Método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende dos elementos que se unen mediante adhesión.

Método de fabricación de una pala de turbina eólica (1) que tiene

-un primer elemento (2) con una primera superficie de unión y

-un segundo elemento (3) con una segunda superficie de unión,

estando adaptadas las superficies de unión primera y segunda para ser unidas entre sí, comprendiendo el método -aplicar al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) a la primera superficie de unión (2) y/o a la segunda superficie de unión (3),

-a continuación situar los elementos primero y segundo adyacentes entre sí de modo que se unan mediante la al menos una barrera frente a la resina, y de modo que se forme al menos una cavidad entre las superficies de unión primera y segunda, cavidad que está delimitada por la al menos una barrera frente a la resina (4, 4a), -a continuación introducir resina (5) en la al menos una cavidad, y -curar la resina (5) .

Método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende dos elementos que se unen mediante adhesión Campo de la invención La presente invención se refiere a un método de fabricación de una pala de turbina eólica y, en particular, a un método que comprende unir dos elementos mediante adhesión.

Antecedentes de la invención Una pala de turbina eólica normalmente comprende una carcasa que proporciona a la pala sus propiedades aerodinámicas y un larguero que soporta las cargas situado en el interior de la carcasa. La carcasa y el larguero pueden fabricarse como elementos separados que a continuación se unen, por ejemplo mediante el uso de un adhesivo estructural a base de polímero. Para palas grandes se aplica una gran cantidad de adhesivo, normalmente del orden de varios cientos de kilogramos por pala, y el proceso está limitado por la capacidad de bombeo del equipo de aplicación. El tiempo de aplicación relativamente largo, debido a las grandes cantidades de material, implica que al menos algunas zonas del adhesivo pueden reaccionar con el entorno antes de la unión lo que da como resultado la formación de una película en la superficie. Esto puede llevar a zonas con una denominada “unión superficial”, es decir una unión débil.

Otra posible causa de zonas con unión débil es si las geometrías de las superficies que van a unirse no coinciden completamente. Esto puede dar como resultado que las distancias locales entre las dos superficies sean tan grandes que después aparezcan bolsas de aire en el adhesivo. Esta posible causa está relacionada particularmente con superficies con una gran curvatura puesto que la curvatura hace que sea más difícil obtener una geometría deseada exacta.

Las zonas de unión débil, tales como bolsas de aire, pueden dar como resultado una menor estabilidad frente al combado, y además aumentan el riesgo de que se formen y agranden grietas. Además, el adhesivo se aplica y los elementos se unen mientras la carcasa todavía se encuentra en el molde, y por tanto el molde está ocupado durante más tiempo de lo que dura la fabricación real de la propia carcasa.

La calidad de la unión se comprueba después, por ejemplo mediante ultrasonidos, y si no se considera satisfactoria, debe mejorarse la línea de unión mediante la perforación de orificios en la carcasa y la inyección de adhesivo adicional tras el desmoldeo de la pala para garantizar que la unión final sea satisfactoria. La necesidad de esta etapa de fabricación adicional lleva a un método de fabricación menos eficaz de lo deseado.

El documento WO2009/062507 describe un método para fabricar una pala de turbina eólica en el que una línea de unión tiene un borde cubierto con un adhesivo con un bajo módulo de elasticidad que salva un hueco entre dos partes de pala, con el fin de reducir tensiones de separación y reducir el riesgo de que se formen grietas.

El documento EP1310351 describe un método de fabricación de una pala de turbina eólica en el que la pala está hecha de una pieza sin uniones adhesivas.

Por tanto sería ventajoso un método mejorado de fabricación de una pala de turbina eólica y, en particular, sería ventajoso un método de fabricación más eficaz y/o fiable.

Objeto de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un método de fabricación que sea más fiable que un método de unión conocido según se ha descrito anteriormente.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un método de fabricación que disminuya la necesidad de una mejora posterior de la unión adhesiva.

Es un objeto de realizaciones de la presente invención proporcionar un método de fabricación de una pala de turbina eólica, método mediante el cual pueda aumentarse la capacidad de fabricación en comparación con la técnica conocida.

Es un objeto adicional de realizaciones de la presente invención disminuir el coste del material usado para la unión en comparación con métodos conocidos.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una alternativa a la técnica conocida.

En particular, puede considerarse como un objeto de la presente invención proporcionar un método de fabricación de una pala de turbina eólica que resuelva los problemas de la técnica conocida mencionados anteriormente.

Sumario de la invención

Por tanto, está previsto que el objeto descrito anteriormente y otros diversos objetos se obtengan en un primer aspecto de la invención proporcionando un método de fabricación de una pala de turbina eólica que tiene

-un primer elemento con una primera superficie de unión y

-un segundo elemento con una segunda superficie de unión,

estando adaptadas las superficies de unión primera y segunda para unirse entre sí,

comprendiendo el método

-aplicar al menos una barrera frente a la resina a la primera superficie de unión y/o a la segunda superficie de unión,

-a continuación situar los elementos primero y segundo adyacentes entre sí de modo que se unan mediante la al menos una barrera frente a la resina, y de modo que se forme al menos una cavidad entre las superficies de unión primera y segunda, cavidad que está delimitada mediante la al menos una barrera frente a la resina,

-a continuación introducir resina en la al menos una cavidad, y

-curar la resina.

Una ventaja de este método es que la al menos una cavidad entre las superficies de unión primera y segunda se llena incluso aunque la distancia entre las superficies varíe. Esto es particularmente ventajoso para superficies curvadas, tales como superficies con curvatura doble, que pueden ser difíciles de fabricar para que tengan una geometría exactamente según se haya especificado.

Otra ventaja en comparación con un método tradicional según se ha descrito anteriormente es que la posición de la al menos una cavidad se conoce de antemano. Dado que un punto por cavidad es suficiente para introducir resina en la cavidad, el presente método es fiable ya que la posición del punto de introducción puede formar parte del proceso de diseño. Con un método tradicional, pueden surgir más huecos/cavidades no deseados, y es probable que la posición de los mismos varíe de una pala a otra. Por tanto, un método según la presente invención es más predecible y fiable que un método conocido.

La barrera frente a la resina puede aplicarse como una barrera frente a la resina continua, tal como un cordón, que tiene curvas o acodamientos, para formar por ejemplo un contorno cerrado, tal como un rectángulo. De este modo puede resultar más fácil evitar fugas en la barrera frente a la resina y disminuir de esta manera el riesgo de fuga de resina durante el llenado de la cavidad. Alternativamente, la barrera frente a la resina puede aplicarse como una pluralidad de barreras frente a la resina, para permitir por ejemplo el uso de una herramienta de aplicación relativamente sencilla que sólo realice movimientos lineales o para aumentar la velocidad de fabricación.

La etapa de introducir resina en la al menos una cavidad puede comprender inyectar resina líquida. Por “líquida” se entiende preferiblemente que tenga una viscosidad por debajo de 3000 mPa·s. Esto puede realizarse a caudales en el intervalo de desde 5 hasta 500 kg/min., para garantizar un proceso eficaz y preferiblemente también un llenado completo de la al menos una cavidad. La resina líquida se bombea preferiblemente a la al menos una cavidad a presión. En algunas realizaciones de la invención, se ayuda a la inyección de resina mediante la aplicación de vacío a la cavidad para limitar o eliminar el riesgo de que quede atrapado aire en la resina.

La al menos una barrera frente a la resina puede aplicarse de modo que se forme una cavidad. De este modo sólo es necesario formar una conexión con el equipo usado para introducir resina en la cavidad, y por tanto también hay que cerrar después sólo dos orificios, uno para introducir la resina y uno para evacuar aire. Si se desea, por ejemplo para su uso en un control de calidad visual, pueden practicarse todavía más orificios.

Alternativamente, la al menos una barrera frente a la resina puede aplicarse de modo que se formen una pluralidad de cavidades. De este modo la resina puede introducirse en una pluralidad de cavidades desde más puntos simultáneamente con lo cual puede disminuirse el tiempo de fabricación. Puede introducirse resina, por ejemplo, en todas las cavidades al mismo tiempo. Además, puede ser más fácil garantizar un llenado completo de una cavidad más pequeña, y por tanto puede desearse más de una cavidad incluso aunque sólo haya disponible un equipo... [Seguir leyendo]

1. Método de fabricación de una pala de turbina eólica (1) que tiene -un primer elemento (2) con una primera superficie de unión y -un segundo elemento (3) con una segunda superficie de unión,

estando adaptadas las superficies de unión primera y segunda para ser unidas entre sí, comprendiendo el método -aplicar al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) a la primera superficie de unión (2) y/o a la segunda superficie de unión (3) ,

-a continuación situar los elementos primero y segundo adyacentes entre sí de modo que se unan 10 mediante la al menos una barrera frente a la resina, y de modo que se forme al menos una cavidad entre

las superficies de unión primera y segunda, cavidad que está delimitada por la al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) , -a continuación introducir resina (5) en la al menos una cavidad, y -curar la resina (5) .

2. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de introducir resina (5) en la al menos una cavidad comprende inyectar resina líquida.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) se aplica de modo que se forme una cavidad.

4. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) se aplica 20 de modo que se formen una pluralidad de cavidades.

5. Método según la reivindicación 4, en el que se introduce resina (5) en una pluralidad de cavidades simultáneamente.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las etapas de aplicar al menos una barrera frente a la resina (4, 4a) y situar los elementos primero y segundo (2, 3) adyacentes entre sí se

realizan mientras el primer elemento todavía se encuentra en un molde (7) usado durante la fabricación del primer elemento, y en el que el primer elemento se retira del molde antes de realizar la etapa de introducir resina (5) en la al menos una cavidad.

7. Método según la reivindicación 6, en el que la etapa de introducir resina (5) en la al menos una cavidad se realiza con las superficies de unión primera y segunda en una posición sustancialmente vertical.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una de la al menos una barrera frente a la resina es un cordón de adhesivo (4) de modo que la propia barrera frente a la resina forma la unión entre los elementos primero y segundo.

9. Método según la reivindicación 8, en el que el adhesivo (4) es un polímero seleccionado de poliuretano, resina epoxídica, éster vinílico, compuesto acrílico, poliamida, compuesto fenólico, poliuretano y poliéster.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que al menos una de la al menos una barrera frente a la resina es una cinta de material sólido elásticamente deformable (4a) sujeta a los elementos primero y segundo (2, 3) .

11. Método según la reivindicación 10, en el que el material sólido elásticamente deformable (4a) es un tubo flexible.

12. Método según la reivindicación 10 u 11, en el que el material sólido elásticamente deformable (4a) es espuma polimérica.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la resina (5) es un polímero seleccionado de poliuretano, resina epoxídica, éster vinílico, compuesto acrílico, poliamida, compuesto fenólico, poliuretano y poliéster.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer elemento es una mitad de carcasa de pala (2) y el segundo elemento es un larguero de pala (3) .

15. Método según la reivindicación 14, en el que la al menos una barrera frente a la resina es al menos un elemento de espuma (4a) adaptado para rellenar cavidades formadas entre dos mitades de carcasa de pala (2a, 2b) y el larguero de pala (3) tras el ensamblaje de la pala (1) .