ES2367490A1 - Mejoras en los moldes para la fabricación de palas de aerogenerador. - Google Patents
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Abstract
Mejoras en los moldes para la fabricación de palas de aerogeneradores, sobre la superficie exterior del lecho se dispone un conjunto de largueros longitudinales que junto con las tapas horizontales definen una estructura de viga multicélula de gran rigidez, al tiempo que delimitan en la dirección transversal los conductos de circulación del aire caliente.
Description
Mejoras en los moldes para la fabricación de
palas de aerogenerador.
La presente invención pertenece al campo de la
técnica de los moldes para el conformado de piezas de plástico con
fibras de refuerzo. Más concretamente a los moldes para la
fabricación de grandes palas huecas para aerogeneradores.
En un proceso común de fabricación de palas para
aerogeneradores se utiliza un primer molde o "molde de vigas"
en el que se fabrican los elementos interiores estructurales de la
pala y un segundo molde o "molde de conchas" en el que se
fabrican los elementos exteriores con el perfil aerodinámico. Ambos
componentes se suelen fabricar en plásticos reforzados, normalmente
fibras de vidrio con resinas epoxy aunque también se emplean otras
resinas y otras fibras de refuerzo. Para introducir las vigas
estructurales en el hueco interior entre la conchas, las vigas se
colocan sobre el semimolde inferior con el laminado de la concha
inferior, y se voltea el semimolde superior sobre el inferior,
cerrando el conjunto con uniones de adhesivo.
Para completar el curado de las piezas se
introduce aire caliente en el molde a través de conductos dispuestos
a tal efecto bajo el lecho del molde, o se introduce el conjunto de
pala y molde en un autoclave. Una vez completado el curado de la
resina, se desmoldea la pieza. Los requisitos del molde para la
fabricación de palas para aerogeneradores de gran tamaño son
principalmente estructurales, ya que tiene que soportar las cargas
de la pala completa, de la operación de volteo, y requisitos
térmicos, ya que tiene que proporcionar una buena circulación del
aire caliente para que la temperatura en el proceso de curado sea lo
más uniforme posible y soportar su peso y el de la pala estando
sometido a temperaturas elevadas durante los ciclos de curado.
Del estado del arte se conoce el molde de
conchas para fabricación de palas de aerogenerador de la patente ES
2.208.028. Dicho molde de conchas como se muestra en la figura 1
emplea un conducto central (101) de geometría adaptada a la
superficie central de la pala por el que se introduce el aire desde
la raíz. El aire penetra en el lecho a través de perforaciones en la
piel del lecho, atraviesa el núcleo de panal de abeja perforado del
interior del lecho y es extraído a través de conductos laterales
(104) también desde la raíz del molde. Un conjunto de costillas
(105) rigidizan la estructura y se arriostran a una base de vigas
que coopera con el sistema de volteo del semimolde superior, o que
se fijan al suelo en el caso del semimolde inferior.
En el molde para la fabricación de palas de
aerogenerador de la presente invención, sobre la superficie externa
del lecho del molde se dispone un conjunto de largueros
longitudinales en general perpendiculares a la superficie superior
del molde fabricados en fibra de vidrio con resina epoxy u otro
material aceptable para soportar las cargas estructurales y térmicas
del molde. Estos largueros verticales definen una estructura de viga
multicélula de gran rigidez en el molde, al tiempo que delimitan en
la dirección transversal los conductos de circulación del aire
caliente. Estos conductos se cierran mediante tapas en la parte
superior que pueden ser estructurales, o disponer de refuerzos cada
cierta longitud. Los conductos para la circulación del aire caliente
quedan abiertos por uno de sus extremos, preferiblemente por la
punta, para la conexión con la unidad o unidades calefactores para
la introducción y retorno del aire caliente.
El molde descrito contará además con un sistema
mecánico que permita el volteo de uno de los semimoldes sobre el
otro. Este sistema mecánico será básicamente una bisagra sujeta
mediante vigas estructurales al molde y un sistema hidráulico o de
otra naturaleza capaz de proporcionar la fuerza mecánica necesaria.
El lecho del molde será fabricado un material que tenga coeficientes
de expansión compatibles con la pieza moldeada, con un núcleo de
panal de abeja de aluminio u otro material buen conductor del calor
para proporcionar rigidez. El núcleo tiene perforaciones que
permiten la circulación del aire caliente en la dirección
transversal del molde, y la piel en contacto con los conductos de
circulación del aire estará perforada para permitir la entrada del
aire caliente al lecho.
Los largueros, al proporcionan una estructura de
viga multicélula, consiguen una configuración de mayor rigidez que
los refuerzos con costillas arriostradas. Además toda la superficie
interior del lecho forma parte de los conductos de circulación de
aire, permitiendo un calentamiento más rápido y uniforme del
lecho.
Para mayor claridad en la descripción de la
invención, se incluyen las siguientes figuras:
Figura 1: muestra una vista isométrica de un
molde de conchas según una realización del estado de la técnica.
Figura 2: muestra una vista isométrica de un
molde de conchas en posición abierta, de acuerdo con una realización
de la presente invención.
Figura 3: muestra una vista de sección de un
molde de conchas en posición cerrada, de acuerdo con una realización
de la presente invención.
En una realización de la presente invención, tal
como se muestra en la Figura 2, el molde de conchas consiste en dos
semimoldes con la forma hembra del perfil aerodinámico exterior de
la pala objeto de la fabricación. El lecho superior (1) se soporta
en la estructura del semimolde superior (2) y el lecho inferior (3)
se soporta en la estructura del semimolde inferior (4). El semimolde
inferior está rígidamente unido al suelo y es estructural mente
rígido para soportar además de su propio peso, el peso del molde
superior y el de la pala moldeada. Ambos semimoldes están conectados
por una articulación mecánica (5) que permite el volteo desde la
posición abierta mostrada en la figura 3 hasta una posición de
cierre como la mostrada en la vista de sección de la figura 4.
Ambos semimoldes son similares en su concepto de
diseño, por lo que se describen de forma indistinta. Como se puede
observar en la figura 3, el lecho superior (1) es hueco, de forma
que el aire que circula por su interior forma una cámara térmica
alrededor de toda la superficie superior (o extradós) de la pala. El
lecho superior (1) se fabrica en forma de un laminado de sandwich
con una piel exterior (6) y una piel interior (7) fabricadas en
fibra de vidrio epoxy, si bien se podrían emplear otros materiales
con núcleo de panal de abeja en aluminio. La piel exterior (6) del
lecho, que estará en contacto con las telas laminadas, se fabrica
sobre un modelo o "master" y debe tener un acabado muy fino
para cumplir con los requerimientos de línea aerodinámica. El núcleo
de aluminio (8) está perforado, de forma que permite la circulación
del aire en sentido transversal del molde. La piel interior (7) que
estará en contacto con los conductos de circulación de aire
caliente, no tiene los requisitos de acabado de la piel exterior, y
estará perforada para permitir la entrada o salida del aire del
interior del lecho (1).
Unidos rígidamente al lecho, se dispone un
conjunto de largueros (9) que se extienden a lo largo de toda la
longitud del semimolde (4), si bien cuatro es el número preferente,
en función de las dimensiones de la pala u otros requisitos, podría
ser menos o incluso cinco o más. Estos largueros soportarán las
cargas del molde, proporcionándole la rigidez necesaria para la
operación de volteo y para soportar las cargas de peso sin
deformaciones perjudiciales para el proceso. Los largueros se
fabricarán preferentemente en fibra de vidrio con resina epoxy, si
bien podrían utilizarse otros materiales estructuralmente y
térmicamente aceptables. En función de los requisitos estructurales,
las tapas (10) que unen los largueros (9) entre sí serán o no
estructuralmente resistentes, o se dispondrá de un conjunto de
refuerzos transversales (11) en forma de costillas.
Las cavidades delimitadas entre los largueros
(9), las tapas (10) y el lecho (1) tienen uniones estancas y se
emplean como conductos para la circulación del aire. En una
realización preferida de la invención, el aire caliente se introduce
por el extremo del semimolde (2) correspondiente a la punta,
conectando una unidad calefactora (12) al semimolde superior y otra
unidad independiente al semimolde inferior (13). Si bien en función
de las características del proceso podría resultar preferible la
conexión de la unidad calefactora por la raíz del molde, y también
podrían utilizarse sólo una o más de dos unidades calefactoras. En
la realización descrita, el aire penetra por el conducto central
(14), penetra en el lecho superior (1) a través de perforaciones en
la piel interior (7) circula transversal mente por el núcleo del
lecho superior (8) y retorna atravesando de nuevo la piel interior
(7) hacia los conductos laterales de retorno (15). La circulación
del aire en el semimolde inferior (2) es análoga a la del semimolde
superior (4).
El semimolde superior (2) está provisto de unos
herrajes con bisagras (5) sujetos a uno o varios de los largueros
estructurales (9) de forma que permitan el volteo del semimolde
superior (2) sobre el semimolde inferior (4) mediante un dispositivo
hidráulico u otro sistema que proporcione la fuerza mecánica
necesaria. A lo largo del molde se proporcionan puertas de acceso
con tapas estancas para facilitar las operaciones de mantenimiento
de los semimoldes.
La piel exterior (6) del lecho (1) dispone de
unas marcas de fin de pieza para ayudar en el proceso de laminado de
las telas de fibra seca que conformarán la pieza. El lecho (1) se
extiende a los laterales del final de pieza en una superficie plana
lo suficientemente amplia para permitir la colocación de una bolsa
de vacío para los procesos de infusión de resina y precurado de las
conchas.
Claims (4)
1. Molde para la fabricación de palas de
aerogenerador formado por dos semimoldes relacionados por un sistema
de volteo, cada uno de ellos con un lecho formado por un sandwich de
dos pieles y un núcleo perforado que permiten la circulación del
aire,
caracterizado por que la estructura del
semimolde comprende un conjunto de largueros longitudinales que
delimitan los conductos para la circulación de aire formando una
estructura de viga multicélula de gran rigidez.
2. Molde para la fabricación de palas de
aerogeneradores según la reivindicación 1, en el que el aire se
introduce por el conducto o conductos centrales y se extrae por un
conducto o conductos laterales.
3. Molde para la fabricación de palas de
aerogeneradores según la reivindicación 2, que comprende cuatro
largueros que delimitan un conducto central de introducción de aire
y dos conductos laterales de retorno.
4. Molde para la fabricación de palas de
aerogeneradores según la reivindicación 2, en el que el aire se
introduce por el extremo del semimolde de la punta de la pala.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801618A ES2367490B1 (es) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | Mejoras en los moldes para la fabricación de palas de aerogenerador. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200801618A ES2367490B1 (es) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | Mejoras en los moldes para la fabricación de palas de aerogenerador. |
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|---|---|
| ES2367490A1 true ES2367490A1 (es) | 2011-11-04 |
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ID=44801271
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|---|---|
| ES (1) | ES2367490B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2387857A1 (es) * | 2010-11-30 | 2012-10-02 | Gamesa Innovation & Technology S.L. | Dispositivo de regulación de las deformaciones del lecho de un molde de geometría aerodinámica y método de moldeo con dicho dispositivo |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2271099A1 (en) * | 1999-05-05 | 2000-11-05 | Joseph P. Ouellette | Heatpipe mold |
| ES2208028A1 (es) * | 2001-11-12 | 2004-06-01 | Gamesa Desarrollos Aeronauticos, S.A. | Molde de conchas para la fabricacion de palas de aerogenerador y molde asi constituido. |
-
2008
- 2008-05-23 ES ES200801618A patent/ES2367490B1/es active Active
Patent Citations (2)
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| CA2271099A1 (en) * | 1999-05-05 | 2000-11-05 | Joseph P. Ouellette | Heatpipe mold |
| ES2208028A1 (es) * | 2001-11-12 | 2004-06-01 | Gamesa Desarrollos Aeronauticos, S.A. | Molde de conchas para la fabricacion de palas de aerogenerador y molde asi constituido. |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| ES2387857A1 (es) * | 2010-11-30 | 2012-10-02 | Gamesa Innovation & Technology S.L. | Dispositivo de regulación de las deformaciones del lecho de un molde de geometría aerodinámica y método de moldeo con dicho dispositivo |
Also Published As
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|---|---|
| ES2367490B1 (es) | 2012-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2367490 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120917 |