ES2644241T3

ES2644241T3 - Palas de turbina eólica eficientes, estructuras de pala de turbina eólica, y sistemas y métodos asociados de fabricación, de montaje y de utilización

Info

Publication number: ES2644241T3
Application number: ES09831246.5T
Authority: ES
Inventors: Myles L. Baker; Cory P. Arendt; Bernard G. Madrid; Sheldon Vilhauer
Original assignee: Vestas Wind Systems AS
Current assignee: Vestas Wind Systems AS
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: DK3276162T3; WO2010065928A1; EP2358998B1; US20120082547A1; US8500408B2; EP3276162A2; US8506258B2; DK2358998T3; AU2009322104A1; US8475133B2; US8500409B2; US20120082555A1; EP3276162B1; EP3276162A3; US20120082557A1; CA2745652C; CN102308083B; US20120082554A1; BRPI0922749B1; US8480370B2

Description

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DESCRIPCION

Palas de turbina eolica eficientes, estructuras de pala de turbina eolica, y sistemas y metodos asociados de fabricacion, de montaje y de utilizacion

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica la prioridad respecto a las siguientes Solicitudes de Patente Provisional de Estados Unidos, cada una de las cuales se incorpora en el presente documento en su totalidad por referencia: 61/120.338, presentada el 5 de diciembre de 2008; 61/220.187, presentada el 24 de junio de 2009; y 61/271.179, presentada el 17 de julio de 2009.

Campo tecnico

La presente divulgacion se dirige en general a palas de turbina eolica eficientes y a estructuras de pala de turbina eolica, que incluyen palas de turbina eolica de peso ligero, segmentadas y/o modulares en otra forma, y a sistemas y metodos asociados de fabricacion, de montaje y de utilizacion.

Antecedentes

Segun se convierten los combustibles fosiles en mas escasos y mas caros de extraer y procesar, los productores de energfa y usuarios estan cada vez mas interesados en otras formas de energfa. Una de dichas formas de energfa que ha visto recientemente un resurgir es la energfa eolica. La energfa eolica se recoge tipicamente colocando una multitud de turbinas eolicas en areas geograficas que tienden a experimentar vientos estables, moderados. Las modernas turbinas eolicas incluyen tipicamente un generador electrico conectado a una o mas palas de turbina accionadas por el viento, que giran alrededor de un eje vertical o un eje horizontal.

En general, las palas de turbina eolica mas grandes (por ejemplo, mas largas) producen energfa mas eficientemente que las palas mas cortas. En consecuencia, hay un deseo de que la industria de palas de turbina eolica fabrique palas tan largas como sea posible. Sin embargo, las palas largas crean varios desatios. Por ejemplo, las palas largas son pesadas y por lo tanto tienen una cantidad de inercia significativa, que puede reducir la eficiencia con la que las palas producen energfa, particularmente en condiciones de viento flojo. Ademas, las palas largas son diticiles de fabricar y en muchos casos son tambien diticiles de transportar. En consecuencia, continua existiendo una necesidad de palas de turbina eolica grandes, eficientes, de peso ligero, y de metodos adecuados para el transporte y montaje de dichas palas.

El documento WO2006/002621 describe una pala de turbina eolica modular en la que los extremos de segmentos de pala tienen una forma dentada. El documento WO2004/078461 describe una conexion entre componentes compuestos con propiedades no compatibles. El documento US2006/127222 describe una pala de turbina eolica modular en la que los segmentos de pala se juntan de forma adhesiva.

De acuerdo con la presente invencion se proporciona una pala de turbina eolica, que comprende: una superficie aerodinamica externa que tiene un eje en el sentido de la envergadura que se extiende longitudinalmente, un eje en el sentido de la cuerda que se extiende transversal al eje en el sentido de la envergadura, y un eje del grosor que se extiende a traves tanto de los ejes en el sentido de la cuerda como en el sentido de la envergadura; y una pluralidad de largueros que se extienden longitudinalmente proporcionando soporte interno para la superficie aerodinamica, en la que al menos uno de los largueros incluye un laminado de material compuesto pre-curado, incluyendo el laminado de material compuesto pre-curado: una pluralidad de capas de compuesto pre-curadas apiladas, incluyendo cada una de las capas de compuesto pre-curadas una pultrusion de compuesto pre-curado; y una pluralidad de capas adhesivas interpuestas entre capas de compuesto pre-curadas adyacentes.

Las caractensticas preferidas de la invencion se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de un sistema de turbina eolica que tiene palas configuradas de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 2A es una vista parcialmente esquematica, de alzado lateral de una pala de turbina eolica que tiene una estructura de reticula/no-en-reticula Itibrida de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 2B es una ilustracion ampliada de una parte de la pala de turbina eolica mostrada en la Figura 2A.

Las Figuras 2C-2F son ilustraciones en seccion transversal esquematica de partes de pala de turbina eolica que tienen estructuras de reticula de acuerdo con varias realizaciones de la divulgacion.

La Figura 3 es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de una parte de una pala de turbina eolica que tiene tres largueros que forman parte de una estructura de reticula de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

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La Figura 4 es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de una parte de una pala de turbina eolica que tiene una estructura interna no de reticula de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 5A es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica, de una parte interna de una pala de turbina eolica que tiene elementos de fijacion de reticula configurados de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

Las Figuras 5B-5C son ilustraciones isometricas ampliadas de un elemento de fijacion de reticula configurado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

Las Figuras 5D-5F ilustran varias vistas de una parte interna de una pala de turbina eolica que tiene una estructura de reticula sujeta al menos en parte con elementos de fijacion de reticula configurados de acuerdo con realizaciones de la divulgacion.

La Figura 6A es una vista parcialmente esquematica, de alzado lateral de un larguero que tiene multiples partes, cada una con capas que terminan en posiciones escalonadas para formar una tinea de union no monotonamente variable.

La Figura 6B es una ilustracion de una realizacion de la estructura mostrada en la Figura 6A con abrazaderas colocadas para impedir o limitar el deslaminado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 6c es una ilustracion ampliada de una parte del larguero mostrado en la Figura 6B.

Las Figuras 6D-6G son ilustraciones parcialmente esquematicas de largueros que tienen juntas configuradas de acuerdo con realizaciones adicionales de la divulgacion.

La Figura 7A es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de un larguero que tiene capas que se abren en abanico en una zona de fijacion al buje de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 7B es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de un larguero conectado a placas de transicion con forma de abanico en una zona de fijacion al buje de acuerdo con otra realizacion de la divulgacion. La Figura 8A es una vista parcialmente esquematica, en alzado lateral de un submontaje de estructura de pala de turbina eolica configurado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion, y la Figura 8B es una vista ampliada, parcialmente esquematica del extremo de una cuaderna del subconjunto de la Figura 8A.

Las Figuras 9A-9C son vistas parcialmente esquematicas e isometricas no a escala de partes del larguero interior, media y exterior configuradas de acuerdo con realizaciones de la invencion.

Las Figuras 9D y 9E incluyen vistas parcialmente esquematicas, de alzado lateral seccionadas de partes del larguero interior y medio de las Figuras 9A y 9B, respectivamente, y la Figura 9F es una vista parcialmente esquematica, en alzado lateral de una junta entre partes extremas adyacentes de la parte de larguero interior y la parte del larguero media de las Figuras 9A y 9B, configurado de acuerdo con varias realizaciones de la divulgacion.

Las Figuras 10A y 10C-10E son series de vistas parcialmente esquematicas, en alzado lateral de una parte de un subconjunto de pala que ilustra varias etapas en un metodo de fabricacion de un larguero de pala de acuerdo con una realizacion de la divulgacion, y la Figura 10B es una vista del extremo ampliado de una parte de una cuaderna representativa que ilustra otra etapa en el metodo de fabricacion de la pala.

Las Figuras 11A-11C son una vista isometrica ampliada de una parte de una estructura de pala de turbina eolica, una vista del extremo de una cuaderna representativa, y una vista isometrica de la estructura de pala de turbina eolica, respectivamente, que ilustran varios aspectos de un larguero fabricado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 12A es una vista isometrica de un aparato de compresion configurado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion, y la Figura 12B es una vista isometrica parcialmente despiezada del aparato de compresion de la Figura 12A.

Las Figuras 13A y 13B son vistas isometricas ampliadas de partes extremas en oposicion de una primera herramienta del aparato de compresion de las Figuras 12A y 12B.

La Figura 14A es una vista isometrica de una segunda parte de la herramienta del aparato de compresion de las Figuras 12A y 12B, y la Figura 14B es una vista isometrica parcialmente despiezada de la segunda parte de la herramienta de la Figura 14A.

La Figura 15 es una vista del extremo ampliada, en seccion transversal de un larguero de pala laminado que se comprime mediante el aparato de compresion de las Figuras 12A y 12B durante un ciclo de curado adhesivo de acuerdo con una realizacion de la divulgacion.

La Figura 16 es una vista isometrica parcialmente esquematica de una herramienta de elaboracion que ilustra varias etapas en un metodo de fabricacion de un larguero de pala de turbina eolica de acuerdo con otra realizacion de la divulgacion.

Descripcion detallada

La presente divulgacion se dirige en general a palas de turbina eolica eficientes, largueros de pala de turbina eolica y otras estructuras, y sistemas y metodos asociados de fabricacion, montaje y utilizacion. Diversos detalles que describen estructuras y/o procesos que son bien conocidos y frecuentemente asociados con palas de turbina eolica no se exponen en la siguiente descripcion para evitar confundir innecesariamente la descripcion de las diversas realizaciones de la divulgacion. Mas aun, aunque la siguiente divulgacion expone varias realizaciones, diversas otras realizaciones pueden tener diferentes configuraciones o diferentes componentes que aquellos descritos en esa seccion. En particular, otras realizaciones pueden tener elementos adicionales o pueden carecer de uno o mas de los elementos descritos a continuacion con referencia a las Figuras 1-16. En las Figuras 1-16, muchos de los elementos no se dibujan a escala por razones de claridad y/o ilustracion.

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La Figura 1 es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de un sistema global 100 que incluye una turbina eolica 103 que tiene palas 110 configuradas de acuerdo con una realizacion de la divulgacion. La turbina eolica 103 incluye una torre 101 (una parte de la cual se muestra en la Figura 1), una carcasa o gondola 102 soportada en la parte superior de la torre 101, y un generador 104 colocado dentro de la carcasa 102. El generador 104 se conecta a un arbol o huso que tiene un buje 105 que se proyecta en el exterior de la carcasa 102. Cada una de las palas 110 incluye una parte de fijacion al buje 112 en la que las palas 110 se conectan al buje 105, y una punta 121 posicionada radialmente o longitudinalmente hacia el exterior del buje 105. En una realizacion mostrada en la Figura 1, la turbina eolica 103 incluye tres palas conectadas a un arbol orientado horizontalmente. En consecuencia, cada pala 110 se somete a cargas dclicamente variables cuando gira entre las posiciones de las 12:00, 3:00, 6:00 y 9:00, debido a que el efecto de la gravedad es diferente en cada posicion. En otras realizaciones, la turbina eolica 103 puede incluir otro numero de palas conectadas al arbol orientado horizontalmente, o la turbina eolica 103 puede tener un arbol con una orientacion vertical u otra. En cualquiera de estas realizaciones, las palas 110 pueden tener estructuras configuradas de acuerdo con las disposiciones descritas con detalle adicional a continuacion con referencia a las Figuras 2A-16.

La Figura 2A es una ilustracion parcialmente esquematica, parcialmente cortada de una de las palas 110 mostrada en la Figura 1. La pala 110 se extiende hacia el exterior en una direccion radial o longitudinal desde una zona interior 113 que incluye la parte de fijacion al buje 112, hasta una zona exterior 114 que incluye la punta 121. La parte de fijacion al buje 112 puede incluir uno o mas elementos de fijacion al buje, por ejemplo, un anillo con un cticulo de pernos, uno o mas cojinetes, fijaciones, y/u otros elementos. La estructura interna de la pala 110 puede ser diferente en la zona interior 113 que en la zona exterior 114. Por ejemplo, la zona interior 113 puede incluir una estructura de reticula 140 formada a partir de una pluralidad de vigas o largueros 170 que se extienden longitudinal o radialmente, cuadernas extendidas en el sentido de la cuerda 142, y elementos de reticula 143 conectados entre los largueros 170 y las cuadernas 142. La estructura de reticula 140 puede rodearse por un revestimiento 115 (la mayor parte del cual se ha retirado en la Figura 2A) que presenta al viento una superficie lisa, aerodinamica durante el funcionamiento. La zona exterior 114 puede incluir una estructura no de reticula, que se describira con detalle adicional a continuacion con referencia a la Figura 4. Tal como se usa en el presente documento, la expresion “estructura de reticula” se refiere en general a una estructura de soporte de carga que incluye elementos en general rectos y finos que forman formas o unidades cerradas (por ejemplo, unidades triangulares). La expresion “estructura no de reticula” se refiere en general a una estructura de soporte de carga que tiene una disposicion que no se basa en, o no se basa principalmente en, elementos rectos finos que forman unidades con forma cerrada para su resistencia. Dichas estructuras pueden incluir, por ejemplo, estructuras monocasco y semi-monocasco. En consecuencia, el revestimiento 115 de la zona interior 113 es generalmente no para soporte de carga, y el revestimiento 115 en la zona exterior 114 es de soporte de carga.

En un aspecto particular de una realizacion mostrada en la Figura 2A, la pala 110 incluye tres segmentos 116, mostrados como un primer segmento 116a, un segundo segmento 116b y un tercer segmento 116c. El primer y segundo segmentos 116a, 116b pueden tener cada uno la estructura de reticula 140 descrita anteriormente, y el tercer segmento 116c puede tener una estructura no de reticula. En consecuencia, la pala 110 puede tener una estructura de reticula para las dos terceras partes interiores de su envergadura, y una estructura no de reticula para el tercio exterior. En otras realizaciones, estos valores pueden ser diferentes, dependiendo, por ejemplo, del tamano, forma y/u otras caracteristicas de la pala 110. Por ejemplo, en una realizacion, la estructura de reticula 140 se extiende hacia el exterior sobre una mayor parte de la envergadura o longitud de la pala 110, pero en una cantidad menor que o mayor de dos tercios de la longitud. Los elementos 116 pueden fabricarse individualmente y conectarse a continuacion entre sf en una instalacion de fabricacion, o en un lugar de la instalacion del usuario final. Por ejemplo, los segmentos 116 pueden dimensionarse cada uno para encajar en un contenedor de 16,15 m (53 pies) u otro adecuadamente dimensionado para envfo. En otras realizaciones, uno o mas de los elementos (por ejemplo, el primer segmento 116a y el segundo segmento 116b) pueden construirse totalmente en el lugar de instalacion.

En mas realizaciones adicionales, la pala 110 puede incluir otro numero de segmentos 116 (por ejemplo, dos o mas segmentos). En cualquiera de estas realizaciones, los segmentos individuales 116 pueden incluir cuadernas 142, elementos de reticula 143, y partes de largueros 170 que se extienden en la longitud del segmento 116. Los segmentos 116 pueden unirse entre sf mediante la union de partes de largueros adyacentes, por ejemplo, tal como se explica posteriormente con referencia a las Figuras 6A-6C y 8A-16. Por ejemplo, el primer segmento 116a puede incluir uno o mas primeros segmentos de larguero que se unen a segundos segmentos de larguero correspondientes del segundo segmento 116b. Los largueros unidos resultantes pueden extenderse a lo largo de ejes continuos longitudinales generalmente lisos. En cualquiera de estas realizaciones, el revestimiento 115 puede disponerse sobre la estructura de reticula 140 con o sin la formacion de una junta en la interfaz entre segmentos adyacentes 116. Por ejemplo, las partes del larguero pueden unirse en una localizacion entre dos cuadernas contiguas 142, y puede disponerse un panel relativamente pequeno de revestimiento 115 sobre la junta de largueros y las dos cuadernas contiguas 142. Las cuadernas contiguas 142 pueden espaciarse aproximadamente un metro en una realizacion, y con otros valores en otras realizaciones. Pueden disponerse paneles mayores del revestimiento 115 en el interior y exterior del pequeno panel. En otra realizacion, el revestimiento 115 puede no tener juntas en el sentido de la envergadura y puede disponerse como un elemento continuo. En cualquiera de estas realizaciones, el revestimiento 115 puede fijarse (por ejemplo, unirse de forma adhesiva o unirse por ultrasonidos) a las cuadernas 142 solamente, o a las cuadernas 142 y los largueros 170. En cualquiera de estas realizaciones, la estructura de

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reticula 140 puede servir como estructura primaria para soportar las cargas cortantes y de flexion en la pala 110.

La Figura 2B es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de una parte de la pala 110 mostrada en la Figura 2A, tomada en una localizacion en la que la estructura interna de la pala 110 es una estructura de reticula 140. En consecuencia, la estructura de reticula 140 puede incluir multiples largueros 170 (se muestran cuatro en la Figura 2B) fijados a las cuadernas espaciadas 142. Los elementos de reticula 143 pueden conectarse entre largueros contiguos 170, por ejemplo, usando las tecnicas descritas posteriormente con referencia a las Figuras 5A- 5F.

Las Figuras 2C-2F son ilustraciones esquematicas, en seccion transversal de la pala 110 que tiene disposiciones de reticula configuradas de acuerdo con una variedad de realizaciones. La Figura 2C ilustra una pala 110 que tiene cuatro largueros 170 colocados en una disposicion generalmente rectangular. La Figura 2D ilustra una pala 110 que tiene seis largueros 170, que incluyen cuatro largueros 170 colocados en una disposicion generalmente rectangular, y dos largueros adicionales 170, uno posicionado avanzado respecto a la disposicion generalmente rectangular, y uno posicionado retrasado respecto a la disposicion generalmente rectangular. La Figura 2E ilustra una pala 110 que tiene cuatro largueros 170 colocados en una disposicion con forma en general de rombo, y la Figura 2F ilustra una pala 110 que tiene tres largueros 170 colocados en una disposicion triangular. En otras realizaciones, la pala 110 puede incluir largueros 170 que tienen otras disposiciones.

La Figura 3 es una ilustracion isometrica de una parte interna de una pala 110 que tiene una estructura de reticula 140 que incluye una disposicion triangular de largueros 170, en general similar a la mostrada en la Figura 2F. La pala 110 se extiende en una direccion radial longitudinal, o en el sentido de la envergadura a lo largo de un eje de envergadura S, y se extiende de delante a atras a lo largo del eje C en el sentido de la cuerda transversal. En consecuencia, la pala 110 puede tener una zona del borde de ataque delantero 117 con un borde de ataque 117a y una zona del borde de salida posterior 118 con un borde de salida 118a. El grosor de la pala 110 puede medirse en relacion con un eje de grosor T transversal tanto al eje en el sentido de la envergadura S como al eje en el sentido de la cuerda C.

En una realizacion particular mostrada en la Figura 3, la pala 110 puede incluir tres largueros 170, incluyendo un primer larguero 170a y un segundo larguero 170b, ambos colocados en una zona del borde de ataque 117 y/o hacia el borde de ataque 117a y espaciados entre sf a lo largo del eje de grosor T. La pala 110 puede incluir adicionalmente un tercer larguero 170c posicionado en la zona del borde de salida 118 y/o hacia el borde de salida 118a y espaciado respecto a tanto el primer larguero 170a como al segundo larguero 170b a lo largo del eje en el sentido de la cuerda C. Cada uno de los largueros 170a-170c se fija a una pluralidad de cuadernas 142 (una de las cuales es visible en la Figura 3) que a su vez estan espaciadas entre sf a lo largo del eje en el sentido de envergadura S. Cada uno de los largueros 170a-c puede tener una seccion transversal generalmente rectangular. Los largueros delanteros 170a-170 pueden tener una dimension en el sentido de la cuerda mayor que una dimension en el sentido del grosor, y el larguero posterior 170c puede tener una dimension de grosor mayor que una dimension en el sentido de la cuerda. El tercer larguero 170c puede extenderse sobre una mayor parte de la dimension del grosor de la pala 110 y en una realizacion particular, puede extenderse sobre la totalidad o casi la totalidad de la dimension del grosor. Por ejemplo, el tercer larguero 170c puede tener una dimension en la direccion del grosor que es aproximadamente la misma que la dimension de la cuaderna 142 en la direccion del grosor.

Una caracteristica de la disposicion mostrada en la Figura 3 es que puede incluir un unico larguero (el tercer larguero 170c) en la zona del borde de salida 118. Por ejemplo, la estructura de reticula 140 puede incluir solo tres largueros extendidos longitudinalmente 170 en cualquier localizacion longitudinal dada, con solamente uno de los largueros 170 en la zona del borde de salida 118. Esta disposicion puede permitir que el tercer larguero 170c se posicione a una distancia en el sentido de la cuerda mas separado del primer y segundo larguero 170a, 170b que algunas disposiciones que incluyen cuatro largueros (por ejemplo, la disposicion mostrada en las Figuras 2B-2C). Mediante el espaciado del tercer larguero 170c adicionalmente separado del primer y segundo largueros 170a, 170b, se mejora la posibilidad de la estructura de reticula 140 para manejar grandes cargas en la direccion en el sentido de la cuerda C. Esto puede ser particularmente importante para palas de turbina eolica montadas en un arbol horizontal debido a que dichas palas estan sometidas a cargas de gravedad significativas en el sentido de la cuerda C cuando las palas estan en las posiciones de las 3:00 y 9:00 descritas anteriormente con referencia a la Figura 1. En consecuencia, se espera que esta disposicion pueda ser mas ligera y/o mas adecuada para soportar cargas significativas en la direccion de la cuerda C que en algunas otras disposiciones que tienen cuatro largueros. Al mismo tiempo, se espera que esta disposicion sea mas simple, mas ligera y/o menos costosa que disposiciones que incluyen mas de cuatro largueros, por ejemplo, la disposicion descrita anteriormente con referencia a la Figura 2D.

Los componentes estructurales internos descritos anteriormente pueden fabricarse a partir de materiales compuestos y/o no compuestos adecuados. Por ejemplo, los largueros 170 pueden formarse a partir de un laminado de capas en las que cada una incluye fibras de vidrio unidireccional, fibras de carbono, y/u otras fibras en una matriz de resinas termoestables y/o termoplasticas adecuadas. Las fibras pueden orientarse en general paralelas al eje en el sentido de la envergadura S sobre la mayor parte de la longitud de la pala 110, y pueden tener otras orientaciones en localizaciones espedficas, como se describe adicionalmente a continuacion con referencia a las Figuras 6A-7A. Los largueros de compuesto se fabrican mediante pultrusion. Los elementos de reticula 143 pueden formarse de

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aluminio (por ejemplo aluminio 2024-T6) u otro metal adecuado, compuesto, u otro material. Las cuadernas 142 pueden formarse a partir de un compuesto de fibra de vidrio y espuma o madera de balsa, por ejemplo, un nucleo de madera de balsa emparedado entre placas de fibra de vidrio. En otras realizaciones, las cuadernas 142 pueden formarse a partir solamente de fibra de vidrio, sin un nucleo de espuma o madera de balsa, o las cuadernas 142 pueden formarse con otras tecnicas y/o componentes. Por ejemplo, las cuadernas 142 pueden tener una construccion corrugada o de resaltes. Las cuadernas 142 pueden formarse a partir de un unico panel, o dos paneles separados, sin una estructura de nucleo entre los dos paneles. Las cuadernas 142 pueden fabricarse tambien de metal; a partir de materiales compuestos tales como fibra de vidrio, fibras de carbono, y/u otras fibras en una matriz de resinas termoestables y/o termoplasticas; y/o a partir de materiales plasticos (sin reforzar) (por ejemplo, resina sin fibras). Por ejemplo, las cuadernas de compuesto pueden fabricarse mediante laminado humedo, infusion, pre- impregnado, rociado de fibra troceada, moldeado a presion, formacion en vado, y/u otras tecnicas adecuadas de produccion en masa.

La Figura 4 es una ilustracion parcialmente esquematica de una parte de la pala de turbina eolica 110 localizada en la zona exterior 114 descrita anteriormente con referencia a la Figura 2A. En esta realizacion, la estructura interna de la pala de turbina eolica 110 en la zona exterior 114 no es una estructura de reticula. Por ejemplo la estructura puede incluir en su lugar una malla 119 relativamente delgada orientada en general paralela al eje de grosor T y que se extiende a lo largo del eje en el sentido de la envergadura S. La malla 119 puede conectarse a o formarse de modo integral con bordes 120 que se extienden en la direccion en el sentido de la cuerda C. Los largueros extendidos en el sentido de la envergadura 470a, 470b se fijan a cada uno de los bordes 120 y se conectan a su vez al revestimiento 115, una parte del cual se muestra en la Figura 4A. En una realizacion, la estructura puede incluir cuadernas espaciadas 142 situadas en la zona del borde de salida 118. En otras realizaciones, esas cuadernas 142 pueden extenderse asimismo en la zona del borde de ataque 117. El revestimiento 115 puede formarse a partir de un emparedado de fibra de vidrio-madera de balsa-fibra de vidrio, o un emparedado de fibra de vidrio-espuma-fibra de vidrio. En otras realizaciones, el revestimiento 115 puede formarse a partir de materiales compuestos fabricados mediante laminacion humeda, infusion, pre-impregnado, rociado de fibras troceadas, moldeado a presion, formacion en vado y/u otras tecnicas de produccion en masa. El revestimiento 115 puede tener la misma construccion tanto en la zona exterior 114 mostrada en la Figura 4, como en la zona interior 113 mostrada en la Figura 3. Las cuadernas 142 pueden tener una construccion similar. La malla 119 y los rebordes 120 pueden formarse a partir de fibra de vidrio, por ejemplo, fibra de vidrio unidireccional. En otras realizaciones, cualquiera de los componentes anteriores puede formarse a partir de otros materiales adecuados. Los largueros 470a, 470b localizados en la zona exterior 114 pueden unirse a largueros correspondientes en la zona interior 113 (Figura 2A) usando una variedad de tecnicas que incluyen, pero sin limitarse a, las descritas a continuacion con referencia a las Figuras 6A-6C y 8A-16. En cualquiera de estas realizaciones, los largueros 470a, 470b localizados en la zona exterior 114 pueden extenderse a lo largo de los mismos ejes longitudinales continuos, generalmente lisos como largueros contrarios en la zona interior 113 para transferir eficientemente cargas desde la zona exterior 114 a la zona interior 113.

Una caractenstica de la disposicion descrita anteriormente con referencia a las Figuras 2A-4 es que la pala 110 puede incluir tanto estructuras internas de reticula como no de reticula. Una ventaja de esta disposicion es que puede ser mas eficiente estructuralmente que un diseno que incluya o bien solo una estructura de reticula o solo una estructura no de reticula. Por ejemplo, la estructura de reticula puede usarse en la zona interior 113 (por ejemplo, cerca del buje) en donde las cargas de flexion son mas altas de lo que son en la zona de punta 111, y en donde la pala 110 es relativamente gruesa. En la zona exterior 114, la estructura no de reticula puede ser mas facil de integrar en esta parte relativamente delgada de la pala 110. La estructura no de reticula en esta zona tambien se espera que sea mas estructuralmente eficiente que una estructura de reticula, que tiende a perder eficiencia cuando se hace grande la relacion de aspecto de las formas cerradas formadas por los elementos de reticula.

La Figura 5A es una ilustracion parcialmente esquematica e isometrica de una parte de una estructura de reticula representativa 140 configurada de acuerdo con una realizacion particular de la divulgacion. En esta realizacion, la estructura de reticula 140 incluye tres largueros 170, identificados como un primer larguero 170a, un segundo larguero 170b y un tercer larguero 170c. En otras realizaciones, la estructura de reticula 140 puede tener otros numeros y/o disposiciones de los largueros 170. En cualquiera de estas realizaciones, la estructura de reticula 140 puede incluir elementos de reticula 143 y cuadernas 142, ademas de los largueros 170. Los elementos de fijacion de la reticula 150 pueden conectar los elementos de reticula 143 a los largueros 170. Por ejemplo, los elementos de reticula 143 pueden incluir una primera caractenstica de fijacion 151a (por ejemplo un primer orificio de montaje) que esta alineado con una segunda caractenstica de fijacion 151b (por ejemplo, un segundo orificio de montaje correspondiente) soportado por el elemento de fijacion de reticula 150. Cuando las dos caractensticas de fijacion 151a, 151b incluyen orificios correspondientes, pueden conectarse a traves de un elemento de fijacion adicional 157, por ejemplo un remache o una fijacion roscada. En otras realizaciones, las caractensticas de fijacion 151a, 151b pueden conectarse directamente entre sf, por ejemplo, si una caractenstica incluye una punta en expansion y la otra incluye un orificio correspondiente.

La Figura 5B ilustra una parte representativa de la estructura de reticula 140 descrita anteriormente con referencia a la Figura 5A. Como se muestra en la Figura 5B, un elemento de fijacion de reticula representativa 150 se posiciona a lo largo del segundo larguero 170b de modo que reciba y se una a multiples elementos de reticula 143. Cada uno de los elementos de reticula 143 puede incluir una ranura 145 que recibe una parte de fijacion de reticula 154 con forma

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de reborde del elemento de fijacion de reticula 150. En esta realizacion, las caracteristicas de fijacion 151a, 151b incluyen orificios correspondientes 158a, 158b que se conectan con los elementos de fijacion 157 descritos anteriormente con referencia a la Figura 5A.

La Figura 5C es una ilustracion isometrica ampliada de uno de los elementos de fijacion de reticula 150 mostrado en las Figuras 5A-5B. En esta realizacion, el elemento de fijacion de reticula 150 incluye una parte de fijacion de larguero 152 (por ejemplo, que tiene un canal 153 en el que se posiciona el larguero 170 correspondiente), y una o mas partes de fijacion de reticula 154 (dos se muestran en la Figura 5B). Las partes de fijacion de reticula 154 pueden tener una forma plana, de tipo reborde en la que se posicionan las segundas caractensticas de fijacion 151b (por ejemplo, los orificios de montaje 158b). En una realizacion particular mostrada en la Figura 5B, el elemento de fijacion de reticula 150 se forma a partir de dos componentes o piezas complementarias: un primer componente o pieza 156a y un segundo componente o pieza 156b. La primera pieza 156a incluye dos primeras partes de reborde 155a, y la segunda pieza 156b incluye dos segundas partes de reborde 155b. Cuando las dos piezas 156a, 156b se colocan juntas, las primeras partes de reborde 155a coinciden con las segundas partes de reborde 155b correspondientes para formar dos pares de rebordes, cada uno de los cuales forma una de las partes de fijacion de reticula 154. En consecuencia, cada primera parte de reborde 155a puede estar en contacto de superficie a superficie con la segunda parte de reborde correspondiente. La primera y segunda partes 155a, 155b pueden tener orificios de montaje alineados configurados para recibir un fijador correspondiente. Las dos piezas 156a, 156b tambien forman el canal 153. En un aspecto particular de esta realizacion, la primera pieza 156a y la segunda pieza 156b se dimensionan de modo que, cuando se colocan juntas, el canal resultante 153 es ligeramente mas pequeno que la seccion transversal del larguero alrededor del que se coloca. En consecuencia, cuando las dos piezas 156a, 156b se fuerzan a aproximarse entre sf, el elemento de fijacion de reticula 150 puede fijarse alrededor del larguero correspondiente, asegurando asf el elemento de fijacion de reticula 150 en su posicion. Por ejemplo, cuando la segunda caracteristica de fijacion 151b incluye orificios de montaje, el fabricante puede pasar un fijador 157 a traves del orificio de montaje tanto para fijar el elemento de fijacion de reticula 150 al elemento de reticula correspondiente 143 (Figura 5A), y tambien fijar tambien el elemento de fijacion de reticula 150 alrededor del larguero correspondiente 170 (Figura 5A).

En otras realizaciones, los elementos de fijacion de reticula 150 pueden formarse usando otras tecnicas. Por ejemplo, los elementos de fijacion de reticula 150 pueden extrudirse, moldearse, fundirse o mecanizarse. En cualquiera de estas realizaciones, el elemento de fijacion de reticula 150 puede formarse a partir de un material ligero, por ejemplo un metal tal como aluminio o acero, o un compuesto adecuado. En otras realizaciones, los elementos de fijacion de reticula 150 pueden formarse a partir de otros materiales que facilmente se adaptan a las caractensticas de fijacion 151b. Los elementos de fijacion de reticula 150 pueden asegurarse a los largueros correspondientes usando la tecnica de fijacion descrita anteriormente, y/u otras tecnicas, incluyendo, pero sin limitarse a, union adhesiva o curado en conjunto.

Los elementos de fijacion de reticula 150 pueden tener otras formas y/o configuraciones en otras realizaciones. Por ejemplo, la parte de fijacion del larguero 152 no necesita extenderse alrededor de toda la circunferencia del larguero correspondiente 170, sino extenderse en su lugar solamente alrededor de una parte del larguero 170. En algunas realizaciones en las que una junta adhesiva entre el elemento de fijacion de reticula 150 y el larguero 170 proporciona resistencia suficiente, el elemento de fijacion de reticula 150 puede tener solamente una superficie de contacto relativamente pequena con el larguero 170. El elemento de fijacion de reticula puede incluir otros numeros de partes de fijacion de reticula 154, por ejemplo, solo una parte de fijacion de reticula 154, o mas de dos partes de fijacion de reticula 154.

En mas realizaciones adicionales, los elementos de fijacion de reticula 150 pueden formarse a partir de otros materiales. Por ejemplo, los elementos de fijacion de reticula 150 pueden formarse a partir de un material compuesto. En un ejemplo particular, el elemento de fijacion de reticula 150 se forma mediante hebras de envoltura (por ejemplo, laminas de hebras) alrededor del larguero 170, y solapando los extremos de las hebras (o laminas) para formar uno o mas rebordes. Las hebras se fijan al larguero 170 con un adhesivo, o a traves de un proceso de curado conjunto. El elemento de reticula correspondiente 143 fijado al elemento de fijacion de reticula 150 puede tener una ranura 145 que recibe el reborde y se asegura al reborde con un adhesivo.

Una caracteristica de una realizacion del elemento de fijacion de reticula 150 descrito anteriormente con referencia a las Figuras 5A-5C es que no requiere orificios en el larguero 170 para proporcionar una fijacion entre el larguero 170 y los elementos de reticula 143 correspondientes. En su lugar, el elemento de fijacion de reticula 150 puede fijarse o asegurarse de otra forma al larguero 170 y los orificios pueden localizarse en el elemento de fijacion de reticula 150 en lugar de en el larguero 170. Esta disposicion puede ser particularmente beneficiosa cuando el larguero 170 incluye materiales compuestos, dado que es tipicamente mas diticil formar orificios de montaje en dichos materiales, y/o dichos orificios puede ser mas probable que inicien fracturas de propagacion y/o creen concentraciones de tensiones en el larguero 170.

Las Figuras 5D-5F ilustran otras vistas de la estructura de reticula 140 descrita anteriormente con referencia a la Figura 5A. La Figura 5D es una vista lateral de una parte de la estructura de reticula 140, que ilustra una cuaderna representativa 142. La cuaderna 142 incluye un alma 146 y un reborde 147 que se extiende alrededor del alma 146.

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El alma 146 puede incluir uno o mas recortes 148 (se muestran tres en la Figura 5D) que alojan los largueros 170a- 170c correspondientes. En una realizacion particular mostrada en la Figura 5D, el recorte 148 que aloja el tercer larguero 170c puede extenderse totalmente a traves del grosor de la cuaderna 142. Como resultado, una parte del borde de salida 141 de la cuaderna 142 es discontinua respecto al resto del alma 146 de la cuaderna 142. En consecuencia, el reborde 147 de la cuaderna 142 puede asegurar la parte del borde de salida 141 de la cuaderna 142 al resto de la cuaderna 142.

La Figura 5E es una vista de la estructura de reticula 140 desde una posicion por delante y por encima de la zona del borde de ataque 117 y la Figura 5F es una vista de la estructura de reticula 140 desde una posicion por encima de la zona del borde de salida 118. Como se muestra en ambas Figuras 5E y 5F, los elementos de reticula pueden incluir primeros elementos de reticula 143a y segundos elementos de reticula 143b. Los primeros elementos de reticula 143a pueden posicionarse adyacentes al alma 146 de una cuaderna correspondiente 142, y pueden unirse al alma 146, en particular, a traves de una tecnica de union adhesiva u otra. En consecuencia, los primeros elementos de reticula 143a en combinacion con los elementos de fijacion de reticula 150 pueden asegurar las cuadernas 142 a los largueros 170a-170c. Los segundos elementos de reticula 143b pueden extenderse transversalmente (por ejemplo, diagonalmente) entre cuadernas contiguas 142 y/o largueros 170 para incrementar la resistencia y rigidez global de la estructura de reticula 140.

La Figura 6A es una vista parcialmente esquematica, de alzado lateral de una junta entre dos partes 171 de un larguero 170. Las dos partes pueden incluir una primera parte 171a y una segunda parte 171b, y la junta puede formarse a lo largo de una tinea de union 176 que varia no monotonamente (por ejemplo, en zigzag). Dicha tinea de union 176 se espera que produzca una union mas fuerte entre la primera y segunda partes 171a, 171b que una tinea de union recta o diagonal. La primera y segunda partes 171a, 171b pueden formar cada una parte de un segmento contiguo diferente del larguero global 170, como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 2A. Por ejemplo, la primera parte 171a puede ser parte del primer segmento 116a mostrado en la Figura 2A, y la segunda parte 171b puede ser parte del segundo segmento 116b.

La primera parte 171a puede incluir multiples primeras capas apiladas, laminadas 172a y la segunda parte 171b puede incluir multiples segundas capas apiladas, laminadas 172b. En una realizacion particular, las capas 172a, 172b pueden formarse a partir de un material de fibra unidireccional (por ejemplo, fibra de vidrio o una fibra de carbono) y una resina correspondiente. Cada una de las capas 172a, 172b puede formarse a partir de una unica lamina o multiples laminas (por ejemplo, seis laminas). Las capas 172a, 172b pueden ser capas de pre- impregnacion, disposiciones manuales, e incluir pultrusiones, o pueden formarse usando otras tecnicas, por ejemplo, tecnicas de moldeo por transferencia asistida por vado. Las primeras capas 172a terminan en primeras terminaciones 173a, y las segundas capas 172b terminan en segundas terminaciones 173b. Las terminaciones contiguas 173a, 173b localizadas en diferentes posiciones a lo largo del eje de grosor T pueden escalonarse relativamente entre sf para crear la tinea de union 176 en zigzag. Esta disposicion produce proyecciones 174 y rebajes correspondientes 175 dentro de los que encajan las proyecciones 174. En un aspecto particular de esta realizacion, cada capa tiene una terminacion que se escalona con relacion a su contigua, excepto en donde la tinea de union 176 cambia de direccion. En dichos puntos, pueden finalizarse dos capas adyacentes en la misma localizacion y unirse entre sf, para impedir que una simple capa quede sometida a niveles de tension crecientes.

Durante un proceso de fabricacion representativo, cada una de las primeras capas 172a se apilan, unen y curan, como lo hacen cada una de las segundas capas 172b, mientras las dos partes 171a, 171b se posicionan separadas entre sti Las capas 172, 172b se precortan antes de apilarlas de modo que cuando se apilan, forman los rebajes 175 y proyecciones 174. Despues de que se hayan curado las dos partes 171a, 171b, los rebajes 175 y/o proyecciones 174 pueden recubrirse y/o rellenarse con un adhesivo. Las dos partes 171a, 171b se llevan a aproximarse entre sf de modo que las proyecciones 174 de cada parte son recibidas en rebajes correspondientes 175 de la otra. La zona de junta puede entonces unirse y curarse.

La Figura 6B es una ilustracion de un larguero 170 que tiene una tinea de union 176 similar en general a la descrita anteriormente con referencia a la Figura 6A. Como tambien se muestra en la Figura 6B, el larguero 170 puede incluir una o mas abrazaderas o tiras 177 que se posicionan en o cerca de la tinea de union 176. Las abrazaderas 177 pueden posicionarse para impedir o detener el deslaminado que podna resultar entre cualquiera de las capas en el larguero compuesto 170. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6C, si comienza un deslaminado 178 potencial entre dos capas 172a, la fuerza de compresion proporcionada por la abrazadera 177 puede impedir que el deslaminado 178 se propague adicionalmente en una direccion en el sentido de la envergadura. La abrazadera 177 puede posicionarse donde se espera que el riesgo potencial de deslaminado sea alto, por ejemplo, en o cerca de la terminacion 173 de las capas mas externas 172a, 172b mostradas en la Figura 6B. En otras realizaciones, la funcion proporcionada por las abrazaderas 177 puede proporcionarse por otras estructuras. Por ejemplo, los elementos de fijacion de reticula 150 descritos anteriormente pueden realizar esta funcion, ademas de proporcionar lugares de fijacion para los elementos de la reticula.

Las Figuras 6D-6G son series de vistas parcialmente esquematicas, de alzado lateral de largueros 670a-670d, respectivamente, que ilustran varias juntas que pueden formarse entre partes de largueros adyacentes 671 de acuerdo con otras realizaciones de la divulgacion. Los largueros 670 pueden ser al menos en general similares en

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estructura y funcion al larguero 170 descrito en detalle anteriormente. Por ejemplo, tal como se muestra en la Figura 6D, el larguero 670a puede incluir una primera parte 671a que tenga multiples primeras capas apiladas, laminadas 672a, y una segunda parte 671b que tenga multiples segundas capas apiladas, laminadas 672b. Ademas, la primera parte 671a puede unirse a la segunda parte 671b a lo largo de una lmea de union 676a que es variable no monotonamente (por ejemplo, en zigzag) a lo largo del eje de grosor T. En esta realizacion particular, sin embargo, las primeras capas 672a y las segundas capas 672b tienen primeras terminaciones 673a y segundas terminaciones 673b, respectivamente, que no son paralelas al eje en el sentido de la cuerda C. Es decir, las terminaciones 673 estan biseladas o inclinadas en relacion con el eje en el sentido de la cuerda C. Los biseles pueden tener la misma direccion y extension para cada capa, o estas caractensticas pueden variar de una capa a la siguiente. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6D y 6E en lmeas discontinuas, la capa por debajo de la capa mas superior debe estar biselada en la direccion opuesta a la de la capa mas superior. Los biseles en capas contiguas pueden posicionarse directamente por encima y debajo entre sf, como se muestra en las Figuras 6D y 6E, o los biseles en capas contiguas pueden desplazarse en una direccion en el sentido de la envergadura de modo que no se solapen entre sf.

Con referencia a continuacion a la Figura 6E, el larguero 670b puede ser al menos en general similar en estructura y funcion al larguero 670a descrito en detalle anteriormente. Por ejemplo, el larguero 670b puede incluir una primera parte 671c que tenga multiples primeras capas apiladas, laminadas 672a y una segunda parte 671d que tenga multiples segundas capas apiladas, laminadas 672b. En esta realizacion particular, sin embargo, las primeras capas 672a tienen primeras terminaciones 673c que forman una proyeccion 674a, y las segundas capas 672b tienen segundas terminaciones 673d que forman un rebaje 675a. La proyeccion 674a se recibe en el rebaje 675a para formar una lmea de union 676b que es variable no monotonamente a lo largo tanto del eje del grosor T como del eje en el sentido de la cuerda C.

Con referencia a continuacion a la Figura 6F, el larguero 670c es al menos en general similar en estructura y funcion al larguero 670a descrito en detalle anteriormente. En esta realizacion particular, sin embargo, las primeras capas 672a incluyen primeras terminaciones 673e, y las segundas capas 672b incluyen segundas terminaciones 673f, que forman alternadamente proyecciones 674b y rebajes 675b a lo largo del eje en el sentido de la cuerda C. Esto da como resultado una lmea de union 676c que es variable no monotonamente a lo largo del eje en el sentido de la cuerda C pero no a lo largo del eje de grosor T.

Con referencia a continuacion a la Figura 6G, en esta realizacion particular las primeras capas 672a incluyen primeras terminaciones 673g, y las segundas capas 672b incluyen terminaciones 673h, que forman alternadamente proyecciones 674c y rebajes 675c a lo largo del eje en el sentido de la cuerda C y alternadamente proyecciones 674d y rebajes 675d a lo largo del eje del grosor T. Como la explicacion precedente ilustra, hay una amplia variedad de lmeas de borde que vanan no monotonamente, escalonadas, en zigzag, solapadas y/u otras que pueden usarse para unir eficiente y fuertemente partes del larguero juntas de acuerdo con la presente divulgacion. En consecuencia, la presente divulgacion no esta limitada a lmeas de union que tengan cualquier configuracion particular.

Una caractenstica de realizaciones descritas anteriormente con referencia a las Figuras 6A-6G es que pueden incluir partes del larguero conectadas entre sf a lo largo de una lmea de union que tenga una forma en zigzag, o vane en otra forma de un modo no monotono. Una ventaja esperada de esta disposicion es que la lmea de union sera mas fuerte que una lmea de union vertical simple o en diagonal. Ademas, se espera que la formacion de la lmea de union pueda simplificarse debido a que no requiere el uso de un numero significativo de elementos de fijacion adicionales, y puede emplear en su lugar una tecnica de union en general similar a la tecnica usada para unir las capas individuales de las dos partes. Aun mas, la union entre las partes del larguero puede formarse sin calentamiento, o solo con calentamiento local, lo que evita la necesidad de calentar toda la pala. Las caractensticas anteriores pueden a su vez simplificar la facilidad con la que un fabricante y/o instalador forma una gran pala de turbina eolica que esta inicialmente en multiples segmentos (por ejemplo, los segmentos 116 descritos anteriormente con referencia a la Figura 2A), que se unen a continuacion entre sf, por ejemplo, en un lugar de instalacion. Los detalles adicionales de tecnicas de fabricacion adecuadas se describen a continuacion con referencia a las Figuras 8A-16.

En otras realizaciones, el larguero 170 puede incluir otras configuraciones y/o materiales. Por ejemplo, pueden formarse laminas seleccionadas a partir de metal o fibra de carbono en lugar de fibra de vidrio. Todas las laminas no necesitan tener el mismo grosor. En consecuencia, las dimensiones y materiales seleccionados para cada lamina pueden seleccionarse para producir una resistencia, rigidez, resistencia a la fatiga y coste deseados.

La Figura 7A es una ilustracion parcialmente esquematica de una parte de fijacion al buje 112 configurada de acuerdo con una realizacion de la divulgacion. Por razones de ilustracion, la Figura 7A ilustra solamente la parte de fijacion al buje 112, y en particular, la transicion entre los largueros 170 que se extienden longitudinalmente y un elemento de fijacion al buje, por ejemplo, un anillo de fijacion al buje 180 que se extiende circunferencialmente. El anillo 180 puede incluir una estructura no de compuesto, por ejemplo, un elemento metalico, y puede tener una direccion en el sentido de la envergadura relativamente corta tal como se muestra en la Figura 7A, o una dimension en el sentido de la envergadura mas larga en otras realizaciones. El anillo 180 o la parte de fijacion al buje 112 puede ser circunferencialmente continuo, o formarse a partir de multiples secciones dispuestas circunferencialmente.

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Por ejemplo, la parte de fijacion al buje 112 puede incluir una seccion circunferencial para cada larguero 170, conectandose cada seccion a un anillo continuo 180. Los elementos de fijacion al buje que pueden incluirse en la zona de fijacion al buje 112 no se muestran en la Figura 7A. La parte de fijacion al buje 112 puede incluir una transicion a cuatro largueros 170 (tal como se muestra en la Figura 7A) o a otro numero de largueros 170 (por ejemplo, tres largueros 170, tal como se muestra en la Figura 3).

Cada uno de los largueros 170 puede incluir un compuesto laminado de capas 172, y cada una de las capas 172 puede incluir a su vez multiples laminas. Por ejemplo, en una realizacion particular, cada uno de los largueros 170 puede incluir un laminado de quince capas 172, teniendo cada una un total de seis laminas, para un total de noventa laminas. Cada una de las laminas puede tener fibras que se orientan unidireccionalmente, por ejemplo, en alineacion con el eje del larguero S. En consecuencia, dichas fibras tienen una desviacion de 0° respecto al eje del larguero S. Las capas 172 pueden apilarse una sobre otra, cada una con fibras orientadas a 0° en relacion con el eje del larguero S, y pueden cortarse de modo que tengan la forma mostrada en la Figura 7A. El numero de laminas orientadas a 0° con relacion al eje de larguero S puede reducirse en una direccion que se extiende hacia el anillo 180. Por ejemplo, el numero de dichas laminas puede reducirse desde noventa en el lado derecho de la Figura 7A (en la que los largueros 170 tienen una forma de seccion transversal en general fija, rectangular) a veinte en el anillo 180 en el lado izquierdo de la Figura 7A (en donde la estructura tiene una forma mas delgada, en arco). Pueden terminarse setenta capas 172 eliminadas en una forma escalonada de modo que el grosor global de la estructura se reduzca globalmente de derecha a izquierda.

Cuando las capas 172 de orientacion a 0° se disminuyen, el fabricante puede anadir capas que esten orientadas en otros angulos en relacion con el eje del larguero S. Por ejemplo, el fabricante puede anadir capas que tengan fibras orientadas a +45° y -45° con relacion al eje del larguero S. En una realizacion particular, pueden anadirse veinte a treinta de dichas laminas, de modo que el numero total de laminas en el anillo 180 este entre cuarenta y cincuenta, en comparacion con noventa laminas en el lado derecho de la Figura 7A. Al anadir las laminas orientadas a +45°/- 45° a la estructura de la parte de fijacion al buje 112, la carga transportada por los largueros 170 puede dispersarse en una direccion circunferencial y distribuirse de una forma mas uniforme en el anillo 180. Para mejorar adicionalmente este efecto, la trayectoria de la carga puede “dirigirse” proporcionando un numero diferente de laminas a +45° en comparacion con laminas a -45°. Esta disposicion puede en consecuencia reducir o eliminar la probabilidad de que tornillos individuales que pasen a traves de orificios de tornillos 182 en el anillo 180 experimenten cargas significativamente mas altas que otros tornillos localizados en posiciones circunferencialmente diferentes. Como resultado, esta disposicion se espera que no solo proporcione una suave transicion desde la seccion transversal con forma aerodinamica de la pala 110 a la forma de seccion transversal circular en la parte de fijacion al buje 112, sino tambien se espera que distribuya mas uniformemente las cargas de lo que lo hacen las estructuras existentes.

La Figura 7B es otra ilustracion de una parte de fijacion al buje 112 en la que el larguero 170 incluye capas 172 de fibras que se extienden unidireccionalmente, alineadas con el eje del larguero S. En esta realizacion, las capas individuales 172 terminan en terminaciones 173. Uno o mas elementos de terminacion 179 (por ejemplo, placas), cada una teniendo una forma curvada, de tipo abanico, pueden ensamblarse a tope contra el larguero 170, y pueden incluir rebajes que reciban las capas terminadas 172. En una realizacion particular mostrada en la Figura 7B, esta disposicion incluye tres elementos de transicion 179, dos de los cuales son visibles en la Figura 7B. Los dos elementos de transicion 179 visibles alojan cada uno multiples capas 172 (por ejemplo, cuatro o mas capas 172). Un hueco 183 entre los dos elementos de transicion 179 recibe un tercer elemento de transicion (no mostrado en la Figura 7B por razones de claridad) que a su vez recibe las capas restantes 172. Cada uno de los elementos de transicion 179 puede fijarse a continuacion al anillo 180, que a su vez se conecta a un cojinete de paso 181. El cojinete de paso 181 se usa para variar el paso de la pala de la turbina eolica 110 durante el uso. Cada uno de los elementos de transicion 179 puede tener una forma de seccion transversal general en arco en la que se conecta al anillo 180, y una forma de seccion transversal generalmente plana, rectangular o rectilmea como su punto mas alejado del anillo 180, en la que se conecta al larguero 170.

En otras realizaciones, la zona de transicion entre el anillo de fijacion al buje 180 u otra caractenstica de fijacion, y el resto de la pala 110 puede tener otras disposiciones. Por ejemplo, la disposicion general de laminas con forma de abanico o laminas en combinacion con elementos de transicion, puede aplicarse a otras estructuras de pala que pueden no incluir los largueros descritos anteriormente. En otro ejemplo, la disposicion de laminas a +45°/-45° descrita anteriormente puede usarse para “dirigir” cargas (por ejemplo, para distribuir mas uniformemente la carga en los orificios de tornillos 182) en las palas 110 que no incluyen los largueros 170, o en palas 110 que incluyen largueros u otras estructuras dispuestas de modo diferente a las que se han descrito anteriormente.

La Figura 8A es una vista parcialmente esquematica, en alzado lateral de un conjunto de fabricacion 801 de la pala de turbina 110 configurado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion, y la Figura 8B es una vista del extremo ampliada tomada lo largo de la lmea 8B-8B de la Figura 8A que ilustra una cuaderna representativa 142 soportada por un poste 802. Con referencia a las Figuras 8A y 8B en asociacion, el conjunto de fabricacion 801 incluye una pluralidad de cuadernas 142 soportadas por postes 802 individuales en las localizaciones en el sentido de la envergadura apropiadas. Como se ha explicado anteriormente, la pala de turbina 110 incluye un segmento interior o primero de pala 116a, un segmento medio o segundo de pala 116b, y un segmento exterior o tercero de pala 116c.

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En la realizacion ilustrada, el segundo larguero 170b (por ejemplo, el larguero inferior o de “presion”) se ha montado sobre las cuadernas 142. El larguero 170b incluye una parte interior o primera de larguero 871a, una parte media o segunda de larguero 871b y una parte exterior o tercera de larguero 871c.

Con referencia a continuacion a la Figura 8B, como se ha explicado anteriormente con referencia a la Figura 5D, las cuadernas 142 incluyen una pluralidad de recortes 148 configurados para recibir elementos de fijacion de la reticula 150. Mas particularmente, en la realizacion ilustrada, la cuaderna representativa 142 incluye un primer recorte 148a configurado para recibir el primer larguero 170a (por ejemplo, el larguero de succion; no mostrado en las Figuras 8A u 8B), un segundo corte 148b configurado para recibir el segundo larguero 170b (por ejemplo, el larguero de presion), y un tercer corte 148c configurado para recibir el tercer larguero 170c (por ejemplo, el larguero posterior; tampoco mostrado en las Figuras 8A u 8B). Como se describe con mayor detalle a continuacion, de acuerdo con la invencion, uno o mas de los largueros 170 se fabrican por laminacion de una pluralidad de capas de compuesto prefabricadas o “pultrusiones” unidas en su posicion sobre el conjunto de fabricacion 801. Los detalles adicionales de estas realizaciones se describen con mayor detalle a continuacion con respecto a las Figuras 9A-16.

Las Figuras 9A-9C son una serie de vistas parcialmente esquematicas, isometricas ampliadas de la parte de larguero interior 871a, la parte de larguero media 871b y la parte de larguero exterior 871c configuradas de acuerdo con realizaciones de la divulgacion. Con referencia primero a la Figura 9A, en la realizacion ilustrada, el larguero 170b puede fabricarse a partir de una pluralidad de capas 972 (identificadas individualmente como las capas 972a-o) que se unen o se laminan en otra forma juntas en el sitio sobre el conjunto de fabricacion 801 (Figura 8A). De acuerdo con la invencion, las capas 972 incluyen materiales compuestos prefabricados, tales como pultrusiones o “tablones” de materiales de compuesto realizados por pultrusion. Como es conocido, la pultrusion de compuestos es un proceso de fabricacion que crea productos de potimero o resina reforzados por fibra que tienen una forma, resistencia y caractensticas de flexibilidad relativamente consistentes. En un proceso de pultrusion tipico, el material de refuerzo (por ejemplo, fibras unidireccionales, sirgas, hileras, cintas, etc. de fibras de vidrio, fibras de aramida, fibras de carbono, fibras de grafito, fibras de kevlar y/u otros materiales) se arrastra a traves de un bano de resina (por ejemplo, un bano de resina termoestable tiquida de resina epoxi, resina de vinilester, resina de poliester, plastico). Se tira a continuacion del elemento humedo fibroso a traves de un troquel de acero calentado, en el que con un control de temperatura preciso se cura la resina y conforma el material en el perfil deseado. Las pultrusiones pueden cortarse entonces a la longitud deseada para su uso. La resistencia, color y otras caractensticas pueden disenarse en el perfil mediante cambios en la mezcla de resina, materiales de refuerzo, perfiles del troquel, y/u otros parametros de fabricacion.

En la realizacion ilustrada, las capas 972 pueden formarse a partir de tablones realizados por pultrusion que tienen secciones transversales generalmente rectangulares. En una realizacion, por ejemplo, las capas 972 pueden tener anchos de seccion transversal desde aproximadamente 5,08 cm (2 pulgadas) a aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas), o desde aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) a aproximadamente 25,4 cm (10 pulgadas), y grosores de seccion transversal de desde aproximadamente 0,254 cm (0,10 pulgadas) a aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas), o aproximadamente 0,635 cm (0,25 pulgadas). En otras realizaciones, las capas 972 pueden tener otras formas y dimensiones. En realizaciones particulares, las capas 972 pueden proporcionarse por parte de Creative Pultrusions, Inc. de 214 Industrial Lane, Alum Bank, PA 15521. En otras realizaciones, las capas 972 pueden componerse de otros tipos de materiales fabricados por pultrusion asf como otros tipos de materiales compuestos incluyendo materiales tanto fabricados como materiales de compuesto dispuestos a mano. En otras realizaciones mas, no parte de la invencion, los metodos de fabricacion de largueros de pala de turbina descritos en el presente documento pueden implementarse usando otros tipos de materiales laminados. Dichos materiales pueden incluir, por ejemplo, madera (por ejemplo, madera de balsa, contrachapado, etc.), metales (por ejemplo, aluminio, titanio, etc.) asf como combinaciones de madera, metales, compuestos, etc.

Con referencia aun a la Figura 9A, la parte de larguero interior 871a incluye una parte del extremo interior 979a y una parte del extremo exterior 979b. Cada una de las partes extremas incluye una disposicion de capas escalonadas 972. Por ejemplo, con referencia a la parte extrema exterior 979b, cada una de las capas 972 incluye una terminacion 973 correspondiente (identificadas individualmente como terminaciones 973a-o) que se escalona en relacion con terminaciones 973 adyacentes para formar proyecciones 974 y rebajes 975 correspondientes. Ademas, en diversas realizaciones, las capas 972 pueden ahusarse hacia las terminaciones 973 en las partes extremas 979. Como se describe con mayor detalle a continuacion, esta disposicion de alternancia de proyecciones 974 y rebajes 975 facilita la union de la primera parte del larguero 871a a la segunda parte de larguero 871b en una junta solapada muy eficiente con una tinea de union en zigzag.

Con referencia a continuacion a la Figura 9B, la segunda parte de larguero 871b esta compuesta tambien de una pluralidad de capas 972 que tienen terminaciones 973 que se escalonan para crear una disposicion alternada de proyecciones 974 y rebajes 975 correspondientes. Como la primera parte de larguero 871a, la segunda parte de larguero 871b incluye una parte extrema interior 979c y una parte extrema exterior 979d. Como se ilustra en la Figura 9B, sin embargo, la segunda parte de larguero 871b se hace mas delgada (es decir, se ahusa en grosor) hacia la parte del extremo superior 979d. En la realizacion ilustrada, esto se lleva a cabo mediante la terminacion sucesiva de las capas exteriores 972 cuando se extienden hacia el exterior desde la parte del extremo interior 979c. Este ahusado gradual de larguero 170b puede realizarse para reducir el peso y/o ajustar la resistencia del larguero

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170b para las cargas estructurales reducidas que tienen lugar hacia la punta de la pala de turbina 110.

Con referencia a continuacion a la Figura 9C, la tercera parte de larguero 871c incluye una parte extrema interior 979c y una parte extrema exterior 979f correspondiente. Como ilustra esta vista, el larguero 170b continua ahusandose hacia la parte extrema exterior 979f mediante la finalizacion de diversas capas 972 cuando se aproximan a la parte extrema 979f.

Las Figuras 9D y 9E incluyen vistas laterales parcialmente esquematicas, ampliadas, que ilustran detalles adicionales de la primera parte de larguero 871a y la segunda parte de larguero 871b configuradas de acuerdo con una realizacion de la divulgacion. Ademas, estas figuras tambien ilustran diversas caracteristicas de las partes extremas de algunas de las capas 972. Como se muestra en la Figura 9D, la parte extrema exterior 979b de la primera parte de larguero 871a incluye una pluralidad de alternancias de proyecciones 974 y rebajes 975 correspondientes formados por las terminaciones 973 escalonadas de las capas 972 respectivas. Como ilustra adicionalmente esta vista, las partes extremas de las capas 972 pueden ahusarse gradualmente hacia la terminacion 973 para facilitar adicionalmente y conformar las proyecciones 974/rebajes 975 en rebajes/proyecciones que transitan gradualmente. Por ejemplo, en la realizacion ilustrada, los ultimos 5,08 a 15,24 cm (2 a 6 pulgadas), o aproximadamente los ultimos 10,16 cm (4 pulgadas) de cada capa 972 pueden tener un ahusado de doble lado (es decir, por ejemplo una capa interior 972) o un ahusado de un lado (si, por ejemplo, una capa exterior 972) hasta una terminacion 973 de desde aproximadamente 0,0 cm a aproximadamente 0,18 cm (0,07 pulgadas), o aproximadamente 0,102 cm (0,04 pulgadas).

Con referencia a continuacion a la Figura 9E, la parte extrema interior 979c de la segunda parte de larguero 871b incluye una pluralidad de proyecciones 974 configuradas para encajar dentro de los rebajes 975 correspondientes de la parte extrema exterior 979b de la primera parte de larguero 871a. De modo similar, la parte extrema interior 979c incluye tambien una pluralidad de rebajes 975 configurados para recibir proyecciones 974 correspondientes de la parte extrema exterior 979b de la primera parte de larguero 871a. Por ejemplo, durante la fabricacion del larguero 170b, la primera proyeccion 974a sobre la parte extrema exterior 979b de la primera parte de larguero 871a se encaja dentro del primer rebaje 975a correspondiente sobre la parte extrema interior 979c de la segunda parte de larguero 871b. Aunque las partes extremas 979 respectivas se encajan juntas en esta forma durante el montaje del larguero 170b sobre el conjunto de fabricacion 801 de la Figura 8A, las partes extremas coincidentes 979 no se juntan realmente en este momento, de modo que las secciones de pala 116 (Figura 8A) pueden separarse despues de la fabricacion y transportarse individualmente al lugar de instalacion.

Como se muestra en la Figura 9F, cuando la parte extrema exterior 979b de la primera parte de larguero 871a se une finalmente a la parte extrema interior 979c de la segunda parte de larguero 871b en el lugar de instalacion, la alternancia de proyecciones 974 y rebajes 975 crean una lmea de union 976 solapada o en zigzag. Como es conocido para los expertos en la materia, esta es una junta estructural muy eficiente, y puede evitar o al menos reducir la necesidad de refuerzo estructural adicional de la junta entre la primera parte de larguero 871a y la segunda parte de larguero 871b.

Las Figuras 10A y 10C-10E son una serie de vistas parcialmente esquematicas de alzado lateral de una parte del conjunto de fabricacion 801 de la Figura 8A, que ilustra varias etapas en un metodo de fabricacion de larguero 170b in situ sobre la estructura de reticula de la pala de turbina 110 de acuerdo con una realizacion de la divulgacion. La Figura 10B es una vista desde el extremo ampliada tomada a lo largo de la lmea 10B-10B de la Figura 10A, que ilustra adicionalmente aspectos de este metodo de fabricacion del larguero. Con referencia primero a las Figuras 10A y 10B juntas, las cuadernas 142 se han asegurado a sus puntales correspondientes 802, y se han instalado una pluralidad de elementos de reticula 143 (al menos temporalmente) entre elementos de fijacion de reticula 150 correspondientes. Cada elemento de fijacion de reticula 150 de la realizacion ilustrada incluye una primera pieza 1056a y una segunda pieza coincidente 1056b. Como se muestra en la Figura 10A, solo la primera pieza 1056a se fija a la estructura de reticula durante la construccion del larguero 170b. Como se explica con mayor detalle a continuacion, despues de que se hayan dispuesto apropiadamente todas las capas de larguero 772 sobre la primera pieza 1056a del elemento de fijacion de reticula 150, se encaja la segunda pieza 1056b en su posicion y se asegura a la primera pieza 1056a.

Con referencia a continuacion a la Figura 10C, las capas de larguero individuales 772 se colocan secuencialmente en posicion sobre la primera pieza 1056a del elemento de fijacion de reticula 150 de cada cuaderna 142. Segun se colocan las capas de larguero 772 una encima de otra, se posicionan las terminaciones 773 como se muestra en las Figuras 7A-7E para producir el perfil de larguero deseado. Puede aplicarse una capa de adhesivo (por ejemplo, adhesivo epoxi, adhesivo de resina termoestable, etc.) a una o ambas de las superficies coincidentes de capas adyacentes 772. Las capas de larguero 772 pueden mantenerse en su posicion temporalmente durante el proceso de apilado con abrazaderas 1002 (por ejemplo abrazaderas en C y/u otras abrazaderas adecuadas conocidas en la tecnica).

Con referencia a continuacion a la Figura 10D, una vez se han dispuesto apropiadamente todas las capas 772 sobre las primeras piezas 1056a de los elementos de fijacion de reticula 150, las capas 772 pueden comprimirse durante el ciclo de curado adhesivo usando una herramienta de prensado adecuada, tal como el aparato de compresion

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1090 descrito con mayor detalle a continuacion. Mas particularmente, pueden posicionarse una pluralidad de aparatos de compresion 1090 sobre la parte de larguero 871 entre las cuadernas 142 para comprimir las capas 972 juntas durante el proceso de curado. El aparato de compresion 1090 se describe con mayor detalle a continuacion con referencia a las Figuras 12A-15.

Con referencia a continuacion a la Figura 10E, una vez ha curado el adhesivo entre las capas 972, las segundas piezas 1056b de cada uno de los elementos de fijacion de reticula 150 pueden instalarse sobre la estructura de reticula y unirse a las primeras piezas 1056a correspondientes con fijadores roscados y/u otros metodos adecuados. En una realizacion, puede aplicarse adhesivo entre las superficies coincidentes de la primera pieza 1056a y la parte de larguero 871, y/o la segunda pieza 1056b y la parte de larguero 871, para unir la parte de larguero 871 a los elementos de fijacion de reticula 150 respectivos. En otras realizaciones, puede omitirse dicho adhesivo.

La Figura 11A es una vista isometrica ampliada de una parte de la estructura de reticula de la pala de turbina 110, y la Figura 11B es una vista del extremo de una cuaderna 142 representativa que ilustra aspectos de los largueros 170 instalados. En una realizacion, la segunda pieza 1056b del elemento de fijacion de reticula 150 puede coincidir con la primera pieza 1056a deslizando la segunda pieza 1056b lateralmente dentro del recorte 148. Para este procedimiento, las partes extremas de los elementos de reticula 143 pueden separarse temporalmente de las partes de fijacion de reticula 1154 correspondientes del elemento de fijacion de reticula 150. Una vez ambas piezas 1056 del elemento de fijacion de reticula 150 estan en sus posiciones respectivas, las partes extremas de los elementos de reticula 143 pueden volverse a unir a las partes de fijacion de reticula 1154. En una realizacion, las partes extremas de los elementos de reticula 143 y las partes de fijacion de reticula 1154 correspondientes pueden taladrarse como piloto a un tamano inferior, y entonces taladrarse a tamano completo durante el montaje final. Mas aun, las partes extremas de los elementos de reticula 143 puede fijarse a las partes de fijacion de reticula 1154 mediante fijadores 859 que se congelan antes de la instalacion en los orificios de fijadores correspondientes de modo que se expanden para encajar a presion despues de la instalacion. En otras realizaciones, los elementos de reticula 143 pueden fijarse a los elementos de fijacion de reticula 150 usando otros metodos adecuados conocidos en la tecnica.

La Figura 11C es una vista isometrica parcialmente esquematica de una parte del conjunto de fabricacion 801 despues de que el larguero 170b se haya ensamblado completamente e instalado sobre la estructura de reticula de la pala de turbina 110. Con referencia a las Figuras 11A y 11C en conjunto, aunque las partes extremas coincidentes 979 de la segunda parte de larguero 871b y la tercera parte de larguero 871c se ensamblan en su lugar para asegurar que encajan limpiamente juntas durante el montaje final, las partes extremas 979 no se unen durante la fabricacion de la reticula. Esto permite que la segunda seccion de pala 116b y la tercera seccion de pala 116c se separen entre sf en la instalacion de fabricacion para su transporte al lugar de instalacion. En consecuencia, en la realizacion ilustrada, las partes extremas 979 de las partes de larguero 871 no se unen durante el proceso de fabricacion, sino que en su lugar forman juntas de separacion 1120 en donde los largueros 170 se uniran cuando la pala de turbina 110 se ensamble en el sitio. En una realizacion, los largueros pueden unirse en el sitio usando los sistemas y metodos descritos en detalle en la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos n.° 61/180.816, presentada el 22 de mayo de 2009 e incorporada en el presente documento en su totalidad por referencia. Los segmentos de pala pueden transportarse al sitio usando sistemas y metodos descritos en detalle en la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos n.° 61/180.812, presentada el 22 de mayo de 2009 e incorporada en el presente documento en su totalidad por referencia.

La Figura 12A es una vista isometrica del aparato de compresion 890 configurado de acuerdo con una realizacion de la divulgacion, y la Figura 12B es una vista isometrica parcialmente despiezada del aparato de compresion 1090. Con referencia a las Figuras 12A y 12B en conjunto, el aparato de compresion 1090 incluye una primera parte de herramienta 1250a y una segunda parte de herramienta 1250b. En la realizacion ilustrada, las partes de herramienta 1250 presentan imagenes especulares entre sf, o son al menos muy similares entre sf. Cada parte de herramienta 1250 incluye una placa de soporte 1254 y rebordes laterales en oposicion 1256 (identificados individualmente como un primer reborde lateral 1256a y un segundo reborde lateral 1256b) que se extienden desde la misma. Como se describe con mayor detalle a continuacion, las partes de herramienta 1250 se configuran para encajar juntas en una disposicion de cuchara alrededor de una parte del larguero laminado 170 para compactar y comprimir las capas de larguero (por ejemplo, las capas 772) juntas mientras cura el adhesivo entre las capas. Particularmente, cada una de las partes de la herramienta 1250 incluye uno o mas elementos expandibles 1258 configurados para expandirse al interior desde la placa de soporte 1254 para comprimir de ese modo la seccion de larguero correspondiente durante el proceso de curado. En la realizacion ilustrada, el primer reborde lateral 1256a es en alguna forma mas ancho que el segundo reborde lateral 1256b, de modo que los rebordes coincidentes 1256 pueden solaparse y mantenerse temporalmente juntos con fijadores 1252 (por ejemplo, fijadores roscados, tales como pernos, tornillos, etc.) durante el proceso de compresion y curado. Cada parte de la herramienta 1250 puede incluir tambien una primera parte extrema 1261 y una segunda parte extrema en oposicion 1262. Puede proporcionarse asas 1253 sobre las partes extremas 1261 y 1262 para facilitar la colocacion manual, instalacion y/o retirada de las partes de las herramientas 1250. Las partes de herramienta 1250 pueden fabricarse a partir de varios materiales que tengan suficiente resistencia, rigidez, y caractensticas de fabricacion. Por ejemplo, en una realizacion, las partes de herramienta 1250 pueden formarse a partir de aluminio que se mecaniza, suelda, o se conforma de otra manera en la forma deseada. En otras realizaciones, las partes de herramienta 1250 pueden fabricarse a partir de otros metales adecuados

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incluyendo acero, laton, etc., asf como materiales no metalicos adecuados tales como materiales compuestos.

La Figura 13A es una vista isometrica despiezada de la primera parte extrema 1261 de la primera parte de herramienta 1250a, y la Figura 13B es una vista isometrica ampliada de la segunda parte extrema 1262. Con referencia primero a la Figura 13A, cada parte de herramienta 1250 incluye un colector 1360 para llenado y vaciado de los elementos expandibles 1258 con un fluido (por ejemplo, aire comprimido). En la realizacion ilustrada, se extiende un conducto 1368 (identificados individualmente como los conductos 1368a-c) entre cada elemento expandible 1258 y un accesorio 1366 de llenado/drenaje. El accesorio 1366 de llenado/drenaje puede incluir un orificio roscado 1370 u otra caracteristica (por ejemplo, un acoplamiento de aire de alta presion) configurado para recibir un accesorio correspondiente para el fluido que fluye dentro de los elementos expandibles 1258 respectivos a traves de los conductos 1368. En una realizacion, por ejemplo, los elementos expandibles 1258 pueden llenarse con aire comprimido para inflar los elementos expandibles 1258 y comprimir de ese modo las capas de larguero 170 juntas durante el ciclo de curado. En otras realizaciones, los elementos expandibles 1258 pueden llenarse con otros tipos de gases o lfquidos (por ejemplo, agua, aceite, etc.) para inflar los elementos expandibles 1258 y comprimir juntas las capas de larguero.

Las partes extremas proximales de los elementos expandibles 1258 pueden incluir un cierre en el extremo 1364 para sellar el elemento expandible 1258 y mantener la presion. En la realizacion ilustrada, los cierres extremos 1364 pueden incluir dos o mas placas que emparedan la parte extrema del elemento expandible 1258 entre ellas para impedir fugas. En otras realizaciones, pueden usarse otras estructuras y sistemas para sellar las partes del extremo proximal de los elementos expandibles 1258. Como se muestra en la Figura 13B, las partes extremas distales de los elementos expandibles 1258 pueden cerrarse y sellarse con una placa de cierre 1365 extrema adecuada que se fija a la placa de soporte 1254 con una pluralidad de fijadores 1352. En otras realizaciones, las partes extremas de los elementos expandibles 1258 pueden asegurarse a la parte de herramienta 1250 y/o cerrarse y sellarse usando otros medios adecuados.

La Figura 14A es una vista isometrica ampliada de la segunda parte de herramienta 1250b, y la Figura 14B es una vista isometrica parcialmente en despiece de la segunda parte de herramienta 1250b. Con referencia a la Figura 14B, cada uno de los elementos expandibles 1258 puede incluir una estructura tubular flexible compuesta de una capa exterior 1430 y una capa interior 1432. La capa exterior 1430 puede incluir un material adecuado para proporcionar resistencia al elemento expandible 1258, y la capa interior 1432 puede incluir un material adecuado para sellado del elemento expandible 1258. Por ejemplo, la capa de sellado interior 1432 puede incluir un revestimiento de goma, y la capa exterior 1430 puede incluir nilon tejido, fibra de vidrio, etc. En consecuencia, en una realizacion, el elemento expandible 1258 puede incluir una estructura que sea al menos generalmente similar en estructura y funcion a una manguera de incendios. En otras realizaciones, los elementos expandibles 1258 pueden incluir otros materiales y tener otras estructuras.

La Figura 15 es una vista desde el extremo ampliada tomada sustancialmente a lo largo de la lmea 15-15 en la Figura 10D que ilustra el uso del aparato de compresion 1090 de acuerdo con una realizacion de la divulgacion. En esta vista, las capas de larguero 972 se han posicionado apropiadamente sobre la subestructura de reticula, con adhesivo de union entre las capas. La primera parte de herramienta 1250a se ha posicionado sobre un lateral del larguero 170, y la segunda parte de herramienta 1250b se ha posicionado en el otro lado. Cada primer reborde 1256a de cada parte de herramienta 1250 se solapa con la segunda parte de reborde 1256b correspondiente de la parte de herramienta opuesta 1250. Una vez se han posicionado apropiadamente las dos partes de herramienta 1250, las partes de herramienta 1250 se fijan temporalmente con fijadores 1252. Se conecta entonces una fuente de presion (por ejemplo, una fuente de aire comprimido) al colector 1360 sobre cada parte de herramienta 1250, y los elementos expandibles 1258 se inflan a una presion suficiente. Cuando se expanden, los elementos expandibles 1258 proporcionan una presion uniforme, distribuida sobre el larguero laminado 170. La presion puede modularse segun se requiera para proporcionar un nivel deseado de compactacion y compresion durante el proceso de curado. Mas aun, pueden envolverse una bolsa de vacfo adecuada u otra pelfcula delgada como capa protectora alrededor de larguero 170 para evitar tener adhesivo sobre la parte de compresion 1090. Despues de que larguero 170 se haya curado adecuadamente, el aparato de compresion 1090 puede desmontarse liberando la presion en los elementos expandibles 1258 y retirando los fijadores 1252.

Los metodos y sistemas descritos en detalle anteriormente pueden usarse para ensamblar un larguero de pala de turbina eolica in situ sobre un subconjunto de fabricacion de acuerdo con realizaciones de la divulgacion. Mas particularmente, varias realizaciones de la divulgacion se han descrito en detalle anteriormente para largueros laminados fabricados usando materiales de compuesto realizados por pultrusion, tales como “tablones” de compuesto hechos por pultrusion. Hay un cierto numero de ventajas asociadas con algunas de estas realizaciones. Estas ventajas pueden incluir, por ejemplo, menor coste y menor peso de palas de turbina eolica en comparacion con tecnicas de fabricacion convencional. Mas aun, el uso de pultrusiones puede reducir las variaciones dimensionales de las partes acabadas.

En ciertas realizaciones, otras estructuras de pala de turbina, tales como revestimientos exteriores, cuadernas, elementos de reticula, etc. pueden formarse a partir de materiales de compuesto por pultrusion. Por ejemplo, en una realizacion los revestimientos pueden formarse a partir de uno o mas elementos de compuesto por pultrusion (por

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ejemplo, chapas) que se laminan juntas. En otras realizaciones, los elementos de reticula pueden formarse a partir de pultrusiones de compuesto. En consecuencia, los metodos y sistemas divulgados en el presente documento para la formacion de estructuras de pala de turbina a partir de materiales por pultrusion no estan limitados al uso con largueros de pala de turbina o cabezas de larguero, sino que pueden usarse para formar otras estructuras de pala de turbina.

En otras realizaciones, sin embargo, los largueros de pala de turbina y/u otras estructuras de pala, tales como los largueros 170 descritos en el presente documento, pueden fabricarse a partir de materiales de compuesto por pultrusion usando una herramienta de produccion adecuada. La Figura 16, por ejemplo, ilustra una herramienta 1610 que tiene una superficie de molde 1612 con un contorno apropiado para el larguero 170b. Para fabricar el larguero 170b sobre la herramienta 1610, se posicionan secuencialmente las capas 972 (por ejemplo, tableros por pultrusion) sobre la superficie del molde 1612. Pueden usarse pasadores de fabricacion 1614 y/u otros indicadores para posicionar con precision las capas 972. Las capas 972 pueden recortarse a las longitudes apropiadas de modo que cuando se disponen sobre la superficie de la herramienta 1612, las partes extremas 979 respectivas forman la junta en zigzag deseada o dedos solapados. Aunque no se usa un adhesivo entre partes extremas 979 coincidentes en este momento, cada capa 972 se cubre con adhesivo previamente a la instalacion sobre la herramienta 1610. Despues de que se hayan colocado todas las capas 972 sobre la superficie de la herramienta 1612, la disposicion puede embolsarse en vado para extraer el aire del laminado y comprimir las capas 972 juntas. El larguero puede curarse a temperatura ambiente, o puede aplicarse calor por medio de una autoclave u otros medios si se desea para el adhesivo particular usado.

A partir de lo anterior, se apreciara que se han descrito en el presente documento realizaciones espedficas con finalidades de ilustracion, pero que la invencion podria incluir asimismo otras realizaciones. Por ejemplo, las caractensticas descritas anteriormente con referencia a la Figura 7A en el contexto de cuatro largueros que se extienden en el sentido de la envergadura puede aplicarse a palas de turbina eolica que tengan otro numero de largueros, incluyendo tres largueros. Ademas, las estructuras de reticula descritas anteriormente pueden tener disposiciones distintas a las espedficamente mostradas en las figuras. Las fijaciones entre largueros, cuadernas, y elementos de reticula pueden tener disposiciones distintas a las descritas anteriormente. Ciertos aspectos de la divulgacion descrita en el contexto de realizaciones particulares pueden combinarse o eliminarse en otras realizaciones. Adicionalmente, aunque se han descrito las ventajas asociadas con deltas realizaciones en el contexto de esas realizaciones, otras realizaciones podnan presentar tambien dichas ventajas, y no todas las realizaciones necesitan presentar necesariamente dichas ventajas para caer dentro del alcance de la divulgacion. En consecuencia, la invencion puede incluir otras realizaciones no expticitamente mostradas o descritas anteriormente. Por lo tanto, la invencion no esta limitada, excepto por las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Una pala de turbina eolica (110), que comprende:

una superficie aerodinamica externa (115) que tiene un eje en el sentido de la envergadura extendido longitudinalmente, un eje en el sentido de la cuerda que se extiende transversalmente al eje en el sentido de la envergadura, y un eje del grosor extendido transversal a los ejes tanto en el sentido de la cuerda como en el sentido de la envergadura; y

una pluralidad de largueros (170) extendidos longitudinalmente que proporcionan soporte interno para la superficie aerodinamica (115), en la que al menos uno de los largueros incluye un laminado de material compuesto pre-curado, incluyendo el laminado de material compuesto pre-curado:

una pluralidad de capas de compuesto (972) pre-curadas apiladas, incluyendo cada una de las capas de compuesto pre-curadas una pultrusion de compuesto pre-curado; y

una pluralidad de capas adhesivas interpuestas entre capas de compuesto (972) pre-curadas adyacentes.
2. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1 en la que cada una de las capas de compuesto (972) pre-curadas incluye un producto de resina reforzada por fibra pre-curada.
3. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1, en la que la superficie aerodinamica (115) define una seccion transversal aerodinamica, en la que la pluralidad de largueros (170) extendidos longitudinalmente incluye un larguero de presion (170b) y un larguero de succion (170a) espaciados entre sf a lo largo del eje del grosor, y un larguero posterior (170c) espaciado respecto a ambos largueros de presion y de succion a lo largo del eje en el sentido de la cuerda, y en el que cada uno de los largueros de presion, succion y posterior se componen de un laminado de pultrusiones de compuesto (972) pre-curado.
4. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente una tira (177) fijada circunferencialmente alrededor de la pluralidad de capas de compuesto (972) pre-curadas.
5. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

una pluralidad de cuadernas (142) longitudinalmente espaciadas; y

una pluralidad de elementos de fijacion de reticula (150), en la que cada uno de los elementos de fijacion de reticula incluye una primera pieza (156a) y una segunda pieza (156b) correspondiente, en la que cada una de las primeras piezas se fijan a la segunda pieza correspondiente para fijar una parte de las capas de compuesto (972) pre-curadas juntas entre ellas, y en la que al menos una de entre la primera pieza y la segunda pieza de cada elemento de fijacion de reticula se une a una de las cuadernas (142) espaciadas longitudinalmente.
6. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1, en la que el al menos un larguero (170) incluye:

una primera parte de larguero (171a) extendida longitudinalmente que tiene una pluralidad de primeras capas laminadas, en la que las primeras capas individuales terminan en localizaciones longitudinalmente diferentes para formar una primera parte extrema que tenga una pluralidad de primeras proyecciones (174) y primeros rebajes (175), alternando las primeras proyecciones individuales con primeros rebajes individuales a lo largo del eje del grosor;

una segunda parte de larguero (171b) extendida longitudinalmente que tiene una pluralidad de segundas capas laminadas, en la que las segundas capas individuales terminan en localizaciones longitudinales diferentes para formar una pluralidad de segundas proyecciones (174) y segundos rebajes (175), alternando las segundas proyecciones individuales con segundos rebajes individuales a lo largo del eje del grosor, en la que las segundas proyecciones individuales se reciben en primeros rebajes correspondientes, y las primeras proyecciones individuales se reciben en segundos rebajes correspondientes, para unir la primera parte de larguero a la segunda parte de larguero; O en la que las segundas proyecciones individuales se unen a los primeros rebajes correspondientes, y las primeras proyecciones individuales se unen a los segundos rebajes correspondientes, para unir la primera parte de larguero a la segunda parte de larguero a lo largo de una tinea de union que tenga una localizacion que vana en una forma no monotona; O una forma en zigzag.
7. La pala de turbina eolica de cualquier reivindicacion precedente, que comprende adicionalmente una pluralidad de cuadernas (142) espaciadas longitudinalmente, y en la que se fija el al menos un larguero (170) a las cuadernas.
8. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 6, que comprende adicionalmente un alma (119), y en la que el al menos un larguero (170) se fija al alma.
9. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 6, que comprende adicionalmente:

una primera tira fijada circunferencialmente alrededor de las primeras capas; y una segunda tira fijada circunferencialmente alrededor de las segundas capas.

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10. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 6, que comprende adicionalmente: una pluralidad de cuadernas (142) longitudinalmente espaciadas; y

un primer elemento de fijacion de reticula (150), en el que el primer elemento de fijacion de reticula incluye una primera pieza (156a) y una segunda pieza (156b) correspondiente, en la que la primera pieza se fija a la segunda pieza para fijar las primeras capas individuales de la primera parte del larguero entre ellas, y en la que la al menos una de entre la primera pieza y la segunda pieza del primer elemento de fijacion de reticula se une a una primera de las cuadernas longitudinalmente espaciadas; y

un segundo elemento de fijacion de reticula, en el que el segundo elemento de fijacion de reticula incluye una tercera pieza y una cuarta pieza correspondiente, en el que la tercera pieza se une a la cuarta pieza para fijar las segundas capas individuales de la segunda parte de larguero entre ellas, y en la que al menos una de entre la tercera pieza y la cuarta pieza del segundo elemento de fijacion de reticula se une a una segunda de las cuadernas longitudinalmente espaciadas.
11. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 1, en la que el al menos un larguero (170) incluye:

una primera parte de larguero (671a) que se extiende longitudinalmente que tiene una pluralidad de primeras

capas laminadas (672a) que forman una primera parte extrema de larguero con una pluralidad de primeras

proyecciones (674a) y primeros rebajes (675a) a lo largo del eje en el sentido de la cuerda;

una segunda parte de larguero (671b) que se extiende longitudinalmente que tiene una pluralidad de segundas

capas laminadas (672b) que forman una segunda parte extrema de larguero que tiene una pluralidad de

segundas proyecciones y segundos rebajes a lo largo del eje en el sentido de la cuerda; y

en la que las segundas proyecciones individuales se reciben en primeros rebajes correspondientes, y las

primeras proyecciones individuales se reciben en segundos rebajes correspondientes, para unir la primera parte

extrema de larguero a la segunda parte extrema de larguero.
12. La pala de turbina eolica de la reivindicacion 11, en la que todas las primeras capas (672a, 672b) terminan en primeras partes extremas y todas las segundas capas terminan en segundas partes extremas, y en la que todas las primeras partes extremas tienen una primera forma y todas las segundas partes extremas tienen una segunda forma; O en la que las primeras partes extremas individuales tienen primeras formas individuales correspondientes que definen las primeras proyecciones y los primeros rebajes correspondientes a lo largo del eje en el sentido de la cuerda, y en el que las segundas partes extremas individuales tienen segundas formas individuales que definen las segundas proyecciones y los segundos rebajes correspondientes a lo largo del eje en el sentido de la cuerda; O en la que todas las primeras capas terminan en primeras partes extremas que tienen una primera forma en zigzag a lo largo del eje en el sentido de la cuerda, y en la que todas las segundas capas terminan en segundas partes extremas que tienen una segunda forma en zigzag a lo largo del eje de la cuerda que complementa la primera forma en zigzag.