技术领域
[0001] 本
发明描述了根据
权利要求1所述的制造
风力涡轮机机舱的面板的方法；一种构造风力涡轮机机舱的方法；和一种风力涡轮机。
背景技术
[0002] 欧洲和中国最常用于运输的船运集装箱具有ISO 668 1AA的外型尺寸，即长度为40 '，宽度为8 '，并且高度为8'6 "。这种集装箱通常简称为“40英尺标准集装箱”。这种集装箱尺寸可以用于运输各种不同的有效
载荷。然而，长度超过40'（12.19米）的任何物体都不能使用这种船运集装箱运输。
[0003] 对于具有包括
齿轮箱的发
电机的大型风力涡轮机，封闭的机舱可能需要具有超过40'的长度，使得将机舱部分运输到安装地点可能会带来解决成本高昂的重大的物流问题。
一种方法是仅使用符合40'限制的面板来制造机舱并在现场组装面板。对于超过40'的长机舱，每个面板部段都使用专用模具来模制，这显著增加了总体制造成本。
发明内容
[0004] 因此，本发明的目的是提供一种替代方法，该方法由可以使用标准船运集装箱运输的部分来构造机舱。
[0005] 该目的通过权利要求1的制造风力涡轮机机舱的面板的方法来实现；并且通过根据权利要求8的构造风力涡轮机机舱的方法来实现。
[0006] 根据本发明，制造风力涡轮机机舱的面板的方法包括以下步骤：为面板提供模具；在模具中布置至少一个分隔件，以将模具内部空间分隔成至少第一模具区域和第二模具区域；布置模具的
复合材料；
固化复合材料；以及沿着由分隔件限定的线将面板分成至少第一面板区段和第二面板区段。面板可以之后由面板区段组装而成。
[0007] 在权利要求1的上下文中，应当理解，模具的形状和尺寸对应于完整面板的形状和尺寸，即模具是完整面板的阴模。可假设这种面板包括多个侧部或面，例如，面板可包括机舱舱底的部分以及机舱
侧壁的部分。应假设面板尺寸超过了40英尺船运集装箱的尺寸限制。在模具中布置一个或多个分隔件，使得每个所得到的模具区域（以及对应的面板区段）的尺寸位于40英尺船运集装箱的有效载荷尺寸限制内。
[0008] 单个分隔件可以用于为可以由两个区段构造而成的任何面板限定两个面板区段，每个区段装到40英尺船运集装箱中。当然，可以使用任何数量的分隔件来获得多部分面板的三个或更多个面板区段。由于分隔件布置在模具中以将模具内部空间分隔成相邻的模具区域，因此可假设分隔件突伸到模具内部中，即，占据原本（在没有分隔件的情况下）将会被复合材料填充的空间。
[0009] 由于分隔件被用于将模具分隔成多个区域，即，将面板分成多个区段，因此在下面可以将其称为模具分隔件、面板分隔件或面板分离件。在模具中布置复合材料的步骤可被理解为通常的铺层技术，其中复合材料（诸如玻璃
纤维垫、
碳纤维增强塑料、粗纱等）层都布置在模具中。通常，在此之前，先将
脱模剂施加到所有模具表面以及面板分隔件的所有相关表面上。还通常施加将形成固化部分的外表面的合适的凝胶涂层。固化之后，将面板脱模，并从相邻面板区段之间移除隔板。
[0010] 本发明方法的优点在于，不需要设计装到40英尺船运集装箱中的单独的较小面板，并且不需要为这种面板提供专用模具。相反，可以使用大面板（即长度超过40英尺船运集装箱的长度的任何面板）的模具作为
基础，由此通过在模具中明智地放置一个或多个分隔件来形成较小的面板区段。通过使用已经存在的用于这种大面板的模具（例如用于制造机舱的13 米侧部、舱底或舱顶面板的模具），可以将成本保持在有利的最低限度。
[0011] 根据本发明，构造风力涡轮机机舱的方法包括以下步骤：在安装地点处提供一组机舱面板，由此至少一个面板是使用如上所述的本发明的面板制造方法制造的多部分面板；连接多部分面板的面板区段；以及组装该组的所有面板以获得完整的机舱。由于机舱的任何面板的面板区段可以用相对小的付出来制造以便装在40英尺船运集装箱内部，因此机舱制造和运输成本可以有利地保持在低
水平。
[0012] 根据本发明，风力涡轮机包括以上述方式构造的机舱。如上所述，可以降低与机舱构造相关的成本，使得安装风力涡轮机的成本也对应地低。
[0013] 本发明的特别有利的
实施例和特征由
从属权利要求给出，如以下描述中所揭示的那样。不同权利要求类别的特征可酌情组合，以给出本文没有描述的另外的实施例。
[0014] 40英尺船运集装箱有时也被称为“海运集装箱”或“标准集装箱”，因此这些术语可以互换地使用。
[0015] 在下文中，在不以任何方式限制本发明的情况下，可假设，机舱用于风力涡轮机，该风力涡轮机包括具有齿轮箱、功率转换器模
块等的传动系，因为这种类型的风力涡轮机需要相对长的机舱来容纳各种部件。
[0016] 固化面板之后，将面板分成两个或更多个面板区段。如上文所解释的，分隔件占据了原本将会被复合材料填充的空间。在一种非常简单的方法中，分隔件可以包括合适的材料（诸如金属、塑料等）带，其至少与复合材料一样厚，即至少与面板壁厚度一样厚。在这种方法中，可以在模具中将复合材料铺层在分隔件两侧上。固化之后，面板区段可以被简单地从模具中取出。然而，这种方法可能涉及在铺层过程中付出更多，因为每个区段的边缘必须沿着分隔件边缘光滑地（cleanly）终止。因此，在本发明的优选实施例中，复合材料被布置在模具中以完全
覆盖分隔件。固化之后，相邻的面板区段通过沿着由对应的分隔件限定的线切割而分离。
[0017] 当组装机舱时，相邻的面板区段必须连结在一起。相邻的面板区段之间的接头必须结构坚固且防水。因此，优选地，分隔件不单用于界定相邻的面板区段，并且相反被成形成还限定面板区段之间的连接界面。在本发明的优选实施例中，分隔件包括T形轮廓，例如具有标准EN-10055轮廓尺寸的T形杆，或者两个背对背标准EN-10056
角度轮廓。虽然这些标准适用于
钢部分，但是本发明方法中使用的分隔件可以由任何合适的材料制成，并且优选地根据这种标准成形。在模具中布置有一个或多个这种T形分隔件的情况下，所得到的
铸造面板将表现出一个或多个对应的凸起脊。通过切割穿过由分隔件形成的凸起脊，可以容易地使各个面板区段分离。
切割线的高度可以被选择成沿着每个面板区段的边缘留下凸缘，并且当组装机舱时，对应的凸缘可以以合适的方式连接在一起。
[0018] 机舱面板不总是包括简单的平坦或平面形状。相反，机舱面板（及其对应的模具）可包括台阶或其他轮廓。因此，在本发明的优选实施例中，面板分隔件被成形成遵循模具中的这种台阶或轮廓。
[0019] 在铺层期间，有必要确保分隔件不会从其原始
位置移动，使得面板区段将具有预期的尺寸。因此，在本发明的优选实施例中，提供模具的步骤包括形成插入件以接收
紧固件的步骤，紧固件用于将面板分隔件固定到模具的表面。可以在模具中形成一排孔，例如沿着对应于分隔件中心线的线，使得分隔件可以旋拧到模具（优选地使用从模具外部插入的螺钉）。
[0020] 一旦机舱的面板区段已经如上所述那样被制造，它们就可以被装载到标准集装箱中并被运输到安装地点。
[0021] 机舱的面板通常以高
精度制造，使得当组装面板时，满足机舱规格。使用本发明的方法，使用其尺寸对应于完整面板的模具来制造面板的面板区段。然而，因为一个或多个分隔件被用于限定面板区段，所以面板区段的组合长度将小于面板的
指定长度。该差异将基本上对应于用于制造面板区段的分隔件的总宽度。因此，在本发明的优选实施例中，连接相邻面板区段的步骤包括在面板区段之间布置间隔件，其中间隔件的厚度对应于曾用于界定那些面板区段的分隔件的厚度。这种间隔件可以是注射成型或3D打印的部分，例如由合适的热塑性塑料（诸如丙烯腈-苯乙烯-
丙烯酸酯（ASA））制成的3D打印部分。优选地，这种间隔件包括间隔件主体和
密封剂层，诸如施加到间隔件主体上并布置成靠在面板区段的对应表面上的密封带的条带。优选地，间隔件的厚度不超过对应的分隔件的厚度。间隔件主体优选地表现出高度的
刚度。
[0022] 如上所述，两个相邻的面板区段可以沿着它们的边缘具有下凸缘，并且这些凸缘可以在组装机舱时被连结在一起。这种接头或“接缝”可以相对地长。因此，间隔件优选地包括多个较短的间隔件元件，而不是提供与接头或接缝长度相同的单个间隔件。在本发明的特别优选的实施例中，间隔件元件被形成为使得每个间隔件元件被成形成与相邻的间隔件元件接合。相邻间隔件元件之间的连接可以通过相邻间隔件元件的对应边缘的合适的形状配合来实现。这种方法允许有利地快速组装相邻面板区段。
[0023] 为了确保面板区段之间的牢固连接，它们优选地通过
螺栓或
螺纹连接在一起。为此，间隔件优选地包括多个衬套，其中，衬套被布置成容纳用于连接两个面板区段的紧固件。间隔件可以形成为使得衬套的外端延伸超出间隔件主体的水平，超出的量对应于密封剂层的厚度。
[0024] 间隔件和/或间隔件元件可以由任何合适的材料制成，并且可以使用任何合适的技术制成。例如，间隔件元件可以被制成注射成型部分。同样，间隔件元件可以是由合适的热塑性塑料（诸如丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA））制成的3D打印部分。
附图说明
[0025] 从下面结合附图考虑的详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而，应当理解，附图仅仅是为了说明的目的而设计的，并且不是作为对本发明的限制的定义。
[0026] 图1示出了机舱的单件式面板；图2-4示出了本发明的制造方法的实施例中的阶段；
图5示出了组装使用本发明的制造方法获得的面板区段的一阶段；
图6示出了用于连接使用本发明的制造方法获得的面板区段的示例性间隔件；
图7示出了使用本发明的制造方法获得的面板区段之间的连接；
图8示出了用于连接使用本发明的制造方法获得的面板区段的替代间隔件；
图9示出了标准船运集装箱；
图10示出了本发明的风力涡轮机的实施例。
[0027] 在图中，相同的数字始终指代相同的对象。图中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0028] 图1示出了机舱的单件式面板1。机舱的尺寸使得单件式面板1的长度L1超过用于将风力涡轮机部件运输到安装地点的标准船运集装箱的长度。这种示例性的船运集装箱9在图9中示出。标准集装箱或40'集装箱具有40'的长度L9、8'的宽度W9、和8'6''的高度H9。为了能够用这种集装箱运输机舱面板，长面板必须由较小的部分组装而成。
现有技术方法是为较小的部分构造较小的模具。这些步骤的附加成本可能相当大，尤其是当面板1包括不规则形状（诸如这里所示的轮廓10）时。
[0029] 在根据本发明的制造方法中，采用了不同的方法。这里，使用了为制造如图1所示的单件式面板1而构造的模具3。如图1所指示的，选择合适的分隔线D，并且沿着该线在模具3中形成通孔。借助于穿过这些孔插入的紧固件，分隔件4被固定到模具3，以界定或限定如图2所示的第一模具区域3A和第二模具区域3B。在该示例性实施例中，分隔件4形成为具有T形横截面的轮廓。分隔件4可以是3D打印或注射成型的部分，其形成为遵循模具3的任何轮廓，如该图的放大区段所示的那样。分隔件4将会导致机舱内部中的脊或接缝，分隔件4的位置优选地在考虑部件在机舱内的预期位置的情况下进行规划。该图仅示出了单个分隔件，但是应当理解，可以在模具中布置任何数量的分隔件，以获得对应数量的面板区段。模具3和分隔件4的表面以通常的方式涂覆有脱模涂层。也可以酌情施加凝胶涂层。
[0030] 图3示出了制造方法的另外的阶段。在将复合材料5（诸如玻璃纤维垫、粗纱等）层布置在模具中之后，由此也完全覆盖分隔件4，复合材料被固化。脊50已经形成，其遵循分隔件4的形状。该图还示出了沿着分隔线形成在模具3中的通孔11，以及用于将分隔件4固定到模具3的紧固件12。
[0031] 图4示出了制造方法的后续阶段。这里，示出了固化的面板1'，其具有沿着脊50的顶部的示例性切割线X。使用合适的刀片或锯，移除图3中所示的脊50的尖端，从而将第一面板区段1A与第二面板区段1B有效地分离。由于分隔件4的厚度40，面板区段1A、1B的组合长度（L1A + L1B）将小于期望面板的长度L1。
[0032] 图5示出了组装图4的面板区段1A、1B的一个阶段。此处，示出了间隔件6。间隔件6将位于面板区段1A、1B的相对面13A、13B之间。该间隔件6将补偿分隔件4的厚度T4，并将用于连结面板区段1A、1B。
[0033] 图6示出了示例性间隔件6。这里，间隔件6包括一系列互连的间隔件元件60。每个间隔件元件60或间隔件主体60在其外端处具有互补的形状配合形状60A、60B，使得每个间隔件元件60可以与两个另外的相同的间隔件元件60接合。该图还示出了延伸穿过间隔件主体60的两个衬套61。当面板区段被连结时，每个衬套61可以容纳紧固件。该图还示出了密封剂带62的条带。
[0034] 图7示出了面板区段1A、1B之间的连接，其示出了面板区段1A、1B的相对面13A、13B之间的间隔件主体6。该图示出衬套61在间隔件主体60的每一侧上向
外延伸，使得衬套61的端到端长度对应于分隔件4的厚度T4。密封剂带61可以比衬套61的突伸端略微更厚，使得密封剂带可以在紧固件15被用于连结间隔件6两侧上的面板区段1A、1B时在一定程度上被压缩。
[0035] 图8示出了替代实现方式，其中密封剂材料61被施加在间隔件主体60的侧表面上。
[0036] 图10示出了风力涡轮机8，其包括由至少两个侧部面板、舱顶面板、舱底面板以及后部面板组装而成的机舱80。机舱80的总长度对应于最长面板（例如侧部面板1）的长度L1。当该长度L1超过如图9中所示的标准船运集装箱9的长度L9时，面板1优选制成多部分面板，例如如这里所示的两部分面板，其中面板区段1A、1B如上文所解释的那样制造和组装。因为面板区段由原本将用于制造图1所示的单件式面板的相同模具制成，所以多部分面板的尺寸基本上与单件式面板的尺寸相同。这简化了风力涡轮机的安装。
[0037] 尽管本发明已经以优选实施例及其变型的形式被公开，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多附加的
修改和变型。例如，分隔件可以通过延伸穿过分隔件的主体并进入到模具主体中的紧固件螺栓连接到模具上。替代地，可以使用任何合适的
粘合剂将分隔件固定到模具。代替上述间隔件，两个面板区段可以使用任何合适的部分连结或连接，由此可以在考虑诸如材料硬度、可压缩性、耐用性等因素的情况下选择这些部分的尺寸和制造它们的材料。
[0038] 为了清楚起见，应当理解，在整个
申请书中使用“一”或“一个”并不排除多个，并且“包括”并不排除其他步骤或元件。
