專利名稱：具有鎖定機構的轉(zhuǎn)子葉片模具組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及模具組件，具體涉及其中的零件和用于其的附件，且更特別涉及與打開、關閉或夾持風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片模具組件相關的零件或附件。
背景技術：
用于制造復合材料的大風力轉(zhuǎn)子葉片的模具是本領域已知的。例如，美國專利 No. 7223091描述了一個這類模具組件。轉(zhuǎn)子葉片模具組件總體上由兩個模具部分組成，即， 使用翻轉(zhuǎn)機構(turn-over mechanism)或吊架(crane)繞縱向鉸合線(hinge line，鉸接線)關閉的頂部和底部。通常，模具組件的底部保持在固定位置，而頂部在底部上轉(zhuǎn)動，以便兩個模具部分的開口彼此相對。在頂葉片部分下降到底葉片部分上時，將膠水或其他粘接膏施加在底葉片部分的內(nèi)部面上。非常期望模具的打開和關閉的高精度和自動化。在模具閉合(closure)過程中模具部分相對彼此的精確定位是必需的，以便在葉片固化周期期間獲得模具部分邊緣的精確接合和模具部分之間的高度粘接。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題雖然用于制造大物品(如風力轉(zhuǎn)子葉片)的模具部分通常非常沉重，但在頂模具部分在底模具部分上轉(zhuǎn)動時，頂模具部分的重量通常不足以達到完全閉合的位置。這可能部分由于存在于頂模具部分與底模具部分之間的粘接膏的性質(zhì)導致。特別地，存在于葉片殼體模具部分邊緣的粘接膏在葉片固化周期期間經(jīng)歷粘度變化，這常常導致不完全或不完美的閉合。特別當制造大尺寸的轉(zhuǎn)子葉片時，不足以簡單使上模具部分在下模具部分上方移位，也不足以使與頂模具部分關聯(lián)的上支承裝置在與底模具部分關聯(lián)的下支承裝置上方移位，因為如果期望葉片模具組件中的過壓，則所述實施方式不能在上模具部分上施加向下的力。甚至在上模具部分的重量足夠?qū)⑸夏＞卟糠窒陆档酵耆P閉的位置的情形中，控制將模具部分緊閉(securing)在一起的壓力是期望的，以便實現(xiàn)在固化過程中模具部分之間的高度粘接。進一步，按照固化工藝的特定特征，以更快或更慢的速率降低上模具部分可能是理想的。技術方案為了解決相關技術問題，本發(fā)明的某些實施方式旨在提供具有鎖定機構 (lockdown mechanism,閉鎖機構)的葉片模具組件。本發(fā)明的一個實施方式旨在提供具有鎖定機構的葉片模具組件，其包括至少一個頂模具部分、至少一個底模具部分、和至少一個鎖定機構。鎖定機構包括耦接到包括上支承裝置的頂模具部分的上框架、基本水平地在上支承裝置中延伸的夾緊銷(clamping pin)、 和耦接到底模具部分的下框架。下框架包括適于接合上支承裝置的下支承裝置、伸出桿、耦接到伸出桿的包括樞轉(zhuǎn)構件(pivoting component)、向內(nèi)夾緊側(cè)(inward clamping side)、和向外滑動側(cè)的閂鎖件(latching element)，其中向外夾緊側(cè)包括樞轉(zhuǎn)凹槽 (pivoting recess)，而向內(nèi)夾緊側(cè)包括夾緊凹槽(clamping recess)。鎖定機構進一步包括導向銷，當伸出桿完全縮回時，該導向銷在樞轉(zhuǎn)凹槽中基本水平地延伸。根據(jù)特定實施方式，帶有鎖定機構的葉片模具組件包括閂鎖件的、將導向銷定位到夾緊凹槽中以便允許伸出桿在上模具部分上施加向下壓力的向外滑動側(cè)。另一個實施方式旨在提供具有鎖定機構的葉片模具組件，其中上框架設置有與上支承裝置關聯(lián)的緊固桿，該緊固桿具有與夾緊銷關聯(lián)的下導向端，以便將緊固桿驅(qū)動到下框架的下支承裝置中的定位孔(pilot hole)中，并且使夾銷進入下框架內(nèi)以便與閂鎖件夾緊凹槽接合，從而將上模具牢固地緊固到下模具。有益效果本發(fā)明相對現(xiàn)有技術具有若干個優(yōu)點。也就是，具有鎖定機構的葉片模具組件提供模具部分的快速和精確的打開和關閉。在粘接膏在頂模具部分下降到底模具部分上之前固化的情形中，葉片模具組件還防止對模具的損壞。


附圖沒有按比例畫出。在附圖中，不同圖中示出的每個相同或近乎相同的構件由相似標號表示。為了清楚的目的，不是每個圖中每個構件都有標號。圖1是本發(fā)明第一實施方式的橫截面圖，其中葉片模具組件處于粘接膏固化之前且頂模具部分在底模具部分上方轉(zhuǎn)動之后的打開位置。圖2是圖1中所示葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于部分關閉的位置。圖3是圖1中所示的葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿在上模具部分上施加向下的力。圖4是圖1中所示的葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿向后延伸。圖5是圖1中所示的葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿延伸以便打開葉片模具組件。圖6是本發(fā)明第二實施方式的橫截面圖，其中葉片模具組件處于粘接膏固化之前且頂模具部分在底模具部分上方轉(zhuǎn)動之后的打開位置。圖7是圖6中所示葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于部分關閉的位置。圖8是圖6中所示葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿在上模具部分上施加向下的力。圖9是圖6中所示的葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿向后延伸。圖10是圖6中所示的葉片模具組件的橫截面圖，其中葉片模具組件處于基本關閉的位置，且其中伸出桿延伸以便打開葉片模具組件。
具體實施例方式本發(fā)明的應用不限于下面說明書中描述的和附圖中示出的結構細節(jié)和構件布置。 本發(fā)明能夠采用其他實施方式，并且以不同方式實施或執(zhí)行。而且，這里使用的措辭和術語用于描述的目的且不應被當作限制?！鞍ā?、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”、及其變體的使用意味著包括其后列出的項目及其等同項目以及附加的項目。圖1示出了示例性葉片模具組件100的一個示例性實施方式。如圖1所示，葉片模具組件100處于頂模具部分101在底模具部分102上方轉(zhuǎn)動之后、定位在底模具部分102 中的下葉片殼體(lower blade shell) 114上的粘接膏116固化之前的打開位置。葉片模具組件100包括具有上支撐結構110和上模具表面111的頂模具部分101，并進一步包括具有下支撐結構112和下模具表面113的底模具部分102。支撐結構110和112以及模具表面111和113根據(jù)特定葉片設計而改變，并為本領域技術人員已知。在頂模具部分101在底模具部分102上方轉(zhuǎn)動之前(該轉(zhuǎn)動可經(jīng)由動力鉸鏈(power hinge)、吊架或任何其他合適機器實現(xiàn))，將多個層層壓在上模具表面111和下模具表面113上，因而形成上葉片殼體115和下葉片殼體114。這些層包括織物、金屬、聚合物、玻璃、碳、木材、和其他合適材料以及其組合。這些層與樹脂一起層壓以便將其粘接到一起。可使用各種層壓技術，如樹脂膜熔滲(resin film infusion)、樹脂傳遞模塑(transfer moulding)、真空注入(vacuum infusion)、以及本領域技術人員已知的其他工藝。在關閉模具之前，或在關閉模具的過程期間，將粘接膏116施加至下葉片殼體114的尾緣和前緣。應用粘接膏116的方法和條件， 以及與這類應用相關的材料和工具通常是本領域技術人員已知的。粘接膏116應用的變化可適于本發(fā)明的目的，如粘接膏116應用到上葉片殼體115邊緣或使用催化劑。如圖1所示，葉片模具組件100包括至少一個鎖定機構103。鎖定機構103包括耦接到上支撐結構和/或頂模具部分101的上框架117。上框架117包括上支承裝置118 和在上支承裝置118中基本水平地延伸的夾緊銷119。鎖定機構103進一步包括耦接到底模具部分102的下框架120。下框架120包括適于接合上支承裝置118和伸出桿122的下支承裝置121。下框架120進一步包括耦接到伸出桿122的閂鎖件124，閂鎖件IM包括向內(nèi)夾緊側(cè)128和向外滑動側(cè)129。閂鎖件124包括在向外滑動側(cè)129中的樞轉(zhuǎn)凹槽132和在向內(nèi)夾緊側(cè)128中的夾緊凹槽130。下框架120進一步包括當伸出桿122完全縮回時在樞轉(zhuǎn)凹槽132中基本水平地延伸的導向銷131。導向銷131允許閂鎖件124的向外滑動側(cè) 128通過伸出桿122的縮回從打開位置移位到夾緊位置。圖2示出圖1中的實施方式，其中示例性葉片模具組件100處于部分關閉的位置， 在此位置中上葉片殼體115的外表面開始與粘接膏116相接觸。在如圖2所示的部分關閉位置中，上支承裝置118還沒有接觸下支承裝置121。然而，根據(jù)情況，將上支承裝置118定位在下支承裝置121的頂上是理想的，例如，在需要從粘接膏116接觸上葉片殼體115的第一時刻(moment)起控制施加在粘接膏116上的壓力的情形中。雖然用于制造風力轉(zhuǎn)子葉片的模具部分101和102非常沉重，在圖2中所示的部分關閉的位置中，上模具部分101的重量不足以達到完全關閉的位置。其原因可能是下葉片殼體114和上葉片殼體115的邊緣之間的粘接膏116在葉片固化過程中經(jīng)歷粘度變化。即使上模具部分101的重量足以將其降到完全關閉的位置，粘接膏116的壓縮和對施加在下模具部分102上的壓力的控制仍是期望的，這是為了實現(xiàn)高度粘接。根據(jù)固化工藝的特定要求，可能期望以更快或更慢的速率降低上模具部分101。因此，具體地，當制造大尺寸轉(zhuǎn)子葉片時，使上模具部分101在下模具部分102的上方位移是不夠的。并且，使與上模具部分101關聯(lián)的上支承裝置118在與下模具部分102關聯(lián)的下支承裝置121上方移位也是不夠的，因為如果期望葉片模具組件 100中的過壓，則所述實施方式不能在上模具部分101上施加向下的力。圖3示出了圖2中所示的葉片模具組件100處于基本關閉的位置中，其中伸出桿 122在上模具部分101上施加向下的力。該技術效果通過本發(fā)明的葉片模具組件鎖定機構 103有利地獲得。在圖3中所示的實施方式中，伸出桿122的縮回允許閂鎖件124的向外滑動側(cè)1 通過導向銷131移位并且夾緊凹槽130接合夾緊銷119。通過持續(xù)縮回伸出桿 122，上模具部分101高精度地向下降到下模具部分102上，因而在粘接膏116的整個固化周期過程中，提供對施加在葉片模具組件100上的向下力的控制。在圖4中，圖3中的示例性葉片模具組件100被示出在基本關閉的位置中，伸出桿 122向后延伸。當伸出桿122延伸時，導向銷131安置在樞轉(zhuǎn)凹槽132中。當伸出桿122縮回時，閂鎖件124的向外滑動側(cè)1 被導向銷131引導而滑動到夾緊位置，在此位置中夾緊凹槽130緊固到夾緊銷119，以便伸出桿122可向下推動上模具部分101，如圖3所示。圖5示出了圖4中的實施方式，其中葉片模具組件100處于基本關閉的位置，且其中伸出桿122延伸以便打開葉片模具組件100。圖6示出本發(fā)明另一個示例性實施方式。在圖6中，示例性的具有鎖定機構203的葉片模具組件200包括上框架217，該上框架217包括與上支承裝置238關聯(lián)的緊固桿Ml。 緊固桿241包括下導向件M2，該下導向件與夾緊銷219關聯(lián)以便將緊固桿241驅(qū)動到下框架220的下支承裝置221中的定位孔M3內(nèi)，且用于使夾緊銷210進入下框架220內(nèi)以便與閂鎖件224的夾緊凹槽230接合，從而將頂模具部分201牢固地緊固到底模具部分202。 該實施方式是有利的，因為除了在模具閉合過程中模具部分201和202相對彼此精確定位， 緊固桿Ml同時提供模具部分201和202的導引和牢固緊固。這在大型風力渦輪機的情形中特別有利，因為模具通常非常大且笨重。這些導致頂模具部分與底模具部分之間的間隙， 模具零件和旋轉(zhuǎn)機構(如動力鉸鏈)、以及下框架和上框架及其他工具的疲勞，從而引起頂模具部分和底模具部分對準上的困難。在這方面，緊固桿241是特別有利的，因為下導向件 242在其下端具有倒轉(zhuǎn)截錐體形狀，以用于將伸出桿222驅(qū)動到定位孔243中，并且下導向件242還具有完全進入下框架220的伸出部250，輔助將緊固桿241鎖定到下框架220中。圖7示出圖6中所示的實施方式，其中葉片模具組件200處于部分關閉的位置中， 且上支承裝置238還沒有與下支承裝置221相接觸。如圖7所示，緊固桿241進入下框架 220中，且閂鎖件2 被引向夾緊銷219。圖8示出圖6中的葉片模具組件200，其中下導向件242處于下框架220內(nèi)。上支承裝置238安置在下支承裝置221上，且閂鎖件224隨著伸出桿222縮回而夾緊到夾緊銷 219。圖9-圖10示出了葉片模具組件200，其中伸出桿222延伸，緊固桿241處于允許打開葉片模具組件200的位置中。
權利要求
1.一種具有鎖定機構的葉片模具組件，包括至少一個頂模具部分、至少一個底模具部分、和至少一個鎖定機構，其特征在于，包括上框架，耦接至所述頂模具部分，包括上支承裝置和在所述上支承裝置中基本水平地延伸的夾緊銷；以及下框架，耦接到所述底模具部分，包括適于接合所述上支承裝置的下支承裝置；伸出桿；閂鎖件，耦接到所述伸出桿，包括向內(nèi)夾緊側(cè)和向外滑動側(cè)，其中所述向外夾緊側(cè)包括樞轉(zhuǎn)凹槽且所述向內(nèi)夾緊側(cè)包括夾緊凹槽；以及導向銷，在所述伸出桿完全縮回時在所述樞轉(zhuǎn)凹槽內(nèi)基本水平地延伸。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有鎖定機構的葉片模具組件，其中，所述閂鎖件的向外滑動側(cè)將所述導向銷定位到所述夾緊凹槽內(nèi)，從而允許所述伸出桿在所述上模具部分上施加向下的壓力。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有鎖定機構的葉片模具組件，其中，所述上框架進一步包括與所述第一支承機構關聯(lián)的緊固桿，所述緊固桿具有與所述夾緊銷關聯(lián)的下導向端，用于將所述緊固桿驅(qū)動到所述下框架的下支承裝置的定位孔中，以及用于使所述夾緊銷進入所述下框架中以便與所述閂鎖件夾緊凹槽接合，從而將所述上模具牢固地緊固至所述下模具。
全文摘要
一種具有鎖定機構的葉片模具組件(100)，該鎖定機構用于打開、關閉或夾緊葉片模具組件。該葉片模具組件包括頂模具部分(101)、底模具部分(102)、和鎖定機構(103)。該鎖定機構包括上框架(117)，其耦接到頂模具部分(101)，并包括上支承裝置(118)和在上支承裝置(118)中基本水平地延伸的夾緊銷(119)；和下框架(120)，其耦接到底模具部分(102)。該下框架包括適于接合上支承裝置(118)的下支承裝置(121)、伸出桿(122)、閂鎖件(124)，該閂鎖件耦接到伸出桿(122)且包括樞轉(zhuǎn)構件、向內(nèi)夾緊側(cè)(128)、和向往滑動側(cè)(129)，其中向外夾緊側(cè)包括樞轉(zhuǎn)凹槽(132)，向內(nèi)夾緊側(cè)包括夾緊凹槽(130)。鎖定機構進一步包括在伸出桿(122)完全縮回時在樞轉(zhuǎn)凹槽內(nèi)基本水平地延伸的導向銷(131)。
文檔編號B29C33/26GK102271885SQ200880132587
公開日2011年12月7日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權日2008年12月31日
發(fā)明者伯納德·羅西爾, 里奧·歐莎奈 申請人:泰克西斯先進技術及體系有限公司