MECANISMO Y MÉTODO DE UNIÓN ENTRE INSERTOS.

MECANISMO Y MÉTODO DE UNiÓN ENTRE INSERTOS. Objeto de la invención. 5 La invención describe un mecanismo y un método de unión entre dos insertos de pala de aerogenerador, que presentan las características descritas según el preámbulo de la reivindicación primera. 10 Antecedentes de la invención. 15 Las palas eólicas se unen típicamente al buje del aerogenerador mediante una unión mecánica multipunto pretensada con tornillos tensionados. De igual forma, las palas divididas en varios módulos se pueden montar con uniones mecánicas entre piezas metálicas denominadas insertos. La función básica de los elementos de unión de la raíz de pala y de los elementos de unión intermedia es transferir las cargas de tracción y lo compresión que se transmiten desde los laminados de la pala. 2 O 25 El estado de la técnica más cercano corresponde a la patente EP 18789155 donde se presentan insertos metálicos alojados axialmente dentro de las paredes de los módulos de pala, siendo la pared un laminado de material compuesto en el que existen una serie de orificios. La unión estructural entre el material compuesto y los insertos se realiza mediante medios químicos (adhesivo) y se define como unión a simple cortadura ya que cada cara del inserto está en contacto con una de las caras del orificio en el material compuesto. 3 O 35 Ahora bien, la transferencia de las cargas de tracción y/o compresión que se originan en los laminados de la pala como consecuencia de las cargas provocadas en la pala por la acción del viento son muy grandes. Este problema podría solucionarse reforzando con más fibra y grandes insertos las paredes de los módulos, pero estos excesos de peso en las palas aumentan las cargas en el aerogenerador de forma inadmisible. Descripción de la invención. 5 Para lograr una transferencia adecuada de las cargas se define un inserto específico que se dispone de tal forma en el laminado de la pala que forma una unión a doble cortadura. 10 El inserto está formado por dos partes definidas, la cabeza y el cuerpo, estando la cabeza concebida para el atornillado del inserto a otra estructura (por ejemplo, el rodamiento del buje del aerogenerador u otro inserto correspondiente a otro módulo de pala) , mientras que el cuerpo comprende una zona cilíndrica o cónica con una cavidad interna cónica para la unión química del inserto al laminado. 15 2 O La unión entre el inserto y el laminado presenta dos alternativas: -en una primera, el inserto se une al laminado mediante medios químicos (adhesivo) , dentro de una cavidad mecanizada en el laminado ya curado -en una segunda, el inserto se embebe en el laminado, junto con una pieza interior, durante el proceso de laminación. Durante el proceso de curado del laminado, la resina del material compuesto une de forma química el laminado al inserto. 25 La cabeza del inserto por su parte presenta dos alternativas en función del inserto del que se trate, un inserto para unión de piezas intermedias de la pala o un inserto de raíz de pala; 3 O -en la primera alternativa el inserto determina una cabeza de herraje con un agujero pasante -en la segunda alternativa la cabeza del inserto se encuentra completamente laminada y determina una zona interna roscada. 35 Es un objeto de la invención un mecanismo y un_método de unión de insertos idénticos de dos estructuras del tipo descrito en la primera alternativa, mediante un elemento auxiliar que determina al menos un

agujero pasante sin rosca y que aloja la cabeza de amarre de los pernos de

apriete de ambos insertos de las estructuras. 5 Breve descripción de los dibujos. Con el fin de explicar el mecanismo y el método de unión entre insertos, se acompañan las siguientes figuras: 10 Las figuras 1 y 2 muestran dos realizaciones de la cabeza de un inserto objeto de la invención en función de su área de implementación en la pala. La figura 3 muestra la unión entre dos insertos de diferentes estructuras según la realización de la figura 1. 15 La figura 4 muestra una sección de la unión entre dos insertos mostrando el herraje, el inserto y el perno según la realización de la figura 1. 20 La figura 5 muestra una realización de una herramienta de apriete en relación con la realización de la figura 1. Descripción de una realización preferencial. 25 La presente invención está relacionada con las palas cuyos laminados principales (los situados en las zonas centrales de las partes superior e inferior del perfil aerodinámico) están fabricadas en laminado sólido y describe un inserto de pala cuyas características permiten su implementación en la pala mediante una unión a doble cortadura. 3 O 35 En una realización preferente el inserto de pala, objeto de la invención, se encuentra completamente embebido en el laminado, ver figura 1, Y consta de dos partes diferenciadas; cabeza (2) y cuerpo (3) , estando la cabeza (2) concebida para el atornillado, mediante elementos de fijación (9) , del inserto a otra estructura (1', 2', 3') . En función de las características de la unión a realizar (si va a ser implementado como inserto de raíz de pala o como inserto de unión de partes intermedias) la cabeza (2) de dicho inserto varía, ya que si el inserto va a unirse a una brida (unión de raíz de pala) dicha cabeza (2) determina 5 una zona interna roscada y se encuentra embebida en el laminado (1) de la pala y si el inserto va a unirse a un inserto idéntico de otra estructura, determina una cabeza (2) de herraje provista de un agujero pasante que no se encuentra embebida en el laminado (1) (ver figuras 1 y 2 respectivamente) . 10 Tal y como se muestra en la figura 3, otra alternativa para unir el inserto a un inserto idéntico de otra estructura (1', 2', 3') , prevé la introducción de un mecanismo de unión que comprende un herraje auxiliar (10) que determina al menos un agujero pasante (11) sin rosca y que aloja la cabeza de amarre 15 (12) de los pernos (9, 9') de apriete de ambos insertos de las estructuras (1, 2, 3; 1', 2', 3') . Dichos pernos (9, 9') determinan una rosca interna "a izquierdas" (13) , una rosca externa "a derechas" (14) y una cabeza de amarre (12) en el extremo 20 del perno (9, 9') . A continuación de la cabeza de amarre (12) se dispone una tuerca (15) que determina sobre el mencionado perno (9) una rosca "a derechas", tal y como se muestra en la figura 4. Entre la tuerca (15) y el herraje auxiliar (10) se dispone una arandela (20) . 25 El proceso de apriete se basa en ejercer un par sobre la superficie externa de la tuerca (15) que sea reaccionado en la cabeza de amarre (12) del perno (9) . Cuando se aplica el par, si las dos roscas (13, 14) del perno (9) están apropiadamente lubricadas, no se producirá desplazamiento relativo entre la cabeza (2) , el herraje auxiliar (10) Y la tuerca (15) . Como consecuencia del 3 O par aplicado, el perno (9) avanza en un sentido en la rosca de la cabeza (2) y en el opuesto en la rosca de la tuerca (15) , lo que resulta en una pretensión del perno (9) . Para realizar el apriete según esta realización preferencial, se utiliza una 35 herramienta como la mostrada en la figura 5. Dicha herramienta se

encuentra preferentemente formada por dos partes diferenciadas; una llave fija (16) que soporta la tuerca (15) durante el apriete y una llave activa (17) formada por una pista fija (18) , que está unida solidariamente a la llave fija (16) , y una pista móvil (tipo carraca) (19) , que aplica el par a la cabeza de amarre (12) del perno (9) .

5 10 1.Mecanismo de unión entre insertos de pala acoplados en el laminado sólido situado en la zona central de la parte superior e inferior del perfil aerodinámico de una pala, caracterizado porque cada inserto completamente embebido en el laminado (1) comprende un cuerpo (3) y una cabeza (2) para el atornillado del inserto a otra estructura (1', 2', 3') , incorporando dicho mecanismo de unión un herraje auxiliar (10) que determina al menos un agujero pasante (11) sin rosca y al menos un perno de apriete (9, 9') por cada estructura a unir. 15 2. Mecanismo de unión entre insertos de pala, según la primera reivindicación, caracterizado porque el perno de apriete (9) determina una rosca interna "a izquierdas" (13) , una rosca externa "a derechas" (14) y una cabeza de amarre (12) en el extremo del perno (9) alrededor del cual se rosca una tuerca (15) . 2 O 3. Mecanismo de unión entre insertos de pala, según la segunda reivindicación, caracterizado porque la tuerca (15) a roscar en el perno (9) del inserto, presenta una rosca "a derechas". 25 4. Método de unión entre insertos de pala que usa el mecanismo de unión de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para el apriete de los pernos (9, 9') se ejerce un par sobre la superficie externa de la tuerca (15) reaccionando en la cabeza de amarre (12) del perno sin que se produzca desplazamiento relativo entre la cabeza (2) , el herraje auxiliar (10) Y la tuerca (15) .