(57)【要約】  風力タービン翼のフランジを形成するための型であって、複数の薄板を含んでおり概して平面形状を有する第1のフランジ部分と、複数の薄板を含む第2の垂直フランジと、を備える型。複数の銅線が、第1及び第2のフランジ部分を通ってベース部分から送達される熱を伝導させるために薄板内に配設される。型は、流体管がなく、ベース部分に対して可動のフランジ部分を有する。【選択図】図２
2021518295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力タービン翼のフランジを形成するための型であって、
複数の薄板を含む第1のフランジ部分と、
前記第1のフランジ部分に接続される、複数の薄板を含む第2のフランジ部分と、
前記第2のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設される熱導体と、
内部に加熱素子が配設されているベース部分と、を備え、
前記熱導体が、前記第1のフランジ部分及び前記第2のフランジ部分を通じて熱を伝達するように構成される、型。
【請求項２】
前記第2のフランジが、前記第1のフランジ部分に垂直に配設される、請求項1に記載の型。
【請求項３】
前記第1及び第2のフランジが、一体的に接続される、請求項1に記載の型。
【請求項４】
前記第1及び第2のフランジ部分並びに前記ベース部分には流体管がない、請求項1に記載の型。
【請求項５】
前記熱導体が、前記第1のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設される、請求項1に記載の型。
【請求項６】
前記熱導体が、前記薄板の材料よりも大きい熱伝導率を有する、請求項1に記載の型。
【請求項７】
前記熱導体は、少なくとも一つの金属ホイルを含む、請求項1に記載の型。
【請求項８】
前記熱導体が、複数の均一に離間した銅線を含む、請求項7に記載の型。
【請求項９】
前記熱導体が、前記第2のフランジ部分の全長に沿って延在する、請求項1に記載の型。
【請求項１０】
前記加熱素子が、少なくとも一つの銅線を含む、請求項1に記載の型。
【請求項１１】
前記加熱素子が、前記ベース部分の表面からおよそ3インチの距離以内に配設される、請求項1に記載の型。
【請求項１２】
前記熱導体が、前記第2のフランジ部分の表面からおよそ10ミリメートルの距離以内に配設される、請求項1に記載の型。
【請求項１３】
前記ベース部分が、前記第1のフランジ部分及び前記第2のフランジ部分のうちの少なくとも一方に対して可動である、請求項1に記載の型。
【請求項１４】
前記第1又は第2のフランジ部分が、前記ベース部分に対して可動である、請求項1に記載の型。
【請求項１５】
複数の熱導体が、前記第1及び第2のフランジ部分の前記薄板の間に織り込まれる、請求項1に記載の型。
【請求項１６】
風力タービン翼の一部分を形成する方法であって、
複数の薄板を含んでおり概して平面形状を有する第1のフランジ部分を有する型を供給するステップと、
複数の薄板を含んでおり概して平面形状を有して前記第1のフランジ部分に接続される第2のフランジ部分を供給するステップと、
前記第2のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設される熱導体を供給するステップと、
内部に加熱素子が配設されているベース部分を供給するステップと、
前記ベース部分内の前記加熱素子を活性化するステップと、
前記第1のフランジ部分及び前記第2のフランジ部分を通じて前記加熱素子から熱を伝達するステップと、
複合材料を前記ベース部分及び前記第2のフランジ部分のうちの少なくとも一方と接触させて置くステップと、を含む方法。
【請求項１７】
前記ベース部分を、前記第1のフランジ部分に少なくとも部分的に接触するように動かすステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記第2のフランジ部分に沿って均一温度を提供するように前記熱導体を加熱するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１９】
前記熱導体が、前記第1のフランジ部分から前記第2のフランジ部分まで延在する、請求項16に記載の方法。
【請求項２０】
前記第2のフランジ部分が、前記第1のフランジ部分から垂直に延在する、請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、米国特許法の下、2018年3月21日出願の米国仮出願第62/646,185号の優先権の利益を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
開示された主題は、成形複合材料を造型するためのシステムに関する。特に、ここに開示された主題は、例えば、風力タービン翼などの型、並びに、これに対応する、炭素及び/又はガラス繊維を含む複合材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
風力タービン翼を形成及び成形するための様々な方法及びシステムが知られている。多くの場合、そのような翼の成形及び輪郭削りを助けるために熱を供給することが望ましい。従来の風力タービン翼型は、加熱/冷却媒体、典型的には水、を送達するために、流体管又は導管を含む。
【０００４】
従来の型及び技術の例は、以下の刊行物に提供され、それらの各々は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許第9,463,583号明細書、同第8,108,982号明細書、同第8,899,546号明細書、同第4,105,184号明細書、同第5,260,014号明細書、同第5,358,211号明細書、同第5,437,547号明細書、同第6,264,877号明細書、同第6,040,362号明細書、同第8,202,458号明細書、及び、同第8,337,192号明細書、並びに、米国特許出願公開第2006/0027314号明細書、同第2006/0249872号明細書、同第2007/0102837号明細書、同第2011/0221093号明細書、同第2013/0113141号明細書、同第2014/0333009号明細書、同第2014/0345789号明細書、同第2016/0158970号明細書、同第2016/0185092号明細書、及び、同第2016/0193752号明細書。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような従来の方法及びシステムは、一般的に、それらの意図した目的を満たすと考えられてきた。しかしながら、近年、複雑な流体加熱/冷却システムの使用なしに複合的な構成要素の制御された加熱を提供することができる型が必要とされている。
【０００６】
ここに開示された主題は、複合材料、例えば風力タービン翼、のフランジを形成する型のために新規で革新的なソリューションを提供し、この型は、フランジ部分全体にわたって熱を伝達するために熱導体により形成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示された主題の目的及び利点は、以下に続く説明に明記され、またこの説明から明らかであるものとし、並びに、開示された主題の実践によって学習されるものとする。開示された主題の追加の利点は、本明細書及びその特許請求の範囲において特に指摘される方法及びシステムによって、並びに添付の図面から、実現及び達成されるものとする。
【０００８】
これらの利点及び他の利点を達成するため、並びに開示された主題の目的によると、具現化され広く説明される際、開示された主題は、風力タービン翼のフランジを形成するための型であって、複数の薄板(lamina)を含む第1のフランジ部分と、第1のフランジ部分に接続される、複数の薄板を含む第2のフランジ部分と、第2のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設される熱導体と、内部に加熱素子が配設されているベース部分と、を備え、熱導体が、第1のフランジ部分及び第2のフランジ部分を通じて熱を伝達するように構成される、型を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態において、第2のフランジは、第1のフランジ部分に一体的に接続され、かつそれに垂直に配設される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、第1及び第2のフランジ部分並びにベース部分には流体管がない。
【００１１】
いくつかの実施形態において、熱導体は、第1のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設され、薄板の材料よりも大きい熱伝導率の係数を有する。
【００１２】
いくつかの実施形態において、熱導体は、少なくとも一つの金属ホイル、及び/又は複数の均一に離間した銅線を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態において、熱導体は、第2のフランジ部分の全長に沿って延在する。
【００１４】
いくつかの実施形態において、加熱素子は、少なくとも一つの銅線を含む。
【００１５】
いくつかの実施形態において、加熱素子は、ベース部分の表面からおよそ3インチの距離以内に配設される。
【００１６】
いくつかの実施形態において、熱導体は、第2のフランジ部分の表面からおよそ3インチの距離以内に配設される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、ベース部分は、第1のフランジ部分及び第2のフランジ部分のうちの少なくとも一方に対して可動である。
【００１８】
いくつかの実施形態において、第1又は第2のフランジ部分は、ベース部分に対して可動である。
【００１９】
いくつかの実施形態において、複数の熱導体が、第1及び第2のフランジ部分の薄板の間に織り込まれる。
【００２０】
本開示の別の態様によると、風力タービン翼の一部分を形成する方法は、複数の薄板を含んでおり概して平面形状を有する第1のフランジ部分を有する型を供給するステップと、複数の薄板を含んでおり概して平面形状を有して前記第1のフランジ部分に接続される第2のフランジ部分を供給するステップと、第2のフランジ部分の少なくとも一部分内に配設される熱導体を供給するステップと、内部に加熱素子が配設されているベース部分を供給するステップと、ベース部分内の加熱素子を活性化するステップと、第1のフランジ部分及び第2のフランジ部分を通じて加熱素子から熱を伝達するステップと、複合材料をベース部分及び第2のフランジ部分のうちの少なくとも一方と接触させて置くステップと、を含む。
【００２１】
いくつかの実施形態において、ベース部分は、第1のフランジ部分に少なくとも部分的に接触するように動かされる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、熱導体は、第2のフランジ部分に沿って均一温度を提供するように加熱される。
【００２３】
先述の一般的説明及び以下の詳細な説明は両方とも例示的であり、特許請求される開示された主題のさらなる説明を提供することを意図するということを理解されたい。
【００２４】
本明細書に組み込まれ、本明細書の部分を構成する添付の図面は、開示された主題の方法及びシステムのさらなる理解を例証及び提供するために含まれる。説明と共に、図面は、開示された主題の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本明細書に説明される主題の様々な態様、特徴、及び実施形態の詳細な説明は、以下に簡単に説明される添付の図面を参照して提供される。図面は、例証的であり、必ずしも縮尺通りに描かれておらず、いくつかの構成要素及び特徴は、明白性のために強調されている。図面は、本主題の様々な態様及び特徴を例証するものであり、本主題の一つ以上の実施形態又は例を全体的又は部分的に例証し得る。
【００２６】
【図１】風力タービン翼のフランジを形成するための従来の型の概略図。
【図２】開示された主題に従う、フランジ部分内に熱導体を有する型の概略図。
【図３】開示された主題に従う、熱導体が型外表面下に組み込まれている、注入プロセス後の型の図。
【図４】開示された主題に従う、熱導体がフランジ積層中に翼のレイアップに追加されている、型の図。
【図５】開示された主題に従う、取り外し可能なフランジを有する型の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
これより、開示された主題の例示的な実施形態について詳細に言及し、その例が、添付の図面に例証される。開示された主題の方法及び対応するステップは、システムの詳細な説明と合わせて説明される。
【００２８】
本明細書に提示される方法及びシステムは、成形複合材料を造型するために使用され得る。開示された主題は、炭素及び/又はガラス繊維を含む複合材料、例えば、風力タービン翼、を製造するのに特に好適である。
【００２９】
複合材料を製造するために用いられる型は、複合材料を成形するための様々な輪郭を含み、所望の幾何形状を確保し、特に複合材料に含まれる母材（matrix formers）を硬化するために、複合材料を同時に処理する。例えば、繊維材料は、繊維複合体を構築する領域において型に追加され、続いて、例えば、真空注入プロセスにおいて、樹脂を含浸され、熱暴露を通じて硬化される。含浸を伴う製造ステップはまた、予め含浸された材料(プリプレグ)を使用することによって促進され得る。
【００３０】
製作されることになる複合材料又は樹脂を含浸した繊維材料に十分な熱を加える又は導入するために、型は、型内の複合材料又は母材のコンテナを、硬化プロセスのために十分に加熱することができる加熱デバイスを組み込む。しかしながら、表面の大きい型は、型内の熱の適切で均一な分布、並びに、型の所望の部分が標的温度に達するための高速の反応時間の両方を確保することができるやり方で、加熱デバイスの幾何形状を選択することに関して課題を提示し得る。
【００３１】
風力タービン翼構造と関連して用いられる型は、時に、加熱デバイスを備え、この加熱デバイスは、加熱流体を誘導するための加熱チャネルとして型内に統合される。そのような加熱デバイスは、典型的には、型内に恒久的に積層され、これはガラス繊維積層品又は炭素繊維積層品を取り囲むものであり、複合材料を破壊することなく、加熱デバイスを取り外し、別の場所に移し、又は、型内に再配置することはできない。さらに悪いことには、そのような従来の加熱デバイスは、多くの場合、複合材料を成形するために提供される表面区域上に望ましくない局所的な熱最大部を発生させ、これが、成形及び硬化されることになる複合材料に対する熱の不均一な放散に寄与する。熱最大部は、型内で形成されている複合品に不均一な構造的特徴(例えば、局所的な反り、切除など)を生じさせ得る。
【００３２】
追加的に、複合材料に対する熱の不均一な放散は、複合材料の特定の領域を早く硬化させ得る一方で、他の領域は、十分に硬化又は安定化されるまでに追加の滞留時間を必要とする。その結果、製作される複合材料の品質及び同質性は、不適切である。流体で型を加熱することは、加熱流体(例えば、水)がパイプ内に腐食を引き起こして型を破壊し得るというような追加の欠点を有する。また、90℃を超えた加熱を達成することはできず、流体管が多くの場合加圧を必要とし、したがって危険な漏出又は爆発のリスクが起こり得ることから、温度の範囲は制限される。
【００３３】
本開示によると、翼は、二つの部分を有する型の使用により形成され、二つのうちの第1の部分は、第2の部分の上に位置付けられるように設計される。第1の型部分は、クラムシェル形式で旋回/回転されて第2の部分と係合状態になり得るか、又は代替的に、操作手段、例えば、支持ストラップ付のクレーンにより、下降されて係合状態になり得る。
【００３４】
二つの型部分を結合する前、この二つの部分は、プラスチック材料の糸又は繊維の混合物、及び補強糸又は繊維、好ましくは繊維ガラスからできた糸を有する可撓性布地の一つ以上の層が、各型部分の内側に設置され得るように、内壁が露出している(すなわち、上方を向く)開いた位置にある。そのような布地は、ポリプロピレン繊維又は糸及びガラス繊維又は糸の混合物からできた糸によって構成され得、撚った糸のシートの形態及び/又は多層形態にあり得る。
【００３５】
制限のためではなく、説明及び例証の目的のため、開示された主題に従うシステムの例示的な実施形態は、添付の図面に示される。図1は、ベース部分100及びL字状のフランジ200を有する風力タービン翼のフランジを形成するための従来の型デザインを描写する。ベース部分100は、ワイヤにより加熱されるが、L字状のフランジ200の垂直面は比較的冷たいままである。結果として、従来の型は、フランジの垂直部分への熱の直接的かつ高速な送達を許さず、したたがってフランジ形成プロセス及び持続時間にわたって不十分な制御を提供する。
【００３６】
有利には、本開示の型は、フランジ全体にわたる制御された加熱/冷却を提供し、いくつかの実施形態においては、流体管がなく、それにより、流体加熱型と関連付けられた複雑な周辺設備を回避する。
【００３７】
図2は、本開示に従う型の例示的な実施形態を描写し、参照文字1000によって全体的に表される。同様の参照番号(先頭の数字によって差別化される)は、機能的に対応することを示すために本明細書に提示される様々な図に提供され得るが、必ずしも同一の構造体ではない。
【００３８】
図2に示されるように、システム1000は、一般的に、ベース部分100及びL字状のフランジ200を有する風力タービン翼のフランジを形成するための型を含む。L字状のフランジは、第1のフランジ部分202及び第2のフランジ部分204を含む。示される例示的な実施形態において、フランジ部分202、204は、第1の水平部分202から垂直方向に垂直に延在する第2の部分204と一体的に形成される。制限ではなく例証の目的のため、例示的な実施形態は、幅およそ4インチの等しいサイズの(すなわち、アスペクト比=1)フランジ部分202、204を有するフランジを含む。他の実施形態において、フランジ204は、第1のサイズ(例えば、4インチ)で形成され得る一方、フランジ202は、より大きいサイズ(例えば、6インチ)を有する。現在の開示は、任意の特定の寸法に限定されないこと、及びフランジの幾何形状は、任意の所望の翼構成を受け入れるために所望の通りに調節され得ることを理解されたい。
【００３９】
型のベース及びフランジ部分は、互いに結合される複数の積層から形成され得る。いくつかの実施形態において、各層は、均一の厚さ及び材料組成を有するが、不均一な構造もまた、本開示の範囲内であることが企図される。また、隣接する薄板は、一貫した幾何形状で形成され得る、或いは代替的に、型表面及び形成される複合品の形状への近接性に従って幾何形状を変え得る。用いられる薄板の数は、以下にさらに詳細に説明される伝熱素子120、220の所望の絶縁量を達成するように選択され得る。
【００４０】
いくつかの実施形態において、積層体は、繊維強化樹脂を母材とする複合材料からなる。高分子型の製造に典型的であるとして当該技術分野において知られているすべての型材料が用いられ得る。樹脂の母材は、エポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、シアン酸エステル、又はハイブリッドタイプであり得る。繊維は、ガラス、炭素、バサルト、アラミド、又はハイブリッドタイプであり得る。
【００４１】
ベース部分100は、ベース部分の表面領域全体に沿って延在し得る加熱素子120により加熱される。本開示の態様によると、伝熱素子120、220は、型及びフランジに対する加熱又は冷却いずれかの動作を付与するために用いられ得る。
【００４２】
いくつかの実施形態において、加熱素子120は、型に用いられる薄板の材料よりも大きい熱伝導率の係数を有する、例えば、鋼、銅などのワイヤであり得る。追加的に、所望の場合、加熱素子は、流体媒体、例えば、水、として構成され得る。加熱素子120は、高速かつ効率的な熱伝達を提供するために、複合品に係合するベース部分の表面に近接して位置付けられる。例示的な実施形態において、加熱素子120は、複合品に係合するベース部分の表面からおよそ3インチの距離以内に配設される。しかしながら、表面に近接する加熱素子の場所は、標的の加熱/冷却性能を達成するために所望の通りに調節され得るということを理解されたい。
【００４３】
フランジ部分202、204は、フランジの薄板の間に配設される熱導体220と共に形成され得る。熱導体220は、図2に示されるようなフランジ部材の上に重ねられた矢印によって示されるように、水平の第1の部分202から上方へ送達され、及び熱源、すなわち、加熱素子120から離れて、垂直の第2の部分204への熱の制御された効率的な送達を可能にする。いくつかの実施形態において、熱導体220は、周辺の型に用いられる薄板の材料よりも大きい熱伝導率の係数を有する金属(例えば、銅、鋼など)から形成される。
【００４４】
追加的に、熱導体220は、実質的に平坦な構成を有するホイルとして成形され得る。そのような構造は、複数の熱導体220がそれらの間のいかなる空隙も除去するよう当接して互いに隣接するように位置付けられることを可能にするという点で、有利であり得る。また、熱導体220を平坦なホイルとして形成することは、型1000を形成するときに、上を覆う薄板の容易な適用を可能にする。しかしながら、いくつかの実施形態において、熱導体は、所望の量の熱伝導率を提供するのに十分な直径又はゲージを有する丸線として形成され得る。熱導体220は、フランジ部材の表面にわたって、均一に離間して配置され得る。いくつかの実施形態において、熱導体は、型の薄板と共に織り込み方式で埋め込まれる、複数のワイヤ、又はホイルの層として形成され得る。
【００４５】
追加的又は代替的に、熱導体220は、表面下およそ9〜11ミリメートルに位置付けられた、均一に離間した導電繊維の織り網、例えば、ベール、として構成され得る。いくつかの実施形態において、熱導体220は、穿孔を有する実質的に連続的なシートであり得る。さらに他の実施形態において、熱導体220は、均一又はランダムな配向で配置される微細かつ可撓性フィラメントの束であり得る。
【００４６】
図2〜4に示される例示的な実施形態において、熱導体220は、第1のフランジ部分202及び第2のフランジ部分204の全長に沿って延在する。これにより、第2のフランジ部分20に沿った全ての点において、形成される複合品に直接的に、制御された及び効率的な熱の伝達が可能となる。いくつかの実施形態において、熱導体220は、一つのフランジ部分の他のフランジ部分に対するより高密度の構成、例えばより近い構成で位置付けられ得る。例えば、第2のフランジ部分204内の熱導体220は、第1のフランジ部分202内の熱導体よりもより高密に詰められ得る。そのような構成は、電流がフランジ部分204を上に移動する際に熱の固有の消散を補償することができ、したがって、そのフランジ部分内は、より一貫した温度を得られる。
【００４７】
熱導体220は、結果物の内部応力を制限し、その縮み及び焼結ひずみを制限することができるような、制御された熱伝達率を提供する。そのような制御は、結果的に、結果物の全体的な品質を向上させる。追加的に、微粒子ツール(particulate tool)1000によって製作される構成要素の出力量を改善するため、サイクル時間が著しく低減され得る。
【００４８】
いくつかの実施形態において、ベース部分の加熱素子120は、直接加熱される唯一の素子である(すなわち、フランジ200内の熱導体220は、そこに電流が直接印加されない)。追加的に、又は代替的に、フランジ200内の熱導体220は、熱伝達及びフランジ形成を促進するために電流が直接印加され得る。熱導体220及び加熱素子120は、必要に応じて、共通の電源又は別個の電源を有し得る。別個の電源を有する複数の熱導体220を利用する利点は、製造プロセス中にベース部分内の加熱素子120に故障があったとしても、フランジ部分200が、熱導体220を通じた熱の直接印加により所望の温度に達する能力を保持することである。同様に、熱導体220を複数の織り込み部材として形成することは、特定の熱導体が故障した、又は損傷されたとしても、型は依然として所望の温度に達することができるという点で有益である。
【００４９】
動作中、型は、ベース部分100とフランジ部分200との間の相対運動を付与することによって開閉され得る。言い換えると、ベース部分100が固定されて、フランジ部分200が可動であり得るか、又は、ベース部分100が可動であり得る一方で、フランジ部分200が固定されたままである。追加的に、又は代替的に、ベース部分100及びフランジ部分200の両方が、同時に動かされ得る。
【００５０】
最終物品へと形成されることになる複合材料が型内に配設されると、加熱素子120は、所望の温度へと活性化される。追加的に、熱導体220も印加された電流により直接加熱され得る実施形態においては、熱導体が、所望の温度に達するように活性化される。フランジ部分200がベース部分100と接触(又は少なくとも近接)状態にされると、熱は、加熱素子120から第1のフランジ部分202内の熱導体220へ伝達される。第1のフランジ部分202内で獲得された熱は、第1のフランジ部分202から第2のフランジ部分204へとさらに伝達される。こうして、第2のフランジ部分204がより素早く所望の温度に達すること、及びフランジ形成サイクルの持続時間の間その温度を維持することを可能にする。
【００５１】
いくつかの実施形態において、フランジ202、又はその少なくとも部分は、ベース部分100と直接接触状態にされる。そのような構成は、熱伝達を向上させ、標的温度をより迅速に達成することができ、それによりサイクル時間を低減する。
【００５２】
本開示の別の態様によると、本明細書に開示される熱伝達システムは、フランジ内に局在的な加熱/冷却ゾーンを提供するように動作され得る。例えば、選択加熱素子120、及び対応する熱導体220は、フランジ長に沿った近隣素子/導体よりも高い温度に設定され得る。いくつかの実施形態において、局在的な加熱/冷却ゾーンは、互いに独立して動作され得、第1のゾーンが加熱用途を提供する一方で、隣接ゾーンは同時に冷却用途を提供する。さらに、フランジ内の熱導体220は、フランジの各場所における温度のリアルタイムフィードバックを提供するために、温度計としての役割も果たし得る。これは、所望される任意の特定の熱勾配を回避又は達成するために翼の熱マップの継続的監視を可能にする。さらには、熱導体220は、任意の事前選択された温度制限を超えた場合にアラームをトリガすることができる。
【００５３】
図5に示されるように、下方の型半体(例えば、翼の加圧側)は、翼の表皮を形成する型表面500を有して提供される(翼の吸い込み側を形成するための相補的な第2の型半体も提供され、この第2の型半体は、下方の型の上で閉じられ、その後に繊維レイアップセグメントにわたって樹脂が引き込まれる)。各型半体は、型の常置部である主フランジ(例えば、530)を含む。図5の拡大箇所にさらに詳細に示されるように、下方の型は、取り外し可能なフランジ540と協力して動作するように構成される実質的に平面のフランジ530を有する。取り外し可能なフランジ540は、上に説明されるように、熱導体を含む。いくつかの実施形態において、示されるように主フランジ530は、図5に示されるように、取り外し可能なフランジ540の概して横方向に延在する部分542よりも大きい距離だけ延在し得る。追加的に、上方に延在する部分544は、示されるように、横部分542に対して、90°以外の角度、例えば、およそ105°で形成され得る。そのような実施形態において、熱フランジ部分544は、タービン翼の接合フランジの形成を促進し、タービン翼は他方の翼半体上に形成される相補的なフランジを有し、これら二つの形成されたフランジは、最終接合及び翼組立体を提供するために、二つの型半体を閉じる際に係合状態にされる。
【００５４】
動作中、取り外し可能なフランジ540が、主フランジ530と係合状態にされると同時に、複合材料構造体が、所望の繊維(例えば、ガラス、炭素など)及び樹脂により型内に形成される。追加的に、熱導体は、取り外し可能なフランジ542、544内に所望の温度を達成するように活性化され、これにより最終生成物の接合表面フランジの形成を促進する。一旦形成され、形成されたフランジの所望の温度が獲得されると、取り外し可能なフランジ540は、形成されたフランジが妨げられることなく、他方の型半体に形成される相補的なフランジとの係合のために構成された状態のまま、取り外される。
【００５５】
本開示によると、複数の取り外し可能なフランジが、最終的に翼組立体を形成するために互いに接合される相補的なフランジを形成するため、上方の(翼の吸い込み側の)型及び下方の(翼の加圧側の)型の両方に組み込まれ得る。
【００５６】
開示された主題は、特定の好ましい実施形態に関して本明細書では説明されるが、当業者は、様々な修正及び改善が、開示された主題に対してその範囲から逸脱することなく行われ得るということを理解するものとする。さらには、開示された主題の一つの実施形態の個々の特徴は、本明細書内で論じられ得る、又は、一つの実施形態の図面において示され得、他の実施形態において示されないが、一つの実施形態の個々の特徴が、別の実施形態の一つ以上の特徴又は複数の実施形態からの特徴と組み合わされ得るということが明らかである。
【００５７】
以下に特許請求される特定の実施形態に加えて、開示された主題は、以下に特許請求される従属的な特徴及び上に開示されるものの任意の他の潜在的な組み合わせを有する他の実施形態も対象とする。そのようなものとして、従属請求項に提示され、上に開示される特定の特徴は、開示された主題の範囲内の他の様式で互いと組み合わされ得、その結果として、開示された主題は、任意の他の潜在的な組み合わせを有する他の実施形態を特に対象とするものとしても認識されるべきである。したがって、開示された主題の特定の実施形態の先述の説明は、例証及び説明の目的で提示されている。徹底的であること、又は開示された主題をそれらの開示された実施形態に制限することは意図されない。
【００５８】
様々な修正及び変動が、開示された主題の趣旨又は範囲から逸脱することなく、開示された主題の方法及びシステムにおいて行われ得るということは当業者にとっては明白であるものとする。したがって、開示された主題は、添付の特許請求項及びそれらの均等物の範囲内である修正及び変動を含むことが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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