Procedimiento de reparación de un elemento de pala de rotor.

Procedimiento de reparación para un elemento de pala de rotor de una instalación de energía eólica,

que comprende las siguientes etapas sucesivas:

a) puesta a disposición de un material de fibras en un elemento de pala de rotor,

b) el material de fibras se cubre con una lámina superficial,

c) el material de fibras cubierto con la lámina superficial se provee opcionalmente de un cuerpo de conformación, y

d) aspiración de gas del material de fibras,

e) solicitación del material de fibras con una resina endurecible, y

f) reacción de la resina endurecible con la lámina superficial.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/054835.

Solicitante: Wobben Properties GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dreekamp 5 26605 Aurich ALEMANIA.

Inventor/es: MUSCHKE,SVEN, LINK,TORSTEN.

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.
  • F03D1/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.F03D 1/00 Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00). › Rotores.

PDF original: ES-2441878_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de reparación de un elemento de pala de rotor

La presente invención se refiere a un procedimiento de reparación de un elemento de pala de rotor de una instalación de energía eólica.

Las palas de rotor para instalaciones de energía eólica se conocen desde hace mucho tiempo y están descritas por ejemplo en los documentos DE 102004007487 A1 y DE 10319246 A1. En su servicio están expuestas a cargas elevadas por la presión del viento, la erosión, variaciones de la temperatura, radiación ultravioleta así como precipitaciones. Al mismo tiempo, no obstante, las palas de rotor deben ser lo más ligeras posibles, para mantener lo más reducidas posibles las cargas por flexión que actúan sobre un cubo de pala de rotor eventualmente existente, así como los cojinetes correspondientes y la torre de la instalación de energía eólica. Ha resultado ser recomendable fabricar las palas de rotor a partir de elementos individuales y de unir estos elementos formando una pala de rotor a modo de una cámara hueca. Como elementos de pala de rotor se usan habitualmente un lado de presión de la pala de rotor, un lado de aspiración de la pala de rotor y una o varias almas de unión para unir y reforzar el lado de presión y el lado de aspiración de la pala de rotor. También ha dado buenos resultados en la práctica realizar el lado de presión y el lado de aspiración de la pala de rotor en una pieza y disponer ya en esta fabricación almas en los puntos necesarios.

Las palas de rotor y los elementos de pala de rotor se fabrican habitualmente en un procedimiento de conformación, en el que se insertan materiales de fibras y/o materiales para el núcleo, en particular madera de balsa, en un molde para un elemento de pala de rotor y se solicitan con una resina que endurece para formar un material compuesto resistente en el sentido arriba indicado. Es recomendable usar la resina como resina de infusión en un procedimiento de infusión al vacío. Los procedimientos de fabricación para los elementos compuestos de este tipo están descritos, por ejemplo, en el documento 10344379 A1, cuyo contenido queda incluido completamente en esta descripción por vía de remisión. En un procedimiento de infusión de este tipo se introduce en primer lugar un agente desmoldeador en un molde de fabricación, por ejemplo una lámina de desmoldeo o un desmoldeador. A continuación, se colocan los materiales de fibras encima, por ejemplo capas de fibras de vidrio y se cubren con una lámina de vacío. La lámina de vacío se estanqueiza a lo largo de los bordes del molde de fabricación. Mediante aspiración de aire del material de fibras se genera una depresión entre la lámina de vacío y el molde de fabricación, denominada en parte también “vacío”. Al mismo tiempo se aspira una resina de infusión endurecible de una reserva a la zona solicitada con depresión, para impregnar el material de fibras y ser distribuida uniformemente en el mismo. Hay que procurar en particular que el material de fibras quede impregnado lo más completamente posible, para evitar inclusiones de gas y microporos que reducen la estabilidad. Habitualmente se intenta favorecer mediante varias alimentaciones de la resina de infusión endurecible una impregnación uniforme del material de fibras con la resina de infusión. La resina de infusión endurecible se somete aún en el molde de fabricación a una reacción de endurecimiento para unirse con el material de fibras formando un elemento compuesto sólido. De forma opcional, el elemento compuesto puede seguir endureciendo una vez retirado del molde de fabricación.

El inconveniente de los procedimientos de conformación conocidos como el que se ha descrito anteriormente es que para el desmoldeo han de tomarse medidas especiales, para impedir una adherencia del elemento compuesto endurecido al molde o para permitir una separación del elemento compuesto del molde sin que sufra daños importantes la superficie del elemento compuesto moldeado. Anteriormente a la presente invención, para ello deben usarse por ejemplo recubrimientos de desmoldeo de los moldes usados y/o los moldes deben recubrirse antes de introducir el material de fibras con una lámina de desmoldeo o similares, que debía separarse del elemento compuesto moldeado después del moldeo y que debía ser eliminada. Las láminas de desmoldeo y su uso están descritos por ejemplo en el manual “Faserverbundbauweisen: Fertigungsverfahren mit duroplastischer Matrix”, editorial Springer, 1999, bajo la palabra clave “Trennfolien”. Además, se necesitan láminas como láminas de vacío. Estas láminas cubren el material de fibras e impiden la entrada de aire durante la infusión con la resina que endurece. Las láminas de vacío también deben retirarse tras la infusión de la pala de rotor o del elemento de pala de rotor. Además, un elemento compuesto fabricado en un procedimiento de infusión al vacío presenta microporos en su superficie en su interior. En particular, los microporos en la superficie de una pala de rotor o de un elemento de pala de rotor son poco favorables, puesto que generan irregularidades que pueden formar puntos de ataque para influencias atmosféricas y que reducen, por lo tanto, la durabilidad de la superficie. De forma similar, los microporos en el interior de un elemento de pala de rotor o de una pala de rotor pueden reducir la durabilidad y/o estabilidad de la pala de rotor o del elemento de pala de rotor. Por lo tanto, en muchos casos es necesario cerrar los microporos mediante una masilla tapaporos, antes de endurecer completamente la resina de infusión endurecible. En muchos casos, también es necesario repasar la superficie para cerrar los microporos allí dispuestos.

Para obtener una superficie lo más duradera posible y resistente a influencias atmosféricas y erosión, se ha intentado usar una capa superficial con un procedimiento de recubrimiento de gel como está descrito en el documento DE 10344379 A1. El inconveniente es que en un procedimiento de este tipo debe respetarse un tiempo de procesamiento máximo, hasta que la mezcla para el recubrimiento de gel haya reaccionado hasta tal punto que pueda recubrirse con material de fibras. Esto conduce a una ralentización no deseada del procedimiento de fabricación de una pala de rotor o de un elemento de pala de rotor. Además, después de la introducción de la mezcla del recubrimiento de gel debe seguirse rápidamente con el trabajo para permitir una reacción de la resina de infusión y de la mezcla del recubrimiento de gel parcialmente solidificada. Si se espera demasiado tiempo tras haber transcurrido el período de aplicación, la resina de infusión y la capa superficial de recubrimiento de gel no se unen suficientemente entre sí, de modo que queda reducida la durabilidad del elemento de pala de rotor o de la pala de rotor así fabricados. Por lo tanto, no es posible interrumpir la fabricación de un elemento de pala de rotor o de una pala de rotor a libre elección en caso de usar un procedimiento de recubrimiento de gel; de este modo, la fabricación de un elemento de pala de rotor o de una pala de rotor se vuelve inflexible de una forma no deseada. También supone un inconveniente que según la mezcla usada como recubrimiento de gel queda limitada la elección del agente desmoldeador. Si el agente desmoldeador y la mezcla del recubrimiento de gel no son compatibles, se llegan a producir puntos defectuosos en la superficie. Además, en la fabricación de una mezcla de un recubrimiento de gel no puede excluirse que los componentes no queden suficientemente bien mezclados. Esto conduce a una superficie de una estructura irregular con puntos defectuosos, en los que, por ejemplo, no puede adherirse suficientemente un barniz. Los puntos defectuosos de este tipo deben repasarse a mano, lo cual es costoso, para evitar que se desprenda barniz en un momento temprano. Además, hay que tener en cuenta que las mezclas para el recubrimiento de gel son fluidos, de modo que al introducirlas en el molde de fabricación tienden a fluir hacia abajo descendiendo al molde. Para garantizar en cualquier punto un espesor suficiente de una capa superficial fabricada en un procedimiento de recubrimiento de gel, por lo tanto es necesario usar un exceso de la mezcla para el recubrimiento de gel. A pesar de ello, una capa superficial fabricada en un procedimiento para un recubrimiento de gel no podrá presentar el mismo espesor en cualquier punto de una pala de rotor o de un elemento de pala de rotor.

Los procedimientos de fabricación anteriormente indicados requieren mucho tiempo y son contaminantes por los materiales que se usan en los mismos, en particular los recubrimientos superficiales y las láminas de desmoldeo usadas como artículos desechables. Por lo demás, en muchos casos es necesario... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de reparación para un elemento de pala de rotor de una instalación de energía eólica, que comprende las siguientes etapas sucesivas:

a) puesta a disposición de un material de fibras en un elemento de pala de rotor,

b) el material de fibras se cubre con una lámina superficial,

c) el material de fibras cubierto con la lámina superficial se provee opcionalmente de un cuerpo de conformación, y

d) aspiración de gas del material de fibras,

e) solicitación del material de fibras con una resina endurecible, y 15 f) reacción de la resina endurecible con la lámina superficial.

2. Procedimiento de reparación según la reivindicación 1, siendo provistos la lámina superficial y/o el cuerpo de conformación antes de la etapa e) de una lámina de vacío.


 

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