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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Formwerkzeuganordnung mit zumindest
einem ersten Formteil und mit mindestens einem beweglich aufgenommenen,
zweiten Formteil, insbesondere zum Herstellen von Rotorblättern
für Windkraftanlagen, und mit wenigstens einer Schwenkeinrichtung
für das zweite Formteil, welches mittels der Schwenkeinrichtung
aus einer Position neben dem ersten Formteil in zumindest eine deckungsgleiche
Position über dem ersten Formteil bringbar ist, wobei die
Schwenkeinrichtung wenigstens ein Tragelement für das zweite Formteil
aufweist, wobei das Tragelement um ein erstes Drehlager beweglich
aufgenommen ist und mit einem zweiten Drehlager für eine
Kippbewegung des zweiten Formteiles um sein zweites Drehlager ausgerüstet
ist.
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Mit
Hilfe von Formwerkzeuganordnungen aus zumindest zwei Formteilen
werden beispielsweise Rotorblätter für Windkraftanlagen
hergestellt. Dabei werden üblicherweise in den zwei Formteilen zwei
Halbschalen vorgefertigt und dann die Formteile gemeinsam mit den
Halbschalen derart übereinander angeordnet, dass aus den
Halbschalen ein geschlossenes Rotorblattprofil entsteht. Um die
beiden Formteile der Formwerkzeuganordnung miteinander zu fügen,
insbesondere ein beweglich gehaltenes Formteil der Formteile in
wenigstens eine etwa deckungsgleiche Position oberhalb des anderen,
feststehenden Formteiles zu bewegen, weisen die Formwerkzeuganordnungen
eine Schwenkeinrichtung auf.
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Nach
der
EP 1 963 068 B1 oder
der
DE 10 2008
046 573 B3 sind Formwerkzeuganordnungen vorbekannter Gattung
bekannt, die eine Schwenkeinrichtung mit einem Tragelement und zwei
Drehgelenken aufweisen, um die Schwenkhöhen der Formwerkzeuganordnung
zu verringern. Dabei wird das beweglich aufgenommene Formteil um
eines der Drehgelenke etwa um einen rechten Winkel gekippt wird,
so dass die Öffnung des Formteiles seitlich in Richtung
des ersten Formteiles weist. Anschließend wird das beweglich
gehaltene Formteil, welches über das Kipplager mit dem
Tragelement verbunden ist, durch Aufrichten des Trägers
um das andere Drehgelenk verschwenkt, so dass das zweite Formteil
mit seiner nunmehr nach unten weisenden Öffnung deckungsgleich über
dem ersten, feststehenden Formteil angeordnet ist.
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Die
beschriebenen Formwerkzeuganordnungen haben den Nachteil, dass speziell
beim Übereinanderbringen der Formteile das Risiko besteht,
dass die in die Halbschalen eingesetzten Stege zur Stabilisierung
des herzustellenden Rotorblattprofiles während des Ver-
beziehungsweise Einschwenkens des Tragelementes und des daran bereits
gekippten, zweiten Formteiles beschädigt oder gar abgeknickt werden,
was eine aufwendige Nacharbeit zur Folge hätte.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formwerkzeuganordnung
der vorbezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, dass mittels der
Schwenkeinrichtung ein Einschwenken des beweglichen Formteiles ohne
die vorbenannten Nachteile durchgeführt werden kann.
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Die
Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
eine Formwerkzeuganordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
einer Formwerkzeuganordnung mit zumindest einem ersten Formteil
und mit mindestens einem beweglich aufgenommenen, zweiten Formteil, insbesondere
zum Herstellen von Rotorblättern für Windkraftanlagen,
und mit wenigstens einer Schwenkeinrichtung für das zweite
Formteil, welches mittels der Schwenkeinrichtung aus einer Position
neben dem ersten Formteil in zumindest eine deckungsgleiche Position über
dem ersten Formteil bringbar ist, wobei die Schwenkeinrichtung mindestens
ein Tragelement aufweist, welches um ein erstes Drehlager beweglich
aufgenommen ist und mit einem zweiten Drehlager für eine
Kippbewegung des zweiten Formteiles um das zweite Drehlager ausgerüstet
ist, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass zumindest das erste
Drehlager der Schwenkeinrichtung beabstandet von der Aufstandsfläche
des ersten feststehenden Formteiles angeordnet ist.
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Mit
Hilfe einer derartig erfindungsgemäß ausgebildeten
Formwerkzeuganordnung, deren erstes Drehlager für die Dreh-
beziehungsweise Schwenkbewegung des Tragelementes und des daran
angeordneten zweiten Formteiles in einer vorbestimmten Höhe
zur Aufstandsfläche des ersten Formteiles angeordnet ist,
lässt sich das Zusammenführen der Formteile unter
Berücksichtigung der Gesamtdreh- bzw. Gesamtschwenkhöhe
vereinfacht vornehmen, ohne das Risiko, dass das bewegliche Formteil
insbesondere die Stege der im ersten Formteil vorgefertigten Halbschale
für das Rotorblattprofil berührt. Durch die Verschiebung
zumindest des ersten Drehlagers nach oben in Richtung des Fügebereiches
der beiden Formteile ist ein vorteilhaftes Einschwenken des zweiten
Formteiles zum ersten feststehenden Formteil erreicht. Darüber
hinaus ist der Schwenkradius verringert, so dass wenigstens die
im aufgeschwenkten Zustand der Formwerkzeuganordnung benötigte
Aufstandsfläche mit Vorteil verkleinert ist. Neben einer
verringerten Schwenkhöhe hat die erfindungsgemäße
Formwerkzeuganordnung einen vorteilhaft geringen Platzbedarf. Bevorzugt
ist sowohl das erste als auch das zweite Drehlager der Schwenkeinrichtung
beabstandet zu den jeweiligen Außenkonturen der Formteile
angeordnet, wobei das erste Drehlager höher gesetzt und
das zweite Drehlager tiefer angeordnet ist.
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Mit
Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass
das erste Drehlager etwa auf einem Drittel und das zweite Drehlager
ungefähr auf zwei Dritteln der Gesamtformhöhe
angeordnet sind. Mit einer derartig erfindungsgemäßen Anordnung
des ersten und zweiten Drehlagers der Schwenkeinrichtung, bezogen
auf die Gesamtformhöhe, ist die Gesamtschwenkhöhe
und die benötigte Grundfläche für das
Aufstellen der Formwerkzeuganordnung mit Vorteil auf ein Minimum
verringert. Damit lassen sich selbst Rotorblätter mit relativ
großen Abmessungen in Produktionshallen fertigen, die für
die Herstellung mit den Formwerkzeuganordnungen aus dem Stand der
Technik sonst nicht mehr geeignet wären. Der Abstand der
Drehlager von etwa einem Drittel und zwei Dritteln der Gesamtformhöhe
berechnet sich insbesondere von der Aufstandsfläche des
ersten Formteiles aus, wobei die angegebenen Höhen dabei
eine ungefähre Annäherung an das Optimum für
das sichere Einschwenken des zweiten Formteiles in die deckungsgleiche
Ausrichtung zum ersten Formteil darstellen. Der Abstand des ersten Drehlagers,
an dem das Tragelement schwenkbeweglich aufgenommen ist, und des
zweiten Drehlagers, um dass das zweite Formteil kippbar am Tragelement
angelenkt ist, kann selbstverständlich zwischen einem Viertel
und drei Vierteln der Gesamtformhöhe variieren, was abhängig
sein kann von einer im Zusammenhang mit der Ausbildung der Formteile
eingesetzten Rahmenkonstruktion.
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Das
beweglich aufgenommene Tragelement weist dabei wenigstens zwei,
sich vom ersten Drehlager aus erstreckende Kragarme auf, wobei am
freien Ende des ersten Kragarmes das zweite Drehlager zur Aufnahme
des zweiten Formteiles angeordnet ist. Der Einsatz eines Tragelementes
mit zwei sich ungefähr in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Kragarme
stellt eine konstruktiv vorteilhafte Möglichkeit zur Ausbildung
der Schwenkeinrichtung und für eine drehbewegliche Aufnahme
des zweiten Formteiles an der Schwenkeinrichtung dar. In Verbindung
mit der beabstandeten Anordnung des Drehlagers von der Oberseite
des zweiten Formteiles aus ist zudem eine vorteilhafte Aufnahme
des zweiten Formteiles erreicht. Dessen Bewegung erfolgt nahe seinem Massenschwerpunkt,
so dass die für die Bewegung des Formteiles aufzubringenden
Kräfte möglichst gering gehalten werden können.
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Bevorzugt
ist mit dem zweiten Kragarm ein die Schwenkbewegung des Tragelementes
und des daran angeordneten zweiten Formteiles umsetzendes, erstes
Verstellmittel verbunden. Mit der Anordnung beziehungsweise Anlenkung
eines Verstellmittels für das Tragelement an seinem zweiten
Kragarm, welcher sich etwa in die entgegengesetzte Richtung zum
ersten Kragarm erstreckt, lässt sich eine auf das Tragelement
einwirkende Verstellkraft erzeugen, mittels der das Tragelement
und das zweite Formteil stets vorteilhaft einfach um das erste Drehlager
bewegt werden können. Das erste Verstellmittel ist dabei
drehbeweglich am Kragarm angelenkt, so dass während des
Schwenkvorganges eine Relativbewegung zwischen Kragarm und Verstellmittel
möglich ist. Der zweite Kragarm weist dabei wenigstens
das halbe Längenmaß des ersten Kragarmes auf.
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Dabei
ist das erste Verstellmittel insbesondere ein ungefähr
parallel zur Aufstandsfläche des ersten Formteiles ausgerichteter
Arbeitszylinder, der vorzugsweise am freien Ende des zweiten Kragarmes
angreift. Mit der Verwendung eines als Arbeitszylinder ausgebildeten
Verstellmittels können vorteilhaft hohe Kräfte
erzeugt und relativ einfach am freien Ende des zweiten Kragarmes
eingeleitet werden. Der Hub des insbesondere hydraulisch betätigbaren
Arbeitszylinders ist dabei vorzugsweise auf den Verstellweg des
um das erste Drehlager schwenkenden Kragarmes abgestimmt. Somit
bilden die Endlagen des Kolbens im Zylinder jeweils das Ende für
die Verstellbewegung des Tragelementes aus. Um der Schwenkbewegung
des freien Endes des zweiten Kragarmes auf einer Kreisbahn nachfolgen
zu können, ist der Arbeitszylinder sowohl an seinem Zylinderboden
als auch an seinem Kolbenende drehbeweglich aufgenommen. Der Zylinderboden
des Arbeitszylinders ist beispielsweise mit einer das erste, feststehende
Formteil aufnehmenden Rahmenkonstruktion der Formwerkzeuganordnung
verbunden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass am zweiten
Kragarm des Tragelementes ein zweites Verstellmittel angeordnet
ist, welches mit dem zweiten Formteil dessen Kippbewegung um das
zweite Drehlager am ersten Kragarm umsetzend verbunden ist. Mit
der Anordnung eines zweiten Verstellmittels direkt am Tragelement
lässt sich eine vorteilhafte Verstellbewegung des zweiten Formteiles
um das zweite Drehlager gewährleisten, wobei die Verstellbewegung
stets unabhängig von der Position des Tragelementes und
des daran angeordneten, zweiten Formteiles zum ersten feststehenden
Formteil erfolgen kann. Darüberhinaus kann das zweite Formteil,
welches eine Kippbewegung um das zweite Drehlager ausführt,
mittels seines zugeordneten Verstellmittels auf vorteilhafte Weise
ebenfalls in einer jeweils vorgegebenen Kippendlage in Position gehalten
werden.
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Bevorzugt
ist das zweite Verstellmittel ein etwa parallel auf der dem zweiten
Formteil abgewandten Seite des ersten Kragarmes verlaufender Arbeitszylinder,
der mit einem bis auf die abgewandte Seite des ersten Kragarmes
reichenden, am zweiten Formteil angeordneten Anschlussteils drehbeweglich gekoppelt
ist. Der insbesondere ebenfalls hydraulisch betriebene, zweite Arbeitszylinder
kann ebenso hohe Stellkräfte erzeugen, mit Hilfe denen
sich das zweite Formteil um sein Kipplager am freien Ende des ersten
Kragarmes mit Vorteil in seine Kippstellungen bringen und halten
lässt. Dieses Kipplager ist dabei etwa auf der Hälfte
der Formteilhöhe des zweiten Formteiles ausgebildet, wodurch
hier ein optimaler Angriffspunkt nahe des Massenschwerpunktes des zweiten
Formteiles geschaffen ist, um mögliche Hebelkräfte
relativ gering zu halten. Der zweite Arbeitszylinder greift insbesondere
mit seinem Zylinderboden etwa auf der Hälfte des zweiten
Kragarmes des Tragelementes an und ist über sein Kolbenende
mit einem als Konsole ausgebildeten Anschlussteil des zweiten Formteiles
gekoppelt. Der Anlenkpunkt des Anschlussteiles ist ebenfalls während
der gesamten Kippbewegung stets auf der dem zweiten Formteil abgewandten
Seite des ersten Kragarmes angeordnet.
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Dabei
liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Dreh- und Anlenkpunkte
der Kragarme mindestens auf zwei Achsen radial um das einen gemeinsamen
Mittenbereich ausbildende erste Drehlager liegen, wobei die Achsen
in einem Winkel zwischen 120° und 150°, vorzugsweise
in einem Winkel von etwa 135°, zueinander ausgerichtet
sind. Durch die Ausrichtung der Dreh- und Anlenkpunkte an zwei Kragarmen,
deren Erstreckungsrichtungen im Wesentlichen kongruent zu einer
jeweils zugeordneten Achse der Dreh- und Anlenkpunkte verlaufen,
ist eine vorteilhafte Drehpunktgeometrie erzielt. In der Position,
in der das zweite Formteil deckungsgleich zum ersten, feststehenden
Formteil angeordnet ist, erstreckt sich der erste Kragarm des Tragelementes nahezu
senkrecht nach oben und der zweite Kragarm verläuft dabei
sich von den Formteilen wegerstreckend etwa schräg nach
unten, so dass die Verstellmittel optimal an den dazugehörigen
Anlenkpunkten insbesondere des zweiten Kragarmes angreifen können
und eine vorteilhafte Krafteinleitung sicherstellen.
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Nach
einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
zweite Drehlager wenigstens einen in Längsrichtung zu seiner
Rotationsachse verschieblich gelagerten Bolzen zum Aufheben oder
Herstellen der Formschlussverbindung zwischen dem zweiten Formteil
und dem Tragelement der Schwenkeinrichtung aufweist. Dadurch ist
insbesondere eine Entkopplung des zweiten Formteiles von der Schwenkeinrichtung
möglich, so dass das zweite Formteil aus der Position über
dem ersten Formteil in die Fügeposition direkt auf dem
ersten Formteil bewegt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Bolzen
mit einem insbesondere am zweiten Formteil angeordneten Stellorgan
gekoppelt, mittels dem der Bolzen in seiner Längsrichtung
verschoben werden kann. Als Stellorgan kann insbesondere ein Schiebezylinder
zum Einsatz kommen, mit Hilfe dem sich die Formschlussverbindung
zwischen dem Bolzen und den Lagerflächen des zweiten Drehlagers am
Trageelement und am zweiten Formteil relativ einfach aufheben und
wieder herstellen lässt.
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Ein
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Formwerkzeuganordnung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale
ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1:
eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Formwerkzeuganordnung
bei vollständig geöffneten Formteilen;
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2:
eine Ansicht der Formwerkzeuganordnung mit seinen um einen Winkel
von 90° gekippten zweiten Formteil;
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3:
eine Ansicht der Formwerkzeuganordnung mit übereinander
angeordneten Formteilen, und
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4:
eine Ansicht der Formteile in ihrer Fügeposition.
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Mit 1 ist
eine Formwerkzeuganordnung bezeichnet, die ein erstes feststehendes
Formteil 2 und ein zum ersten Formteil beweglich aufgenommenes zweites
Formteil 3 aufweist. Jedes Formteil ist aus einer Rahmenkonstruktion 4, 5 und
mittels einer an der jeweiligen Rahmenkonstruktion aufgenommenen Form 6, 7 ausgebildet.
In den Formen 6, 7 werden jeweils ein Rotorblatt
ausbildende Halbschalen vorgefertigt, die dann anschließend
zu einem geschlossenen Profil zusammengefügt werden. Die
Formwerkzeuganordnung 1 weist eine Schwenkeinrichtung 8 auf,
mit Hilfe der das bewegliche, zweite Formteil 3 aus seiner
Position neben dem ersten, feststehenden Formteil 2, wobei
die Öffnung der Form 7 des zweiten Formteiles 3 nach
oben weist, verschenkt werden kann. Die Schwenkeinrichtung 8 weist
mindestens ein Tragelement 9 auf, das um ein erstes Drehlager 10 drehbeweglich
gehalten ist und an dem ein erstes Verstellmittel 11 angreift.
Des weiteren weist das Trageelement 9 zwei sich vom ersten
Drehlager 10 etwa in entgegengesetzte Richtungen erstreckende
Kragarme 12, 13 auf. Das erste Drehlager 10 ist
dabei beabstandet von der unteren Aufstandsfläche 14 des ersten
Formteiles 2 angeordnet, so dass mit Vorteil der Schwenkradius
und somit der Abstand zwischen den zwei Formteilen 2, 3 im
geöffneten Zustand der Formwerkzeuganordnung 1 verringert
ist.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Formwerkzeuganordnung 1 nach
dem Kippen des zweiten Formteiles 3 um ein zweites Drehlager 15,
das am freien Ende des ersten Kragarmes 12 des Tragelementes 9 angeordnet
ist. Die Öffnung der Form 7 des zweiten Formteiles 3 weist
dann seitlich in Richtung des ersten, feststehenden Formteiles 2,
wobei das Tragelement 9 mit seinen Kragarmen weiterhin
eine etwa waagerechte Ausrichtung zur Flächennormalen einnimmt.
Für die Kippbewegung des zweiten Formteiles 3 um
das zweite Drehlager 15 ist am zweiten Kragarm 13 des
Tragelementes 9 ein zweites Verstellmittel 16 angeordnet,
das an ein am zweiten Formteil 3 angeordnetes Anschlussstück 17 angreift. Das
Verstellmittel 16 ist ein Hydraulikzylinder, der nach dem
Kippen des zweiten Formteiles 3 um einen Winkel von bevorzugt
90° in seiner ausgefahrenen Endlagestellung steht.
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In 3 ist
die Position der Formteile 2, 3 zueinander nach
dem Verschwenken des Tragelementes 9 um das erste Drehlager 10 gezeigt,
wobei nunmehr das erste Formteil 2 und das zweite Formteil 3 in
einer deckungsgleichen Ausrichtung zueinander angeordnet sind. Dabei
weisen die Formen 6, 7 der Formteile 2, 3 noch
einen Abstand von etwa 200 mm zueinander auf, um den das zweite
obere Formteil 3 noch abgesenkt werden muss. Wie aus 3 deutlich
zu erkennen, sind das erste und das zweite Drehlager jeweils beabstandet
zur Aufstandsfläche 14 und zur Formteiloberkante 18 der
Formwerkzeuganordnung ausgebildet beziehungsweise angeordnet, was
den Vorteil hat, dass sowohl neben einer verringerten Aufstandsfläche
auch die maximale Schwenkhöhe für das zweite.
Formteil auf ein Minimum reduziert ist. In dieser Position weist
das Tragelement 9 mit seinen Kragarmen 12, 13 eine
nahezu senkrechte Ausrichtung zur Flächennormalen auf. Der
erste Kragarm 12 an dessen freien Ende das zweite Drehlager 15 für
die Kippbewegung des zweiten Formteiles angeordnet ist, verläuft
unmittelbar senkrecht und der zweite Kragarm des Tragelementes 9 verläuft
unter einem Winkel von etwa 135° zum ersten Kragarm. Für
die Drehbewegung des Tragelementes 9 um das erste Drehlager 10 ist
am freien Ende des zweiten Kragarmes 12 das erste Verstellmittel 11 angeordnet,
mittels dem das Tragelement 9 gemeinsam mit dem zweiten
Formteil 13 um einen rechten Winkel verschwenkt wird. Das
erste Verstellmittel 11 ist ebenfalls ein Hydraulikzylinder,
der eine etwa waagerechte Ausrichtung zur Flächennormalen beziehungsweise
zur Aufstandsfläche 14 des ersten Formteiles 2 aufweist.
Dessen Zylinderboden ist an einem Standfuß 19 der Schwenkeinrichtung 8 angeordnet
und mit seinem beweglichen Kolbenende mit dem freien Ende des zweiten
Kragarmes 13 verbunden.
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In 4 ist
die Position gezeigt, in der die Formen 6, 7 zusammengefügt
sind. Das wird dadurch erreicht, dass mindestens ein an der Ausbildung
des zweiten Drehlagers 15 beteiligter Bolzen 20 in
seiner Längsrichtung verschoben wird und somit die Formschlussverbindung
zwischen den Kragelement 9 und dem Anschlussstück 17 aufgehoben
wird. Gleichzeitig wird der mit seinem Zylinderboden auf der Hälfte
des zweiten Kragarmes 13 verbundene und mit seiner Kolbenstange
am Anschlussstück 17 befestigte Verstellmittel 16 hydraulisch
entkoppelt und somit drucklos geschaltet, so dass das zweite Formteil 3 durch
sein Eigengewicht parallel nach unten absinkt und dessen Form 7 auf
der Form 6 des ersten Formteiles 2 zu liegen kommt.
Zum Anheben und anschließenden Aufschwenken des Formteiles 2 ist
das zweite Verstellmittel 16 wiederum mit Druck zu beaufschlagen,
so dass dieses wieder nach oben fährt und das zweite Drehlager 15 durch
Einfahren seines Bolzens 20 wieder verblockt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1963068
B1 [0003]
- - DE 102008046573 B3 [0003]
