BR112020007738A2 - lâmina de turbina eólica compreendendo uma estrutura de extremidade de raiz com um elemento pultrudado com uma porção de transição - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma estrutura de extremidade de raiz, uma lâmina de turbina eólica compreendendo essa estrutura de extremidade de raiz e um método de fabricação de tal lâmina de turbina eólica. A estrutura da extremidade da raiz compreende uma pluralidade de membros de fixação distribuídos ao longo de uma extremidade da raiz de uma parte da lâmina, em que uma primeira pluralidade de elementos pultrudados são dispostos entre os elementos de fixação e um segundo elemento pultrudado é ainda disposto nas extremidades da junta da lâmina adjacentes a um elemento de fixação mais externo. Cada primeiro elemento pultrudado tem segundos lados opostos, cada um voltado para um primeiro lado de um elemento de fixação adjacente. O segundo elemento pultrudado tem um segundo lado voltado para o elemento de fixação mais externo e outro segundo lado voltado para a interface de junta da lâmina. O segundo elemento pultrudado compreende uma porção de transição que forma uma transição suave para as camadas internas que se estendem ainda mais ao longo da superfície de bordo de molde.

Description

“LÂMINA DE TURBINA EÓLICA COMPREENDENDO UMA ESTRUTURA DE EXTREMIDADE DE RAIZ COM UM ELEMENTO PULTRUDADO COM UMA PORÇÃO DE TRANSIÇÃO” CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de extremidade de raiz compreendendo uma pluralidade de elementos de fixação e uma pluralidade de elementos pultrudados dispostos entre cada elemento de fixação, em que os elementos de fixação e os elementos pultrudados são imprensados entre as camadas interna e externa de um material de fibra.

[0002] A presente invenção refere-se ainda a uma lâmina de turbina eólica que compreende tal estrutura de extremidade de raiz e um método de fabricação de tal lâmina de turbina eólica.

ANTECEDENTES

[0003] A extremidade de raiz das lâminas de turbina eólica é fabricada colocando-se um número de camadas de um material de fibra dentro de um molde para formar um revestimento externo. Uma pluralidade de elementos de fixação é então posicionada em relação ao molde e às camadas de fibra, em que os elementos de fixação individuais são conectados a uma placa de extremidade de raiz que os mantém no lugar durante a fabricação. Uma pluralidade de elementos de retenção é posteriormente posicionada entre os elementos de fixação individuais. Camadas adicionais do material de fibra são colocadas sobre os elementos de fixação e retenção para formar um revestimento interno. A estrutura é então envolvida por um material de saco e resina é introduzida usando infusão a vácuo. A resina é finalmente curada para formar uma primeira lâmina de turbina eólica. Uma segunda parte da turbina eólica é fabricada de maneira semelhante, após o que as duas partes da lâmina de turbina eólica são conectadas juntas.

[0004] Movimentos no revestimento interno ou externo podem ocorrer durante a infusão a vácuo, o que pode levar a um desalinhamento longitudinal entre os elementos de retenção e o revestimento externo. Por sua vez, isso pode levar a dobras na área do revestimento de transição no final dos elementos de retenção, o que afetará adversamente o desempenho estrutural da extremidade da raiz.

[0005] O documento US 2015/0233160 A1 divulga essa configuração de extremidade de raiz onde buchas e elementos de cunha em forma de borboleta são dispostos entre um revestimento interno e um revestimento externo. São divulgadas várias formas de seção transversal das buchas. Cada elemento de cunha tem uma superfície interna local e uma superfície externa local e superfícies laterais locais opostas, em que as superfícies laterais locais têm um perfil correspondente ao perfil das superfícies laterais locais das buchas. Isso forma um ajuste apertado e, assim, evita qualquer movimento relativo entre as buchas e os elementos de cunha.

[0006] US 2013/0111752 A1 divulga uma configuração de extremidade de raiz compreendendo uma pluralidade de buchas distribuídas uniformemente ao longo de uma estrutura de extremidade de raiz de forma semicircular, em que as mechas são dispostas entre as buchas individuais. Cada elemento de mecha se estende parcialmente ao longo do comprimento das buchas e entra em contato com as superfícies laterais opostas das buchas adjacentes. A superfície interna de cada bucha está em contato direto com as camadas internas de um material de fibra que se estende ao longo da superfície interna da estrutura da extremidade de raiz. Além disso, a superfície externa de cada bucha está em contato direto com as camadas externas de um material de fibra que se estende ao longo da superfície externa da estrutura da extremidade de raiz. As camadas externas de material de fibra se estendem ao longo de uma superfície de moldagem e ainda mais ao longo de uma superfície de bordo de molde. As camadas internas de material de fibra se estendem ao longo da superfície interna e de uma superfície lateral livre das buchas superiores e ainda mais ao longo da superfície de bordo de molde. As buchas superiores entram em contato apenas com elementos de mechas na superfície lateral oposta. As buchas superiores formam assim uma superfície de contato de transição para colocar as camadas do revestimento interno sobre o bordo de molde.

[0007] US 2013/0285284 A1 divulga uma configuração de extremidade de raiz compreendendo uma pluralidade de seções de extremidade de raiz, cada uma compreendendo buchas espaçadas por elementos espaçadores. O elemento espaçador tem uma porção em forma de borboleta que se estende ao longo do comprimento das buchas e uma porção mais larga em forma de cunha que se estende além das buchas na direção longitudinal. O elemento espaçador tem superfícies laterais locais voltadas para o lado oposto que entram em contato com as superfícies laterais locais correspondentes das buchas adjacentes. As buchas têm um diâmetro externo maior que a espessura local do elemento espaçador, em que as superfícies laterais locais de cada elemento espaçador têm um perfil curvo, de modo que ele se adapte ao perfil curvo das buchas e, assim, forme um ajuste apertado. Isso evita qualquer movimento relativo entre as buchas e os elementos espaçadores.

[0008] O documento EP 3121441 A1 divulga uma estrutura de extremidade de raiz que compreende buchas embutidas em um elemento pultrudado, em que as buchas embutidas são dispostas entre elementos de cunha pultrudados. Um elemento de cunha mais externo é disposto no bordo de junta de lâmina em um bordo de junta de lâmina. As buchas embutidas e os elementos de cunha têm um perfil de seção transversal quadrado com uma espessura constante.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0009] Um objetivo da invenção é fornecer uma estrutura de extremidade de raiz, uma lâmina de turbina eólica e um método de fabricação de uma lâmina de turbina eólica que supere os problemas acima mencionados.

[00010] Outra objeção da invenção é fornecer uma estrutura de extremidade de raiz, uma lâmina de turbina eólica e um método de fabricação de uma lâmina de turbina eólica que reduz o risco de formação de dobras na interface da junta de lâmina.

[00011] Uma outra objeção da invenção é fornecer uma estrutura de extremidade de raiz, uma lâmina de turbina eólica e um método de fabricação de uma lâmina de turbina eólica que permita uma melhor colocação do material de fibra.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00012] Um objetivo da invenção é alcançado pela estrutura de extremidade de raiz de uma lâmina de turbina eólica, a estrutura da extremidade da raiz se estendendo de uma raiz de lâmina para uma porção da extremidade de raiz de uma carcaça da lâmina formada por pelo menos uma parte da lâmina com uma superfície interna, uma superfície externa e pelo menos um bordo de junta de lâmina, a estrutura de extremidade de raiz compreende uma pluralidade de elementos de fixação distribuídos ao longo da extremidade de raiz da referida pelo menos uma parte da lâmina na direção da circunferência, cada elemento de fixação tem uma primeira superfície interna, uma primeira superfície externa e oposta voltada para as primeiras superfícies laterais, cada uma se estendendo na direção longitudinal, em que um segundo elemento pultrudado é disposto entre um elemento de fixação mais externo e um bordo de junta da lâmina de a pelo menos uma parte de lâmina e, opcionalmente, um primeiro elemento pultrudado é disposto entre pelo menos um par de elementos de fixação, cada um dos primeiro e segundo elementos pultrudados tem uma segunda superfície interna, uma segunda superfície externa e as superfícies laterais do segundo lado oposto encontrando na direção longitudinal, a estrutura de extremidade de raiz compreende ainda um número de camadas externas de um material de fibra que se estende ao longo da superfície externa e um número de camadas internas de um material de fibra que se estende ao longo da superfície interna, em que o segundo elemento pultrudado forma uma porção de transição que se estende de uma segunda superfície lateral em direção à outra segunda superfície lateral, em que uma espessura local da referida porção de transição afunila em direção ao bordo de junta da lâmina e/ou à referida outra segunda superfície lateral.

[00013] Isso fornece uma estrutura de extremidade de raiz melhorada, reduzindo o risco de formação de dobras nas extremidades de juntas de lâmina, proporcionando uma transição suave das camadas internas sobre o elemento pultrudado mais externo. |sso também aumenta a transferência de carga estrutural na interface de junta de lâmina.

[00014] Os membros de fixação, por exemplo as buchas, são mantidos em uma posição longitudinal fixa em relação às camadas externas que formam o revestimento externo. Isso pode ser alcançado montando temporariamente as buchas em uma placa de extremidade de raiz posicionada na extremidade de raiz. A placa de extremidade de raiz pode ser montada ou fixada diretamente no molde de lâmina ou mantida no lugar em relação ao molde de lâmina por uma estrutura de suporte.

[00015] Os elementos de retenção, por exemplo, os elementos pultrudados são imprensados entre um revestimento interno e o revestimento externo, definindo as superfícies interna e externa da carcaça da lâmina, respectivamente. O revestimento interno pode ser formado por um número de camadas internas de um material de fibra. O revestimento externo pode ser formado por um número de camadas externas do mesmo material de fibra ou de um material de fibra diferente. O material de fibra pode incluir fibras feitas de vidro, carbono, aramida ou quaisquer combinações dos mesmos. Cada revestimento pode incluir duas, três, quatro ou mais camadas individuais.

[00016] Cada bucha tem um primeiro lado interno local voltado para o revestimento interno e um primeiro lado externo local voltado para o revestimento externo. Cada bucha tem ainda primeiros lados locais opostos, estendendo-se entre os lados interno e externo locais. Da mesma forma, cada elemento pultrudado tem um segundo lado interno local voltado para o revestimento interno e um segundo lado externo local voltado para o revestimento externo. Cada elemento pultrudado tem ainda segundos lados locais opostos, que se estendem entre os lados interno e externo locais. À bucha e o elemento pultrudado têm, cada um, uma espessura local medida entre os lados interno e externo e uma largura local medida entre os dois primeiro ou segundo lados.

[00017] Um elemento pultrudado, isto é, o primeiro elemento pultrudado, pode ser disposto entre cada par de buchas adjacentes. Um outro elemento pultrudado, isto é, o segundo elemento pultrudado, está disposto em um ou ambos os bordos de junta de lâmina da parte de lâmina, em que o segundo elemento pultrudado é posicionado adjacente a uma bucha mais externa de frente para o bordo de junta de lâmina. Isso permite que todas as buchas sejam imprensadas entre elementos pultrudados individuais. Alternativamente, as buchas podem ser embutidas em elementos integrados, por exemplo, os primeiros elementos pultrudados e, portanto, o segundo elemento pultrudado pode ser posicionado adjacente a um elemento integrado mais externo, por exemplo, um primeiro elemento pultrudado. Alternativamente, os primeiros elementos pultrudados podem ser omitidos e substituídos por outra estrutura espaçadora.

[00018] O revestimento interno pode se estender sobre o segundo elemento pultrudado e ainda mais ao longo de uma superfície de bordo de molde do molde de lâmina durante o processo de colocação. Após moldagem de parte de lâmina, por exemplo, antes ou depois da cura de resina, o revestimento interno e externo pode ser aparado para formar os respectivos bordos de junta de lâmina.

[00019] De acordo com uma modalidade, a referida porção de transição forma uma superfície de contato de transição em contato com as camadas internas, em que a referida superfície de contato de transição forma pelo menos uma parte da segunda superfície interna.

[00020] O primeiro elemento pultrudado pode ter um recesso formado nos dois segundos lados locais, em que cada recesso é configurado para receber um primeiro lado local de uma bucha adjacente. O recesso pode se estender parcial ou totalmente ao longo dos segundos lados locais. O recesso pode ter uma segunda superfície lateral formando um perfil de superfície que corresponde a um perfil de superfície formado por uma primeira superfície lateral da bucha. Alternativamente, a primeira e a segunda superfícies laterais podem ter diferentes perfis de superfície.

[00021] O segundo elemento pultrudado pode ter um recesso semelhante formado no segundo lado local, voltado para o elemento de fixação mais externo. O segundo lado local oposto pode, juntamente com as camadas internas, formar o bordo de junta de lâmina adjacente. O segundo elemento pultrudado pode ter uma largura máxima igual ou menor que a largura máxima do primeiro elemento pultrudado. Por exemplo, a largura máxima do segundo elemento pultrudado pode estar entre 25% a 75%, por exemplo, entre 40% e 60%, por exemplo, 50% da largura máxima do primeiro elemento pultrudado. Mas outras larguras também podem ser usadas.

[00022] O segundo pultrudado compreende uma porção de transição que se estende do bordo de junta de lâmina em direção ao elemento de fixação mais externo. A porção de transição tem uma superfície de contato de transição moldada para formar uma transição suave das camadas internas. A porção de transição tem uma espessura local que afunila de uma espessura máxima para uma espessura mínima.

[00023] De acordo com uma modalidade, a referida superfície de contato de transição forma ainda pelo menos uma parte da referida segunda superfície lateral de um lado.

[00024] A porção de transição pode se estender ao longo de uma parte da largura do segundo elemento pultrudado. Uma primeira porção de não transição pode, portanto, ser disposta adjacente à porção de transição e se estender ao longo da parte restante da largura do segundo elemento pultrudado. A primeira porção de não transição pode ter uma espessura local uniforme, por exemplo, correspondente à espessura máxima acima mencionada. A porção de transição e a primeira porção de não transição podem definir em conjunto o lado interno do segundo elemento pultrudado.

[00025] A porção de transição pode se estender ao longo de uma parte da espessura do segundo elemento pultrudado. Uma segunda porção de não-transição pode, portanto, ser colocada adjacente a esta porção de transição e estender-se ao longo da parte restante da espessura do segundo elemento pulverizado. A segunda porção de não transição pode ter uma largura local correspondente a uma largura máxima do segundo elemento pultrudado ou uma largura local variável. A porção de transição e a segunda porção de não transição podem definir juntas um segundo lado mais externo do segundo elemento pultrudado. Isso forma uma transição relativamente curta entre o lado interno e o segundo lado.

[00026] Alternativamente, a porção de transição pode se estender ao longo de toda a largura e/ou toda a espessura do segundo elemento pultrudado. A superfície de contato de transição pode assim definir todo o lado interno e/ou o segundo lado mais externo do segundo elemento pultrudado. A largura do segundo elemento pultrudado pode assim afunilar ou variar em toda a espessura e vice-versa. Isso forma uma transição mais longa e suave entre o lado interno e o segundo lado.

[00027] De preferência, a porção de transição se estende ao longo de 10% a 100%, por exemplo, entre 25% e 75%, por exemplo 50%, do lado interno e/ou do segundo lado. Isso aumenta a drapeabilidade das camadas internas sobre o bordo de molde de lâmina, pois o segundo elemento pultrudado não forma superfícies de contato de transição acentuadas.

[00028] De acordo com uma modalidade, o segundo elemento pultrudado é terminado em um ponto interno em uma direção de espessura, em que o elemento de fixação mais externo se estende além do ponto interno do segundo elemento pultrudado na direção de espessura.

[00029] Os recessos do primeiro elemento pultrudado podem se estender ao longo de todo o segundo lado e, assim, cruzar com os lados interno e externo locais. Cada recesso pode alternativamente se estender ao longo de uma parte desse segundo lado e, assim, cruzar com uma superfície lateral plana localizada em lados opostos do recesso. Os cantos individuais do primeiro elemento pultrudado podem ser arredondados para formar uma transição suave entre as superfícies individuais.

[00030] Da mesma forma, o recesso do segundo elemento pultrudado pode se estender ao longo de todo o segundo lado e, assim, se cruzar com os lados interno e externo. Alternativamente, o recesso pode se estender ao longo de uma parte desse segundo lado e, assim, cruzar com uma superfície lateral plana localizada em lados opostos do recesso. Os cantos individuais do segundo elemento pultrudado podem ser arredondados para formar uma transição suave entre as superfícies individuais.

[00031] O primeiro e o segundo elementos pultrudados podem ter a mesma espessura máxima e, assim, estender-se igualmente ao longo da bucha mais externa. Alternativamente, o segundo elemento pultrudado pode ter uma espessura reduzida em comparação com a espessura do primeiro elemento pultrudado. O segundo elemento pultrudado pode assim se estender parcialmente ao longo da bucha mais externa na direção da espessura.

[00032] A superfície de contato de transição ou a superfície lateral interna pode assim se cruzar com a segunda superfície lateral do recesso. Este ponto de interseção pode assim definir um ponto interno no qual o segundo elemento pultrudado pode ser terminado. Isso permite que as camadas internas tenham um contato maior com a bucha mais externa.

[00033] De acordo com uma modalidade, a porção de transição tem um perfil de superfície plana disposto em um ângulo em relação à superfície externa local do segundo elemento pultrudado.

[00034] A superfície de contato de transição pode ter um perfil de superfície plana, em que essa superfície plana pode ser colocada em um ângulo predeterminado em relação à superfície lateral externa do segundo elemento pultrudado.

[00035] A superfície plana pode, por exemplo, se estender perpendicularmente à superfície lateral externa. Nesta configuração, a superfície plana pode se estender do lado externo para o ponto interno acima mencionado. O lado interno pode nesta configuração ser definido por um bordo interno que se estende ao longo deste ponto interno na direção longitudinal.

[00036] Alternativamente, a superfície plana pode se estender em um ângulo inclinado em relação à superfície lateral externa, por exemplo, entre 30º e 90º, de preferência entre 45º e 60º. No entanto, outros ângulos podem ser usados.

[00037] De acordo com uma modalidade, a porção de transição tem um perfil de superfície curvada, preferencialmente um perfil de arco circular ou elíptico com um raio predeterminado.

[00038] A superfície de contato de transição pode, em vez disso, ter um perfil curvado com uma curvatura predeterminada. O perfil curvado pode, por exemplo, ser um perfil de arco circular com um raio predeterminado. Isso forma uma transição suave sobre o segundo elemento pultrudado, de modo que quaisquer curvas ou transições acentuadas nas camadas internas sejam evitadas.

[00039] O perfil curvado pode, por exemplo, ser um perfil de arco elíptico com raios predeterminados. Os raios podem ser definidos por um raio máximo medido ao longo de um eixo principal e um raio mínimo medido ao longo de um eixo menor. Isso também forma uma transição suave sobre o segundo elemento pultrudado, de modo a evitar curvas acentuadas ou transições nas camadas internas.

[00040] De acordo com uma modalidade, a porção de transição se estende parcial ou totalmente ao longo de um comprimento do segundo elemento pultrudado.

[00041] O primeiro e o segundo elementos pultrudados podem ter um comprimento total correspondente ao comprimento das buchas. Alternativamente, o primeiro e o segundo elemento pultrudado podem ter uma primeira porção com um comprimento local correspondente ao comprimento da bucha e uma segunda porção que se estende além das buchas em direção à extremidade de ponta. A segunda porção pode ter um comprimento local correspondente ao comprimento de um elemento espaçador colocado na extremidade da bucha. A segunda porção do primeiro e do segundo elemento pultrudado e este elemento espaçador podem ter o mesmo perfil longitudinal, por exemplo, um perfil cônico, para formar uma transição suave entre a região da extremidade de raiz e o resto da carcaça da lâmina. Nesta configuração, o primeiro e o segundo elemento pultrudado podem ter uma largura uniforme ao longo deste comprimento total.

[00042] Alternativamente, os elementos espaçadores podem ser omitidos e as segundas porções do segundo elemento pultrudado e o primeiro elemento pultrudado subsequente podem se estender para este espaçamento para preencher esse espaçamento. Nesta configuração, os dois elementos pultrudados podem ter uma primeira largura ao longo da primeira porção e uma segunda largura ao longo da segunda porção. Isso reduz o número total de itens necessários para formar a estrutura de extremidade de raiz.

[00043] De acordo com uma modalidade, o segundo elemento pultrudado compreende uma primeira subparte e pelo menos uma segunda subparte dispostas em relação à primeira subparte, em que a referida primeira subparte e a referida pelo menos uma segunda subparte se estendem no direção longitudinal.

[00044] O primeiro elemento pultrudado e/ou o segundo elemento pultrudado podem ser formados como um único elemento contínuo que se estende na direção do comprimento. Isso reduz o número total de itens necessários para a fabricação da estrutura de extremidade de raiz e permite um processo simplificado de colocação.

[00045] O primeiro elemento pultrudado também pode ser formado por um número de subpartes que se estendem na direção do comprimento, em que as subpartes são dispostas uma em relação à outra para formar um perfil de seção transversal substancial em forma de borboleta na direção da largura. Isso permite um processo de colocação alternativo.

[00046] Alternativa ou adicionalmente, o segundo elemento pultrudado também pode ser formado por um número de subpartes dispostas uma em relação à outra. As subpartes juntas podem formar um perfil transversal substancial em forma de meia borboleta na direção da largura. Por exemplo, o segundo elemento pultrudado pode compreender pelo menos duas subpartes dispostas simétricas uma em relação à outra. As subpartes podem ser dispostas lado a lado ou frente a frente para formar o perfil de seção transversal em forma de meia borboleta.

[00047] Por exemplo, uma primeira subparte pode se estender na direção da espessura e ter um perfil de seção retangular retangular substancial na direção da largura. Um conjunto de segundas subpartes pode ser disposto em relação à primeira subparte e projetar para fora a partir de uma superfície lateral da primeira subparte. As segundas subpartes podem cada uma ter um perfil de seção transversal de forma triangular substancial. As segundas subpartes podem ser posicionadas no lado interno local e no lado externo local, respectivamente. As primeira e segunda subpartes formam o perfil de seção transversal em forma de meia borboleta.

[00048] Por exemplo, uma primeira subparte pode se estender na direção da largura e ter um perfil de seção transversal em forma de paralelogramo substancial na direção da largura. Uma segunda subparte pode projetar para fora a partir de uma superfície lateral da primeira subparte e se estender na direção da espessura. A segunda subparte pode ter um perfil de seção transversal de forma retangular substancial na direção da largura. Uma terceira subparte pode projetar para fora a partir de uma superfície lateral da segunda subparte e se estender na direção da largura. A terceira subparte pode ter um perfil de seção transversal triangular substancial na direção da largura. Essas três subpartes juntas formam o perfil de seção transversal em forma de meia borboleta.

[00049] A porção de transição pode fazer parte de uma das subpartes acima, por exemplo, a primeira subparte. Isso permite que a porção de transição seja formada integralmente pelas subpartes acima. Alternativamente, a porção de transição pode ser formada como uma subparte separada organizada em relação às outras subpartes.

[00050] Um objetivo da invenção também é alcançado por uma lâmina de turbina eólica, a lâmina da turbina eólica estendendo-se de uma raiz de lâmina para uma extremidade de ponta em uma direção longitudinal e além de um bordo de ataque para um bordo de fuga no sentido da corda, a lâmina de turbina eólica compreendendo uma carcaça da lâmina formada por pelo menos duas partes de lâmina, cada uma tendo uma superfície interna e uma superfície externa, em que as referidas pelo menos duas partes de lâmina são conectadas ao longo de pelo menos uma interface de junta de lâmina na direção longitudinal, cada interface de junta de lâmina é definida por um primeiro bordo de junta de lâmina de uma parte da lâmina e um segundo bordo de junta de lâmina de outra parte de lâmina, caracterizada pelo fato de que as referidas pelo menos duas partes de lâmina compreenderem uma estrutura de extremidade de raiz configurada como descrito acima.

[00051] Isso fornece uma lâmina de turbina eólica com uma estrutura de extremidade de raiz melhorada, conforme descrito acima. A estrutura de extremidade de raiz descrita acima reduz o risco de formação de dobras nas respectivas extremidades de junta de lâmina. As porções de transição dos segundos elementos pultrudados fornecem uma melhor disposição das camadas internas, o que, por sua vez, permite uma melhor transferência de carga estrutural.

[00052] A lâmina de turbina eólica é formada por pelo menos duas partes da lâmina, cada uma definindo um lado de pressão e um lado de sucção da carcaça da lâmina. A carcaça da lâmina de cada parte da lâmina tem uma superfície interna definida pelas camadas internas e uma superfície externa definida pelas camadas externas. As duas partes da lâmina são unidas em interfaces de junta da lâmina localizadas no bordo de fuga e no bordo de ataque, respectivamente. Cada interface de junta compreende um primeiro bordo de junta de lâmina de uma parte da lâmina e um segundo bordo de junta de lâmina de outra parte da lâmina. As partes da lâmina podem ainda ser unidas por meio de bandas de cisalhamento ou uma viga de caixa localizada entre o bordo de fuga e o bordo de ataque.

[00053] Um objetivo da invenção é ainda alcançado por um método de fabricação de uma lâmina de turbina eólica, compreendendo as etapas de:

[00054] - colocar um número de camadas externas de um material de fibra ao longo de uma superfície de molde de lâmina,

[00055] - fornecer uma pluralidade de elementos de fixação configurados para montar a lâmina de turbina eólica em uma interface de cubo de rotor ou em uma unidade de rolamento do eixo do rotor,

[00056] - posicionar os referidos elementos de fixação em relação às referidas camadas externas (44) em uma extremidade de raiz da referida turbina eólica,

[00057] - posicionar um segundo elemento pultrudado entre um elemento de fixação mais externo e um bordo de junta de lâmina de pelo menos uma parte de lâmina e, opcionalmente, posicionar um primeiro elemento pultrudado entre pelo menos um par de elementos de fixação,

[00058] - colocar ainda um número de camadas internas de um material de fibra ao longo dos referidos primeiro e segundo elementos pultrudados e referidos membros de fixação para formar uma estrutura de extremidade de raiz,

[00059] - envolver pelo menos a estrutura de extremidade de raiz com um material de saco de vácuo,

[00060] - introduzir resina no referido material de fibra,

[00061] - curar a referida resina para formar uma parte de lâmina curada,

[00062] em que as camadas internas se estendem sobre uma superfície de contato de transição do segundo elemento pultrudado e ainda mais ao longo de uma superfície de bordo de molde durante a colocação.

[00063] Isso fornece um método de fabricação que permite uma melhor colocação das camadas internas. A estrutura de extremidade de raiz acima aperfeiçoa a drapeabilidade das camadas internas sobre o bordo de lâmina de molde, fornecendo uma superfície de contato de transição suave sobre os segundos elementos pultrudados. Isso elimina cantos acentuados e reduz o risco de formação de dobras na interface da junta de lâmina.

[00064] A lâmina de turbina eólica pode ser fabricada colocando-se um número de camadas externas ao longo de uma superfície de molde de lâmina, em que essas camadas externas se estendem ainda mais ao longo de uma superfície de bordo de molde.

[00065] Os elementos de fixação, por exemplo buchas, podem então ser posicionadas em relação a essas camadas externas e mantidas no lugar em relação à extremidade da raiz por qualquer meio adequado durante a colocação. Os elementos de retenção, por exemplo, elementos pultrudados, podem então ser posicionados entre as buchas individuais e, opcionalmente, também nas extremidades de junta de lâmina. Este posicionamento dos elementos pultrudados e/ou das buchas pode ser feito antes de se mover toda a estrutura para a posição relativa à extremidade de raiz das camadas externas.

[00066] Posteriormente, um número de camadas internas são colocadas ao longo das superfícies internas locais das buchas e/ou dos elementos pultrudados, em que essas camadas internas se estendem sobre a bucha mais externa ou elemento pultrudado e ainda mais ao longo da superfície de bordo do molde.

[00067] Um material de saco de vácuo é então posto sobre a estrutura de extremidade de raiz e a resina é introduzida, por exemplo, usando qualquer tipo de sistema VARTM. A resina é ajustada para curar para formar uma parte da lâmina curada. O processo é repetido para a outra parte da lâmina.

[00068] De acordo com uma modalidade, as camadas internas se estendem ainda sobre uma porção do elemento de fixação mais externo.

[00069] Durante o processo de colocação, as camadas internas podem se estender sobre uma porção de superfície da bucha mais externa, se o segundo elemento pultrudado tiver uma espessura reduzida em comparação com a bucha mais externa. Isso permite que a bucha mais externa fique mais próxima do bordo de junta de lâmina. Esta porção da superfície pode fazer parte de uma superfície de transição mais ampla para as camadas internas.

[00070] De acordo com uma modalidade, o excesso de material de fibra de pelo menos as camadas internas é aparado em uma etapa de pós- colocação ou em uma etapa de pós-moldagem.

[00071] Os comprimentos excessivos das camadas interna e externa podem ser aparados nos bordos de junta de lâmina ou próximo a ela antes de unir as duas partes da lâmina. Isso pode ser feito após a conclusão do processo de colocação ou em um processo de pós-moldagem. As camadas interna e externa podem ser aparadas por meio de qualquer tipo adequado de ferramenta ou máquina de corte.

[00072] As duas partes da lâmina podem então ser unidas na interface de junta de lâmina para formar a lâmina de turbina eólica.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00073] A invenção é explicada em detalhes abaixo com referência às modalidades mostradas nas figuras, nas quais:

[00074] a Figura 1 mostra uma turbina eólica,

[00075] a Figura 2 mostra uma modalidade exemplar de lâmina da turbina eólica,

[00076] a Figura 3 mostra uma modalidade exemplar de uma estrutura de extremidade de raiz,

[00077] a Figura 4 mostra uma vista em seção transversal de uma primeira modalidade de estrutura de extremidade de raiz posta em um molde de lâmina,

[00078] a Figura 5 mostra uma vista em seção transversal de uma segunda modalidade de estrutura de extremidade de raiz posta no molde de lâmina,

[00079] a Figura 6 mostra uma terceira modalidade do segundo elemento pultrudado,

[00080] as Figuras 7a a 7c mostram três vistas de uma quarta modalidade do segundo elemento pultrudado,

[00081] a Figura 8 mostra uma quinta modalidade do segundo elemento pultrudado,

[00082] as Figuras 9a a 9b mostram duas vistas de uma sexta modalidade do segundo elemento pultrudado,

[00083] a Figura 10 mostra uma vista lateral do elemento de fixação,

[00084] a Figura 11 mostra uma vista lateral de uma primeira modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00085] a Figura 12 mostra uma vista lateral de uma segunda modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00086] as Figuras 13a a 13c mostram três vistas da estrutura de extremidade de raiz compreendendo uma terceira modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00087] a Figura 14 mostra a estrutura de extremidade de raiz que compreende uma quarta modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00088] as Figuras 15a a 15b mostram duas vistas de estrutura de extremidade de raiz compreendendo uma quinta modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00089] a Figura 16 mostra uma sexta modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00090] as Figuras 17a a 17b mostram duas vistas de estrutura de extremidade de raiz compreendendo uma sétima modalidade do primeiro elemento pultrudado,

[00091] a Figura 18 mostra uma vista longitudinal de estrutura de extremidade de raiz com um desalinhamento entre as camadas externas e o primeiro elemento pultrudado,

[00092] a Figura 19 mostra uma vista longitudinal de estrutura de extremidade de raiz com o primeiro elemento pultrudado em conformidade com a forma das camadas externas, e

[00093] a Figura 20 mostra uma vista transversal da estrutura de extremidade de raiz com o primeiro elemento pultrudado disposto entre um par de elementos de fixação adjacentes.

LISTA DE REFERÊNCIAS

1. “Turbina eólica

2. Torrede turbina eólica

3. —"Nacele 4, Cubo

5. “Lâminas de turbina eólica

6. “Rolamento do eixo do rotor

7. Raizdelâmina

8. —“Extremidade de ponta

9. “Bordo de ataque

10. Bordo de fuga

11. Carcaça da lâmina

12. Lado da pressão

13. Lado de sucção

14. Porção de raiz de lâmina

15. Porção aerodinâmica de lâmina

16. Porção de transição

17. Comprimento de lâmina de turbina eólica

18. Comprimento de corda da lâmina de turbina eólica

19. Estrutura de extremidade de raiz 20a. Primeiro bordo de junta de lâmina 20b. Segundo bordo de junta de lâmina

21. Superfície interna

22. Superfície externa

23. Elementos de fixação, buchas 23a. Elemento de fixação mais externo, bucha

24. Molde de lâmina

25. Superfície de molde de lâmina

26. Superfície de bordo de molde

27. Primeiro elemento pultrudado, elemento de retenção 27aa27b. Primeira e segunda porções

28. Segundo elemento pultrudado, membro de retenção 28a a 28c. Primeira, segunda e terceira subpartes

29. Camadas internas

30. Dobras

31. Porção de transição

32. Superfície de contato de transição 33a a 33b. Segundos lados locais

34. Lado local interno

35. Lado local externo

36. Recesso

37. Ponto interno

38. Superfície do segundo lado

39. Lado local interno

40. Lado local externo 41aa41b. Primeiros lados locais

42. Camadas externas

43. Folga

44. Primeira superfície lateral

45. Área de contato

46. Primeira subparte

47. Segunda subparte

48. Dobras

49. Elementos de espaçamento

[00094] Os números de referência listados são mostrados nas figuras mencionadas acima, onde nem todos os números de referência são mostrados na mesma figura para fins ilustrativos. A mesma parte ou posição vista nas figuras será numerada com o mesmo número de referência em figuras diferentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

[00095] A Figura 1 mostra uma turbina eólica moderna 1 compreendendo uma torre de turbina eólica 2, uma nacele 3 disposta no topo da torre de turbina eólica 2 e um rotor definindo um plano de rotor. A nacele 3 é conectada à torre de turbina eólica 2, por exemplo, através de uma unidade de rolamento de guinada. O rotor compreende um cubo 4 e um número de lâminas de turbina eólica 5. Aqui são mostradas três lâminas de turbina eólica, mas o número de lâminas pode ser maior ou menor. O cubo 4 está conectado a um trem de acionamento localizado na turbina eólica 1 através de um eixo de rotação.

[00096] O cubo 4 compreende uma interface de montagem para cada lâmina de turbina eólica 5. Uma unidade de rolamento do eixo do rotor 6 é opcionalmente conectada a esta interface de montagem e ainda a uma raiz de lâmina da lâmina de turbina eólica 5.

[00097] A Figura 2 mostra uma vista esquemática da lâmina de turbina eólica 5 que se estende em uma direção longitudinal a partir de uma raiz de lâmina 7 até uma extremidade de ponta 8. A lâmina de turbina eólica 5 ainda se estende em uma direção no sentido da corda a partir de um bordo de ataque 9 a um bordo de fuga 10. A lâmina da turbina eólica 5 compreende uma carcaça de lâmina 11 tendo duas superfícies laterais opostas, definindo, respectivamente, um lado de pressão 12 e um lado de sucção 13. A carcaça da lâmina 11 define ainda uma porção de raiz 14, uma porção aerodinâmica 15 e uma porção de transição 16 entre a porção de raiz 14 e a porção aerodinâmica

15.

[00098] A porção de raiz 14 tem uma seção transversal substancialmente circular ou elíptica (indicada por linhas tracejadas). A porção de raiz 14, juntamente com uma estrutura de transporte de carga (não mostrada), é configurada para adicionar resistência estrutural à lâmina de turbina eólica 5 e transferir as cargas dinâmicas para o cubo 4. A estrutura de suporte de carga se estende entre o lado de pressão 12 e o lado de sucção 13 e ainda mais na direção longitudinal.

[00099] A porção de lâmina aerodinâmica 15 tem uma seção transversal de forma aerodinâmica (indicada por linhas tracejadas) projetada para gerar levantamento. O perfil de seção transversal da carcaça da lâmina 11 se transforma gradualmente do perfil circular ou elíptico para o perfil aerodinâmico na porção de transição 16.

[000100] A lâmina de turbina eólica 5 tem um comprimento longitudinal 17 de pelo menos 35 metros, preferencialmente pelo menos 50 metros. A lâmina de turbina eólica 5 tem ainda um comprimento de corda 18 em função do comprimento 17, em que o comprimento máximo de corda é encontrado entre a porção aerodinâmica 15 e a porção de transição 16. À lâmina de turbina eólica 5 tem ainda uma espessura de lâmina em função do comprimento de corda 18, em que a espessura da lâmina é medida entre o lado de pressão 12 e o lado de sucção 13.

[000101] A Figura 3 mostra uma modalidade exemplar de uma estrutura de extremidade de raiz 19 formada por duas partes de lâmina, em que uma parte de lâmina compreende dois primeiros bordos de junta de lâmina

20a e a outra parte de lâmina compreende dois segundos bordos de junta de lâmina 20b. Os bordos de junta de lâmina 20a, 20b se estendem na direção longitudinal e, quando unidos, o primeiro e o segundo bordo de junta de lâmina 20a, 20b formam uma interface de junta do bordo de ataque e ainda uma interface do bordo de fuga.

[000102] A carcaça da lâmina 11 da estrutura de extremidade de raiz 19 forma uma superfície interna 21 e uma superfície externa 22. Uma pluralidade de elementos de fixação 23 é distribuída ao longo da extremidade de raiz 7 em uma primeira direção de circunferência. Uma pluralidade de elementos de retenção (mostrada nas figuras 4 e 5) é disposta em relação a cada um dos elementos de fixação 23, em que os elementos de fixação 23 e os elementos de retenção são imprensados entre um número de camadas internas (mostrado nas figuras 18 a 19 ) e um número de camadas externas (mostradas nas figuras 18 a 19).

[000103] A Figura 4 mostra uma vista em seção transversal da estrutura de extremidade de raiz 19 posta em um molde de lâmina 24. O molde de lâmina 24 tem uma superfície de molde de lâmina 25 tendo um perfil de superfície predeterminado e uma superfície de bordo de molde 26.

[000104] As camadas externas (mostradas nas figuras 18 a 19) se estendem ao longo da superfície de molde de lâmina 26 e ainda mais ao longo da superfície de bordo de molde 25 durante a colocação, mas são removidas nas figuras 4 e 5 para fins ilustrativos. As camadas externas formam um revestimento externo da carcaça da lâmina 11 que define a superfície externa 22.

[000105] Os elementos de fixação 23 são aqui formados como buchas dispostas entre um par de elementos de retenção adjacentes. Os elementos de retenção são aqui formados como elementos pultrudados. Um primeiro elemento pultrudado 27 é disposto entre um par de buchas adjacentes 23 enquanto uma bucha mais externa 23a é disposta entre um primeiro elemento pultrudado 27 e um segundo elemento pultrudado 28.

[000106] O primeiro elemento pultrudado 27 pode ser formado como um único elemento contínuo ou por um número de subpartes. Aqui, são mostradas duas subpartes simétricas, dispostas uma contra a outra, conforme indicado pela linha tracejada. O primeiro elemento pultrudado 27 tem um perfil de seção transversal em forma de borboleta na direção da largura.

[000107] O segundo elemento pultrudado 28 tem um perfil de seção transversal em forma de semiborboleta na direção da largura. O segundo elemento pultrudado 28 está disposto na primeira e/ou no segundo bordo de junta de lâmina 20a, 20b. A Figura 4 mostra uma modalidade do estado da técnica do segundo elemento pultrudado 28, em que uma transição acentuada é formada entre a segunda superfície lateral (vide figura 6) e a segunda superfície interna (vide figura 6). As dobras 30 são assim formadas nas camadas internas 29 no bordo de junta de lâmina 20a, 20b devido a essa transição acentuada.

[000108] Durante a colocação, as camadas internas 29 se estendem ao longo dos lados internos locais (mostrados nas figuras 6 e 16) dos primeiros elementos pultrudados 27, sobre o segundo elemento pultrudado 28 e ainda mais ao longo da superfície de bordo de molde 25. O excesso de material das camadas interna 29 e externa é aparado após a cura. As camadas internas 29 formam um revestimento interno da carcaça da lâmina 11 que define a superfície interna 21.

[000109] A Figura 5 mostra uma vista em seção transversal da estrutura de extremidade de raiz 19 ainda posta no molde de lâmina 24, em que a estrutura de extremidade de raiz 19 compreende uma primeira modalidade do segundo elemento pultrudado 28'.

[000110] Aqui, o segundo elemento pultrudado 28' compreende uma porção de transição 31 que forma uma superfície de contato de transição 32 para entrar em contato com as camadas internas 29. A espessura local desta porção de transição 31 diminui em direção à segunda superfície lateral (vide figura 6) voltada para o bordo de junta de lâmina 20a, 20b. A largura local da porção de transição 31 diminui ainda mais para o segundo lado interno (mostrado na Figura 6). A superfície de contato de transição 32 forma uma transição suave das camadas internas 29, reduzindo assim o risco de dobras

30.

[000111] A Figura 6 mostra uma segunda modalidade do segundo elemento pultrudado 28', em que a porção de transição 31' se estende ao longo de toda a largura do segundo elemento pultrudado 28'. A espessura local diminui de um segundo lado 33a para um segundo lado oposto 33b.

[000112] Aqui, a porção de transição 31' se estende ao longo de todo o lado interno local 34 do segundo elemento pultrudado 28' e parcialmente ao longo do segundo lado local 33b. A porção de transição 3' pode se estender completamente ao longo do lado interno local 34 e do segundo lado local 33b. A porção de transição 31' também pode se estender parcialmente ao longo do lado interno local 34 e do segundo lado local 33b, como indicado na figura 5)

[000113] O segundo elemento pultrudado 28' tem ainda um lado externo local 35 voltado para as camadas externas.

[000114] Um recesso 36 é formado no segundo lado local 33a do segundo elemento pultrudado 28 e em ambos os segundos lados locais 33a, 33b do primeiro elemento pultrudado 27. Os recessos 36 são configurados para receber parcialmente a bucha mais externa 23a, como indicado na Figura 4) O recesso 36 pode se estender parcialmente ao longo do segundo lado local 33a, como indicado na Figura 6 ou, alternativamente, ao longo de todo o segundo lado local 33a.

[000115] As Figuras 7a a 7c mostram três vistas de uma terceira modalidade do segundo elemento pultrudado 28", em que o perfil do segundo elemento pultrudado 28', 28" é terminado no lado interno local 34 ou em um ponto interno 37 formando um bordo interno.

[000116] Na Figura 7a, a superfície de contato de transição 32' tem um perfil de superfície plana que se estende perpendicularmente a partir do lado externo local 35. A superfície de contato de transição 32' intercepta uma segunda superfície lateral 38 do segundo lado local 33a, formando assim um recesso reduzido 36' para receber a bucha mais externa 23a. O recesso 36 pode ter um perfil em forma semicircular, enquanto o recesso 36' pode ter um perfil em forma de segmento circular. As camadas internas 29 podem assim entrar em contato com uma porção (linha tracejada) da superfície externa da bucha mais externa 23a, como indicado na Figura 7a.

[000117] Na Figura 7b, a superfície de contato de transição 32" tem um perfil curvado que se estende do lado externo local 35 até o ponto interno 37. Na Figura 7c, a superfície de contato de transição 32' tem um perfil de superfície plana que se estende em um ângulo inclinado em relação ao lado externo local 35.

[000118] A Figura 8 mostra uma quarta modalidade do segundo elemento pultrudado 28”' que compreende um número de subpartes que juntas formam um perfil de seção transversal substancial em forma de semiborboleta na direção da largura. Uma primeira subparte 28a se estende na direção da espessura e um conjunto de segundas subpartes 28b se projeta a partir de uma superfície lateral da primeira subparte 28a. Aqui, uma segunda subparte 28b é disposta nos lados interno e externo locais 34, 35.

[000119] As subpartes individuais 28a, 28b formam juntas o recesso 36 para receber parcialmente a bucha mais externa 23a.

[000120] As Figuras 9a a 9b mostram duas vistas de uma quinta modalidade do segundo elemento pultrudado 28", em que a porção de transição 31" é integralmente formada por uma das subpartes 28a a 28c.

[000121] Na Figura 9a, a primeira subparte 28a8' tem um perfil retangular substancial na direção da largura, em que a porção de transição 31" está voltada para o lado interno local 34. As segundas subpartes 28b têm um perfil triangular substancial na direção da largura.

[000122] Na Figura 9b, a primeira subparte 28a" se estende na direção da largura e tem um perfil em forma de paralelogramo substancial. Aqui, a porção de transição 31" forma uma extremidade da primeira subparte

28a". As segundas subpartes 28b' se estendem na direção da espessura e têm um perfil retangular substancial na direção da largura. Além disso, uma terceira subparte 28c se projeta a partir de uma superfície lateral da segunda subparte 28b e tem um perfil triangular substancial na direção da largura.

[000123] A Figura 10 mostra uma vista lateral do elemento de fixação 23, 23a com um comprimento predeterminado medido entre uma extremidade de raiz local 7' e uma extremidade oposta. Aqui, o elemento de fixação 23, 23a tem um perfil de seção transversal uniforme na direção do comprimento. No entanto, o perfil transversal pode variar ou diminuir ao longo do comprimento. Como indicado nas Figuras 4 a 5, o elemento de fixação 23, 23a tem um perfil de seção transversal circular. No entanto, o elemento de fixação 23, 23a pode outro perfil de seção transversal adequado, como um perfil elíptico ou poligonal. O elemento de fixação 23, 23a tem assim um diâmetro ou espessura externa uniforme ou variável ao longo do seu comprimento.

[000124] O elemento de fixação 23, 23a tem um lado interno local 39, um lado externo local 40 e dois primeiros lados locais opostos, como indicado nas Figuras 13b a 13c. Aqui, apenas um primeiro lado local 41a é exibido.

[000125] A superfície externa do elemento de fixação 23, 23a é opcionalmente envolvida em um material de fibra, como indicado com linhas tracejadas, em que o material de fibra envolvida se estende ao longo de pelo menos uma parte do comprimento do elemento de fixação 23, 23a.

[000126] As Figuras 11 a 12 mostram uma vista lateral de uma primeira e uma segunda modalidade do primeiro elemento pultrudado 27 compreendendo uma primeira porção 27a e uma segunda porção 27b. À primeira porção 27a se estende de uma extremidade raiz local 7" para uma extremidade oposta, enquanto a segunda porção 27b se estende da primeira porção 27a até a referida extremidade oposta.

[000127] A primeira porção 27a tem uma espessura uniforme ao longo do seu comprimento local, como indicado nas Figuras 11 a 12. O comprimento local da primeira porção 27a corresponde substancialmente ao comprimento do elemento de fixação 23, 23a, como indicado nas Figuras 18 a

19.

[000128] A segunda porção 27b tem um perfil cônico que se estende além do elemento de fixação 23, 23a, onde a espessura local diminui de uma espessura máxima para uma espessura mínima. Como indicado na Figura 11, a primeira e a segunda porções 27a, 27b podem formar um lado externo local contínuo 35, em que a segunda porção 27b afunila do lado interno 34 para o lado externo local 35. Como indicado na Figura 11, a segunda porção 27b pode formar lados internos e externos locais inclinados 34, 35, onde a segunda porção 27b afunila em direção a uma linha central local.

[000129] O segundo elemento pultrtudado 28 tem uma configuração semelhante ao primeiro elemento pultrudado 27 mostrado nas Figuras 11 a 12.

[000130] As Figuras 13a a 13c mostram três vistas da estrutura de extremidade de raiz 19' compreendendo uma terceira modalidade do primeiro elemento pultrudado 27'. As Figuras 13b a c mostram uma vista simplificada de um primeiro elemento pultrudado 27', onde os primeiros lados locais 41a, 41b de um par de buchas adjacentes 23 se estendem para os segundos lados locais 33a, 33b da primeira bucha pultrudados 27".

[000131] O primeiro elemento pultrudado 27' tem uma espessura maior que o diâmetro externo do elemento de fixação 23. As camadas internas 29 se estendem ao longo dos lados internos locais 34 e as camadas externas 42 se estendem ao longo dos lados externos locais 35 dos primeiros elementos pultrudidos 27".

[000132] Os segundos lados locais 33a, 33b de um par de primeiros elementos pultrudados adjacentes 27' podem entrar em contato um com o outro, como indicado na Figura 13a ou espaçados, como indicado na Figura 14.

[000133] Um número de folgas 43 é formado entre uma primeira superfície lateral 44 da bucha 23 e a segunda superfície lateral 38 do primeiro elemento pultrudado 27'. Aqui, uma primeira folga 43' e uma segunda folga 43' são formadas em lados opostos da bucha 23. As primeira e segunda folgas 43' se estendem na direção longitudinal e ainda mais ao longo de uma segunda direção de circunferência definida pela segunda superfície lateral 38.

[000134] Aqui, a segunda superfície lateral 38 tem um perfil de arco elíptico, enquanto a primeira superfície lateral 44 tem um perfil circular. À segunda superfície lateral 38 e as superfícies laterais locais adjacentes podem formar uma transição acentuada, como indicado na Figura 13b, ou uma transição suave, como indicado na Figura 13c.

[000135] O perfil do arco elíptico da segunda superfície lateral 38 faz parte de um perfil inscrito com uma altura predeterminada, h2, e largura, w2, como ilustrado na Figura 13b. Além disso, o perfil circular da primeira superfície lateral 44 faz parte de um perfil circunscrito tendo uma altura predeterminada, h1 e largura, w1, como também ilustrado na Figura 13b.

[000136] Aqui, o primeiro elemento pultrudado 27' entra em contato com as buchas adjacentes 23 em uma área de contato 45 formada na segunda superfície lateral 38, como indicado nas Figuras 13b a 13c. A primeira e a segunda folgas 43' têm uma distância radial que varia ao longo da segunda superfície lateral 38, como indicado nas Figuras 13a a 13c. Isso permite um posicionamento adaptativo do primeiro elemento pultrudado 27' na direção longitudinal.

[000137] A Figura 14 mostra a estrutura de extremidade de raiz 19" compreendendo uma quarta modalidade do primeiro elemento pultrudado 27", onde o primeiro elemento pultrudado 27" tem uma espessura local menor que o diâmetro externo das buchas 23. As camadas interna e externa 29, 42 estão aqui em contato com os lados internos locais 35 dos primeiros elementos pultrudados e os lados internos locais 43 das buchas 23.

[000138] As Figuras 15a a 15b mostram duas vistas da estrutura de extremidade de raiz 19" compreendendo uma quinta modalidade do primeiro elemento pultrudado 27". A Figura 15b mostra uma vista simplificada de um primeiro elemento pultrudado 27 ", em que um par de buchas adjacentes 23 se estende parcialmente nos recessos 36 formados na primeira bucha pultrudada 27".

[000139] Aqui, uma folga central 43" é formada entre a primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44, em que a distância radial varia ao longo da primeira direção da circunferência. Uma primeira área de contato 45' e uma segunda área de contato 45" são ainda formadas entre a primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44, onde as buchas 23 estão em contato com o elemento pultrudado 27" nessas primeira e segunda áreas de contato 45" . Isso permite um posicionamento adaptativo do primeiro elemento pultrudado 27" na direção da largura.

[000140] Aqui, a segunda superfície lateral 38 tem um perfil de arco elíptico alternativo e a primeira superfície lateral 44 tem um perfil circular.

[000141] As Figuras 16a a 16b mostram uma sexta modalidade do primeiro elemento pultrudado 27"", em que a segunda superfície lateral dos recessos 36 compreende uma porção de superfície plana 38' disposta entre duas porções de superfície curvada 38". As porções de superfície curvada 38" podem ser moldadas como segmentos de arco circular, como indicado na Figura 16a. O segmento do arco interno possui um primeiro raio, 11, e O segmento do arco externo possui um segundo raio, r2. O primeiro e os raios r1, ratêm valores iguais ou diferentes.

[000142] As porções de superfície curvada 38" também podem ser moldadas como segmentos de arco elíptico ou superelíptico, como indicado na Figura 16b. Os dois segmentos de arco elíptico têm o mesmo ou diferentes raios maiores e menores.

[000143] A porção de superfície plana 38' funciona como áreas de contato para entrar em contato com as buchas 23. Ao contrário das modalidades das Figuras 15 e 17, as folgas 43 podem ser formadas mantendo uma largura mínima entre os recessos 36 na direção da largura, como indicado pelas linhas tracejadas na Figura 16a.

[000144] As Figuras 17a a 17b mostram três vistas da estrutura de extremidade de raiz 19""* compreendendo uma sétima modalidade do primeiro elemento pultrudado 27"", em que uma folga contínua 43" é formada entre a primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44.

[000145] A folga 43"' tem uma distância radial uniforme ao longo da segunda superfície lateral 38, como indicado na Figura 17b. A segunda superfície lateral 38 pode ter um perfil de arco circular com uma mesma altura, hw e largura, ww, e a primeira superfície lateral 44 pode ainda ter um perfil circular com uma mesma altura, hy e largura, w., como indicado na Figura 17b. A primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44 também podem ter um perfil de arco elíptico, como indicado na Figura 17c. A primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44 têm um ponto central comum, mas raios diferentes. Isso aumenta a flexibilidade do posicionamento adaptativo do primeiro elemento pultrudado 27""",

[000146] Aqui, as buchas 23 não estão em contato firme e próximo com o primeiro elemento pultrudado 27"", pois o primeiro elemento pultrudado 27"" é capaz de se mover em relação às buchas na direção da espessura e na direção da largura.

[000147] As Figuras 18a a 18b mostram uma outra modalidade alternativa do primeiro elemento pultrudado 27. Aqui, o primeiro elemento pultrudado 27 é formado por um número de subpartes dispostas uma em relação à outra.

[000148] Uma primeira subparte 46 com um perfil de seção transversal retangular na direção da largura é disposta entre um par de buchas adjacentes 23. Um primeiro conjunto de segundas partes 47 é disposto no lado interno local 34 e um segundo conjunto de segundas partes 47 é disposto no lado externo local 35. As segundas subpartes individuais 47 de cada conjunto são posicionadas em lados opostos da primeira subparte 46.

[000149] No desenho da extremidade de raiz convencional, como indicado na Figura 18a, todas as primeira e segunda subpartes 46, 47 estão em contato com a bucha 23 para impedir movimentos relativos. As primeira e segunda subpartes 46, 47 formam juntas um perfil circular inscrito com igual altura e largura.

[000150] Na presente invenção, como indicado na Figura 18b, apenas a primeira subparte 46 está em contato com a bucha 23 e a segunda subparte 47' é espaçada da bucha 23 para formar as folgas 43. As primeira e segunda subpartes 46, 47' juntas formam um perfil elíptico substancial inscrito com uma altura, h", que é maior que sua largura, wW". Aqui, a bucha 23 forma um perfil circular circunscrito tendo uma altura,he uma largura, w, de valores iguais. Isto também permite um posicionamento adaptativo dos primeiros elementos pultrudados 27 na direção longitudinal.

[000151] A Figura 19 mostra uma vista longitudinal da estrutura de extremidade de raiz 19 com um desalinhamento entre as camadas externas 42 e o primeiro elemento pultrudado 27 na direção longitudinal. Esse desalinhamento resulta na formação de dobras 48 na área de transição entre as camadas interna e externa 29, 42.

[000152] Este desalinhamento pode ocorrer ao evacuar a estrutura de extremidade de raiz 19 durante o processo de infusão de resina assistida a vácuo.

[000153] A Figura 20 mostra uma vista longitudinal da estrutura de extremidade de raiz 19 com o primeiro elemento pultrudado 27 em conformidade com a forma das camadas externas 42. Isso é conseguido fornecendo uma ou mais folgas 43 entre a primeira e a segunda superfícies laterais 38, 44. As folgas 43, por sua vez, permitem que o primeiro elemento pultrudado 27 se mova em relação às buchas 23 (indicadas pela seta) durante a infusão de resina assistida a vácuo. Desse modo, permitindo que os primeiros elementos pultrudados 27 adaptem passivamente sua posição longitudinal em relação às camadas externas 42 durante a infusão de resina assistida a vácuo.

[000154] A Figura 21 mostra uma vista transversal da estrutura de extremidade de raiz 19 com o primeiro elemento pultrudado 27 disposto entre um par de buchas adjacentes 23.

[000155] Aqui, o primeiro elemento pultrudado 27 é impedido de se mover dentro do plano de largura (indicado pela seta) em relação às buchas 23 e elementos espaçadores 49, enquanto é capaz de se mover em relação às buchas 23 no plano de espessura, como indicado na Figura 20.

[000156] Os elementos espaçadores 49 são posicionados em relação às buchas 23 e se estendem ainda mais na direção longitudinal. O elemento espaçador 49 tem um comprimento substancialmente correspondente ao comprimento local da segunda porção 27b do primeiro elemento pultrudado

27. O elemento espaçador 49 tem um perfil cônico na direção longitudinal correspondente ao perfil cônico da segunda porção 27b. As folgas acima mencionadas 43, opcionalmente, estendem-se ao longo do comprimento das buchas 23 e mais ao longo de pelo menos uma parte do comprimento do elemento espaçador 49.

[000157] As modalidades acima mencionadas podem ser combinadas em qualquer combinação sem se desviar da presente invenção.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de extremidade de raiz (19) de uma lâmina de turbina eólica (5), a estrutura de extremidade de raiz (19) estendendo-se de uma raiz de lâmina (7) para uma porção de extremidade de raiz (14) de uma carcaça de lâmina (11) formada por pelo menos uma parte da lâmina tendo uma superfície interna (21), uma superfície externa (22) e pelo menos uma borda de junta de lâmina, a estrutura de extremidade de raiz (19) compreende uma pluralidade de elementos de fixação (23) distribuídos ao longo da extremidade de raiz (7) da referida pelo menos uma parte da lâmina em uma direção de circunferência, cada elemento de fixação (23) tem uma primeira superfície interna (39), uma primeira superfície externa (40) e as primeiras superfícies laterais opostas (41a, 41b), cada uma estendendo-se na direção longitudinal, em que um segundo elemento de pultrusão (28') está disposto entre um elemento de fixação mais externo (23a) e uma borda de junta de lâmina (20a, 20b) da pelo menos uma parte da lâmina e, opcionalmente, um primeiro elemento de pultrusão (27) é disposto entre pelo menos um par de elementos de fixação (23), cada um dos primeiro e segundo elementos de pultrusão (27, 28) tem uma segunda superfície interna (34), uma segunda superfície externa (35) e segundas superfícies laterais opostas (33a, 33b) que se estendem ainda mais na direção longitudinal, a estrutura de extremidade de raiz (19) compreende ainda um número de camadas externas (44) de um material de fibra que se estende ao longo da superfície externa (22) e um número de camadas internas (29) de um material de fibra que se estende ao longo da superfície interna (21), caracterizada pelo fato de que o segundo elemento de pultrusão (28 ') forma uma porção de transição (31) que se estende de uma segunda superfície lateral (33b) em direção à outra segunda superfície lateral (33a), em que uma espessura local da referida porção de transição (31) afunila em direção à borda de junta de lâmina (20a, 20b) e/ou à referida outra segunda superfície lateral (33a).

2. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida porção de transição (31) forma uma superfície de contato de transição (32) em contato com as camadas internas (29), em que a referida superfície de contato de transição (32) forma pelo menos uma parte da segunda superfície interna (34).

3. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a referida superfície de contato de transição (32) forma ainda pelo menos uma parte da referida segunda superfície lateral de um lado (33b).

4, Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato que de o segundo elemento de pultrusão (28") termina em um ponto interno (37) em uma direção de espessura, em que o elemento de fixação mais externo (23a) se estende além o ponto interno (37) do segundo elemento de pultrusão (28") na direção da espessura.

5. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a porção de transição (31) tem um perfil de superfície plana disposto em um ângulo em relação à segunda superfície externa (35) do segundo elemento de pultrusão (28").

6. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a porção de transição (31) tem um perfil de superfície curvo, preferencialmente um perfil de arco circular ou elíptico com um raio predeterminado.

7. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a porção de transição (31) se estende parcial ou totalmente ao longo de um comprimento do segundo elemento de pultrusão (28').

8. Estrutura de extremidade de raiz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o segundo elemento de pultrusão (28") compreende uma primeira subparte (28a) e pelo menos uma segunda subparte (28b) disposta em relação à primeira subparte (28a), em que a referida primeira subparte (28a) e a referida pelo menos uma segunda subparte (28b) se estendem na direção longitudinal.

9. Lâmina de turbina eólica, a lâmina de turbina eólica (5) estendendo-se de uma raiz de lâmina (7) para uma extremidade de ponta (8) em uma direção longitudinal e mais longe de um bordo de ataque (9) até um bordo de fuga (10) no sentido da corda, a lâmina de turbina eólica (5) compreendendo uma carcaça da lâmina (11) formada por pelo menos duas partes de lâmina, cada uma tendo uma superfície interna (21) e uma superfície externa (22), em que as referidas pelo menos duas partes de lâmina são conectadas ao longo de pelo menos uma interface de junta da lâmina na direção longitudinal, cada interface de junta da lâmina é definida por uma primeira borda de junta (20a) de uma parte da lâmina e uma segunda borda de junta (20b) de outra parte da lâmina, caracterizada pelo fato de que as referidas pelo menos duas partes da lâmina compreendem uma estrutura de extremidade de raiz (19) configurada conforme definida por qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Método para fabricar uma lâmina de turbina eólica, compreendendo as etapas de: - colocar um número de camadas externas (44) de um material de fibra ao longo de uma superfície de molde de lâmina (26), - fornecer uma pluralidade de elementos de fixação (23) configurados para montar a lâmina de turbina eólica (5) em uma interface de cubo de rotor ou em uma unidade de rolamento do eixo do rotor, - posicionar os referidos elementos de fixação (23) em relação às referidas camadas externas (44) em uma extremidade de raiz (7) da referida lâmina de turbina eólica (5), - posicionar um segundo elemento pultrudado (28') entre um elemento de fixação mais externo (23a) e uma borda de junta da lâmina (20a, 20b) de pelo menos uma parte da lâmina e, opcionalmente, posicionar um primeiro elemento pultrudado (27) entre pelo menos um par de elementos de fixação (23), - estabelecer ainda um número de camadas internas (29) de um material de fibra ao longo dos referidos primeiro e segundo elementos pultrudados (27, 28) e os referidos elementos de fixação (23) para formar uma estrutura de extremidade de raiz (19), - envolver pelo menos a estrutura de extremidade de raiz (19) através de um material de saco de vácuo, - introduzir resina no referido material de fibra, - curar a referida resina para formar uma parte de lâmina curada, caracterizado pelo fato de que as camadas internas (29) se estendem sobre uma superfície de contato de transição (32) do segundo elemento pultrudado (28') e ainda mais ao longo de uma superfície de bordo de molde (25) durante a colocação.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as camadas internas (29) se estendem ainda mais sobre uma porção do elemento de fixação mais externo (23a).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o excesso de material de fibra de pelo menos as camadas internas (29) é aparado em uma etapa de pós-colocação ou em uma etapa de pós- moldagem.

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