ES3065830T3

ES3065830T3 -

Info

Publication number: ES3065830T3
Application number: ES19783847T
Authority: ES
Inventors: Norman Arnold Turnquist; James Robert Tobin; Krishna Ramadurai; Krishna Prashanth Anandan
Original assignee: General Electric Renovables Espana SL
Current assignee: GE Vernova Renovables Espana SL
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2026-05-08
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: WO2020068793A1; CN113167073A; US11970875B2; EP3857003A1; US20220049521A1; DK3857003T3; EP3857003B1

Abstract

Un sistema para la fabricación de la estructura de la torre de una turbina eólica incluye un dispositivo de impresión aditiva con una estructura central que incluye una plataforma y un brazo. El brazo es generalmente paralelo al eje longitudinal de la estructura de la torre. El dispositivo de impresión aditiva también incluye varios brazos robóticos fijados al brazo de la estructura central. Cada brazo robótico incluye un cabezal de impresión para imprimir aditivamente uno o más materiales. El dispositivo de impresión aditiva incluye además al menos una boquilla configurada para dispensar un material cementante. Asimismo, el sistema incluye uno o más moldes impresos aditivamente mediante el dispositivo de impresión aditiva con un material polimérico. De esta forma, el o los moldes definen los límites de las paredes internas y externas de la estructura de la torre. Una vez impresos y solidificados los moldes, al menos uno de los cabezales de impresión o la boquilla del dispositivo de impresión aditiva se configura para dispensar el material cementante entre los límites de las paredes internas y externas de la estructura de la torre. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Dispositivo de impresión aditiva con múltiples cabezales para la fabricación de una estructura de torre de turbina eólica

[0005] Campo

[0007] La presente invención se refiere, en general, a torres de turbina eólica y, más en particular, a sistemas y procedimientos para fabricar estructuras de torre de turbina eólica usando una impresora con múltiples cabezales que permite la impresión simultánea del refuerzo de torre junto con el hormigón para dar como resultado un conjunto completo en el emplazamiento.

[0009] Antecedentes

[0011] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más ecológicas disponibles en la actualidad, y las turbinas eólicas han obtenido una creciente atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y una o más palas de rotor. Las palas de rotor capturan energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las palas de rotor transmiten la energía cinética en forma de energía de rotación para girar un eje que acopla las palas de rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir a una red de suministro.

[0013] La torre de turbina eólica, en general, está construida de tubos de acero, secciones de hormigón prefabricadas o combinaciones de los mismos. Además, los tubos y/o las secciones de hormigón típicamente se forman en otro emplazamiento, se envían al emplazamiento y, a continuación, se disponen conjuntamente para levantar la torre. Por ejemplo, un procedimiento de fabricación incluye formar anillos de hormigón prefabricado, enviar los anillos al emplazamiento, disponer los anillos uno encima del otro y, a continuación, asegurar los anillos entre sí. Sin embargo, a medida que las turbinas eólicas continúan creciendo de tamaño, los procedimientos de fabricación convencionales se limitan por las normas de transporte que prohíben el envío de secciones de torre que tengan un diámetro mayor de aproximadamente 4 a 5 metros. Por tanto, determinados procedimientos de fabricación de torres incluyen formar una pluralidad de segmentos de arco y asegurar los segmentos entre sí en el emplazamiento para formar el diámetro de la torre, por ejemplo, por medio de unión con pernos. Dichos procedimientos, sin embargo, requieren una extensa mano de obra y pueden llevar mucho tiempo. La patente coreana KR101681544 B1 se refiere a un aparato para construir automáticamente una estructura de hormigón, que realiza la distribución de la armadura corrugada, la formación de moldes y el depósito de hormigón usando un robot automatizado. El aparato del documento KR 101681544 B1 incluye un aparato con robot que incluye un primer brazo que sostiene una armadura corrugada para colocar la armadura corrugada en una posición predeterminada, y soldar la armadura corrugada para ensamblar un bastidor, un segundo brazo para formar un molde con una altura unitaria alrededor del bastidor ensamblado por el primer brazo, y un tercer brazo para depositar pasta de hormigón en el molde formado por el segundo brazo; una unidad de ajuste de ubicación para ajustar una ubicación del aparato con robot; y una unidad de control para controlar la operación del aparato con robot y la unidad de ajuste de ubicación. La solicitud de patente francesa FR3050744A1 se refiere a un procedimiento para construir una pared de construcción por fabricación aditiva. El procedimiento incluye una operación de fabricación aditiva de al menos una pared de estructuración obtenida apilando capas sucesivas de un material de estructuración, estando distribuidas dichas capas sucesivas en forma no sólida, y una operación de fabricación aditiva de dos paredes exteriores hechas de espuma expandida, que se proporcionan enfrentadas y a una distancia entre sí para servir de armazón para dicha al menos una pared de estructuración. Cada una de las paredes exteriores se fabrica apilando capas sucesivas que se distribuyen sucesivamente en forma no sólida, si resulta apropiado, después del endurecimiento y la expansión de la capa subyacente. La solicitud de patente de EE. UU. US 2013/295338 A1 describe una boquilla que pulveriza espuma, capa por capa, para fabricar un objeto fabricado de acuerdo con un modelo CAD, y una herramienta de fabricación sustractiva que retira material del objeto fabricado de acuerdo con un modelo CAD. El objeto fabricado incluye un molde o una forma interior. La espuma puede ser de baja densidad, alta resistencia y curado rápido. La espuma se usa para la impresión en 3D a gran escala. La espuma se usa para imprimir en 3D moldes para paredes de hogares.

[0015] [0004]La patente europea EP2735674 B1 proporciona un conjunto y un procedimiento de construcción de una torre de hormigón. El procedimiento incluye las etapas de levantar un pilar central, montar una plataforma en el pilar central, fraguar un encofrado deslizante que defina una parte de la torre de hormigón, verter hormigón líquido desde la plataforma en el encofrado deslizante y dejar que el hormigón líquido se solidifique en el encofrado deslizante. El encofrado deslizante se repite para formar otras partes de la torre de hormigón. Cada una de las otras partes de la torre de hormigón se forma en la parte superior de una de las partes precedentes de la torre de hormigón. La solicitud de patente de EE. UU. US 2015/300036 A1 describe un robot que extruye una torre o columna. El robot puede incluir una boquilla de extrusión, un sistema de posicionamiento, un aparato para trepar y un controlador. La boquilla de extrusión puede extruir de forma controlable material de construcción no curado. El sistema de posicionamiento puede provocar de forma controlable que la boquilla de extrusión atraviese una capa perimetral de la torre o columna. Un aparato para trepar puede provocar que el robot trepe de forma controlable.

[0016] En vista de lo anterior, la técnica busca continuamente procedimientos mejorados para fabricar torres de turbina eólica. En consecuencia, la presente invención se dirige a procedimientos para fabricar estructuras de torre de turbina eólica que abordan los problemas mencionados anteriormente. En particular, la presente invención se dirige a procedimientos para fabricar estructuras de torre de turbina eólica que utilizan la impresión simultánea del refuerzo de torre junto con el hormigón para dar como resultado un conjunto completo en el emplazamiento.

[0017] Breve descripción

[0018] Los aspectos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción, o pueden ser evidentes a partir de la descripción, o se pueden aprender a través de la puesta en práctica de la invención. En un aspecto, como se define en la reivindicación 1, la presente invención se dirige a un procedimiento para fabricar una estructura de torre de una turbina eólica. El procedimiento incluye montar una estructura de bastidor central de un dispositivo de impresión aditiva, teniendo la estructura de bastidor central una plataforma y un miembro de brazo que se extiende, en general, perpendicular a la misma y, en general, paralelo a un eje longitudinal central de una estructura de torre, en la que una pluralidad de brazos robóticos está asegurada al miembro de brazo del dispositivo de impresión aditiva, en la que cada uno de los brazos robóticos incluye un cabezal de impresora para dispensar un material polimérico y un material cementoso, respectivamente. Además, el procedimiento incluye imprimir, por medio de un primer cabezal de impresora de un primer brazo robótico de la pluralidad de brazos robóticos de un dispositivo de impresión aditiva, al menos una parte de uno o más moldes de la estructura de torre de la turbina eólica de un material polimérico en una cimentación de la estructura de torre. El/los molde(s) define(n) límites de pared interior y exterior de la estructura de torre. De acuerdo con la invención, la estructura de bastidor central del dispositivo de impresión aditiva está montada entre los uno o más moldes. Después de que la parte del/de los molde(s) se haya solidificado, el procedimiento incluye proporcionar, por medio de un segundo cabezal de impresora del segundo brazo robótico de la pluralidad de brazos robóticos del dispositivo de impresión aditiva, un material cementoso entre los límites de pared interior y exterior de la estructura de torre mientras se continúan construyendo partes adicionales de los uno o más moldes con el material polimérico. A medida que las partes adicionales del/de los molde(s) continúan solidificándose, el procedimiento incluye continuar rellenando las partes adicionales con el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior. En modos de realización alternativos, proporcionar, por medio del dispositivo de impresión aditiva, el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior puede incluir dispensar, por medio de al menos una boquilla del dispositivo de impresión aditiva, el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior. El dispositivo de impresión aditiva incluye una pluralidad de los uno o más moldes con el material cementoso hasta que se construye la estructura de torre.

[0019] Además, el procedimiento

[0020] incluye permitir que el material cementoso se cure dentro del/de los molde(s) para formar la estructura de torre.

[0021] En un modo de realización, proporcionar, por medio del dispositivo de impresión aditiva, el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior puede incluir imprimir de forma aditiva, por medio de los brazos robóticos aditivos, teniendo cada uno de los brazos robóticos un cabezal de impresora para dispensar el material polimérico y el material cementoso, respectivamente. El procedimiento incluye montar una estructura de bastidor central del dispositivo de impresión aditiva entre el/los molde(s). Además, la estructura de bastidor central tiene una plataforma y un miembro de brazo que se extiende, en general, perpendicular a la misma. Además, los brazos robóticos están asegurados al miembro de brazo, siendo el miembro de brazo, en general, paralelo a un eje longitudinal central de la estructura de torre. En dicha configuración, la(s) boquilla(s) del dispositivo de impresión aditiva se pueden montar en el miembro de brazo y se pueden configurar opcionalmente para moverse a lo largo de un eje longitudinal del miembro de brazo.

[0022] En modos de realización adicionales, el procedimiento puede incluir además trasladar la plataforma en una dirección vertical para mover la estructura de bastidor central y la pluralidad de brazos robóticos a lo largo del eje longitudinal central de la estructura de torre durante la impresión del material cementoso. Más específicamente, en un modo de realización, trasladar la plataforma en la dirección vertical puede incluir proporcionar un mecanismo de movimiento configurado para mover la estructura de bastidor central dentro de la estructura de torre y para permitir cambios en un diámetro de la estructura de torre a medida que el dispositivo de impresión aditiva se mueve a lo largo del eje longitudinal central para imprimir múltiples secciones de torre.

[0023] En varios modos de realización, el procedimiento puede incluir además rotar uno o más de la pluralidad de brazos robóticos alrededor de la estructura de bastidor central. En modos de realización particulares, una altura del dispositivo de impresión aditiva se puede determinar de modo que, una vez que se imprime una primera sección de la estructura de torre, el dispositivo de impresión aditiva se puede mover a una segunda ubicación vertical para imprimir una segunda sección de la estructura de torre.

[0024] [0011]En otros modos de realización, el procedimiento puede incluir imprimir, por medio del dispositivo de impresión aditiva, una o más estructuras de guía para la pluralidad de brazos robóticos en el material cementoso y/o el material polimérico. En otros modos de realización, el procedimiento también puede incluir dispensar, por medio del dispositivo de impresión aditiva, un material adicional en el material cementoso y/o el material polimérico para formar uno o más elementos de refuerzo. El material adicional puede incluir, por ejemplo, un material metálico, un material compuesto, un material no metálico o combinaciones de los mismos. En otro modo de realización, el procedimiento puede incluir proporcionar un material adhesivo entre al menos uno del material cementoso y de la cimentación, del material cementoso y del material polimérico, del material cementoso y del material metálico, o múltiples capas de los materiales cementoso, polimérico y/o metálico. En varios modos de realización, el procedimiento también puede incluir colocar manualmente uno o más elementos de refuerzo en al menos uno del material cementoso o del material polimérico antes, durante o después de la impresión y antes del curado.

[0026] En dichos modos de realización, el/los elemento(s) de refuerzo puede(n) incluir, por ejemplo, sensores, cables o alambres alargados, cables o alambres helicoidales, barras de refuerzo (huecas o sólidas), fibras de refuerzo (metálicas o poliméricas), anillos metálicos de refuerzo (circulares, ovalados, en espiral y otros como pueda ser pertinente) o acoplamientos, malla y/o cualquiera de dichas como se pueda conocer en la técnica para reforzar estructuras de hormigón.

[0028] En un ejemplo fuera de la materia de las reivindicaciones, pero útil para entender la presente invención, la presente divulgación describe un procedimiento para fabricar una estructura cementosa. El procedimiento también incluye imprimir, por medio de un primer cabezal de impresora de un dispositivo de impresión aditiva, al menos una parte de uno o más moldes de la estructura de un material polimérico en una cimentación de la estructura. El/los molde(s) define(n) límites de pared interior y exterior de la estructura. Después de que la parte de los uno o más moldes se haya solidificado, el procedimiento incluye proporcionar, por medio de un segundo cabezal de impresora del dispositivo de impresión aditiva, un material cementoso entre los límites de pared interior y exterior de la estructura mientras se continúan construyendo partes adicionales de los uno o más moldes con el material polimérico. A medida que las partes adicionales del/de los molde(s) continúan solidificándose, el procedimiento incluye continuar rellenando las partes adicionales del/de los molde(s) con el material cementoso hasta que se construya la estructura. Además, el procedimiento incluye permitir que el material cementoso se cure dentro de los uno o más moldes para formar la estructura.

[0030] Aún en otro aspecto, como se define en la reivindicación 11, la presente invención se dirige a un sistema para fabricar una estructura de torre de una turbina eólica. El sistema incluye un dispositivo de impresión aditiva, tal como una impresora en 3D. El dispositivo de impresión aditiva incluye una estructura de bastidor central que tiene una plataforma y un miembro de brazo que se extiende, en general, perpendicular a la misma. El miembro de brazo es, en general, paralelo a un eje longitudinal central de la estructura de torre. Además, el dispositivo de impresión aditiva incluye una pluralidad de brazos robóticos asegurados al miembro de brazo de la estructura de bastidor central. Cada uno de los brazos robóticos incluye un cabezal de impresora para imprimir de forma aditiva uno o más materiales. El/los material(es), por ejemplo, puede(n) incluir un material polimérico, un material cementoso y/o un material metálico. Un primer cabezal de impresora de un primer brazo robótico de la pluralidad de brazos robóticos está adaptado para imprimir al menos el material polimérico. Además, el dispositivo de impresión aditiva incluye al menos una boquilla configurada para dispensar el material cementoso. Además, el sistema incluye uno o más moldes impresos de forma aditiva por medio del primer cabezal de impresora del primero de la pluralidad de brazos robóticos del dispositivo de impresión aditiva del material polimérico en una cimentación de la estructura. Como tal(es), el/los molde(s) define(n) límites de pared interior y exterior de la estructura de torre. Por tanto, al menos un segundo cabezal de impresora de los cabezales de impresora de un segundo de la pluralidad de los brazos robóticos o la boquilla del dispositivo de impresión aditiva está configurado para dispensar el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior de la estructura de torre.

[0032] Se debe entender que el sistema puede incluir además cualquiera de las características adicionales como se describe en el presente documento, siempre que esto entre dentro del alcance de la invención que solo se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, el sistema puede incluir además uno o más elementos de refuerzo para reforzar el material cementoso. En otro modo de realización, el material polimérico puede incluir un polímero biodegradable que esté configurado para degradarse/disolverse con el tiempo. En modos de realización adicionales, el sistema puede incluir un sistema de transferencia de fluidos separado para cada uno de los uno o más materiales.

[0034] Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen una parte de, esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

[0036] Breve descripción de los dibujos

[0038] Una divulgación completa y habilitante de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, se expone en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:

[0039] la FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica;

[0040] la FIG.2 ilustra una vista en sección transversal parcial de un modo de realización de una estructura de torre para una turbina eólica fabricada con un dispositivo de impresión aditiva de un sistema de acuerdo con la presente invención;

[0041] la FIG.3 ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización de un dispositivo de impresión aditiva de un sistema de acuerdo con la presente invención;

[0042] las FIGS.4A-4D ilustran vistas en perspectiva de diversos modos de realización de una boquilla de impresión de un sistema de acuerdo con la presente invención;

[0043] la FIG. 5 ilustra una vista superior de un modo de realización de una estructura de torre para una turbina eólica fabricada con el procedimiento de acuerdo con la presente invención;

[0044] la FIG.6 ilustra una vista lateral parcial de un modo de realización de parte de una estructura de torre para una turbina eólica fabricada con el procedimiento de acuerdo con la presente invención;

[0045] la FIG.7 ilustra una vista lateral parcial de un modo de realización de parte de una estructura de torre para una turbina eólica fabricada con el procedimiento de acuerdo con la presente invención;

[0046] la FIG. 8 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para fabricar una estructura de torre de una turbina eólica de acuerdo con la presente invención; y

[0047] la FIG. 9 ilustra un diagrama de bloques de un modo de realización de un controlador de un dispositivo de impresión aditiva del sistema de acuerdo con la presente invención.

[0048] Descripción detallada

[0049] Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la divulgación, ilustrándose uno o más de sus ejemplos en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención, que solo se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se pueden usar características ilustradas o descritas como parte de un modo de realización con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. En general, la presente invención se dirige a procedimientos para fabricar torres de turbina eólica usando el depósito automatizado de materiales cementosos por medio de tecnologías tales como fabricación aditiva, impresión en 3-D, depósito por pulverización, fabricación aditiva por extrusión, impresión con hormigón, depósito de fibras automatizado, así como otras técnicas que utilizan control numérico por ordenador y múltiples grados de libertad para depositar material. Más específicamente, los procedimientos de la presente invención incluyen la inclusión o impresión simultánea de elementos de refuerzo de torre junto con hormigón para dar como resultado un conjunto completo en el emplazamiento.

[0050] Los procedimientos de la presente divulgación incluyen usar una técnica de fabricación aditiva con polímeros para construir límites de pared interior y exterior de los segmentos de torre con un hueco en medio para el hormigón. Dichos procedimientos se logran con una impresora con múltiples cabezales, donde un cabezal de impresora dispense hormigón y los otros cabezales de impresora impriman el material polimérico.

[0051] [0020]Más específicamente, la impresora con múltiples cabezales puede incluir brazos robóticos, teniendo cada uno un cabezal de impresora montado en su extremo distal, con los cabezales de impresora montados en una estructura de bastidor central. Como tales, los brazos robóticos pueden oscilar y moverse a lo largo de la estructura de bastidor central. También se pueden añadir refuerzos estructurales al hormigón durante el procedimiento de impresión. Además, la longitud de la estructura de bastidor central puede ser tan corta como se necesite, de modo que, una vez que se establezca una determinada altura de la torre de hormigón impresa en 3D, los brazos robóticos pueden hacer la transición para moverse a lo largo de la torre de hormigón. Una o más estructuras de guía para los brazos robóticos también se pueden imprimir en 3D en el molde polimérico, que posteriormente se rellena con hormigón. Por tanto, cuando se fragua el hormigón, el molde polimérico puede estar formado por un polímero biodegradable que esté configurado para degradarse/disolverse con el tiempo para exponer las estructuras de guía. En modos de realización adicionales, al menos una parte del molde polimérico se puede fundir para exponer las estructuras de guía de hormigón, que pueden soportar la impresora para construir la torre a partir de las mismas. Además, los brazos robóticos se pueden montar en una plataforma móvil con al menos un mecanismo de articulación para permitir la contracción del diámetro de la torre a medida que el conjunto se mueve hacia arriba. En otro modo de realización, uno o más de los cabezales de impresora polimérico también se pueden complementar con un cabezal de impresora metálico para imprimir refuerzos metálicos en el hormigón. De forma alternativa, la armadura corrugada se puede colocar en el hormigón, es decir, sin la necesidad de un cabezal de impresora separado.

[0053] Por tanto, los procedimientos descritos en el presente documento proporcionan muchas ventajas no presentes en la técnica anterior. Por ejemplo, como el procedimiento de impresión polimérica se puede solidificar en una estructura más rápido que el hormigón, los moldes descritos en el presente documento se pueden imprimir para permitir que se inyecten mayores cantidades de hormigón junto con refuerzos metálicos en el/los molde(s). Como tales, los procedimientos de la presente invención incrementan la velocidad de fabricación y proporcionan una ventaja estructural sobre el hormigón en solitario. El/los molde(s) también proporcionan protección ambiental para el hormigón de curado. En otras palabras, el/los molde(s) proporciona(n) protección ambiental para el hormigón de curado cuando el procedimiento de impresión se completa en el exterior sin requerir que se levante una estructura adicional en el emplazamiento. Por lo tanto, el/los molde(s) está(n) configurado(s) para reducir y/o eliminar la exposición a la lluvia, nieve, aguanieve, etc. Un molde impreso polimérico también posibilita más de un ángulo de inclinación con respecto a la estructura tubular frente a la impresión con hormigón en solitario. En referencia, ahora, a los dibujos, la FIG.1 ilustra un modo de realización de una turbina eólica 10. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 que se extiende desde una cimentación 15 o superficie de soporte con una góndola 14 montada encima de la torre 12. Una pluralidad de palas de rotor 16 están montadas en un buje 18 de rotor, que, a su vez, está conectado a una brida (“flange”) principal que gira un eje de rotor principal. Los componentes de control y generación de potencia de turbina eólica se alojan dentro de la góndola 14. La vista de la FIG.1 se proporciona solo con propósitos ilustrativos para situar la presente invención en un campo de uso de ejemplo. Se debe apreciar que la invención no se limita a ningún tipo particular de configuración de turbina eólica. Además, la presente invención no se limita al uso con torres de turbina eólica, sino que se puede utilizar en cualquier aplicación que tenga construcciones de hormigón y/o torres altas además de torres eólicas, incluyendo, por ejemplo, casas, puentes, torres altas y otros aspectos de la industria del hormigón. Además, los procedimientos descritos en el presente documento también se pueden aplicar para fabricar cualquier estructura similar que se beneficie de las ventajas descritas en el presente documento.

[0055] En referencia, ahora, a la FIG. 2, se ilustra una vista en sección transversal parcial de un modo de realización de la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10. Como se muestra, la estructura de torre 12 se puede formar a partir de una pluralidad de secciones 25, 27. Más específicamente, como se muestra, la estructura de torre 12 tiene una primera sección de torre 25 y una segunda sección de torre 27. Además, la torre 12 ilustrada define una pared de torre 20 circunferencial que tiene una superficie exterior 22 y una superficie interior 24. Además, como se muestra, la pared de torre 20 circunferencial, en general, define una parte interior 26 hueca que se usa comúnmente para alojar diversos componentes de turbina (por ejemplo, un convertidor de potencia, transformador, etc.) a lo largo de diferentes ubicaciones en la torre 12. Además, como se describirá con más detalle a continuación, la estructura de torre 12 se forma, al menos en parte, usando fabricación aditiva. Además, como se muestra, la estructura de torre 12 está formada por un material cementoso 28 que se puede reforzar con uno o más elementos de refuerzo 30. En modos de realización particulares, el/los elemento(s) de refuerzo 30 descrito(s) en el presente documento pueden incluir, por ejemplo, sensores, cables o alambres alargados, cables o alambres helicoidales, barras de refuerzo (huecas o sólidas), fibras de refuerzo (metálicas o poliméricas), anillos metálicos de refuerzo (circulares, ovalados, en espiral y otros como pueda ser pertinente) o acoplamientos, malla y/o cualquiera de dichas estructuras como se pueda conocer en la técnica para reforzar estructuras de hormigón. Como tal, la estructura de torre 12 reforzada está configurada para aguantar cargas del viento que pueden provocar que la torre 12 sea susceptible a agrietamiento.

[0057] Además, como se usa en el presente documento, el material cementoso 28 puede incluir cualquier pasta que se pueda trabajar (“workable paste”) adecuada que esté configurada para unirse después del curado para formar una estructura. Los materiales cementosos adecuados incluyen, por ejemplo, materiales de fraguado de forma hidráulica (“hydraulically setting materials”) basados en cal o silicato de calcio, tales como cemento Portland, cenizas volantes (“fly ash”), escoria de alto horno (“blast furnace slag”), puzolana, finos de piedra caliza, yeso o humo de sílice, así como combinaciones de los mismos. En algunos modos de realización, el material cementoso 28 puede incluir adicionalmente o de forma alternativa material de fraguado no hidráulico (“non-hydraulic setting material”), tal como cal apagada (“slaked lime”) y/u otros materiales que se endurecen a través de carbonatación. Los materiales cementosos se pueden combinar con áridos finos (por ejemplo, arena) para formar mortero o con áridos gruesos (arena y grava) para formar hormigón. Un material cementoso se puede proporcionar en forma de una suspensión, que se puede formar combinando uno cualquiera o más materiales cementosos con agua, así como otros aditivos conocidos, incluyendo aceleradores, retardadores, diluyentes, agentes espesantes, dispersantes, agentes de control de pérdida de fluidos, agentes de pérdida de circulación, agentes de prevención de retroceso de resistencia, agentes de control de agua libre/fluido libre, agentes de expansión, plastificantes (por ejemplo, superplastificantes, tales como superplastificante de policarboxilato o superplastificante de poli(sulfonato de naftaleno), etc. Las cantidades relativas de los materiales respectivos que se van a proporcionar en un material cementoso se pueden variar de cualquier manera para obtener un efecto deseado.

[0059] [0024]En referencia, ahora, a las FIGS. 3-8, la presente invención se dirige a procedimientos para fabricar torres de turbina eólica por medio de fabricación aditiva. La fabricación aditiva, como se usa en el presente documento, se entiende, en general, que engloba procedimientos usados para sintetizar objetos tridimensionales en los que se forman sucesivas capas de material bajo control informático para crear los objetos. Como tales, se pueden producir objetos de casi cualquier tamaño y/o forma a partir de datos de modelos digitales. Se debe entender además que los procedimientos de fabricación aditiva de la presente invención pueden englobar tres grados de libertad, así como más de tres grados de libertad, de modo que las técnicas de impresión no estén limitadas a imprimir capas bidimensionales apiladas, sino que también puedan imprimir formas curvadas.

[0061] En referencia, en particular, a la FIG.3, se ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización de un sistema 32 para fabricar la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10. Como se muestra, el sistema 32 incluye el dispositivo de impresión aditiva 34, tal como una impresora en 3D. Se debe entender que el dispositivo de impresión aditiva 34 descrito en el presente documento, en general, se refiere a cualquier dispositivo de impresión aditiva adecuado que tenga uno o más cabezales de impresora y/o boquillas para depositar material (tal como un material polimérico 36 y/o un material cementoso 28) sobre una superficie que está controlada automáticamente por un controlador 76 para formar un objeto programado dentro del ordenador (tal como un archivo CAD).

[0063] Como se muestra, el dispositivo de impresión aditiva 34 incluye una estructura de bastidor central 38 que tiene una plataforma 40 y un miembro de brazo 42 que se extiende, en general, perpendicular a la misma. Además, como se muestra, el miembro de brazo 42 se extiende, en general, paralelo a un eje longitudinal central 44 de la estructura de torre 12. Además, como se muestra, el dispositivo de impresión aditiva 34 incluye una pluralidad de brazos robóticos 46 asegurados al miembro de brazo 42 de la estructura de bastidor central 38. Más específicamente, como se muestra, cada uno de los brazos robóticos 46 incluye un cabezal de impresora 48, 49, teniendo cada uno una boquilla de impresión 51, 53 para imprimir de forma aditiva uno o más materiales.

[0065] El/los material(es), por ejemplo, puede(n) incluir el material polimérico 36, el material cementoso 28, un material metálico 50 y/o un material adhesivo 33. Además, como se muestra, los brazos robóticos 46 están montados para rotar u oscilar alrededor del miembro de brazo 42 de la estructura de bastidor central 38 durante la impresión de los diversos materiales. Por ejemplo, en dichos modos de realización, los brazos robóticos 46 se pueden montar en un rodamiento (“bearing”) rotatorio que esté montado en la estructura de bastidor central 38.

[0067] Además, las FIGS. 4A-4D ilustran vistas en perspectiva de diversos modos de realización de las boquillas de impresión 51, 53 del dispositivo de impresión aditiva 34 de acuerdo con la presente divulgación. Más específicamente, como se muestra, la FIG. 4A ilustra una de las boquillas de impresión 51, 53 que tiene una pluralidad de pulverizadores de adhesivo 55 integrados para aplicar el material adhesivo 33 al material cementoso 28 ya impreso o en proceso de impresión. La FIG.4B ilustra una de las boquillas de impresión 51, 53 que tiene un pulverizador de adhesivo separado 55 para aplicar el material adhesivo 33. En dichos modos de realización, el pulverizador de adhesivo 55 separado puede entrar en contacto o no entrar en contacto con la boquilla de impresión 51, 53. La FIG.4C ilustra una vista en corte de una de las boquillas de impresión 51, 53 que tiene una pluralidad de pulverizadores de adhesivo 55 integrados que están configurados para aplicar el material adhesivo 33 a un perímetro del material cementoso 28 a medida que se extruye desde la boquilla de impresión 51, 53. La FIG.4D ilustra una de las boquillas de impresión 51, 53 que tiene una pluralidad de pulverizadores de adhesivo 55 integrados que están configurados para pulverizar el material adhesivo 33 en el material cementoso 28 justo después de que salga de las boquillas de impresión 51, 53.

[0069] Además, el dispositivo de impresión aditiva 34 puede incluir al menos un inyector 52 configurado para dispensar el material cementoso 28. Además, el sistema 32 incluye uno o más moldes 54 impresos de forma aditiva por medio del dispositivo de impresión aditiva 34 del material polimérico 36. Se debe entender que los moldes 54 descritos en el presente documento pueden ser sólidos, porosos y/o estar impresos con aberturas para inyectar el material cementoso 28. Por tanto, como se muestra, el/los molde(s) 54 define(n) límites de pared interior y exterior 56, 58 de la estructura de torre 12. Además, la estructura de bastidor central 38 está montada entre el/los molde(s) 54. Por tanto, después de que al menos una parte del/de los molde(s) 54 se imprima y se solidifique al menos parcialmente, los cabezales de impresora 48, 49 y/o la boquilla 52 del dispositivo de impresión aditiva 34 se configuran para dispensar el material cementoso 28 en el/los molde(s) 54 dentro de los límites de pared interior y exterior 56, 58. En dichos modos de realización, se puede imprimir tan poco como una única capa de material polimérico 36 y, a continuación, rellenar con el material cementoso 28. En modos de realización típicos, el material polimérico 36 se solidifica mucho más rápido que el material cementoso 28; por lo tanto, el material cementoso 28 se puede imprimir/dispensar poco después de que se deposite una pequeña cantidad del material polimérico 36. En dichos modos de realización, el calor residual del material polimérico 36 de enfriamiento (por ejemplo, en el caso de un termoplástico) también puede ayudar en el procedimiento de curado del material cementoso 28. En otras palabras, el material cementoso 28 se puede imprimir después del o simultáneamente con el material polimérico 36.

[0071] [0030]En modos de realización específicos, el dispositivo de impresión aditiva 34 también se puede configurar para imprimir o colocar el material metálico 50 en los materiales cementosos y/o poliméricos 28, 36 para formar uno o más elementos de refuerzo 30 en los mismos (tal como cualquiera de los descritos en el presente documento). Por ejemplo, en dichos modos de realización, los cabezales de impresora 48, 49 descritos en el presente documento pueden imprimir un material metálico 50 líquido como se entiende, en general, en la técnica, tal como acero, titanio o similares. De forma alternativa, los cabezales de impresora 48, 49 se pueden configurar como un dispositivo de tipo recogida y colocación robótico que pueda colocar los materiales adicionales (por ejemplo, tales como barras de acero o de material compuesto de varios metros de longitud o cable de acero enrollado de cientos de pies de longitud) en los materiales cementosos y/o poliméricos 28, 36. En otros modos de realización, se pueden colocar uno o más elementos de refuerzo 30 manualmente en el material cementoso 28 antes, durante y después de la impresión, pero antes del curado.

[0073] En referencia todavía a la FIG. 3, la plataforma 40 de la estructura de bastidor central 38 puede ser móvil en una dirección vertical para mover la estructura de bastidor central 38 (y, por lo tanto, la pluralidad de brazos robóticos 46) a lo largo del eje longitudinal central 44 de la estructura de torre 12 durante el dispensado del material cementoso 28. Por tanto, el dispositivo de impresión aditiva 34 se puede trasladar linealmente en dirección vertical para construir la estructura de torre 12. Más específicamente, como se muestra, el dispositivo de impresión aditiva 34 puede incluir un mecanismo de movimiento 60 y/o un mecanismo para trepar. Por ejemplo, en un modo de realización, el mecanismo de movimiento 60 puede incluir una o más ruedas motorizadas 62 y al menos un mecanismo de articulación 64 para permitir cambios en un diámetro de la estructura de torre 12 a medida que el dispositivo de impresión aditiva 34 se mueve a lo largo del eje longitudinal 44 para imprimir múltiples secciones de torre. Se debe entender además que el mecanismo para trepar puede incluir cualquier dispositivo para trepar adecuado. Aún en otro modo de realización, la altura del dispositivo de impresión aditiva 34 se puede determinar de modo que, una vez que se imprime una primera sección de la estructura de torre 12, el dispositivo de impresión aditiva 34 se puede mover a una segunda ubicación vertical para imprimir una segunda sección de la estructura de torre 12.

[0075] En otro modo de realización, la plataforma 40 de la estructura de bastidor central 38 se puede fijar y los brazos robóticos 46 se pueden trasladar a lo largo del miembro de brazo 42 usando diferentes mecanismos de movimiento.

[0077] En referencia, ahora, a las FIGS. 5 y 6, se ilustran diversas vistas del sistema 32 para fabricar la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10 en un emplazamiento de turbina eólica. La FIG. 5 ilustra una vista superior de la estructura de torre 12 que está formada dentro de los moldes 54. La FIG. 6 ilustra una vista en sección transversal de la estructura de torre de la FIG.6 a lo largo de la línea de sección 6-6. Como se muestra, el dispositivo de impresión aditiva 34 está configurado además para imprimir una o más estructuras de guía 66 en el material cementoso 28. Más específicamente, en dichos modos de realización, después de que el material cementoso 28 se cure, una o más partes 68 del/de los molde(s) 54 se pueden fundir para exponer la(s) estructura(s) de guía 66 para proporcionar una superficie de soporte para la plataforma 40 de la estructura de bastidor central 38 de modo que la estructura de bastidor central 38 se pueda mover a la segunda ubicación vertical para imprimir la segunda sección 27 de la estructura de torre 12.

[0079] En referencia, de nuevo, a la FIG.3, el sistema 32 para fabricar la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10 también puede incluir un sistema de transferencia de fluidos 70, 72, 73, 75 separado para el material polimérico 36, el material cementoso 28, el material metálico 50 y el material adhesivo 33, respectivamente (así como cualquier otro material usado para fabricar la estructura de torre 12), no mostrándose sus conexiones. Sin embargo, se debe entender que cada uno de los sistemas de transferencia de fluidos 70, 72, 73, 75 puede incluir, como mínimo, una bomba y un depósito de almacenamiento para el material líquido respectivo que esté configurado para almacenar y transferir el medio líquido respectivo al dispositivo de impresión aditiva 34.

[0081] Los materiales poliméricos adecuados descritos en el presente documento pueden incluir, por ejemplo, un material termoendurecible, un material termoplástico, un polímero biodegradable (tal como un sistema polimérico basado en maíz, material aditivo de tipo fúngico o un sistema polimérico basado en algas) que esté configurado para degradarse/disolverse con el tiempo, o combinaciones de los mismos. Como tal, en un modo de realización, el molde polimérico exterior puede ser biodegradable con el tiempo, mientras que el molde polimérico interior permanece intacto. En modos de realización alternativos, los moldes exterior e interior se pueden construir del mismo material.

[0083] En modos de realización adicionales, el material adhesivo 33 descrito en el presente documento se puede proporcionar entre uno o más del material cementoso 28 y de la cimentación, del material cementoso 28 y del material polimérico 36, del material cementoso 28 y del material metálico 50, o múltiples capas de los materiales cementoso, polimérico y/o metálico 28, 36, 50. Por tanto, el material adhesivo 33 puede complementar además la unión entre capas entre materiales.

[0085] [0037]El material adhesivo 33 descrito en el presente documento puede incluir, por ejemplo, material cementoso, tal como mortero, materiales poliméricos y/o mezclas de material cementoso y material polimérico. Las formulaciones adhesivas que incluyen material cementoso se denominan en el presente documento "mortero cementoso". El mortero cementoso puede incluir cualquier material cementoso que se pueda combinar con áridos finos. El mortero cementoso hecho usando cemento Portland y áridos finos a veces se denomina "mortero de cemento Portland" u "OPC". Las formulaciones adhesivas que incluyen una mezcla de material cementoso y material polimérico se denominan en el presente documento "mortero polimérico". Cualquier material cementoso se puede incluir en una mezcla con un material polimérico y, opcionalmente, áridos finos. Las formulaciones adhesivas que incluyen un material polimérico se denominan en el presente documento "adhesivo polimérico".

[0087] Los materiales poliméricos de ejemplo que se pueden utilizar en una formulación adhesiva incluyen/pueden incluir cualquier material polimérico termoplástico o termoendurecible, tal como resinas acrílicas, poliepóxidos, polímeros vinílicos (por ejemplo, poli(acetato de vinilo) (“polyvinyl acetate”o PVA), etileno-acetato de vinilo (“ethylene-vinyl acetate”o EVA)), estirenos (por ejemplo, estireno-butadieno), así como copolímeros o terpolímeros de los mismos. Se describen características de materiales poliméricos de ejemplo en ASTM C1059 / C1059M-13, especificación estándar para agentes de látex para unir hormigón recién preparado a endurecido.

[0089] En referencia, ahora, a la FIG. 7, se ilustra una vista detallada parcial de otro modo de realización del sistema 32 para fabricar la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10. Como se muestra, uno de los elementos de refuerzo 30 se ilustra entre los límites de pared interior y exterior 56, 58 a medida que el material cementoso 28 se dispensa entre los mismos. Además, como se muestra, el elemento de refuerzo 30 ilustrado es hueco en el interior. Más específicamente, el elemento de refuerzo 30 (típicamente se supone que es una estructura tubular) también puede tener aberturas 74 en su superficie situadas a lo largo de la circunferencia a alturas predeterminadas. En dichos modos de realización, el material cementoso 28 se puede transportar a través del elemento 30 y bombearse a través de los orificios 74 del elemento de refuerzo 30 para rellenar el hueco en medio de las estructuras de molde 56, 58 (en lugar de usar los cabezales de impresora 48, 49 y/o el inyector 52). Las diversas bombas de los sistemas de transferencia de fluidos 70, 72 descritas en el presente documento también se pueden configurar para variar la presión de bombeo para lograr el dispensado a la altura deseada.

[0091] En referencia, en particular, a la FIG. 8, un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 100 para fabricar una estructura de torre de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica. En general, el procedimiento 100 se describirá en el presente documento con referencia a la turbina eólica 10, la estructura de torre 12 y el sistema 32 mostrados en las FIGS. 1-6. Sin embargo, se debe apreciar que el procedimiento 100 divulgado se puede implementar con estructuras de torre que tengan cualquier otra configuración adecuada. Además, aunque la FIG. 8 representa las etapas realizadas en un orden particular con propósitos de ilustración y análisis, los procedimientos analizados en el presente documento no están limitados a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que diversas etapas de los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar de diversas maneras siempre que esto no se desvíe del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

[0093] Como se muestra en (102), el procedimiento 100 incluye imprimir, por medio de un primer cabezal de impresora 48 del dispositivo de impresión aditiva 34, al menos una parte del/de los molde(s) 54 de la estructura de torre 12 de la turbina eólica 10 del material polimérico 36 en la cimentación 15 de la estructura de torre 12. Por ejemplo, en un modo de realización, el primer cabezal de impresora 48 del dispositivo de impresión aditiva 34 se puede configurar para dispensar el material polimérico 36 para construir el/los molde(s) 54 capa por capa en la cimentación 15 de la turbina eólica 10 (o cualquier otra ubicación en el emplazamiento adecuada). En determinados modos de realización, el material polimérico 36 se puede imprimir usando un sistema de extrusión alimentado con granza. Por tanto, como se menciona, el/los molde(s) 54 define(n) límites de pared interior y exterior 56, 58 de la estructura de torre 12.

[0095] Después de que la parte del/de los molde(s) 54 se haya solidificado, como se muestra en (104), el procedimiento 100 incluye proporcionar, por medio de un segundo cabezal de impresora 49 del dispositivo de impresión aditiva 34, un material cementoso 28 entre los límites de pared interior y exterior 56, 58 del/de los molde(s) 54 mientras se continúan construyendo partes adicionales de los uno o más moldes 54 con el material polimérico 36. Como se muestra en (106), a medida que las partes adicionales del/de los molde(s) 54 continúan solidificándose, el procedimiento 100 incluye continuar rellenando las partes adicionales del/de los molde(s) 54 con el material cementoso 28 hasta que se construya la estructura de torre 12. En dichos modos de realización, el calor residual del material polimérico 36 recién impreso puede ayudar a curar el material cementoso 28 más rápido.

[0097] En modos de realización alternativos, en lugar de imprimir el material cementoso 28, el inyector 52 del dispositivo de impresión aditiva 34 simplemente puede inyectar o rellenar el/los molde(s) 36 con el material cementoso 28. En un modo de realización, como se muestra, el dispositivo de impresión aditiva 34 puede rellenar el/los molde(s) 54 desde la parte superior. De forma alternativa, después de que se formen los moldes, se pueden perforar uno o más orificios en los lados de los mismos y el material cementoso 28 se puede bombear en los orificios a diversas alturas de forma continua o a intervalos frecuentes para prevenir que se acumule una presión de descarga en exceso. Además, como se muestra en (106), el procedimiento 100 puede incluir permitir que el material cementoso 28 se cure dentro del/de los molde(s) 54 para formar la estructura de torre 12.

[0099] [0044]En referencia, ahora, a la FIG. 9, se ilustra un diagrama de bloques de un modo de realización del controlador 76 del dispositivo de impresión aditiva 34. Como se muestra, el controlador 76 puede incluir uno o más procesadores 78 y dispositivo(s) de memoria 80 asociado(s) configurados para realizar una variedad de funciones implementadas por ordenador (por ejemplo, realizar los procedimientos, etapas, cálculos y similares y almacenar datos pertinentes como se divulga en el presente documento). Adicionalmente, el controlador 76 también puede incluir un módulo de comunicaciones 82 para facilitar las comunicaciones entre el controlador 76 y los diversos componentes del dispositivo de impresión aditiva 34. Además, el módulo de comunicaciones 82 puede incluir una interfaz de sensor 84 (por ejemplo, uno o más convertidores de analógico a digital) para permitir que las señales transmitidas desde uno o más sensores (no mostrados) se conviertan en señales que se puedan entender y procesar por los procesadores 78. Se debe apreciar que los sensores se pueden acoplar de forma comunicativa al módulo de comunicaciones 82 usando cualquier medio adecuado.

[0101] Como se usa en el presente documento, el término "procesador" no solo se refiere a circuitos integrados a los que se hace referencia en la técnica como que se incluyen en un ordenador, sino que también se refiere a un controlador, un microcontrolador, un microordenador, un controlador de lógica programable (“programmable logic controller”o PLC), un circuito integrado específico de aplicación y otros circuitos programables. El procesador 78 también está configurado para calcular algoritmos de control avanzados y comunicarse con una variedad de protocolos basados en Ethernet o en serie (Modbus, OPC, CAN, etc.). Adicionalmente, el/los dispositivo(s) de memoria 80 puede(n) comprender, en general, elemento(s) de memoria, incluyendo, pero sin limitarse a, medio legible por ordenador (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio (“random access memory”o RAM)), medio no volátil legible por ordenador (por ejemplo, una memoriaflash), un disquete, un disco compacto de memoria de solo lectura (“compact disc-read only memory”o CD-ROM), un disco magnetoóptico (“magneto-optical disk”o MOD), un disco versátil digital (“digital versatile disc”o DVD) y/u otros elementos de memoria adecuados. Dicho(s) dispositivo(s) de memoria 80 se puede(n) configurar, en general, para almacenar instrucciones legibles por ordenador adecuadas que, cuando se implementan por el/los procesador(es) 78, configuran el controlador 76 para realizar las diversas funciones como se describe en el presente documento.

[0103] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, incluyendo el mejor modo, y también para posibilitar que cualquier experto en la técnica ponga en práctica la invención. El alcance patentable de la invención está definido por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a los expertos en la técnica. Se pretende que dichos otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieran del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias no sustanciales de los lenguajes literales de las reivindicaciones.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1.Un procedimiento para fabricar una estructura de torre (12) de una turbina eólica (10), comprendiendo el procedimiento:

montar una estructura de bastidor central (38) de un dispositivo de impresión aditiva (34), teniendo la estructura de bastidor central (38) una plataforma (40) y un miembro de brazo (42) que se extiende, en general, perpendicular a la misma y, en general, paralelo a un eje longitudinal central (44) de una estructura de torre (12), en el que una pluralidad de brazos robóticos (46) está asegurada al miembro de brazo (42) del dispositivo de impresión aditiva (34), en el que cada uno de los brazos robóticos tiene un cabezal de impresora para dispensar un material polimérico y un material cementoso, respectivamente;

imprimir, por medio de un primer cabezal de impresora (48) de un primer brazo robótico de la pluralidad de brazos robóticos (46) de un dispositivo de impresión aditiva (34), al menos una parte de uno o más moldes (54) de la estructura de torre (12) de la turbina eólica (10) de un material polimérico en una cimentación (15) de la estructura de torre (12), definiendo los uno o más moldes (54) límites de pared interior y exterior (56, 58) de la estructura de torre (12);

en el que la estructura de bastidor central del dispositivo de impresión aditiva está montada entre los uno o más moldes;

después de que la parte de los uno o más moldes (54) se haya solidificado, proporcionar, por medio de un segundo cabezal de impresora (49) de un segundo brazo robótico de la pluralidad de brazos de robot (46) del dispositivo de impresión aditiva (34), un material cementoso entre los límites de pared interior y exterior (56, 58) de la estructura de torre (12) mientras se continúan construyendo partes adicionales de los uno o más moldes (54) con el material polimérico;

a medida que las partes adicionales de los uno o más moldes (54) continúan solidificándose, continuar rellenando las partes adicionales de los uno o más moldes (54) con el material cementoso hasta que se construya la estructura de torre (12); y,

permitir que el material cementoso se cure dentro de los uno o más moldes (54) para formar la estructura de torre (12).

2.El procedimiento de la reivindicación 1, en el que proporcionar, por medio del dispositivo de impresión aditiva (34), el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior (56, 58) comprende además al menos uno de imprimir de forma aditiva, por medio del dispositivo de impresión aditiva (34), el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior (56, 58) o dispensar, por medio de al menos una boquilla (51; 53) del dispositivo de impresión aditiva (34), el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior (56, 58).

3.El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende trasladar la plataforma en una dirección vertical para mover la estructura de bastidor central (38) y la pluralidad de brazos robóticos (46) a lo largo del eje longitudinal central (44) de la estructura de torre (12) durante la impresión del material cementoso.

4.El procedimiento de la reivindicación 3, en el que trasladar la plataforma en la dirección vertical comprende además proporcionar un mecanismo de movimiento (60) configurado para mover la estructura de bastidor central (38) dentro de la estructura de torre (12) y para permitir cambios en un diámetro de la estructura de torre (12) a medida que el dispositivo de impresión aditiva (34) se mueve a lo largo del eje longitudinal central (44) para imprimir múltiples secciones de torre (25; 27).

5.El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende rotar uno o más de la pluralidad de brazos robóticos (46) alrededor de la estructura de bastidor central (38).

6.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una altura del dispositivo de impresión aditiva (34) se determina de modo que, una vez que se imprime una primera sección de la estructura de torre (12), el dispositivo de impresión aditiva (34) se puede mover a una segunda ubicación vertical para imprimir una segunda sección de la estructura de torre (12).

7.El procedimiento de la reivindicación 6, que comprende imprimir, por medio del dispositivo de impresión aditiva (34), una o más estructuras de guía para la pluralidad de brazos robóticos (46) en al menos uno del material cementoso o del material polimérico.

8.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende dispensar, por medio del dispositivo de impresión aditiva (34), un material adicional en al menos uno del material cementoso o del

material polimérico para formar uno o más elementos de refuerzo (30), comprendiendo el material adicional al menos uno de un material metálico, un material compuesto o un material no metálico.

9.El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende proporcionar un material adhesivo entre al menos uno del material cementoso y de la cimentación (15), del material cementoso y del material polimérico, del material cementoso y del material metálico, o múltiples capas de los materiales cementoso, polimérico y/o metálico.

10.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende colocar uno o más elementos de refuerzo (30) en al menos uno del material cementoso o del material polimérico antes, durante o después de la impresión y antes del curado.

11.Un sistema para fabricar una estructura de torre (12) de una turbina eólica (10), comprendiendo el sistema:

un dispositivo de impresión aditiva (34), comprendiendo el dispositivo de impresión aditiva (34):

una estructura de bastidor central (38) que comprende una plataforma y un miembro de brazo (42) que se extiende, en general, perpendicular a la misma, siendo el miembro de brazo (42), en general, paralelo a un eje longitudinal central (44) de la estructura de torre (12); y, una pluralidad de brazos robóticos (46) asegurados al miembro de brazo (42) de la estructura de bastidor central (38), comprendiendo cada uno de los brazos robóticos (46) un cabezal de impresora (48; 49) para imprimir de forma aditiva uno o más materiales, comprendiendo los uno o más materiales al menos uno de un material polimérico, de un material cementoso, de un material metálico o de un material compuesto;

en el que al menos un primer cabezal de impresora de un primer brazo robótico de la pluralidad de brazos robóticos está adaptado para imprimir al menos el material polimérico;

al menos una boquilla (51; 53) configurada para dispensar el material cementoso;

en el que el sistema comprende además

uno o más moldes (54) impresos de forma aditiva por medio del primer cabezal de impresora del primero de la pluralidad de brazos robóticos del dispositivo de impresión aditiva (34) del material polimérico, los uno o más moldes (54) están adaptados para definir límites de pared interior y exterior (56, 58) en una cimentación de la estructura de torre (12),

en el que, al menos un segundo cabezal de impresora de los cabezales de impresora (48; 49) de un segundo de la pluralidad de los brazos robóticos o la boquilla (51; 53) del dispositivo de impresión aditiva (34) está configurado para dispensar el material cementoso entre los límites de pared interior y exterior (56, 58) de la estructura de torre (12).

12.El sistema de la reivindicación 11, en el que la plataforma (40) es móvil en una dirección vertical para mover la estructura de bastidor central (38) y la pluralidad de brazos robóticos (46) a lo largo del eje longitudinal central (44) de la estructura de torre (12) durante el dispensado del material cementoso.

13.El sistema de la reivindicación 12, en el que el dispositivo de impresión aditiva (34) comprende además un mecanismo de movimiento (60) configurado para mover la estructura de bastidor central (38) dentro de la estructura de torre (12) y para permitir cambios en un diámetro de la estructura de torre (12) a medida que el dispositivo de impresión aditiva (34) se mueve a lo largo del eje longitudinal central (44) para imprimir múltiples secciones de torre (25; 27).