Acabado superficial de palas de rotor para turbinas eólicas.

Un procedimiento para el tratamiento superficial de una pala de rotor (1,

51) para una turbina eólica,comprendiendo la pala de rotor un borde de ataque (54) y un borde de salida (55) que separan unas superficiessustancialmente opuestas primera y segunda (56, 57) de dicha pala de rotor, comprendiendo el procedimiento lasetapas de:

• proporcionar una pala de rotor y soportar dicha pala de rotor al menos por un extremo de raíz y en una posicióndistal a lo largo de un eje longitudinal de la pala de rotor, en el que se dispone un elemento de soporte (5) en elextremo de raíz para impedir el giro de la pala de rotor alrededor del eje longitudinal de la pala de rotor,

• proporcionar un primer dispositivo de tratamiento superficial (11, 24, 52) dispuesto de modo movible, adaptadopara proporcionar un tratamiento superficial de la primera superficie de la pala de rotor, y

• proporcionar un segundo dispositivo de tratamiento superficial (11, 25, 53) dispuesto de modo movible,adaptado para proporcionar un tratamiento superficial de la segunda superficie del objeto,

y estando caracterizado porque los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo se mueven endirecciones opuestas y hacia los bordes de ataque y de salida, respectivamente, durante el tratamiento superficialde las superficies primera y segunda de la pala de rotor.

Acabado superficial de palas de rotor para turbinas eólicas Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para el acabado superficial, tal como desbastado, pulido o chorreo, de palas de rotor para turbinas eólicas. Mediante el uso del procedimiento de acuerdo con la presente invención el tiempo necesario para tratar una pala de rotor se puede reducir significativamente. Además de esto, los procedimientos de desbastado, pulido, chorro de arena o chorro de vidrio se vuelven más uniformes a lo largo de la superficie de la pala de rotor. Finalmente, los costes asociados con el desbastado, pulido, chorro de arena o chorro de vidrio de palas de rotor se reducen significativamente si se utiliza el procedimiento de acuerdo con la presente invención.

Antecedentes de la invención En la literatura de patentes se han sugerido diversas disposiciones para tratar simultáneamente ambos lados de las palas del rotor.

Por ejemplo, el documento EP 1 517 033 A1 divulga un aparato para limpiar objetos alargados, tales como palas de rotor. El aparato del documento EP 1 517 033 A comprende dos dispositivos de cepillo principales separados entre los cuales se define una zona de lavado. Cada dispositivo de cepillo tiene una forma sustancialmente cilíndrica con un eje longitudinal y es giratorio alrededor de dicho eje longitudinal. Cada dispositivo de cepillo está unido al menos en uno de sus extremos a un bastidor intermedio. Una de las uniones comprende un medio de articulación que permite que el dispositivo de cepillo pivote con el fin de facilitar el acceso a la zona de lavado.

El documento WO 03/048569 divulga un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un aparato para tratar una superficie de una pala de rotor montada en una turbina eólica. El aparato sugerido en el documento WO 03/048569 está adaptado para desplazarse con relación a la superficie de la pala de rotor que se va a tratar. De acuerdo con el documento WO 03/048569 se pueden llevar a cabo diversas formas de tratamiento, tales como lavado, acabado y sellado, de una pala de rotor montada en una turbina eólica.

El documento EP 1 517 033 A se refiere sólo a la limpieza o lavado de objetos alargados, tales como palas de rotor para turbinas eólicas. El documento WO 03/04569, además del lavado, se refiere a otros tipos de tratamientos de palas de rotor. Estos otros tipos de tratamientos podrían ser acabado, pintado y sellado. Sin embargo, el documento WO 03/04569 sólo se refiere al tratamiento de palas de rotor ya montadas en una turbina eólica. Así pues, el documento WO 03/04569 sólo se refiere a aspectos de mantenimiento de palas de rotor ya montadas en turbinas eólicas.

Así pues, ninguna de las solicitudes de patente anteriormente mencionadas se refiere a la fabricación de palas de rotor, ya que tanto el documento EP 1 517 033 A como el WO 03/04569 se refieren al mantenimiento y/o reparación de palas de rotor ya montadas.

Uno de los procedimientos que más tiempo consume en relación con la fabricación de palas de rotor es el relativo al tratamiento superficial de palas de rotor previo al pintado de las palas del rotor. La razón de esto es que se tiene que asegurar que las superficies de las palas del rotor son lisas, asegurando así que se satisfacen las propiedades aerodinámicas deseadas de las palas de rotor. Además, debido a consideraciones relativas al ruido generado por las turbinas eólicas, es de gran importancia que las superficies de las palas de rotor sean lisas.

En el campo de la fabricación de palas de rotor está aceptado generalmente que el tratamiento superficial de palas de rotor previo al pintado se lleva a cabo como un procedimiento de desbastado manual, en el que un dispositivo de desbastado se mueve manualmente a lo largo de las superficies de la pala de rotor. Como se expuso anteriormente, este es un procedimiento que consume mucho tiempo. Por ejemplo, una persona puede emplear entre 15 y 20 horas para desbastar ambas superficies de una pala de rotor de 44 metros de largo. Otra desventaja relativa al desbastado manual de palas de rotor es la ausencia de uniformidad en el procedimiento de desbastado.

Por lo tanto, existe una necesidad de optimizar los tratamientos de las superficies de palas de rotor de turbinas eólicas, y al mismo tiempo reducir el tiempo necesario para tratar palas de rotor.

Así pues, se puede ver como un objetivo de la presente invención satisfacer las necesidades anteriormente mencionadas.

Sumario de la invención El objetivo anteriormente mencionado se satisface al proporcionar, en un primer aspecto, un procedimiento para el

tratamiento superficial de una pala de rotor para una turbina eólica, comprendiendo la pala de rotor un borde de ataque y un borde de salida que separan unas superficies primera y segunda sustancialmente opuestas de dicha pala de rotor, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

! proporcionar una pala de rotor y soportar dicha pala de rotor al menos por un extremo de raíz y en una posición distal a lo largo de un eje longitudinal de la pala de rotor, en el que se dispone un elemento de soporte en el

extremo de raíz para impedir el giro de la pala de rotor alrededor del eje longitudinal de la pala de rotor,

! proporcionar un primer dispositivo de tratamiento superficial dispuesto de modo movible, adaptado para proporcionar un tratamiento superficial de la primera superficie de la pala de rotor, y

! proporcionar un segundo dispositivo de tratamiento superficial dispuesto de modo movible, adaptado para proporcionar un tratamiento superficial de la segunda superficie del objeto,

en el que los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo se mueven en direcciones opuestas y hacia los bordes de ataque y de salida, respectivamente, durante el tratamiento superficial de las superficies primera y segunda de la pala de rotor.

Las superficies primera y segunda de la pala de rotor pueden ser superficies doblemente curvadas, lo cual se quiere decir que las superficies de la pala de rotor que se van a tratar se curvan en dos direcciones mutuamente perpendiculares. Tales perfiles de superficie doblemente curvada pueden ser necesarios con el fin de satisfacer requisitos aerodinámicos predeterminados.

De acuerdo con el procedimiento de la presente invención, el primer dispositivo de tratamiento superficial puede ser movido desde el borde de salida hasta el borde de ataque durante el tratamiento superficial de la primera superficie. Simultáneamente, el segundo dispositivo de tratamiento superficial puede ser movido desde el borde de ataque hasta el borde de salida durante el tratamiento superficial de la segunda superficie. Así pues, los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo son movidos en direcciones opuestas durante el tratamiento de la pala de rotor.

Durante el tratamiento, la pala de rotor puede estar soportada de tal modo que el borde de ataque o el borde de salida definan un borde superior de la pala de rotor. Así pues, los bordes de ataque y de salida definen un eje orientado esencialmente en vertical.

Los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo pueden ser movidos a lo largo de las superficies respectivas de las palas del rotor, y entre los bordes de ataque y de salida, a una velocidad sustancialmente constante. La velocidad del primer dispositivo de tratamiento superficial puede ser la misma que la velocidad del segundo dispositivo de tratamiento superficial.

Las fuerzas proporcionadas por los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo y que actúan sobre la pala de rotor durante el tratamiento superficial pueden estar equilibradas de modo que se pueda evitar esencialmente la flexión de la pala de rotor a lo largo de su eje longitudinal. Además, al equilibrar las fuerzas experimentadas por la pala de rotor, se evitan cargas de torsión innecesarias sobre la pala de rotor.

El primer dispositivo de tratamiento superficial puede estar dispuesto en un primer brazo movible que está conectado funcionalmente con una estructura de bastidor adaptada para realizar un movimiento relativo a lo largo del eje longitudinal de la pala de rotor. El primer brazo movible puede ser movible en direcciones sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal de la pala de rotor, por lo que se permite que el primer dispositivo de tratamiento superficial trate la primera superficie de la pala de rotor. El segundo dispositivo de tratamiento superficial puede estar dispuesto en un segundo brazo movible que está conectado funcionalmente con la estructura de bastidor, siendo movible el segundo brazo movible en direcciones sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal de la pala de rotor, por... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para el tratamiento superficial de una pala de rotor (1, 51) para una turbina eólica, comprendiendo la pala de rotor un borde de ataque (54) y un borde de salida (55) que separan unas superficies sustancialmente opuestas primera y segunda (56, 57) de dicha pala de rotor, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

! proporcionar una pala de rotor y soportar dicha pala de rotor al menos por un extremo de raíz y en una posición distal a lo largo de un eje longitudinal de la pala de rotor, en el que se dispone un elemento de soporte (5) en el extremo de raíz para impedir el giro de la pala de rotor alrededor del eje longitudinal de la pala de rotor,

! proporcionar un primer dispositivo de tratamiento superficial (11, 24, 52) dispuesto de modo movible, adaptado para proporcionar un tratamiento superficial de la primera superficie de la pala de rotor, y

! proporcionar un segundo dispositivo de tratamiento superficial (11, 25, 53) dispuesto de modo movible, adaptado para proporcionar un tratamiento superficial de la segunda superficie del objeto,

y estando caracterizado porque los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo se mueven en direcciones opuestas y hacia los bordes de ataque y de salida, respectivamente, durante el tratamiento superficial de las superficies primera y segunda de la pala de rotor.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer dispositivo de tratamiento superficial (24, 52) se mueve desde el borde de salida hasta el borde de ataque durante el tratamiento superficial de la primera superficie (56) , mientras que el segundo dispositivo de tratamiento superficial (25, 53) se mueve desde el borde de ataque hasta el borde de salida durante el tratamiento superficial de la segunda superficie (57) .

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la pala de rotor (1, 51) está soportada, durante el tratamiento, de tal modo que el borde de ataque o el borde de salida definen un borde superior de la pala de rotor.

4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo son movidos entre los bordes de ataque (54) y de salida (55) a una velocidad sustancialmente constante.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que las fuerzas proporcionadas por los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo y que actúan sobre la pala de rotor (1, 51) durante el tratamiento superficial están equilibradas de modo que se evita esencialmente la flexión de la pala de rotor a lo largo de su eje longitudinal.

6. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el primer dispositivo de tratamiento superficial (24) está dispuesto en un primer brazo movible (23) que está conectado funcionalmente con una estructura de bastidor (8) adaptada para realizar un movimiento relativo a lo largo del eje longitudinal de la pala de rotor, siendo movible el primer brazo movible en direcciones sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal de la pala de rotor, por lo que se permite que el primer dispositivo de tratamiento superficial trate la primera superficie de la pala de rotor, y en el que el segundo dispositivo de tratamiento superficial (25) está dispuesto en un segundo brazo movible (23) que está conectado funcionalmente con la estructura de bastidor, siendo movible el segundo brazo movible en direcciones sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal de la pala de rotor, por lo que se permite que el segundo dispositivo de tratamiento superficial trate la segunda superficie de la pala de rotor.

7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo comprenden dispositivos de desbastado primero y segundo (11, 24, 25, 52, 53) respectivamente.

8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo (11, 24, 25, 52, 53) comprenden dispositivos respectivos para pulido, chorro de arena, chorro de vidrio, u otro tratamiento físico con un agente abrasivo, con el fin de proporcionar un acabado superficial al menos a una parte de la pala de rotor.

9. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo (11, 24, 25, 52, 53) están dispuestos de modo pivotante.

10. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo comprende una disposición distanciadora (44, 45, 48) adaptada para apoyar sobre las superficies primera o segunda durante el tratamiento de la pala de rotor.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que cada disposición distanciadora comprende un primer y un segundo conjunto de ruedas (47, 50) montadas de modo giratorio.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el primer conjunto de ruedas está dispuesto sobre una porción curvada (49) de una primera montura, y en el que el segundo conjunto de ruedas está dispuesto sobre una porción curvada (49) de una segunda montura.

13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de proporcionar una disposición de retirada de polvo (39, 40, 41, 43) adaptada para conducir polvo fuera de los dispositivos de tratamiento superficial primero y segundo.