用于接近风轮机叶片模具的侧面的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型风轮机叶片的制造领域，具体而言涉及用于接近大型风轮机叶片的制造模具的倾斜弯曲斜坡的攀爬装置。
【背景技术】
[0002]在制造工业的许多领域中，一个频发问题是用户不得不在大型工件的制造期间攀爬上陡峭斜坡。该斜坡可以由工件的其中一个侧面或由用来制造该工件的模具的侧面提供。
[0003]经常是这样的:制造工件的操作者仅仅通过站立在地板上无法接近工件的所有区域，这是因为待制造的工件的竖直尺寸超过了典型的人类身高。操作者因而可以在诸如梯子或脚手架之类的攀爬装置上攀爬，从而接近地平面上方的一定距离处的区域。然而，这些方法允许操作者仅仅接近工件的位于攀爬装置附近的那些区域。因而，如果工件的尺寸竖直延伸若干米或特别是如果工件具有倾斜和剧烈弯曲的表面，则站立在攀爬装置上的操作者也无法接近位于该攀爬装置更远的区域，例如工件的位于弯曲工件的中心的那些区域。
[0004]操作者的另一个选择是攀爬上工件的其中一个侧面，以便接近其顶部。然而，攀爬上工件或模具的侧面并不是一个容易的任务，因为通常工件的侧面与地平面形成的斜坡相当陡峭。此外，通常期望操作者所攀爬的侧面的表面不会由于操作者在上面踩踏而被损坏。
[0005]在其中以越来越大尺寸的叶片制造风轮机的风能工业中尤其能体会到该问题。风轮机叶片的制造通常通过铸造过程来完成，其中将纤维或增强材料铺设在模具并通过使用浸泡或树脂传递过程利用树脂进行浸渍。因此，操作者必须接近模具的侧面以便将纤维材料层铺设在模具的壁上并调节它们的位置。
[0006]由于风轮机叶片的显著尺寸，在长度高达80m且直径为5m(在根侧更大)的现代设备中，叶片制造所用的模具必须也具有足以在其中形成叶片的尺寸。在叶片制造过程期间，模具通常放置在地面上。由于这些模具的竖直尺寸经常超过若干米，对于操作者来说特别难以接近模具的所有区域。因此需要一种方法和装置，以允许操作者攀爬上模具的倾斜侧面从而接近其所有部分。
[0007]鉴于上述考虑，本发明的目的是提供一种容易攀爬上陡峭倾斜斜坡而不会对表面造成任何损坏的装置和方法。具体地说，本发明的目的是提供允许操作者在制造风轮机叶片的过程中接近风轮机叶片模具的全部区域的方便的方法和装置。
【发明内容】
[0008]本发明基于这样的创造性构思:通过使用形成有台阶的柔性支撑件，操作者能够攀爬或更概括地说接近陡峭的弯曲斜坡。基于该构思，上述目的通过如第一方面限定的装置来解决。用于攀爬倾斜表面的装置包括柔性支撑件，该柔性支撑件包括背面和正面。所述支撑件的所述背面适合于在所述装置的操作期间抵靠在所述表面上，所述柔性支撑件适合于与待攀爬的所述表面的曲率轮廓一致，并且所述柔性支撑件被适当地延展从而在所述装置的操作期间在所述表面上分布攀爬所述表面的操作者的体重。所述装置还包括紧固部件，该紧固部件用于紧固所述装置，从而使得所述装置相对于所述表面的位置在所述装置的操作期间基本恒定，所述紧固部件被连接至所述支撑件。所述装置进一步包括攀爬元件，所述攀爬元件被牢固地固定至所述柔性支撑件的上表面。所述攀爬装置适合于允许用户在所述表面的预定部分区域处攀爬或采取一定位置。
[0009]根据本发明的一个实施方式，所述攀爬元件包括多个台阶，所述多个台阶中的每个台阶都从所述支撑件的所述正面向外突出。因而，用户能够通过使用所述台阶作为支撑来采取一定位置或攀爬倾斜表面。所述台阶形成为使得操作者能够在所述支撑件位于由所述台阶支撑的所述表面上的一些点处时舒适地站立。此外，所述台阶形成为将操作者的体重分布在位于下面的支撑件的延展区域上。
[0010]根据本发明的另一个实施方式，所述攀爬元件包括适合于在用户攀爬所述倾斜表面时被用户抓握的多个把手。因而，用户通过抓握其中一个把手可以在倾斜表面的一定高度处攀爬或采取一定位置而不会掉落。
[0011]根据本发明的再一个优选的实施方式，所述支撑件包括连续的柔性垫。
[0012]装置的有利实施方式将在下面进行描述并在第二至十八方面中限定。
[0013]本发明还提出了一种制造风轮机叶片的方法。该方法包括如下步骤:提供期望形状的模具，所述模具具有纵向方向；将一层或多层增强或泡沫材料铺设在所述模具的内壁上；通过使用根据第一至第十八方面中任一方面所述的一个或多个装置以便攀爬所述模具的所述内壁而将所述一层或多层增强或泡沫材料定位在期望位置。通过沿着所述叶片形成模具的长度在叶片制造过程期间重新定位所要求保护的攀爬装置，用户在叶片制造期间能够接近风轮机叶片的内壁的所有部位。所述装置特别适合于该目的，因为其由于其柔性而能够适合于模具内壁的所有曲率和形状。此外，所述装置以这样的方式设计，使得能够防止操作者意外损坏下面的模具表面，即模具的内壁的一部分或之前沉积在模具表面上的材料层O
[0014]该方法的有利实施方式在下面进行描述并在第二十至第二十三方面中限定。
【附图说明】
[0015]在下文中，将通过附图中所示的实施方式来举例说明本发明。在附图中，类似、对应或等同的部件由相同的附图标记表示。具体而言:
[0016]图1示出了根据本发明的一个实施方式的装置的立体图；
[0017]图2示出了根据本发明的一个实施方式的装置的剖视图；
[0018]图3示出了根据本发明的装置在风轮机工业上的应用；
[0019]图4示出了在叶片制造阶段期间风轮机叶片模具的剖视图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，将通过在附图中所示的本发明的实施方式的详细描述来阐明和说明本发明。然而，应该认识到，本发明并不限于在附图中所示并在下文中描述的这些实施方式。相反，本发明的范围包括所有等价实施方式并且因而由权利要求来限定。
[0021]在下文中，诸如“在…上方”或“在…下方”之类的位置表述将总是参照用作地面或地平面的参考平面。该参考平面优选是水平的。例如，在图1和图2中，参考平面由附图标记40表示并且平行于由图中所示的笛卡尔坐标系限定的水平平面xy。因而，当叙述点A在点B上方(下方)时，将理解成点A距离参考平面的距离大于(小于)点B距离参考平面的距离。
[0022]本发明提供了一种用于攀爬上陡峭的高斜坡的装置和方法。该斜坡可以是具有倾斜侧面的结构的表面。例如，该斜坡可以是倾斜平面、平板或壁的表面。更具体地说，该斜坡可以是工件、模具或其壁的表面。
[0023]本发明的实施方式在图1和图2中示出，其中待攀爬的表面由附图标记20s表示。表面20s被示出为属于结构20。表面20s是倾斜的，从而给定表面20s上的点，则限定了相对于参考平面40的倾斜角度Θ。更具体地说，表面20s的一个点处的倾斜角度Θ被限定为由在该点处的表面20s的切平面与参考平面40形成的角度。表面20s相对于参考平面40的倾斜角度Θ大于零，并且可以采取小于或等于90°的任意值。
[0024]表面20s —般不是平坦的。因此，给定位于表面20s上的曲线，该曲线可以以复杂曲率起伏。例如，表面20s上的一般曲线的一些部位可以具有正曲率，另一些部位具有负曲率，又有一些部位具有零曲率。由于表面20s的曲率，倾斜角度Θ在位于表面20s上的不同点处采取总体不同的值，如例如在图2中示意所示。
[0025]表面20s可以包括上边缘20ue，即位于参考表面40上方并距离该参考表面40最远的终端部分。上边缘20ue的各点具有任何正曲率、负曲率或零曲率。表面20s的上边缘20ue和参考平面40之间的最小距离可以为达几十米的任何距离。例如，表面20s的上边缘20ue和参考平面40之间的距离可以在5到10米的范围内。
[0026]支撑结构20可以是在以表面20s为其一个终端表面的空间中延伸的任何本体。例如，结构20可以包括工件或模具的壁或侧面。在下文中，参照图3和图4，给出了一个结构20的示例，该示例包括风轮机叶片模具。然而，需要澄清，结构20是基本刚性的，表面20的位置随着时间而恒定不变。此外，结构20以如此方式形成，使得表面20s能够支撑操作人员的平均体重，而不会显著变形、弯曲或在宏观上改变其原始位置。
[0027]图1和2所示的装置1000包括位置倾斜表面20s上的柔性支撑件200。支撑件200可以由任何柔性材料制成。
[0028]在图1和2所示的本发明的优选实施方式中，支撑件200包括柔性垫，即具有基本矩形形状的柔性材料的平坦件。例如，垫200可以包括诸如弹性体或橡胶之类的聚合物材料。垫200可以还包括PVC。于是该PVC可以包括适当的添加剂以使其既结实同时又有柔性。
[0029]根据未在图中示出的本发明的一个实施方式，支撑件200可以包括在装置1000的纵向方向上延伸并且与诸如柔性绳索、刚性肋、横档等一些合适的连接装置相连的至少两个柔性条带。根据未在图中示出的本发明的另一个实施方式，支撑件200可以包括诸如尼龙织带、绳等之类的柔性材料网。
[0030]优选地，支撑件200形成为柔性板件。换言之，支撑件200具有比其两个横向尺寸即长度和宽度小得多的厚度。因而，支撑件200包括正面200ff和背面200bf，其中正面200ff和背面200bf具有比连接正面200ff和背面200bf的其余侧面大得多的面积。正面200ff和背面200bf具有基本矩形形状，从而可以在正面200fT和背面200bf 二者上标识相互正交的两个主要方向。更具体地说，正面200ff或背面200bf的纵向方向将被标识为基本平行于正面200ff或背面200bf的长度的方向。另一方面，正面200ff或背面200bf的横向方向将被标识为基本正交于纵向方向并因而平行于正面200ff或背面200bf的宽度的方向。
[0031]根据本发明的实施方式，支撑件200形成为连续的并且在内部不具有任何切除部。具体地说，支撑件200的正面200ff和背面200bf都基本连续并且没有孔或切除部。因而，支撑件2