Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.

Una cinta protectora (1) multicapa para palas de rotores de turbinas de energía eólica, teniendo dicha cinta

(1) una capa protectora superior (2) que comprende una película de polímero y una capa adhesiva (3) inferior, en donde la capa superior (2) tiene una superficie continua (S) que está curvada hacia fuera o es trapezoidal hacia fuera, de tal manera que la cinta (1) tiene un perfil en sección transversal que tiene una sección interior entre dos secciones laterales, y en donde la sección interior tiene un espesor (Ti) constituido por el espesor de la capa superior (2) y una capa adhesiva (3) inferior que es mayor que el espesor de al menos una de las secciones laterales (T1, T2) constituido por el espesor de la capa superior (2) y la capa adhesiva (3) inferior, y en donde el espesor (T1 o T2) de al menos una sección lateral es de a lo sumo 600 μm y el espesor de la sección interior (Ti) es de al menos 330 μm.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11176051.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3M CENTER POST OFFICE BOX 33427 SAINT PAUL, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: TRASER,STEFFEN, KUEHNEWEG,BERND, CLAUS,CHRISTIAN, FORSTER,JAN DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos en forma de películas u hojas > C09J7/02 (sobre soportes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Procedimientos de pegado en general; Procedimientos... > C09J5/08 (Utilización de adhesivos en forma de espuma)

PDF original: ES-2504969_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Ilustración 2 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Ilustración 3 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Ilustración 4 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Ilustración 5 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Ilustración 6 de Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.
Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica.

Fragmento de la descripción:

Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eóllca Campo

La presente descripción se refiere a una cinta protectora para una pala de rotor de un generador de turbina eólica. La cinta tiene un perfil de espesor no uniforme en una dirección a lo ancho.

Antecedentes

Las palas de rotores de las centrales de energía eólica están hechas de materiales compuestos, típicamente materiales compuestos de fibra de vidrio. Los materiales pueden ser dañados por la lluvia, arena, hielo y granizo, un proceso al que se alude comúnmente como "erosión". Cintas protectoras pueden ser aplicadas a las palas del rotor para protegerlas de la erosión. Típicamente, las cintas se envuelven alrededor del borde delantero de la pala del rotor y se adhieren a la pala mediante un adhesivo. Cintas comerciales son generalmente planas y comprenden una película de polímero como capa protectora y una capa adhesiva para la fijación a la pala de rotor. Cintas típicas son de hasta 400 pm de espesor de las que capa adhesiva tiene típicamente un espesor de menos de 100 pm para evitar un impacto sobre el perfil aerodinámico de la pala. Las cintas se pueden preparar mediante la extrusión de la resina protectora través de una matriz rectangular de la dimensión requerida para definir el grosor y la anchura de la cinta y el recubrimiento del adhesivo sobre la película extrudida. La capa adhesiva está normalmente cubierta en su superficie externa por un revestimiento de liberación y las cintas se enrollan en rollos para su almacenamiento y manipulación.

Fabricantes de palas del rotor aplican las cintas protectoras después de la retirada del revestimiento de liberación a la pala del rotor. Después de la aplicación de la cinta, las palas del rotor son transportadas a los parques eólicos en donde son instaladas. Las cintas también se pueden aplicar a las palas después de haber sido éstas instaladas en el parque eólico.

Las palas de rotores para generadores de turbinas eólicas son cada vez más largas y típicamente ahora puede tener una envergadura de más de 40 m, p. ej., 60 m. Además de ello, los generadores de turbinas eólicas se instalan cada vez con mayor frecuencia mar adentro, sometiendo a la cinta protectora a fuerzas mayores y a más duras condiciones de erosión. Esto significa que las cintas protectoras tienen que enfrentarse a fuerzas más intensas, por ejemplo durante el transporte a la planta de energía de mar adentro y/o a las más duras condiciones de erosión.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar cintas protectoras alternativas que puedan satisfacer adecuadamente los retos anteriormente descritos.

Sumarlo

En lo que sigue se proporciona, en un aspecto, una cinta protectora multicapa (1) para las palas de rotores de turbinas de energía eólica, teniendo dicha cinta (1) una capa protectora superior (2) que comprende una película de polímero y una capa adhesiva (3) inferior, en donde la capa superior (2) tiene una superficie continua (S) que está curvada hacia fuera o es trapezoidal hacia el exterior de tal manera que la cinta (1) tiene un perfil en sección transversal que tiene una sección interior entre dos secciones laterales, y en donde la sección interior tiene un espesor (Ti) formado por el espesor de la capa superior (2) y la capa adhesiva inferior (3) que es mayor que el espesor de al menos una de las secciones laterales (T1, T2) formado por el espesor de la capa superior (2) y la capa adhesiva inferior (3), y en donde el espesor (T1 o T2) de al menos una sección lateral es de a lo sumo 600 pm y el espesor de la sección interior (Ti) es de al menos 330 pm.

En otro aspecto, se proporciona un método de proteger una pala de rotor de una turbina eólica frente a la erosión, que comprende

proporcionar la cinta protectora (1) anterior y adherirla a la pala del rotor.

En un aspecto adicional, se proporciona un método para proteger una pala de un rotor frente a la erosión, que comprende (i) proporcionar la cinta protectora (1) anterior, en donde la capa adhesiva (3) inferior tiene una superficie superior enfrentada a la capa superior (2) y una superficie inferior opuesta a la anterior, y en donde la superficie inferior está modelada para comprender una pluralidad de ranuras o puntos;

(¡i) aplicar un adhesivo líquido a la pala del rotor, a la superficie inferior modelada de la cinta o a ambas, y (i¡¡) fijar la cinta a la pala del rotor.

En aún otro aspecto, se proporciona una pala de rotor que comprende alrededor de su borde delantero una cinta protectora (1) en la que las caras laterales de la cinta se enfrentan al borde trasero de la pala.

En aún un aspecto adicional, se proporciona un procedimiento de formar una cinta protectora (1) multicapa, que comprende:

(i) proporcionar un sustrato (4);

(¡i) proporcionar en una cámara de revestimiento (6) una cuchilla de revestimiento (300) que tiene un rebaje perfilado (301) en su extremo inferior enfrentado al sustrato (4) y que forma un hueco (401) normal a la superficie del sustrato (4);

(iii) mover el sustrato (4) con respecto a la cuchilla de revestimiento (300) en una dirección aguas abajo;

(iv) proporcionar a la cara aguas arriba de la cuchilla de revestimiento (300) un adhesivo curable, aplicando de esta manera una capa adhesiva (3) sobre el sustrato (4) a través del hueco (401);

(v) proporcionar una película de polímero (2) en la cara aguas arriba de la cuchilla de revestimiento (300) y alimentar la película (2) simultáneamente con la capa adhesiva (3) a través del rebaje (301) de la cuchilla de revestimiento (300), en donde la película (2) está situada entre el rebaje (301) y la capa adhesiva (3);

(vi) curar el adhesivo de la cinta multicapa, así obtenida, en donde el rebaje (301) perfilado de la cuchilla de revestimiento (300) y el tamaño del hueco (400) entre la cuchilla de revestimiento (300) y el sustrato (4) definen el perfil en sección transversal de la cinta (1).

Breve descripción de los dibujos

La descripción puede ser más completamente entendida considerando la siguiente descripción detallada de diversas realizaciones de la descripción en relación con los dibujos adjuntos.

La Figura 1A es una representación esquemática en perspectiva de una cinta protectora según la presente descripción enrollada formando un rollo.

La Figura 1B es una representación en sección transversal ampliada de una sección de la cinta protectora de la

Figura 1A.

La Figura 2A es una representación esquemática en sección transversal de la cinta protectora de acuerdo con la presente descripción que tiene una superficie trapezoidal.

La Figura 2B es una representación esquemática en sección transversal de la cinta protectora de acuerdo con la presente descripción que tiene una superficie trapezoidal.

La Figura 3 es una representación esquemática en sección transversal de una realización de la cinta protectora de acuerdo con la presente descripción que tiene una capa adhesiva con diseño.

La Figura 4 es una representación esquemática de un procedimiento de revestimiento húmedo-en-húmedo del ejemplo 1.

La Figura 5A es una representación esquemática en sección transversal del rebaje perfilado de la cuchilla de revestimiento aguas abajo utilizada en el ejemplo 1.

La Figura 5B es el perfil en sección transversal de la cinta producida en el ejemplo 1.

La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva en sección transversal de una pala de rotor para turbinas eólicas.

Descripción detallada

Se hará referencia ahora en detalle a realizaciones de la descripción, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos. Características ¡lustradas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una cinta protectora (1) multicapa para palas de rotores de turbinas de energía eólica, teniendo dicha cinta (1) una capa protectora superior (2) que comprende una película de polímero y una capa adhesiva (3) inferior, en donde la capa superior (2) tiene una superficie continua (S) que está curvada hacia fuera o es trapezoidal hacia fuera, de tal manera que la cinta (1) tiene un perfil en sección transversal que tiene una sección Interior entre dos secciones laterales, y en donde la sección Interior tiene un espesor (Ti) constituido por el espesor de la capa superior (2) y una capa adhesiva (3) Inferior que es mayor que el espesor de al menos una de las secciones laterales (T1, T2) constituido por el espesor de la capa superior (2) y la capa adhesiva (3) inferior, y en donde el espesor (T1 o T2) de al menos una sección lateral es de a lo sumo 600 pm y el espesor de la sección Interior (Ti) es de al menos 330 pm.

2. La cinta (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la sección interior comprende hasta 95% de la anchura de la cinta.

3. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el perfil en sección transversal de la cinta es simétrico o no simétrico.

4. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa adhesiva (3) Inferior tiene una superficie superior enfrentada a la capa superior (2) y una superficie Inferior opuesta a la misma, y en donde la superficie inferior está modelada para que comprenda un pluralidad de ranuras o puntos.

5. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa adhesiva (3) Inferior comprende a través de su espesor al menos dos capas adhesivas, de las cuales una capa adhesiva comprende un adhesivo de espuma.

6. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa adhesiva (3) se prepara mediante un proceso de revestimiento húmedo-en-húmedo

7. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa superior (2) es de un espesor uniforme.

8. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa superior (2) está curvada hacia fuera.

9. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que tiene un espesor en su sección interior (Ti) de 400 pm hasta 5.000 pm y un espesor en al menos una, preferiblemente las dos secciones laterales (T1, T2 ) de hasta 350 pm.

10. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa adhesiva (3) comprende un adhesivo acrílico.

11. La cinta (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa superior (2) comprende un poliuretano.

12. Método de proteger frente a la erosión una pala de un rotor de una turbina eólica, que comprende proporcionar una cinta protectora (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y adherirla a la pala de un rotor.

13. Método de proteger frente a la erosión una pala de un rotor, que comprende (I) proporcionar una cinta protectora (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la capa adhesiva (3) inferior tiene una superficie superior enfrentada a la capa superior (2) y una superficie inferior opuesta a la anterior, y en donde la superficie inferior está modelada para que comprenda una pluralidad de ranuras o puntos;

(ii) aplicar un adhesivo líquido a la pala del rotor, a la superficie inferior modelada de la cinta o a ambas, y (iii) fijar la cinta a la pala del rotor.

14. Una pala de un rotor que comprende alrededor de su borde delantero una cinta protectora (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde las caras laterales de la cinta se enfrentan al borde trasero de la pala

15. Procedimiento de formar una cinta multicapa (1) de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones de 1 a 11, que comprende:

(i) proporcionar un sustrato (4)

(ii) proporcionar en una cámara de revestimiento (6) una cuchilla de revestimiento (300) que tiene un

rebaje perfilado (301) en su extremo inferior enfrentado al sustrato (4) y que forma un hueco (401) normal a la superficie del sustrato (4);

(i¡¡) mover el sustrato (4) con respecto a la cuchilla de revestimiento (300) en una dirección aguas abajo;

(iv) proporcionar a la cara aguas arriba de la cuchilla de revestimiento (300) un adhesivo curable,

aplicando de esta manera una capa adhesiva (3) sobre el sustrato (4) a través del hueco (401);

(v) proporcionar una película de polímero (2) en la cara de aguas arriba de la cuchilla de revestimiento (300) y alimentar la película (2) simultáneamente con la capa adhesiva (3) a través del rebaje (301) de la cuchilla de revestimiento (300), en donde la película (2) está situada entre el rebaje (301) y la capa adhesiva (3);

(vi) curar el adhesivo de la cinta multicapa, así obtenida, en donde el rebaje (301) perfilado de la cuchilla

de revestimiento (300) y el tamaño del hueco (400) entre la cuchilla de revestimiento (300) y el sustrato

(4) definen el perfil en sección transversal de la cinta (1).