Procedimiento para la fabricación de una correa de pala de rotor.

Procedimiento para la fabricación de una correa (3a, 3b) reforzada por fibras de una pala de rotor (1)de una instalación de energía eólica,

compuesta de un material de fibras (15) preferentemente seco, en el que

- el material de fibras (15) se dispone o está dispuesto en un ahondamiento (11) de un molde (10) sobre una ayudade flujo (14),

- el ahondamiento (11) en el lado superior se estanqueiza o está estanqueizado contra el entorno exterior medianteun recubrimiento (17), sometiéndose o estando sometido a vacío el espacio interior (19) estanqueizado,

- en el lado superior del material de fibras (15), se aplica resina en al menos un punto sobre y/o en el material defibras (15), de modo que la resina aplicada sobre y/o en el material de fibras (15) fluye hasta la ayuda de flujo (14)dispuesta debajo del material de fibras (15) cuando está aplicado el vacío en el espacio interior (19).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09173751.

Solicitante: REpower Systems SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: UBERSEERING 10 22297 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: EYB,ENNO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C70/44 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 70/00 Conformación de materiales compuestos, es decir, materiales plásticos con refuerzos, cargas o partes preformadas, p. ej. inserciones (aspectos químicos C08, p. ej. C08J 5/00). › mediante presión isostática, p. ej. moldeo por diferencia de presión, con una bomba de vacío, en autoclave o con caucho expandible.
  • B29C70/54 B29C 70/00 […] › Elementos constitutivos, detalles o accesorios; Operaciones auxiliares.
  • B29L31/08 B29 […] › B29L SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE B29C, RELATIVO A OBJETOS PARTICULARES.B29L 31/00 Otros objetos particulares. › Paletas para rotores, estatores, ventiladores, turbinas o similares, p. ej. hélices.

PDF original: ES-2391498_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de una correa de pala de rotor

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una correa reforzada por fibras de una pala de rotor de una instalación de energía eólica, compuesta de un material de fibras preferentemente seco.

Se conoce que las palas de rotor de instalaciones de energía eólica presentan una carcasa, presentando la carcasa correas dispuestas por pares en lados opuestos, estando previstas almas entre las correas, de modo que la sección

transversal de perfil de las cáscaras está reforzada contra la flexión en el sentido de batido. En particular, las correas se componen de plásticos reforzados por fibras en el sentido longitudinal. La carcasa muy ligera de este tipo de palas de rotor presenta sólo una baja rigidez intrínseca y por ello está reforzada por las correas unidas por laminado que se extienden por la longitud sustancial de la pala de rotor y que están realizadas con fibras que se extienden en el sentido longitudinal para recibir tales fuerzas de tracción y de presión.

Las fuerzas de flexión en la pala de rotor se producen especialmente por solicitación por cargas de viento en el sentido de batido, es decir en el sentido perpendicular con respecto al plano de rotación de la pala. Una pala de rotor se flexiona en cualquier punto preferentemente en el sentido perpendicular con respecto a su cuerda de perfil, es decir, la línea que se extiende en un plano de sección transversal situado transversalmente con respecto a la

extensión longitudinal de la pala de rotor, desde el borde de ataque redondeado hasta el extremo trasero que finaliza de forma delgada.

Las correas principales de la pala de rotor están dispuestas en lados opuestos simétricamente con respecto a la cuerda de perfil y apoyadas con almas situadas entre dichas cuerdas y realizadas con paredes de extensión

longitudinal. Por lo tanto, forman un tubo de perfil de soporte reforzado con una alta rigidez a la flexión en el sentido transversal con respecto a la cuerda de perfil de la pala de rotor. Además, pueden estar dispuestas también correas secundarias en el borde de ataque y/o en el canto trasero del perfil.

La rigidez a la flexión en el sentido de batido es de importancia esencial para las palas de rotor. De esta forma, se

evita entre otras cosas que una pala de rotor pueda golpear contra la torre de la instalación de energía eólica en caso de grandes cargas. Además, hay que lograr que la resistencia a la flexión de la pala de rotor sea tan elevada que durante los números de revoluciones del rotor que se producen durante el funcionamiento no se active la frecuencia propia de la pala de rotor que sustancialmente depende proporcionalmente de la rigidez y, viceversa, proporcionalmente de la rigidez y, viceversa, proporcionalmente de la masa.

Además, se conoce que, habitualmente, las palas de rotor presentan correas con refuerzo por fibras de vidrio o por fibras de carbono. El refuerzo de fibras de carbono es económico, pero tiene una baja rigidez y un alto peso en comparación con el refuerzo por fibras de carbono.

Además, en el estado de la técnica se conoce el modo de fabricar las correas reforzadas por fibras de vidrio de palas de rotor usando procedimientos de infusión de resina.

Además, por el documento DE10013409C1 se conoce un procedimiento para fabricar componentes de plástico reforzados por fibras de vidrio, compuestos de productos semiacabados secos de compuestos de fibras mediante un 45 procedimiento de inyección para inyección de material de matriz. Además, el documento DE60216108C2 da a conocer un procedimiento para formar estructuras de plástico reforzadas por fibras.

Además, el documento WO-A-2007/038930 da a conocer un procedimiento para fabricar un producto reforzado por fibras usando el procedimiento de infusión de resina (RTM, Resin Transfer Molding) .

50 Por el documento US-A-2007/0090562 da a conocer un procedimiento de infusión de resina, pasando la resina primero por una ayuda de flujo antes de llegar al refuerzo por fibras.

Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento para 55 fabricar una correa de una pala de rotor o una correa, con el que la correa acabada se pueda fabricar fácilmente y según el que la correa debe tener bordes definidos.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para fabricar una correa reforzada por fibras de una pala de rotor de una instalación de energía eólica de un material de fibras preferentemente seco, en el cual - el material de fibras se dispone o está dispuesto en un ahondamiento de un molde sobre una ayuda de flujo,

- el ahondamiento en el lado superior se estanqueiza o está estanqueizado contra el entorno exterior mediante un 5 recubrimiento, sometiéndose o estando sometido a vacío el espacio interior estanqueizado,

- en el lado superior del material de fibras, se aplica resina en al menos un punto sobre y/o en el material de fibras, de modo que la resina aplicada sobre y/o en el material de fibras fluye hasta la ayuda de flujo dispuesta debajo del material de fibras cuando está aplicado el vacío en el espacio interior.

La invención está basada en la idea de que no existe ningún contacto entre el bebedero de resina en el lado superior del material de fibras que preferentemente está formado por fibras sinfín (roving) o formaciones de fibras unidireccionales, y el medio de distribución configurado como ayuda de flujo por debajo del material de fibras, de modo que el material de fibras se infunde desde abajo a través de la ayuda de flujo situada en el lado inferior, siendo

tan alta la velocidad de flujo de la resina tras la emisión hacia abajo en la dirección de la ayuda de flujo, que la resina emitida fluye hacia abajo hasta la ayuda de flujo y no directamente a los puntos de succión para el vacío, dispuestos al lado del punto de emisión de la resina.

La disposición se configura de forma geométrica con respecto a ello, de tal forma que la resistencia al flujo por el

material de fibras hacia la ayuda de flujo es claramente menor que hacia los puntos de succión dispuestos lateralmente, por ejemplo de tal forma que la distancia lateral de los puntos de succión con respecto al punto de inyección se elige o es más grande que la distancia entre el punto de inyección y la ayuda de flujo. De esta forma, queda garantizado que el recorrido de la resina desde el punto de inyección hacia abajo está formado por el material de fibras. A continuación, la resina recibida en la ayuda de flujo se conduce a lo largo y a lo ancho, es decir hacia

fuera, haciendo que debido a la depresión realizada en el espacio interior, la resina distribuida impregna el material de fibras desde abajo hacia arriba.

Por el medio distribuidor o la ayuda de flujo debajo del material de fibras o de la correa, la resina es más rápida abajo en el recorrido hacia los bordes, que arriba, por lo que queda garantizado que las capas de correa inferiores

del material de fibras se inyectan por todo el ancho antes de que la resina llega al punto de vacío. Por lo tanto, la resina se distribuye de forma relativamente rápida por el medio de flujo inferior por todo el ancho y, a continuación, pasa desde abajo hacia arriba por el material de correa compuesto por las fibras de refuerzo, por lo que también la o las zonas marginales del material de fibras en las zonas exteriores o en las zonas de canto lisas quedan impregnadas por la resina. En el punto del lado superior del material de fibras, en el que se retira el vacío del

espacio interior, preferentemente, el material de fibras está cubierto por una membrana permeable al gas y al aire, preferentemente microporoso o semipermeable, por lo que el gas y el aire atraviesan la membrana y, al mismo tiempo, la resina es retenida por la membrana y permanece en el material de fibras.

Una gran ventaja consiste en una configuración muy sencilla del molde que no presenta o no tiene que presentar

canales para resina ni canales para vacío. Mediante la ayuda de flujo dispuesta unilateralmente en el lado inferior del material de fibras, la resina se conduce desde el punto de recepción en el que la resina introducida en el punto de inyección de resina se emite a la ayuda... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de una correa (3a, 3b) reforzada por fibras de una pala de rotor (1)

de una instalación de energía eólica, compuesta de un material de fibras (15) preferentemente seco, en el que 5

- el material de fibras (15) se dispone o está dispuesto en un ahondamiento (11) de un molde (10) sobre una ayuda de flujo (14) ,

- el ahondamiento (11) en el lado superior se estanqueiza o está estanqueizado contra el entorno exterior mediante 10 un recubrimiento (17) , sometiéndose o estando sometido a vacío el espacio interior (19) estanqueizado,

- en el lado superior del material de fibras (15) , se aplica resina en al menos un punto sobre y/o en el material de fibras (15) , de modo que la resina aplicada sobre y/o en el material de fibras (15) fluye hasta la ayuda de flujo (14) dispuesta debajo del material de fibras (15) cuando está aplicado el vacío en el espacio interior (19) .

2. Procedimiento para la fabricación de una correa (3a, 3b) reforzada por fibras de una pala de rotor (1) de una instalación de energía eólica, compuesta de un material de fibras (15) preferentemente seco, en el que

- al menos unilateralmente se dispone una ayuda de flujo (14) en el material de fibras (15) , y 20

- la resina se aplica sobre o en el material de fibras (15) en al menos uno o varios puntos de introducción de resina dispuestos en un lado del material de fibras (15) o en el lado de éste que está opuesto a la ayuda de flujo (14) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el material de fibras (15)

preferentemente seco se somete a un vacío mediante al menos uno o varios dispositivos de succión al vacío dispuesto en el lado del material de fibras (15) , opuesto a la ayuda de flujo (14) .

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el vacío se aplica

en el espacio interior (19) a través de al menos una membrana (21) semipermeable en o dentro del recubrimiento 30 (17) .

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la resina se aplica a través de uno o varios canales (27) realizados en el material de fibras (15) , de tal forma que a través del o de los canales (27) , la resina se conduce hasta la ayuda de flujo (14) .

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la resina se distribuye hacia el lado mediante una ayuda de flujo (14) situada en el lado inferior, de tal forma que la o las zonas marginales del material de fibras (15) quedan impregnadas de resina.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se aplica resina, a través de un bebedero de resina (16) , sobre y/o en el material de fibras (15) , al lado de al menos un punto de succión situado a una distancia del bebedero de resina (15) , preferentemente configurado con una membrana (21) semipermeable respectivamente, en el mismo lado del bebedero de resina (16) , y especialmente la resina aplicada sobre y/o en el material de fibras (15) fluye hacia la ayuda de flujo (14) dispuesta debajo del material de fibras (15)

45 estando aplicado el vacío, y a continuación, se distribuye en la dirección del al menos un punto de succión, de forma que el material de fibras (15) queda impregnado de resina en la zona entre el bebedero de resina (16) y el al menos un punto de succión.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque entre dos puntos

50 de succión configurados preferentemente con membranas (21) respectivamente semipermeables se aplica resina sobre y/o en el material de fibras (15) , a través de un bebedero de resina (16) .


 

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