设置， 即在引入到整合装置中时在两个相 互连接的零件之间、 尤其是在两个分段之间为了其连接而保留有用于输入至少一种连接材 料的间隙， 以便同样据此更可靠地且无缝地构成连接。 在此可作如下设置， 即该间隙被用于 供流动性连接材料进入， 并且被用于固定的材料， 优选为纤维材料， 尤其是由纤维材料构成 的织物。 为了加热、 烘干和 / 或时效硬化零件和 / 或零件连接体， 有利地可使用至少一个电 加热装置， 优选为微波装置或加热毯。 同样例如可使用空气或其它媒介， 其具有一旦需要同 样可被用于冷却的优点。
优选地， 根据本发明作如下设置， 即首先对零件进行时效硬化或预硬化， 之后将零 件放入到整合装置中， 在该处进行互相连接， 且其后对零件的连接和 / 或连接体进行烘干 和 / 或时效硬化。
根据本发明方法的一项特别优点在于， 为了制造零件使用了在时间上可并行使用 的制造模具。 尤其地可作如下设置， 即进行在时间上并行的零件制造， 其中待制零件尤其是 根据其形式、 特性和 / 或大小来设计， 使得零件可在 24 小时内一并供应给整合装置。因此， 总体上可实现零件的制造和其在整合装置中的整合如此来计划和进行， 使得大致上可在 48 小时内供应转子叶片。
本发明的另一改进方案 ( 对其而言同样要求独立的保护 ) 的特征在于， 整合装置 被用作用于转子叶片翼型的半壳的制造模具， 其中该制造优选地借助于上述塑料技术来实 现， 且其中将至少一个第一分段以预制或半预制的方式置入到整合装置中， 且至少一个第 二分段在整合装置中在第一分段处或在第一分段整合的情况下才被制造。因此， 能够特别 有利地在整合装置中同时地进行制造和整合。装置作为制造模具的占用成本由此被减少， 即其被用作整合装置， 且部分的制造可已事先地或并行地在另一较小的制造模具中进行。 然而， 在作为制造模具的该整合装置中为此形成经整合的转子叶片或半壳， 其通过在整合 装置中实现的带有所有传统优点和附加的本发明优点 ( 技术方面和经济性方面 ) 的包装来 一体式地制造。
优选地， 装配和占用可根据本发明如此来实现， 即在整合装置中在制造转子叶片 的半壳时已制成的或半制成的第一分段和第二待制分段在占用整合装置时在空间上彼此 交替。 在整合时， 制成的或半制成的分段可特别良好地被包含到待制分段的制造中， 且该占
用以接近惯常的方式、 然而明显更快且更简单地来实现。
尤其是， 根据本发明还可预制至少一个带子和至少一个接杆， 并且在整合装置中 将它们与转子叶片的半壳整合或连接。在此， 此外至少一个带子或接杆可桥接半壳的两个 分段之间的分隔， 并用于提供另外的可靠的连接和力传递。
本发明的另一改进方案或独立的发明 ( 对其而言同样要求独立的保护 ) 的特征在 于， 预制至少一个带子接杆组件， 并将其放到整合装置中以与转子叶片的壳相连接。 根据本 发明的该措施同样使得整合装置的利用和占用变得更经济。为此可作如下设置， 即半壳至 少部分地在整合装置中制造， 因此整合装置也被用作制造模具， 并且其中带子接杆组件整 合到半壳中， 使得通过根据本发明的该操作同样可较经济地利用制造模具。
在制造半壳时或在其完成时采用至少一个织物、 尤其是纤网织物来连接半壳与带 子接杆组件。
根据本发明方法的另一改进方案作如下设置， 即， 对于半壳的制造而言在使用真 空注入技术或其它的通过真空支持的塑料技术的情况下利用至少一层薄膜来实现真空密 封， 并且所述带子接杆组件一起被包含到密封中以用于制造半壳， 以便其与半壳的连接。
由此， 同样可在该制造技术中得到带子接杆组件与壳的连接， 且因此提供经整合 的转子叶片。优选地作如下设置， 即， 大致上呈 L 形的带子接杆组件以如下方式来制造， 即 一个带子和一个接杆大致上大约呈 L 形地彼此定向。在此， 该 L 形那么可优选地与转子叶 片的壳连接成使得接杆从壳中突起， 且该 L 形在两个壳彼此连接时与另一壳的相应 L 形大 致构成盒子形状。用于带子接杆组件的制造模具恰可如此来设计， 即为了制造 L 形使用如 下制造模具， 其中在 L 形处参与的带子和参与的接杆彼此以正确的角度来布置和 / 或制造。 在此， 至少带子或接杆可预制地被置入到制造模具中， 且另外的部件优选通过用于塑料技 术的织物来 ( 在其处 ) 制造。
根据本发明方法的另一改进方案或独立的发明 ( 对其而言同样要求独立的保护 ) 的特征在于， 至少一个零件、 优选是至少带子或接杆由预制的部件 ( 所谓的预浸件 ) 来制 造。 所谓预浸件的使用可有利地缩短制造时间， 另一方面， 特别是在根据本发明方法的设计 中由此不担心质量损害。
根据本发明方法的另一改进方案作如下设置， 即至少一个用于制造至少带子或接 杆的织物被置入到制造模具中， 使得该织物桥接、 优选包住了两个部件之间的接合缝， 从而 在带子和 / 或接杆的制造中同样通过该织物形成部件之间的连接。以该方式， 例如有利地 将已制成的部件以某种方式形状配合地包含到在其处尚待制造部件的制造中， 这有利于结 合且尤其地同样有利于力传递。
例如， 接杆为了构造成用于带子的连接凸缘同样可构造成大致上大约呈 C 形。
用于带子接杆组件的已经提到的制造模具可作如下设置， 即该制造模具具有大致 上大约呈 V 形的凹槽， 以便呈 L 形地引入材料。尤其是为了更好且更舒适的占用， 为此可作 如下设置， 即该制造模具可绕大致水平的轴线摆动。
对于根据本发明的用于风力涡轮机的转子叶片而言， 其在可投入使用的状态下从 用于连接到风力涡轮机的转子轮毂处的叶根区域纵向地延伸直至叶尖， 并且其为其制造分 为至少两个分段， 其中， 在叶根区域与叶尖之间大约横向于其纵向延伸方向提供至少一次 分割， 并且其在所提出的目的的独立解决方案中的特征在于， 至少两个分段在整合装置中相互连接， 这同样要求独立的保护。
利用根据本发明的解决方案实现的优点已充分地与根据本发明的方法相关联地 进行了说明。
优选地， 根据本发明作如下设置， 即在叶根区域与叶尖之间大约横向于转子叶片 的纵向延伸方向提供至少两次分割， 以便构成至少三个分段。 优选地， 转子叶片大致被分割 成下半壳和上半壳， 并且每个半壳均设置有分段。
根据本发明， 同样可作如下设置， 即， 提供至少一次大约在转子叶片的纵向延伸方 向上延伸的分割， 以便将转子叶片分段。
本发明转子叶片的至少部分并行地制造的部件根据本发明整合成具有常规质量 的单元优选地由此来实现， 即在整合装置中将一个或多个接杆、 一个或多个带子、 转子叶根 部件、 分段和 / 或由分段构成的转子叶片壳相互连接。
优选地， 接杆、 带子、 转子叶根部件和 / 或分段用塑料技术来制造， 其中优选地用 塑料技术在使用至少一种树脂和至少一种尤其是由玻璃纤维和 / 或碳纤维构成的纤网织 物的情形下制造至少一个零件。
分段和 / 或 ( 其它的 ) 零件例如可互相粘结， 和 / 或优选地通过上述塑料技术中 的一种而互相连接。 备选地或额外地， 分段和 / 或零件可通过力配合连接和 / 或形状配合连接或者某 种力配合和 / 或形状配合连接、 尤其是通过压板、 接头、 杆、 槽和弹簧或类似物来互相连接。
本发明的另一改进方案或者独立的发明 ( 对其而言同样要求独立的保护且其同 样已在与根据本发明的方法相关联中进行了说明 ) 作如下设置， 即与至少一个另外的零件 相连接的零件中的至少一个被修边。该修边优选地包括轻木或轻木夹板。优选地对带子进 行修边。
根据本发明转子叶片的下一改进方案的特征在于， 对于在时间上并行的零件制造 而言， 待制零件尤其根据其形式、 特性和 / 或大小来设计， 使得零件可在 24 小时内一并供应 给整合装置。优选地根据本发明作如下设置， 即分段设计成使其具有或覆盖大约相等大小 的面积。
在根据本发明的转子叶片中， 优选地预制至少一个带子和至少一个接杆， 且将它 们与转子叶片的半壳相整合或预先连接。此外， 至少一个带子或接杆可桥接半壳的两个分 段之间的分隔。优选地甚至预制至少一个带子接杆组件， 并将其与转子叶片的半壳预先连 接。 在关于此的一个实施例中， 至少一个织物、 尤其是纤网织物可在半壳的制造中用于连接 半壳与带子接杆组件。
根据一改进方案， 根据本发明的转子叶片包括大致呈 L 形的带子接杆组件。在此， L 形可与转子叶片的壳相连接成使得接杆从壳中突出， 且该 L 形在两个壳互相连接时与另 一壳的相应 L 形大致形成盒子形状。由此得到快速、 精确且稳定的制造和相应有利的转子 叶片。
本发明的另一改进方案作如下设置， 即至少一个零件、 优选至少带子或接杆由预 制的部件、 所谓的预浸件来制造， 相比于细的、 也许仅由纤网织物构成的接杆， 这对于带子 来说更容易发生。
为此可作如下设置， 即用于制造至少带子或接杆的至少一个织物桥接、 优选包住
了两个部件之间的接合缝， 使得部件之间的连接同样由该织物提供。 例如， 用于构造成连接 凸缘的接杆可构造成大致上大约呈 C 形。
对于用于制造用于风力涡轮机的转子叶片的制造模具而言， 其根据本发明的特征 在于， 设置用于连接至少两个分段或零件的整合装置构造成用于转子叶片的半壳的制造模 具， 其中优选地借助于上述塑料技术来实现制造， 且至少一个第一分段可预制地或半预制 地被置入到整合装置中， 且至少一个第二分段在整合装置中在第一分段处或在第一分段整 合的情形下才被制造， 这同样要求独立的保护。 根据本发明于是得到如下制造模具， 其以有 利的方式是整合装置或者包括了整合装置， 且由此具有对于转子叶片的制造而言特别有利 的、 准混合式的特征。这样的根据本发明的制造模具可设计且设置用于整个转子叶片的整 合， 特别地这样的根据本发明的制造模具同样可设计和设置用于整体化地构造成带子接杆 组件， 其特征在于， 其设置用于制造由带子和接杆构成的 L 形， 在其中在 L 形处参与的带子 和参与的接杆彼此以正确的角度来布置和 / 或制造。
根据一改进方案， 该特别的制造模具可具有大致上大约呈 V 形的凹槽， 以便呈 L 形 地引入材料。
每个可能的、 根据本发明的制造模具、 尤其是用于构造成带子接杆组件的制造模 具可优选地围绕大致水平的轴线摆动， 以实现其更好的和更舒适的应用。 在本发明的范畴中， “大约横向于纵向延伸方向或者横向于其纵向延伸方向” 理解 为尤其横向于纵向延伸方向， 优选是大致垂直于或垂直于纵向延伸方向。
在本申请的范畴中只要概念被括住， 则括号的内容被理解为尤其优选的变型。
在本发明的范畴中， 概念 “半预制” 被理解为部分地预先制造。在此可尤其如此地 来理解， 即， 尤其地考虑到毁坏的量而耗费制造时间或制造成本的大致一半。
在本发明的范畴中， “正确的角度” 尤其被理解为可预先确定的或者预先给定的或 预先设定的角度。
从实施例中同样可得出本发明的另外特征， 然而本发明在其范畴中不局限于此， 实施例在如下附图中示出。其中 ：
图 1 显示了转子叶片的半壳的平面图，
图 2 显示了第一实施例中的穿过转子叶片的半壳的两个分段之间的接缝区域的 截面，
图 3 显示了第二实施例中的穿过转子叶片的半壳的两个分段之间的接缝区域的 截面，
图 4 显示了用于带子接杆组件的制造模具的横截面，
图 5 显示了带有被置入零件的根据图 4 的制造模具的横截面，
图 6 显示了带有其它例子零件的根据图 5 的横截面的剖面，
图 7 显示了两个在连接之前的根据本发明的带子接杆组件，
图 8 显示了在包含带子接杆组件的情形下穿过转子叶片的待制半壳的部分的横 截面， 且
图 9 显示了具有类似于图 8 构造的用于转子叶片的半壳的制造模具的横截面。
首先作如下说明 ： 在附图中仅显示了本发明的原理性实施例 ； 在本发明的范畴中 可对其作多种变型。此外， 附图未按比例或完全尺寸真实地示出。示出的实施例仅作为原
则上的可能性来示意性地描绘。
图 1 显示了转子叶片半壳的平面图。根据本发明， 所示的半壳被分割成多个分段 1-4。这些分段 1-4 中的所有或一些分段均可大致在时间上彼此并行地来制造或预制， 之后 以图 1 所示方式整合成转子叶片的半壳， 这可在相应的整合装置中进行。然而， 该整合装置 此外同样可以如下方式用作制造模具， 即分段中的一些在该制造模具中才被制造， 和/或 半壳利用部分预制和部分尚待制造的分段进行最终加工。
优选地根据本发明作如下设置， 即一个分段由所谓的转子叶根 1 构成， 且剩余的 半壳被分割成三个分段 2-4。分段 2-4 通过横向划分 6-8 设计成使得它们大约相同大小且 大约同样快地来制造。然而， 分段 2-4 也可例如通过纵向划分 9 而被分割成进一步的分段。
在分段 1-4 上优选地延伸有一未分开的、 连接这些分段的带子 5， 其同样且特别地 用于在布置于风力涡轮机处的转子叶片承载的情形下的力传递。作为带子 5 的替代， 必要 时同样可设置有两个或多个彼此大致平行且彼此间隔开地延伸的带子， 例如所谓的前缘带 子和后缘带子 ( 基于它们所邻近的转子叶片边缘而定 )。
完整的转子叶片由此构造成空心体， 即， 相反面的第二半壳被放置到如图 1 所示 那样的半壳上， 并将两个半壳相互连接。 例如可将热空气引入到该空心体中， 以便于进一步 使该转子叶片退火且完全地时效硬化。 半壳优选地以如下方式借助于塑料技术构造， 即， 例 如将玻璃纤维织物和 / 或碳纤维织物放入或层压入制造模具 ( 其预先确定了半壳的三维造 型 ) 中， 然后整体上利用真空薄膜来盖住。该真空薄膜环绕地沿着制造模具上的边缘被真 空密封， 例如利用胶状粘结线或双面胶带。 因此， 该真空薄膜然后构成了相对固定的制造模 具的柔性反模。在所谓的真空注入技术中， 然后通过在真空薄膜与制造模具之间的空气排 出而形成 “真空” 低压。通过该低压， 纤网织物被彼此重叠地压紧， 并且树脂被从储存器中 吸入到真空薄膜下， 使其在整个模具上均匀地分布， 且纤网织物在其时效硬化之后固定地 互相连接成固定的塑料模具部件， 即半壳。 树脂的均匀分布可由此来实现， 即放置有多个用 于树脂的输入管， 并将合适的网格或栅格织物一起放入到模具中， 其有利于且引导树脂的 分布和平坦的流动。
根据本发明方法的一优选实施例鉴于图 1 作如下设置， 即分段 1 和 3 在单独且便 利的制造模具中预制， 然后在图 1 所示的正确位置处被带入到用于整个半壳的制造和整合 装置中。整个半壳例如可超过 60 米长， 而分段相应地较短， 且由此对其而言必需的制造模 具同样较短。根据本发明， 用于整个半壳的制造模具的需求可由此尽可能少且尽可能短。
分段 2 和 4 优选地在用于整个半壳的制造模具中才被制造。为此， 如所描述的那 样， 相应的纤网织物被放入到制造模具中。预制的分段 1 和 3 被带入到制造模具中， 使得在 制造模具中保留用于尚未制成的分段 2 和 4 的相应空隙， 然而对其而言可在制造模具中设 置纤网织物。分段 1 和 3 以及纤网织物被放入到制造模具中， 使得分段 1 和 3 被整合到分 段 2 和 4 的纤网织物中， 并且在分段 2 和 4 的制造期间或之后与分段 2 和 4 相连接， 也就是 连接成单件式半壳， 其在原则上如惯常所见的那样且尤其可承受负荷。 为此， 用于制造分段 2 和 4 的真空薄膜例如在包含所有分段的情形下被放到制造模具的整个长度上， 并且被密 封且对制造模具灌以树脂。
带子 5 之后可被安装到原则上已制成的半壳上， 并且例如与该半壳粘结， 然而其 同样可根据本发明被一起整合到半壳中。在该带子上还竖直地放置了至少一个接杆， 其跟随带子的走向且在制成的转子叶片中将两个半壳或其带子互相连接。根据本发明， 优选地 预制带子接杆组件， 然后在制造和整合装置中将其整合到半壳中。
根据本发明， 可特别注意两个分段之间的接缝区域。
图 2 以截面形式显示了用于这种接缝区域的第一典型实施可能性。该可能性不仅 适用于分段， 而且通常适用于待连接的零件。这些部件中的一个在图 2 中以标号 10 来表 示。在此， 其例如可以是已制成的分段 3。联接到其处的部件还应可在其处被制造， 例如分 段 4。对于其制造而言， 大致设置有先前所提到的纤网织物 12， 13。分层构造自然可明显复 杂于此处所示， 且尤其地可或多或少地使用纤网织物。 纤网织物也不须是连续的， 而可例如 是彼此重叠的或也可是不重叠的截段。纤网织物优选包含定向纤维， 其例如以较大的百分 比在半壳的纵向方向上延伸， 以便于尤其确保转子叶片具有较大的负荷能力、 可弯曲性和 断裂强度。
在尚待制造的零件、 例如分段 4 的制造中， 额外地或也许同样备选地可使用制成 件、 即所谓的预浸件 11 或泡沫型芯或类似物， 以便于例如加速制造模具的占用且因此加速 制造， 并且通过供应商来限制本企业中的工作。
与此相比， 图 3 以截面形式显示了两个零件 14， 15 或均已预制的分段的连接可能 性。对此可设置有形状配合连接， 并且可额外地使用纤网织物 12， 13 的连接。对此， 为了进 一步连接， 尤其地可设置有连续的带子 5 或者另一合适的部件。
图 4 以横截面形式显示了用于根据本发明的带子接杆组件的本发明制造模具 16 的一个实施例， 在该带子接杆组件中带子和接杆首先应彼此构成 L 形。相应地， 同样已预先 确定固定的制造模具。
图 5 显示了在制造模具 16 中制造所提及的带子接杆组件的可能性。制造模具 16 构造成可绕水平轴线摆动或倾斜， 以方便使用。
如在与图 1 相关联的半壳的情形中已描绘的那样， 此处零件中的一个同样可已被 预制， 而其它的部件在制造模具 16 中才被制造， 并且与已制成的部件相整合。
在图 5 的当前所示例子中， 带子 31 或 5 原则上已制成且作为部件 17 存在。接杆 32 才由织物 18， 19， 20( 数量可再更改 ) 来制造。这些织物被放入成使其部分地包住制成 部件 17， 且由此包含到尚待制造的接杆 32 的制造中。另外， 所放入的织物尤其示出了凸缘 弯曲部 18a， 19a， 20a。在待制接杆的另一侧处同样优选地伸出有此类弯曲部 18b， 19b， 20b， 以便之后更好地连接接杆 32 与其它半壳的带子 31。接杆 32 由此在原则上获得一种 C 形。 最后， 整个制造模具利用真空薄膜 21 来盖住， 其利用粘结线 22， 23 真空密封在制造模具 16 上。
图 6 以截面形式再次显示了以不同方式被使用的制造模具 16 的剖面。此处， 带子 31 可又已在原则上制成， 且作为制成部件或预浸件 24 存在。然而， 带子 32 这次由织物 27， 28， 29， 30 和预浸件 25， 26 来制造。
图 7 以截面形式显示了用于转子叶片的两个半壳的两个带子接杆组件连接成一 种盒子形状的可能连接， 其中采用了如图 5 所示的附图标记。
图 8 以横截面形式显示了转子叶片在其根据本发明的制造中的半壳的剖面。该剖 面在图示的左侧和右侧用点划线来限制。用于半壳的固定的制造模具未在图 8 中示出。
如前所述， 为了制造半壳可使用纤网织物 37， 38。根据本发明， 制成的带子接杆组件 31， 32 为了其到半壳中的整合可被置放到纤网织物 37， 38 上。额外地可使用预浸件 33， 34。此外， 可设置有跨越接缝的连接织物 39。最后， 缝隙或间隙可利用例如由泡沫 ( 型芯 ) 或轻木构成的部件 35， 36 来填充。尤其是在使用轻木时， 带子 31(5) 在其被置上或放上之 前根据本发明同样可被修边。
最后， 整个组件用真空薄膜 40 盖住， 其中真空薄膜 40 在其边缘处利用粘结线 42， 43( 例如同样可利用一类双面粘结带 ) 来真空密封， 也就是说， 此处根据本发明仅有接杆 32( 其同样被密封 ) 部分地凸伸出来。在该组件被放置到整合装置中且被放置到半壳上之 前， 在接杆处的真空密封件 42， 43 已可布置在带子接杆组件处， 或许也已带有真空薄膜 40， 以避免半壳材料可能有的进入， 从而将真空薄膜 40 固定在突起的接杆处。同样可考虑如 下， 即完全取消接杆 32 处的真空密封件 42， 43， 并将真空薄膜 40 不分开地完整地引领经过 接杆 32。
图 9 再次显示了大致上与图 8 类似的带有相同附图标记的图示， 然而这次以固定 的制造模具 41 作为底层结构， 且在制造模具 41 的整个宽度上显示。在该处应再次注意到， 该图示未按正确的比例尺绘制， 这尤其地在图 8 和 9 的彼此对比中可以清楚。
最后还要强调一些本发明的特征和优点。然而， 该强调或重述同样不应意味着会 引起对本发明范围的限制。
首先， 本发明基于如下思想， 即制造转子叶片的各个分段， 其均不具有整个叶片长 度。这可有助于优化所参与的制造模具的使用并缩短生产时间， 于是使得该生产总体上更 多产。尤其地可获得如下批量生产， 其中用于转子叶片的分段可在 24 小时内被制造， 且由 这些分段和转子叶片的其余零件可在下一个 24 小时内生产出转子叶片。于是， 转子叶片本 身可以总体上成批生产的水平并保持相同质量地在总计 48 小时内制造出来， 而且长于 60 米的转子叶片同样可以。 此类叶片是制造技术中的一项挑战， 因为其不仅这么长， 而且相应 地还具有例如约 190 平方米的较大投影面积， 还具有例如约 21 吨的较大质量。
于是， 例如分段 ( 叶片壳 ) 如此地分开地来设计， 即其可在上述第 1 制造步骤内被 制造。在第 2 制造步骤中所有单件可被修边且为其整合进行准备， 该整合然后在单独的整 合装置中例如利用快速固化的粘合剂来实现。在约 60 至 65 米长的转子叶片的情形中， 可 优选设置 2 至 3 个用于完整半壳的分段或叶片壳。
对于分段和其余零件的制造而言可考虑不同的塑料技术， 尤其是也可考虑真空注 入方法。
在接缝位置区域中、 尤其是在分段之间可省掉额外用于纤网织物的夹层泡沫， 且 分段的内部织物和外部织物可通过例如在支撑材料中的拼接而结合到一起。 实际的连接可 通过粘结来实现， 对其而言可在至少一个分段中设置凹槽。 另一备选方案例如在于， 使分段 抵靠到一起， 然后将接缝位置层叠起来。然而例如同样可作如下设置， 即内部织物、 外部织 物和可能的支撑材料阶梯式地终止， 且预制部件在该分型位置处粘结， 以便这样来建立在 分段之间的连接。另一可能性在于， 在分型位置处设置 L 形凸缘， 内部薄板和外部薄板通入 到其中， 且在其上直接连接支撑材料。这些分段直接借助于该凸缘来粘结。可以从外部来 安装粗纱织物 (Gelegelage)， 以便降低连接的脱落负荷。
然而， 该制造同样可总体上利用传统的手制箔来实现， 或例如利用树脂传递成型 或其它的塑料技术来实现。在利用树脂传递成型技术的情形中， 在作为接合配偶的经时效硬化的部件之间为其连接而保留大约 1 至 3 毫米的缝隙， 在其中可放入介质 ( 例如纺织品、 片材或粗纱 )， 这确保了良好的树脂流动。 由此， 可以平整接合配偶的表面中的不平坦， 并获 得无缩孔的粘结。
在半壳互相粘结之前， 粘结可借助于局部加热、 例如利用加热毯或微波装置来快 速地时效硬化。根据本发明的半壳可例如由各至少一个主带子、 前缘带子和 / 或后缘带子、 壳的至少两个分段和带有可能的叶片接头的叶根部件构成。 这些单件可通过横向于转子叶 片的纵向延伸方向的分割来设计， 其位置例如可相对于整体长度 L 来说明， 其可在叶根嵌 件之后对于整个实际的壳而言以 0.0L 开始。第一分段那么可以达到例如由 0.0L 至大约 0.23L， 第二分段由大约 0.23L 至大约 0.5L， 且第三分段由大约 0.5L 至大约 1.0L。在此， 第 一分段和第三分段各具有转子叶片投影面积的大约 30％， 而第二分段具有大约 40％。
对于所有这些单件而言可存在自己的且单个的制造模具， 其可类似根据半壳模具 的原理来构成。对于这些单个制造模具而言存在额外的整合装置， 在其中单件可彼此定位 且可彼此相整合和连接， 其然而额外地或备选地同样可被用作用于半壳的制造模具， 尤其 是用于再加工对其而言还未存在单件的半壳区域。特别有利地， 该制造可利用单件的整合 和连接来进行组合。 尤其是， 可预制叶根嵌件或凸缘嵌件以及半壳的中间分段， 并且在整合 时在构成了主模具的整合装置中对第一和第三分段进行再加工。 根据本发明制成的单件同样可单个地在其整合之前进行质量检验， 从而使得可能 的废品根据本发明而同样保持为是有限的。
组在一起的转子叶片同样还可在单独的退火室中进行最终时效硬化。
根据本发明尤其也可作如下设置， 即预制带子接杆组件。这样的组件可在吸力面 半壳和压力面半壳中被整合到各自的半壳中， 并且在两个半壳彼此连接的情形中优选地将 两个组件彼此连接成盒子形状。 根据本发明， 经整合的半壳可在无厚粘结层的情形下产生。
根据本发明的带子接杆组件优选地如此来制造， 即一个完整的组件以一带子和一 接杆产生。另外， 优选地需要大致 L 形的形状， 其一侧从叶片壳的表面上移除并容纳了带子 织物， 而其另一侧是大致平坦的接杆几何形状。 制造模具优选可回转地支承， 从而使得带子 侧水平地布置或接杆侧水平地布置， 或者占据在其间的对于放入和 / 或注入特别有利的位 置。此外， 该制造模具可分地来实施以用于简化脱模。
优选地， 首先将带子织物放入到制造模具中， 且例如利用栅格粘结带来固定。 然后 放入用于接杆的织物， 并且使其与带子织物搭接而得到大致呈 C 形的接杆形状。
带子同样可由预浸件材料来制造。这里， 接杆利用塑料技术来制造。因为预浸件 材料有点粘， 所以对于定位而言甚至不需要另外的固定手段。对于带子而言同样可使用较 厚的预浸件材料。此类材料的纤维面重量有利地可大于每平方米约 1000 克， 可能甚至大于 每平方米 2000 克。
在吸力面半壳与压力面半壳粘结成转子叶片时， 根据本发明， 吸力面和压力面的 带子接杆组件同样可彼此粘结， 优选粘结成盒子形状且优选利用厚层粘结。
通过根据本发明的制造方案可明显提高制造频率， 这是因为重要的部件可在主模 具之外预制， 例如可同样并行地 ( 例如使用两个团队 ) 来预制。优选地， 同样不考虑时效硬 化和接杆粘入的步骤， 其每个转子叶片仅需要略多于 3 小时。由此显著地提高了制造的经 济性。
在带子的注入中存在构造成波浪的危险， 尤其是在太快且未加控制的时效硬化 中。根据本发明这可通过用预浸件来阻止， 其同时还在此加速了制造步骤。厚预浸件的使 用 ( 同样也可用在分段中 ) 进一步减少了置入时间， 而未明显改变材料成本。同样地， 转子 叶片的强度特性并未由此而改变。
此外， 根据本发明显然的是， 利用塑料技术可在分型面处良好地且可靠地连接尚 未时效硬化的、 然而可能完全预硬化或经退火处理的预浸件或相应地预制的带有尚未时效 硬化的注入材料的零件， 其至少如使用粘结剂一样良好， 这是因为在分型面处树脂容易连 接。相比粘结， 在此降低了工艺风险。因此可降低成本， 且粘结缺陷如缩孔、 太厚的粘结层、 脆化或类似者均消失。