Conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica.

Conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica con varios alojamientos (25) que se extienden en dirección longitudinal de la pala de rotor y pueden alojar respectivamente un perno longitudinal (10) y un componente (20;

36) provisto de una rosca interior para el perno longitudinal (10), estando fabricada la pala de rotor a partir de dos materiales al menos en la zona de la conexión de pala, siendo un primer material (26) un material compuesto, caracterizada porque un segundo material (24) es un material compuesto, provisto de al menos una capa de refuerzo de metal y/o cerámica, estando fabricados los alojamientos (25) del primer material (26) y estando unido el segundo material (24) al primer material.

Conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica.

La presente invención se refiere a una conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica.

Por el documento DE 10 2008 021 498 A1 es conocido un procedimiento para fabricar una conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica, en el que los elementos de fijación, configurados por separado, se disponen en un arco circular y se separan entre sí con elementos distanciadores.

Por el documento DE 10 2006 022 272 B4 es conocida una conexión de pala de rotor para una planta de energía eólica, en la que un pasador transversal y un dispositivo de unión pueden interactuar entre sí. Con el fin de aumentar la resistencia a la flexión del pasador transversal se propone que éste presente una mayor sección transversal en dirección longitudinal del dispositivo de unión.

Por el documento US 4, 412, 784 es conocida una pala de rotor, en la que un perno longitudinal, que se extiende en dirección longitudinal de la pala de rotor, está asegurado mediante un perno transversal, guiado en transversal a través de la pala de rotor. En la zona del perno longitudinal, una capa de un primer material está reforzada mediante un material compuesto con fibras orientadas en cruz.

Por el documento EP 1 798 412 A2 es conocida una conexión de pala para una pala de rotor, en la que un perno está asegurado en dirección de la pala de rotor mediante un perno transversal, guiado en transversal a través de la pala de rotor. El alojamiento del perno longitudinal está formado por un laminado híbrido, compuesto de capas alternas de fibras de vidrio y fibras de carbono, extendiéndose las fibras en dirección longitudinal de la pala. Por el documento GB-2472460A es conocida una conexión de pala según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención tiene el objetivo de proporcionar con medios simples una conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica que permita conectar de manera estable también palas de rotor largas a muy largas al buje de rotor.

El objetivo se consigue según la invención mediante una conexión de pala con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas constituyen los objetos de las reivindicaciones secundarias.

La conexión de pala según la invención está prevista y destinada para una pala de rotor de una planta de energía eólica, que se puede unir, por ejemplo, a un buje de rotor o a una unión rotativa de ángulo de paso. La conexión de pala según la invención se puede utilizar también para unir un segmento de pala de rotor a otro segmento de pala de rotor. La conexión de pala presenta alojamientos, que se extienden en dirección longitudinal de la pala de rotor, para un perno longitudinal en cada caso y un componente respectivamente que está provisto de una rosca interior para el perno longitudinal y se puede disponer en el alojamiento para la unión con el perno longitudinal. En la configuración según la invención, la pala de rotor está fabricada a partir de dos materiales al menos en la zona de la conexión de pala. Según la invención está previsto un primer material que es un material compuesto, preferentemente un material compuesto reforzado con fibras. Está previsto además un segundo material que es un material compuesto (laminado híbrido) provisto de al menos una capa de refuerzo de metal y/o cerámica. El laminado híbrido puede contener también fibras de refuerzo de manera adicional a las capas de refuerzo de metal y/o cerámica. Según la 45 invención, los alojamientos están compuestos completamente del primer material. El primer material forma aquí al menos una superficie de revestimiento. El segundo material, que presenta una rigidez claramente mayor que el primer material, está unido de manera plana a la superficie de revestimiento del primer material. Esto significa que el alojamiento para el perno longitudinal se forma a partir del primer material unido de manera plana en la zona de la conexión de pala al segundo material que presenta capas de refuerzo de metal y/o cerámica. La invención se basa 50 en el conocimiento de que la conexión de pala se puede fabricar de manera particularmente simple si el alojamiento para el perno longitudinal está formado a partir de un material compuesto convencional. La conexión de pala se refuerza mediante un laminado híbrido, provisto de capas de refuerzo de metal y/o cerámica y unido de manera plana al laminado compuesto.

En otra configuración preferida está previsto como componente un perno transversal con un orificio roscado, que está insertado en un alojamiento de perno transversal que discurre en transversal al alojamiento. El perno transversal, insertado en el alojamiento de perno transversal, sirve de contrasoporte al perno longitudinal y transmite las fuerzas aplicadas hacia la pala de rotor.

En una configuración preferida, el primer material, que forma los alojamientos, forma un anillo circunferencial con una superficie de revestimiento interior y exterior, quedando dirigida la superficie de revestimiento interior hacia el lado interior de la pala de rotor y quedando dirigida la superficie de revestimiento exterior hacia el lado exterior de la pala de rotor. El lado interior y/o exterior de la conexión de pala se forma mediante el segundo material unido a la superficie de revestimiento interior y/o exterior del primer material. En esta configuración, el primer material se extiende de manera continua en dirección circunferencial a través de la pared de pala de rotor en transversal al alojamiento de perno transversal. El segundo material cubre la superficie de revestimiento interior y/o exterior del primer material y forma el lado exterior o interior de la pared de pala de rotor, mientras que el primer material forma un tipo de núcleo en dirección circunferencial de la pala de rotor.

Preferentemente, la pared del alojamiento de perno transversal está formada al menos de manera parcial por el segundo material. En relación con la estabilidad de la conexión de pala, esto significa que el perno transversal está rodeado al menos parcialmente por un segundo material claramente más rígido que el primer material que forma el alojamiento para el perno longitudinal.

Preferentemente, la pared del alojamiento de perno transversal está formada en sus secciones extremas por el segundo material para asegurar el perno transversal insertado. Las secciones extremas del alojamiento de perno transversal se forman aquí mediante el segundo material, unido externa y/o internamente al primer material que forma el alojamiento.

En una segunda configuración, el componente está configurado como un manguito con una rosca interior. El manguito está dispuesto en el alojamiento para el perno longitudinal en la pared de rotor.

En una variante preferida, el primer material, que forma el alojamiento, está configurado como un segmento de un cilindro circular, presentando cada segmento una superficie interior, una superficie exterior y dos superficies laterales. El manguito puede estar integrado por laminación de manera conocida en el primer material. El segundo material está dispuesto respectivamente entre dos superficies laterales contiguas de dos segmentos y está unido a los mismos. Por tanto, a lo largo de la dirección circunferencial de la conexión de pala se crea una estructura, en la que el primer y el segundo material quedan dispuestos de manera alterna y los alojamientos para los pernos longitudinales y los manguitos están formados respectivamente por el primer material. El segundo material, dispuesto entre los segmentos para los pernos longitudinales, refuerza la conexión de pala en dirección longitudinal del alojamiento. En dirección circunferencial, el segundo material forma un elemento auxiliar de posicionamiento para los segmentos compuestos del primer material.

En una configuración preferida, un lado exterior y/o un lado interior de la pala de rotor están formados por el primer material unido al segundo material dispuesto entre los segmentos y a la superficie exterior e interior de los segmentos compuestos del primer material.

El primer material presenta preferentemente un diseño anisotrópico u ortotrópico. Las capas de refuerzo, contenidas en el segundo material, tienen un comportamiento isotrópico, de modo que el segundo material presenta propiedades cuasi-isotrópicas.

Las dos configuraciones descritas del componente con manguito y perno transversal se pueden combinar también entre sí, presentando entonces el manguito adicionalmente una rosca exterior, mediante la que se puede enroscar 45 en el perno transversal.

La invención se explica detalladamente a continuación por... [Seguir leyendo]

1. Conexión de pala para una pala de rotor de una planta de energía eólica con varios alojamientos (25) que se extienden en dirección longitudinal de la pala de rotor y pueden alojar respectivamente un perno longitudinal (10) y un componente (20; 36) provisto de una rosca interior para el perno longitudinal (10) , estando fabricada la pala de rotor a partir de dos materiales al menos en la zona de la conexión de pala, siendo un primer material (26) un material compuesto, caracterizada porque un segundo material (24) es un material compuesto, provisto de al menos una capa de refuerzo de metal y/o cerámica, estando fabricados los alojamientos (25) del primer material (26) y estando unido el segundo material (24) al primer material.

2. Conexión de pala según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer material (26) es un material compuesto reforzado con fibras.

3. Conexión de pala según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque como componente está 15 previsto un perno transversal (20) con un orificio roscado, que está insertado en un alojamiento de perno transversal (22) que discurre en transversal al alojamiento.

4. Conexión de pala según la reivindicación 3, caracterizada porque el primer material (26) , que forma el alojamiento, se extiende en forma de cilindro circular en la conexión de pala y presenta una superficie de revestimiento interior y exterior y porque el segundo material (24) , que se extiende asimismo en forma de cilindro circular, está unido a la superficie de revestimiento interior y/o exterior del primer material.

5. Conexión de pala según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la pared del alojamiento de perno transversal está formada al menos parcialmente por el segundo material. 25

6. Conexión de pala según la reivindicación 5, caracterizada porque la pared del alojamiento de perno transversal está formada al menos en sus zonas extremas por el segundo material.

7. Conexión de pala según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el componente está 30 configurado como un manguito (36) con una rosca interior y está dispuesto en el alojamiento (25) .

8. Conexión de pala según la reivindicación 7, caracterizada porque el primer material (26) , que forma el alojamiento (25) , está configurado como un segmento de un cilindro circular, que presenta respectivamente una superficie interior, una superficie exterior y dos superficies laterales, y porque el segundo material (24â?) está

dispuesto respectivamente entre dos superficies laterales contiguas de dos segmentos y está unido a los mismos.

9. Conexión de pala según la reivindicación 8, caracterizada porque un lado exterior y/o un lado interior de la pala de rotor están formados por el primer material (26) unido al primer material que forma el segmento y/o unido al segundo material dispuesto entre los segmentos.