BRPI0712419A2 - eàlica munida de um mastro articulado. - Google Patents

Abstract

EàLICA MUNIDA DE UM MASTRO ARTICULADO. Eólica compreendendo um mastro articulado, de maneira a assumir uma posição ereta acima de uma fundação ancorada no solo e uma posição dobrada próxima do solo. O mastro é composto de partes sensivelmente retilíneas, articuladas entre si, de maneira a girarem para levarem o mastro na posição ereta ou na posição dobrada. A eólica, compreende, além disso, um dispositivo de bloqueio, ajustado em pelo menos uma das articula- ções entre duas dessas partes para bloquear o mastro na posição ereta. O dispositivo de bloqueio (14) compreende: uma braçadeira de aperto (1400) móvel radialmente, ajustada na extremidade de uma das duas partes dessa articulação (56) no interior do mastro; e meios de acionamento (1401,1403, 1405) aptos a deslocarem a braçadeira de aperto (1400) radialmente, de maneira a realizar uma ligação estreita de tipo macho/fêmea entre as duas partes da articulação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "EÓLICA MU- NIDA DE UM MASTRO ARTICULADO"

A invenção se refere a uma eólica munida de um mastro articu- lado, de maneira a assumir uma posição ereta vertical acima de uma funda- ção ancorada no solo e uma posição dobrada próxima do solo.

Esse mastro é composto de partes sensivelmente retilíneas arti- culadas entre elas, de maneira a girar entre a posição ereta, na qual elas ficam sensivelmente alinhadas de modo vertical, e a posição dobrada.

Em geral, a eólica é levada na posição dobrada, para evitar que ela sofra danos em caso de vento violento.

Um sistema de controle é classicamente previsto para assegurar a manutenção do mastro em posição ereta e para coordenar a rotação das diferentes partes articuladas, a fim de fazer passar um mastro da posição ereta à posição dobrada, e inversamente.

FR 2 823 674 A propõe um sistema de controle, permitindo er- guer um mastro de suporte de uma eólica em posição vertical e rebatê-lo em posição horizontal para fins de manutenção. Esse sistema de controle com- porta um mastro de levantamento ligado ao mastro de suporte por cabos de tipo ovéns. O mastro de levantamento suporta em sua extremidade, no solo, um trilho de enrolamento dos cabos de levantamento acionado pelo disposi- tivo de comando para poder arriar a eólica ao longo sobre o solo. O mastro de suporte e o mastro auxiliar são articulados em um mesmo ponto sobre um pedestal fixado no solo.

O sistema de controle descrito em FR 2 823 674 é adaptado pa- ra manter um mastro em posição ereta e para rebatê-lo, agindo sobre os cabos. Todavia, o manejo dos cabos é perigoso em caso de grande ventani- a. Os ovéns geram, além disso, um volume considerável em torno da eólica, que limita a implantação de equipamentos ou de diâmetro do rotor da nacele da eólica.

Conhece-se também, a partir da JP 62282167 uma eólica equi- pada com um sistema de controle para erguer um mastro de suporte em po- sição vertical e para rebatê-lo em posição horizontal para fins de manuten- ção. O mastro de suporte da aeólica é ligado por um cabo a um mastro de levantamento e é articulado sobre um pedestal. O mastro de levantamento apresenta uma extremidade ligada a um trilho sobre o qual age o dispositivo de comando, para permitir a oscilação do mastro de suporte e do mastro de levantamento, da posição vertical para a posição horizontal. Essa eólica ne- cessita, todavia, da utilização dos mastros de baixa altura. Por outro lado, o manejo da eólica é também muito perigoso por grande ventania, e o disposi- tivo de comando ocupa um espaço importante em torno da eólica, o que é penoso para a implantação de equipamentos.

A invenção vem melhorar a situação.

Para isso, a invenção propõe uma eólica que compreende um mastro articulado, de maneira a assumir uma posição ereta acima de uma fundação ancorada no solo e uma posição dobrada próxima do solo. O mas- tro é composto de partes sensivelmente retilíneas articuladas entre elas, de maneira a girar para levar o mastro na posição ereta ou na posição dobrada. A eólica compreende, além disso, um dispositivo de bloqueio ajustado em pelo menos uma das articulações entre duas dessas partes para bloquear o mastro na posição ereta. A invenção prevê que o dispositivo de bloqueio compreenda:

- uma braçadeira de aperto móvel radialmente, ajustada na ex- tremidade de uma das duas partes dessa articulação no interior do mastro; e

- meios de acionamento aptos a deslocarem a braçadeira de a- perto radialmente, de maneira a realizar uma ligação estreita de tipo ma- cho/fêmea entre as duas partes da articulação.

O bloqueio da eólica em posição ereta não necessita assim de nenhum elemento externo. O volume em torno do mastro é então reduzido. A invenção permite, portanto, bloquear o mastro em posição vertical, sem interferir com os dispositivos de rotação do mastro.

A invenção assegura também uma ligação robusta entre as par- tes articuladas, cujo bloqueio ou desbloqueio é acionável à distância. Portan- to, não há perigo para o pessoal técnico.

De acordo com a invenção, é possível levar a eólica em posição dobrada horizontal em muito pouco tempo, por exemplo, em caso de alerta ciclônica.

Características opcionais da invenção, complementares ou de substituição, são enunciadas a seguir:

- a braçadeira de aperto é constituída de partes de braçadeira móveis radialmente;

- os meios de acionamento compreendem macacos hidráulicos aptos a comandarem o deslocamento radial de duas partes de braçadeira adjacentes;

- os macacos hidráulicos operam sensivelmente na direção radial;

- os macacos hidráulicos se estendem sensivelmente de modo radial, a partir do eixo do mastro, enquanto que cada macaco compreende uma haste móvel no eixo do macaco, a haste sendo ligada às duas partes de braçadeira adjacentes associadas ao macaco;

- cada uma das duas partes de braçadeira adjacentes é ligada à haste do macaco associado por intermédio de uma ramificação de ligação respectiva, segundo uma ligação pivô, o ponto de rotação sobre a haste das duas ramificações de ligação sendo comum;

- o dispositivo de bloqueio compreende, além disso, uma traves- sa fixada na extremidade da haste de cada macaco, enquanto que essa tra- vessa é adaptada para vir se alojar entre as duas partes de braçadeira adja- centes ligadas ao macaco, quando o mastro é bloqueado;

- a travessa tem uma forma sensivelmente trapezoidal, enquanto que as bordas livres das duas partes de braçadeira adjacente virados um para o outro são biselados, de maneira a alojarem a travessa entre eles, quando o mastro é bloqueado;

- o dispositivo de bloqueio compreende três macacos hidráulicos colocados sensivelmente a 120°C um do outro, ligados a uma base de su- porte comum colocada no centro do mastro;

- a eólica compreende, além disso, pelo menos um dispositivo de rotação principal apta a coordenar a rotação entre uma parte inferior e uma parte superior, a parte superior e a parte inferior estendendo-se sensi- velmente de modo horizontal uma sobre a outra, na posição dobrada da eó- lica;

- o dispositivo de rotação principal é comandado por um conjunto de macacos hidráulicos paralelos que se estendem no plano transversal do mastro;

- o mastro comporta elementos de suporte de macacos ajusta- dos no nível da articulação entre a parte superior e a parte inferior, para su- portar esses macacos;

- os macacos do dispositivo de rotação principal, compreendem, cada um, uma haste apta a se deslocar no eixo do macaco para a frente da eólica, quando o macaco é comprimido;

- o dispositivo de rotação principal compreende duas bielas arti- culadas, segundo um eixo horizontal perpendicular ao eixo dos macacos, as extremidades de cada biela sendo fixadas, por um lado, sobre a parte supe- rior e, por outro lado, sobre a parte inferior, de cada lado do mastro;

- as bielas são articuladas sobre uma peça de ligação, enquanto a haste de cada macaco é ligada a essa peça de ligação;

- as extremidades superiores das bielas são ligadas entre si por uma peça de ligação fixada na parede interna do mastro, enquanto que a haste de cada macaco é ligada a uma das articulações das bielas;

- o mastro compreende uma parte de base fixa e orientada sen- sivelmente de modo vertical na extremidade da eólica, a parte de base sen- do articulada sobre uma parte inferior do mastro, enquanto que a eólica compreende um dispositivo de rotação auxiliar apto a coordenar a rotação entre a parte inferior do mastro e a parte de base;

- o dispositivo de rotação auxiliar compreende um macaco hi- dráulico ajustado no interior do mastro, o macaco sendo ligado, por um lado, à parte de base e, por outro lado, à parede interna da parte inferior do mas- tro, na frente do mastro;

- um macaco compreende uma haste móvel no eixo do macaco, enquanto que o macaco é ligado à parte de base no nível da extremidade livre da haste;

- o dispositivo de rotação principal e o dispositivo de rotação au- xiliar operam em sincronismo.

As características e vantagens da invenção são expostas mais detalhadamente na descrição a seguir, com referência aos desenhos anexa- dos, nos quais:

- as figuras 1 e 2 representam vistas em perspectiva de uma eó- lica, de acordo com a invenção, cujo mastro está respectivamente em posi- ção ereta e dobrada;

- as figuras 3A a 3D representam vistas em perspectivas em pro- jeção do dispositivo de bloqueio, de acordo com a invenção, em diferentes estados de funcionamento;

- as figura 4A e 4B representam vistas de topo do dispositivo de bloqueio, de acordo com a invenção, em dois estados de funcionamento di- fe rentes;

- a figura 5 representa um organograma, ilustrando as diferentes etapas utilizadas para a colocação em posição de segurança da eólica;

- a figura 6 representa um organograma que ilustra as diferentes etapas utilizadas para a colocação em posição auxiliar da eólica;

- a figura 7 representa um organograma que ilustra as diferentes etapas utilizadas para a colocação em produção da eólica;

- as figuras 8A a 8B ilustram as diferentes etapas de dobra da eólica;

- as figuras 9 e 10 representam esquemas lateral e frontal da eólica, mostrando os dispositivos de rotação principal e auxiliar, de acordo com uma primeira forma de realização da invenção;

- a figura 11 representa uma vista explodida da eólica, mostran- do os dispositivos de rotação principal e auxiliar, de acordo com a primeira forma de realização da invenção;

- a figura 12 representa uma vista em corte da eólica no nível da articulação alta, mostrando o dispositivo de rotação principal, de acordo com a primeira forma de realização da invenção; - a figura 13 representa um esquema lateral da eólica em uma posição intermediária de dobra, de acordo com a primeira forma de realiza- ção da invenção;

- a figura 14 representa um esquema lateral da eólica em uma posição de dobra, de acordo com a primeira forma de realização da invenção;

- as figuras 15 a 20 representam figuras análogas às figuras 9 a 14, de acordo com uma segunda forma de realização da invenção; e

- a figura 21 representa um esquema que simboliza as bielas do sistema de rotação superior.

A eólica ilustrada compreende, de maneira clássica, uma funda- ção 2 destinada a ser ancorada no solo, um mastro 1 que, no estado repre- sentado na figura 1, se eleva verticalmente acima da fundação 2, um suporte 3, denominado classicamente nacele, montado no topo do mastro e supor- tando um rotor 4 próprio para girar em torno de um eixo A aproximadamente horizontal. O rotor representado compreende três pás 45, 46, 47 que des- crevem um círculo, quando da rotação do rotor. A invenção será descrita com referência a esse rotor. Todavia, outros tipos de rotor são possíveis, como, por exemplo, um rotor com duas pás. A fundação 2 pode se apresen- tar sob a forma de uma coroa ancorada no solo.

A eólica pode vantajosamente apresentar um ângulo de tilt de alguns graus com a horizontal que permite afastar as pás do mastro.

Um exemplo de mastro de eólica articulado, ao qual pode se a- plicar a invenção, foi descrito no pedido de patente francesa número 0312184. A seqüência da invenção será feita com referência a essa eólica, a título de exemplo não limitativo.

O mastro 1 representa nas figuras é constituído de três partes articuladas 5, 6 e 7.

A primeira parte fixa 7 ou parte de base, solidária à fundação 2, é articulada em torno de um eixo horizontal d1 com uma segunda parte 6 ou parte inferior. A parte inferior 6 é articulada em torno de um eixo horizontal d2 com uma terceira parte 5 ou parte superior que porta a nacele 3. Em particular, as partes inferior 6 e superior 5 se apresentam sob a forma de trechos cônicos ou cilíndricos de altura relativamente impor- tante, enquanto que a parte de base 7 se apresenta sob a forma de um tre- cho cilíndrico de baixa altura. Virolas de forma adaptada, isto é, cônica ou cilíndrica, conforme o caso, são ajustadas sobre as partes 5 a 7 para refor- çá-las.

A invenção se aplica notadamente, sem ser a isso limitada, a eólicas, cujo mastro 1 comporta:

- uma parte de base 7 que se apresenta sob a forma de um tre- cho cilíndrico de 3200 mm de diâmetro, de 2330 mm de altura e de 32 mm de espessura;

- uma parte inferior 6 apresentando-se sob a forma de um trecho cônico de 3200/2800 mm de diâmetro e de 18700 mm de altura; e

- uma parte superior 5 que se apresenta sob a forma de um tre- cho cônico de 2800/2050 mm de diâmetro e de 32050 mm de altura.

As partes 5, 6 e 7 são articuladas entre si em torno do eixos ho- rizontais d1 e d2, que são paralelos entre si e perpendiculares ao eixo do rotor A.

Assim, o mastro apresenta duas articulações, uma articulação superior 56 e uma articulação inferior 67 em torno dos eixos horizontais d1 e d2. O eixo d2 da articulação 56 se situa na dianteira da eólica, enquanto que o eixo d1 da articulação 67 se situa na traseira da eólica.

No caso e na seqüência da descrição, as expressões "dianteira da eólica" ou "traseira da eólica", ou ainda "lado da eólica" são utilizadas com referência à orientação do rotor 4. Assim "na dianteira" da eólica se si- tua do lado das pás do rotor.

A parte de base 7 é fixa e orientada verticalmente. Cada uma das outras partes 5 e 6, a partir da parte de base 7, é adaptada para girar em um sentido determinado em relação à parte precedente a partir da posi- ção ereta do mastro. O sentido de rotação é invertido de uma articulação à seguinte.

Foi, então, feita referência à figura 2 que mostra a eólica na po- sição dobrada. A orientação dos eixos d1 e d2 das articulações 56 e 67 per- mite à parte inferior 6 girar para trás da eólica e à parte superior 5 girar para a frente da eólica, enquanto que a face de ligação inferior 100, inicialmente horizontal, de cada parte 5 e 6 forma um ângulo cada vez mais aberto com a face de ligação superior 102 da parte de mastro subjacente 6 e 7.

A invenção prevê um sistema de controle da eólica para contro- lar o bloqueio da eólica na posição ereta, no nível das articulações e contro- lar a rotação da eólica da posição ereta (figura 1) e à posição dobrada (figura 2) e vice- versa.

O sistema de controle compreende um dispositivo de bloqueio 14 ajustado em pelo menos uma das articulações 56 e 67 para bloquear o mastro 1 da eólica em posição ereta. O dispositivo de bloqueio 14 é coman- dado por meios de acionamento adaptados. Esses meios de acionamento podem ser macacos hidráulicos internos ao mastro. Como variante, o dispo- sitivo de bloqueio 14 pode ser comandado por macacos elétricos. A seqüên- cia da descrição será feita com referência ao comando do dispositivo de blo- queio 14 por macacos hidráulicos a título de exemplo não limitativo.

O sistema de controle compreende, além disso, um dispositivo de rotação principal 200 no nível da articulação alta 56, e um dispositivo de rotação auxiliar 202 no nível da articulação baixa 67 para coordenar o movi- mento de rotação das diferentes partes da eólica. A rotação da eólica pode prosseguir até a posição mostrada na figura 2, na qual, as partes inferior e superior 6 e 5 se estendem sensivelmente de modo horizontal para uma ra- jada de vento mínima, enquanto que a parte de base 7 se estende sensivel- mente de modo vertical. No exemplo ilustrado na figura 2, as pás ficam situ- adas sensivelmente entre a parte superior 5 e a parte inferior 6.

Os dispositivos de rotação 200 e 202 são comandados por mei- os de acionamento adaptados, em particular dos macacos hidráulicos 26.

Em um primeira forma de realização, representada nas figuras 9 a 14, os macacos 26 do dispositivo de rotação principal 200 são suportados por elementos de suporte 265 colocados no nível da dobradiça da articula- ção 56, entre a parte superior 5 e a parte inferior 6. Em uma segunda forma de realização, representada nas figuras 1, 2, 15 a 20, uma parte de suporte de macacos 2650 é prevista para supor- tar os macacos 26 do dispositivo de rotação principal 200, entre a parte su- perior 5 e a parte inferior 6.

O sistema de controle pode comportar, além disso, centrais hi- dráulicas e um armário elétrico munido de uma caixa de automatismo, permi- tindo o comando dos distribuidores e servodistribuidores, a gestão dos mo- vimentos dos macacos submissos, assim como a gestão das seguranças próprias à instalação hidráulica.

Cada articulação 56 ou 67 é formada por duas semivirolas de forma adaptada (cônica ou cilíndrica, segundo o caso) fixadas respectiva- mente sobre as duas partes, de ambos os lados da articulação. Essas semi- virolas reforçam as extremidades dos trechos de mastro.

As figuras 3A a 3D, 4A e 4B representam vistas de um dispositi- vo de bloqueio 14, de acordo com a invenção.

A seqüência da descrição será feita especificamente com refe- rência ao dispositivo de bloqueio ajustado no nível da articulação 56 entre a parte superior 5 e a parte inferior 6. Naturalmente, esse dispositivo de blo- queio pode ser ajustado, de maneira análoga no nível da articulação 67, en- tre a parte inferior 6 e a parte de base 7.

O dispositivo de bloqueio 14 compreende uma braçadeira de aperto 1400 montada na extremidade da parte inferior 6 sobre um suporte de braçadeira 142. A parede da braçadeira de aperto 1400 se estende no eixo do mastro, no interior da parte superior 5, quando o mastro é ligado.

O dispositivo de bloqueio comporta, além disso, meios de acio- namento 1401, 1403 e 1405, aptos a deslocar radialmente a braçadeira de aperto entre duas posições, de maneira a empurrar a parede da braçadeira de aperto contra a parede interna da parte superior 5 do mastro 1 e a reali- zar assim uma ligação de tipo macho/fêmea estreitamente comprimida entre a parte superior 5 e a parte inferior 6. A braçadeira de aperto 1400 aprisiona duas semicoroas: uma, fixada sobre a parte superior 5, e a outra, fixada so- bre a parte inferior 6. Mais precisamente, a braçadeira 1400 é constituída de três par- tes de braçadeira 1402, 1404 e 1406, móveis radialmente entre uma posição de aperto e uma posição de correção. Na posição de aperto, representada nas figuras 3A, 3C e 4A, o diâmetro da braçadeira 1400 é sensivelmente igual ao diâmetro interno da parte superior 5 do mastro, de forma que o mas- tro ereto é bloqueado. Na posição de desaperto, representada nas figuras 3B, 3D e 4B, o diâmetro da braçadeira 1400 é inferior ao diâmetro interno da parte superior 5 do mastro, de modo que o mastro ereto é desbloqueado, por exemplo, para ser dobrado.

Os meios de acionamento da braçadeira de aperto compreen- dem três macacos hidráulicos 1401, 1403 e 1405, dos quais cada um co- manda o deslocamento radial de duas partes de braçadeira adjacentes. As- sim, o macaco 1401 age simultaneamente sobre as partes de braçadeira 1402 e 1404, o macaco 1403 age simultaneamente sobre as partes de bra- çadeira 1404 e 1406, e o macaco 1405 age simultaneamente sobre as par- tes de braçadeira 1402 e 1406.

Conforme se vê mais detalhadamente nas figuras 4A e 4B, cada macaco 1401, 1403 e 1405 é equipado com uma haste radial 1407 que em- purra simultaneamente as partes de braçadeira adjacentes (figura 4A) para bloquear a articulação ou puxá-los em direção ao eixo do mastro (figura 4B) para desbloquear a articulação.

A haste 1407 de cada macaco 1401, 1403 e 1405 se estende sensivelmente de modo radial, a partir do eixo do mastro 1 e é móvel para o exterior do mastro, quando é comprimida.

Cada macaco, por exemplo 1401, é, por outro lado, ligado às duas partes de braçadeira adjacentes, 1402 e 1404, por duas ramificações de ligação 1408. Uma das extremidades de cada ligação 1408 é ligada a uma das duas partes adjacentes de braçadeira, segundo uma ligação pivô, enquanto que a outra extremidade das ramificações é ligada ao macaco hi- dráulico 1401 também segundo uma ligação pivô. As duas ramificações de ligação 1408 têm um ponto de rotação comum sobre o macaco.

Assim, quando os macacos hidráulicos 1401, 1403 e 1407 são comprimidos, suas hastes 1407 são empurradas radialmente para o exterior do mastro 1, de maneira síncrona, de modo que as duas ramificações de ligação 1408 ligadas a cada macaco afastam simultaneamente as duas par- tes de braçadeira adjacentes associadas, 1402/1404, 1404/1406 ou 1406/1402, uma da outra para levar a braçadeira 1400 em posição de aperto (figura 3A, 3C e 4A). O movimento dos três macacos 1401, 1403 ou 1405 é sincronizado de tal modo que as partes de braçadeira fiquem sempre alinha- das, de acordo com um círculo. Na posição de aperto, representada, por e- xemplo, na figura 4A, as duas ramificações 1408 associadas a um macaco são sensivelmente perpendiculares à haste 1407 do macaco.

Quando os macacos hidráulicos 1401, 1403 e 1407 são afrouxa- dos, suas hastes 1407 voltam radialmente para o interior do mastro 1, de maneira síncrona, de modo que as duas ramificações de ligação 1408 asso- ciadas a cada macaco são levadas para o interior do mastro simultaneamen- te, o que provoca um deslocamento radial das partes de braçadeira adjacen- tes (1402/1404, 1404/1406 ou 1406/1402) em direção ao eixo do mastro até que a braçadeira 1400 chegue em posição desaperto (figura 3B, 3D e 4B). Na posição de desaperto, representada, por exemplo, na figura 4B, as duas ramificações 1408 associadas a um macaco formam entre elas um ângulo, tal que as bordas das duas partes de braçadeira adjacentes ligadas às rami- ficações sejam aproximadas uma da outra.

Com referência à figura 4B, uma travessa 1409 pode ser previs- ta na extremidade livre da haste 1407 de cada macaco. Assim, quando a haste 1407 de um macaco, por exemplo, 1401, é impulsionada radialmente para o exterior, a travessa 1409 vem se alojar entre as duas partes de bra- çadeira adjacentes ligadas, 1402 e 1404, na posição de aperto (figura 4A).

A travessa 1409 compensa assim o afastamento entre as partes de braçadeira adjacentes (1402/1404, 1404/1406, ou 1406/1402), o que re- força o bloqueio do mastro.

Cada travessa 1409 de um macaco, por exemplo, 1401, apre- senta uma forma conjugada àquela das bordas livres das duas partes de braçadeira adjacentes, 1402 e 1404. Em particular, a travessa 1409 apre- senta uma forma sensivelmente trapezoidal, enquanto que as bordas das duas partes de braçadeira adjacentes, viradas uma para a outra, são bisetadas.

Um elemento de reforço 1410 pode ser também associado a ca- da macaco 1401, 1403 ou 1405 para suportá-los. Esse elemento 1410 deli- mita o movimento radial das partes de braçadeira 1402, 1404 ou 1406 entre a posição de aperto e a posição de desaperto. Nos desenhos, cada elemen- to de reforço 1410 compreende uma parede transversal 1411 ajustada a montante da haste 1407 do macaco associado, por exemplo, 1401 e esten- dendo-se perpendicularmente ao eixo do macaco, assim como duas paredes laterais 1412. Cada parede lateral 1412 é ligada, por um lado, à parede transversal 1411.

Assim, o elemento de reforço 1410 envolve a extremidade da haste 1407 do macaco e a zona de junção entre as duas partes de braçadei- ra adjacentes 1402 e 1404, sendo solidário à parte fixa do macaco 1401.

As paredes laterais 1412 do elemento de reforço apresentam, cada uma, uma ranhura de orientação sensivelmente radial 1413, enquanto que a haste 1407 do macaco 1401 sustenta uma barra de deslizamento 1414 perpendicular ao eixo do macaco. A barra de deslizamento 1414 é con- formada, de modo que as suas duas extremidades deslizam simultaneamen- te nas ranhuras de orientação 1413 das duas paredes laterais 1412, durante o movimento radial da braçadeira de aperto. As paredes laterais 1412 for- mam, em particular, um ângulo obtuso com a parede transversal 1411 do elemento de reforço. Assim, em posição de aperto, a barra de deslizamento 1414 vem sensivelmente em escora contra a face interna da braçadeira de aperto, enquanto que, em posição de desaperto, a barra de deslizamento 1414 vem sensivelmente se escorar contra o fundo da ranhuras 1413. O e- Iemento de reforço 1410 permite assim não somente delimitar o movimento radial da braçadeira, mas também reforçar o dispositivo de bloqueio e orien- tar o movimento radial da braçadeira 1400.

As bordas de extremidade das paredes laterais 1412 que são ligadas à braçadeira de aperto apresentam, além disso, um recorte 1415, adaptado para o deslocamento radial das partes de braçadeira adjacentes respectivamente.

Conforme representado mais detalhadamente nas figuras 3A- 3D, 4A (?) e 4B, o suporte de braçadeira 142 comporta, além disso, um pra- to de suporte 1420 fixado na extremidade de ligação da parte inferior 6 do mastro e um conjunto de elementos de suporte 1422 ajustados sobre o con- torno do prato de suporte para ligar a braçadeira de aperto 1400 à parte infe- rior 6 do mastro, autorizando o deslocamento radial da braçadeira 1400.

Cada elemento de suporte 1422 tem uma forma sensivelmente de U, as ramificações do U estendendo-se radialmente na direção oposta ao eixo do mastro. Os elementos de suporte 1422 são, mais precisamente, con- formados, de maneira a permitirem o deslocamento radial da braçadeira de aperto 1400. Assim, a braçadeira de aperto 1400 vem deslizar entre as rami- ficações da forma em U durante seu movimento radial.

Na forma de realização representada nos desenhos, o dispositi- vo de bloqueio 14 comporta três macacos hidráulicos 1401, 1403 e 1405 colocados sensivelmente a 120 0C um do outro, e ligados a uma base de suporte 1424 comum, formando ressalto a partir do prato de suporte 1420 e estendendo-se no eixo do mastro. Naturalmente, a invenção não está Iimita- da a essa forma de realização com três macacos.

O sistema de controle pode ser comandado a distância em fun- ção das condições externas e das necessidades de produção.

Em particular, o sistema de controle da invenção é adaptado pa- ra colocar a eólica em posição de segurança, por exemplo, em caso de ven- to forte, em posição auxiliar, caso a operação de colocação em posição de segurança não seja possível, ou ainda em posição de produção.

Um exemplo de processo de colocação em posição de seguran- ça vai a seguir ser descrito, com referência à figura 5 conjuntamente com a figura 8. Na figura 8, o dispositivo de rotação principal 200 é suportado por uma parte de suporte 2650, de acordo com a segunda forma de realização da invenção.

A eólica está inicialmente em posição ereta, conforme represen- tado na figura 8A.

Na etapa 501, o sistema de controle aciona uma parada automá- tica da eólica por cobertura das pás da nacele.

Na etapa 502, o sistema de controle aciona uma parada comple- ta do rotor em posição específica.

Na etapa 503, o rotor é bloqueado manual ou automaticamente em posição.

Na etapa 504, o sistema de controle orienta automaticamente a nacele em posição de descida.

Na etapa 505, a nacele é bloqueada manualmente em posição.

Na etapa 506, o sistema de controle aciona os dispositivos de bloqueio 14 para desbloquear as articulações 56 e 67.

Na etapa 507, o sistema de controle aciona os dispositivos de rotação 200 e 202 para lançar e controlar a descida da eólica ao solo. As figuras 8A a 8C ilustram as posições intermediárias nas quais passam a eó- lica para se dobrar.

Na etapa 508, o sistema de controle age sobre os dispositivos de rotação 200 e 202 para bloquear as articulações 56 e 67 da eólica em posição final completamente dobrada.

Em complemento, a eólica pode ser assegurada manualmente (cabos de ligação pás, nacele e articulação).

O processo de colocação em posição de segurança termina por uma colocação fora de tensão dos sistemas elétricos, e uma colocação da eólica fora da rede.

Um processo de colocação em posição auxiliar pode também ser previsto, caso a operação de colocação em segurança não seja possível, por exemplo, caso o vento já seja superior a um valor limite de 15 m/s ou caso os geradores auxiliares estejam fora de serviço. O processo de coloca- ção em posição auxiliar pode, por exemplo, comportar as etapas descritas abaixo, com referência à figura 6.

Na etapa 601, o sistema de controle aciona uma parada automá- tica da máquina por uma cobertura das pás, enquanto que o rotor é deixado livre em rotação.

Na etapa 602, o sistema de controle orienta automaticamente a nacele sob o vento ("downwind'), enquanto que a máquina é deixada livre em rotação.

Na etapa 603, o sistema de controle aciona uma cobertura das pás para a posição da nacele sob o vento.

Na etapa 604, o sistema de controle coloca os sistemas elétricos fora de circuito e a eólica fora de rede.

Um exemplo de processo de colocação em posição de produção vai a seguir ser descrito com referência à figura 7 conjuntamente com a figu- ra 8D. A colocação em posição de produção só será possível, se o vento for inferior a um valor pré-definido, por exemplo, de 15 m/s.

Na etapa inicial, a eólica é totalmente dobrada conforme repre- sentado na figura 8D.

Na etapa 701, o sistema de controle aciona uma colocação sob tensão dos sistemas elétricos, e uma colocação sobre a rede da eólica.

Na etapa 702, as proteções das partes do mastro expostas são desmontadas.

Na etapa 703, os elementos de segurança da eólica no solo são desmontados (cabos de ligação das pás, nacele e articulação).

Na etapa 704, o sistema de controle age sobre os dispositivos de rotação 200 e 202, para desbloquear as articulações 56 e 67 da eólica que está em posição completamente dobrada.

Na etapa 705, o sistema de controle aciona os dispositivos de rotação 200 e 202 para lançar e controlar a subida da eólica.

A eólica passa, então, da posição dobrada, representada na fi- gura 8D para uma posição ereta conforme representado na figura 8A, pas- sando pelas posições intermediárias ilustradas nas figuras 8C e 8B.

Na etapa 706, o sistema de controle aciona os dispositivos de bloqueio 14 para bloquear as articulações 56 e 67 da eólica em posição ereta.

Na etapa 707, a nacele é desbloqueada manual ou automatica- mente em posição.

Na etapa 708, o sistema de controle aciona orienta automatica- mente a nacele em posição segundo a direção do vento.

Na etapa 709, o rotor é desbloqueado manual ou automatica- mente em posição, depois o freio hidráulico do rotor é afrouxado.

Enfim, na etapa 710, a eólica é lançada automaticamente em produção.

O sistema de controle da invenção é autônomo em energia, em serviço, mesmo em caso de perda de rede.

Ele permite, portanto, um acionamento com toda a segurança para os técnicos e para os equipamentos, aí compreendidos em caso de perda de alimentação elétrica ou de problemas hidráulicos ou mecânicos.

A invenção propõe também dispositivos de rotação principal e auxiliar 200 e 202 comandados por macacos.

O dispositivo de rotação principal 200 é previsto para coordenar a rotação entre a parte inferior 6 e a parte superior 5, que se estendem sen- sivelmente de modo horizontal uma sobre a outra, na posição dobrada da eólica, enquanto que o dispositivo de rotação auxiliar 202 é previsto para coordenar a rotação entre a parte inferior do mastro 6 e a parte de base fixa 7.

Foi, então, feita referência às figuras 9 e 10 que são respectiva- mente uma vista lateral e uma vista frontal do mastro 1, de acordo com a primeira forma de realização da invenção.

O dispositivo de rotação principal 200, representado em traços cheios, é ajustado no nível da articulação alta 56 no exterior do mastro, na dianteira da eólica. O dispositivo de rotação principal 200 apresenta maca- cos hidráulicos 26 fixados no mastro no nível da articulação 56. Na primeira forma de realização, os macacos 26 são fixados em elementos de suporte 265 ajustados na dianteira do mastro, no nível da articulação 56. A descrição vai inicialmente ser feita com referência a essa primeira forma de realização.

O dispositivo de rotação auxiliar 202, representado em pontilha- dos, é ajustado no nível da articulação baixa 67 no interior do mastro, sobre a parede interna dianteira da eólica.

O dispositivo de rotação principal 200 e o dispositivo de rotação auxiliar 202 podem ser comandados em sincronismo.

Mais precisamente, o dispositivo de rotação principal 200 é ajus- tado no exterior do mastro para controlar a dobra da parte superior 5 em re- lação à parte inferior 6, por meio de um conjunto de bielas articuladas 24, comandadas por macacos hidráulicos. O dispositivo de rotação auxiliar 202 é ajustado no interior do mastro para controlar a dobra da parte inferior 6 em relação à parte de base 7, por meio de um macaco hidráulico interno.

O dispositivo de rotação principal 200 vai a seguir ser descrito com referência à figura 11.

O dispositivo de rotação principal 200 compreende um conjunto de bielas 24, compreendendo duas bielas 240 e 242 articuladas em torno de um eixo horizontal, assim como um conjunto de macacos paralelos 26, cons- tituído no caso de dois macacos 260 e 262, para comandar o movimento das bielas. O eixo dos macacos é perpendicular ao eixo de articulação d4 das bielas 24.

As bielas 240 e 242 são simétricas entre elas em relação a um plano que passa pelo eixo do mastro e perpendicular ao plano das pás da nacele 3. Os macacos 260 e 262 apresentam a mesma simetria.

Os dois macacos 260 e 262 se estendem no plano transversal do mastro, no exterior do mastro, e de ambos os lados de seu eixo. Cada macaco 260 ou 262 apresenta uma haste 261 apta a se deslocar no eixo do macaco para a frente da eólica quando o macaco é comprimido.

Os macacos 260 e 262 são fixados através dos elementos de suporte de macacos 265. Em particular, um elemento de suporte 265 é pre- visto para suportar cada macaco 260 ou 262. Esses elementos de suporte 265 são vantajosamente fixados de cada lado do mastro sobre a parte supe- rior 5.

Os macacos 26 são ligados às bielas 24 no nível de sua articu- lação do 24F. As duas bielas 24 são, por outro lado, ligadas entre si, no nível de suas extremidades superiores 24B, por intermédio de uma peça de liga- ção 21 sensivelmente tubular que é fixada nas paredes do mastro 1, no exte- rior deste. A peça de ligação 21 é perpendicular aos dois macacos e se es- tende no plano da seção do mastro. As bielas são mais especificamente li- gadas à haste dos macacos 260 e 262.

Na segunda forma de realização, representada nas figuras 15 a 17, os macacos 26 são ligados a uma parte de suporte 2650 do mastro pre- vista entre a parte superior 5 e a parte inferior 6. Os macacos atravessam assim a parte de suporte 2650 para se ligarem às bielas 24. Os macacos 26 são ligados às bielas 24, por intermédio de uma peça de ligação 210 sensi- velmente tubular que define o eixo de articulação d4 das bielas. A peça de ligação 210 é perpendicular aos dois macacos e se estende ao plano da se- ção do mastro. A peça de ligação é ligada à haste dos macacos 260 e 262. Nessa forma de realização, não é prevista peça de ligação adicional entre as duas extremidades superiores 24B das bielas. No decorrer da dobra do mas- tro 1, a parte de suporte 2650 continua sensivelmente vertical.

As bielas estão representadas mais detalhadamente na figura 21. Cada biela 240 ou 242 é constituída de dois tubos 24A articulados entre si em um ponto de articulação 24F. As extremidades superiores 24B das bielas 240 ou 242 são ligadas à parte superior 5 de cada lado do mastro, conforme uma ligação pivô, enquanto que as extremidades inferiores 24C são ligadas à parte inferior 6 de cada lado do mastro, conforme uma ligação pivô. Por outro lado, os pontos de articulação 24F de cada biela 240 ou 242 são ligados seja diretamente aos macacos 26, na primeira forma de realiza- ção da invenção, seja a uma das extremidades da peça de ligação 210, também segundo uma ligação pivô, na segunda forma de realização da in- venção. Os dois tubos 24A de cada biela 240 ou 242 são adaptados para girarem um em direção ao outro em fase de dobra, e de maneira a se afastar em fase de correção da eólica. A rotação de duas bielas é sincronizada e no mesmo sentido.

As figuras 12 e 18 mostram a posição dos macacos 260 e 262, quando a eólica está em posição ereta, nas duas formas de realização da invenção. Nessa posição, a haste 261 de cada macaco não está saída. Os dois macacos são comandados em sincronismo de modo que, quando são comprimidos, suas hastes respectivas 26 empurram as bie- las para a frente e provocam sua dobra. Essa dobra sincronizada das duas bielas 240 e 242 leva progressivamente a parte inferior 6 e a parte superior 5 do mastro uma em direção à outra, conforme representado na figura 13, de acordo com a primeira forma de realização da invenção, e na figura 19, de acordo com a segunda forma de realização da invenção. Esse movimento é, além disso, sincronizado com a rotação no nível de articulação 67 que é feita em sentido inverso, de maneira a levar um mastro em posição dobrada sen- sivelmente horizontal, conforme representado na figura 14, de acordo com a primeira forma de realização da invenção, e na figura 20, de acordo com a segunda forma de realização da invenção.

A seqüência da descrição será feita com referência à primeira forma de realização, a título de exemplo não limitativo.

O dispositivo de rotação auxiliar 202 vai a seguir ser descrito com referência à figura 11.

O dispositivo de rotação auxiliar comporta um macaco de articu- lação 25 ajustado no interior do mastro, sobre a parede interna dianteira des- te. Ele é ligado, por um lado, à parte de base 7 do mastro em oposição à articulação 67 e, por outro lado, à parede interna da parte inferior 6 do mas- tro. O macaco 25 comporta uma haste 250 móvel em translação no eixo do macaco. O macaco 25 é fixado por essa haste 250 na parte de base 7, con- forme representado nas figuras 13 e 14. Um macaco 25 pode ser, em parti- cular, um macaco de duplo efeito, cujo curso é controlado por uma pressão de cada lado do macaco.

Quando o dispositivo de rotação auxiliar 202 é acionado para dobrar um mastro, o macaco 25 é comprimido, o que empurra a haste 250 no exterior do macaco. O comprimento do macaco aumenta, então, progres- sivamente, de maneira a controlar um ângulo de abertura entre a parte de base 7 e a parte inferior 6. Esse movimento é sincronizado com aquele dos macacos 260 e 262 do dispositivo de rotação principal 200, o que permite dobrar o mastro em posição sensivelmente horizontal. Quando o dispositivo de rotação auxiliar 202 é acionado para corrigir um mastro, a haste 250 é levada ao interior do macaco. O compri- mento do macaco diminui, portanto, progressivamente, de maneira a contro- lar a diminuição do ângulo entre a parte de base 7 e a parte inferior 6. Esse movimento é ainda sincronizado com aquele dos macacos 260 e 262 do dis- positivo de rotação principal 200 para corrigir um mastro.

O movimento dos três macacos dos dispositivos de rotação 200 e 202 é comandado em convenção de deslocamento com rampa de acelera- ção progressiva para seguir a lei de movimento de desdobramento e de do- bra da eólica.

O sistema de controle da invenção permite bloquear ou desblo- quear o mastro em posição ereta, e dobrar o mastro em posição sensivel- mente horizontal de maneira autônoma, mesmo por ventos consideráveis, sem riscos para a segurança dos técnicos.

A invenção é particularmente adaptada para mastros de altura e de peso considerável.

Ela permite, além disso, dobrar ou tornar erétil o mastro em um tempo relativamente curto, o que é particularmente útil, em caso de alerta ciclônico.

Por outro lado, o dispositivo de bloqueio interno da invenção as- segura um bloqueio eficaz do mastro, sem aumentar o volume da eólica. Ele é notadamente compatível com a implantação do dispositivo de rotação prin- cipal 200.

Certos elementos descritos no âmbito da presente invenção po- dem ter um interesse particular, quando são considerados separadamente. É o caso notadamente do dispositivo de rotação principal 200, ou ainda do dis- positivo de rotação auxiliar 202.

A invenção não está limitada às formas de realização descritas acima. Em particular, ela não está limitada à forma do mastro representado nos desenhos a título de exemplo não limitativo. Outras formas de mastros articulados são possíveis, por exemplo, um mastro que tem a forma geral de um tronco de pirâmide com a base quadrada. Por outro lado, o dispositivo de bloqueio 14 da invenção pode ser disposto sobre um mastro articulado que apresenta menos de quatro partes. Além disso, a invenção também não está limitada a um dispositivo de bloqueio 14 munido de três macacos e de três partes de braçadeira de aper- to. Outras disposições de macacos e de partes de braçadeira são possíveis.

O mastro pode também comportar mais de três articulações, as partes sendo dispostas em zigue-zague no decorrer da dobra. Nessa varian- te, o mastro pode apresentar vários dispositivos de rotação principais 200 para coordenar a rotação entre duas partes que se dobram uma sobre a ou- tra em posição horizontal. Elementos de suporte de macacos 262 são, en- tão, previstos entre essas duas partes.

A invenção foi descrita com referência a um dispositivo de rota- ção principal 200 equipado com dois macacos 260 e 262. Todavia, ela se aplica também a um dispositivo de rotação principal 200 equipado com um ou mais de dois macacos 26.

Mais geralmente, a invenção foi descrita com referência a meios de acionamento de tipo macaco para comandar os dispositivos rotação 200 e 202, e o dispositivo de bloqueio 14. Todavia, todos os tipos de meios de acionamento adaptados podem ser utilizados para comandar esses dispositivos.

Claims (21)

1. Eólica compreendendo um mastro (1) articulado, de maneira a assumir uma posição ereta acima de uma fundação ancorada no solo e uma posição dobrada próxima do solo, o mastro sendo composto de partes (5, 6, 7) sensivelmente retilíneas, articuladas entre si, de maneira a girarem para levarem o mastro na posição ereta ou na posição dobrada, a eólica, com- preendendo, além disso, um dispositivo de bloqueio, ajustado em pelo me- nos uma das articulações (56, 67) entre duas dessas partes para bloquear o mastro na posição ereta, caracterizada pelo fato de o dispositivo de bloqueio (14) compreender: - uma braçadeira de aperto (1400) móvel radialmente, ajustada na extremidade de uma das duas partes (6) dessa articulação (56) no interior do mastro; e - meios de acionamento (1401, 1403, 1405) aptos a deslocarem a braçadeira de aperto (1400) radialmente, de maneira a realizar uma liga- ção estreita de tipo macho/fêmea entre as duas partes (5, 6 ) da articulação.

2. Eólica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a braçadeira de aperto ser constituída de partes de braçadeira mó- veis radialmente (1402, 1404, 1406).

3. Eólica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de os meios de acionamento compreenderem macacos (1401, 1403, 1405) aptos a comandarem o deslocamento radial de duas partes de braça- deira adjacentes.

4. Eólica, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de os macacos (1401, 1403, 1405) dos meios de acionamento serem macacos hidráulicos.

5. Eólica, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de os macacos hidráulicos (1401, 1403, 1405) operarem sensivelmente na direção radial.

6. Eólica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de os macacos hidráulicos (1401, 1403, 1405) se estenderem sensivel- mente de modo radial, a partir do eixo do mastro, e pelo fato de cada maca- co (1401) compreender uma haste (1407) móvel no eixo do macaco, a haste sendo ligada às duas partes de braçadeira adjacentes (1402, 1404) associa- das ao macaco.

7. Eólica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de cada uma das duas partes de braçadeiras adjacentes (1402, 1404) ser ligada à haste (1407) do macaco associado (1401), por intermédio de uma ramificação de ligação respectiva (1408), segundo uma ligação pivô, o ponto de rotação sobre a haste das duas ramificações de ligação (1408) sendo comum.

8. Eólica, de acordo com uma das reivindicações 6 e 7, caracte- rizada pelo fato de o dispositivo de bloqueio compreender, além disso, uma travessa (1409) fixada na extremidade da haste (1407) de cada macaco (1401) e pelo fato de essa travessa ser adaptada para vir se alojar entre as duas partes de braçadeira adjacentes ligadas ao macaco (1401), quando o mastro é bloqueado.

9. Eólica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de a travessa ter uma forma sensivelmente trapezoidal e pelo fato de as bordas livres das duas partes de braçadeira adjacentes, voltadas uma para a outra, serem bisetadas, de maneira a alojar a travessa entre elas, quando mastro é bloqueado.

10. Eólica, de acordo com uma das reivindicações 4 a 9, carac- terizada pelo fato de o dispositivo de bloqueio compreender três macacos hidráulicos colocados sensivelmente a 120 0C um do outro, ligados a uma base de suporte comum (1424) colocada no centro do mastro.

11. Eólica, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de compreender, além disso, pelo menos um disposi- tivo de rotação principal (200) apto a coordenar a rotação entre uma parte inferior (6) e uma parte superior (5), a parte superior e a parte inferior esten- dendo-se sensivelmente de modo horizontal uma sobre a outra, na posição dobrada da eólica.

12. Eólica, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o dispositivo de rotação principal (200) ser comandado pelo conjunto de macacos hidráulicos paralelos (260, 262) estendendo-se no plano trans- versal do mastro.

13. Eólica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o mastro comportar elementos de suporte de macacos (265, 2650) ajustados no nível da articulação entre a parte superior e a parte inferior, para suportar esses macacos.

14. Eólica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de os macacos do dispositivo de rotação principal (200) compreende- rem, cada um, uma haste (261) apta a se deslocar no eixo do macaco para a frente da eólica, quando o macaco é comprimido.

15. Eólica, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de o dispositivo de rotação principal compreender duas bielas (240, 242) articuladas segundo um eixo horizontal perpendicular ao eixo dos macacos, as extremidades (24B, 24C) de cada biela sendo fixadas, por um lado, sobre a parte superior (5) e, por outro, sobre a parte inferior (7) de cada lado do mastro.

16. Eólica, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de as bielas (24) serem articuladas sobre uma peça de ligação (21) e pelo fato de a haste (261) de cada macaco ser ligada a essa peça de ligação (21).

17. Eólica, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de as extremidades superiores das bielas (24) serem ligadas entre si por uma peça de ligação (210) fixada na parede interna do mastro, e pelo fato de a haste (261) de cada macaco ser ligada a uma das articulações (24F) das bielas (24).

18. Eólica, de acordo com uma das reivindicações 11 a 17, ca- racterizada pelo fato de o mastro compreender uma parte de base (7) fixa e orientada sensivelmente de modo vertical na extremidade da eólica, a parte de base (7) sendo articulada sobre a parte inferior (6) do mastro, e pelo fato de compreender um dispositivo de rotação auxiliar (202) apto a coordenar a rotação entre a parte inferior do mastro (6) e a parte de base (7).

19. Eólica, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de o dispositivo de rotação auxiliar (202) compreender um macaco hi- dráulico (25) ajustado no interior do mastro, o macaco sendo ligado, por um lado, à parte de base (7) e, por outro, à parede interna da parte inferior do mastro (6), na frente do mastro.

20. Eólica, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de o macaco (25) compreender uma haste (261) móvel no eixo do ma- caco, e pelo fato de o macaco ser ligado à parte de base (7) no nível da ex- tremidade livre da haste (251).

21. Eólica, de acordo com uma das reivindicações 17 a 20, ca- racterizada pelo fato de o dispositivo de rotação principal (200) e o dispositi- vo de rotação auxiliar (202) operarem em sincronismo.