用于在模具表面上铺设纤维材料的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于在模具表面上铺设纤维材料的方法。在用于将纤维材料铺设在模具(1)的表面上的方法中，所述纤维材料的粗纱（9、13)被铺设在所述模具（1)的表面上，或者铺设在所述模具（1)的表面上的已经铺设的纤维材料上，由此所述粗纱（9、13)卷自线轴（2、11)，所述线轴（2、11)由正在沿着所述模具在期望方向上移动的可移动支撑装置（3、10、16)保持，由此所述支撑装置（2、10、16)包括通过至少一个较接接头（7、19)连接到所述可移动支撑装置（3、10、16)的至少一个辊子（6、12、17)，从而使得所述辊子(6、12、17)压住已铺开的粗纱（9、13)。
【专利说明】用于在模具表面上铺设纤维材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在模具表面上铺设纤维材料的方法，其中纤维材料的粗纱被铺设在模具表面上或在模具表面上的已经铺设的纤维材料上，这些粗纱由此卷自线轴，该线轴由正在沿着模具在期望方向上移动的可移动支撑装置保持。
【背景技术】
[0002]生产纤维增强结构的方法从US 4 242 160 A中知悉，其公开了生产风力涡轮机转子叶片的方法，由此细丝增强的复合心轴被使用。这些细丝缠绕在心轴上以形成风力涡轮机转子叶片的翼梁。
[0003]EP 2 511 078 Al公开了生产纤维增强结构的方法，其中纤维材料被铺设在与待生产的纤维增强结构的负像相似的模具表面上，并且其中在纤维材料铺设在模具表面上之后树脂被充填并固化。将纤维材料铺设在模具表面上包括如下步骤:将纤维材料的粗纱铺设在模具表面上或在模具表面上的已经铺设的纤维材料上，并且将负压施加到粗纱和模具表面之间的空间。该方法能够用于生产纤维增强的风力涡轮机转子叶片。线轴被用作用于辅助将纤维材料铺设在模具表面上的装置，其被具有包括轮子或辊子的底座的支撑件保持。将要铺设在模具表面上的纤维材料以粗纱形式被缠绕在线轴上。在将粗纱铺设在模具表面上的过程中，粗纱、线轴和尚未被粗纱覆盖的模具表面被气密罩覆盖，该气密罩例如为透明的PVC式膜。该膜将粗纱保持在位，随后空气被吸出模具表面和气密膜之间的空间。
[0004]然而，当其完全被所述气密膜覆盖时，就难以移动及搬运该可移动支撑件。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的是提供一种用于将纤维材料铺设在模具表面上的更容易的方法。
[0006]根据本发明，该目的在以上限定的方法中得以实现，其中所述支撑装置包括至少一个辊子，所述至少一个辊子通过至少一个铰接接头连接到所述可移动支撑装置，从而使得所述辊子压住已铺开的粗纱。
[0007]本发明基于如下想法，S卩，在粗纱卷自所述线轴时不必使用薄气密膜覆盖可移动支撑装置和粗纱。
[0008]根据本发明，所述可移动支撑装置包括至少一个辊子，所述至少一个辊子通过至少一个铰接接头连接到所述可移动支撑装置，从而使得所述辊子压住已铺开的粗纱。当所述可移动支撑件沿着所述模具移动时，所述辊子被拖动在所述可移动支撑装置之后，从而使得由所述辊子的重力将定位在所述模具中的粗纱保持在位。当所述粗纱被所述辊子压住时，在所述粗纱的纵向方向上生成张紧力，该张紧力确保粗纱从所述线轴展开。因此，当所述支撑装置移动时，所述粗纱从所述线轴展开。
[0009]在该创新方法中，优选地，具有轮子的可移动支撑装置被使用。
[0010]根据本发明的进一步发展，可以设想的是，具有用于粗纱的多个线轴的可移动支撑装置被使用。因此，多个粗纱能够同时被施用在所述模具表面上。
[0011]就此而言，在该创新方法中优选的是，具有用于粗纱的多个线轴的可移动支撑装置被使用，布置在至少两个交错行中。优选地，两个或更多个交错行是交错的或偏置的，从而使得能够极为高效地使用可用空间。
[0012]另外，本发明涉及一种用于粗纱的至少一个线轴的可移动支撑装置。
[0013]根据本发明，所述可移动支撑装置的特征在于，其包括用于压住已铺开的粗纱的至少一个棍子。所述棍子可以包括非静电材料(non-static material)。
[0014]优选地，所述可移动支撑装置包括用于粗纱的多个线轴。用于粗纱的所述多个线轴可以布置在至少两个交错行中。
[0015]在该创新的可移动支撑装置中，优选地，所述多个线轴被可移动接头相互连接。
[0016]另外，优选地，所述辊子至少部分地由非静电材料制成，S卩，不易由于所述辊子的移动而产生静电荷的材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]当考虑随后的优选实施方式的详细描述时，本发明及其基本原理将被更好地理解。
[0018]在附图中:
图1显示了将要用在该创新方法中的创新的可移动支撑装置；
图2为创新的可移动支撑装置的实施方式的俯视图；以及图3为可移动支撑装置的进一步的实施方式的俯视图。
【具体实施方式】
[0019]图1示意性地显示了将纤维材料铺设在模具I的表面上的过程。所述纤维材料能够是玻璃纤维材料、碳纤维材料或适合用于生产风力转子叶片的任何其他纤维材料。
[0020]线轴2被用作用于辅助将纤维材料铺设在模具的表面I上的装置，其被包括轮子或辊子4的可移动支撑装置3保持。所述可移动支撑装置3包括底座5，所述轮子或辊子4附接到该底座5。将要铺设在模具I的表面上的纤维材料以粗纱形式被缠绕在线轴2上。
[0021]模具I呈现转子叶片半壳体的负形式或形状。模具用于通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)来生产纤维增强结构。
[0022]当生产纤维增强结构时，粗纱形式的所述纤维材料以干粗纱的形式被铺设在模具I的表面中，当支撑装置3在模具I的表面上移动时，这些干粗纱从线轴2松开。
[0023]可移动支撑装置3包括通过铰接接头7连接到所述可移动支撑装置3的辊子6。当支撑装置3沿着由图1中的箭头8所示的方向移动时，所述辊子6被拖动在后，从而使得将已铺开的粗纱9被保持在位。因此，辊子6的功能是通过将竖直重力施加到粗纱9的已铺设部分而将已铺开的粗纱9保持在位。同时，在粗纱的纵向方向上生成作用在粗纱9的未铺开部分上的张力。当支撑装置3在如箭头8所示的水平方向上移动时，已铺开的粗纱9由所述辊子6压住，可移动线轴2由于张紧力而旋转，从而使得更多的粗纱9被松开，并且被铺设在模具表面上或在模具表面上的已经铺设的纤维材料上。
[0024]当粗纱9在其期望位置上被铺开在模具I中时，即使线轴2可以试图通过作用在尚未铺开的粗纱部分上的张力来拉动粗纱9,这些粗纱9也不改变位置。
[0025]当粗纱9通过重力被保持在位时，尚未铺开的粗纱由于张力而能够被拉出线轴2。因此，粗纱从线轴2的展开仅通过移动所述支撑装置3来影响，并且不需要任何复杂的马达机构来使线轴以正确速度转动。
[0026]当粗纱9跟随线轴2的位置和轨迹时，这能够使粗纱进行简单的曲线铺设。这又转而不需要任何复杂的马达机构或控制来以正确速度从线轴2松开分开的粗纱。这也转而意味着，不同长度的粗纱能够通过可移动支撑装置3来铺开。
[0027]因为在铺设过程中在粗纱的纵向方向上施加了恒定张力，所以高质量的粗纱铺设得以确保。这就确保了不发生起皱。
[0028]支撑装置3可以沿着模具表面I移动数次，从而使得多层粗纱被铺开，其在树脂被注射到粗纱内之后形成纤维增强的薄片。数层粗纱能够相对于模具以不同角度铺设。
[0029]图2为显示包括用于粗纱的多个线轴的可移动支撑装置10的另一个实施方式的俯视图。在图2中，人们能够看到数个线轴11被提供，其彼此相邻地布置。从每一个线轴11能够松开一根粗纱，从而使得数个粗纱能够同时被铺开在位。
[0030]可移动支撑装置10包括用于压住已铺开粗纱的数个辊子12。如能够在图2中看到的，所述辊子12布置在两个交错行中。第一行辊子12被接头14保持，第二行辊子12被接头15保持。由于辊子12交错布置成行，大量辊子12能够被使用，一根单一粗纱13从每一个棍子12松开并且被置于模具I中。
[0031]图3显示了包括线轴11的支撑装置16的另一个实施方式，这些线轴11像在图2的实施方式中那样彼此相邻地布置。此外，多个辊子17被提供，由此所述辊子17彼此相邻地布置，从而毗邻辊子17通过可移动接头18相互连接。辊子17行通过铰接接头19连接到线轴11。在图1、2和3的实施方式中，辊子6、12、17由非静电材料制成，从而使得粗纱一经铺开就无法粘附到辊子。
[0032]尽管已经参考优选实施方式详细地描述了本发明，但是本发明并不受限于所公开的实例，技术人员能够从这些实例获得其他变型，而不脱离本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于将纤维材料铺设在模具(I)的表面上的方法，其中，所述纤维材料的粗纱(9、13)被铺设在所述模具(I)的表面上，或者铺设在所述模具(I)的表面上的已经铺设的纤维材料上，由此所述粗纱(9、13)卷自线轴(2、11)，所述线轴(2、11)由正在沿着所述模具在期望方向上移动的可移动支撑装置(3、10、16)保持，其特征在于，所述支撑装置(2、10、16)包括通过至少一个铰接接头(7、19)连接到所述可移动支撑装置(3、10、16)的至少一个辊子(6、12、17 )，从而使得所述辊子(6、12、17 )压住已铺开的粗纱(9、13 )。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述支撑装置(3、10、16)移动时，所述粗纱(9、13 )从所述线轴(2、11)展开。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有轮子(4)的可移动支撑装置(3、10、16)被使用。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，具有用于粗纱(9、13)的多个线轴(2、11)的可移动支撑装置(3、10、16)被使用。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，具有用于粗纱(9、13)的多个线轴(2、11)的可移动支撑装置(3、10、16 )被使用，布置在至少两个交错行中。
6.一种用于粗纱(9、13)的至少一个线轴(2、11)的可移动支撑装置(3、10、16)，其特征在于，所述可移动支撑装置(3、10、16)包括用于压住已铺开的粗纱(9、13)的至少一个辊子(6、12、17)。
7.根据权利要求6所述的可移动支撑装置，其特征在于，所述可移动支撑装置包括用于粗纱(9、13)的多个线轴(2、11)。
8.根据权利要求6或7所述的可移动支撑装置，其特征在于，所述可移动支撑装置包括用于粗纱(9、13)的多个线轴(2、11)，所述多个线轴(2、11)布置在至少两个交错行中。
9.根据权利要求7或8所述的可移动支撑装置，其特征在于，所述多个线轴(2、11)通过可移动接头(18)相互连接。
10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的可移动支撑装置，其特征在于，所述辊子(6、12、17)至少部分地由非静电材料制成。
【文档编号】B29C70/30GK104210114SQ201410236815
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】K.L.马德森, S.马德森 申请人:西门子公司