用于制造用以制造转子叶片的型坯的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用以制造转子叶片的方法，其中由有纹理铺设网格垫的多个面组织制造作为织物半成品的型坯。此外本发明涉及一种用于制造用以制造转子叶片的型坯设备。
【背景技术】
[0002]开始提到的方法通常作为手工铺设法来执行。有纹理铺设网格垫的多个面组织和其它的织物半成品、如纺织品垫、铺设垫或者纤维垫，在此手动地铺入到模具中。必要时引入加固件或者夹层材料。这样描述的纤维半成品能够直接用塑料树脂浸泡；优选的是，固定这样制造的织物的半成品并且进一步地为了展现出铸模(Matrix)借助于真空灌注用塑料树脂或者其它的热固性塑料和/或弹性体和/或热塑性塑料来浸泡。所提到的手工铺设法尤其用于制造风能设备的转子叶片。织物的半成品作为型坯在所提到的手工铺设法中以模制件制成、脱模并且优选转移给随后的真空灌注以用于浸泡半成品。
[0003]在此能够有问题的是，仅能够以相对高的耗费固定手工铺设的有纹理铺设网格垫。手工铺设法仅可受限地进行质量管理或者流程优化。特别地，所述方法的自动化迄今为止被证实是最成问题的。如在风能设备中的转子叶片大小的纤维复合物的用于展现纤维复合材料的可容易自动化的方法、如铸造成型法或者片状模制不能使用。期望的是一种用于制造用以制造转子叶片的型坯的自动化的方法。
[0004]基本上从现有技术中已知的是原则上在设计中用于描述有纹理铺设件的方法。这些方法提出在铺设构造的过程中裁剪，其中被裁剪的铺设随后通过抓取装置抓取、分割和定位，以便在带或者存放桌上与其它的有纹理铺设件固定；随后再次运输拼接的有纹理铺设件的聚集件并且送入模具中以及随后组装。这样的原则上已知的方法不适合于在大型构件、如用于风能设备的转子叶片中应用。
【发明内容】
[0005]关于这一点，本发明的目的是，提出用于制造转子叶片的一种方法和一种设备，其中由有纹理铺设网格垫的多个面组织制造作为织物的半成品的型坯。
[0006]该方法的目的通过开始提到类型的方法实现，所述方法根据本发明具有下述步骤:
[0007]-在铺设入口中提供用于型坯的模制件；
[0008]-在铺设辊子上提供呈卷绕的面组织形式的有纹理铺设网格垫；
[0009]-自动地展开有纹理铺设网格垫；
[0010]-在铺设入口中自动地将粘结剂涂覆在模制件中的有纹理铺设网格垫上。
[0011]特别地，能够在一个改进方案中提出:自动的展开在铺设辊子在模制件上开卷的情况下并且在面组织从铺设辊子退卷的情况下并且在同时将有纹理铺设网格垫在铺设入口中铺入到模制件中的情况下进行。
[0012]尤其优选地，提供有纹理铺设网格垫在将铺设辊子安置在铺设入口的辊子工具架上的情况下进行。特别地，涂覆粘结剂在将粘结剂引入到铺设入口的粘接工具架上的粘结剂敷料器中的情况下进行。
[0013]本发明的设计，尤其是在考虑上述改进方案的情况下，也运用于制造用以制造转子叶片的型坯的设备，借助于所述设备由多个有纹理铺设网格垫的面组织制造作为织物的半成品的型坯并且所述设备形成有铺设入口。根据本发明，该设备具有:
[0014]-用于在铺设入口中提供用于的型坯的模制件的容纳部；
[0015]-辊子工具架，所述辊子工具架构成用于在铺设棍子上提供呈卷绕的面组织形式的有纹理铺设网格垫并且构成用于在铺设入口中自动地展开模制件中的有纹理铺设网格垫；
[0016]-粘接工具架，所述粘接工具架构成用于在铺设入口中自动地将粘结剂涂覆在模制件中的有纹理铺设网格垫上；
[0017]-用于在模制件上单独地或者组合地引导工具架的导向系统。
[0018]本发明以如下考虑为出发点:将有纹理铺设网格垫自动地引入到模制件中提供用于自动地制造型坯的基础。本发明还认识到，直接在模制件上执行自动化的方法。此外本发明认识到，将有纹理铺设网格垫，尤其是考虑到用以制造转子叶片的能力，以卷绕的面组织的形式提供在铺设辊子上。
[0019]遵循该设计，根据本发明提出:有纹理铺设网格垫自动地展开并且在铺设入口中将粘结剂自动地涂覆在模制件中的有纹理铺设网格垫上。本发明的设计相对于迄今为止基本上已知的自动化方法途径证实是更优的，因为实际上取消了用于制造型坯的运输路程，因此该型坯能够实际上完全在铺设入口中制成为半成品。
[0020]更确切地说，本发明的设计遵循下述方法途径:设有多个可适合地运动的工具，但是设有至少一个辊子工具架和粘接工具架，以便实现自动地展开有纹理铺设网格垫并且自动地涂覆粘结剂。所述设计可灵活地应用，根据需要也在顺序改变或者同时实施自动化步骤的情况下应用。此外示出:通过自动的方法，质量管理以及工艺优化是可行的。特别地，所述自动的方法也适合于与用于提供有纹理铺设网格垫的准备阶段中以呈卷绕形式的已裁剪的有纹理铺设网格垫的自动存放结合。
[0021]本发明的优选的改进方案能够从从属权利要求中得出并且详细说明有利的可行性，即改进本发明的设计涉及具有其它的优点的方法和设备。
[0022]优选地，可在铺设辊子上提供呈卷绕形式的唯一的有纹理铺设网格垫。然而也能够在铺设辊子上提供呈卷绕的各个面组织形式的多于一个的有纹理铺设网格垫；这降低了用于更换铺设辊子或者引入具有有纹理铺设网格垫的铺设辊子和引出不具有有纹理铺设网格垫的铺设辊子的耗费。
[0023]在自动地展开有纹理铺设网格垫之前或者在第一部分展开有纹理铺设网格垫之后并且在完全地展开有纹理铺设网格垫之前已证实尤其有利的是，有纹理铺设网格垫固定在模制件上。在任何情况下都证实是有利的是，其为第一有纹理铺设网格垫。由此防止有纹理铺设网格垫在展开过程直至面组织从铺设辊子完全地开卷期间滑落。因此能够将有纹理铺设网格垫位置精确地铺入到模制件中。
[0024]在一个尤其优选的改进方案的范围中，被铺入的有纹理铺设网格垫相对于模制件和/或相对于部分制成的型坯的位于模制件之下的有纹理铺设网格垫挤压。挤压所铺入的有纹理铺设网格垫能够整个面地进行或者根据需要也仅在有纹理铺设网格垫的部分面中进行。特别地，挤压部分面，如在不同的有纹理铺设网格垫的边缘区域上或者重叠区域上的挤压已证实是有利的。特别地，有纹理铺设网格垫的被挤压的部分面包括如下部分面，在所述部分面上涂覆有粘结剂。自动化的方法也可应用在型坯的如下区域中，所述区域在手工铺设法中难以接近，即通常是模制件在水平区域外部的强烈弯曲的区域，也就是说尤其是模制件的壁区域。在此，挤压包括压入或者相同的施加压力的任意类型。
[0025]提供有纹理铺设网格垫尤其是包括将铺设辊子安置在铺设入口的辊子工具架上。涂覆粘结剂尤其是包括将粘结剂引入到铺设入口的粘接工具架上的粘结剂敷料器中。
[0026]在一个优选的改进方案的范围中，第一有纹理铺设网格垫在涂覆粘结剂的情况下固定在模制件中的第二有纹理铺设网格垫上。根据自动化程度能够优选在每个有纹理铺设网格垫的重叠区域或者边缘区域中进行粘结剂的涂覆。
[0027]特别地，为有纹理铺设网格垫的多个面组织能够通过至少重复步骤开卷和涂覆来制成型坯。在此工作过程可有效地彼此排列、交替或者有利地组合。因此能够根据需要展现单向的、双向的或者多向的具有多个有纹理铺设网格垫的铺设件。
[0028]特别地，在第一变型形式的范围中已证实有利的是，展开和涂覆、尤其还有挤压，同时在一个唯一的工作过程中进行。铺设入口为此优选具有至少一个辊子工具架和粘接工具架、优选还具有挤压工具架。
[0029]在第二变型形式中，展开和涂覆、尤其还有挤压在两个工作过程中进行、尤其是在工具架的往复运动中进行。为此能够提出:在铺设入口上仅设置唯一的工具架，但是所述工具架具有不同的工具、例如可更换的辊子工具、挤压工具和/或粘接工具。因为粘接工具基本上仅能以较高的耗费来更换，所以已证明有利的是，至少除了粘结工具架外设有另一个工具架、尤其是辊子工具架和/或挤压工具架，但是或者设有具有可更换的辊子工具和挤压工具的工具架。
[0030]在根据本发明的设备的一个优选的实施方式中，该设备具有传感器机构，所述传感器机构可与工具架一起行进，并且设立用于检测拉应力，所述拉应力作用到开卷的、尚未被挤压的有纹理铺设网格垫部段上。由此实现:能够监控由辊子工具在开卷有纹理铺设网格垫时施加的拉应力。为了成功地开卷有纹理铺设网格垫，一方面需要达到一定拉应力，以便在模制件上不导致褶皱形成。另一方面，拉应力不应允许过大，因为否则合理地模制到模制件上就不再可行。通过监控拉应力可行的是，将该拉应力保持到预定的值上，或者手动地辅助或者通过控制技术或调节技术辅助。
[0031]此外优选的是，传感器机构具有间距传感器，所述间距传感器设立用于检测已开卷的、尚未被挤压的有纹理铺设网格垫的松垂度。松垂度的度量是拉应力的大小的度量；拉应力越小，在辊子工具和型坯之间的自由的有纹理铺设网格垫部段就更大程度地松垂。当传感器机构、例如间距传感器扫描特定的部段、例如在辊子工具和模制件之间的有纹理铺设网格垫部段的总是相同的高度部段时，在传感器和有纹理铺设网格垫部段之间的间距随松垂度的度量而改变。