BR102023008090A2 - Dispositivo para enrolar uma esteira de fibra e método para enrolar uma esteira de fibra - Google Patents

Abstract

dispositivo para enrolar uma esteira de fibra e método para enrolar uma esteira de fibra. a presente invenção refere-se a um dispositivo (150) para enrolar uma esteira de fibra (148) para uma pá de rotor de turbina eólica (110), o dispositivo (150) compreendendo: - uma superfície de trabalho (156); - um eixo (176) sendo suportado de forma deslizante e rotativa, em que: - o eixo (176) desliza em uma direção deslizante (170) entre uma posição inicial (172) e uma posição final (174) ao longo da superfície de trabalho (156), e - o eixo (176) é rotativo na direção oposta à direção de deslizamento (170), e - um filme (184) cobre a superfície de trabalho (156) e é conectado de forma fixa ao eixo (176) com uma primeira extremidade (186), de modo que, depois da rotação do eixo (176), o filme (184) seja enrolado no eixo (176). a presente invenção também se refere a um método correspondente para enrolar uma esteira de fibra (148) em um rolo (216).

Description

Descrição

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para enrolar uma esteira de fibra para uma pá de rotor de turbina eólica e a um método para enrolar uma esteira de fibra em um rolo.

[002] As turbinas eólicas com pás de rotor de turbina eólica são amplamente conhecidas a partir do estado da técnica e são utilizadas para converter a energia eólica em energia elétrica. As turbinas eólicas compreendem uma multiplicidade de componentes que são conectados um ao outro, por exemplo, por meio de uma ligação flangeada. Por exemplo, na área de uma raiz de pá de rotor, as pás de rotor compreendem uma conexão de pá de rotor, através da qual as pás de rotor são conectadas a um anel de rolamento, de um chamado rolamento de passo, ou a um componente conectado ao anel de rolamento, tal como o chamado extensor para uma pá de rotor de turbina eólica. Ainda, tais conexões também são utilizadas para conectar os segmentos da pá de rotor que, dispostas e unidas no sentido do comprimento, formam toda a pá de rotor. Tal pá de rotor é chamada de pá de rotor dividida ou segmentada.

[003] Por exemplo, com relação a uma conexão, uma pá de rotor ou segmento de pá de rotor compreende vários meios de conexão integrados em laminados. Os meios de conexão podem, por exemplo, ser projetados como parafusos ou buchas transversais, ambos apresentando roscas internas, e podem ser parte de um friso de inserção para a conexão da pá de rotor. Por exemplo, os segmentos da pá de rotor podem ser diretamente conectados um ao outro por meio de parafusos, ou através de partes intermediárias adequadas.

[004] As pás de rotor de turbina eólica são, geralmente, fabricadas a partir de laminados de vidro ou fibra de carbono infundidas com resina curável, os chamados plásticos reforçados com fibra, que, não são muito adequados para as conexões mencionadas acima. Uma abordagem conhecida na técnica anterior (por exemplo, WO 2004/110862, WO 2012/140039 e EP 2952735) é se embutir insertos na forma de buchas metálicas em uma face de extremidade da área de raiz da pá de rotor da turbina eólica. Essas buchas se estendem de forma perpendicular à face de extremidade e de forma longitudinal na direção geral da pá de rotor. As buchas compreendem, tipicamente, uma parte cilíndrica com um orifício axial pelo menos parcialmente enroscado em uma face de extremidade, de forma perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da parte cilíndrica. A outra extremidade da bucha compreende, tipicamente, uma parte com um afunilamento.

[005] Tipicamente, bastante espaço é fornecido entre os meios de conexão, por exemplo, os insertos. WO 2017/215735 A1 sugere espaçadores alongados adaptados para serem dispostos nos folgas entre os insertos de uma conexão de uma parte da pá da turbina eólica. Esses espaçadores são fabricados a partir de uma esteira de fibra em um formato predeterminado e enrolada em um formato enrolado. Os espaçadores são, posteriormente, impregnados com resina curável, por exemplo, juntamente com outras camadas adicionais na região de conexão, por exemplo, que circundam os insertos e similares. Tais espaçadores são normalmente fabricados manualmente. Esses espaçadores são rolos enroladas simples e não pré-curadas e podem, ao contrário dos espaçadores rígidos, (por exemplo, fabricados por meio de pultrusão ou outros compostos reforçados com fibra pré-curada), adaptar seu formato quando inseridos em folgas entre os insertos envoltos completamente. O risco de áreas com uma baixa concentração de fibras poderem ocorrer é, dessa forma, reduzido.

[006] Uma tarefa subjacente da presente invenção é fornecer um conceito aperfeiçoado sobre a fabricação de uma esteira de fibra de um formato enrolado predeterminado, por exemplo, um espaçador que deve ser disposto no folga entre os insertos de tal estrutura de conexão.

[007] O objetivo é solucionado pelas reivindicações independentes e pelas reivindicações dependentes respectivas.

[008] De acordo com a invenção, um dispositivo para enrolar uma esteira de fibra para uma pá de rotor de uma turbina eólica é descrito. O dispositivo compreende uma superfície de trabalho. O dispositivo compreende um eixo suportado de forma deslizante e rotativa. O eixo desliza em uma direção de deslizamento entre uma posição inicial e uma posição final ao longo da superfície de trabalho. O eixo gira na direção oposta à direção de deslizamento. O dispositivo compreende, ainda, um filme que cobre a superfície de trabalho e é conectado de forma fixa ao eixo com uma primeira extremidade, de modo que, depois da rotação do eixo, o filme esteja enrolado no eixo.

[009] O dispositivo permite que um usuário enrole com facilidade uma camada de fibra, uma esteira de fibra ou, em termos gerais, uma camada/esteira de tecido. Em particular, uma esteira de fibra pode ser enrolada até um espaçador localizado entre os insertos mencionados acima (de aço). O espaçador pode ser utilizado no lugar de espaçadores pultrudados, como descrito acima. O dispositivo fornece muitas vantagens, por exemplo: - O dispositivo permite a substituição de um processo totalmente manual (por exemplo, garantindo uma qualidade consistente dos rolos) e soluciona também uma questão HSE em potencial com relação ao trabalho manual repetitivo. - O dispositivo contribui para um efeito CoE nas produções de pás, onde juntas de raiz ou juntas dos segmentos da pá de rotor são fabricadas. - O dispositivo contribui para homens-hora seguros pela substituição da solução manual.

[0010] De uma forma geral, de acordo com a invenção, o enrolamento da esteira de fibra com o dispositivo inventivo funciona da seguinte forma. - Inicialmente, o eixo é posicionado na posição inicial. - O filme, que é fixado ao eixo com a primeira extremidade, cobre a superfície de trabalho, por exemplo, se estende ao longo da superfície de trabalho para longe do eixo. - No filme, a esteira de fibra é disposta, isso é, é depositada sobre o filme. - Além disso, a esteira de fibra é deslizada ligeiramente sob o eixo, isso é, entre o filme e o eixo. Em particular, a esteira de fibra é deslizada contra o filme, isso é, se apoia contra o filme na primeira extremidade. Por exemplo, a esteira de fibra é presa entre o eixo e o filme e, dessa forma, à superfície de trabalho. - Agora, o eixo é deslizado diretamente (em particular, manualmente por um usuário) ao longo da direção de deslizamento, na direção da posição final, dessa forma, o eixo é girado na direção oposta. Por meio dessa combinação de movimentos, por um lado, o movimento deslizante, e por outro lado a rotação do eixo, a esteira de fibra é enrolada. Em particular, a rotação do eixo faz com que o filme seja enrolado no eixo, visto que o filme é conectado fixamente ao eixo. Visto que a esteira de fibra é deslizada entre o eixo e o filme (contra a extremidade do filme), o filme forma um bolso atrás do eixo, com relação à direção de deslizamento, na direção da posição final. Nesse bolso, a esteira de fibra é enrolada, mas não pode ser enrolada no eixo devido à rotação do eixo na direção oposta.

[0011] Depois de se ter enrolado a esteira de fibra, a esteira de fibra em seu estado enrolado pode ser removida, ou é liberada para dentro de um bolso ou coletor correspondente.

[0012] Em outras palavras, o dispositivo é configurado e projetado de modo que, depois de ter disposto uma esteira de fibra no filme, em que a esteira de fibra é deslizada ligeiramente sob o eixo, entre o eixo e o filme, por meio do deslizamento do eixo na direção da posição inicial e pela rotação do eixo na direção oposta, a esteira de fibra é enrolada.

[0013] O dispositivo é um dispositivo estável, por exemplo, a ser disposto no chão. Por exemplo, o dispositivo lembra uma mesa. Por exemplo, o dispositivo compreende uma ou mais pernas para se manter de pé. Opcionalmente, ou alternativamente, o dispositivo é projetado para ser disposto em uma mesa ou outro dispositivo de suporte. O dispositivo compreende um meio de suporte para suportar e orientar o eixo. O dispositivo é fabricado basicamente de metal, além do filme (ver abaixo). O dispositivo compreende, ainda, a superfície de trabalho representada, por exemplo, como uma superfície plana e homogênea. Por exemplo, a superfície de trabalho é uma plataforma tipo mesa.

[0014] O filme, por exemplo, é uma folha. Em uma modalidade, o filme apresenta uma superfície macia. Pelo menos, o filme possui uma superfície que permite que a esteira de fibra e o filme deslizem para longe um do outro, por exemplo, entre a esteira de fibra e o filme não existe ou existe apenas pouca fricção. Em uma modalidade, o filme é feito de plástico. O filme, por exemplo, é um filme plástico muito fino, por exemplo, com uma espessura inferior a 0,5 mm.

[0015] O filme abrange uma área entre a primeira extremidade e uma segunda extremidade do filme, voltada para longe do eixo. Por exemplo, na primeira extremidade, o filme é fixado ao eixo no sentido do comprimento, isso é, ao longo de um eixo geométrico longitudinal do eixo. Por exemplo, o filme define uma área de suporte na qual se dispõe a esteira de fibra.

[0016] A rotação do eixo se dá em torno do eixo geométrico longitudinal do eixo (eixo geométrico de simetria rotacional ou eixo geométrico longitudinal central). A rotação na direção oposta à direção de deslizamento significa que o eixo realiza a contra rotação com relação à direção de deslizamento. Em outras palavras, se se observar de forma imaginária o eixo a partir de cima, o eixo é movido para a frente na direção de deslizamento, em direção à posição final, então, o eixo gira para trás. Em outras palavras, novamente, com relação à superfície de trabalho, o eixo gira como se o eixo estivesse rolando para trás contra o movimento de deslocamento. Em outras palavras, ainda, o eixo rola para um lado enquanto é movido para o outro lado oposto. Nesse momento, faz-se referência às figuras, por exemplo, à figura 7, que ilustram esse movimento do eixo.

[0017] De acordo com pelo menos uma modalidade, o dispositivo compreende um mecanismo de transferência, onde o eixo é acoplado ao mecanismo de transferência, de modo que, através do deslizamento do eixo na direção de deslizamento, o eixo seja forçado a girar. Em outras palavras, um movimento do eixo força uma rotação do eixo. O mecanismo de transferência transfere um movimento do eixo em uma rotação do eixo. De acordo com uma modalidade, o mecanismo de transferência é um sistema ou dispositivo cinemático. A fim de causar a rotação do eixo, o mecanismo de transferência é suportado, pelo menos parcialmente, de forma estacionária com relação à superfície de trabalho.

[0018] De acordo com pelo menos uma modalidade, o mecanismo de transferência é um mecanismo de engrenagem, o mecanismo de engrenagem compreendendo meios de engrenagem fixa sendo estacionários com relação à superfície de trabalho, em que uma primeira engrenagem é rotativamente fixada ao eixo, a primeira engrenagem estando em um engate entrelaçado com uma segunda engrenagem, em que os eixos geométricos de rotação da primeira e da segunda engrenagens são fixos um em relação ao outro, e em que a segunda engrenagem está engatada por entrelaçamento ao meio de engrenagem fixa. A primeira engrenagem e a segunda engrenagem movem com o eixo na direção de deslizamento. Visto que a segunda engrenagem está engatada aos meios de engrenagem fixa, através do deslizamento do eixo, a segunda engrenagem é girada. Esse movimento racional é transferido para a primeira engrenagem que, dessa forma, gira o eixo, visto que o eixo e a primeira engrenagem formam uma unidade fixa. Em outras palavras, a primeira engrenagem e o eixo são fixos um em relação ao outro e formam uma unidade rígida.

[0019] Os meios de engrenagem fixa são, por exemplo, uma ou mais engrenagens fixas com relação à superfície de trabalho. Alternativamente, os meios de engrenagem fixa são uma cremalheira dentada. Em outras palavras, a segunda engrenagem e os meios de engrenagem fixa são formados como uma cremalheira e um pinhão.

[0020] Nesse momento, é notado que o mecanismo de transferência descrito e suas modalidades podem ser dispostos em um lado do eixo. Opcionalmente, podem ser dispostos em ambos os lados do eixo.

[0021] De acordo com pelo menos uma modalidade, o dispositivo compreende uma unidade deslizante, a unidade deslizante deslizando na direção de deslizamento. A unidade deslizante é suportada de forma deslizante no dispositivo e é movida na direção de deslizamento, por exemplo, entre a posição inicial e a posição final. Por exemplo, a unidade deslizante é suportada de forma deslizante no dispositivo através de uma ou mais barras deslizantes. As barras deslizantes são, por exemplo, fixadas, de forma estacionária, a um suporte (estrutura) ou quadro (estrutura) do dispositivo.

[0022] De acordo com pelo menos uma modalidade, o eixo é acoplado à unidade deslizante. Em particular, o eixo é suportado (de forma rotativa) pela unidade deslizante.

[0023] De acordo com pelo menos uma modalidade, a primeira e a segunda engrenagens são acopladas à unidade deslizante. Dessa forma, a primeira e a segunda engrenagens são suportadas de forma rotativa pela unidade deslizante. Através da movimentação da unidade deslizante, a primeira e a segunda engrenagens são movidas de acordo.

[0024] De acordo com pelo menos uma modalidade, a unidade deslizante compreende um elemento de manuseio a fim de mover o eixo entre a posição inicial e a posição final. Desse modo, uma forma fácil é fornecida para se mover a unidade deslizante e, dessa forma, o eixo. Em particular, a unidade deslizante é movida manualmente.

[0025] É notado que o elemento de manuseio, a unidade deslizante e/ou o eixo também podem ser acionados diretamente por uma unidade de motor, por exemplo, um acionador eletrônico.

[0026] De acordo com pelo menos uma modalidade, uma segunda extremidade do filme, a segunda extremidade se opondo à primeira extremidade, é conectada de forma fixa a uma extremidade da superfície de trabalho. Dessa forma, o filme é fixado ao dispositivo em ambas as extremidades. Dessa forma, uma área bem definida é utilizada para a disposição da esteira de fibra. Por exemplo, a segunda extremidade é fixada ao dispositivo em uma extremidade da superfície de trabalho, voltada para longe do eixo na posição inicial. Isso contribui para abranger uma área homogênea com o filme cobrindo a superfície de trabalho. A fixação do filme na segunda extremidade é estacionária, isso é, é fixa com relação à superfície de trabalho. Como um exemplo, o filme pode ser fixado através de meios de fixação, por exemplo, parafusos, pregos ou um rebite. Preferivelmente, como outro exemplo, o filme é unido de forma adesiva ao dispositivo, por exemplo, através de uma fita adesiva dupla-face.

[0027] De acordo com pelo menos uma modalidade, o dispositivo compreende um ou mais elementos de apoio a fim de limitar o movimento do eixo entre a posição inicial e a posição final. Os elementos de apoio servem como batentes definidos para o movimento deslizante do eixo e da unidade deslizante mencionada acima, respectivamente. Um movimento seguro e preciso é garantido entre a posição inicial e a posição final. Isso também contribui para um manuseio muito fácil, visto que um usuário só precisa mover o eixo contra os elementos de apoio para garantir que um movimento completo e, dessa forma, um enrolamento completo da esteira de fibra, seja realizado.

[0028] De acordo com pelo menos uma modalidade, o dispositivo compreende um elemento orientador em ambos os lados da superfície de trabalho, a fim de suportar, de forma deslizante, o eixo e/ou a unidade deslizante. Por exemplo, o dispositivo, por exemplo, um apoio ou suporte, compreende um ou mais trilhos ou barras de orientação, por exemplo, uma lingueta de projeção horizontal, na qual o eixo é suportado de forma deslizante. Os um ou mais elementos orientadores são dispostos em um lado do eixo ou em ambos os lados, por exemplo, nas extremidades axiais do eixo. Por exemplo, os elementos orientadores são aberturas ou cortes, através dos quais o eixo atravessa, as aberturas ou cortes se estendendo ao longo da superfície de trabalho na direção de deslizamento e definindo o movimento deslizante do eixo. Adicionalmente, ou alternativamente, o elemento de manuseio pode ser suportado de forma deslizante, por exemplo, de forma análoga ao apresentado acima.

[0029] De acordo com pelo menos uma modalidade, o dispositivo compreende um balde coletor, que é disposto de forma adjacente à superfície de trabalho na área da posição final. O balde coletor é configurado para coletar uma esteira de fibra enrolada quando o eixo é deslizado para a posição final. O balde coletor é disposto adjacente a ou perto da segunda extremidade do filme. Em particular, se o eixo alcançar a posição final (ou chegar perto), a esteira de fibra enrolada é empurrada para dentro do balde coletor, por exemplo, caindo dentro do mesmo. Por exemplo, uma superfície inclinada se une a ou segue a superfície que, em particular, se inclina para baixo (isso é, ao longo da direção da gravidade). Dessa forma, uma esteira de fibra acabada pode simplesmente cair dentro do balde quando o eixo estiver alcançando ou tiver alcançado a posição final.

[0030] De acordo com outro aspecto, um método é descrito para enrolar uma esteira de fibra em um rolo com um dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, o método compreendendo as etapas a seguir: - fornecer o eixo na posição inicial; - dispor a esteira de fibra no filme ao longo da superfície de trabalho; - empurrar uma extremidade dianteira da esteira de fibra, a extremidade dianteira voltada para o eixo, sob o eixo e contra o filme; - deslizar o eixo na direção de deslizamento e para a posição final, fazendo com que o eixo gire de modo que a esteira de fibra seja enrolada.

[0031] O método permite, essencialmente, as vantagens e funções mencionadas acima. As características e modalidades descritas acima, de acordo com o primeiro aspecto, se aplicam, de forma similar, ao método.

[0032] De acordo com pelo menos uma modalidade - na etapa de impulsão - a extremidade dianteira da esteira de fibra é empurrada sob o eixo e por trás do eixo contra o filme, de modo que o filme forme um bolso atrás do eixo. Em outras palavras, o filme forma uma alça. Nessa alça, a esteira de fibra é enrolada e mantida durante o movimento e a rotação do eixo.

[0033] De acordo com pelo menos uma modalidade - após a etapa de disposição - cola é aplicada, pelo menos parcialmente, na superfície da esteira de fibra. Isso ajuda a manter a esteira de fibra no estado enrolado. Em outras palavras, quando as camadas enroladas da esteira de fibra são aderidas uma à outra. Por exemplo, uma metade inferior ou uma terça parte da esteira de fibra é aplicada com a cola. A cola também é chamada de adesivo. A cola pode ser aplicada manualmente ou automaticamente na esteira, por exemplo, através de pulverização.

[0034] De acordo com pelo menos uma modalidade - antes da etapa de impulsão - a esteira de fibra é dobrada na extremidade dianteira para formar uma seção dobrada, e em que a esteira de fibra é empurrada com a seção dobrada pelo menos parcialmente sob o eixo. Isso contribui para o enrolamento da esteira de fibra, em particular, o início do enrolamento é aperfeiçoado. Em outras palavras, isso ajuda no início confiável do enrolamento da esteira de fibra no bolso, quando o eixo é inicialmente movido para fora da posição inicial e girado.

[0035] De acordo com pelo menos uma modalidade, a esteira de fibra é dobrada de modo que a seção dobrada esteja voltada para longe da superfície de trabalho.

[0036] Vantagens, características e funções adicionais são fornecidas na modalidade ilustrativa da invenção a seguir, que são explicadas com relação às figuras. Elementos idênticos, similares ou de função similar são fornecidos com os mesmos sinais de referência nas figuras. Breve Descrição das Figuras:

[0037] A figura 1 ilustra uma vista esquemática de uma turbina eólica;

[0038] A figura 2 ilustra uma vista esquemática de uma pá de rotor dividida com dois segmentos de pá de rotor;

[0039] A figura 3 ilustra uma vista em corte esquemática de um segmento de uma extremidade de conexão do segmento de pá de rotor;

[0040] A figura 4 ilustra um espaçador ilustrativo feito de uma esteira de fibra;

[0041] A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva esquemática de um dispositivo para enrolar uma esteira de fibra, de acordo com uma modalidade da invenção;

[0042] As figuras de 6 a 11 ilustram várias vistas laterais e vistas em corte do dispositivo, de acordo com a figura 5, e

[0043] A figura 12 ilustra um fluxograma de um método de enrolamento de uma esteira de fibra em um rolo, de acordo com uma modalidade da invenção.

[0044] A figura 1 ilustra uma vista esquemática de uma turbina eólica 100, que compreende uma torre 102. A torre 102 é fixada ao chão por meio de uma fundação 104. Em uma extremidade da torre 102, oposta ao chão, uma nacela 106 é montada de forma rotativa. A nacela 106, por exemplo, compreende um gerador que é acoplado a um rotor 108 através de um eixo de rotor (não ilustrado). O rotor 108 compreende uma ou mais pás de rotor (de turbina eólica) 110, que são dispostas em um cubo do rotor 112.

[0045] Durante a operação, o rotor 108 é colocado em rotação por um fluxo de ar, por exemplo, o vento. Esse movimento rotativo é transmitido para o gerador através do eixo de rotor e, se necessário, uma caixa de engrenagem. O gerador converte a energia cinética do rotor 108 em energia elétrica.

[0046] A figura 2 ilustra uma pá de rotor da turbina eólica 110 ilustrativa. A pá de rotor 110 possui o formato de uma pá de rotor convencional e possui uma área de raiz da pá de rotor 114 voltada para o cubo do rotor 112. A área de raiz da pá de rotor 114 possui, tipicamente, uma seção transversal essencialmente circular. A área de raiz da pá de rotor 114 é seguida por uma área de transição 116 e uma área de perfil 118 da pá de rotor 110. A pá de rotor 110 possui um lado de pressão 122 e um lado oposto de sucção 124 com relação a uma direção de extensão longitudinal 120 (também a direção da extensão principal). A pá de rotor 110 tem um interior essencialmente oco.

[0047] Na área da raiz da pá de rotor 114, uma extremidade de conexão da pá de rotor 126 com uma ligação flangeada 128 é fornecida, por meio da qual a pá de rotor 110 é mecanicamente conectada a um rolamento de passo ou a um extensor.

[0048] A pá de rotor 110 também compreende, de forma ilustrativa, uma área de divisão 130 onde um segmento da pá de rotor, do lado da raiz da pá 132, e um segmento da pá de rotor, do lado da ponta da pá 134, são conectados um ao outro. Para essa finalidade, ambos os segmentos 132, 134 compreendem, cada um, extremidades de conexão de segmento 136, 138 (também regiões de conexão). A pá de rotor 110 é, dessa forma, uma pá de rotor dividida como descrito acima. Uma multiplicidade de insertos (por exemplo, mangas ou buchas) são embutidos em cada extremidade de conexão 136, 138, dispostos de acordo com o perfil (na direção circunferencial) e, por exemplo, compreendem roscas internas para receberem os parafusos enroscados, também chamados de parafusos de suporte ou parafusos de conexão. Uma extremidade de conexão 136, 138 é criada, por exemplo, como um friso de inserção, que é inserido como um inserto pré-fabricado em um molde de produção para fabricar a pá de rotor 110. No entanto, é concebível também que nenhum friso de inserção seja fornecido e que as buchas sejam embutidas e laminadas diretamente dentro das metades de envoltório da pá de rotor. Os insertos são fabricados a partir de aço, por exemplo. De forma similar, os insertos também podem ser fornecidos na extremidade de raiz da pá de rotor 126 para conectar ao rolamento de passo ou ao extensor como descrito acima.

[0049] A figura 3 ilustra uma vista em corte parcial esquemática de um segmento 140 da extremidade de conexão 136 (isso se aplica, de forma similar, às extremidades de conexão 126, 138). O segmento 140 possui uma multiplicidade de insertos 142 com furos 144 tipicamente embutidos em uma ou mais camadas das esteiras de fibra laminadas em conjunto na resina sintética (detalhes omitidos por motivos de clareza). Por exemplo, para se preencher uma folga que surge devido a uma distância predeterminada existente entre os insertos 142, espaçadores 146 são fornecidos entre dois insertos adjacentes 142.

[0050] Um espaçador ilustrativo 146 é ilustrado na figura 4. Tal espaçador 146 é tipicamente fabricado a partir de uma esteira de fibra 148 enrolada, em particular, a mesma é simplesmente enrolada em um rolo. Antes da cura do laminado, tais espaçadores 146 são dispostos entre cada dois insertos 142 e são, como observado a partir da figura 3, prontamente deformáveis a fim de não deixar uma folga entre os insertos 142 no qual uma baixa concentração de fibra e uma concentração excessiva de resina de matriz estariam presentes, em particular depois de se ter fornecido a resina para o laminado e curado o segmento 140.

[0051] A esteira de fibra 148 para o espaçador 142, de acordo com a figura 4, possui, tipicamente, um corte trapezoidal, de modo que, após o enrolamento da esteira 148, o espaçador enrolado 146 apresente uma espessura diferente ao longo do comprimento longitudinal do espaçador 146. No entanto, formatos diferentes podem ser utilizados para as esteiras de fibra 148, por exemplo, como ilustrado em WO 2017/215735 A1. As esteiras de fibra 148 podem ser pré-impregnadas, mas são, preferivelmente, esteiras secas a serem infundidas in situ em um molde quando o segmento 140 for fabricado, antecedendo a fabricação ou diretamente durante a fabricação de uma metade de envoltório da pá de rotor, como descrito acima.

[0052] A seguir, um dispositivo 150 para enrolar uma esteira de fibra 148 em um rolo, por exemplo, para ser utilizada como um espaçador 146, de acordo com uma modalidade da invenção, é descrito com o auxílio das figuras de 5 a 12.

[0053] Com referência à figura 5, o dispositivo 150 é um dispositivo estável a ser disposto no chão 151 ou sobre uma mesa. O dispositivo 150 compreende uma estrutura de suporte rígida 152, que é, opcionalmente, coberta por uma carenagem 153. A estrutura de suporte 152 também pode ser observada como uma estrutura de chão, estrutura de base ou estrutura de suporte. A estrutura de suporte 152 compreende um suporte 154 para ser apoiado no chão ou na mesa. O suporte 154, por exemplo, compreende duas pernas, por exemplo, tem o formato de U, como ilustrado na figura 5.

[0054] O dispositivo 150 compreende uma superfície de trabalho fixa, isso é, estacionária 156, fixamente acoplada à estrutura de suporte 152 (pelo menos indiretamente). A superfície de trabalho 156 é fornecida por uma placa (parte plana) 158.

[0055] Em ambos os lados 160 da superfície de trabalho 156, o dispositivo 150 compreende paredes laterais de extensão vertical (na direção Z, de acordo com o sistema de coordenadas da figura 5) 162 (apenas uma parede lateral 162 sendo visível na figura 5), limitando, em particular, a superfície de trabalho 156 nos lados 160. As paredes laterais 162 são parte da estrutura de suporte 152 ou pelo menos indiretamente fixadas à mesma.

[0056] O dispositivo 150 compreende uma unidade deslizante 164, que compreende um elemento de manuseio 166. O elemento de manuseio 166 é formado como um eixo de manuseio e se estende sobre a superfície de trabalho 156, por exemplo, na direção Y, de acordo com o sistema de coordenadas ilustrado. A unidade deslizante 164 é suportada de forma deslizante no dispositivo 150 em ambos os lados 160 da superfície de trabalho 156. Na modalidade de acordo com a figura 5, a unidade deslizante 164 é suportada de forma deslizante em uma barra deslizante 168 disposta ao longo de cada parede lateral 162 (apenas uma sendo visível, cada barra deslizante 168 se estendendo de forma horizontal (direção X de acordo com o sistema de coordenadas ilustrado). Na modalidade ilustrada, as barras deslizantes 168 são dispostas fora das paredes laterais 162 e o elemento de manuseio 166 se estende sobre as paredes laterais 162 e sobre a superfície de trabalho 156. Opcionalmente, o elemento de manuseio 166 pode ser suportado de forma deslizante nas paredes laterais 162. As barras deslizantes 168 são parte do dispositivo 150, isso é, fixadas ou dispostas de forma estacionária.

[0057] A unidade deslizante 164 pode ser deslizada em uma direção de deslizamento 170 para trás e para a frente, em particular entre uma posição inicial 172 e uma posição final 174. A unidade deslizante 164 pode ser deslizada manualmente através do elemento de manuseio 166.

[0058] A unidade deslizante 164 compreende um eixo 176, que é acoplado à unidade deslizante 164 e se estende em paralelo ao elemento de manuseio 166. Em particular, cada parede lateral 162 compreende um elemento orientador 178 na forma de uma partição (apenas uma sendo visível), através da qual o eixo 176 passa e se estende ligeiramente sobre a superfície de trabalho 156. O eixo 176 é suportado de forma rotativa na unidade deslizante 164. O eixo 166 e o elemento de manuseio 166 são acoplados de forma fixa à unidade deslizante 164 com relação a seus eixos geométricos longitudinais 180 e 182. O eixo geométrico longitudinal 182 do eixo 176 é seu eixo geométrico de rotação. Dessa forma, o deslizamento da unidade deslizante 164 na direção de deslizamento 170 é, portanto, equivalente ao movimento do eixo 176 entre a posição inicial 172 e a posição final 174. Na figura 5, a unidade deslizante 164 e, dessa forma, o eixo 176, estão na posição inicial 172, por exemplo, a posição inicial para enrolar uma esteira de fibra, como será descrito abaixo.

[0059] A fim de se fornecer um movimento deslizante definido, o dispositivo 150 possui elementos de apoio 183 (na posição inicial 172) e 185 (na posição final 174) em ambos os lados 160, que limitam o deslizamento da unidade deslizante 164 e/ou do eixo 176, respectivamente. Na modalidade ilustrada, os primeiros elementos de apoio 183 são elementos de projeção vertical montados nas paredes laterais 162, que se apoiam contra o elemento de manuseio 166. Na posição final 174, os segundos elementos de apoio 185 são formados pela extremidade das partições 178 para se apoiarem contra o eixo 176.

[0060] O dispositivo 150 compreende, ainda, um filme 184, que cobre a superfície de trabalho 156. Em particular, o filme 184 é disposto na superfície de trabalho 156, definindo, dessa forma, uma superfície de suporte na qual a esteira de fibra é enrolada. O filme 184 compreende um formato retangular e é fabricado a partir de plástico. O filme 184 compreende uma primeira extremidade 186 e uma segunda extremidade oposta 188. Com a primeira extremidade 186, o filme 184 é conectado de forma fixa ao eixo 176. Por exemplo, a primeira extremidade 186 é unida por adesivo ao eixo 176 ao longo do eixo geométrico longitudinal 182. Com a segunda extremidade 188, o filme 184 é conectado de forma fixa (direta ou indiretamente) a uma extremidade 190 da superfície de trabalho 156, por exemplo, unido por adesivo à placa 158. Por exemplo, uma fita adesiva dupla-face é utilizada.

[0061] Na região da posição final 174, o dispositivo 150 compreende um balde coletor 192 para receber as esteiras de fibra enroladas fabricadas, isso é, os rolos de fibra como ilustrado de forma ilustrativa na figura 4. Na modalidade ilustrada de acordo com a figura 5, o balde coletor 192 compreende uma superfície inclinada 194 disposta de forma adjacente à extremidade 190 da superfície de trabalho. A superfície inclinada 194 podendo fazer parte de uma placa/parede separada ou parte da placa 158 da superfície de trabalho 156. A superfície inclinada 194 se estende descendentemente em um ângulo adequado, de modo que os rolos de fibra acabados possam cair e ser coletados.

[0062] Como explicado na parte introdutória dessa descrição, o dispositivo 150 permite um enrolamento fácil de uma esteira de fibra, em particular com uma qualidade reproduzível. Para essa finalidade, uma esteira de fibra deve ser disposta no filme 184 e empurrada ligeiramente com uma extremidade sob o eixo 176 contra o filme 184 na região da primeira extremidade 186. Então, através do elemento de manuseio 166, a unidade deslizante 164 e, dessa forma, o eixo 176, são deslizados na direção de deslizamento 170 a partir da posição inicial 172 até a posição final 174. Durante esse movimento de deslizamento, o eixo 176 é forçado a girar em uma direção oposta à direção de deslizamento 179. O filme 184 é enrolado no eixo 176 formando, assim, um pequeno bolso abaixo do eixo, no qual a esteira de fibra é enrolada em um rolo, se a posição final for alcançada. Na posição final, o rolo é liberado automaticamente para dentro do balde coletor 192.

[0063] A figura 6 ilustra uma vista lateral do dispositivo 150 fora de uma parede lateral 162, em que a unidade deslizante 164 está na posição inicial 172. A figura 7 ilustra uma vista em corte esquemática correspondente na posição inicial 172. Como pode ser observado, a unidade deslizante 164 compreende uma placa de montagem 196, que suporta o elemento de manuseio 166 e o eixo 176. O dispositivo 150 compreende um mecanismo de transferência 198, no qual o eixo 176 é acoplado a esse mecanismo de transferência 198 de modo que o deslizamento do eixo 176 faça com que o eixo 176 seja girado. O mecanismo de transferência 198 é um mecanismo de engrenagem que compreende meios de engrenagem fixa 200, uma primeira engrenagem 202 e uma segunda engrenagem 204. Os meios de engrenagem fixa 200 são fixados de forma estacionária (pelo menos indiretamente) à estrutura de suporte 152 e são, dessa forma, estacionários com relação à superfície de trabalho 156. Os meios de engrenagem fixa 200 formam uma cremalheira dentada. A primeira engrenagem 202 é fixada ao eixo 176, girando junto com o eixo 176. A primeira engrenagem 202 está engatada por entrelaçamento à segunda engrenagem 204. Os eixos geométricos de rotação 206 da primeira e da segunda engrenagens 202, 204 são estacionários um em relação ao outro. A segunda engrenagem 204 está engatada por entrelaçamento aos meios de engrenagem fixa 200, em particular em todas as posições da unidade deslizante 164 e, dessa forma, ao eixo 176 entre a posição inicial 172 e a posição final 174.

[0064] Se a unidade deslizante 164 for deslizada na direção X, na direção da posição final 174, a segunda engrenagem 204 é girada em decorrência do engate aos meios de engrenagem fixa 200. Ao mesmo tempo, a primeira engrenagem 202 é girada em uma primeira direção de rotação 208 no sentido anti-horário com relação a uma segunda direção de rotação 210 da segunda engrenagem 204, visto que a primeira engrenagem 202 está em engate constante com a segunda engrenagem 204. Dessa forma, o eixo 176 é girado em uma direção oposta à direção de deslizamento 170, na direção da posição final 174.

[0065] O método de fabricação é descrito agora com relação às figuras de 6 a 12, onde a figura 12 ilustra um fluxograma esquemático.

[0066] Em uma primeira etapa S1, o eixo 176 é fornecido na posição inicial 172, como ilustrado nas figuras 6 e 7. Na figura 7, o filme 184 é ilustrado disposto na superfície de trabalho 156.

[0067] Em uma próxima etapa S2, uma esteira de fibra 148 é disposta no filme 184 ao longo da superfície de trabalho 156.

[0068] Em uma próxima etapa S3, uma extremidade dianteira 212 da esteira de fibra 148, a extremidade dianteira 212 voltada para o eixo 176, é empurrada ligeiramente sob o eixo 176 contra o filme 184. Opcionalmente, o filme 184 é empurrado ligeiramente atrás do eixo 176 contra o filme 184, de modo que o filme 184 forme um bolso 214 (ou alça).

[0069] Em uma próxima etapa S4, a unidade deslizante 164 e, dessa forma, o eixo 176, são deslizados na direção de deslizamento 170, na direção da posição final 174 pela utilização manual do elemento de manuseio 166. Dessa forma, a esteira de fibra 148 é enrolada.

[0070] As figuras 8 e 9 ilustram a unidade deslizante 164 em uma posição intermediária entre a posição inicial 172 e a posição final 174. Devido à rotação do eixo 176, o filme 184 é enrolado no eixo 176, no entanto, a combinação de movimentos, deslizamento na direção de deslizamento 170 e rotação na primeira direção de rotação 208, a esteira de fibra 148 é enrolada no bolso 214. Na figura 9, a esteira de fibra 148 já está parcialmente enrolada e forma um rolo 216.

[0071] As figuras 10 e 11 ilustram a unidade deslizante 164 e, dessa forma, o eixo 176 na posição final 174, onde a esteira de fibra 148 é totalmente enrolada para formar o rolo 216 e é, em uma etapa final 5, automaticamente liberada para dentro do balde coletor 192. Como pode ser observado, opcionalmente, uma abertura 218 (ver também a figura 5) é fornecida no balde coletor 192, a fim de que o rolo acabado 216 possa cair do dispositivo 150, por exemplo, para dentro de uma caixa separada para coletar vários rolos.

[0072] Em uma etapa opcional, depois da etapa S2 de disposição da esteira de fibra 148 no filme 184, a cola 191 é aplicada, pelo menos parcialmente, à superfície da esteira de fibra 148 (ver figura 7).

[0073] Opcionalmente, antes da etapa S3 de impulsionar a esteira de fibra 148 sob o eixo 176, a esteira de fibra 148 é dobrada na extremidade dianteira 212 para formar uma seção dobrada constituída de pelo menos duas camadas da esteira de fibra 148. Então, a esteira de fibra 148 é impulsionada com a seção dobrada pelo menos parcialmente sob o eixo 176. Em uma modalidade opcional a essa, a esteira de fibra 148 é dobrada de modo que a seção dobrada esteja voltada para longe da superfície de trabalho 156. Em outras palavras, a extremidade dianteira 212 não está em contato direto com a superfície de trabalho 156.

[0074] A modalidade descrita fornece os efeitos e as vantagens mencionados.

[0075] Nota-se que o projeto e a estrutura como um todo do dispositivo 150 podem ser diferentes. Por exemplo, a estrutura de suporte 152 e/ou o suporte 154, podem ser formados e construídos diferentemente. Essencialmente, o dispositivo 150 deve ser projetado para suportar o eixo 176 de forma que seja deslizante e rotativo como descrito acima, para fornecer uma superfície de trabalho 156 e para compreender o filme 184 sendo conectado, que está sendo conectado ao eixo 176 com uma extremidade 186.

[0076] Apesar de fornecer vantagens, a segunda extremidade 188 do filme 184 não precisa, necessariamente, ser fixada ao dispositivo 150 de forma alguma, permanecer na superfície de trabalho 156 é suficiente.

[0077] O filme 184 pode ser feito de qualquer material adequado, por exemplo, plástico, o que permite que uma esteira de fibra 148 possa ser disposta no mesmo e apresenta uma fricção suficientemente baixa com a esteira de fibra 148, a fim de poder ser enrolada no bolso 214 como descrito acima. Por exemplo, o filme 184 é uma folha de vácuo. Além disso, o filme 184 pode apresentar formatos diferentes.

[0078] Além disso, nenhum ou outros elementos de apoio podem ser utilizados para a unidade deslizante 164 limitados entre a posição inicial 172 e a posição final 174. Sinais de Referência 100 turbina eólica 22/24 102 torre 104 fundação 106 nacela 108 rotor 110 pá de rotor 112 cubo do rotor 114 área de raiz da pá de rotor 116 área de transição 118 área de perfil 120 direção de extensão longitudinal 122 lado de pressão 124 lado de sucção 126 extremidade de conexão da pá de rotor 128 ligação flangeada 130 área de divisão 132 primeiro segmento da pá de rotor 134 segundo segmento da pá de rotor 136 primeira extremidade de conexão 138 segunda extremidade de conexão 140 segmento 142 insertos 144 furo 146 espaçador 148 esteira de fibra 150 dispositivo 151 chão 152 estrutura de suporte 153 carenagem 154 suporte 156 superfície de trabalho 23/24 158 placa 160 lado 162 parede lateral 164 unidade deslizante 166 elemento de manuseio 168 barra deslizante 170 direção de deslizamento 172 posição inicial 174 posição final 176 eixo 178 elemento orientador 180 eixo geométrico longitudinal do elemento de manuseio 182 eixo geométrico longitudinal do eixo 183 elemento de apoio 184 filme 185 elemento de apoio 186 primeira extremidade 188 segunda extremidade 190 extremidade da superfície de trabalho 191 cola 192 balde coletor 194 superfície inclinada 196 placa de montagem 198 mecanismo de transferência 200 meios de engrenagem fixa 202 primeira engrenagem 204 segunda engrenagem 206 eixos geométricos de rotação 208 primeira direção de rotação 210 segunda direção de rotação extremidade dianteira 214 bolso 216 rolo 218 abertura

Claims (16)

1. Dispositivo (150) para enrolar uma esteira de fibra (148) em um rolo (216) para uma pá de rotor de turbina eólica (110), o dispositivo (150) sendo caracterizado pelo fato de compreender: - uma superfície de trabalho (156), - um eixo (176) suportado de forma deslizante e rotativa, em que: - o eixo (176) desliza em uma direção de deslizamento (170) entre uma posição inicial (172) e uma posição final (174) ao longo da superfície de trabalho (156), e - o eixo (176) gira na direção oposta à direção de deslizamento (170), e - um filme (184) que cobre a superfície de trabalho (156) e é fixamente conectado ao eixo (176) com uma primeira extremidade (186), de modo que, mediante a rotação do eixo (176), o filme (184) seja enrolado no eixo (176).

2. Dispositivo (150), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um mecanismo de transferência (198), em que o eixo (176) é acoplado ao mecanismo de transferência (198), de modo que, através do deslizamento do eixo (176) na direção de deslizamento (170), o eixo (176) seja forçado a girar.

3. Dispositivo (150), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o mecanismo de transferência (198) ser um mecanismo de engrenagem, o mecanismo de engrenagem compreendendo meios de engrenagem fixa (200), estacionários com relação à superfície de trabalho (156), em que uma primeira engrenagem (202) é fixada rotativamente ao eixo (176), a primeira engrenagem (202) estando engatada de forma entrelaçada a uma segunda engrenagem (204), em que os eixos geométricos de rotação (206) da primeira e da segunda engrenagens (202, 204) são fixos um em relação ao outro, e em que a segunda engrenagem (204) está engatada de forma entrelaçada aos meios de engrenagem fixa (200).

4. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender uma unidade deslizante (164), a unidade deslizante (164) deslizando na direção de deslizamento (170).

5. Dispositivo (150), de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado pelo fato de a primeira e a segunda engrenagens (204) serem acopladas à unidade deslizante (164).

6. Dispositivo (150), de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de o eixo (176) ser acoplado à unidade deslizante (164).

7. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de a unidade deslizante (164) compreender um elemento de manuseio (166) a fim de mover o eixo (176) entre a posição inicial (172) e a posição final (174).

8. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de uma segunda extremidade (188) do filme (184), a segunda extremidade (188) sendo oposta à primeira extremidade (186), ser fixamente conectada a uma extremidade (190) da superfície de trabalho (156).

9. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender um ou mais elementos de apoio (183, 185) a fim de limitar o movimento do eixo (176) e da unidade deslizante (164), respectivamente, entre a posição inicial (172) e a posição final (174).

10. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender um elemento orientador (178) em ambos os lados da superfície de trabalho (156), a fim de suportar de forma deslizante o eixo (176).

11. Dispositivo (150), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender um balde coletor (192), que é disposto de forma adjacente à superfície de trabalho (156) na área da posição final (174).

12. Método para enrolar uma esteira de fibra (148) em um rolo (216) com um dispositivo (150), como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, o método sendo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: - fornecer o eixo (176) na posição inicial (172), - dispor a esteira de fibra (148) no filme (184) ao longo da superfície de trabalho (156), - empurrar uma extremidade dianteira (212) da esteira de fibra (148), a extremidade dianteira (212) voltada para o eixo (176), sob o eixo (176), contra o filme (184), - Deslizar o eixo (176), na direção de deslizamento (170), para dentro da posição final (174), fazendo com que o eixo (176) gire, de modo que a esteira de fibra (148) seja enrolada em um rolo (216).

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de - na etapa de impulsão - a extremidade dianteira (212) da esteira de fibra (148) ser empurrada sob o eixo (176) e por trás do eixo (176) contra o filme (184), de modo que o filme (184) forme um bolso (214) atrás do eixo (176).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de - depois da etapa de disposição - cola ser aplicada pelo menos parcialmente na superfície da esteira de fibra (148).

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de - antes da etapa de impulsão - a esteira de fibra (148) ser dobrada na extremidade dianteira (212) para formar uma seção dobrada, e em que a esteira de fibra (148) é empurrada com a seção dobrada em pelo menos parcialmente sob o eixo (176).

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a esteira de fibra (148) ser dobrada de modo que a seção dobrada esteja voltada para longe da superfície de trabalho (156).