KR20150041019A

KR20150041019A - Apparatus for composite tape dispensing

Info

Publication number: KR20150041019A
Application number: KR20157005551A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 케이. 벅밀러; 롤프 엠. 존스
Original assignee: 졸텍 컴퍼니스, 인크.
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2015-04-15
Also published as: WO2014025333A1; IN2015DN00992A; BR112015002398A2; MX2015001369A; CN104640687A; CA2880919A1; EP2879860A1

Abstract

본원 발명에 따르면, 몰딩 공구의 표면에 수지 함침 테이프를 적용하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는, 베이스 프레임에 회전 가능하게 장착된 상위 프레임을 포함하고, 상위 프레임은 그 위에 장착되어 그 사이에서 회전 가능한, 수지 함침 테이프가 권취된 스풀을 유지하기 위한 스풀 유지 조립체와, 몰딩 공구의 표면상으로 수지 함침 테이프를 압착하기 위해 몰딩 공구의 표면과 정합하도록 구성되는 압착 롤러를 포함하는 테이프 압착 조립체와, 수지 함침 테이프 상에 인장을 가하기 위한 테이프 인장 시스템을 갖는다. 베이스 프레임은 몰딩 공구의 표면을 추적하기 위한 추적 시스템을 포함하는데, 상기 베이스 프레임은 몰딩 공구의 표면에 대해 왕복식으로 이동 가능하다.According to the present invention there is provided an apparatus for applying a resin impregnated tape to a surface of a molding tool, the apparatus comprising an upper frame rotatably mounted on the base frame, wherein the upper frame is mounted thereon A spool retaining assembly for retaining a rotatable spool wound with a resin impregnated tape and a compression roller configured to conform to a surface of the molding tool for pressing the resin impregnated tape onto the surface of the molding tool, , And a tape tensioning system for applying tension to the resin impregnated tape. The base frame includes a tracking system for tracking the surface of the molding tool, the base frame being reciprocally movable relative to the surface of the molding tool.

Description

복합재 테이프 분배를 위한 장치{APPARATUS FOR COMPOSITE TAPE DISPENSING}[0001] APPARATUS FOR COMPOSITE TAPE DISPENSING [0002]

본원 발명은 복합재 테이프 분배를 위한 장치에 관한 것이며, 특히 프리프레그(prepreg) 테이프를 정밀하게 적층 배치(laying down)하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 선형 또는 비선형 경로를 따라 윤곽이 형성된 표면 또는 평평한 표면을 가지는 몰딩 구조상에 프리프레그를 적층 배치할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for composite tape dispensing, and more particularly to a device for precisely laying down a prepreg tape. The device may be stacked with prepregs on a molding structure having a contoured surface or a flat surface along a linear or nonlinear path.

복합재 기술에서, 수지 함침 웨브 또는 테이프가 원하는 특정한 구성 요소를 구성하는 데 사용될 수도 있다. 프리프레그 재료는, 중합체로 사전-함침되고 복합재 구조의 몰딩 시 중간 생성물(intermediate product)로 사용되는 정렬된 보강 섬유 (통상적으로, 탄소, 유리 또는 아라미드 섬유(aramid fiber))로 구성된다. 매우 빈번하게, 이러한 섬유들은 단방향 구조로 직선으로 배열되어 폭이 통상적으로 12 내지 60 인치 (30.5 내지 152.4cm)인 테이프형 제품을 형성하게 된다.In composite technology, resin-impregnated webs or tapes may be used to construct the desired specific components. The prepreg material is comprised of aligned reinforcing fibers (typically carbon, glass or aramid fibers) pre-impregnated with the polymer and used as an intermediate product during molding of the composite structure. Very often, such fibers are arranged in a straight line in a unidirectional structure to form a tape-like product, typically 12 to 60 inches (30.5 to 152.4 cm) wide.

복합재 구조는 예컨대, 몰딩 공구, 맨드럴(mandrel)과 같은 작업 표면 또는 복합재 부품을 형성하는 데 사용되는 임의의 표면에 적용되는 연속적인 층들로 축조된다(built up). 예컨대, 프리프레그 테이프로부터, 복합재 풍력 블레이드, 풍력 블레이드 스파(spar) 또는 날개 구조를 축조할 때, 긴(즉, 40 미터보다 긴) 길이의 프리프레그 테이프가 매우 정밀하게 원하는 몰딩 공구상에 적층 배치된다. 정밀한 필라멘트 정렬이 원하는 복합재 특성을 획득하기 위해 요구된다. 또한, 라미네이트 축조 중, 프리프레그 테이프의 균일한 압착이 포획된 공기를 최소화하기 위해 요구되는데, 이러한 포획된 공기는 경화된 복합 라미테이트 내에 공극을 야기할 수 있다. 섬유 배향의 매우 작은 오정렬이 중요한 공학 특성의 상당한 손실을 야기할 수 있다. 예컨대, 5에서 10도 벗어난 배향이 10 내지 20%의 복합재 탄성율 손실을 야기할 수 있다. 복합재 내의 공극은 또한 더 낮은 복합재 특성을 야기할 수 있다. 2%보다 큰 공극은 층간 전단 강도(inter-laminar shear strength)의 상당한 손실을 야기할 수 있으며, 사용 수명 동안 복합재 내에서 손상 성장 부위로 작용할 수 있다.The composite structure may be built up with continuous layers, for example, applied to a working surface such as a molding tool, a mandrel, or any surface used to form the composite part. For example, when constructing a composite wind turbine blade, a wind blade spar or a wing structure from a prepreg tape, a long (i.e., longer than 40 meters) length prepreg tape is stacked on the desired molding tool very precisely . Precise filament alignment is required to obtain the desired composite properties. Also, during laminate construction, uniform compression of the prepreg tape is required to minimize entrapped air, which can cause voids in the cured composite laminate. Very small misalignment of the fiber orientation can cause significant loss of important engineering properties. For example, an orientation deviating from 5 to 10 degrees may result in a composite material loss of 10 to 20%. The voids in the composite may also result in lower composite properties. Pores larger than 2% can cause significant loss of inter-laminar shear strength and can act as damaged growth sites in the composite during its service life.

복합재 풍력 블레이드 스파는 종종 가변 두께, 예컨대 대략 0.1인치(0.25cm) 내지 1.5인치(3.81cm) 초과의 두께를 갖는 직변 라미네이트이다. 이는 통상적으로 평평함으로부터 가변 정도의 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률까지의 범위를 가질 수 있는 레이업된 몰드 표면이다. 예컨대, 풍력 블레이드 스파는 팁에서 평평하고 근부에서 만곡될 수 있다. 이러한 구성은 매우 정밀하게 프리프레그 테이프를 적층 배치하는 복잡성을 더욱 증가시킨다. 이러한 스파의 수공 레이업(hand layup)은 매우 어렵고 많은 시간이 소요되며 정밀함을 보장하는 것은 더더욱 어려운 일이다. 수공 레이업에 대한 대안적 최종 수단은 자동화된 테이프 적층 배치 기계의 사용을 포함한다. 이러한 유형의 기계는 주로 항공 구조물용으로 20년 넘게 개발되어 왔다. 이러한 기계들은 극도로 정밀하게 프리프레그를 적층 배치하도록 설계되었지만, 이러한 기계들은 매우 고가이며 풍력 블레이드 스파용으로는 지나치게 복잡하다.Composite wind turbine blades are often straight side laminates with varying thicknesses, e.g., thicknesses of about 0.1 inch (0.25 cm) to 1.5 inches (3.81 cm). This is a laid-up mold surface that can range from flatness to varying degrees of concave or convex curvature. For example, a wind blade spar can be flat at the tip and curved at the root. This configuration further increases the complexity of stacking prepreg tapes very precisely. The hand layup of these spas is very difficult, time consuming, and more difficult to ensure precision. An alternative final tool for the hand lay-up involves the use of an automated tape stacking machine. This type of machine has been developed for aerial structures for over 20 years. These machines are designed to stack prepregs extremely precisely, but these machines are very expensive and too complicated for wind turbine blades.

본원 발명은 내부 반경에 대한 주름 효과를 크게 감소시키면서 면상 곡률(in-plane curvature)을 갖는 구조를 위한 넓은 프리프레그 제품을 적층 배치할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device capable of stacking a wide prepreg product for a structure with in-plane curvature while greatly reducing the wrinkling effect on the inner radius.

본원 발명의 일 양태에 있어서, 몰딩 공구의 표면에 수지 함침 테이프를 적용하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는, 베이스 프레임에 회전 가능하게 장착된 상위 프레임을 포함하고, 상위 프레임은 그 위에 장착되어 그와 함께 회전 가능한, 수지 함침 테이프가 권취된 스풀을 유지하기 위한 스풀 유지 조립체와, 몰딩 공구의 표면상으로 수지 함침 테이프를 압착하기 위해 몰딩 공구의 표면과 정합하도록 구성되는 압착 롤러를 포함하는 테이프 압착 조립체와, 수지 함침 테이프 상에 인장을 가하기 위한 테이프 인장 시스템을 갖는다. 베이스 프레임은 몰딩 공구의 표면을 추적하기 위한 추적 시스템을 포함하는데, 상기 베이스 프레임은 몰딩 공구의 표면에 대해 왕복식으로 이동 가능하다.In one aspect of the invention, there is provided an apparatus for applying a resin impregnated tape to a surface of a molding tool, the apparatus comprising an upper frame rotatably mounted to the base frame, wherein the upper frame is mounted thereon A spool holding assembly rotatable therewith, the spool holding assembly for holding a spool wound with a resin impregnated tape, and a pressing roller configured to match the surface of the molding tool to press the resin impregnated tape onto the surface of the molding tool A compression assembly, and a tape tensioning system for applying tension on the resin impregnated tape. The base frame includes a tracking system for tracking the surface of the molding tool, the base frame being reciprocally movable relative to the surface of the molding tool.

일 실시예에서, 스풀 유지 조립체는 몰딩 공구의 표면에 대해 프리프레그 테이프의 스풀을 측방향으로 정렬시키기 위한 정렬 시스템을 포함한다.In one embodiment, the spool retaining assembly includes an alignment system for laterally aligning the spool of the prepreg tape against the surface of the molding tool.

일 실시예에서, 압착 롤러는 회전축 상에 지지되는 복수의 연속 디스크를 포함하고, 상기 디스크는 회전축의 외경보다 큰 중심 구멍 직경을 갖는다.In one embodiment, the pressing roller includes a plurality of continuous discs supported on a rotating shaft, and the disc has a larger central hole diameter than the outer diameter of the rotating shaft.

일 실시예에서, 상위 프레임은 몰딩 공구의 표면상으로의 수지 함침 테이프의 적용의 방향을 변경할 수 있도록 베이스 프레임 상에서 적어도 180° 회전한다. 장치는 베이스 프레임 상의 상위 프레임의 회전을 허용하기 위해 상위 프레임 및 베이스 프레임에 결합되는 회전 테이블을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the upper frame rotates at least 180 degrees on the base frame so as to change the direction of application of the resin impregnated tape onto the surface of the molding tool. The apparatus may further comprise a rotation table coupled to the upper frame and the base frame to allow rotation of the upper frame on the base frame.

일 실시예에서, 테이프 인장 시스템은 작동식 디스크 제동기를 포함한다. 디스크 제동기는 수동으로 또는 자동으로 작동될 수 있다.In one embodiment, the tape tensioning system includes an actuated disc brake. The disc brake can be operated manually or automatically.

일 실시예에서, 몰딩 공구는 적어도 하나의 레일을 포함하고, 추적 시스템은 상기 적어도 하나의 레일과 맞물리는 적어도 2개의 안내 롤러를 포함한다.In one embodiment, the molding tool comprises at least one rail, and the tracking system comprises at least two guide rollers engaging the at least one rail.

몰딩 공구의 표면은 볼록한 윤곽 및 오목한 윤곽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The surface of the molding tool may include at least one of a convex contour and a concave contour.

일 실시예에서 몰딩 공구에 적용되는 수지 함침 테이프의 폭은 약 11.5 인치(292mm) 내지 약 60 인치(152.4cm)의 범위 내에 있다.In one embodiment, the width of the resin impregnated tape applied to the molding tool is in the range of about 11.5 inches (292 mm) to about 60 inches (152.4 cm).

본원 발명의 다른 양태에 있어서, 장치는 복수의 스트립으로 수지 함침 테이프를 길이방향으로 가늘게 절단하기 위한 슬릿터를 더 포함하는데, 상기 슬릿터는 상위 프레임 상에 장착되어 상위 프레임과 함께 회전할 수 있다. 슬릿터는 복수의 고정식 또는 회전식 나이프를 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the apparatus further includes a slitter for finely cutting the resin impregnated tape in the longitudinal direction into a plurality of strips, the slitter being mounted on the upper frame and rotating together with the upper frame. The slitter may comprise a plurality of stationary or rotary knives.

일 실시예에서, 수지 함침 테이프의 복수의 스트립은 균일하다. 다른 실시예에서, 수지 함침 테이프의 복수의 스트립의 폭은 균일하지 않다.In one embodiment, the plurality of strips of resin impregnated tape are uniform. In another embodiment, the width of the plurality of strips of resin impregnated tape is not uniform.

일 실시예에서, 상기 장치는 슬릿터의 하류에 배치되는 복수의 어큐뮬레이터 롤러를 더 포함하며, 각각의 어큐뮬레이터 롤러는 수지 함침 테이프의 각각의 스트립의 일부를 축적하거나 축적해제(de-accumulating)하도록 독립적으로 활성화될 수 있고, 어큐뮬레이터 롤러는 상위 프레임과 함께 회전 가능하도록 상위 프레임상에 장착된다.In one embodiment, the apparatus further comprises a plurality of accumulator rollers disposed downstream of the slitter, each accumulator roller being independently adjustable to accumulate or de-accumulate a portion of each strip of resin impregnated tape , And the accumulator roller is mounted on the upper frame so as to be rotatable together with the upper frame.

일 실시예에서, 상기 장치는 몰딩 공구의 표면상에서의 수지 함침 테이프의 배치, 테이프 상에 인장 시스템에 의해 가해지는 인장, 테이프가 몰딩 공구의 표면에 가해지는 방향 및 테이프가 몰딩 공구의 표면에 가해지는 속도 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다.In one embodiment, the apparatus can be used to control the placement of the resin impregnated tape on the surface of the molding tool, the tension applied by the tension system on the tape, the direction in which the tape is applied to the surface of the molding tool, Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >

본원 발명의 일 양태에 있어서, 수지 함침 웨브를 몰딩 공구의 윤곽이 형성된 표면에 적용하는 캐리지가 제공되며, 상기 캐리지는 베이스 프레임에 장착된 상위 프레임을 포함하고, 상기 상위 프레임은 그 위에 장착되는, 수지 함침 웨브가 권취된 스풀을 유지하기 위한 제1 스풀 유지 조립체 및 스크림 재료가 장착된 스풀을 유지하기 위한 제2 스풀 유지 조립체와, 몰딩 공구의 표면상으로 수지 함침 웨브를 압착하기 위해 몰딩 공구의 표면의 오목한 부분 및 볼록한 부분과 정합하도록 구성되는 압착 롤러를 포함하는 웨브 압착 조립체와, 수지 함침 웨브 상에 인장을 가하기 위한 웨브 인장 시스템을 갖는다. 베이스 프레임은, 베이스 프레임 상에 장착되어 캐리지를 지지하는 복수의 휠로서, 상기 휠은 풍력 블레이드 스파 캡 몰딩 공구의 윤곽이 형성된 표면을 따라 캐리지를 추진하기 위해 몰딩 공구의 표면과 맞물리는 복수의 휠과, 몰딩 공구의 표면을 추적하기 위한 추적 시스템으로서, 상기 캐리지는 몰딩 공구의 표면의 윤곽에 대해 왕복식으로 이동 가능한, 추적 시스템을 포함한다. In one aspect of the invention, there is provided a carriage for applying a resin-impregnated web to an outlined surface of a molding tool, the carriage including a top frame mounted on a base frame, A first spool holding assembly for holding a spool wound with a resin impregnated web and a second spool holding assembly for holding a spool on which a scrim material is mounted; A web pressing assembly comprising a pressing roller configured to conform to concave and convex portions of the surface, and a web tensioning system for applying tension on the resin-impregnated web. The base frame includes a plurality of wheels mounted on the base frame for supporting the carriage, the wheels comprising a plurality of wheels engaging the surface of the molding tool to propel the carriage along the contoured surface of the wind- And a tracking system for tracking the surface of the molding tool, the carriage including a tracking system that is reciprocally movable about the contour of the surface of the molding tool.

일 실시예에서, 캐리지는 몰딩 공구의 표면 상으로 수지 함침 웨브를 압착하기 전에 스크림 재료의 스풀로부터의 스크림 재료의 층을 수지 함침 웨브에 결합하기 위한 닙을 더 포함한다.In one embodiment, the carriage further comprises a nip for coupling a layer of scrim material from the spool of scrim material to the resin-impregnated web prior to squeezing the resin-impregnated web onto the surface of the molding tool.

첨부된 도면에서, 유사한 도면 부호는 유사한 부분 또는 구성을 나타낸다.
도 1은 본원 발명의 일 실시예에 따른, 프리프레그 테이프를 적층 배치하는 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 평면도이다.
도 3은 프리프레그 재료의 스풀이 장착된 도 1의 장치의 정면도이다.
도 4는 프리프레그 재료의 스풀이 장착된 도 1의 장치의 측면도이다.
도 5는 몰딩 공구에 위치된 본원 발명의 실시예에 따른 프리프레그를 적층 배치하기 위한 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 6은 도 5의 장치의 정면도이다.
도 7은 상위 프레임의 회전 운동을 도시하는 도 5의 장치의 사시도이다.
도 8은 본원 발명의 실시예에 따른 테이프 가늘게 절단(slitting) 및 분배 조립체를 포함하는 프리프레그 테이프를 적층 배치하기 위한 장치의 사이도이다.
도 9는 도 8의 장치의 측면도이다.
도 10은 도 8의 장치의 평면도이다.
도 11은 도 8의 장치의 인장 시스템의 확대 평면도이다.
도 12는 프리프레그 재료의 스풀이 장착된 도 8의 장치의 부분 측면도이다.
도 13은 도 8의 장치의 테이프 정렬 조립체의 사시도이다.
도 14는 도 8의 장치의 테이프 위치설정 조립체의 저면도이다.
도 15a는 선형 방향으로 종래 장치를 이용하여 분배된 프리프레그 테이프를 도시하는 개략도이다.
도 15b는 비선형 방향으로 종래 장치를 이용하여 분배된 프리프레그 테이프를 도시하는 개략도이다.
도 16은 만곡된 표면상에 종래 장치를 이용하여 분배된 프리프레그 테이프를 도시하는 사진이다.
도 17은 본원 발명에 따른 스크림(scrim) 분배 조립체를 포함하는 장치의 일 실시예의 사시도이다.In the accompanying drawings, like reference numbers designate like parts or configurations.
1 is a perspective view of an apparatus for stacking prepreg tapes according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a top view of the device of Figure 1;
Figure 3 is a front view of the apparatus of Figure 1 with a spool of prepreg material mounted.
Figure 4 is a side view of the device of Figure 1 with a spool of prepreg material mounted.
5 is a perspective view of one embodiment of an apparatus for stacking prepregs according to an embodiment of the present invention located in a molding tool;
Figure 6 is a front view of the apparatus of Figure 5;
7 is a perspective view of the apparatus of FIG. 5 showing the rotational motion of the upper frame.
8 is a cross-sectional view of an apparatus for stacking prepreg tapes comprising a tape-thin slitting and dispensing assembly in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a side view of the device of Figure 8;
10 is a plan view of the apparatus of FIG.
11 is an enlarged plan view of the tensioning system of the apparatus of FIG.
Figure 12 is a partial side view of the apparatus of Figure 8 with a spool of prepreg material mounted.
Figure 13 is a perspective view of the tape alignment assembly of the apparatus of Figure 8;
Figure 14 is a bottom view of the tape positioning assembly of the apparatus of Figure 8;
15A is a schematic diagram showing a prepreg tape dispensed using a conventional apparatus in a linear direction.
15B is a schematic view showing a prepreg tape dispensed using a conventional apparatus in a nonlinear direction.
16 is a photograph showing a prepreg tape dispensed using a conventional apparatus on a curved surface.
17 is a perspective view of one embodiment of an apparatus comprising a scrim distribution assembly in accordance with the present invention.

본원 발명의 장치는 수지 결합제로 함침되어 있는 연속적인 섬유의 테이프를 몰드, 맨드럴 또는 공구의 표면상에 적용함으로써 복합재 라미네이트식 구조를 형성하는데 유용하다. 섬유는 탄소, 유리, 세라믹, 금속, 및/또는 중합체로 구성될 수 있다. 수지 결합제는 열경화성 또는 열가소성 수지일 수 있다.The apparatus of the present invention is useful for forming a composite laminate structure by applying a tape of continuous fibers impregnated with a resinous binder onto the surface of a mold, mandrel or tool. The fibers may be composed of carbon, glass, ceramics, metals, and / or polymers. The resin binder may be a thermosetting or thermoplastic resin.

본원 발명의 일 양태에 있어서, 구조체 특히 풍력 블레이드를 위한 넓은 폭의 단일방향성 프리프레그 테이프를 적층 배치하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 넓은 폭을 갖는 프리프레그 재료의 연속 웨브의 스풀을 탈착 가능하게 유지하기 위한 스풀 홀더를 포함한다. 상기 장치는 몰딩 공구의 표면상에 프리프레그를 적절하게 배치하기 위한 기구를 포함한다. 또한, 상기 장치는 양방향 테이프 배치 및 압착(compaction)을 위한 회전 가능한 장착식 프리프레그 테이프 배치 조립체를 포함한다.In one aspect of the present invention, an apparatus is provided for laying out a wide width unidirectional prepreg tape for a structure, particularly a wind turbine blade. The apparatus includes a spool holder for detachably holding a spool of a continuous web of prepreg material having a wide width. The apparatus includes a mechanism for properly positioning the prepreg on the surface of the molding tool. The apparatus also includes a rotatable mountable prepreg tape placement assembly for bi-directional tape placement and compaction.

프리프레그 테이프 제품의 폭은 통상적으로 약 11.5인치(292mm) 내지 약 60인치(152.4cm)의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 프리프레그 테이프의 폭은 약 12인치(30.5cm) 내지 약 60인치(152.4cm)이거나 또는 약 11.5인치(292mm) 내지 약 15.75인치(400mm)이다. 일반적으로, 프리프레그 테이프 적층 배치 속도를 증가시켜서 생산 효율을 증가시키기 위해, 더 넓은 프리프레그 테이프를 사용하는 것이 유리하다. 본원 발명의 장치로 인해, 양방향 테이프 배치 및 압착에 의해 생산성을 더 증가시키는 것이 가능하다. 몰딩 공구에 프리프레그 재료를 적용하는 것은 순방향 및 역방향으로 수행될 수 있다.The width of the prepreg tape product typically ranges from about 11.5 inches (292 mm) to about 60 inches (152.4 cm). In one embodiment, the width of the prepreg tape is about 12 inches (30.5 cm) to about 60 inches (152.4 cm) or about 11.5 inches (292 mm) to about 15.75 inches (400 mm). In general, it is advantageous to use a wider prepreg tape in order to increase the production efficiency by increasing the prepreg tape stacking speed. Due to the apparatus of the present invention, it is possible to further increase the productivity by bi-directional tape laying and squeezing. Applying the prepreg material to the molding tool can be performed in forward and reverse directions.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본원 발명의 일 실시예에서, 프리프레그 테이프 적층 배치 장치는 베이스 프레임(14)에 회전 가능하게 장착되는 상위 프레임(12)을 포함하는 캐리지(10)이다. 프리프레그 스풀 유지 조립체(16) 및 압착 조립체(18)가 상위 프레임(12) 상에 장착된다. 베이스 프레임(14)은 몰딩 공구의 표면상에 프리프레그 재료를 정밀하게 배치하기 위한 추적 시스템(20)을 포함한다.Referring to Figs. 1 to 3, in one embodiment of the present invention, the prepreg tape stacking apparatus is a carriage 10 including an upper frame 12 rotatably mounted on a base frame 14. Fig. The prepreg spool retaining assembly 16 and the compression assembly 18 are mounted on the upper frame 12. [ The base frame 14 includes a tracking system 20 for precisely positioning the prepreg material on the surface of the molding tool.

스풀 유지 조립체(16)는 스핀들(22) 및 스핀들(22) 상에 장착되는 스풀 지지부(24)를 포함한다. 스풀 지지부(24)는 스핀들(22) 상에서 스풀(80)이 중심에 위치하도록 프리프레그 스풀 코어의 내측과 접촉하는 빠른-조절 핀(26)을 포함한다. 스풀 유지 조립체(16)는 신속한 프리프레그 스풀 교체 및 위치 설정을 가능하게 한다. 스핀들(22)은 상위 프레임(12) 상의 트러스(truss)(28)에 의해 각 단부에서 지지된다.The spool retaining assembly 16 includes a spool 22 and a spool support 24 mounted on the spindle 22. The spool support 24 includes a quick-adjustment pin 26 that contacts the inside of the prepreg spool core such that the spool 80 is centered on the spindle 22. The fast- The spool retaining assembly 16 enables rapid prepreg spool replacement and positioning. The spindle 22 is supported at each end by a truss 28 on the upper frame 12.

도 3을 참조하면, 캐리지(10)는 디스크(32) 및 측방향 조절 브래킷(34)을 포함하는 스풀 위치 설정 시스템(30)을 포함한다. 스풀 위치 설정 시스템(30)은 프리프레그 분배 작동 전체에 걸쳐 캐리지 상에 프리프레그 재료의 스풀의 측방향 위치를 제어한다. 디스크(32)는 스핀들(22)에 고정된다. 디스크(32)는 U 형상 브래킷(34)의 아암들 사이에 위치된다. 브래킷(36)의 각각의 아암에 결합된 패드(36)가 디스크(32)와 접촉한다. 위치 설정 손잡이(31)를 이용하여, 프리프레그 테이프 정렬에 있어서의 작은 측방향(즉, 테이프 적용 방향에 수직인) 조절이 필요에 따라 테이프 분배 도중 브래킷(34)을 측방향으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.3, the carriage 10 includes a spool positioning system 30 that includes a disk 32 and a lateral adjustment bracket 34. The spool positioning system 30 includes a disk 32, The spool positioning system 30 controls the lateral position of the spool of prepreg material on the carriage throughout the prepreg dispensing operation. The disk 32 is fixed to the spindle 22. The disc 32 is positioned between the arms of the U-shaped bracket 34. A pad 36, which is coupled to each arm of the bracket 36, contacts the disk 32. Adjustment in a small lateral direction (i.e., perpendicular to the tape application direction) in the prepreg tape alignment, using the positioning knob 31, can be accomplished by laterally moving the bracket 34 during tape distribution as needed have.

캐리지(10)는 분배 작동 도중 프리프레그 재료상에 적절한 수준의 인장을 유지하기 위한 인장 시스템(38)을 포함한다. 마찰 조절기(40)가 분배 작동 도중 프리프레그 롤의 회전에 대한 베이스라인 저항을 설정하기 위해 브래킷(34) 내의 디스크(32) 및 패드(36)에 압력을 가한다. 이러한 조절기(40)는 인장 감시 센서(도시 생략)로부터의 피드백을 기초로 수동으로 작동되거나 또는 자동으로 작동될 수 있다.The carriage 10 includes a tensioning system 38 for maintaining a suitable level of tension on the prepreg material during dispensing operations. Friction regulator 40 applies pressure to disc 32 and pad 36 within bracket 34 to establish a baseline resistance for rotation of the prepreg roll during dispense operation. This regulator 40 can be operated manually or automatically based on feedback from a tension monitoring sensor (not shown).

인장 시스템(38)은 프리프레그 테이프 상의 인장을 측정하는 스프링-장착식 아암(42)을 포함한다. 또한, 스프링-장착식 아암(42) 상의 스프링(44)의 힘은 프리프레그 분배 캐리지(10)의 추진으로부터 그리고 스풀로부터 분배될 때 프리프레그의 직경의 변화로부터 초래되는 힘의 작은 변동을 보상한다. 일 실시예(도시 생략)에서, 인장 시스템은 인장 감시 또는 조절을 위한 센서를 더 포함할 수 있다. 측방향 바아(46)에 부착된 인장 롤러(47)는 압착 단계를 준비하기 위해, 몰딩 공구의 표면 부근에 프리프레그 테이프를 위치 설정한다.The tensioning system 38 includes a spring-loaded arm 42 that measures the tension on the prepreg tape. The force of the spring 44 on the spring-loaded arm 42 also compensates for small variations in force resulting from a change in the diameter of the prepreg from the propulsion of the prepreg distribution carriage 10 and from the spool . In one embodiment (not shown), the tensioning system may further comprise a sensor for tension monitoring or adjustment. A tension roller 47 attached to the lateral bar 46 positions the prepreg tape in the vicinity of the surface of the molding tool to prepare for the pressing step.

압착 조립체(18)는 프리프레그 재료가 몰딩 공구의 표면상으로 분배될 때 프리프레그 재료를 압착하도록 작용한다. 압착 조립체는 몰딩 공구 표면의 비틀림 및 곡률에 상관없이 압착 압력을 가한다. 압착 롤러(48)가 측방향 회전축(52) 상에 복수의 얇고 무거운 연속 디스크(50)들로 이루어지는데, 상기 디스크의 평평한 면들은 함께 압착된 상태이다. 디스크(50)는 회전축(52)의 직경보다 큰 중심 구멍 직경을 갖는다. 디스크(50)는 연마된 면을 가지며 및/또는 디스크의 면 상에 마찰 감소 매체를 가져서, 각각의 디스크의 독립적 운동이 가능하게 된다. 무거운 디스크(50)는 수직으로 이동할 수 있어서, 각 디스크의 에지는 프리프레그 재료와 접촉하여 압착을 제공한다. 디스크(50)의 측방향 위치를 유지하고 디스크의 운동을 회전축 주위의 회전과 회전축(52)에 수직한 병진으로 제한하기 위해 회전축(52) 상의 보유 부재(54)가 각 단부에서 마지막 디스크에 인접하게 존재한다. 압착 조립체(18)의 스윙 원격 아암(swing away arm)(56)이 피벗 지점(58)에서 상위 프레임(12) 상에 피벗 가능하게 장착된다. 압착 조립체(18)의 회전 이동은 조작자로 하여금 압착 조립체가 사용되지 않을 때 프리프레그 테이프의 압착 조립체를 들어 올릴 수 있게 한다. 압착 조립체(18)는 가요성-우레탄 또는 기강형 형상 롤러(pneumatic shaped roller)와 스프링 또는 공압 장착식(pneumatic loaded) "핑거"/아암(도시 생략)을 포함하는 다른 구성을 선택적으로 포함할 수 있다.The compression assembly 18 serves to compress the prepreg material as the prepreg material is dispensed onto the surface of the molding tool. The compression assembly applies the compression pressure regardless of the twisting and curvature of the molding tool surface. Compression rollers 48 consist of a plurality of thin and heavy continuous discs 50 on the lateral rotational axis 52, the flat sides of which are compressed together. The disk 50 has a central hole diameter larger than the diameter of the rotary shaft 52. [ The disc 50 has a polished face and / or a friction reducing medium on the face of the disc, so that independent movement of each disc is possible. The heavy disk 50 is vertically movable so that the edges of each disk contact the prepreg material to provide compression. To maintain the lateral position of the disk 50 and limit the motion of the disk to rotation about the rotational axis and translation normal to the rotational axis 52, a retaining member 54 on the rotational axis 52 is positioned adjacent to the last disk at each end . A swing away arm 56 of the compression assembly 18 is pivotally mounted on the upper frame 12 at the pivot point 58. The rotational movement of the crimp assembly 18 allows the operator to lift the crimp assembly of the prepreg tape when the crimp assembly is not in use. The compression assembly 18 may optionally include other configurations including a pneumatic shaped roller and a spring or pneumatically loaded "finger" / arm (not shown) have.

도 4를 참조하면, 프리프레그 재료(82)는 스풀(80)로부터 권출됨에 따라 방향전환 롤러(43) 위를 통과한 후 인장 롤러(47)에 의해 몰딩 공구의 표면 부근에 위치된다. 캐리지(10)는 화살표로 지시된 방향으로 몰딩 공구의 표면을 가로질러 이동한다. 압착 조립체(18)는 압착 롤러(48)가 프리프레그 테이프(82)와 접촉하고 몰딩 공구(60)의 표면에 대해 프리프레그 테이프(82)를 압착하도록 압착 압력을 가하도록 하강된다.Referring to FIG. 4, the prepreg material 82 is wound around the direction changing roller 43 as it is unwound from the spool 80, and is then positioned by the tension roller 47 in the vicinity of the surface of the molding tool. The carriage 10 moves across the surface of the molding tool in the direction indicated by the arrow. The compression assembly 18 is lowered so as to apply the compression pressure so that the compression roller 48 contacts the prepreg tape 82 and presses the prepreg tape 82 against the surface of the molding tool 60. [

도 5 및 도 6을 참조하면, 캐리지(10)는 베이스 프레임(14)의 4개의 코너의 각각 위에 위치 형성되는 휠(70)에 의해 몰딩 공구(60)의 표면(64) 위에서 이동될 수 있다. 캐리지(10)는 예컨대 전기 모터(도시 생략)를 이용하여 자가-추진될 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지(10)는 몰딩 공구(60)의 표면을 따라 위치되는 레일(62)에 의해 안내된다.5 and 6, the carriage 10 can be moved over the surface 64 of the molding tool 60 by a wheel 70 positioned above each of the four corners of the base frame 14 . The carriage 10 may be self-propelled using, for example, an electric motor (not shown). In one embodiment, the carriage 10 is guided by a rail 62 positioned along the surface of the molding tool 60.

도시된 실시예에서, 캐리지(10)의 추적 시스템(20)의 구성 요소는 프리프레그 테이프의 적절한 배치를 보장하기 위해 캐리지(10)에 합체되고 몰딩 공구(60)의 형상과 조율된다. 통상적으로, 그러한 조율은 최종 복합재 구조의 구체적 구성에 중점을 맞춘다. 예로서, 풍력 블레이드 스파 캡의 중심 라인이 몰딩 공구(60)의 표면과 접촉하는 지점이 "핵심 특징"으로 이용될 수 있다. 추적 시스템(20)은 핵심 특성에 대한 프리프레그 분배 캐리지의 정밀한 위치 설정을 유지한다. 추적 시스템(20)의 구성 요소는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 몰딩 공구(60)의 중심 오목 부분(66)의 어느 한 측부에서 몰딩 공구의 평평한 부분(68)의 에지 상에 위치되는 별개의 안내 레일(62) 내에 또는 몰딩 공구 표면(64) 내에 매립될 수 있다.In the illustrated embodiment, the components of the tracking system 20 of the carriage 10 are incorporated into the carriage 10 and coordinated with the shape of the molding tool 60 to ensure proper placement of the prepreg tape. Typically, such tuning focuses on the specific composition of the final composite structure. As an example, the point at which the center line of the wind turbine blade cap contacts the surface of the molding tool 60 can be used as a "key feature ". The tracking system 20 maintains precise positioning of the prepreg distribution carriage relative to the core characteristics. The components of the tracking system 20 are located on the edge of the flat portion 68 of the molding tool on either side of the central recess 66 of the molding tool 60 as shown in Figures 5-7 And may be embedded within the separate guide rails 62 or within the molding tool surface 64.

추적 시스템(20)은 휠(70)에 부근의 그리고 캐리지의 베이스 프레임(14)의 레그(74) 중 적어도 하나에 장착되는 적어도 한 쌍의 안내 롤러(72)를 포함한다. 상기 안내 롤러(72)의 쌍은 이격되어, 레일(62)의 양측부와 맞물리고 레일(62)의 축을 따라 이동한다. 안내 롤러(72)의 제2 쌍이 제2 휠(70)에 인접한 베이스 프레임의 동일 측부 상에서 제2 레그(74)에 장착될 수 있다. 안내 롤러(72)는 캐리지(10)의 한정적 위치(definitive position)를 제공하고 몰딩 공구(60)의 것과 거울상인 캐리지(10)의 적절한 비틀림을 제공하고 몰딩 공구의 전체 길이를 따라 몰딩 공구(60)에 대한 캐리지(10)의 접촉을 유지하도록 몰딩 공구와 조율된다. 추적 안내 롤러(72)는 또한 몰딩 공구를 따라 캐리지를 추진하는데 필요한 힘으로부터 초래되는 캐리지의 벗어남(pull-off)을 제거하는 것을 도울 수도 있다.The tracking system 20 includes at least a pair of guide rollers 72 mounted near at least one of the legs 74 of the base frame 14 of the carriage and near the wheel 70. The pair of guide rollers 72 are spaced apart and engage both sides of the rail 62 and move along the axis of the rail 62. The second pair of guide rollers 72 can be mounted on the second leg 74 on the same side of the base frame adjacent to the second wheel 70. [ The guide roller 72 provides a definitive position of the carriage 10 and provides proper torsion of the carriage 10 which is in mirror image with that of the molding tool 60 and which guides the molding tool 60 To maintain contact of the carriage 10 with respect to the molding tool. The tracking guide roller 72 may also help to eliminate the pull-off of the carriage resulting from the force required to propel the carriage along the molding tool.

하나의 대안적 실시예에서, 하나 이상의 레일이 몰딩 공구의 표면상이 아니라 몰딩 공구 아래에 위치된다. 다른 대안적 실시예에서, 별개 레일이 캐리지를 안내하는데 사용되지 않는다. 대신에, 몰딩 공구 표면 자체가 프리프레그 재료의 적절한 배치를 보장하기 위해 캐리지에 의해 추적되는 핵심 구성을 포함한다.In one alternative embodiment, one or more rails are positioned below the molding tool rather than on the surface of the molding tool. In another alternative embodiment, separate rails are not used to guide the carriage. Instead, the molding tool surface itself comprises a core configuration that is tracked by the carriage to ensure proper placement of the prepreg material.

압착 롤러(48)는 테이프가 몰딩 공구상에 적층될 때 라미네이트식 구조적 복합재의 상부 표면을 접촉함으로써 프리프레그 테이프에 압착력을 가한다. 복수의 얇고 무거운 연속 디스크(50)들로 이루어진 압착 롤러(48)는 몰딩 공구(64)의 표면의 윤곽과 정합할 수 있으며, 특히 몰딩 공구 표면의 오목(또는 볼록) 부분에 적용될 때 테이프가 주름지려는 경향을 감소시키도록 몰딩 공구의 오목한 부분(66)과 정합할 수 있다. 압착 롤러(48)와 함께, 프리프레그 테이프는 가변 정도의 오목한 곡률을 갖는 영역, 가변 정도의 볼록한 곡률을 갖는 영역 및 평평한 영역을 구비한 몰딩 공구 표면에 적용될 수 있다. 프리프레그 테이프는 또한 몰딩 공구 표면 상에 비선형 경로를 따라 적용될 수 있다.Compression roller 48 applies a compressive force to the prepreg tape by contacting the top surface of the laminate structural composite as the tape is laminated onto the molding tool. The press roller 48 of a plurality of thin and heavy continuous discs 50 can be matched to the contour of the surface of the molding tool 64 and especially when applied to the concave (or convex) To match the concave portion 66 of the molding tool so as to reduce the tendency to be desired. Along with the pressing roller 48, the prepreg tape can be applied to a molding tool surface having a region having a variable degree of concave curvature, a region having a convex curvature of variable degree, and a flat region. The prepreg tape can also be applied along the non-linear path on the molding tool surface.

도 7을 참조하면, 상위 프레임(12)은, 몰딩 공구(60)로부터 분배 캐리지(10)를 제거하지 않은 상태에서 180도만큼 프리프레그 재료를 회전시킬 수 있는 회전 테이블(76)에 의해 베이스 프레임(14)에 회전 가능하게 고정된다. 회전 테이블(76)은 프리프레그 재료로 하여금 분배 작동 도중 장치(10)의 중심을 통과할 수 있게 한다. 로킹 부재(78)는 맞물렸을 때 베이스 프레임(14)에 대한 상위 프레임(12)의 회전 움직임을 방지하며 몰딩 공구(60) 상에서의 각각의 분배 방향에 대해 프리프레그 스풀의 적절한 위치를 설정한다.7, the upper frame 12 is supported by a rotary table 76 which is capable of rotating the prepreg material by 180 degrees without removing the dispensing carriage 10 from the molding tool 60. [ (14). The rotary table 76 allows the prepreg material to pass through the center of the device 10 during dispensing operations. The locking member 78 prevents rotational movement of the upper frame 12 relative to the base frame 14 when engaged and sets the proper position of the prepreg spool for each dispensing direction on the molding tool 60.

본원 발명의 장치는 제어된 섬유 정렬을 보장하기 위해 프리프레그 적층 배치를 안내하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 캐리지 조립체(10)의 작동은 제어기(도시 생략)에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 캐리지는 프리프레그 테이프의 배치, 테이프 상의 인장, 프리프레그 테이프가 몰딩 공구의 표면에 적용되는 방향 및 프리프레그 테이프가 적층 배치되는 속도를 제어하도록 구성된 제어기에 연결될 수 있다.The apparatus of the present invention may further comprise means for guiding the prepreg laminate arrangement to ensure controlled fiber alignment. The operation of the carriage assembly 10 may be controlled by a controller (not shown). For example, the carriage may be connected to a controller configured to control the placement of the prepreg tape, the tension on the tape, the direction in which the prepreg tape is applied to the surface of the molding tool, and the rate at which the prepreg tape is stacked.

캐리지 조립체(10)는 몰딩 공구(60)의 어느 한 단부로부터 시작하여 프리프레그 재료 테이프를 적용할 수 있으며, 사전에 결정된 겹(ply) 위치에 따라 시작 또는 중지할 수 있다. 커터가 상기 겹을 자동으로 절단하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지 조립체(10)는 겹 위치를 결정하기 위한 레이저 안내부(도시 생략)를 포함할 수 있다.The carriage assembly 10 may begin with either end of the molding tool 60 and apply a prepreg material tape and may start or stop according to a predetermined ply position. A cutter may be used to automatically cut the fold. In one embodiment, the carriage assembly 10 may include a laser guide (not shown) for determining the fold position.

일 실시예에서, 캐리지 조립체는 스풀 로딩 스테이션에 제거 가능하게 결합될 수 있다.In one embodiment, the carriage assembly may be removably coupled to the spool loading station.

본원 발명의 다른 양태에 있어서, 슬릿터(slitter) 및 어큐뮬레이터를 포함하는 장치가 제공되는데, 상기 장치는 내경에 대한 주름의 효과를 크게 감소시키면서 면상 곡률을 갖는 구조를 위한 넓은 프리프레그 테이프 제품으로부터 형성되는 프리프레그 재료의 스트립을 적층 배치할 수 있다. 프리프레그 테이프 제품의 초기 폭은 약 12 인치(30.5cm) 내지 약 60인치(152.4cm)의 범위 내에 존재할 수 있다.In another aspect of the present invention there is provided an apparatus comprising a slitter and an accumulator formed from a wide prepreg tape product for a structure having a planar curvature while greatly reducing the effect of wrinkles on the inner diameter The strips of the prepreg material can be stacked and arranged. The initial width of the prepreg tape product may be in the range of about 12 inches (30.5 cm) to about 60 inches (152.4 cm).

프리프레그 테이프로부터 복합재 구조를 축조할 때, 테이프는 통상적으로 직선 방향으로 적층 배치된다. 테이프가 단일 스풀로부터 권출되기 때문에, 섬유는 적층 배치 공정에서 신장될 수 없으며 서로에 대해 미끄러질 수 없다. 그 결과, 이러한 프리프레그 테이프는 내경 상에 주름 또는 주름진 부분을 형성하지 않으면서 면상 곡률 형상으로 적층 배치될 수 없다.When building the composite structure from the prepreg tape, the tapes are usually stacked in a linear direction. Since the tape is unwound from a single spool, the fibers can not be stretched in the stacking process and can not slide relative to each other. As a result, such a prepreg tape can not be laminated in the shape of a curved surface without forming wrinkles or corrugated portions on the inner diameter.

도 15a를 참조하면, 선형 방향으로 종래 장치를 이용하여 분배되는 프리프레그 테이프(200)는 중합체로 사전 함침된 복수의 정렬된 보강 섬유(202)를 갖는다. 테이프(200)가 평평하고 선형인 표면에 적용되면, 테이프는 주름 또는 주름진 부분없이 매끄럽게 놓이게 된다. 도 15b는 종래 장치를 이용하여 비선형의 만곡 방향으로 분배되는 프리프레그 테이프(200)를 도시한다. 테이프(200)는 만곡된 표면의 외측 에지(204)를 따라 매끄럽게 놓이게 된다. 하지만, 내부 에지(206)를 따라, 주름(208)이 형성된다.Referring to FIG. 15A, a prepreg tape 200 that is dispensed using conventional equipment in a linear direction has a plurality of aligned reinforcing fibers 202 pre-impregnated with a polymer. When the tape 200 is applied to a flat and linear surface, the tape will be laid smoothly without wrinkles or corrugated portions. Fig. 15B shows a prepreg tape 200 that is distributed in a non-linear curved direction using a conventional apparatus. The tape 200 is laid smoothly along the outer edge 204 of the curved surface. However, along inner edge 206, corrugations 208 are formed.

도 16은 종래 장치를 이용하여 130 피트(39.6m)의 면상 곡률 반경으로 적층 배치된 프리프레그의 7 인치(17.8cm) 폭 스트립의 사진이다. 내경(206) 상의 주름 및 주름진 부분(208)이 명확하게 도시된다. 이러한 주름은 섬유 방향의 배향의 손실을 생성하여, 이러한 구역에서 복합재 기계적 특성의 손실을 초래한다. 탄소 섬유 복합재는 섬유 배향의 이러한 손실로 인한 압착 강도의 손실에 특히 민감하다.16 is a photograph of a 7 inch (17.8 cm) wide strip of prepregs stacked with a radius of plane curvature of 130 feet (39.6 meters) using a conventional apparatus. The corrugations and corrugated portions 208 on the inner diameter 206 are clearly shown. These creases create loss of orientation in the fiber direction, leading to loss of composite mechanical properties in these zones. Carbon fiber composites are particularly susceptible to loss of compressive strength due to this loss of fiber orientation.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본원 발명의 프리프레그 테이프 분배 장치의 다른 예시적 실시예가 도시된다. 상기 장치는 넓은 폭을 갖는 프리프레그 재료(82)의 연속된 웨브의 스풀(80)을 탈착 가능하게 유지하기 위해 스풀 유지 조립체(16)를 포함하는 이동 가능한 캐리지(10)를 포함한다. 상술된 바와 같이, 캐리지(10)의 이러한 실시예는 베이스 프레임(14)에 회전 가능하게 장착된 상위 프레임(12)을 포함한다. 프리프레그 스풀 유지 조립체(16) 및 압착 조립체(18)가 상위 프레임(12)에 장착된다. 베이스 프레임(14)은 장착 도구의 표면상에 프리프레그 재료를 정밀하게 배치하기 위해 추적 시스템(20)을 포함한다. 캐리지 조립체(10)는 상위 프레임(12)이 베이스 프레임(14)에 대해 회전할 수 있게 하는 회전 테이블(76)을 포함하여, 몰딩 공구(60) 상에 프리프레그 테이프 재료를 적용하는 것이 순방향 및 역방향에서 수행될 수 있다.Referring to Figs. 8-10, another exemplary embodiment of the prepreg tape dispensing apparatus of the present invention is shown. The apparatus includes a moveable carriage 10 that includes a spool retaining assembly 16 for releasably retaining a spool 80 of a continuous web of prepreg material 82 having a wide width. As described above, this embodiment of the carriage 10 includes an upper frame 12 that is rotatably mounted to the base frame 14. The prepreg spool retaining assembly 16 and the compression assembly 18 are mounted to the upper frame 12. [ The base frame 14 includes a tracking system 20 for precisely positioning the prepreg material on the surface of the mounting tool. The carriage assembly 10 includes a rotary table 76 that allows the upper frame 12 to rotate relative to the base frame 14 such that application of the prepreg tape material on the molding tool 60 is in the forward and / Can be performed in the reverse direction.

프리프레그 재료 테이프(82)는 스풀(80)로부터 권출됨에 따라 슬릿터(90)로 전진되는데, 여기서 프리프레그 재료 테이프는 프리프레그 재료의 복수의 스트립(84)으로 가늘게 절단된다. 슬릿터(90)는 예컨대, 복수의 고정된 나이프(92) 또는 회전식 나이프를 포함할 수 있다. 스트립의 수 및 각 스트립(84)의 폭은 스트립(84)이 적용되는 몰딩 공구(60)의 표면의 비선형성 정도에 따라 결정된다. 예컨대, 스트립(84)은 폭이 균일할 수 있거나 또는 몰딩 공구(60)의 비선형 경로를 수용하기 위해 상이한 폭들을 가질 수 있다. 본원의 장치에 대한 설명은 몰딩 공구를 언급하였지만, 프리프레그 재료가 몰드의 표면, 맨드럴의 표면 또는 프리프레그 분배 작동에서 복합재 구조를 형성하는데 사용되는 임의의 다른 표면에 적용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.As the prepreg material tape 82 is unwound from the spool 80, it is advanced to the slitter 90 where the prepreg material tape is finely cut into a plurality of strips 84 of prepreg material. The slitter 90 may include, for example, a plurality of fixed knives 92 or a rotary knife. The number of strips and the width of each strip 84 are determined by the degree of nonlinearity of the surface of the molding tool 60 to which the strip 84 is applied. For example, the strips 84 may be uniform in width or may have different widths to accommodate the non-linear path of the molding tool 60. Although the description of the apparatus herein refers to a molding tool, it will be understood that the prepreg material may be applied to the surface of the mold, the surface of the mandrel, or any other surface used to form the composite structure in the prepreg dispensing operation .

다른 실시예에서, 스트립(84)은 단일 스풀에 권취되기 전에 넓은 프리프레그 웨브의 제조 도중 가늘게 절단된다. 이후, 사전 가늘게 절단된 스트립의 스풀(80)은 스풀 유지 조립체(16) 상에 장착된다.In another embodiment, the strip 84 is finely cut during manufacture of the wide prepreg web before it is wound onto a single spool. Thereafter, the spools 80 of the pre-cut strip are mounted on the spool retaining assembly 16.

캐리지(10)는 몰딩 공구(60)의 비선형 경로로부터 기인하는 각 스트립(84)의 상이한 길이를 취하기 위한 기구를 포함한다. 일 실시예에서, 어큐뮬레이터(94)가 사용된다. 어큐뮬레이터(94)는 복수의 롤러(96)를 포함하는데, 프리프레그의 각각의 스트립(84)은 몰딩 공구(60) 상의 비선형 경로로부터 기인하는 개별 스트립의 과도한 길이를 처리할 필요가 있을 때 독립적으로 확장 및 수축 가능한 관련 롤러를 갖는다. 어큐뮬레이터 롤러(96)는 개별 스트립(84) 내의 인장을 유지하여, 개별 스트립(84)은 몰딩 공구(60)에 매끄럽게 적용된다. 어큐뮬레이터(94)의 롤러(96)의 확장 및 수축은 롤러(96)에 결합된 복수의 액추에이터(98)에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터(98)는 공기 실린더를 포함한다.The carriage 10 includes a mechanism for taking a different length of each strip 84 resulting from the non-linear path of the molding tool 60. In one embodiment, an accumulator 94 is used. The accumulator 94 includes a plurality of rollers 96 wherein each strip 84 of the prepregs can be independently controlled when it is necessary to handle the excess length of the individual strips resulting from the nonlinear path on the molding tool 60 Extendable and retractable associated rollers. The accumulator rollers 96 maintain the tension within the individual strips 84 so that the individual strips 84 are applied smoothly to the molding tool 60. Expansion and contraction of the roller 96 of the accumulator 94 may be performed by a plurality of actuators 98 coupled to the rollers 96. [ In one embodiment, the actuator 98 includes an air cylinder.

도 11을 참조하면, 캐리지(10)는 프로그래밍된 제어 하에서 디스크(32)에 마찰을 가하는 공압 작동식 제동 패드(100) 및 스핀들(22)에 고정된 제동 디스크(32)를 포함하는 인장 시스템(38)을 포함한다.11, the carriage 10 includes a tension system (not shown) including a pneumatically actuated brake pad 100 that applies friction to the disk 32 under programmed control and a brake disk 32 that is secured to the spindle 22 38).

도 12 및 도 13을 참조하면, 프리프레그 재료(82)는 스풀(80)로부터 권출됨에 따라 슬릿터(90)로 전진되는데, 여기서 프리프레그 재료는 프리프레그 재료의 복수의 스트립(84)으로 가늘게 절단된다. 프리프레그 스트립(84)은 어큐뮬레이터(94)의 롤러(96) 위를 이동하며, 각 스트립의 경로는 스트립이 적용되는 몰딩 공구(60) 상의 비선형 경로로부터 기인하는 개별 스트립의 임의의 과도한 길이를 처리하도록 독립적으로 제어된다. 어큐뮬레이터 롤러(96)로부터, 스트립은 몰딩 공구의 표면 부근에서 스트립을 위치설정하는 안내 롤러(102)로 진행한다. 압착 롤러(48)는 프리프레그 스트립(84)과 접촉하고 몰딩 공구(60)의 표면에 대해 프리프레그 스트립(84)을 압착하기 위해 압착 압력을 가한다. 몰딩 표면(60)의 표면은 가변 정도의 곡률을 갖는 오목 및/또는 볼록 영역 및/또는 평평한 영역을 포함할 수 있다. 몰딩 공구의 표면상의 개별 프리프레그 스트립(84)의 경로는 비선형이거나 만곡될 수 있지만, 장치(10)는 몰드상의 스트립들 사이에 프리프레그 층들 및/또는 간극의 주름이 없거나 또는 거의 없는 상태에서 스트립에 적층 배치될 수 있다.12 and 13, the prepreg material 82 is advanced to the slitter 90 as it is unwound from the spool 80 where the prepreg material is finely divided into a plurality of strips 84 of prepreg material Is cut. The prepreg strips 84 move over the rollers 96 of the accumulators 94 and the path of each strip processes any excess length of the individual strips originating from the nonlinear path on the molding tool 60 to which the strip is applied Lt; / RTI > From the accumulator roller 96, the strip proceeds to a guide roller 102 which positions the strip in the vicinity of the surface of the molding tool. The squeeze roller 48 contacts the prepreg strip 84 and exerts a squeezing pressure to squeeze the prepreg strip 84 against the surface of the molding tool 60. The surface of the molding surface 60 may include concave and / or convex regions and / or flat regions with varying degrees of curvature. The path of the individual prepreg strips 84 on the surface of the molding tool may be nonlinear or curvilinear, but the device 10 may be provided with strips of prepreg layers and / or gaps between the strips on the mold, As shown in Fig.

도 12 내지 도 14는 몰딩 공구상에 테이프를 위치설정하는 단계를 포함하는 단계를 도시한다. 스트립(84)으로 가늘게 절단되기 전에, 테이프(82)는 도 12에 도시된 테이프 경로를 따라 스레딩 안내부(104)에 의해 안내되는데, 이때 슬릿터(90)는 비활성화 상태이다. 테이프(82)는 몰딩 공구(60)의 표면에 클램핑되거나 유지된다. 이후, 슬릿터(90)는 활성화되고, 캐리지(10)는 전방(화살표로 지시된 방향)으로 이동하기 시작하여, 테이프의 가늘게 절단 부분(즉, 스트립(84))이 압착 롤러(48)를 지나 연장할 때까지 테이프(82)를 당긴다. 이후, 테이프(84)는 측방향으로 절단되고 캐리지(10)는 방해되지 않도록 전진하여, 방금 적층 배치된 테이프는 당겨지고 폐기될 수 있다. 그 후, 캐리지(10)는 적용될 다음 층을 위한 프로그래밍된 시작 위치로 이동하고, 압착 롤러(48)는 프리프레그 스트립(84)을 몰딩 공구 표면(64)에 접착하는 것을 시작하기 위해 하강된다. 이 지점에서, 프리프레그 스트립(84)은 크라운 어큐뮬레이터 롤러(crowned accumulator roller)(96) 및 크라운 안내 롤러(crowned guide roller)(102)에 의해 정렬된다. 캐리지(10)가 몰딩 표면(64)의 직선 부분으로부터 스위핑된 부분(swept portion)으로 또는 하나의 스윕 반경으로부터 다른 스윕 반경으로 이동함에 따라, 교차 캐리지(106)는 몰딩 표면의 중심과 정렬하도록 테이프의 중심을 유지하기 위해 교차 캐리지 구동 모터(104)에 의해 측방향으로 이동된다. 이 실시예에서, 상기 이동의 양은 제어기(112) 내에서 테이블 내로의 오프셋 테이터 지점으로 사전에 입력된다. 이 동일한 교차 캐리지(106)는, 웨브 에지 센서(110)에 의해 검출될 때, 스풀(80)에서 떨어져 나간 테이프(82)를 추적할 필요가 있을 때 캐리지를 더 많거나 더 적은 거리 이동시키는데 사용된다. 이는 이송 도중 스풀(80) 상에서 이동된 테이프(82) 또는 스풀(80)에 균일하지 않게 권취된 테이프를 위한 일정 정도의 보상을 제공함으로써 수행된다.Figures 12-14 illustrate steps comprising positioning a tape on a molding tool. Before the tape 82 is finely cut into the strip 84, the tape 82 is guided by the threading guide 104 along the tape path shown in Fig. 12, at which time the slitter 90 is in a deactivated state. The tape 82 is clamped or held on the surface of the molding tool 60. The slit 90 is then activated and the carriage 10 begins to move forward (in the direction indicated by the arrow) so that the finely cut portion of the tape (i.e., the strip 84) The tape 82 is pulled until it extends. Thereafter, the tape 84 is laterally cut and the carriage 10 is advanced so as not to be disturbed, so that the tape just stacked can be pulled and discarded. The carriage 10 then moves to the programmed start position for the next layer to be applied and the squeeze roller 48 is lowered to begin bonding the prepreg strip 84 to the molding tool surface 64. At this point, the prepreg strip 84 is aligned by a crowned accumulator roller 96 and a crowned guide roller 102. As the carriage 10 moves from a straight portion of the molding surface 64 to a swept portion or from one sweep radius to another sweep radius, Carriage drive motor 104 to maintain the center of the cross-carriage drive motor 104. [ In this embodiment, the amount of movement is pre-entered into the offset data points into the table within the controller 112. [ This same crossover carriage 106 is used to move the carriage more or less distance when it is needed to track the tape 82 that has fallen off the spool 80 when detected by the web edge sensor 110 do. This is accomplished by providing a certain amount of compensation for the tape 82 that has been moved on the spool 80 during transfer or the tape that is not uniformly wound on the spool 80.

캐리지 조립체의 배향은 제어기(112)에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 캐리지(10)는 프리프레그 테이프(82) 또는 스트립(84)의 배치, 테이프 또는 스트립 상의 인장, 프리프레그 테이프 또는 스트립이 몰딩 공구(60)의 표면에 인가되는 방향 및 프리프레그 테이프 또는 스트립이 적층 배치되는 속도를 제어하도록 구성되는 제어기(112)에 연결될 수 있다.The orientation of the carriage assembly can be controlled by the controller 112. [ For example, the carriage 10 may be configured to hold the prepreg tape 82 or the strip 84, the orientation of the tape or strip, the direction in which the prepreg tape or strip is applied to the surface of the molding tool 60, May be coupled to a controller 112 configured to control the speed at which the stacked layers are disposed.

캐리지 조립체(10)는 몰딩 공구(60)의 어느 한 단부로부터 시작하여 프리프레그 재료 테이프(82) 또는 스트립(84)을 적용할 수 있으며, 미리 결정된 테이프 또는 스트립 위치에 따라 시작 또는 정지할 수 있다. 커터, 예컨대, 초음파 나이프(도시 생략)는 테이프 또는 스트립을 자동적으로 절단하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지 조립체는 테이프 또는 스트립 겹 위치를 결정하기 위해 레이저 안내부를 포함할 수 있다.The carriage assembly 10 may begin with either end of the molding tool 60 and apply prepreg material tape 82 or strip 84 and may start or stop according to a predetermined tape or strip location . A cutter, e.g., an ultrasonic knife (not shown), may be used to automatically cut the tape or strip. In one embodiment, the carriage assembly may include a laser guide to determine a tape or strip fold position.

스풀(80) 상의 프리프레그 테이프 재료(82)는 프리프레그 테이프(82)에 부착되는 안감(liner) 또는 지지(backing) 층을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 프리프레그 재료의 안감 또는 지지 층은 프리프레그 재료의 개별 스트립(84) 또는 테이프(82)를 적층 배치하기 전에 프리프레그 웨브의 아랫측으로부터 제거되며, 안감 권취 롤러 상에 권취된다. 일 실시예(도시 생략)에서, 프리프레그 재료 웨브(82)는 웨브를 적층 배치하기 전에 제거되는 웨브의 상위 표면상에 안감을 포함한다. 캐리지 조립체는 프리프레그 재료 웨브로부터 안감 또는 지지의 불완전한 제거를 검출하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.The prepreg tape material 82 on the spool 80 may have a liner or backing layer attached to the prepreg tape 82. In one embodiment, the lining or support layer of the prepreg material is removed from the lower side of the prepreg web prior to lamination of the individual strips 84 or tapes 82 of the prepreg material, . In one embodiment (not shown), the prepreg material web 82 includes a lining on the top surface of the web that is removed prior to stacking the webs. The carriage assembly may further include means for detecting incomplete removal of the lining or support from the prepreg material web.

일 실시예에서, 캐리지 조립체(10)는 스풀 로딩 스테이션에 제거 가능하게 결합될 수 있다.In one embodiment, the carriage assembly 10 may be removably coupled to the spool loading station.

도 17을 참조하면, 본원 발명의 프리프레그 테이프 분배 장치의 다른 예시적 실시예가 도시된다. 상기 장치는 상위 프레임(12) 상에 브래킷(214)을 장착함으로써 각 단부에서 지지되는 스핀들(212)을 포함하는 스크림 분배 조립체(210)를 포함한다. 스핀들(212) 상에 장착된 스풀 지지부(226)는 스크림 재료(224)의 스풀의 내측과 접촉한다.17, another exemplary embodiment of the prepreg tape dispensing apparatus of the present invention is shown. The apparatus includes a scrim distribution assembly 210 that includes a spindle 212 supported at each end by mounting brackets 214 on the upper frame 12. The spool support 226 mounted on the spindle 212 contacts the inside of the spool of the scrim material 224.

스크림 재료의 층(216)이 스풀(224)로부터 권출될 수 있으며 프리프레그 재료의 적층 배치 바로 전에 프리프레그 재료(82) 및 스크림 재료 층(216)을 닙 롤러(218, 220)에 통과시킴으로써 프리프레그 재료가 프리프레그 스풀(80)로부터 권췰됨에 따라 프리프레그 재료(82)에 결합될 수 있다. 스크림 재료가 적용되는 프리프레그 재료(82)는 스크림 보강 프리프레그(222)를 형성하는데, 이는 이후에 인장 롤러(47)에 의해 몰딩 공구(60)의 표면 부근에 위치된다. 캐리지(10)가 몰딩 공구(60)를 가로질러 이동할 때, 압착 롤러(48)는 스크림 보강 프리프레그(222)와 접촉하고 몰딩 공구(60)의 표면에 대해 프리프레그 테이프를 압착하기 위해 압력을 가한다.A layer of scrim material 216 may be unwound from the spool 224 and passed through the nip rollers 218 and 220 to the prepreg material 82 and the scrim material layer 216 just prior to the deposition of the prepreg material, The leg material can be coupled to the prepreg material 82 as it is unwound from the prepreg spool 80. The prepreg material 82 to which the scrim material is applied forms the scrim reinforcing prepreg 222, which is then positioned by the tension roller 47 near the surface of the molding tool 60. As the carriage 10 moves across the molding tool 60 the squeeze roller 48 contacts the scrim reinforcing prepreg 222 and presses against the surface of the molding tool 60 to squeeze the prepreg tape .

프리프레그 재료의 적층 배치 바로 전의 프리프레그 재료에 대한 스크림 층의 적용은 제1 프리프레그 층과 프리프레그의 제1 층 위에 후속적으로 적층 배치되는 제2 프리프레그 층 사이에 소기(air evacuation)를 위한 경로를 제공한다. 스크림 재료의 스풀을 카트에 직접 장착하는 것은 스크림 층을 갖는 프리프레그 재료를 이용하는 것이 항상 필수적이거나 및/또는 바람직하지 않을 때 더 큰 유연성을 제공한다. 일부 실시예에서, 스크림이 없는 프리프레그 층을 적층 배치하는 것이 바람직하며, 다른 예에서는 스크림 보강식 프리프레그 층이 바람직하다.The application of the scrim layer to the prepreg material just prior to the lamination of the prepreg material results in air evacuation between the first prepreg layer and the second prepreg layer that is subsequently deposited on the first layer of prepreg Provides a path for Direct attachment of the spool of scrim material to the cart provides greater flexibility when it is always necessary and / or undesirable to use a prepreg material having a scrim layer. In some embodiments, it is desirable to stack the prepreg layers without the scrim, and in other examples, the scrim reinforced prepreg layer is preferred.

스크림 재료는 그리드 또는 개방 메시로 배열되는 실(yarn)을 포함할 수 있으며 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있다. 실 재료의 예는 열가소성 실, 유리 실, 셀룰로오스계 실 및 아라미드 실을 포함한다. 스크림을 위한 적절한 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 그의 공중합체와 같은 폴리에스테르와, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 10, 나일론 11 및 나일론 12과 같은 폴리아미드와, 폴리에테르술폰, 폴리프로필렌, 비스코스 스테이플 실(staple yarn), 메타 및 파라-아라미드, 섬유유리, 황마, 아마, 목화 및 이들의 둘 이상의 조합을 포함한다. 폴리에스테르 스크림 재료는 예컨대, James Dewhurst의 자회사인 미국 조지아주의 Dextex Inc.로부터 구입할 수 있다.The scrim material may include yarns that are arranged in a grid or open mesh and may be of any suitable material. Examples of the seal material include a thermoplastic seal, a glass seal, a cellulosic seal, and an aramid seal. Suitable materials for the scrim include polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate and copolymers thereof, polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 10, nylon 11 and nylon 12, polyether sulfone, poly Propylene, viscose staple yarns, meta and para-aramids, fiberglass, jute, flax, cotton, and combinations of two or more thereof. Polyester scrim materials are available from, for example, Dextex Inc. of Georgia, a subsidiary of James Dewhurst.

스크림의 스트랜드는 약 40 내지 약 300 데니어 또는 약 50 내지 약 150 데니어, 또는 약 50 내지 약 100 데니어의 범위를 가질 수 있다. 날실 및 씨실 스레드의 간격은 인치당 약 1 내지 인치당 10(2.54cm 당 1 내지 10)이거나 인치당 약 2 내지 인치당 약 4(2.54cm 당 2 내지 4)이다. 일 실시예에서, 날실 스레드의 간격은 인치당 2(2.54cm 당 2)이며, 씨실 스레드의 간격은 인치당 1(2.54cm 당 1)이다.The strands of the scrim may have a range of from about 40 to about 300 denier, or from about 50 to about 150 denier, or from about 50 to about 100 denier. The spacing of the warp and weft threads is from about 1 to about 10 per inch (1 to 10 per 2.54 cm) or about 2 to about 4 per inch (2 to 4 per 2.54 cm). In one embodiment, the spacing of the warp threads is 2 per inch (2 per 2.54 cm), and the spacing of the weft threads is 1 per inch (1 per 2.54 cm).

일 실시예에서, 스크림 재료는 파상 또는 사인파형인 씨실 스레드 및 직선의 날실 스레드를 갖는 폴리에스테르 스레드로 구성된다.In one embodiment, the scrim material is comprised of a polyester thread having a woof yarn that is woof or sine wave type and a straight warp thread.

다른 실시예에서, 스크림 재료는 0°에서 대략 3/8 인치(9.53mm) 이격된 섬유의 그리드 또는 +/-45°에서 15/16 인치(23.82mm) 이격된 섬유의 그리드 내에 배열되는 둥근 단면을 갖는 폴리에스테르 섬유로 구성된다. 이러한 스크림 재료는 상표명을 Bafatex로하여 Bellingroth GmbH & Co.(독일)로부터 구입될 수 있다.In another embodiment, the scrim material has a round cross-section that is arranged in a grid of fibers spaced approximately 3/8 inch (9.53 mm) apart at 0 ° or in a grid of fibers spaced 15/16 inch (23.82 mm) at +/- 45 °. Of the polyester fibers. Such scrim materials may be purchased from Bellingroth GmbH & Co. (Germany) under the trade designation Bafatex.

예Yes

4개의 바퀴식 카트가 32 인치(81.3cm) 이하의 외경 및 12 인치(30.5cm)의 내경을 가지며 대략 1800 피트(549m)의 길이를 갖는 프리프레그 재료의 스풀을 유지하도록 구성되었다. 프리프레그의 600 밀리미터 폭 웨브가 카트에 장착된 고정식 나이프로 폭이 2 인치(50.8mm)인 12개의 스트립으로 가늘게 절단되었다.Four wheeled carts were configured to hold a spool of prepreg material having an outer diameter of 32 inches (81.3 cm) or less and an inner diameter of 12 inches (30.5 cm) and a length of approximately 1800 feet (549 meters). A 600 millimeter wide web of prepreg was finely cut into 12 strips 2 inches (50.8 mm) wide with a fixed knife mounted on a cart.

프리프레그 재료의 대략 3개의 스풀이 풍력 터빈 스파 캡을 구성하는데 사용되었다. 스풀은 오버헤드 크레인 또는 포크리프트에 의해 카트 상에 장착되었다.Approximately three spools of prepreg material were used to construct the wind turbine spar cap. The spool was mounted on the cart by an overhead crane or a forklift.

주름 문제는 소정의 곡률 반경으로부터 더 좁은 프리프레그 스트립을 적층 배치함으로써 감소되었다. 이에 대한 분석이 130 피트(40 미터) 곡률 반경에 대해 수행되었으며, 이는 아래 표 1에 도시된다. 이러한 특정한 분석에서 알 수 있는 바와 같이, 스트립이 대략 2.0 인치(5.0cm) 폭일 때, 주름 영역은 24 인치(61cm) 폭 프리프레그 스트립을 위한 베이스라인의 대략 8%까지 감소된다.The wrinkle problem was reduced by stacking prepreg strips narrower than a predetermined radius of curvature. An analysis of this was performed for a radius of curvature of 130 feet (40 meters), as shown in Table 1 below. As can be seen from this particular analysis, when the strip is approximately 2.0 inches (5.0 cm) wide, the corrugation area is reduced to approximately 8% of the baseline for the 24 inch (61 cm) wide prepreg strip.

이러한 예시적 레이업은 2 인치(5.1cm) 폭 스트립으로 구성되는 프리프레그 제품을 이용하여 얻어질 수 있는 반면에, 개별 프리프레그 스트립의 생산 및 패키징은 단일 스풀 상의 24 인치(61.0cm) 폭 프리프레그 제품으로 시작하는 경우에 비해 상당한 비용을 추가할 것이다.This exemplary layup can be obtained using a prepreg product comprised of 2 inch (5.1 cm) wide strips while the production and packaging of the individual prepreg strips is accomplished using a 24 inch (61.0 cm) wide prepreg It will add significant cost compared to starting with a product.

본원 발명의 장치 및 공정은 풍력 터빈 구성 요소의 구성에 특히 유용하다. 하지만, 이러한 장치 및 공정은 또한 예컨대 비행기, 헬리콥터, 자동차 차체, 기차, 선박 등을 위한 구조 및 공기역학적 구성 요소의 구성에 있어 사용될 수도 있다.The apparatus and process of the present invention are particularly useful in the construction of wind turbine components. However, such devices and processes may also be used in the construction of aerodynamic components and structures for, for example, airplanes, helicopters, automobiles, trains, ships, and the like.

본원 발명이 특정한 실시예 또는 실시예들에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이러한 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 읽고 이해하는 본 기술의 숙련자는 균등한 변경 및 변형을 실시할 수 있다는 것은 명백하다. 특히, 상술된 요소(구성 요소, 조립체, 장치, 복합재 등)에 의해 수행되는 다양한 기능과 관련하여, 이러한 요소를 설명하는데 사용된 ("수단"에 대한 언급을 포함하는) 용어는 별도로 지시되지 않는 한, 본원 발명의 도시된 예시적 실시예 또는 실시예들에서 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 균등하지 않은 경우에도 상술된 요소의 구체적 기능을 수행하는(즉, 기능적으로 균등한) 임의의 요소에 대응하도록 의도되었다. 또한, 본원 발명의 특정 구성은 몇몇 도시된 실시예들 중 단지 하나 또는 그 이상과 관련하여 상술되었을 수도 있지만, 이러한 구성은 임의의 주어진 또는 특정한 용도에 바람직하고 유리할 수 있도록 다른 실시에의 하나 이상의 다른 구성과 조합될 수 있다.While the invention has been illustrated and described with respect to specific embodiments or embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art upon reading and understanding the details of the invention and the accompanying drawings. In particular, the terms (including references to "means") used to describe such elements in connection with the various functions performed by the elements (components, assemblies, devices, composites, etc.) It is to be understood that any element that performs the specific function of the elements described above (i.e., functionally equivalent), even if not structurally equivalent to the disclosed structure performing the function in the illustrated exemplary embodiments or embodiments of the present invention . &Lt; / RTI > Furthermore, although specific configurations of the present invention may have been described above in connection with only one or more of several illustrated embodiments, it will be appreciated that such configurations may be advantageous and advantageous for any given or particular application, Configuration.

Claims

몰딩 공구의 윤곽이 형성된 표면에 수지 함침 웨브를 적용하기 위한 캐리지이며, 상기 캐리지는
베이스 프레임에 장착되는 상위 프레임을 포함하고,
상기 상위 프레임에는
수지 함침 웨브가 권취된 스풀을 유지하기 위한 제1 스풀 유지 조립체와,
스크림 재료가 장착된 스풀을 유지하기 위한 제2 스풀 유지 조립체와,
몰딩 공구의 표면상으로 수지 함침 웨브를 압착하기 위해 몰딩 공구의 표면의 오목한 부분 및 볼록한 부분과 정합하도록 구성된 압착 롤러를 포함하는 웨브 압착 조립체와,
수지 함침 웨브 상에 인장을 가하기 위한 웨브 인장 시스템이 장착되어 있고,
상기 베이스 프레임은
베이스 프레임 상에 장착되고 캐리지를 지지하는 복수의 휠로서, 상기 휠은 풍력 블레이드 스파 캡 몰딩 공구의 윤곽이 형성된 표면을 따라 캐리지를 추진하기 위해 몰딩 공구의 표면과 맞물리는, 복수의 휠과,
몰딩 공구의 표면을 추적하기 위한 추적 시스템으로서, 상기 캐리지는 몰딩 공구의 표면의 윤곽에 대해 왕복식으로 이동 가능한, 추적 시스템을 포함하는
캐리지.A carriage for applying a resin-impregnated web to a contoured surface of a molding tool,
And an upper frame mounted on the base frame,
In the upper frame,
A first spool retaining assembly for retaining the spool wound with the resin impregnated web,
A second spool retaining assembly for retaining the spool on which the scrim material is mounted,
A web pressing assembly comprising a pressing roller configured to mate with the concave and convex portions of the surface of the molding tool for pressing the resin-impregnated web onto the surface of the molding tool;
A web tensioning system for applying tension on a resin-impregnated web is mounted,
The base frame
A plurality of wheels mounted on the base frame and supporting the carriage, the wheels engaging the surface of the molding tool to propel the carriage along the contoured surface of the wind turbine blade cap cap molding tool;
A tracking system for tracking a surface of a molding tool, the carriage comprising a tracking system movable reciprocally relative to an outline of a surface of the molding tool
Carriage.

제1항에 있어서,
상위 프레임은 베이스 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는
캐리지.The method according to claim 1,
The upper frame is rotatably mounted on the base frame
Carriage.

제2항에 있어서,
상위 프레임은 몰딩 공구의 표면상에서의 수지 함침 웨브의 적용 방향을 변경할 수 있도록 베이스 프레임상에서 적어도 180˚ 회전하는
캐리지.3. The method of claim 2,
The upper frame is rotated at least 180 degrees on the base frame so as to change the application direction of the resin-impregnated web on the surface of the molding tool
Carriage.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
베이스 프레임상에서 상위 프레임의 회전을 허용하도록 베이스 프레임과 상위 프레임에 결합된 회전 테이블을 더 포함하는
캐리지.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a rotation table coupled to the base frame and the upper frame to allow rotation of the upper frame on the base frame
Carriage.

제1항에 있어서,
몰딩 공구의 표면상으로 수지 함침 웨브를 압착하기 전에 스크림 재료의 스풀로부터의 스크림 재료의 층을 수지 함침 웨브에 결합하기 위한 닙을 더 포함하는
캐리지.The method according to claim 1,
Further comprising a nip for joining the layer of scrim material from the spool of scrim material to the resin-impregnated web prior to squeezing the resin-impregnated web onto the surface of the molding tool
Carriage.