ES2605930T3 - Procedimiento y herramienta de moldeo para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador - Google Patents

Procedimiento y herramienta de moldeo para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador Download PDF

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Abstract

Procedimiento para fabricar un segmento de larguero (24) de una pala de rotor de aerogenerador (10), ensamblándose la pala de rotor de aerogenerador (10) a partir de una sección longitudinal (12) que presenta el segmento de larguero (24) y a partir de al menos otra sección longitudinal (14) que presenta otro segmento de larguero (28), fabricándose el segmento de larguero (24) en una herramienta de moldeo y presentando una sección de unión (50) para la unión al otro segmento de larguero (28) y caracterizado porque el procedimiento comprende las siguientes etapas: a) poner a disposición una primera parte de herramienta de moldeo (64), b) disponer un primer paquete de capas (36) de fibras de refuerzo en la primera parte de herramienta de moldeo (64) y disponer una segunda parte de herramienta de moldeo (72), de modo que entre la primera parte de herramienta de moldeo (64) y la segunda parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un primer espacio intermedio, en el que está dispuesta una parte del primer paquete de capas (36) de fibras de refuerzo, c) disponer un segundo paquete de capas (38) de fibras de refuerzo y disponer una tercera parte de herramienta de moldeo (74), de modo que entre la tercera parte de herramienta de moldeo (74) y la segunda parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un segundo espacio intermedio, en el que está dispuesta una parte del segundo paquete de capas (38) de fibras de refuerzo, d) endurecer un material de plástico que envuelve las fibras de refuerzo y e) extraer del molde el segmento de larguero (24), estando moldeados y dispuestos entre sí el primer y el segundo espacio intermedio de tal modo que las secciones del segmento de larguero (24), fabricadas aquí, forman la sección de unión (50) para la unión con la otra sección de unión del otro segmento de larguero (28).

Description

DESCRIPCION
Procedimiento y herramienta de moldeo para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador 5
La invencion se refiere a un procedimiento para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador, ensamblandose la pala de rotor de aerogenerador a partir de una seccion longitudinal que presenta el segmento de larguero y a partir de al menos otra seccion longitudinal que presenta otro segmento de larguero. El segmento de larguero se fabrica en una herramienta de moldeo y presenta una seccion de union para la union al 10 otro segmento de larguero. La invencion se refiere tambien a una herramienta de moldeo para fabricar tal segmento de larguero.
Las palas de rotor de aerogenerador de los aerogeneradores modernos presentan dimensiones que aumentan cada vez mas con el incremento de la potencia de la instalacion, existiendo a menudo longitudes de, por ejemplo, 60 m o 15 mas. Esto dificulta no solo la fabricacion de las palas de rotor, sino tambien su transporte y montaje en el lugar de emplazamiento del aerogenerador. En relacion particularmente con el transporte es conocido ensamblar las palas de rotor de aerogenerador en el lugar de emplazamiento del aerogenerador a partir de varias partes de pala prefabricadas. Este tipo de palas de rotor presenta en particular varias secciones longitudinales, compuestas en cada caso de una estructura portante y una envoltura aerodinamica. Se han dado a conocer diferentes ideas para 20 unir las dos secciones longitudinales, entre las que se encuentran las uniones por arrastre de fuerza, por ejemplo, con ayuda de pernos roscados o cables tensores. Se conoce asimismo una union por pegado de las secciones longitudinales.
Por el documento WO2009/030228A1 es conocida una pala de rotor de aerogenerador dividida en dos secciones 25 longitudinales. En una zona de union sobresalen fibras de refuerzo secas de secciones longitudinales prefabricadas, que se deben embutir en un material de plastico al ensamblarse las dos secciones longitudinales.
Por los dos documentos EP1485611B1 y EP1485610B1 son conocidas palas de rotor de aerogenerador de una sola pieza que presentan diferentes tipos de fibra en dos secciones longitudinales diferentes. Cerca de la punta de pala 30 se deben usar fibras de carbono y cerca de la rafz de pala se deben usar fibras de vidrio. Las partes de ambos tipos de fibra se fusionan entre sf en una zona de transicion.
Por el documento DE102010015392A1 es conocida una pala de rotor de aerogenerador que esta dividida en dos secciones longitudinales y cuyos largueros principales presentan un elemento de union en forma de lamina. Dos 35 largueros principales en el lado de presion y de succion de la pala de rotor se deben extender en forma de lamina y pegar entre sf.
Por el documento EP1761702B1 son conocidas palas de rotor divididas en dos secciones longitudinales, cuyos largueros principales en estado endurecido se pueden proveer de un dentado. Los dientes o dedos, configurados de 40 esta manera, se pegan entre sf.
Por el documento EP1603735B1 se conocen una union entre partes compuestas con diferentes propiedades y procedimientos para su fabricacion. Con este fin se crea una zona de transicion entre las dos partes compuestas, que presenta materiales de fibra diferentes.
45
Por el documento WO2010/065928A1 son conocidas palas de rotor de aerogenerador, cuyos largueros estan construidos a partir de varias capas de fibras de refuerzo. En este caso se pegan entre sf preferentemente perfiles rectangulares prefabricados, los llamados perfiles pultrusionados. Mediante este pegado de perfiles de longitud diferentes se crea una seccion de union que se puede pegar a otro segmento de perfil.
50
Partiendo de esto, la invencion tiene el objetivo de poner a disposicion un procedimiento y una herramienta de moldeo para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador, que posibiliten una fabricacion de un segmento de larguero particularmente simple, fiable, con ahorro de material y con propiedades de resistencia optimas, asf como un segmento de larguero con estas propiedades.
55
Este objetivo se consigue mediante el procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 1. En las reivindicaciones secundarias siguientes aparecen configuraciones ventajosas.
El procedimiento sirve para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador,
ensamblandose la pala de rotor de aerogenerador a partir de una seccion longitudinal que presenta larguero y a partir de al menos otra seccion longitudinal que presenta otro segmento de larguero, segmento de larguero en una herramienta de moldeo y presentando una seccion de union para segmento de larguero y comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
5
a) poner a disposicion una primera parte de herramienta de moldeo,
b) disponer un primer paquete de capas de fibras de refuerzo en la primera parte de herramienta de moldeo y disponer una segunda parte de herramienta de moldeo, de modo que entre la primera parte de herramienta de moldeo y la segunda parte de herramienta de moldeo queda configurado un primer espacio intermedio, en el que
10 esta dispuesta una parte del primer paquete de capas de fibras de refuerzo,
c) disponer un segundo paquete de capas de fibras de refuerzo y disponer una tercera parte de herramienta de moldeo, de modo que entre la segunda parte de herramienta de moldeo y la tercera parte de herramienta de moldeo queda configurado un segundo espacio intermedio, en el que esta dispuesta una parte del segundo paquete de capas de fibras de refuerzo,
15 d) endurecer un material de plastico que envuelve las fibras de refuerzo y e) extraer del molde el segmento de larguero,
estando moldeados y dispuestos entre sf el primer y el segundo espacio intermedio de tal modo que las secciones del segmento de larguero, fabricadas aqrn, forman la seccion de union para la union con la otra seccion de union del 20 otro segmento de larguero.
La pala de rotor de aerogenerador puede estar destinada para un aerogenerador con un rotor de eje horizontal. La misma puede estar fabricada de un material de plastico reforzado con fibras, por ejemplo, mediante un procedimiento de infusion al vado. La seccion longitudinal y la otra seccion longitudinal de la pala de rotor de 25 aerogenerador pueden estar ensambladas a partir de dos semiconchas prefabricadas, en particular una semiconcha en el lado de presion y una semiconcha en el lado de succion. La pala de rotor de aerogenerador tiene una estructura portante y una envoltura aerodinamica. La estructura portante presenta al menos un larguero, en particular un larguero principal en el lado de presion y un larguero principal en el lado de succion. Es posible incorporar otro larguero o varios otros largueros, por ejemplo, un larguero de borde extremo en la zona del borde 30 extremo perfilado. El larguero o los largueros discurren esencialmente en direccion longitudinal de la pala de rotor de aerogenerador. La estructura portante de la pala de rotor de aerogenerador puede presentar otros elementos, por ejemplo, uno o varios nervios, dispuestos en particular entre un larguero principal en el lado de presion y un larguero principal en el lado de succion. La envoltura aerodinamica de la pala de rotor de aerogenerador puede estar formada en particular por las semiconchas mencionadas y esta unida fijamente a los largueros. Para ensamblar la pala de 35 rotor de aerogenerador a partir de la seccion longitudinal y la otra seccion longitudinal esta previsto unir entre sf el segmento de larguero de la seccion longitudinal y el otro segmento de larguero de la otra seccion longitudinal. Si en la envoltura aerodinamica queda a continuacion una abertura, esta se puede cerrar posteriormente. Para unir los dos segmentos de larguero, el segmento de larguero de la seccion longitudinal presenta una seccion de union. El otro segmento de larguero de la otra seccion longitudinal presenta otra seccion de union que esta adaptada a la seccion 40 de union del segmento de larguero de tal modo que se puede conseguir una union, en particular mediante pegado, de los dos segmentos de larguero con una resistencia suficiente.
Los paquetes de capas mencionados de fibras de refuerzo pueden presentar una o varias capas de fibras de refuerzo. Las capas pueden estar fabricadas a partir de rovings individuales, napas o tejidos de fibras de refuerzo, 45 en particular en una disposicion unidireccional a lo largo de una direccion longitudinal del segmento de larguero. Al disponerse en la parte de herramienta de moldeo, cada capa se puede manipular por separado o un paquete de capas, preparado a partir de varias capas, se puede manipular tambien en su conjunto. En el caso de las fibras de refuerzo se puede tratar de cualquier material de fibra, por ejemplo, fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras de un material de plastico.
50
Las etapas de procedimiento a) hasta e) se pueden ejecutar en el orden indicado. En cada una de las etapas b) y c) se puede colocar primero el paquete de capas respectivo de fibras de refuerzo y a continuacion se puede disponer la parte de herramienta de moldeo respectiva. Es posible asimismo colocar las fibras de refuerzo del respectivo paquete de capas o una parte de los mismos solo despues de disponerse la parte de herramienta de moldeo 55 mencionada en la etapa de procedimiento en cuestion, por ejemplo, al insertarse una parte de las fibras de refuerzo en el espacio intermedio configurado.
Antes de endurecerse el material de plastico que envuelve las fibras de refuerzo, tales fibras de refuerzo quedan embutidas en el material de plastico, de modo que con el endurecimiento se crea un material compuesto de fibras
el segmento de fabricandose el la union a otro
resistente. El material de plastico puede presentar, por ejemplo, una resina epoxi o de poliester u otro material de plastico endurecible.
La primera, la segunda y la tercera parte de herramienta de moldeo juntas configuran en la disposicion prevista dos 5 espacios intermedios, en los que penetra al menos parcialmente en cada caso un paquete de capas de fibras de refuerzo. Por tanto, cuando se endurece el material de plastico, en cada uno de los espacios intermedios se crea un diente que se puede pegar por una gran superficie a la otra seccion de union, en particular a uno o varios dientes de la otra seccion de union, moldeados y dispuestos de manera complementaria. Los dientes, configurados en los espacios intermedios, forman conjuntamente la seccion de union. Se entiende que el procedimiento no esta limitado 10 a la cantidad de paquetes de capas, partes de herramienta de moldeo o espacios intermedios mencionados en la reivindicacion, sino que se puede disenar tambien con una cantidad mayor de paquetes de capas, partes de herramienta de moldeo, espacios intermedios y dientes configurados en los mismos. En este caso, entre las etapas de procedimiento c) y d) se puede ejecutar otra etapa, en la que se disponen un tercer paquete de capas de fibras de refuerzo y una cuarta parte de herramienta de moldeo, de modo que entre la tercera parte de herramienta de 15 moldeo y la cuarta parte de herramienta de moldeo se configura un tercer espacio intermedio, en el que se dispone una parte del tercer paquete de capas de fibras de refuerzo y asf sucesivamente. De esta manera se pueden formar en total, por ejemplo, no solo dos, sino tres a 50 dientes, con preferencia cinco a 15 dientes aproximadamente. Se entiende que tambien las caractensticas de las configuraciones del procedimiento, de la herramienta de moldeo y del segmento de larguero, que se explican a continuacion, se pueden adaptar a la cantidad deseada de dientes.
20
Que las secciones del segmento de larguero, fabricadas en los espacios intermedios de las partes de herramienta de moldeo, formen una seccion de union para la union con la otra seccion de union del otro segmento de larguero, significa que la seccion de union creada se puede unir a otra seccion de union moldeada de manera complementaria, en particular al juntarse los dos segmentos de larguero. Esto se puede conseguir, por ejemplo, al 25 estar dispuestos esencialmente en paralelo todos los espacios intermedios de las partes de herramienta de moldeo o al estar configuradas superficies laterales de los espacios intermedios o flancos de los dientes del segmento de larguero, configurados en estos espacios intermedios, esencialmente en paralelo a un flanco correspondiente de un diente contiguo o de todos los demas dientes. No obstante, son posibles tambien disenos diferentes de los espacios intermedios y de los dientes configurados en los mismos, dado el caso, inclusive superficies curvadas, siempre que 30 la seccion de union y la otra seccion de union, moldeada de manera complementaria, se puedan unir sin problemas.
El procedimiento posibilita una fabricacion particularmente simple y fiable de segmentos de larguero. En particular se puede cumplir exactamente la geometna deseada de la seccion de union y su disposicion relativa respecto al desarrollo ulterior del segmento de larguero. En relacion con el diseno del segmento de larguero no existe ningun
35 tipo de limitacion en comparacion con un larguero convencional de una sola pieza. Es posible en particular una
curvatura compleja y doble del segmento de larguero en diferentes direcciones espaciales. Por una curvatura en una direccion determinada se entiende siempre que el componente en cuestion esta curvado en un plano de corte que encierra la direccion determinada. Por ejemplo, una pala de rotor doblada hacia el lado de presion se identifica como curvada en direccion longitudinal de la pala de rotor. Una superficie exterior de un segmento de larguero, que sigue 40 el perfil aerodinamico de la pala de rotor, se identifica como curvada en direccion transversal de la pala de rotor.
Los dientes, los flancos de diente, las superficies interiores y/o las superficies exteriores del segmento de larguero pueden estar disenados de manera plana en la seccion de union. Estas superficies planas se pueden transformar por fuera de la seccion de union, o sea, por fuera de la zona de solapamiento de los dientes, en una zona de
45 transicion en la curvatura del segmento de larguero, presente aqm. Una longitud de la zona de transicion puede
equivaler aproximadamente a 0,5 a 10 veces una longitud de la seccion de union.
Otra ventaja particular radica en que mediante el procedimiento quedan predefinidas exactamente las fibras de refuerzo que forman los dientes de la seccion de union, de modo que se puede garantizar una transmision optima de 50 la fuerza desde la seccion de union hasta el segmento de larguero. En particular, esencialmente todas las capas o fibras de refuerzo, contenidas en el primer y en el segundo paquete de capas, se pueden introducir hasta el interior de la seccion de union o de uno de los dientes. Esto no se puede conseguir de manera fiable cuando los dientes se fabrican posteriormente por arranque de virutas.
55 El procedimiento posibilita ademas especialmente un ahorro de material, porque las fibras de refuerzo se colocan en la herramienta de moldeo segun las necesidades y no se generan perdidas a causa de un mecanizado posterior por arranque de virutas en la pieza de trabajo endurecida, como esta previsto en parte en el estado de la tecnica. El procedimiento permite la creacion, cercana al contorno extremo, de una geometna compleja, o sea, la fabricacion de un segmento de larguero, cuya superficie exterior puede colindar directamente con una superficie aerodinamica de
la pala de rotor o se puede disponer a una distancia pequena y/o uniforme de la misma.
En una configuracion del procedimiento, la segunda y/o la tercera parte de herramienta de moldeo se orientan y/o se fijan en una de las partes de herramienta de moldeo dispuestas previamente, cuando se disponen la segunda y la 5 tercera parte de herramienta de moldeo. Esto garantiza que todas las partes de herramienta de moldeo queden situadas en la disposicion prevista durante el endurecimiento del material de plastico.
En una configuracion, el primer y el segundo paquete de capas de fibras de refuerzo presentan respectivamente un primer tipo de fibra y entre el primer y el segundo paquete de capas se dispone otro paquete de capas de fibras de 10 refuerzo que presenta un segundo tipo de fibra, presentando el primer tipo de fibra una resistencia mayor y/o una rigidez mayor que el segundo tipo de fibra y/o presentando el primer y el segundo paquete de capas respectivamente un espesor mayor que el otro paquete de capas. Por ejemplo, el primer tipo de fibra puede ser una fibra de carbono y el segundo tipo de fibra puede ser una fibra de vidrio. Es posible asimismo el uso de tipos de fibra de carbono diferentes al primer y al segundo tipo de fibra. Se entiende que cada uno de los paquetes de capas 15 puede presentar tambien exclusivamente el tipo de fibra mencionado en cada caso. En esta configuracion, los otros paquetes de capas sirven mayormente para bloquear las grietas, o sea, impiden la formacion de grietas entre el primer y el segundo paquete de capas de fibras de refuerzo bajo carga. Las cargas principales son absorbidas, por el contrario, por el primer y el segundo paquete de capas, o sea, por el primer tipo de fibra con la mayor resistencia y rigidez y/o el mayor grosor. En el caso de la configuracion con mas de dos dientes y del uso de una cantidad 20 correspondiente de paquetes de capas con el primer tipo de fibra se puede prever entre dos de estos paquetes de capas respectivamente otro paquete de capas con el segundo tipo de fibra, de modo que se alternan siempre paquetes de capas con el primer y el segundo tipo de fibra.
En una configuracion, el otro paquete de capas se coloca en la herramienta de moldeo de modo que no penetra en 25 ninguno de los espacios intermedios. Las secciones de union, decisivas para la resistencia de la union entre el segmento de larguero y el otro segmento de larguero, se forman entonces exclusivamente mediante los paquetes de capas de fibras de refuerzo con el primer tipo de fibra, consiguiendose asf una resistencia optima.
Los paquetes de capas de fibras de refuerzo se pueden colocar en la herramienta de moldeo en forma de paquetes 30 de fibras preimpregnados con el material de plastico. Los paquetes de fibras preimpregnados se identifican tambien como prepregs. El uso de tales prepregs permite el cumplimiento exacto de muchos parametros del material, por ejemplo, la orientacion prevista de las fibras de refuerzo y los porcentajes relativos de fibras/plastico. Cuando se usan los prepregs, el material de plastico se puede endurecer con ayuda de una temperatura elevada y/o una presion elevada, por ejemplo, en un autoclave.
35
Alternativamente, las fibras de refuerzo se colocan secas en la herramienta de moldeo. El material de plastico se introduce a continuacion en forma lfquida en la herramienta de moldeo mediante un procedimiento de infusion al vacfo o un procedimiento de inyeccion, de modo que envuelve las fibras de refuerzo. Al introducirse el material de plastico mediante un procedimiento de infusion al vacfo, la herramienta de moldeo se cierra de manera hermetica al 40 aire y en el espacio interior se genera un vacfo, en particular por medio de una bomba de vacfo. El material de plastico lfquido circula despues a traves de canales hacia el interior de la herramienta de moldeo. En caso de un procedimiento de inyeccion, el material de plastico, que circula hacia el interior de la herramienta de moldeo, esta sometido adicionalmente a una presion elevada. En ambos casos, las fibras de refuerzo quedan embutidas completamente en una matriz de plastico despues de entrar el material de plastico, de modo que al endurecerse el 45 material de plastico se crea un material compuesto de gran resistencia.
En una configuracion del procedimiento, el primer y el segundo paquete de capas de fibras de refuerzo presentan respectivamente una pluralidad de capas de fibras de refuerzo, colocandose las capas individuales a distancias diferentes en el interior del espacio intermedio en cuestion. Las fibras intermedias de las capas individuales finalizan 50 entonces de manera escalonada y penetran a distancias diferentes en el espacio intermedio. Esto resulta adecuado en particular en caso de un desarrollo de los dientes individuales que se va estrechando hacia el extremo del segmento de larguero.
En una configuracion, la segunda y/o la tercera parte de herramienta de moldeo, separadas de la primera parte de 55 herramienta de moldeo, se retiran del segmento de larguero al extraerse del molde el segmento de larguero. El uso de varias partes de herramienta de moldeo posibilita no solo una colocacion optima de las fibras de refuerzo de las capas individuales en la herramienta de moldeo, sino que simplifica tambien el desmoldeo en particular en caso de secciones de union largas o en caso de dientes de pequeno grosor en relacion con su longitud.
El objetivo, indicado arriba, se consigue asimismo mediante la herramienta de moldeo con las caractensticas de la reivindicacion 7. En las reivindicaciones secundarias siguientes aparecen configuraciones ventajosas.
La herramienta de moldeo sirve para fabricar un segmento de larguero de una pala de rotor de aerogenerador y 5 presenta:
• una primera parte de herramienta de moldeo, una segunda parte de herramienta de moldeo y una tercera parte de herramienta de moldeo,
• medios que permiten situar y fijar las partes de herramienta de moldeo relativamente entre sf en una disposicion 10 predefinida, de modo que entre la primera parte de herramienta de moldeo y la segunda parte de herramienta de
moldeo queda configurado un primer espacio intermedio y entre la segunda parte de herramienta de moldeo y la tercera parte de herramienta de moldeo queda configurado un segundo espacio intermedio,
• estando moldeados y situados relativamente entre sf los espacios intermedios de modo que secciones, fabricadas aqm, del segmento de larguero forman una seccion de union para la union con otra seccion de union de otro
15 segmento de larguero.
Para explicar las caractensticas de la herramienta de moldeo se remite a las explicaciones anteriores de las caractensticas correspondientes del procedimiento. Esto se aplica tambien a las ventajas de la invencion indicadas en relacion con el procedimiento. En particular, la herramienta de moldeo puede presentar otras partes de 20 herramienta de moldeo, entre las que estan configurados otros espacios intermedios, lo que es adecuado para la fabricacion, ya explicada, de segmentos de larguero con mas de dos dientes.
En una configuracion de la herramienta de moldeo, la primera parte de herramienta de moldeo presenta un lado interior con una longitud mayor o igual que la longitud del segmento de larguero. Este lado interior de la primera 25 parte de herramienta de moldeo define en particular la geometna de un lado exterior del segmento de larguero fabricado aqm. La primera parte de herramienta de moldeo puede estar configurada en forma de una o varias piezas.
En una configuracion, el lado interior esta curvado en una direccion longitudinal de la primera parte de herramienta 30 de moldeo y/o en una direccion transversal de la primera parte de herramienta de moldeo. En particular, el lado interior puede estar moldeado de manera complementaria a un lado exterior aerodinamico de la pala de rotor de aerogenerador y el segmento de larguero, fabricado en la parte de herramienta de moldeo, puede colindar directamente con esta superficie aerodinamica o puede estar dispuesto a una distancia esencialmente uniforme de la misma.
35
En una configuracion, los medios para situar y/o fijar las partes de herramienta de moldeo presentan taladros, ranuras o entalladuras y pernos, nervios o resaltos que engranan aqm. Estos medios interactivos posibilitan un posicionamiento exacto de las partes de herramienta de moldeo individuales relativamente entre sf y, dado el caso, simultaneamente una fijacion de las partes de herramienta de moldeo entre sb Se entiende que para la fijacion se 40 pueden usar tambien medios de fijacion separados.
En una configuracion, la primera parte de herramienta de moldeo presenta un molde de larguero y una parte de insercion a colocar en el molde de larguero, estando configurado el lado inferior de la parte de insercion de manera complementaria a una superficie interior del molde de larguero. El molde de larguero puede ser un molde de 45 larguero convencional para fabricar un larguero de una pala de rotor de aerogenerador, no subdividida en secciones longitudinales, con una geometna igual. Esto permite seguir usando el molde de larguero convencional para la invencion.
En una configuracion, la segunda y la tercera parte de herramienta de moldeo estan configuradas en forma de 50 plancha y presentan respectivamente una seccion de grosor uniforme, de modo que se pueden apilar en forma de bloques. En particular, todas las partes de herramienta de moldeo mencionadas pueden estar moldeadas de manera identica. Esto simplifica la disposicion de las partes de herramienta de moldeo y tambien su fabricacion.
En otra configuracion se destina un segmento de larguero para una pala de rotor de aerogenerador que se ensambla 55 a partir de una seccion longitudinal que presenta el segmento de larguero y a partir de al menos otra seccion longitudinal que presenta otro segmento de larguero, y presenta:
• una primera seccion longitudinal que presenta un lado exterior, una direccion longitudinal y una direccion transversal, dispuesta ortogonalmente respecto a la direccion longitudinal, y se extiende por una gran parte de la
longitud del segmento de larguero, estando curvado el lado exterior en la direccion longitudinal y en la direccion transversal,
• una seccion de union para la union con el otro segmento de larguero que esta dispuesta en un extremo del segmento de larguero y presenta al menos un primer diente y un segundo diente que estan dispuestos de manera
5 contigua y entre los que esta configurado un espacio libre,
• presentando el segmento de larguero un primer paquete de capas y un segundo paquete de capas de fibras de refuerzo, extendiendose el primer paquete de capas por toda la longitud de la primera seccion longitudinal y hasta el interior del primer diente de la seccion de union y extendiendose el segundo paquete de capas por toda la longitud de la primera seccion longitudinal y hasta el interior del segundo diente de la seccion de union.
10
Para explicar las caractensticas y ventajas del segmento de larguero se remite a las explicaciones anteriores del procedimiento y de la herramienta de moldeo. Las particularidades del segmento de larguero radican en la forma curvada doble del lado exterior de la primera seccion longitudinal, lo que posibilita una disposicion, cercana al contorno extremo, del segmento de larguero dentro de la pala de rotor de aerogenerador y en los paquetes de capas 15 de fibras de refuerzo introducidos hasta el interior de los dientes.
En una configuracion, el primer y el segundo paquete de capas de fibras de refuerzo presentan respectivamente un primer tipo de fibra y entre el primer paquete de capas y el segundo paquete de capas esta dispuesto otro paquete de capas de fibras de refuerzo que presenta un segundo tipo de fibra, presentando el primer tipo de fibra una 20 resistencia mayor y/o una rigidez mayor que el segundo tipo de fibra y/o presentando el primer y el segundo paquete de capas respectivamente un grosor mayor que el otro paquete de capas. Para explicar esta configuracion se remite a las explicaciones anteriores de la reivindicacion correspondiente del procedimiento.
El otro paquete de capas puede finalizar por delante de la seccion de union o de manera que colinda directamente 25 con la misma. Este no se extiende preferentemente hasta el interior de ninguno de los dientes. En este sentido se remite tambien a las explicaciones anteriores.
En una configuracion, el segmento de larguero presenta superficies de seccion transversal de igual tamano en la primera seccion longitudinal a una distancia de la seccion de union y en una posicion que colinda directamente con 30 una zona de rafz de los dientes. Es decir, no hay una ampliacion de la seccion transversal en la zona de la seccion de union o en una zona de transicion a la misma. Como resultado de la construccion especial del segmento de larguero, este presenta, no obstante, una resistencia suficiente tambien la zona de union con el otro segmento de larguero.
35 Se entiende que los elementos explicados arriba, en particular las configuraciones del procedimiento, de la herramienta de moldeo y del segmento de larguero, que se explicaron en detalle, se pueden combinar de cualquier manera entre sf. En particular esta previsto fabricar el segmento de larguero mediante el procedimiento segun la invencion en la herramienta de moldeo segun la invencion.
40 La invencion se explica detalladamente a continuacion por medio de ejemplos de realizacion representados en las figuras. Muestran:
Fig. 1 una pala de rotor de aerogenerador, formada por dos secciones longitudinales, en una vista simplificada del borde de ataque perfilado;
45 Fig. 2 la pala de rotor de aerogenerador de la figura 1, en una vista del lado de presion;
Fig. 3 una seccion a escala ampliada de la zona identificada en la figura 1;
Fig. 4 una representacion, nuevamente a escala ampliada, de la zona superior de la figura 3;
Fig. 5 una configuracion alternativa de la zona de union representada a escala ampliada en la figura 4;
Fig. 6 una representacion simplificada para explicar el procedimiento, segun la invencion, mediante una parte de un 50 segmento de larguero en una herramienta de moldeo, en un corte longitudinal;
Fig. 7 un corte transversal a lo largo del plano identificado con A-A en la figura 6;
Fig. 8 un corte transversal a lo largo del plano identificado con AB-AB en la figura 6;
Fig. 9 un corte transversal a lo largo del plano identificado con AB'-AB' en la figura 6;
Fig. 10 un corte transversal a lo largo del plano identificado con B-B en la figura 6;
55 Fig. 11 una representacion despiezada de partes de la herramienta de moldeo de la figura 4;
Fig. 12 una vista del lado superior de la parte de herramienta de moldeo representada abajo en la figura 11;
Fig. 13 una vista en perspectiva del lado inferior de la parte de herramienta de moldeo de la figura 12;
Fig. 14 una vista en perspectiva del lado superior de la parte de herramienta de moldeo superior de la figura 4;
Fig. 15 una vista en perspectiva del lado inferior de la parte de herramienta de moldeo de la figura 14;
Fig. 16 una representacion esquematica de una pala de rotor, ensamblada a partir de dos secciones longitudinales, en una vista simplificada del borde de ataque perfilado; y
Fig. 17 una vista del lado de presion de la pala de rotor de aerogenerador de la figura 16.
5 La pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 1 presenta una seccion longitudinal 12 y otra seccion longitudinal 14 que todavfa no estan unidas entre sf en la figura, sino dispuestas a distancia una de otra. La seccion longitudinal 12 se extiende desde una rafz de pala 16 hasta un punto de division B. La otra seccion longitudinal 14 se extiende desde este punto de division B hasta una punta de pala 18.
10 Tanto la seccion longitudinal 12 como la otra seccion longitudinal 14 presentan respectivamente una estructura portante y una parte de la envoltura aerodinamica de la pala de rotor de aerogenerador 10. Un lado de presion 20 de la pala de rotor de aerogenerador 10 se encuentra arriba en la figura 1 y se forma, por una parte, mediante la seccion longitudinal 12 y, por la otra parte, mediante la otra seccion longitudinal 14. Un lado de succion 22 de la pala de rotor de aerogenerador 10 se encuentra abajo en la figura 1 y se forma asimismo, por una parte, mediante la 15 seccion longitudinal 12 y, por la otra parte, mediante la otra seccion longitudinal 14.
En la zona del punto de division B se pueden observar solo a grandes rasgos cuatro segmentos de larguero 24 a 30. Se trata de un segmento de larguero 24, situado en el lado de presion, y un segmento de larguero 26, situado en el lado de succion, de la seccion longitudinal 12, asf como de un segmento de larguero 28, situado en el lado de 20 presion, y un segmento de larguero 30, situado en el lado de succion, de la otra seccion longitudinal 14.
En la figura 1 se observa que la pala de rotor de aerogenerador 10 presenta en particular en la zona de la otra seccion longitudinal una curvatura hacia el lado de presion 20, de modo que los segmentos de larguero 28, 30, que discurren cerca de la superficie exterior aerodinamica, presentan asimismo una curvatura en direccion longitudinal 25 de la otra seccion longitudinal 14. Los segmentos de larguero 24, 26 estan curvados tambien en correspondencia con el desarrollo del lado de succion 20 y del lado de presion 22 en la zona de la seccion longitudinal 12 en su direccion longitudinal.
En la figura 2, la vista esta dirigida hacia el lado de presion 20 de la pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 1 30 y la seccion longitudinal 12 y la otra seccion longitudinal 14 estan dispuestas, por lo demas, a una distancia entre sf, como muestra la figura 1. Se observa el desarrollo del borde extremo perfilado 32 y del borde de ataque perfilado 34. En la zona del punto de division B se observa ademas de manera simplificada esquematicamente los extremos sobresalientes del segmento de larguero 24, situado en el lado de presion, de la seccion longitudinal 12 y del segmento de larguero 28, situado en el lado de presion, de la otra seccion longitudinal 14.
35
En la representacion de la figura 3 a escala ampliada, pero simplificada esquematicamente, se observa de manera un poco mas exacta los extremos, enfrentados en la zona del punto de division B, de la seccion longitudinal 12 y de la otra seccion longitudinal 14 y los segmentos de larguero sobresalientes 24 a 30. De los segmentos de larguero 24 a 30 se pueden observar esencialmente en cada caso secciones de union que presentan una pluralidad de dientes 40 contiguos. Estos se han moldeado de manera complementaria, de modo que se pueden insertar uno dentro de otro y pegar entre sf.
La figura 4 muestra el punto de division B en una vista correspondiente a la figura 1 en una representacion, nuevamente a escala ampliada, en la zona del segmento de larguero 24, 28 situado en el lado de presion. Se 45 observa que los dos segmentos de larguero 24, 28 estan construidos respectivamente a partir de una pluralidad de capas de fibras de refuerzo de tipos diferentes.
El segmento de larguero 24, situado en el lado de presion, de la seccion longitudinal 12 presenta un primer paquete de capas 36, un segundo paquete de capas 38, un tercer paquete de capas 40, un cuarto paquete de capas 42 y un 50 quinto paquete de capas 44 que presentan respectivamente capas de fibras de refuerzo de un primer tipo de fibra con una alta resistencia a la traccion. En el ejemplo mostrado, las fibras de refuerzo de estas capas son exclusivamente fibras de carbono. Entre los paquetes de capas 36 a 44 esta representando respectivamente otro paquete de capas 46 de fibras de refuerzo de otro tipo de fibra con una resistencia, en particular una resistencia a la traccion menor. Estas fibras de refuerzo son exclusivamente fibras de vidrio en el ejemplo mostrado. Todos los 55 paquetes de capas mencionados presentan de manera adicional a las fibras de refuerzo un material de plastico, en el que estan embutidas las fibras de refuerzo. Los otros paquetes de capas 46 finalizan, partiendo del interior de la seccion longitudinal 12, de manera plana en un plano de seccion transversal, identificado con el numero 48, en el que comienza una seccion de union 50 del segmento de larguero 24. Las capas de fibras de carbono del segmento de larguero 28 finalizan por delante del plano de seccion transversal 48. Estas no entran en contacto con las capas
de fibra de vidrio del segmento de larguero 24 durante el proceso de ensamblaje. Lo mismo se aplica a las capas de fibra de carbono del segmento de larguero 24 que no tocan las capas de fibra de vidrio del segmento de larguero 28.
Hasta el plano de seccion transversal 48, los paquetes de capas 36 a 44 y los otros paquetes de capas 46 presentan 5 en cada caso un grosor esencialmente uniforme, siendo el grosor de los paquetes de capas 36 a 44 respectivamente mayor que el grosor de uno u otro paquete de capas 46. A partir del plano de seccion transversal 48 disminuye linealmente el grosor de los paquetes de capas 36 a 44 hasta el extremo libre de la seccion de union 50. Esto se consigue mediante una disposicion escalonada de las capas individuales en los paquetes de capas 36 a 44. Con otras palabras, cada uno de los paquetes de capas 36 a 44 forma dentro de la seccion de union 50 respectivamente 10 un diente casi triangular en el corte longitudinal representado, o sea, el primer paquete de capas 36 forma un primer diente 52, el segundo paquete de capas 38 forma un segundo diente 54, el tercer paquete de capas 40 forma un tercer diente 56, el cuarto paquete de capas 42 forma un cuarto diente 58 y el quinto paquete de capas 44 forma un quinto diente 60. Un diente, formado por un paquete de capas, puede tener tambien una forma trapezoidal, en particular cuando la cantidad de capas en el paquete de capas no disminuye a cero.
15
El segmento de larguero 28, situado en el lado de presion, de la otra seccion longitudinal 14 presenta una construccion complementaria al segmento de larguero 24, es decir, esta compuesto asimismo de cinco paquetes de capas de fibras de carbono y otros cuatro paquetes de capas, dispuestos en el medio, de fibras de vidrio. En correspondencia asimismo con el segmento de larguero 24, el segmento de larguero 28 presenta cinco dientes que 20 se forman exclusivamente mediante los paquetes de capas con las fibras de carbono.
Para unir la seccion longitudinal 12 a la otra seccion longitudinal 14 esta previsto pegar la seccion de union 50 del segmento de larguero 24 a la seccion de union correspondiente del segmento de larguero 28. De esta manera, esencialmente los paquetes de capas individuales con las fibras de carbono se pegan entre sf por una gran 25 superficie y se crea una union segmentada. Los otros paquetes de capas 46 tienen esencialmente la funcion de impedir la formacion de grietas.
Como se puede observar en la figura 4 en relacion con la figura 1, los paquetes de capas individuales discurren esencialmente en paralelo al lado de presion 20 de la pala de rotor de aerogenerador 10.
30
Se entiende que los segmentos de larguero 26, 30 en el lado de succion 22 de la pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 1 disponen de una union correspondiente. Se entiende tambien que la construccion mostrada de los segmentos de larguero 24, 28 a partir respectivamente de cinco paquetes de capas de fibras de refuerzo y de otros paquetes de capas, dispuestos en el medio, con otro tipo de fibra se muestra a modo de ejemplo y que es posible 35 tanto una cantidad mayor como menor de paquetes de capas.
Para unir los segmentos de larguero 24 a 30 segun la figura 4 durante el ensamblaje de la seccion longitudinal 12 y de la otra seccion longitudinal 14 esta previsto llenar completamente de adhesivo las hendiduras de adhesivo, mostradas en la figura 4 y existentes entre los dientes individuales, en particular con ayuda de una sobrepresion. 40 Con este fin, los segmentos de larguero 24, 28 o 26, 30 a ensamblar se pueden hermetizar en cada caso respecto al entorno en la zona del punto de division B. Esto se puede realizar opcionalmente por medio de un modulo compuesto de fibras 62 que encierra la zona de union, segun la representacion esquematica de la figura 5. El modulo compuesto de fibras 62 esta fabricado de un material compuesto de fibras, presenta una pequena rigidez y encierra hacia afuera por completo el punto de union de los segmentos de larguero correspondientes. Despues de 45 endurecerse el adhesivo, el modulo compuesto de fibras 62 puede permanecer en la disposicion mostrada dentro de la pala de rotor de aerogenerador 10. El modulo compuesto de fibras 62 permite reducir adicionalmente las sobretensiones y las variaciones de rigidez entre la capa de adhesivo de poca rigidez y las fibras de carbono de alta rigidez.
50 Por medio de la figura 6 se explica en detalle el proceso de fabricacion, tomando como ejemplo el segmento de larguero 24. La figura 6 muestra un corte longitudinal a traves de un extremo de este segmento de larguero 24 dentro de una herramienta de moldeo. El segmento de larguero 24 presenta una primera seccion longitudinal A, visible solo parcialmente en la figura 6, y una seccion de union 50 en la zona del punto de division B. Entre ambas se encuentra una seccion de transicion identificada con AB en la figura 6.
55
La fabricacion del segmento de larguero comienza con la puesta a disposicion de una primera parte de herramienta de moldeo 64 que en el ejemplo de la figura 6 esta construida en forma de dos piezas y presenta un molde de larguero 66, que se puede usar en particular para fabricar un larguero principal de una pala de rotor de aerogenerador de una sola pieza, y una parte de insercion 68 colocada en este molde de larguero 66 en la zona del
punto de division B.
En la primera parte de herramienta de moldeo 64, formada de esta manera, se coloca primero un material de nucleo 70, por ejemplo, plastico, metal, madera o un material compuesto de fibras. En caso de un diseno correspondiente 5 de la primera parte de herramienta de moldeo 64 se puede prescindir tambien de este material de nucleo 70, en particular si la primera parte de herramienta de moldeo 64 esta configurada a partir de una sola pieza y no se ha de usar un molde de larguero convencional 66, como en el ejemplo mostrado aqrn.
A continuacion, un primer paquete de capas 36 de fibras de refuerzo se coloca en la herramienta de moldeo. Este 10 primer paquete de capas 36 esta integrado, al igual que todos los demas paquetes de capas colocados posteriormente, de capas de fibras de refuerzo preimpregnadas de un material de plastico, los llamados prepregs. Se entiende que para el primer paquete de capas 36 como para todos los otros paquetes de capas se pueden usar varias de estas capas de prepreg, en particular de longitudes diferentes. Estas forman despues varias capas dentro del respectivo paquete de capas.
15
Despues de colocarse las fibras de refuerzo del primer paquete de capas 36 se situo una segunda parte de herramienta de moldeo 72 de la manera mostrada en la figura 6, se oriento respecto a la primera parte de herramienta de moldeo 64 y se fijo en la primera parte de herramienta de moldeo 64. Entre la primera parte de herramienta de moldeo 64 y la segunda parte de herramienta de moldeo 72 se crea un espacio intermedio, que ya 20 esta lleno de las fibras de refuerzo del primer paquete de capas 36. Las fibras de refuerzo del primer paquete de capas 36 configuran posteriormente en esta zona el primer diente 52.
Otro paquete de capas 46 de fibras de vidrio preimpregnadas se coloca a continuacion en la herramienta de moldeo, con preferencia nuevamente en forma de una o varias capas de prepreg. Este otro paquete de capas 46 se 25 aproxima a la superficie delantera, dispuesta en el plano de seccion transversal 48, de la segunda parte de herramienta de moldeo 72, en la que finaliza de manera plana.
Despues se coloca el segundo paquete de capas 38 de fibras de refuerzo en el molde. Le sigue una tercera parte de herramienta de moldeo 74 que se orienta respecto a la segunda parte de herramienta de moldeo 72 y/o respecto a la 30 primera parte de herramienta de moldeo 64 y se fija aqrn. Entre la segunda parte de herramienta de moldeo 72 y la tercera parte de herramienta de moldeo 74 se configura a su vez un espacio intermedio, en el que ya estan dispuestas las fibras de refuerzo del segundo paquete de capas 38, que forman posteriormente el segundo diente 54. Le sigue otro paquete de capas 46 que se coloca encima del segundo paquete de capas 38 en la herramienta de moldeo y se aproxima a la superficie delantera de la tercera parte de herramienta de moldeo 74, dispuesta en el 35 plano de seccion transversal 48.
El proceso se repite de manera correspondiente para el tercer paquete de capas 40 y la cuarta parte de herramienta de moldeo 76, para el cuarto paquete de capas 42 y la quinta parte de herramienta de moldeo 78, asf como para el quinto paquete de capas 44 y una sexta parte de herramienta de moldeo 80. A continuacion, es decir, despues de 40 haberse conseguido la construccion mostrada en la figura 6 y estar dispuestas todas las capas de material del segmento de larguero 24 en la herramienta de moldeo, se endurece el segmento de larguero 24, opcionalmente mediante el suministro de calor. A tal efecto, la herramienta de moldeo se puede cerrar, dado el caso, hacia arriba, por ejemplo, con una lamina al vacfo. Es posible tambien compactar de otro modo las diferentes capas de material.
45 Con ayuda del procedimiento explicado se puede implementar en principio cualquier geometna del segmento de larguero 24 y aplicar a una seccion de union 50 adecuada para la union con la otra seccion longitudinal 14. En particular, el segmento de larguero 24 puede presentar en la zona de su primera seccion longitudinal A una geometna curvada varias veces, lo que permite disponer el segmento de larguero 24 de manera que colinde directamente con la envoltura aerodinamica de la seccion longitudinal 12. Se consigue asf en particular una distancia 50 maxima entre el segmento de larguero, situado en el lado de presion, y un segmento de larguero 26 opuesto y situado en el lado de succion. Esto proporciona una capacidad de carga optima (resistencia y rigidez) de los largueros, porque asf se puede garantizar una distancia maxima de las fibras extremas respecto al eje de flexion de la pala de rotor. Por medio de las representaciones en corte transversal de las figuras 7 a 10 se ha de explicar en detalle a modo de ejemplo la curvatura posible del segmento de larguero 24.
55
La figura 7 muestra un corte transversal dentro de la primera seccion longitudinal A, espedficamente en el punto identificado con A-A en la figura 6. Se observan los paquetes de capas 36 a 44 y las otras capas 46, dispuestas respectivamente en el medio. En el plano de seccion transversal, todas las capas estan curvadas en una direccion transversal del segmento de larguero 24, en correspondencia con la curvatura, deseada en la zona del segmento de
larguero 24 en el lado de presion, del lado de presion 20 de la pala de rotor de aerogenerador 10.
La figura 8 muestra un corte transversal a traves del segmento de larguero 24 en el punto, identificado con AB-AB en la figura 6, dentro de la seccion de transicion AB. Se observa una curvatura, existente tambien, de los paquetes de 5 capas 36 a 44 y de las capas 46 dispuestas en el medio. Por debajo del primer paquete de capas inferior o exterior 36 se muestra otra capa de material de nucleo 70.
La figura 9 muestra otro corte transversal en el punto identificado con AB'-AB' en la figura 6 y situado dentro de la seccion de transicion AB muy cerca del punto de division B o de la seccion de union 50. En esta zona, solo la capa 10 inferior de material de nucleo 70 presenta en su lado inferior o exterior una curvatura en correspondencia con el desarrollo del lado de presion 20. Todos los demas paquetes de capas 36 a 44 y las otras capas 46 no estan curvados en direccion del corte transversal, sino que son planos. En la direccion longitudinal del segmento de larguero 24, o sea, en perpendicular al plano de seccion transversal mostrado, los paquetes de capas individuales, asf como la superficie exterior, visible abajo, y la superficie interior, visible arriba, del segmento de larguero 24 15 pueden seguir estando curvados. Esto es valido dentro de la seccion de transicion y tambien dentro de la seccion de union.
Un desarrollo correspondiente de los paquetes de capas individuales esta representado tambien en la figura 10 que muestra un corte transversal en el punto, identificado con B-B en la figura 6, dentro del punto de division B, pero por 20 fuera de la seccion de union 50. En comparacion con la figura 9 se observa que el segmento de larguero 24 presenta aqrn la misma seccion transversal que dentro de la seccion de transicion Ab, cerca del punto de division B. En particular no hay una ampliacion de la seccion transversal hacia el punto de division B.
La figura 11 muestra en una representacion despiezada en perspectiva la parte de insercion 68, que pertenece a la 25 primera parte de herramienta de moldeo 64, asf como por encima de la misma, la segunda parte de herramienta de moldeo 72, la tercera parte de herramienta de moldeo 74, la cuarta parte de herramienta de moldeo 76, la quinta parte de herramienta de moldeo 78 y la sexta parte de herramienta de moldeo 80. Las partes de herramienta de moldeo 72 a 80 son identicas. Estas presentan respectivamente una primera seccion 82 en forma de banda de grosor uniforme. Dentro de estas secciones 82 en forma de banda se encuentran respectivamente dos taladros 84, a 30 traves de los que se pueden pasar dos pasadores 86 para fijar entre sf todas las partes de herramienta de moldeo en la disposicion relativa prevista. En general, la parte de insercion 68 y las partes de herramienta de moldeo 72 a 80 estan configuradas en forma de plancha, uniendose a las secciones 82 en forma de banda respectivamente una seccion 88, triangular en el corte longitudinal. Entre estas secciones 88 estan configurados los espacios intermedios individuales, en los que se forman los dientes de los segmentos de larguero.
35
Otros detalles de las partes de herramienta de moldeo se pueden observar mejor en las figuras 12 a 15. Las figuras 12 y 13 muestran la parte de insercion 68 en una vista desde arriba (figura 12) y en una vista desde abajo (figura 13). Se observa una seccion 90, tambien en forma de banda, que corresponde a las secciones 82 en forma de banda de las demas partes de herramienta de moldeo 72 a 80 y que no presenta, sin embargo, un grosor uniforme. 40 Esta seccion 90 esta provista asimismo de dos taladros 84 para alojar los pasadores 86. Todo el lado inferior de la parte de insercion 68 esta configurado de manera curvada en direccion transversal, de modo que se puede colocar en el molde de larguero 66, curvado en correspondencia con el lado de presion 20, y queda apoyado de forma plana por todos lados en el molde. Adicionalmente, el lado inferior de la parte de insercion 68 esta curvado tambien en la direccion longitudinal, asimismo en correspondencia con el desarrollo del lado de presion 20 de la pala de rotor de 45 aerogenerador 10.
Las figuras 14 y 15 muestran una de las otras partes de herramienta de moldeo 72 a 80, tambien en una vista en perspectiva del lado superior (figura 14) y del lado inferior (figura 15). Se observan las secciones 82 en forma de banda, ya explicadas, con los taladros 84, asf como las secciones 88, situadas a continuacion y triangulares en el 50 corte longitudinal, que se estrechan hacia un borde 92 alejado de la seccion 82 en forma de banda. El lado superior y el lado inferior de la seccion 88 no estan curvados, sino que son completamente planos, de modo que la seccion de union 50, formada por los dientes configurados entre este tipo de partes de herramienta de moldeo, se pueden unir sin problemas a una seccion de union configurada de manera complementaria.
55 La figura 16 muestra una vista esquematica de una pala de rotor de aerogenerador en direccion al borde de ataque, que esta ensamblada a partir de una seccion longitudinal 12 y de otra seccion longitudinal 14. Con lmeas discontinuas se indica aqrn el desarrollo del larguero principal, situado en el lado de succion, que esta compuesto de un segmento de larguero 26, situado en el lado de succion, de la seccion longitudinal 12 y de un segmento de larguero 30, situado en el lado de succion, de la otra seccion longitudinal 14. El segmento de larguero 26 presenta
una primera seccion longitudinal A, una seccion de transicion AB y una seccion de union en la zona del punto de division B. El segmento de larguero 30 presenta una primera seccion longitudinal C, una seccion de transicion BC y tambien una seccion de union en la zona del punto de division B. En la zona de las primeras secciones longitudinales A o C, los segmentos de larguero 26, 30 estan curvados doblemente, es decir, tanto a lo largo de la 5 direccion longitudinal de la pala de rotor de aerogenerador 10 como en transversal al respecto. En la zona del punto de division B, en la que estan dispuestas las secciones de union 50 de los segmentos de larguero 26, 30, estos no presentan una curvatura, de modo que es posible un ensamblaje sin problemas. En las secciones de transicion AB o BC, la geometna curvada doblemente se transforma en el desarrollo, no curvado, en la zona del punto de division B.
10 La figura 17 muestra otra vista esquematica de la pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 16, pero esta vez en direccion al lado de presion. Se observa que el larguero principal, situado en el lado de succion y formado por los segmentos de larguero 26, 30, no esta curvado en el plano mostrado. Sin embargo, sena posible una curvatura adicional, en particular en caso de una pala de rotor de aerogenerador 10 con una forma ligeramente de hoz.
15 Lista de numeros de referencia usados
10 Pala de rotor de aerogenerador
12 Seccion longitudinal
14 Otra seccion longitudinal
20 16 Rafz de pala
18 Punta de pala
20 Lado de presion
22 Lado de succion
24 Segmento de larguero, situado en
25 26 Segmento de larguero, situado en
28 Segmento de larguero, situado en
30 Segmento de larguero, situado en
32
Borde extremo perfilado
34
Borde de ataque perfilado
30 36
Primer paquete de capas
38
Segundo paquete de capas
40
Tercer paquete de capas
42
Cuarto paquete de capas
44
Quinto paquete de capas
35 46
Otro paquete de capas
48
Plano de seccion transversal
50
Seccion de union
52
Primer diente
54
Segundo diente
40 56
Tercer diente
58
Cuarto diente
60
Quinto diente
62
Modulo compuesto de fibras
64
Primera parte de herramienta de moldeo
45 66
Molde de larguero
68
Parte de insercion
70
Material de nucleo
72
Segunda parte de herramienta de moldeo
74
Tercera parte de herramienta de moldeo
50 76
Cuarta parte de herramienta de moldeo
78
Quinta parte de herramienta de moldeo
80
Sexta parte de herramienta de moldeo
82
Seccion en forma de banda
84
Taladro
55 86
Pasador
88
Seccion triangular en el corte longitudinal
90
Seccion en forma de banda
92
Borde
el lado de presion, de la seccion longitudinal 12 el lado de succion, de la seccion longitudinal 12 el lado de presion, de la otra seccion longitudinal 14 el lado de succion, de la otra seccion longitudinal 14

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para fabricar un segmento de larguero (24) de una pala de rotor de aerogenerador (10), ensamblandose la pala de rotor de aerogenerador (10) a partir de una seccion longitudinal (12) que presenta el
    5 segmento de larguero (24) y a partir de al menos otra seccion longitudinal (14) que presenta otro segmento de larguero (28), fabricandose el segmento de larguero (24) en una herramienta de moldeo y presentando una seccion de union (50) para la union al otro segmento de larguero (28) y caracterizado porque el procedimiento comprende las siguientes etapas:
    10 a) poner a disposicion una primera parte de herramienta de moldeo (64),
    b) disponer un primer paquete de capas (36) de fibras de refuerzo en la primera parte de herramienta de moldeo (64) y disponer una segunda parte de herramienta de moldeo (72), de modo que entre la primera parte de herramienta de moldeo (64) y la segunda parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un primer espacio intermedio, en el que esta dispuesta una parte del primer paquete de capas (36) de fibras de refuerzo,
    15 c) disponer un segundo paquete de capas (38) de fibras de refuerzo y disponer una tercera parte de herramienta de moldeo (74), de modo que entre la tercera parte de herramienta de moldeo (74) y la segunda parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un segundo espacio intermedio, en el que esta dispuesta una parte del segundo paquete de capas (38) de fibras de refuerzo,
    d) endurecer un material de plastico que envuelve las fibras de refuerzo y 20 e) extraer del molde el segmento de larguero (24),
    estando moldeados y dispuestos entre sf el primer y el segundo espacio intermedio de tal modo que las secciones del segmento de larguero (24), fabricadas aqrn, forman la seccion de union (50) para la union con la otra seccion de union del otro segmento de larguero (28).
    25
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la segunda y/o la tercera parte de herramienta de moldeo (72, 74) se orientan y/o se fijan en una de las partes de herramienta de moldeo dispuestas previamente, cuando se disponen la segunda y la tercera parte de herramienta de moldeo (72, 74).
    30 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el primer y el segundo paquete de
    capas (36, 38, 40) de fibras de refuerzo presentan respectivamente un primer tipo de fibra y porque entre el primer y el segundo paquete de capas (36, 38) se dispone otro paquete de capas (46) de fibras de refuerzo que presenta un segundo tipo de fibra, presentando el primer tipo de fibra una resistencia mayor y/o una rigidez mayor que el segundo tipo de fibra y/o presentando el primer y el segundo paquete de capas (36, 38, 40) respectivamente un 35 espesor mayor que el otro paquete de capas (46).
  3. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque el al menos otro paquete de capas
    (46) se coloca en la herramienta de moldeo de modo que no penetra en ninguno de los espacios intermedios
    40 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el primer y el segundo
    paquete de capas (36, 38) de fibras de refuerzo presentan respectivamente una pluralidad de capas de fibras de refuerzo, colocandose las capas individuales a distancias diferentes en el espacio intermedio en cuestion.
  4. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la segunda y/o la 45 tercera parte de herramienta de moldeo (72, 74), separadas de la primera parte de herramienta de moldeo (64), se
    retiran del segmento de larguero (24) al extraerse del molde el segmento de larguero (24).
  5. 7. Herramienta de moldeo para fabricar un segmento de larguero (24) de una pala de rotor de aerogenerador (10), caracterizada porque la herramienta de moldeo presenta:
    50
    • una primera parte de herramienta de moldeo (64), una segunda parte de herramienta de moldeo (72) y una tercera parte de herramienta de moldeo (74),
    • medios que permiten situar y fijar las partes de herramienta de moldeo (64, 72, 74, 76, 78, 80) relativamente entre sf en una disposicion predefinida, de modo que entre la primera parte de herramienta de moldeo (64) y la segunda
    55 parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un primer espacio intermedio y entre la segunda parte de herramienta de moldeo (74) y la tercera parte de herramienta de moldeo (72) queda configurado un segundo espacio intermedio,
    • estando moldeados y situados relativamente entre sf los espacios intermedios de modo que secciones, fabricadas aqrn, del segmento de larguero forman una seccion de union (50) para la union con otra seccion de union de otro
    segmento de larguero.
  6. 8. Herramienta de moldeo segun la reivindicacion 7, caracterizada porque la primera parte de herramienta de moldeo (64) presenta un lado interior con una longitud mayor o igual que la longitud del segmento de
    5 larguero (24).
  7. 9. Herramienta de moldeo segun la reivindicacion 8, caracterizada porque el lado interior esta curvado en una direccion longitudinal de la primera parte de herramienta de moldeo (64) y/o en una direccion transversal de la primera parte de herramienta de moldeo (64).
    10
  8. 10. Herramienta de moldeo segun una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque los medios para situar y/o fijar las partes de herramienta de moldeo (64, 72, 74, 76, 78, 80) presentan taladros (84), ranuras o entalladuras y pernos, nervios o resaltos que engranan aqrn.
    15 11. Herramienta de moldeo segun una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada porque la primera
    parte de herramienta de moldeo (64) presenta un molde de larguero (66) y una parte de insercion (68) a colocar en el molde de larguero (66), estando configurado el lado inferior de la parte de insercion (68) de manera complementaria a una superficie interior del molde de larguero (66).
    20 12. Herramienta de moldeo segun una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizada porque la segunda y
    la tercera parte de herramienta de moldeo (72, 74) estan configuradas en forma de plancha y presentan respectivamente una seccion de grosor uniforme, de modo que se pueden apilar en forma de bloques.
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