ES2947334T3 - Herramienta de alineación, disposición de corte y método para el tratamiento de una pieza de trabajo - Google Patents

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Abstract

Herramienta de alineación (2) para una disposición de corte que comprende un aparato de corte (3) con un filo (12) para el tratamiento de una pieza de trabajo, especialmente una pala de rotor de una turbina eólica (2), en la que la herramienta de alineación (2) comprende al menos un medio de fijación (6) para fijar la herramienta de alineación (2) a la pieza de trabajo y al menos una estructura de guía para guiar el borde cortante (12) de la herramienta de corte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Herramienta de alineación, disposición de corte y método para el tratamiento de una pieza de trabajo
La invención se refiere a una herramienta de alineación que comprende un aparato de corte con un borde de corte para una disposición de corte para el tratamiento de una pieza de trabajo, especialmente una pala de rotor de una turbina eólica. El documento US 2016/046088 A1 da a conocer una herramienta de alineación para el tratamiento de una pala de rotor de una turbina eólica, en la que la herramienta de alineación comprende un medio de fijación para fijar la herramienta de alineación a la pala de rotor, en la que el medio de fijación comprende dos ventosas que pueden unirse a dos superficies opuestas de una pala de rotor.
Los bordes de ataque de las palas de turbina eólica se protegen contra la lluvia y la erosión al proporcionar una capa de protección que consiste en un material dúctil y robusto para evitar, por ejemplo, la penetración de la lluvia. Sin embargo, debido a la ductilidad y la robustez del material, la reparación o el reemplazo del material es difícil debido al deshilacliado del material durante el corte. El deshilacliado contrarresta la necesidad de proporcionar cortes precisos en el material para reparar o reemplazar el material dañado en todas las zonas de la pala de turbina eólica, que están cubiertas por tal material de protección del borde de ataque, independientemente del contorno o la geometría local de la pala del rotor.
Por tanto, el objeto de la invención es proporcionar una herramienta respectiva que permita la realización de tal procedimiento de reparación o reemplazo.
La solución según la invención es una herramienta de alineación según la reivindicación 1. La herramienta de alineación comprende al menos un medio de fijación para fijar la herramienta de alineación a la pieza de trabajo y al menos una estructura de guiado para guiar el borde de corte de la herramienta de corte.
La ventaja de la solución según la invención es que la herramienta de alineación puede fijarse en la pieza de trabajo proporcionando guiado para el borde de corte del aparato de corte para permitir un corte preciso sin necesidad de desmontar la pieza de trabajo.
La herramienta de alineación proporciona una estructura de guiado para el borde de corte del aparato de corte para permitir cortes precisos y localizados en la pieza de trabajo. Además, la herramienta de alineación proporciona un medio de fijación para la fijación de la herramienta de alineación en la pieza de trabajo. El medio de fijación permite el montaje reversible de la herramienta de alineación en la pieza de trabajo garantizando la unión estrecha de la estructura de guiado durante, por ejemplo, un procedimiento de corte.
Preferiblemente, la herramienta de alineación puede adaptarse de manera continua al tamaño y el contorno de la pieza de trabajo. Esto permite el uso de la herramienta de alineación en diferentes zonas de una pieza de trabajo que presentan una geometría irregular o la herramienta de alineación puede usarse para trabajar en diferentes piezas de trabajo cada una de las cuales presenta una geometría diferente. Por ejemplo, si la pieza de trabajo es una pala de rotor de una turbina eólica, esto proporciona la posibilidad de realizar la reparación en cualquier lugar de la circunferencia de la pala de rotor, independientemente del diámetro local, el grosor o la forma de la pala.
Una realización típica de la invención puede incorporar que la herramienta de alineación comprende una correa flexible que comprende la al menos una estructura de guiado. La flexibilidad de la correa permite una adaptación continua al contorno de la pieza de trabajo. Por ejemplo, la correa flexible puede colocarse alrededor del borde de ataque de una pala de turbina eólica adaptándose al radio de curvatura del borde. Esto proporciona el guiado del borde de corte del aparato de corte a lo largo de la estructura de guiado adaptada comprendida por la correa flexible y, por tanto, independientemente de la forma de la pieza de trabajo.
Para obtener tal flexibilidad, puede proporcionarse que la correa flexible consista en un material polimérico. El material polimérico, por ejemplo, un material de plástico duro, tiene la capacidad de adaptarse al contorno de la pieza de trabajo y proporciona durabilidad a la estructura de guiado también después de usos repetidos de la herramienta de alineación y la consiguiente flexión de la correa flexible.
Una realización típica de la invención puede comprender que la estructura de guiado está realizada por al menos una ranura y/o al menos un borde de la correa flexible para guiar el borde de corte del aparato de corte. Debido a la flexibilidad de la correa, la ranura y/o los bordes permiten el guiado del borde de corte según el contorno de la pieza de trabajo de modo que puedan establecerse cortes precisos usando el aparato de corte. En particular, es posible cortar con precisión a lo largo de todo el borde de ataque de una pala de rotor, ya que la ranura y/o los bordes usados para guiar también se encuentran de manera apretada alrededor del borde de ataque.
Para reducir el desgaste de la estructura de guiado durante el funcionamiento, puede proporcionarse que al menos un borde de la correa y/o al menos un borde de una ranura estén reforzados. Esto impide que la estructura de guiado se dañe por el borde de corte del aparato de corte durante el funcionamiento Especialmente, es posible que los bordes laterales de
Preferiblemente, el refuerzo de los bordes se proporciona mediante un engrosamiento del material de la correa o mediante la adición de otro material, especialmente chapa metálica. El grosor del material engrosado o de la chapa metálica se elige de modo que el refuerzo también sea flexible manteniendo la capacidad de la estructura de guiado para adaptarse al contorno de la pieza de trabajo. El uso de la chapa metálica proporciona de ese modo tanto flexibilidad cuando la estructura de guiado se gira sobre una pieza de trabajo como estabilidad contra daños durante un procedimiento de corte.
Para fijar la herramienta de alineación a la pieza de trabajo, según una alternativa de la invención, el al menos un medio de fijación comprende al menos dos ventosas, elementos adhesivos y/o partes adhesivas. Mediante el medio de fijación, la herramienta de alineación puede unirse a la pieza de trabajo de manera reversible, de modo que pueda retirarse después de terminar el tratamiento de la pieza de trabajo. El uso de dos o más ventosas permite la fijación sobre la pieza de trabajo garantizando el soporte estable de la herramienta de alineación y especialmente de la estructura de guiado, que se mantiene fija en la posición deseada sobre la pieza de trabajo, que está destinada a tratamiento. Preferiblemente, las ventosas proporcionan un gancho o un bucle en su lado superior. Pueden proporcionarse elementos adhesivos y/o partes adhesivas como medio de fijación en zonas de la herramienta de alineación, que están en contacto con la pieza de trabajo, cuando se monta la herramienta de alineación, para garantizar que la herramienta de alineación no se salga de su sitio durante el corte, ya que los elementos adhesivos o las partes adhesivas aumentan la fijación de la herramienta de alineación sobre la pieza de trabajo y, por tanto, impiden el deslizamiento de la herramienta de alineación. Los elementos adhesivos y/o las partes adhesivas pueden usarse especialmente en combinación con las ventosas o con una disposición de abrazadera, tal como se describe a continuación.
Según una alternativa de la invención, el al menos un medio de fijación comprende una disposición de abrazadera. Preferiblemente, la disposición de abrazadera puede ajustarse a la forma de la pieza de trabajo permitiendo la fijación de la herramienta de alineación en cualquier posición sobre la pieza de trabajo mediante la unión de la disposición de abrazadera. Una herramienta de alineación sujeta mediante abrazadera se une de manera reversible a la pieza de trabajo y puede retirarse liberando la disposición de abrazadera.
Puede proporcionarse que la disposición de abrazadera comprenda elementos de sujeción con abrazadera conectados mediante un componente de armazón. Los elementos de sujeción con abrazadera están en contacto con la pieza de trabajo, mientras que el componente de armazón conecta y soporta los dos elementos de sujeción con abrazadera. Preferiblemente, el componente de armazón se dobla de tal manera que la disposición de abrazadera puede unirse a un lado de salida de una pala de rotor de turbina eólica sin contacto físico con el reborde del borde de salida. De este modo, se obtiene una fijación estable y liberable de la herramienta de alineación sobre la pieza de trabajo.
Según una alternativa de la invención, el al menos un medio de fijación se conecta a la estructura de guiado mediante al menos una cuerda, una cadena, un elemento de fijación de tipo velcro y/o una correa de tensión. Se obtiene una conexión firme pero liberable entre la herramienta de alineación y la pieza de trabajo mediante el tensado de la cuerda, la cadena, el elemento de fijación de tipo velcro y/o la correa de tensión. La conexión entre el medio de fijación y la estructura de guiado garantiza que toda la herramienta de alineación se mantenga en su posición permitiendo que la estructura de guiado se mantenga en su sitio por el medio de fijación. Preferiblemente, al menos dos extremos de la estructura de guiado se conectan a un medio de fijación. Es especialmente deseable que, por ejemplo, dos de los extremos de la estructura de guiado se conecten cada uno a uno de los elementos de sujeción con abrazadera de una disposición de abrazadera o a una ventosa.
Para una disposición de corte según la invención, puede estar previsto que comprenda una herramienta de alineación que presente una o más de las características comentadas y un aparato de corte con un borde de corte. Por tanto, la disposición de corte comprende las herramientas necesarias para realizar el tratamiento de una pieza de trabajo, ya que la herramienta de alineación, que comprende la estructura de guiado respectiva, guía el borde de corte del aparato de corte para el tratamiento de la pieza de trabajo.
Una realización adicional de la disposición de corte puede comprender que el borde de corte del aparato de corte comprenda un alambre de metal tensado, en el que el alambre de metal tensado está envuelto preferiblemente por al menos un alambre de metal adicional. En particular, el alambre de metal está montado en un armazón que aplica la tensión al alambre. El armazón puede comprender, por ejemplo, medios de asidero para el funcionamiento manual del aparato de corte para cortar material dúctil alternando los movimientos hacia delante y hacia atrás del aparato de corte provocando adicionalmente la entrada de calor para el corte por fricción. Un alambre de metal adicional, que puede envolverse como una hélice apretada alrededor de la circunferencia de un alambre de metal montado en el armazón, provoca un aumento de la fricción y, por tanto, un aumento de la entrada de calor para obtener una abrasión superior del material sometido a corte.
Un método de tratamiento de una pieza de trabajo usando una disposición de corte según la invención comprende las etapas de:
- suministro de la pieza de trabajo,
- unión de la herramienta de alineación a la pieza de trabajo,
- tratamiento de la pieza de trabajo usando el aparato de corte, en el que el borde de corte del aparato de corte se guía por la al menos una estructura de guiado de la herramienta de alineación.
La unión de la herramienta de alineación a la pieza de trabajo puede producirse mediante el uso del medio de fijación de la herramienta de alineación para fijar la herramienta de alineación de tal manera que la estructura de guiado de la herramienta de alineación proporciona el guiado del borde de corte en la ubicación deseada. Después de la unión, la pieza de trabajo puede tratarse usando el aparato de corte que obtiene la posición requerida mediante el guiado del borde de corte.
En una realización preferida del método dedicado para cortar a través de una cubierta de protección de borde de ataque de una pala de rotor de turbina eólica, puede proporcionarse que la herramienta de alineación se envuelva alrededor de la circunferencia de la pala de rotor, en el que la unión de la herramienta de alineación se proporciona mediante el medio de fijación de la herramienta de alineación y en el que la estructura de guiado de la herramienta de alineación abraza un borde de ataque de la pala de rotor para proporcionar guiado para el borde de corte del aparato de corte. De ese modo, especialmente la reparación o el reemplazo del material de protección dúctil y robusto del borde de ataque puede realizarse, por ejemplo, mediante el reemplazo parcial del material de protección de cubierta dañado. La herramienta de alineación puede unirse en cualquier lugar en la pala de rotor adaptándose a la forma de la sección transversal local de la pala de rotor con el medio de fijación orientado hacia el borde de salida de la pala de rotor. Especialmente, la herramienta de alineación puede fijarse sin dañar el borde de salida de sección decreciente de la pala de rotor mientras que la estructura de guiado se adapta a la forma del borde de ataque de la pala de rotor envolviéndola. Debido a la fijación de la herramienta de alineación, se evita el deslizamiento de la estructura de guiado durante el tratamiento de la pala de rotor de turbina eólica.
Las ventajas y características adicionales de la invención resultan evidentes a partir de las realizaciones comentadas a continuación, así como basándose en las figuras. Las figuras muestran:
figura 1: una vista lateral en sección de una pala de rotor de turbina eólica con una disposición de corte según la invención que comprende una herramienta de alineación unida a la pala de rotor y un aparato de corte,
figura 2: una vista desde arriba de una pala de rotor de turbina eólica con una herramienta de alineación según la invención unida a la misma,
figura 3: una vista detallada de una disposición de sujeción con abrazadera de una herramienta de alineación según la invención,
figura 4: una vista lateral en sección de una pala de rotor de turbina eólica con una realización alternativa de una herramienta de alineación unida a la misma, y
figura 5: una vista detallada de una estructura de guiado de una herramienta de alineación según la invención. La figura 1 representa una vista en sección de una pala 1 de rotor de turbina eólica y una disposición de corte que comprende una herramienta 2 de alineación unida a la pala 1 de rotor de turbina eólica y un aparato 3 de corte. La herramienta de alineación comprende una correa 4 flexible que está doblada sobre un borde 5 de ataque de la pala I de rotor, un medio 6 de fijación que está unido a un borde 7 de salida de la pala 1 de rotor y que está conectado mediante correas 8 de tensión a la correa 4 flexible. Las correas 8 de tensión están unidas a la correa 4 flexible, por ejemplo, mediante pegado o remachado. Las correas 8 de tensión se fijan al medio 6 de fijación girando alrededor de los bucles 9 y las correas 8 de tensión pueden tensarse haciendo uso de una hebilla 10. El medio 6 de fijación fija la herramienta 2 de alineación en la pala 1 de rotor de turbina eólica y mediante la tensión de las correas 8 de tensión también se fija la correa 4 flexible en el borde 5 de ataque de la pala 1 de rotor.
Esta fijación de la herramienta 2 de alineación es independiente de la forma o del contorno de la pala 1 de rotor, de modo que la herramienta 2 de alineación puede unirse en cualquier lugar necesario en la pala 1 de rotor de turbina eólica.
La correa 4 flexible comprende estructuras de guiado para guiar un borde 12 de corte del aparato 3 de corte. En esta realización, el borde 12 de corte es un alambre de metal tensado. La tensión se aplica al alambre de metal a través de un armazón 11 del aparato 3 de corte. Para permitir el funcionamiento manual del aparato 3 de corte, el armazón I I comprende un medio 13 de asidero. El aparato 3 de corte puede realizar un tratamiento de la pala 1 de rotor, en el que el borde 12 de corte se guía por las estructuras de guiado de la correa 4 flexible. Después del tratamiento, la herramienta 2 de alineación puede retirarse de la pala 1 de rotor liberando la tensión de las correas 8 de tensión. Para garantizar la flexibilidad de la correa 4 flexible lo que permite la adaptación de la correa 4 de tensión al borde 5 de ataque independien un material polimérico, como por ejemplo material de plástico duro.
En la figura 2, se muestra una vista desde arriba de una herramienta 2 de alineación unida a una pala 1 de rotor de turbina eólica. La situación representada corresponde a la figura 1. La herramienta 2 de alineación comprende una correa 4 flexible, que se dobla alrededor del borde 5 de salida de la pala 1 de rotor. La correa flexible comprende estructuras de guiado que se realizan por sus bordes 14 y una ranura 15. Durante el funcionamiento, el borde 12 de corte del aparato 3 de corte se guía por uno cualquiera de los bordes 14 o la ranura 15. Este guiado permite cortes precisos, por ejemplo, en el material de protección del borde de ataque que se aplica al borde 5 de ataque de la pala 1 de rotor y que se somete a un tratamiento usando el aparato 3 de corte. Se proporciona una fijación de la correa 4 flexible a través del medio 6 de fijación y las correas 8 de tensión. En un estado tensado de las correas 8 de tensión, la correa 4 flexible está inmovilizada y fijada en su posición en el borde 5 de ataque. El medio 6 de fijación se realiza como una disposición de abrazadera en este ejemplo.
La figura 3 muestra una vista detallada de una disposición de abrazadera usada como medio 6 de fijación que comprende elementos 16 de sujeción con abrazadera y un componente 17 de armazón. El componente 17 de armazón conecta los dos elementos 16 de sujeción con abrazadera y está conformado de manera que la abrazadera no toque el reborde del borde 7 de salida de la pala 1 de rotor en su estado unido. Los elementos 16 de sujeción con abrazadera pueden comprender bucles 9 para hacer girar una cuerda, una cadena, un elemento de fijación de tipo velcro o una correa de tensión que se usa para conectar la disposición de abrazadera a una correa 4 flexible. Adicionalmente, los elementos 16 de sujeción con abrazadera pueden comprender un labio 18 de caucho para proteger la superficie de una pala de rotor mientras se monta la disposición de abrazadera. Para garantizar la capacidad y para obtener un peso ligero, el componente 17 de armazón puede comprender un área de sección transversal en forma de T, así como uno o más orificios para la reducción del peso.
La figura 4 muestra una realización alternativa de una herramienta 2 de alineación que comprende una correa 4 flexible, dos ventosas 20 y dos elementos 19 de fijación de tipo velcro. Un extremo de los elementos 19 de fijación de tipo velcro se une a la correa 4 flexible y el otro extremo se envuelve alrededor de los bucles 21, que se unen a las ventosas 20 y permiten el tensado de los elementos de fijación de tipo velcro. Para garantizar la fijación adicional de la herramienta 2 de alineación en la pala 1 de rotor, tanto la correa 4 flexible como los elementos 19 de fijación de tipo velcro pueden comprender elementos adhesivos y/o partes adhesivas en sus superficies ubicadas hacia la pala 1 de rotor. También en esta realización, la adaptación a cualquier forma y contorno de la pieza de trabajo se obtiene mediante el uso de material flexible como plástico duro para la correa 4 flexible, así como mediante el uso de las ventosas 20 como una fijación adaptable de la herramienta 2 de alineación.
La figura 5 representa una vista detallada de una correa 4 flexible. La correa 4 flexible comprende dos bucles 22 en sus bordes para permitir la conexión de la correa 4 flexible a las correas 8 de tensión o a elementos de fijación de tipo velcro, cuerdas o cadenas. Los bucles 22 pueden unirse a la correa 4 flexible, por ejemplo, mediante remachado. La correa 4 flexible comprende estructuras de guiado realizadas por sus bordes 14, así como por la ranura 15. Tanto los bordes 14 como la ranura 15 pueden usarse para guiar el borde 12 de corte del aparato 3 de corte. Para reducir el desgaste de la correa flexible y para impedir que se dañe, lo que podría ocurrir durante el corte, tanto los bordes 14 como los bordes 23 de la ranura 15 pueden reforzarse, por ejemplo, mediante un engrosamiento del material de plástico duro de la correa 4 flexible o mediante la adición de otro material como, por ejemplo, chapa metálica. El engrosamiento del material y/o la aplicación de la chapa metálica se producen ambos con un grosor que no impide la flexibilidad de la correa para mantener su adaptación a la forma o al contorno de la pieza de trabajo. Para el corte preciso, por ejemplo, del material de protección del borde de ataque de una pala 1 de rotor de turbina eólica, cualquiera de las estructuras de guiado de la correa 4 flexible se mueve a su posición y la herramienta de alineación se fija haciendo uso de su medio 6 de fijación. El deslizamiento de la correa 4 flexible se impide mediante la aplicación de tensión, por ejemplo, a las correas 8 de tensión. El material de protección del borde de ataque puede cortarse entonces usando el aparato 3 de corte con su borde 12 de corte guiado por las estructuras de guiado de la correa 4 flexible.
Aunque la presente invención se ha descrito en detalle con referencia a la realización preferida, la presente invención no se limita a los ejemplos dados a conocer a partir de los cuales el experto puede derivar otras variaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Herramienta (2) de alineación para una disposición de corte que comprende un aparato (3) de corte con un borde (12) de corte para el tratamiento de una pala (1) de rotor de una turbina eólica, en la que la herramienta (2) de alineación comprende al menos un medio (6) de fijación para fijar la herramienta (2) de alineación a la pala (1) de rotor y al menos una estructura de guiado para guiar el borde (12) de corte de la herramienta de corte, en la que el medio de fijación comprende una disposición de abrazadera que puede unirse a un borde (7) de salida de la pala (1) de rotor o en la que el medio (6) de fijación comprende al menos dos ventosas (20), elementos adhesivos y/o partes adhesivas que pueden unirse a dos superficies opuestas de la pala (1) de rotor, en la que al menos dos extremos de la estructura de guiado están conectados cada uno mediante al menos una cuerda, una cadena, un elemento de fijación de tipo velcro y/o una correa de tensión a la disposición de abrazadera o a una de las ventosas (20), elementos adhesivos y/o partes adhesivas.
  2. 2. Herramienta (2) de alineación según la reivindicación 1 caracterizada porque la herramienta (2) de alineación puede adaptarse de manera continua al tamaño y el contorno de la pieza de trabajo.
  3. 3. Herramienta (2) de alineación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la herramienta (2) de alineación comprende una correa (4) flexible que comprende la al menos una estructura de guiado.
  4. 4. Herramienta (2) de alineación según la reivindicación 3, caracterizada porque la correa (4) flexible consiste en un material polimérico.
  5. 5. Herramienta (2) de alineación según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la estructura de guiado está realizada por al menos una ranura (15) y/o al menos un borde (14) de la correa (4) para guiar el borde (12) de corte del aparato (3) de corte.
  6. 6. Herramienta (2) de alineación según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque al menos un borde (14) de la correa y/o al menos un borde de una ranura (15) están reforzados.
  7. 7. Herramienta (2) de alineación según la reivindicación 6, caracterizada porque el refuerzo de los bordes (14, 15) se proporciona mediante un engrosamiento del material de la correa o mediante la adición de otro material, especialmente chapa metálica.
  8. 8. Herramienta de alineación según la reivindicación 7, caracterizada porque la disposición de abrazadera comprende dos elementos (10) de sujeción con abrazadera conectados mediante un componente (17) de armazón.
  9. 9. Disposición de corte que comprende una herramienta (2) de alineación según una de las reivindicaciones anteriores y un aparato (3) de corte con un borde (12) de corte.
  10. 10. Método para el tratamiento de una pala (1) de rotor de una turbina eólica usando una disposición de corte según la reivindicación 9 que comprende las etapas de
    - suministro de la pala (1) de rotor,
    - unión de la herramienta (2) de alineación a la pala (1) de rotor,
    - tratamiento de la pala (1) de rotor usando el aparato (3) de corte, en el que el borde (12) de corte del aparato (3) de corte se guía por la al menos una estructura de guiado de la herramienta (2) de alineación.
  11. 11. Método según la reivindicación 10, para cortar a través de una cubierta de protección de borde de ataque de una pala (1) de rotor de turbina eólica, caracterizado porque la herramienta (2) de alineación se envuelve alrededor de una sección transversal de la pala (1) de rotor, en el que la unión de la herramienta (2) de alineación se proporciona mediante el medio (6) de fijación de la herramienta (2) de alineación y en el que la estructura de guiado de la herramienta de alineación abraza un borde (5) de ataque de la pala de rotor para proporcionar guiado para el borde (12) de corte del aparato (3) de corte.
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