Procedimiento y dispositivo para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica.

Procedimiento para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica, que presenta una primera semicarcasa

(10), una segunda semicarcasa (38) y al menos un alma (32) que se extiende en el sentido longitudinal de la pala de rotor, con los 5 siguientes pasos:

• la disposición de la primera semicarcasa (10) en una posición predeterminada,

• la fijación del al menos un alma (32) a un dispositivo de sujeción de alma (26),

• la disposición de adhesivo (24) en la zona de unión entre la primera semicarcasa (10) y el al menos un alma (32),

• el movimiento del dispositivo de sujeción de alma (26) con el al menos un alma (32) fijada a este, en dirección hacia la primera semicarcasa (10), hasta una posición final en la que el adhesivo (24) se fragua uniendo entre ellos el al menos un alma (32) y la primera semicarcasa (10), siendo determinada la posición final por al menos un dispositivo de limitación de movimiento que limita el movimiento hacia la primera semicarcasa (10), de tal forma que el al menos un alma (32) queda dispuesto de forma flotante a lo largo de toda su longitud a una distancia con respecto a la primera semicarcasa (10),

• la separación y retirada del dispositivo de sujeción de alma (26) del al menos un alma (32),

• la disposición de adhesivo en la zona de unión entre la primera semicarcasa (38) y el al menos un alma (32),

• la disposición de la segunda semicarcasa (38) en una posición predeterminada y la unión de la primera semicarcasa (10) con la segunda semicarcasa (38).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10005443.

Solicitante: NORDEX ENERGY GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Langenhorner Chaussee 600 22419 Hamburg ALEMANIA.

Inventor/es: GAU,LUTZ-REINER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > B29C65/00 (Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este efecto (para la fabricación de cajas, cartones, sobres o bolsas B31B; para soldar o fijar los plieges o cierres de los paquetes B65B 51/00; ensamblaje de elementos de construcción en general F16B; empalme de guías de luz G02B 6/255))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Motores de viento con el eje de rotación dispuesto... > F03D1/06 (Rotores)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este... > B29C65/48 (utilizando adhesivos (activados con calor B29C 65/02; "hot melts" B29C 65/40; aspectos no mecánicos de procesos adhesivos en general C09J 5/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE B29C,... > Otros objetos particulares > B29L31/08 (Paletas para rotores, estatores, ventiladores, turbinas o similares, p. ej. hélices)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > FABRICACION DE OBJETOS PARTICULARES A PARTIR DE MATERIAS... > B29D99/00 (Materia no prevista en otros grupos de esta subclase)

PDF original: ES-2484943_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica.

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica, que presenta una primera semicarcasa, una segunda semicarcasa y al menos un alma que se extiende en el sentido longitudinal de la pala de rotor (véase por ejemplo el documento DE102004057979A) .

Las palas de rotor de instalaciones de energía eólica están sometidas a solicitaciones muy elevadas y cambiantes.

Especialmente en las palas de rotor que se ensamblan a partir de dos semicarcasas, la resistencia y la calidad aerodinámica de las palas de rotor depende esencialmente del montaje exacto y seguro de dichos componentes. La carcasa superior y la carcasa inferior de este tipo de palas de rotor se componen generalmente de materia sintética reforzada con fibras de vidrio y se encolan entre ellas de forma periférica, entre otros, por sus cantos delantero y trasero. Entre la carcasa superior y la carcasa inferior en muchos casos se encuentran un alma o varias almas dispuestas especialmente en paralelo que están unidas a la carcasa inferior y la carcasa superior confiriendo una resistencia adicional a la pala de rotor. La o las almas forman una unidad de soporte en combinación con las correas principales que se extienden a lo largo de las mitades de carcasa.

En un procedimiento de montaje conocido, en primer lugar, la carcasa inferior de la pala de rotor se dispone en un molde abierto hacia arriba o en un caballete adecuado, de tal forma que su lado interior mire hacia arriba. En la zona de unión entre la carcasa inferior y el alma o las almas se aplica un adhesivo en la carcasa inferior. A continuación, el alma o las almas se descienden con un equipo elevador adecuado a la posición deseada sobre la carcasa inferior hasta quedar en contacto con la carcasa inferior. A continuación, se aplica adhesivo en la zona de unión entre las mitades de carcasa y en la zona de unión entre el alma o las almas y la carcasa superior, y la carcasa superior se coloca sobre el alma o las almas y la carcasa inferior, y se encola con estos.

Partiendo de ello, la invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento mejorado para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica que permita un dimensionamiento uniforme y preciso de las uniones adhesivas del alma o de las almas con las correas principales integradas en la carcasa principal, gastando al mismo tiempo menos adhesivo, así como un dispositivo para realizar el procedimiento.

La invención está basada en el conocimiento de que el depósito del alma sobre la carcasa inferior, conocido por el estado de técnica, frecuentemente conduce a un posicionamiento impreciso del alma. La causa de ello son diferencias dimensionales en el contorno interior de la carcasa inferior. Generalmente, las semicarcasas de las palas 35 de rotor se fabrican en moldes abiertos o bien mediante la inserción de esterillas de vidrio impregnadas ya de resina, denominadas preimpregnados, o bien mediante una estructura de capas secas de esterillas de vidrio con la infusión o inyección subsiguiente de una resina. La estructura de capas se recubre de forma hermética al aire con una lámina y se evacua el aire. La presión atmosférica que ahora es superior a la presión interior debajo de la lámina comprime las capas de esterillas garantizando una alta densidad del laminado resultante. Debido a que las condiciones de presión y de temperatura varían entre un caso y otro y las viscosidades y los comportamientos de humectación de las fibras de vidrio difieren según la temperatura y la composición química de las resinas, resultan irregularidades de los contornos interiores de las semicarcasas en forma de pliegues, ondulaciones y abolladuras. Por pliegues se entienden elevaciones en el sentido longitudinal de las semicarcasas. Las elevaciones en forma de ondulaciones discurren en el sentido transversal de las semicarcasas.

En el procedimiento de montaje conocido por el estado de la técnica, el alma se hunde en el adhesivo bajo su peso propio hasta una profundidad que varía en función de la viscosidad del adhesivo. En caso de un adhesivo relativamente líquido, generalmente, el alma se hunde hasta el contorno interior de la pala de rotor. Las irregularidades en forma de ondulaciones o pliegues que se producen frecuentemente en el contorno interior del 50 laminado conducen a un contacto puntual del alma. Las irregularidades, cuya altura excede de la medida de hendidura admisible tienen un efecto especialmente negativo en la posición vertical del alma. Además, el alma puede volcar en el sentido longitudinal y/o en el sentido transversal, lo que conduce a errores en el posicionamiento del alma y, como consecuencia, a grandes diferencias en el grosor y la geometría de la junta de unión adhesiva. En caso de mayores irregularidades del contorno interior de la semicarcasa también puede ocurrir que en algunos 55 puntos el alma no tenga contacto suficiente con el adhesivo aplicado y que el espacio libre que queda entre el alma y la semicarcasa no quede suficientemente relleno de adhesivo. En casos extremos, por zonas del alma que sobresalen hacia arriba puede resultar imposible colocar y encolar la carcasa superior con la carcasa inferior y el alma o las almas. Entonces, es necesario realizar en las almas una incisión central en sentido longitudinal para reducir su altura.

Las diferencias en el posicionamiento del alma sobre la carcasa inferior durante la unión con la carcasa superior pueden producir considerables imprecisiones. Los problemas mencionados requieren un repaso complicado de las uniones adhesivas de la pala de rotor correspondiente, lo que en algunos casos ya no es posible después de colocar la carcasa superior. Especialmente en las zonas más planas de la pala de rotor, cerca de la punta de pala, ya sólo es posible de forma limitada controlar o repasar las uniones adhesivas después del encolado de la pala.

El objetivo indicado anteriormente se consigue mediante el procedimiento con las características de la reivindicación 1. Algunas formas de realización ventajosas se indican en las reivindicaciones subordinadas.

El procedimiento para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica, que presenta una primera semicarcasa, una segunda semicarcasa y al menos un alma que se extiende en el sentido longitudinal de la pala de rotor, tiene los siguientes pasos:

â? la disposición de la primera semicarcasa en una posición predeterminada, â? la fijación del al menos un alma a un dispositivo de sujeción de alma, â? la disposición de adhesivo en la zona de unión entre la primera semicarcasa y el al menos un alma, 20

â? el movimiento del dispositivo de sujeción de alma con el al menos un alma fijada a este, en dirección hacia la primera semicarcasa, hasta una posición final en la que el adhesivo se fragua uniendo entre ellos el al menos un alma y la primera semicarcasa, siendo determinada la posición final por al menos un dispositivo de limitación de movimiento que limita el movimiento hacia la primera semicarcasa, de tal forma que el al menos un alma queda dispuesto de forma flotante a lo largo de toda su longitud a una distancia con respecto a la primera semicarcasa, â? la separación y retirada del dispositivo de sujeción de alma del al menos un alma, â? la disposición de adhesivo en la zona de unión entre la primera semicarcasa y el al menos un alma, 30

â? la disposición de la segunda semicarcasa en una posición predeterminada y la unión de la primera semicarcasa con la segunda semicarcasa.

La primera semicarcasa puede ser la carcasa inferior y la segunda semicarcasa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica, que presenta una primera semicarcasa (10) , una segunda semicarcasa (38) y al menos un alma (32) que se extiende en 5 el sentido longitudinal de la pala de rotor, con los siguientes pasos:

â? la disposición de la primera semicarcasa (10) en una posición predeterminada, â? la fijación del al menos un alma (32) a un dispositivo de sujeción de alma (26) , 10

â? la disposición de adhesivo (24) en la zona de unión entre la primera semicarcasa (10) y el al menos un alma (32) ,

â? el movimiento del dispositivo de sujeción de alma (26) con el al menos un alma (32) fijada a este, en dirección hacia la primera semicarcasa (10) , hasta una posición final en la que el adhesivo (24) se fragua uniendo entre ellos

el al menos un alma (32) y la primera semicarcasa (10) , siendo determinada la posición final por al menos un dispositivo de limitación de movimiento que limita el movimiento hacia la primera semicarcasa (10) , de tal forma que el al menos un alma (32) queda dispuesto de forma flotante a lo largo de toda su longitud a una distancia con respecto a la primera semicarcasa (10) , â? la separación y retirada del dispositivo de sujeción de alma (26) del al menos un alma (32) , â? la disposición de adhesivo en la zona de unión entre la primera semicarcasa (38) y el al menos un alma (32) , â? la disposición de la segunda semicarcasa (38) en una posición predeterminada y la unión de la primera 25 semicarcasa (10) con la segunda semicarcasa (38) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un dispositivo de limitación de movimiento está realizado como tope en el dispositivo de sujeción de alma (26) y actúa en conjunto con el borde de la primera semicarcasa (10) y/o con un dispositivo de alojamiento para la primera semicarcasa (10) que mantiene la primera semicarcasa (10) en su posición predefinida.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de sujeción de alma con el al menos un alma (32) fijada a este está dispuesto en una posición predefinida, a una distancia con respecto a la primera semicarcasa, antes de su movimiento a la posición final, y el movimiento del dispositivo de sujeción de alma se guía de tal forma que están predefinidos el sentido de movimiento y la situación angular relativa del al menos un alma (32) con respecto a la primera semicarcasa (10) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para el montaje de una pala de rotor que presenta varias almas (32) que se extienden en el sentido longitudinal, todas las almas (32) se fijan al dispositivo de sujeción de alma (26) , y mediante la fijación se predefine fijamente la posición de cada alma (32) con respecto al dispositivo de sujeción de alma (26) y con respecto a las demás semicarcasas (32) .

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fijación del al menos un alma (32) al dispositivo de sujeción de alma (26) se realiza con una multiplicidad de medios de alojamiento de 45 carga en el dispositivo de sujeción de alma (26) que actúan en conjunto con puntos de alojamiento de carga en el al menos un alma (32) , de manera que se consigue un posicionamiento predefinido del al menos una alma (32) con respecto al dispositivo de sujeción de alma (26) , presentando los medios de alojamiento de carga preferentemente un cono respectivamente que actúa en conjunto con un orificio cónico en uno de los puntos de alojamiento de carga, o viceversa. 50

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el movimiento del dispositivo de sujeción de alma (26) con el al menos un alma (32) fijada a este se realiza en dirección hacia la primera semicarcasa (10) con la ayuda de dispositivos de descenso (18) que descienden el dispositivo de sujeción de alma (26) con respecto a la primera semicarcasa (10) .

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el al menos un dispositivo de limitación de movimiento está realizado en los dispositivos de descenso (18) de tal forma que limita un trayecto de ajuste de los dispositivos de descenso (18) .

8. Procedimiento según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque los dispositivos de descenso (18) constituyen apoyos en los que se deposita el dispositivo de sujeción de alma (26) antes del descenso del dispositivo de sujeción de alma (26) con la ayuda de los dispositivos de descenso (18) .

9. Dispositivo para el montaje de una pala de rotor para una instalación de energía eólica, que presenta una primera semicarcasa (10) , una segunda semicarcasa (38) y al menos un alma (32) que se extiende en el sentido longitudinal de la pala de rotor, con â? un dispositivo de alojamiento para la primera semicarcasa (10) para alojar la primera semicarcasa (10) en una 10 posición predefinida, â? un dispositivo de sujeción de alma (26) que presenta un dispositivo de fijación con el que el al menos un alma (32) se puede fijar de forma amovible al dispositivo de sujeción de alma (26) , y â? un dispositivo de movimiento para mover el dispositivo de sujeción de alma (26) con el al menos un alma (32) fijada a este en dirección hacia el dispositivo de alojamiento para la primera semicarcasa (10) hasta una posición final, presentando el dispositivo al menos un dispositivo de limitación de movimiento con el que se puede limitar el movimiento hacia la posición final y predefinir la posición final.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de limitación de movimiento está realizado como tope en el dispositivo de sujeción de alma (26) y actúa en conjunto con el borde de la primera semicarcasa (10) y/o con el dispositivo de alojamiento para la primera semicarcasa (10) .

11. Dispositivo según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque el dispositivo de movimiento presenta una guía para definir el sentido de movimiento y la situación angular relativa del dispositivo de sujeción de alma (26) con respecto al alojamiento para la primera semicarcasa (10) .

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el al menos un dispositivo de limitación de movimiento está realizado como tope en la guía. 30

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el dispositivo de sujeción de alma (26) presenta dispositivos de fijación para dos o más almas (32) con los que las dos o más almas (32) pueden fijarse al dispositivo de sujeción de alma (26) en una posición y una situación angular predefinidas con respecto al dispositivo de sujeción de alma (26) y unas con respecto a otras.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el dispositivo de fijación presenta una multiplicidad de medios de alojamiento de carga realizados de tal forma que actúan en conjunto con puntos de alojamiento de carga en el al menos un alma (32) , de manera que se consigue un posicionamiento predefinido del al menos una alma (32) con respecto al dispositivo de sujeción de alma (26) , presentando los medios de alojamiento de carga preferentemente un cono respectivamente que está realizado de tal forma que puede actuar en conjunto con un orificio cónico en uno de los puntos de alojamiento de carga, o viceversa.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque el dispositivo de movimiento presenta una multiplicidad de dispositivos de descenso (18) que están dispuestos de tal forma que el 45 dispositivo de sujeción de alma (26) se puede descender con la ayuda de los dispositivos de descenso (18) con respecto al alojamiento para la primera semicarcasa (10) , presentando los dispositivos de descenso preferentemente un apoyo respectivamente, sobre el que se puede depositar un contrasoporte correspondiente en el dispositivo de sujeción de alma (26) , de manera que se consigue un posicionamiento predefinido del dispositivo de sujeción de alma (26) con respecto a los dispositivos de descenso (18) .