用于在模具表面上鋪設纖維材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于在模具表面上鋪設纖維材料的方法。在用于將纖維材料鋪設在模具(1)的表面上的方法中，所述纖維材料的粗紗（9、13)被鋪設在所述模具（1)的表面上，或者鋪設在所述模具（1)的表面上的已經(jīng)鋪設的纖維材料上，由此所述粗紗（9、13)卷自線軸（2、11)，所述線軸（2、11)由正在沿著所述模具在期望方向上移動的可移動支撐裝置（3、10、16)保持，由此所述支撐裝置（2、10、16)包括通過至少一個較接接頭（7、19)連接到所述可移動支撐裝置（3、10、16)的至少一個輥子（6、12、17)，從而使得所述輥子(6、12、17)壓住已鋪開的粗紗（9、13)。
【專利說明】用于在模具表面上鋪設纖維材料的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在模具表面上鋪設纖維材料的方法，其中纖維材料的粗紗被鋪設在模具表面上或在模具表面上的已經(jīng)鋪設的纖維材料上，這些粗紗由此卷自線軸，該線軸由正在沿著模具在期望方向上移動的可移動支撐裝置保持。

【背景技術】
[0002]生產(chǎn)纖維增強結(jié)構(gòu)的方法從US 4 242 160 A中知悉，其公開了生產(chǎn)風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的方法，由此細絲增強的復合心軸被使用。這些細絲纏繞在心軸上以形成風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的翼梁。
[0003]EP 2 511 078 Al公開了生產(chǎn)纖維增強結(jié)構(gòu)的方法，其中纖維材料被鋪設在與待生產(chǎn)的纖維增強結(jié)構(gòu)的負像相似的模具表面上，并且其中在纖維材料鋪設在模具表面上之后樹脂被充填并固化。將纖維材料鋪設在模具表面上包括如下步驟:將纖維材料的粗紗鋪設在模具表面上或在模具表面上的已經(jīng)鋪設的纖維材料上，并且將負壓施加到粗紗和模具表面之間的空間。該方法能夠用于生產(chǎn)纖維增強的風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片。線軸被用作用于輔助將纖維材料鋪設在模具表面上的裝置，其被具有包括輪子或輥子的底座的支撐件保持。將要鋪設在模具表面上的纖維材料以粗紗形式被纏繞在線軸上。在將粗紗鋪設在模具表面上的過程中，粗紗、線軸和尚未被粗紗覆蓋的模具表面被氣密罩覆蓋，該氣密罩例如為透明的PVC式膜。該膜將粗紗保持在位，隨后空氣被吸出模具表面和氣密膜之間的空間。
[0004]然而，當其完全被所述氣密膜覆蓋時，就難以移動及搬運該可移動支撐件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于將纖維材料鋪設在模具表面上的更容易的方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該目的在以上限定的方法中得以實現(xiàn)，其中所述支撐裝置包括至少一個輥子，所述至少一個輥子通過至少一個鉸接接頭連接到所述可移動支撐裝置，從而使得所述輥子壓住已鋪開的粗紗。
[0007]本發(fā)明基于如下想法，S卩，在粗紗卷自所述線軸時不必使用薄氣密膜覆蓋可移動支撐裝置和粗紗。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述可移動支撐裝置包括至少一個輥子，所述至少一個輥子通過至少一個鉸接接頭連接到所述可移動支撐裝置，從而使得所述輥子壓住已鋪開的粗紗。當所述可移動支撐件沿著所述模具移動時，所述輥子被拖動在所述可移動支撐裝置之后，從而使得由所述輥子的重力將定位在所述模具中的粗紗保持在位。當所述粗紗被所述輥子壓住時，在所述粗紗的縱向方向上生成張緊力，該張緊力確保粗紗從所述線軸展開。因此，當所述支撐裝置移動時，所述粗紗從所述線軸展開。
[0009]在該創(chuàng)新方法中，優(yōu)選地，具有輪子的可移動支撐裝置被使用。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的進一步發(fā)展，可以設想的是，具有用于粗紗的多個線軸的可移動支撐裝置被使用。因此，多個粗紗能夠同時被施用在所述模具表面上。
[0011]就此而言，在該創(chuàng)新方法中優(yōu)選的是，具有用于粗紗的多個線軸的可移動支撐裝置被使用，布置在至少兩個交錯行中。優(yōu)選地，兩個或更多個交錯行是交錯的或偏置的，從而使得能夠極為高效地使用可用空間。
[0012]另外，本發(fā)明涉及一種用于粗紗的至少一個線軸的可移動支撐裝置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述可移動支撐裝置的特征在于，其包括用于壓住已鋪開的粗紗的至少一個棍子。所述棍子可以包括非靜電材料(non-static material)。
[0014]優(yōu)選地，所述可移動支撐裝置包括用于粗紗的多個線軸。用于粗紗的所述多個線軸可以布置在至少兩個交錯行中。
[0015]在該創(chuàng)新的可移動支撐裝置中，優(yōu)選地，所述多個線軸被可移動接頭相互連接。
[0016]另外，優(yōu)選地，所述輥子至少部分地由非靜電材料制成，S卩，不易由于所述輥子的移動而產(chǎn)生靜電荷的材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]當考慮隨后的優(yōu)選實施方式的詳細描述時，本發(fā)明及其基本原理將被更好地理解。
[0018]在附圖中:
圖1顯示了將要用在該創(chuàng)新方法中的創(chuàng)新的可移動支撐裝置；
圖2為創(chuàng)新的可移動支撐裝置的實施方式的俯視圖；以及圖3為可移動支撐裝置的進一步的實施方式的俯視圖。

【具體實施方式】
[0019]圖1示意性地顯示了將纖維材料鋪設在模具I的表面上的過程。所述纖維材料能夠是玻璃纖維材料、碳纖維材料或適合用于生產(chǎn)風力轉(zhuǎn)子葉片的任何其他纖維材料。
[0020]線軸2被用作用于輔助將纖維材料鋪設在模具的表面I上的裝置，其被包括輪子或輥子4的可移動支撐裝置3保持。所述可移動支撐裝置3包括底座5，所述輪子或輥子4附接到該底座5。將要鋪設在模具I的表面上的纖維材料以粗紗形式被纏繞在線軸2上。
[0021]模具I呈現(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片半殼體的負形式或形狀。模具用于通過真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)來生產(chǎn)纖維增強結(jié)構(gòu)。
[0022]當生產(chǎn)纖維增強結(jié)構(gòu)時，粗紗形式的所述纖維材料以干粗紗的形式被鋪設在模具I的表面中，當支撐裝置3在模具I的表面上移動時，這些干粗紗從線軸2松開。
[0023]可移動支撐裝置3包括通過鉸接接頭7連接到所述可移動支撐裝置3的輥子6。當支撐裝置3沿著由圖1中的箭頭8所示的方向移動時，所述輥子6被拖動在后，從而使得將已鋪開的粗紗9被保持在位。因此，輥子6的功能是通過將豎直重力施加到粗紗9的已鋪設部分而將已鋪開的粗紗9保持在位。同時，在粗紗的縱向方向上生成作用在粗紗9的未鋪開部分上的張力。當支撐裝置3在如箭頭8所示的水平方向上移動時，已鋪開的粗紗9由所述輥子6壓住，可移動線軸2由于張緊力而旋轉(zhuǎn)，從而使得更多的粗紗9被松開，并且被鋪設在模具表面上或在模具表面上的已經(jīng)鋪設的纖維材料上。
[0024]當粗紗9在其期望位置上被鋪開在模具I中時，即使線軸2可以試圖通過作用在尚未鋪開的粗紗部分上的張力來拉動粗紗9,這些粗紗9也不改變位置。
[0025]當粗紗9通過重力被保持在位時，尚未鋪開的粗紗由于張力而能夠被拉出線軸2。因此，粗紗從線軸2的展開僅通過移動所述支撐裝置3來影響，并且不需要任何復雜的馬達機構(gòu)來使線軸以正確速度轉(zhuǎn)動。
[0026]當粗紗9跟隨線軸2的位置和軌跡時，這能夠使粗紗進行簡單的曲線鋪設。這又轉(zhuǎn)而不需要任何復雜的馬達機構(gòu)或控制來以正確速度從線軸2松開分開的粗紗。這也轉(zhuǎn)而意味著，不同長度的粗紗能夠通過可移動支撐裝置3來鋪開。
[0027]因為在鋪設過程中在粗紗的縱向方向上施加了恒定張力，所以高質(zhì)量的粗紗鋪設得以確保。這就確保了不發(fā)生起皺。
[0028]支撐裝置3可以沿著模具表面I移動數(shù)次，從而使得多層粗紗被鋪開，其在樹脂被注射到粗紗內(nèi)之后形成纖維增強的薄片。數(shù)層粗紗能夠相對于模具以不同角度鋪設。
[0029]圖2為顯示包括用于粗紗的多個線軸的可移動支撐裝置10的另一個實施方式的俯視圖。在圖2中，人們能夠看到數(shù)個線軸11被提供，其彼此相鄰地布置。從每一個線軸11能夠松開一根粗紗，從而使得數(shù)個粗紗能夠同時被鋪開在位。
[0030]可移動支撐裝置10包括用于壓住已鋪開粗紗的數(shù)個輥子12。如能夠在圖2中看到的，所述輥子12布置在兩個交錯行中。第一行輥子12被接頭14保持，第二行輥子12被接頭15保持。由于輥子12交錯布置成行，大量輥子12能夠被使用，一根單一粗紗13從每一個棍子12松開并且被置于模具I中。
[0031]圖3顯示了包括線軸11的支撐裝置16的另一個實施方式，這些線軸11像在圖2的實施方式中那樣彼此相鄰地布置。此外，多個輥子17被提供，由此所述輥子17彼此相鄰地布置，從而毗鄰輥子17通過可移動接頭18相互連接。輥子17行通過鉸接接頭19連接到線軸11。在圖1、2和3的實施方式中，輥子6、12、17由非靜電材料制成，從而使得粗紗一經(jīng)鋪開就無法粘附到輥子。
[0032]盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實施方式詳細地描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受限于所公開的實例，技術人員能夠從這些實例獲得其他變型，而不脫離本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將纖維材料鋪設在模具(I)的表面上的方法，其中，所述纖維材料的粗紗(9、13)被鋪設在所述模具(I)的表面上，或者鋪設在所述模具(I)的表面上的已經(jīng)鋪設的纖維材料上，由此所述粗紗(9、13)卷自線軸(2、11)，所述線軸(2、11)由正在沿著所述模具在期望方向上移動的可移動支撐裝置(3、10、16)保持，其特征在于，所述支撐裝置(2、10、16)包括通過至少一個鉸接接頭(7、19)連接到所述可移動支撐裝置(3、10、16)的至少一個輥子(6、12、17 )，從而使得所述輥子(6、12、17 )壓住已鋪開的粗紗(9、13 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述支撐裝置(3、10、16)移動時，所述粗紗(9、13 )從所述線軸(2、11)展開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有輪子(4)的可移動支撐裝置(3、10、16)被使用。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的方法，其特征在于，具有用于粗紗(9、13)的多個線軸(2、11)的可移動支撐裝置(3、10、16)被使用。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的方法，其特征在于，具有用于粗紗(9、13)的多個線軸(2、11)的可移動支撐裝置(3、10、16 )被使用，布置在至少兩個交錯行中。
6.一種用于粗紗(9、13)的至少一個線軸(2、11)的可移動支撐裝置(3、10、16)，其特征在于，所述可移動支撐裝置(3、10、16)包括用于壓住已鋪開的粗紗(9、13)的至少一個輥子(6、12、17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可移動支撐裝置，其特征在于，所述可移動支撐裝置包括用于粗紗(9、13)的多個線軸(2、11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的可移動支撐裝置，其特征在于，所述可移動支撐裝置包括用于粗紗(9、13)的多個線軸(2、11)，所述多個線軸(2、11)布置在至少兩個交錯行中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的可移動支撐裝置，其特征在于，所述多個線軸(2、11)通過可移動接頭(18)相互連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任意一項所述的可移動支撐裝置，其特征在于，所述輥子(6、12、17)至少部分地由非靜電材料制成。
【文檔編號】B29C70/30GK104210114SQ201410236815
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】K.L.馬德森, S.馬德森 申請人:西門子公司