用于将保护壳安装到风力涡轮机叶片的粘合片以及用于将保护壳安装到风力涡轮机叶片的方法

技术领域

本发明涉及一种用于将保护壳安装到风力涡轮机叶片的粘合片。此外，本发明涉及一种用于将保护壳安装到风力涡轮机叶片的方法。

背景技术

风力涡轮机的叶片、尤其是风力涡轮机叶片的前缘在其寿命期间会遭受侵蚀。在风力涡轮机叶片以高速旋转的同时，当诸如雨、冰雹、沙子和/或灰尘的颗粒冲击风力涡轮机叶片的前缘时，这种侵蚀特别会发生。这种侵蚀会导致结构损坏并降低风力涡轮机叶片翼型的性能。因此，提供修复和保护风力涡轮机叶片并且尤其是风力涡轮机叶片前缘的方法是重要的。

为了保护风力涡轮机叶片的边缘和/或为了修复受损的风力涡轮机叶片，已知向风力涡轮机叶片、特别是前缘施加保护层或保护壳、然后安装风力涡轮机叶片和/或作为对已经运行的风力涡轮机的修复方案。

然而，保护壳和用于将保护壳固定在风力涡轮机叶片上的热熔粘合剂两者的定位会是困难的，尤其是在修复已经运行的风力涡轮机时。在通过热处理激活热熔性粘合剂、从而导致保护壳永久固定到风力涡轮机叶片之前，保护壳和热熔性粘合剂两者都必须对准并保持在适当位置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的粘合片，其有助于将保护壳安装到风力涡轮机叶片。

根据本发明，该目的通过由热熔粘合剂层组成的粘合片来实现，其中在粘合剂层的至少一个表面上，附接有由压敏粘合剂组成的至少一个固定结构。

压敏粘合剂允许粘合片可逆地附接到风力涡轮机叶片。当在风力涡轮机叶片上对准粘合片之后向粘合片施加压力时，压敏粘合剂通过形成结合而粘附到风力涡轮机叶片。然而，由于压敏粘合剂和风力涡轮机叶片之间的结合不是永久的，因此粘合片的后续移除仍然是可能的。有利地，在粘合片未对准的情况下，可以从风力涡轮机叶片移除粘合片，并且可以通过使用由压敏粘合剂组成的固定结构将其再次固定在风力涡轮机叶片上。

将压敏粘合剂用于所述至少一个固定结构使得能够在激活粘合片的热熔粘合剂层之前将粘合片固定到风力涡轮机叶片，尤其是固定到风力涡轮机叶片的前缘。这有助于粘合片和保护壳两者的布置，因为粘合片可以在定位保护壳之前在正确的位置中对准和附接。另外，将压敏粘合剂用于固定结构使得能够在不损坏风力涡轮机叶片外表面的情况下重新定位未对准的粘合片。

在本发明的优选实施例中，热熔粘合剂层在两个相对的表面两者上都包括至少一个固定结构。粘合片可以具有矩形形状和厚度，该厚度与宽度和长度相比较小，使得粘合片基本上由两个相对的表面组成。当然，除矩形之外的其他形状也是可能的，例如三角形、梯形等。在将保护壳安装到风力涡轮机叶片之前，粘合片可以以这样的方式安装到例如风力涡轮机叶片的前缘，使得粘合片的一个表面邻接风力涡轮机叶片的表面。由于固定结构由压敏粘合剂组成，粘合片被附接到风力涡轮机叶片。之后，保护壳可以附接到粘合片的另一个表面。由于在粘合片的另一个表面上也有由压敏粘合剂组成的固定结构，所以保护壳也可以附接到粘合片上。这也有利地使得保护壳能够分别可逆地连接到粘合片或风力涡轮机叶片。通过在粘合片的两个相对表面的每一者上使用固定结构，可以获得粘合片和保护壳两者到风力涡轮机叶片的附接，并且提供粘合片和保护壳两者重新对准的可能性。

优选地，固定结构包括多个固定区域，这些固定区域在表面上彼此间隔布置。固定区域可以具有例如矩形或三角形形状，其各自覆盖热熔粘合剂层表面的一部分。固定区域彼此间隔布置，使得在两个或更多个相邻的固定区域之间形成间隙或凹坑。可以提供的是，这些区域覆盖热熔粘合剂层表面的大部分，其中只有热熔粘合剂层表面的小部分没有被形成固定区域之间的间隙的固定区域覆盖。在固定区域之间提供间隙使得能够至少部分地排空粘合片下面的空气，这可以在激活粘合片的热熔之前执行。

在本发明的优选实施例中，固定结构包括多个固定元件，这些固定元件彼此间隔布置。固定元件可以是例如点的形状或矩形。由于固定元件的间隔，热熔粘合剂层的表面的一部分没有被固定结构覆盖，这有助于从粘合片下面排空。当然，固定区域和固定元件两者都可以用在热熔胶层的相同或不同表面上。可以例如在粘合剂层的表面上存在包括固定区域的区段和附加区段，附加区段包括固定元件。也有可能一个表面上的固定结构不同于另一个表面上的固定结构。

固定元件或固定元件的至少一部分可以优选地沿着至少一条直线和/或沿着至少一条具有正弦形状的曲线布置。例如，这些线可以平行于矩形粘合片的两个相对边缘或与其成一定角度。例如，有可能的是，固定元件的至少一条直线平行于矩形和条形粘合片的较长边缘布置。固定元件的该直线可以例如布置在矩形和直形粘合片的较短边缘的中心或基本上在中心，使得粘合片沿着该中心线到风力涡轮机叶片的边缘的固定是可能的。当然，固定元件的附加直线可以分别沿粘合片周向方向设置或平行于粘合片的边缘。

优选地，固定结构印刷在热熔粘合剂层的所述至少一个表面上。通过在粘合片的热熔粘合剂层上印刷固定结构，可以有助于粘合片的制造，因为压敏粘合剂的印刷使得能够快速且可重复地生产粘合片。

根据本发明的用于将保护壳安装到风力涡轮机叶片的方法包括以下步骤：

将根据本发明的粘合片布置在风力涡轮机叶片上，其中，固定结构用于将粘合片固定在风力涡轮机叶片上，

在粘合片上布置保护壳。

在布置粘合片和保护壳两者之后，可以执行热处理以激活粘合片的热熔粘合剂层，从而导致保护壳与风力涡轮机叶片的永久附接。使用压敏粘合剂的附接可能不够牢固，并且对于保护壳与风力涡轮机叶片的永久固定不够持久，但是它提供了适合于有助于粘合片和/或保护壳的布置的暂时固定。然而，保护壳与风力涡轮机叶片的永久固定可以使用粘合片的热熔粘合剂层来获得。

在根据本发明的方法的一个优选实施例中，使用在热熔粘合剂层的两个相对表面的每一者上具有至少一个固定结构的粘合片，其中，使用粘合剂层的指向保护壳的表面上的固定结构将保护壳固定到粘合片。粘合剂层的另一表面指向风力涡轮机叶片，用于将粘合片固定在风力涡轮机叶片上。通过使用在两个表面上都包括固定结构的粘合片，在加热粘合片的热熔粘合剂层之前，还获得了保护壳到粘合片的附接。由于将压敏粘合剂用于固定结构，粘合片和保护壳两者都在它们的永久固定之前的重新定位是可能的。

优选地，在粘合片和保护壳布置在风力涡轮机叶片上之后，对粘合片和保护壳施加真空。可以例如通过使用围绕粘合片、保护壳和风力涡轮机叶片的至少一部分的真空袋来施加真空。附加地或替代地，也可以使用加热毯，其使得能够排空毯下的体积。有利的是，使用具有固定结构的粘合片，该固定结构包括多个间隔的固定区域和/或固定元件，其有助于分别在粘合片和风力涡轮机叶片或保护壳之间产生真空。

附图说明

从下面讨论的实施例以及附图中，本发明的其他优点和特征变得明显。这些图示出了：

图1是根据本发明的粘合片的第一实施例，

图2是根据本发明的粘合片的第二实施例，

图3是根据本发明的粘合片的第三实施例，

图4是根据本发明的粘合片的第四实施例，

图5是根据本发明的粘合片的横截面视图，

图6是位于安装到风力涡轮机叶片的保护壳中的根据本发明的粘合片，以及

图7是位于安装在风力涡轮机叶片上的保护壳中的根据本发明的粘合片的横截面。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明的粘合片1的第一实施例。粘合片1包括热熔粘合剂层2和固定结构3。在该实施例中，固定结构3包括多个方形粘合区域4，该粘合区域4由附接在热熔粘合剂层2的表面上的压敏粘合剂组成。固定区域4在热熔粘合剂层2的表面上彼此间隔布置，使得在相邻的固定区域4之间形成间隙5。当粘合片1在其安装状态下布置在风力涡轮机叶片上时，间隙5有助于粘合片1下方的体积的排空。除了具有正方形形状之外，固定区域4还可以具有矩形、三角形或多边形形状。

在图2中，描绘了根据本发明的粘合片1的第二实施例。固定结构3包括多个由压敏粘合剂组成的固定元件6，这些元件沿着中心直线7和多个附加直线8在热熔粘合剂层的表面上对准。粘合片1包括矩形形状，其中，中心直线7平行于粘合片1的较长边缘9对准。此外，中心线7在粘合片1的较短边缘10的中心或靠近中心对准。附加直线8分别与中心直线7或粘合片1的较长边缘9成一定角度设置。中心直线7可用于例如将粘合片固定到风力涡轮机叶片的边缘，其中，附加直线8用于将粘合片固定到风力涡轮机叶片的邻近于风力涡轮机叶片边缘的表面。还可以设置多于一条的中心线7，中心线7以距矩形粘合片1的较短边缘10的几何中心的一短距离平行布置。

在图3中，示出了根据本发明的粘合片1的第三实施例。在该实施例中，固定结构3包括多个点状固定元件11，其沿着具有正弦形状的两条曲线12布置。当然，在热熔粘合剂层2的一个或两个表面上可以设置多于两条具有正弦形状的曲线12。

在图4中，示出了根据本发明的粘合片1的第四实施例。由此，固定结构3包括沿着两条中心直线7布置的固定元件6、多条附加直线8和正弦曲线12。当然，还可以提供固定元件的其他组合和/或布置。

在图5中，示出了根据本发明的粘合片1的示意性侧视图。粘合片1可以用固定元件6、11固定到风力涡轮机叶片的表面，使得在粘合片的未被固定结构3覆盖的部分17的下面，可以通过施加真空来移除空气。图2和4中所示的固定元件6的使用以及图3所描绘的点状固定元件11或在其间具有间隙5的固定区域4有助于在粘合片1下面产生真空。固定区域4和固定元件6、11可以通过在粘合片1的热熔粘合剂层2上印刷压敏粘合剂来形成。

在图6中，示出了风力涡轮机叶片13。在风力涡轮机叶片13的尖端区域14中，粘合片1和保护壳15布置在风力涡轮机叶片13的前缘16上。根据本发明的用于将保护壳15安装到风力涡轮机叶片1的方法可以例如在风力涡轮机叶片13的制造期间或者在风力涡轮机叶片13的修复过程期间执行，风力涡轮机叶片13安装在已经运行的风力涡轮机上。在这种方法中，首先将粘合片1布置在风力涡轮机叶片13的前缘16上，其中粘合片1的固定结构3用于将粘合片1固定在风力涡轮机叶片13上。之后，将保护壳15布置在粘合片1上。之后，可以加热粘合片1以激活热熔粘合剂层2。这可以例如使用覆盖粘合片1和保护壳15两者的加热毯来完成。为了改善保护壳15分别与粘合片1或风力涡轮机叶片13的附接，可以施加真空以移除保护壳15和粘合片1下方的空气。这可以例如使用真空加热毯来完成，该真空加热毯被形成为在加热毯下面产生真空和/或通过将真空袋应用于风力涡轮机叶片13，其中，真空袋覆盖保护壳15、粘合片和风力涡轮机叶片13的至少一部分，使得通过抽空真空袋，同样可以移除粘合片1和保护壳15之间以及风力涡轮机叶片13和粘合片1之间的空气。

当使用在两个相对表面的每一者上呈现固定结构3的粘合片1时，粘合片1和保护壳15两者都可以在热熔粘合剂层2激活之前附接到风力涡轮机叶片13的表面。这有助于粘合片1和保护壳15两者在风力涡轮机叶片上的布置，并且例如在未对准的情况下，实现保护壳15和/或粘合片1的移除并实现它们的重新附接。

在图7中，示出了根据图6中虚线VII-VII的横截面。除了风力涡轮机叶片13的横截面，还示出了处于安装到风力涡轮机叶片13的前缘16的状态下的粘合片1和保护壳15。粘合片1和保护壳15两者都布置在风力涡轮机叶片13的前缘16上，使得它们至少部分地包裹风力涡轮机叶片13的周向部分。由于粘合片1分别与风力涡轮机叶片13和/或保护壳15之间的大接触面积，粘合片1到风力涡轮机叶片13和保护壳15到粘合片1或风力涡轮机叶片13的稳定附接分别通过使用由压敏粘合剂组成的固定结构获得。粘合片1到风力涡轮机叶片13的附接可以例如通过将粘合片1按压到风力涡轮机叶片13的表面从而激活压敏粘合剂、使得粘合片1能够固定到风力涡轮机叶片13来实现。保护壳15的固定也可以通过将保护壳15按压到已经附接的粘合片1来实现。

在通过热处理使热熔粘合剂层2固化之后，可以对风力涡轮机叶片13的表面进行修整和/或磨削，以分别使粘合片1的边缘或粘合剂的其余部分以及保护壳15变平，从而获得风力涡轮机叶片13的平坦且光滑的表面。这可以增加风力涡轮机叶片13的空气动力学特性。修整和/或磨削可以例如使用相应的修整和/或磨削装置或机器手动执行。

尽管已经参照优选实施例详细描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下从这些示例中得出其他变型。