ES2821527T3

ES2821527T3 - Estación posterior al moldeado y método de fabricación de una pala de turbina eólica asociado

Info

Publication number: ES2821527T3
Application number: ES13704033T
Authority: ES
Inventors: Waal Malefijt Bernard Willem De
Original assignee: LM WP Patent Holdings AS
Current assignee: LM WP Patent Holdings AS
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2021-04-26
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: US20180361677A1; BR112014018325A8; PL2809504T3; PT2809504T; CN104080597B; CA2863293A1; EP2809504B1; BR112014018325B1; CA2863293C; CN104080597A; WO2013113817A1; US20150056081A1; DK2809504T3; EP2809504A1; BR112014018325A2; US11691352B2; US10076873B2; MX2014008186A

Abstract

Una estación posterior al moldeado (90,100) para realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una sección de un bastidor de pala de turbina eólica curada de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo la estación posterior al moldeado: una primera cuna (102) para recibir al menos una sección de una primera carcasa de pala curada transferida desde un molde de pala; una segunda cuna (104) para recibir al menos una sección de una segunda carcasa de pala curada transferida desde un molde de pala, formando juntas dichas primera y segunda carcasas de pala curadas sustancialmente una pala de turbina eólica; en el que se puede realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una superficie de dicha primera y segunda carcasas de pala curadas recibidas en dichas cunas, y en la que al menos uno de dichas primera y segunda cunas es una estructura sustancialmente de bastidor abierto para proporcionar acceso a una superficie soportada de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, teniendo la cuna una pluralidad de elementos de soporte (106) para soportar una superficie de una carcasa de pala de turbina eólica curada recibida en dicha cuna.

Description

DESCRIPCIÓN

Estación posterior al moldeado y método de fabricación de una pala de turbina eólica asociado

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a una estación posterior al moldeado para su uso en la fabricación de una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, y a un método para realizar una operación posterior al moldeado en al menos una sección de una pala de turbina eólica curada usando dicha estación posterior al moldeado, de acuerdo con la reivindicación 14.

Antecedentes de la Invención

Las palas de turbina eólica se fabrican normalmente como primera y segunda carcasas de pala, usando un par de moldes de pala adyacentes. Los moldes de pala comprenden una primera y segunda superficies de moldeado que se adaptan a las mitades contra el viento y a favor del viento (o los lados de succión y de presión) de una pala de turbina eólica, usándose el primer molde de pala para formar una primera carcasa de pala y usándose el segundo molde de pala para formar una segunda carcasa de pala, uniéndose posteriormente las carcasas entre sí para formar una pala de turbina eólica.

Inicialmente se dispone en capas un material compuesto fibroso encima de la primera y segunda superficies de moldeado, adaptándose las capas de material a los contornos de los moldes para formar las superficies aerodinámicas externas de las carcasas de pala. Una vez que se han aplicado capas suficientes del material fibroso en los moldes, se aplica una resina al material fibroso para curar el material, para permitir que se endurezca. La resina se infunde lo más habitualmente usando un sistema de bolsa de vacío, y tarda aproximadamente de 2 a 3 horas desde el comienzo de la infusión de resina hasta un momento en el que las carcasas de pala se han curado realmente para tener una estructura elástica.

Una vez que las carcasas de pala se han curado suficientemente, se retiran las bolsas de vacío y pueden realizarse operaciones adicionales sobre las carcasas endurecidas. Por ejemplo, pueden instalarse bandas y/o estructuras laminadas de pala en las carcasas de pala, pueden llevarse a cabo diversas operaciones de reparación o corrección de fallos sobre las carcasas, esmerilado de superficies de carcasa, etc.

A continuación, se aplica una cola adhesiva a los bordes de las carcasas mientras están en los moldes. Los moldes de pala están unidos mediante un mecanismo de giro articulado, y un primero de los moldes de pala, que contiene una primera de las carcasas de pala, se gira así con respecto al segundo molde y carcasa, de tal manera que la primera carcasa se posiciona por encima de la segunda carcasa. Esto permite que las carcasas de pala se cierren juntas a lo largo del borde de las carcasas, para formar una pala de turbina eólica completa que tiene un lado contra el viento y un lado a favor del viento. Para permitir la unión segura de las carcasas entre sí, se mantiene una presión adecuada a lo largo de las superficies exteriores de las carcasas de pala mediante los moldes de pala, habitualmente durante aproximadamente 3-4 horas.

Una vez totalmente adherida la pala de turbina eólica completa, puede articularse el primer molde de pala de vuelta a un estado abierto, permitiendo el acceso a la pala de turbina eólica contenida. Después puede desmoldarse la pala a partir del segundo molde de pala, y soportarse usando carretillas de pala para realizar operaciones de producción adicionales, por ejemplo, esmerilado de la superficie de pala externa, recubrimiento, etc.

Los moldes de pala de alta calidad son uno de los equipos más caros en el procedimiento de fabricación de palas, requiriendo un extenso mecanizado y fabricación antes de su uso para garantizar una reproducción precisa de perfiles de pala deseados, así como para permitir el giro de los moldes para unir las partes de carcasa de pala entre sí. Además, incluso una diferencia menor en las características de pala tales como longitud, curvatura, etc., requerirá en general un molde de pala completamente nuevo para el procedimiento de fabricación.

La fabricación de los moldes de pala en uso en procedimientos actuales puede costar aproximadamente 1-3 millones de euros y, dependiendo de dónde se fabrican los moldes, un tiempo de transporte extenso puede suponer factor antes de que pueda usarse un nuevo molde en una planta de fabricación. Esto introduce un gasto considerable y plazo de producción en la implementación de un procedimiento de fabricación para una nueva pala de turbina eólica.

Por consiguiente, una de las limitaciones para una implementación eficiente de tecnología de turbina eólica es el tiempo requerido para la configuración inicial de un sistema de fabricación de palas. Una limitación adicional es el tiempo que se tarda en la fabricación de palas individuales dentro de un sistema de este tipo.

Un sistema de fabricación de palas de la técnica anterior que tiene como objetivo reducir el tiempo de ocupación del molde se describe en la publicación de solicitud de patente de EE.UU. n.° US 2011/0100533. Sin embargo, el uso de tal sistema dará como resultado un aumento en el tiempo requerido para producir una sola pala de turbina eólica, debido al aumento en las operaciones de fabricación involucradas.

El documento US 2011/0067795 A1 divulga un método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende un larguero y al menos una sección de perfil aerodinámico, donde tanto el larguero como la sección de perfil aerodinámico comprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala. El método comprende las etapas de proporcionar una estructura de soporte, colocar el larguero en la estructura de soporte, proporcionar una abrazadera adaptada para fijarse a la superficie exterior tanto del larguero como de la sección de perfil aerodinámico, disponer la sección de perfil aerodinámico con relación al larguero, fijar la abrazadera a la superficie exterior del larguero y la sección de perfil aerodinámico, y ensamblar la al menos una sección de perfil aerodinámico y el larguero mediante un proceso que incluye adhesión.

Un objetivo de la invención es proporcionar un sistema y un método de fabricación de una pala de turbina eólica que reduzca estas limitaciones.

Sumario de la invención

Por consiguiente, se proporciona un método de fabricación de una pala de turbina eólica de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo el método las etapas de:

curar al menos una sección de una primera carcasa de pala de turbina eólica en un primer molde de pala; curar al menos una sección de una segunda carcasa de pala de turbina eólica en un segundo molde de pala; transferir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas desde dichos primer y segundo moldes de pala hasta una estación posterior al moldeado;

cerrar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para formar una carcasa de pala de turbina eólica cerrada, y

unir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha carcasa de pala de turbina eólica cerrada para formar una pala de turbina eólica.

Realizar la operación de cierre lejos de los moldes de pala permite una mayor eficiencia de uso de los moldes de pala relativamente caros, proporcionando así un mayor rendimiento de palas de turbina eólica fabricadas según el método.

Preferiblemente, dicha etapa de cierre comprende la etapa de girar dicha primera carcasa de pala curada con respecto a dicha segunda carcasa de pala curada en dicha estación posterior al moldeado para formar una carcasa de pala de turbina eólica cerrada, y en el que dicha etapa de unión se realiza en dicha carcasa de pala de turbina eólica cerrada para formar una pala de turbina eólica.

Preferiblemente, el método comprende la etapa de realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha estación posterior al moldeado.

Adicional o alternativamente, se proporciona un método de fabricación de una pala de turbina eólica de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo el método las etapas de:

curar una primera carcasa de pala de turbina eólica en un primer molde de pala;

curar una segunda carcasa de pala de turbina eólica en un segundo molde de pala;

transferir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas desde dichos primer y segundo moldes de pala hasta una estación posterior al moldeado;

realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha estación posterior al moldeado; y

unir dicha primera carcasa de pala curada con dicha segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

Proporcionar una estación posterior al moldeado para su uso durante el procedimiento de fabricación permite realizar operaciones en las carcasas de pala tras el curado, lejos de los moldes de pala, lo cual permite volver a usar los moldes de pala de manera relativamente rápida. En un aspecto, dicha etapa de unión se realiza después de dicha al menos una operación posterior al moldeado, esto significa que operaciones que normalmente se realizan dentro de los moldes de pala (por ejemplo, instalación de alma, aplicación de cola, etc.) pueden realizarse en la estación posterior al moldeado, liberando los moldes de pala en una fase más temprana del procedimiento de fabricación.

El término “carcasas de pala curadas” se usa en el presente documento para hacer referencia a carcasas de pala que se han curado sustancialmente mediante la operación de curado, preferiblemente hasta un nivel en el que las carcasas de pala pueden manipularse sin experimentar una deformación significativa de la estructura de carcasa. La duración de la operación de curado realizada dependerá del tipo de resina de curado usada en la fabricación de las carcasas de pala, pero puede ser del orden de 2-3 horas usando resinas convencionales. Sin embargo, se entenderá que las carcasas de pala pueden seguir experimentando un procedimiento de curado dentro del cuerpo de las carcasas de pala durante varias horas después de la operación de curado indicada.

Aunque las etapas del método pueden realizarse en al menos una sección de una carcasa de pala de turbina eólica que puede ensamblarse con otras secciones de carcasa para formar una carcasa de pala de turbina eólica completa, preferiblemente las etapas del método se realizan en una sección de una carcasa de pala de turbina eólica que corresponde sustancialmente a una carcasa de pala completa. En una realización preferida, las etapas del método se realizan en una sección de una carcasa de pala correspondiente a al menos el 50% de una carcasa de pala de turbina eólica completa, de manera adicionalmente preferible al menos el 70%. En este caso, el resto de la carcasa de pala de turbina eólica completa puede estar formada a partir de secciones de pala dedicadas independientes, por ejemplo, una sección de raíz de pala dedicada y/o una sección de punta de pala dedicada.

Preferiblemente, dicha primera carcasa de pala de turbina eólica y dicha segunda carcasa de pala de turbina eólica forman sustancialmente carcasas de pala contra el viento y a favor del viento respectivas. Cuando se hace referencia a al menos una sección de una carcasa de pala de turbina eólica, en un aspecto preferido esto se interpretará como una sección longitudinal de una carcasa de pala en contra del viento o a favor del viento. Preferiblemente, las carcasas de las palas a favor del viento o a favor del viento se extienden entre un extremo del borde de ataque y un extremo del borde de salida para ubicarse en los respectivos bordes anterior y posterior de una pala de turbina eólica acabada.

El método de fabricación se usa para fabricar una pala para una turbina eólica de una manera rápida y eficiente, en una ubicación de fabricación. En una realización, dicha estación posterior al moldeado se proporciona de manera local con respecto al, preferiblemente adyacente al, molde de pala, para proporcionar una distancia de transferencia relativamente corta entre el molde de pala y la estación posterior al moldeado. De manera adicionalmente preferible, dicha etapa de unión se realiza de manera local con respecto a dicha estación posterior al moldeado, preferiblemente usando dicha estación posterior al moldeado.

En una realización alternativa, las carcasas de pala curadas pueden transportarse desde la ubicación de moldeado hasta una ubicación de ensamblaje remota, para el acabado y ensamblaje usando una estación posterior al moldeado.

Preferiblemente, dichas carcasas de pala de turbina eólica son carcasas de pala de turbina eólica de soporte de carga.

Se entenderá que dichas etapas de curado comprenden curar dichas carcasas de pala hasta un nivel en el que las carcasas pueden manipularse y transferirse desde un molde de pala hasta una estación posterior al moldeado independiente sin deformación. Se entenderá adicionalmente que puede producirse un curado posterior de las carcasas de pala en la estación posterior al moldeado, o las carcasas de pala pueden someterse a una segunda operación de curado tras el desmoldeado a partir del molde de pala, por ejemplo, en un horno de curado dedicado.

En un aspecto, se proporciona un método de fabricación de una pala de turbina eólica de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo la pala un contorno perfilado que incluye un lado de presión y un lado de succión, y un borde de ataque y un borde de salida con una cuerda que tiene una longitud de cuerda que se extiende entre los mismos, el contorno perfilado, cuando recibe el impacto de un flujo de aire incidente, que genera una sustentación, comprendiendo el método las etapas de:

curar una primera carcasa de pala de turbina eólica en un primer molde de pala, comprendiendo dicha primera carcasa de pala de turbina eólica un cuerpo que forma sustancialmente un lado de presión de una pala de turbina eólica que tiene un borde de ataque y un borde de salida;

curar una segunda carcasa de pala de turbina eólica en un segundo molde de pala, comprendiendo dicha segunda carcasa de pala de turbina eólica un cuerpo que forma sustancialmente un lado de succión de una pala de turbina eólica que tiene un borde de ataque y un borde de salida;

transferir al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas, preferiblemente ambas de dichas carcasas, desde dichos primer y segundo moldes de pala hasta una estación posterior al moldeado; realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha estación posterior al moldeado; y

posteriormente unir dicha primera carcasa de pala curada con dicha segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

Preferiblemente, dicha al menos una operación posterior al moldeado se selecciona de una o más de las siguientes: una operación de reparación de carcasa de pala, una operación de esmerilado de carcasa de pala, una operación de acoplamiento de brida de raíz de pala, una operación de instalación de alma de pala, una operación de encolado, una operación de recubrimiento, una operación de ensamblaje para ensamblar al menos dos secciones independientes de una carcasa de pala de turbina eólica para formar una única carcasa de pala de turbina eólica, una operación de instalación de estructura laminada principal, una operación de sobrelaminación, instalación de sistemas de sensores de pala, instalación de sistemas de protección frente a rayos de pala, una operación de comprobación de geometría, una operación de ajuste de geometría para porciones de empuje o tracción de la carcasa de pala a su posición, una operación de curado secundario, por ejemplo, en un horno, adiciones de componentes externos, por ejemplo dispositivos aerodinámicos, ventiladores, alerones, aletas de pérdida, o cualquier otra operación de fabricación o ensamblaje adecuada, o cualquier actividad de ensayo no destructivo adecuada, por ejemplo mediciones de arrugas, medición de grosor por ultrasonidos, ensayos con matriz en fase de uniones con cola, etc.

Preferiblemente, la estación posterior al moldeado comprende al menos una cuna de pala para recibir una carcasa de pala curada, y en la que dicha etapa de transferencia comprende transferir dicha primera carcasa de pala curada a una primera cuna de pala y transferir dicha segunda carcasa de pala curada a una segunda cuna de pala.

Preferiblemente, el método comprende la etapa de proporcionar al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala como una estructura sustancialmente de bastidor abierto.

Proporcionar al menos una de las cunas como una estructura de bastidor abierto permite que la al menos una operación posterior al moldeado pueda realizarse sustancialmente en cualquier superficie de una carcasa de pala curada contenida en la cuna. Esto permite que los trabajadores accedan de manera fácil a prácticamente cualquier parte de la carcasa, para llevar a cabo de manera fácil y eficaz operaciones que anteriormente se retrasarían hasta después de haberse llevado a cabo el procedimiento de moldeado de pala y haberse retirado la pala de turbina eólica completada de los moldes de pala, por ejemplo, operaciones de esmerilado, recubrimiento, etc. Además, dado que las cunas se proporcionan para manipular una carcasa sustancialmente curada, existe una necesidad reducida de soporte de la geometría al 100% de toda la carcasa. En consecuencia, la cuna no tiene que ser un componente rígido y resistente para proporcionar un soporte completo en cada parte de la superficie de carcasa, y por tanto puede formarse a partir de componentes menos rígidos, más ligeros y tener una altura reducida, reduciendo así la altura requerida durante una posible operación de giro de la cuna. Se entenderá que la construcción de bastidor abierto se refiere a una estructura que proporciona una superficie de soporte no continua para recibir una porción de una carcasa para una pala de turbina eólica.

Esto es en contraste con los bastidores de soporte de la técnica anterior, donde se proporciona una superficie de soporte continua, que evita acceso a secciones de una carcasa soportada por los bastidores de la técnica anterior. Adicional o alternativamente, al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala comprende una pluralidad de elementos de soporte para proporcionar soporte para una superficie de al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas, y en la que el método comprende la etapa de retirar al menos uno de dichos elementos de soporte para proporcionar acceso a una superficie de al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas, para facilitar dicha etapa de realizar una operación posterior al moldeado.

El uso de elementos de soporte retirables permite un acceso aumentado a superficies de las carcasas. Los elementos de soporte pueden retirarse para proporcionar acceso directo a esa sección de la superficie inicialmente soportada por el elemento de soporte en cuestión. Tras realizarse las operaciones posteriores al moldeado apropiadas, el elemento de soporte puede volver a colocarse en las cunas en cuestión. Se entenderá que esta etapa también puede realizarse para cualquier operación durante la unión. Se entenderá que el término “pluralidad” puede referirse a cualquier disposición adecuada de una superficie de soporte para recibir y soportar una porción de una carcasa de pala, y que preferiblemente puede ser móvil con respecto a la cuna de pala. Por ejemplo, puede proporcionarse una superficie de soporte flexible acoplada a una matriz de accionadores móviles, pudiendo accionarse los accionadores para ajustar la forma de la superficie flexible para poner secciones de la superficie de soporte flexible en y fuera de contacto con una porción de una carcasa de pala soportada, para proporcionar acceso a las superficies de dicha carcasa de pala.

Preferiblemente, dicha etapa de transferencia comprende desmoldear dichas primera y segunda carcasas de pala curadas a partir de dichos primer y segundo moldes de pala.

Preferiblemente, dicha etapa de transferencia comprende aplicar una fuerza de elevación de vacío a dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para desmoldear dichas primera y segunda carcasas de pala curadas. Preferiblemente, al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala comprende al menos una pinza de vacío, y en el que dicha etapa de transferencia comprende aplicar una fuerza de sujeción con pinza de vacío a una superficie de al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas recibidas dentro de dicha al menos una cuna de pala, para retener dicha al menos una carcasa de pala dentro de dicha al menos una cuna de pala.

El uso de pinzas de vacío móviles para fijar las carcasas de pala proporciona un mecanismo de acoplamiento seguro que puede aplicarse selectivamente con operaciones adicionales mínimas de trabajadores.

Preferiblemente, dicha al menos una pinza de vacío se proporciona inicialmente en una posición retraída en dicha al menos una cuna de pala, y en la que dicha etapa de transferencia comprende la etapa de hacer avanzar dicha al menos una pinza de vacío desde dicha posición retraída para apoyarse contra una superficie de dicha al menos una carcasa de pala para retener dicha al menos una carcasa de pala dentro de dicha al menos una cuna de pala. Preferiblemente, el método comprende la etapa de retraer dicha pinza de vacío hasta dicha posición retraída cuando se desea retirar dicha al menos una carcasa de pala a partir de dicha al menos una cuna de pala.

Preferiblemente, dicha etapa de realizar al menos una operación posterior al moldeado comprende aplicar un adhesivo en un borde de ataque y un borde de salida de al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas, y en la que dicha etapa de unión comprende disponer dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para adherir el borde de ataque de la primera carcasa de pala al borde de ataque de la segunda carcasa de pala, y para adherir el borde de salida de la primera carcasa de pala al borde de salida de la segunda carcasa de pala.

Preferiblemente, dicha etapa de unión comprende mover dicha primera cuna de pala que contiene dicha primera carcasa de pala curada con respecto a dicha segunda cuna de pala que contiene dicha segunda carcasa de pala curada, para cerrar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para formar una pala de turbina eólica. Preferiblemente, dicha primera cuna de pala está acoplada de manera articulada a dicha segunda cuna de pala, y en la que la etapa de movimiento comprende articular dicha primera cuna de pala o dicha segunda cuna de pala para cerrar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas.

Las cunas pueden usarse además como dispositivos de giro. Como alternativa, puede haber una estación independiente usada para operaciones de giro, en la que las carcasas de pala se mueven desde la estación posterior al moldeado hasta la estación de giro tras completarse las operaciones posteriores al moldeado.

Preferiblemente, el método comprende además la etapa de alinear dicha primera carcasa de pala curada con dicha segunda carcasa de pala curada de tal manera que el borde de ataque y el borde de salida de dicha primera carcasa de pala curada están en correspondencia con el borde de ataque y borde de salida respectivos de dicha segunda carcasa de pala curada durante dicha etapa de unión.

Las cunas pueden moverse para ajustar ajustes en exceso/insuficientes entre las carcasas.

Preferiblemente, dicha etapa de alineación comprende mover en traslación al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala, preferiblemente, con respecto a la otra de dichas primera y segunda cunas de pala, para alinear las primera y segunda carcasas de pala curadas contenidas dentro de dichas primera y segunda cunas de pala.

Las cunas se posicionan preferiblemente de tal manera que inicialmente el lado de borde de ataque de dicha primera carcasa de pala se proporciona adyacente al lado de borde de ataque de dicha segunda carcasa de pala. La etapa de movimiento (preferiblemente articulación) se realiza de tal manera que el lado de borde de salida de dicha primera carcasa de pala se pone en contacto con el lado de borde de salida de dicha segunda carcasa de pala. Preferiblemente, dichas primera y segunda carcasas de pala curadas tienen un contorno perfilado que depende de la pala de turbina eólica que va a fabricarse, en las que al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala comprende una pluralidad de elementos de soporte variables para soportar una superficie de una carcasa de pala que va a recibirse en dicha cuna de pala, y en las que el método comprende la etapa de:

antes de dicha etapa de transferencia, ajustar los elementos de soporte variables de al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala basándose en el contorno perfilado de la carcasa de pala que va a recibirse en dicha cuna de pala.

Esta etapa proporciona el ajuste de las nervaduras/brazos de soporte para alojar al elemento de carcasa que va a recibirse. Esto permite la reutilización de las cunas para diferentes tipos/dimensiones de carcasa de pala, etc.

Preferiblemente, dicha etapa de ajuste comprende hacer variar dichos elementos de soporte para presentar una superficie de soporte que se adapta sustancialmente al contorno perfilado de la carcasa de pala que va a recibirse en dicha cuna de pala.

Preferiblemente, la estación posterior al moldeado se proporciona al menos parcialmente como una construcción modular de una pluralidad de submódulos de estación intercambiables, acoplándose dichos submódulos entre sí para formar dicha estación posterior al moldeado, en la que el método comprende las etapas de:

seleccionar una pluralidad de submódulos basándose en un conjunto de características de la pala que está fabricándose, y

ensamblar la pluralidad seleccionada de submódulos para formar dicha estación posterior al moldeado. Proporcionando una estación posterior al moldeado modular, la construcción particular de la estación puede hacerse variar para alojar la pala particular que está fabricándose. Las características de la pala que está fabricándose pueden incluir cualquier combinación de, pero no se limitan a: longitud de pala, cuerda de pala, curvatura de pala, perfil aerodinámico de pala, grosor de carcasa de pala, etc.

Se entenderá que los submódulos pueden comprender estructuras que tienen diferentes longitudes, anchuras, etc.

Algunos submódulos pueden diseñarse para recibir diferentes porciones de una carcasa de pala de turbina eólica, por ejemplo, una sección para recibir una sección de raíz de una carcasa de pala puede comprender una sección de brida para fijarse al extremo de raíz de la carcasa. Una sección para recibir un extremo de punta puede tener una anchura reducida en comparación con una sección para recibir una porción de la pala hacia el punto central de la pala a lo largo de la longitud de la carcasa de pala, es decir una porción que tiene una longitud de cuerda más larga que el extremo de punta de la carcasa.

Preferiblemente, el método comprende la etapa de proporcionar al menos uno de dicho primer molde de pala y dicho segundo molde de pala como un molde sustancialmente fijo. Preferiblemente, el molde tiene cimientos sustancialmente rígidos, por ejemplo, cimientos de hormigón.

Proporcionar los moldes de pala como instalaciones fijas significa que los moldes pueden producirse de manera relativamente fácil, y los costes de molde pueden mantenerse relativamente bajos.

Preferiblemente, el método comprende la etapa de:

disponer un material a base de fibra en una superficie interna de un molde de carcasa de pala para formar una carcasa de pala de turbina eólica sin curar.

La operación de disposición puede usarse para ambos de los primer y segundo moldes de pala, para formar una primera y segunda carcasas de pala sin curar. La disposición puede ser una operación de disposición manual o a mano, o una operación de disposición automática, por ejemplo, disposición por pulverización, disposición de cinta, pultrusión de fibra, disposición de capas para automóviles, etc.

Preferiblemente, dicha etapa de curado comprende infundir dicha carcasa de pala de turbina eólica sin curar con una resina para curar la carcasa de pala de turbina eólica. Esta etapa de infusión puede ser un procedimiento automático o manual.

Preferiblemente, el método comprende, además, tras dicha etapa de transferencia, repetir de manera iterativa dichas etapas de disposición y curado en dichos primer y segundo moldes de pala, para proporcionar primera y segunda carcasas de pala curadas posteriores.

Realizando la siguiente operación de disposición y de curado usando los moldes liberados por la etapa de transferencia, se aumenta en gran medida la tasa de productividad de los moldes, ya que puede realizarse una nueva operación de moldeado en cuanto se completa el curado de las carcasas de pala anteriores. Por consiguiente, se reduce el tiempo de ocupación de los moldes de pala debido a operaciones posterior al moldeado, preferiblemente se elimina, proporcionando un uso más eficiente de los equipos y recursos globales.

Preferiblemente, el método comprende además repetir de manera iterativa dicha etapa de transferencia, para transferir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas posteriores a una estación posterior al moldeado. Las carcasas curadas pueden transferirse a una nueva estación posterior al moldeado, o pueden transferirse a la estación posterior al moldeado usada para el primer par de carcasas de pala.

Preferiblemente, el método comprende además repetir de manera iterativa las etapas de realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas posteriores en dicha estación posterior al moldeado, y unir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas posteriores para formar una pala de turbina eólica.

La transferencia de carcasas curadas a la estación posterior al moldeado para operaciones posterior al moldeado posteriores permite una optimización del procedimiento de producción de palas, ya que se maximiza la eficacia de los componentes de fabricación individuales, es decir los moldes de pala y las estaciones posterior al moldeado. Un sistema de este tipo permite el uso de moldes de pala de bajo coste, que pueden fabricarse fácilmente y remplazarse si es necesario.

Con respecto a la etapa de unión, preferiblemente, el método comprende además la etapa de realizar al menos una operación durante la unión en al menos una de dichas carcasas de pala en al menos una de dichas primera y segunda cunas de pala, durante la etapa de unir dicha primera carcasa de pala curada con dicha segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

Algunas operaciones pueden realizarse mientras el adhesivo entre las carcasas está endureciéndose. Preferiblemente, esto se logra mediante el uso de estructuras de cuna de bastidor abierto.

Preferiblemente, dicha al menos una operación durante la unión se selecciona de una o más de las siguientes: una operación de reparación de carcasa de pala, una operación de esmerilado de superficie, una operación de recubrimiento, una operación de acabado de brida de raíz de pala.

Con respecto a las etapas de curado, preferiblemente el método comprende además la etapa de realizar al menos una operación durante el curado en al menos una de dichas carcasas de pala en al menos uno de dichos moldes, durante la etapa de curar dicha carcasa de pala.

Algunas operaciones pueden realizarse mientras la pala está curándose en el molde, si la carcasa requiere tiempo adicional para curarse.

Preferiblemente, dicha al menos una operación durante el curado se selecciona de una o más de las siguientes: una operación de esmerilado, una operación de reparación de carcasa de pala.

Adicionalmente con respecto a la etapa de unión, preferiblemente el método comprende además la etapa de realizar al menos una operación tras la unión en al menos una de dichas carcasas de pala en al menos uno de dichos moldes, después de dicha etapa de unión.

Preferiblemente, dicha al menos una operación tras la unión se selecciona de una o más de las siguientes: una operación de esmerilado de borde de ataque, en la que la superficie de borde de ataque de la pala de turbina eólica unida se esmerila para dar una superficie lisa; una operación de esmerilado de borde de salida, en la que la superficie de borde de salida de la pala de turbina eólica unida se esmerila para dar una superficie lisa; una operación de reparación de pala, en la que puede corregirse un defecto en la superficie de pala, por ejemplo aplicando un material de relleno; una operación de recubrimiento, en la que al menos una capa de recubrimiento de gel o material resistente a la erosión o cinta se aplica a la superficie externa de la pala de turbina eólica unida.

En otro aspecto de la divulgación, se proporciona un método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende las etapas de:

curar una carcasa de pala de turbina eólica en un molde

transferir la carcasa de pala curada desde el molde hasta una estación posterior al moldeado;

realizar al menos una operación posterior al moldeado en la carcasa de pala curada en dicha estación posterior al moldeado; y posteriormente unir dicha carcasa de pala curada con una segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

Se proporciona una estación posterior al moldeado para realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una sección de una carcasa de pala de turbina eólica curada de al menos 40 metros de longitud, siendo la estación posterior al moldeado para su uso en la fabricación de una pala de turbina eólica, en el método descrito anteriormente, y que comprende:

al menos una cuna para recibir al menos una sección de una carcasa de pala de turbina eólica curada transferida desde un molde de pala,

en la que puede realizarse al menos una operación posterior al moldeado en al menos una superficie de dicha carcasa de pala de turbina eólica curada recibida en dicha cuna.

Proporcionando una cuna para recibir una carcasa de pala curada que se retira de un molde de pala, esto libera el molde de pala que va a usarse para una operación de disposición y moldeado posterior. Esto aumenta la productividad de un único molde de pala, y significa que pueden realizarse operaciones posteriores al moldeado fuera del molde.

Dicha estación posterior al moldeado comprende una primera cuna para recibir una primera carcasa de pala curada y una segunda cuna para recibir una segunda carcasa de pala curada, formando dichas primera y segunda carcasas de pala curadas juntas sustancialmente una pala de turbina eólica.

Proporcionar dos cunas en la estación posterior al moldeado permite realizar operaciones posteriores al moldeado al mismo tiempo en las carcasas que forman una pala de turbina eólica. Preferiblemente, una de las cunas está dispuesta para recibir una carcasa de lado de presión de una pala de turbina eólica, estando la otra cuna dispuesta para recibir una carcasa de lado de succión de una pala de turbina eólica.

Preferiblemente, la estación posterior al moldeado comprende además un mecanismo de cierre que puede hacerse funcionar para mover dicha primera cuna que tiene una primera carcasa de pala curada con respecto a dicha segunda cuna que tiene una segunda carcasa de pala curada para formar una cuna cerrada, de tal manera que dicha primera carcasa de pala curada puede unirse a dicha segunda carcasa de pala curada dentro de dicha cuna cerrada para formar una pala de turbina eólica.

Proporcionar un mecanismo de cierre en la estación posterior al moldeado significa que la operación de cierre puede realizarse lejos de los moldes de pala. Esto significa que pueden usarse moldes de pala de construcción relativamente sencilla en el procedimiento de fabricación, por ejemplo, moldes que se fijan a una superficie de suelo usando unos cimientos de hormigón. Se entenderá que cualquiera de las cunas primera o segunda puede ser la cuna que se mueve de manera articulada, preferiblemente dicha primera cuna.

Preferiblemente, dicha primera cuna está acoplada de manera articulada a dicha segunda cuna, en la que dicho mecanismo de cierre puede hacerse funcionar para articular dicha primera cuna con respecto a dicha segunda cuna. Preferiblemente, dicha primera cuna puede moverse en traslación con respecto a dicha segunda cuna cuando se cierran dicha primera y segunda cunas, para alinear una primera carcasa de pala curada con una segunda carcasa de pala curada dentro de dicha cuna cerrada para formar una pala de turbina eólica.

Dado que las cunas pueden moverse una con respecto a la otra cuando están en la posición cerrada, esto permite la corrección de cualquier desalineación por ajuste en exceso o insuficiente entre los bordes de las carcasas de pala curadas contenidas en las cunas, por ejemplo, como resultado de variaciones de fabricación y/o alineación de estación posterior al moldeado. Se entenderá que cualquiera de dichas cunas primera o segunda puede ser móvil con respecto a la otra.

Preferiblemente, dichas carcasas de pala curadas se reciben en dichas cunas con las superficies internas de dichas carcasas orientadas hacia arriba. Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado está configurada de tal manera que la primera y segunda cunas están posicionadas adyacentes entre sí. Por consiguiente, una operación de articulación de una cuna con respecto a la otra proporciona un método eficaz de cierre para las carcasas de pala contenidas.

Preferiblemente, dicha al menos una operación posterior al moldeado comprende aplicar un adhesivo a al menos una de dicha primera y segunda carcasas de pala curadas, y en la que dicho mecanismo de cierre puede hacerse funcionar para mover dicha primera cuna con respecto a dicha segunda cuna para unir dicha primera carcasa de pala curada a dicha segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

Dado que la operación de cierre puede realizarse en la estación posterior al moldeado, las cunas proporcionan la ubicación óptima para la operación de encolado para aplicar adhesivo a una o ambas de las carcasas de pala contenidas.

Preferiblemente, dicha primera y segunda cunas están dispuestas para aplicar una presión de unión a dichas primera y segunda carcasas de pala curadas cuando se cierran dichas primera y segunda cunas.

Dado que la unión de las carcasas puede requerir la aplicación de una presión de unión a las carcasas que van a unirse, la estación posterior al moldeado puede disponerse para forzar las carcasas a que se junten para producir una unión eficaz de las carcasas. Preferiblemente, al menos una de dichas cunas comprende un elemento de presión que se extiende a lo largo sustancialmente de la longitud de dicha cuna. Preferiblemente, dicho elemento de presión puede hacerse funcionar para aplicar una presión a lo largo de una porción de la longitud de una carcasa de pala curada recibida dentro de dicha cuna. Preferiblemente, dicho elemento de presión puede hacerse funcionar para aplicar una presión de unión a lo largo de un borde de una carcasa de pala curada recibida dentro de dicha cuna.

Adicional o alternativamente, dicha al menos una operación posterior al moldeado se selecciona de una o más de las siguientes: una operación de reparación de carcasa de pala, una operación de esmerilado de carcasa de pala, una operación de instalación de alma de pala, una operación de encolado, una operación de recubrimiento.

Dicha al menos una cuna es una estructura de bastidor substancialmente abierto que tiene una pluralidad de elementos de soporte para soportar una superficie de una carcasa de pala de turbina eólica curada recibida en dicha cuna.

El uso de una estructura de bastidor abierto como cuna permite que puedan realizarse operaciones posteriores al moldeado en sustancialmente cualquier superficie de una carcasa de pala curada contenida en la cuna. Esto permite que los trabajadores accedan de manera fácil a prácticamente cualquier parte de la carcasa, para llevar a cabo de manera fácil y eficaz operaciones que anteriormente se retrasarían hasta después de haberse llevado a cabo el procedimiento de moldeado de pala y haberse retirado la pala de turbina eólica completada de los moldes de pala, por ejemplo, operaciones de esmerilado, recubrimiento, etc.

Preferiblemente, al menos uno de dicha pluralidad de elementos de soporte puede moverse con respecto a una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, preferiblemente puede retirarse, para proporcionar acceso a una superficie soportada de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna.

Los elementos de soporte pueden ajustarse, moverse o retirarse para proporcionar acceso directo a esa sección de la superficie inicialmente soportada por el elemento de soporte en cuestión. Tras realizarse las operaciones posteriores al moldeado apropiadas, el elemento de soporte puede volver a colocarse o devolverse a su posición en las cunas en cuestión.

Preferiblemente, al menos uno de dicha pluralidad de elementos de soporte puede ajustarse de tal manera que la geometría de una superficie de soporte presentada por dicha pluralidad de elementos de soporte puede hacerse variar para alojar carcasas de pala curadas que tienen diferentes/diversos perfiles de carcasa.

Dado que los elementos de soporte pueden ajustarse, esto permite una cuna configurable que puede soportar diferentes tipos de carcasas de pala curadas. Por consiguiente, una cuna de este tipo puede reutilizarse en procedimientos de fabricación para palas de turbina eólica de formas diferentes.

Preferiblemente, dicha pluralidad de elementos de soporte comprende al menos un dispositivo de pinza de vacío que puede hacerse funcionar para aplicar un vacío contra una porción de la superficie de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, para fijar dicha carcasa de pala curada dentro de dicha cuna.

Las pinzas de vacío proporcionan un mecanismo sencillo y controlable para fijar una carcasa de pala dentro de una cuna. Se entenderá que las pinzas pueden hacerse funcionar para retener una carcasa dentro de la cuna durante el posible movimiento de la cuna, por ejemplo, movimiento de articulación y/o movimiento de rotación.

Preferiblemente, dicha al menos una pinza de vacío está montada de manera móvil en dicha pluralidad de elementos de soporte, pudiendo hacerse funcionar dicha al menos una pinza de vacío para moverse entre una primera posición retraída en la que dicha al menos una pinza de vacío está separada de la superficie de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, y una segunda posición avanzada en la que dicha al menos una pinza de vacío hace tope contra una superficie de dicha carcasa de pala curada recibida en dicha cuna.

Moviendo las pinzas de vacío entre posiciones, es posible aplicar selectivamente una fuerza de sujeción con pinza a una carcasa de pala, al tiempo que se previene el daño a las pinzas y/o la carcasa de pala durante el posicionamiento de la carcasa en la cuna, o posterior retirada.

Preferiblemente, dicha al menos una pinza de vacío puede hacerse funcionar para engancharse con una superficie de una carcasa de pala recibida dentro de dicha cuna, pudiendo moverse dicha pinza de vacío para empujar y/o tirar de una porción de dicha superficie de dicha carcasa de pala hasta una posición ajustada.

La fijación de las pinzas de vacío contra las superficies de las carcasas permite realizar ajustes menores en las superficies de carcasa, por ejemplo, para corregir errores menores en la geometría local.

Preferiblemente, dicha carcasa de pala de turbina eólica curada comprende un cuerpo de carcasa perfilado que tiene un lado de borde de ataque y un lado de borde de salida, y en la que dicha estación posterior al moldeado comprende una primera matriz de elementos de soporte dispuestos para soportar una carcasa de pala curada en el lado de borde de ataque del cuerpo de carcasa perfilado y una segunda matriz de elementos de soporte dispuestos para soportar una carcasa de pala curada en el lado de borde de salida del cuerpo de carcasa perfilado.

Proporcionar elementos de soporte o brazos en los bordes de ataque y de salida proporciona un soporte optimizado y eficaz de la carcasa de pala curada dentro de la cuna. Además, una disposición de este tipo de elementos de soporte puede dirigir la aplicación de una presión de unión a los bordes de las carcasas de pala cuando se cierra un par de carcasas de pala para formar una pala de turbina eólica.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende una tercera matriz de elementos de soporte dispuestos para soportar una carcasa de pala curada en un punto entre el lado de borde de ataque y el lado de borde de salida del cuerpo de carcasa perfilado.

Preferiblemente, dicha tercera matriz de elementos de soporte está dispuesta para soportar la sección más profunda del cuerpo de carcasa perfilado entre el lado de borde de ataque y el lado de borde de salida del cuerpo de carcasa perfilado. Preferiblemente, la tercera matriz de elementos de soporte se proporciona a lo largo de una línea correspondiente a la línea de máximo grosor o curvatura de una pala de turbina eólica formada por dicha carcasa de pala curada.

Preferiblemente, dichas primera y/o segunda matrices de elementos de soporte pueden moverse para permitir el acceso a los lados de borde de ataque y/o de salida de un cuerpo de carcasa perfilado recibido dentro de la cuna. Moviendo la primera o segunda matrices, se proporciona acceso a los bordes de las carcasas y la pala de turbina eólica, permitiendo realizar operaciones directamente en esos bordes, por ejemplo, una operación de esmerilado. Se entenderá que elementos de soporte individuales de la primera y segunda matrices pueden ser móviles de manera individual, para proporcionar acceso a una sección localizada de los lados de borde de ataque y/o de salida del cuerpo de carcasa contenido.

Preferiblemente, dicha al menos una cuna comprende un mecanismo de sujeción con pinza de brida de raíz, estando dicho mecanismo de sujeción con pinza de brida de raíz dispuesto para acoplarse con una brida de raíz de pala de una carcasa de pala curada que va a recibirse dentro de dicha al menos una cuna.

El mecanismo de sujeción con pinza de brida de raíz de cuna proporciona un punto de montaje para una carcasa de pala recibida dentro de la cuna. Dado que la brida de raíz de pala de la carcasa está diseñada eficazmente para soportar el peso del cuerpo de carcasa de pala, proporciona un punto de fijación inicial útil para posicionar la carcasa en la cuna. Además, dado que la posición de la brida de raíz está definida en la cuna, puede usarse para alinear una carcasa de pala recibida con respecto a las otras superficies de soporte de la cuna.

Preferiblemente, dicha al menos una cuna está formada por una pluralidad de submódulos de cuna.

Una construcción modular de cuna permite hacer variar las características de la cuna (que están determinadas por las características de la carcasa de pala que va a recibirse en la cuna) mediante una selección de submódulos apropiados, por ejemplo, longitud de cuna, anchura de extremo de raíz, anchura de cuna, etc.

Preferiblemente, dicha pluralidad de submódulos se selecciona basándose en las características de una carcasa de pala curada que va a recibirse dentro de dicha al menos una cuna.

Preferiblemente, dicha pluralidad de submódulos se selecciona de una gama de submódulos que tienen dimensiones de submódulo alternativas.

Preferiblemente, dicha pluralidad de submódulos de cuna comprende un submódulo de extremo de raíz dispuesto para soportar un extremo de raíz de una carcasa de pala curada, un submódulo de extremo de punta dispuesto para soportar un extremo de punta de una carcasa de pala curada, y al menos un submódulo intermedio dispuesto para soportar una porción de una carcasa de pala curada entre dicho extremo de raíz y dicho extremo de punta.

Se entenderá que los diferentes tipos de submódulos pueden tener diferentes características, por ejemplo, un módulo de extremo de punta puede tener una altura mayor o menor altura para alojar un extremo de punta de una pala previamente curvada (dependiendo de la dirección de curvado), un módulo de extremo de raíz puede dotarse de una conexión para el acoplamiento a una brida de raíz, etc.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende además al menos un carril de soporte que se extiende a lo largo de al menos una porción de la longitud de dicha estación posterior al moldeado adyacente a dicha al menos una cuna, pudiendo hacerse funcionar dicho carril de soporte para recibir una herramienta para realizar una operación posterior al moldeado en una carcasa de pala curada recibida en dicha al menos una cuna. El uso de un carril de soporte permite una facilidad mejorada de montaje de equipos de fabricación en la ubicación de la carcasa de pala en la que va a trabajarse. Proporcionar una ubicación de montaje segura puede mejorar los aspectos de seguridad del procedimiento, así como facilitar operaciones automatizadas presentando una plataforma configurable que puede usarse como guía para el movimiento de una herramienta con respecto a una carcasa de pala adyacente.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende además al menos una herramienta, en la que dicha herramienta puede moverse a lo largo de dicho carril para realizar una operación posterior al moldeado a lo largo de al menos una porción de la longitud de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna.

La herramienta puede comprender un dispositivo de esmerilado, un dispositivo aplicador de cola, un dispositivo de recubrimiento por pulverización, etc. La herramienta puede ser controlable de manera remota. En una realización adicional, dicho carril puede hacerse funcionar para recibir una herramienta para realizar una operación durante la unión o tras la unión en una pala de turbina eólica formada por primera y segunda carcasas de pala.

En una realización adicional, al menos una cuna es rotatoria alrededor de un eje longitudinal central de dicha cuna. Proporcionando una cuna rotatoria, puede mejorarse el acceso a diferentes secciones de una carcasa de pala contenida haciendo rotar la cuna y la carcasa contenida.

Adicional o alternativamente, dicha estación posterior al moldeado comprende una primera cuna para recibir una primera carcasa de pala curada y una segunda cuna para recibir una segunda carcasa de pala curada, pudiendo hacerse funcionar dicha primera y segunda cunas para cerrarse para formar una pala de turbina eólica a partir de dicha primera y segunda carcasas, en la que dicha primera y segunda cunas son rotatorias cuando se cierran alrededor de un eje longitudinal central de dicha primera y segunda cunas cerradas.

Una única cuna puede ser rotatoria alrededor de su propio eje longitudinal. Adicional o alternativamente, la estación posterior al moldeado completa y/o la primera y segunda cunas pueden ser rotatorias alrededor de un eje longitudinal cuando se cierran las cunas, para permitir la rotación de la pala de turbina eólica formada a partir de primera y segunda carcasas de pala a medida que se unen las carcasas entre sí en las cunas cerradas.

También se proporciona un sistema de fabricación para la fabricación de palas de turbina eólica formadas a partir de un par de carcasas de pala curadas unidas entre sí, comprendiendo el sistema:

un primer molde de pala contra el viento para producir al menos una porción de una primera carcasa de pala curada contra el viento;

un segundo molde de pala a favor del viento para producir al menos una porción de una segunda carcasa de pala curada a favor del viento;

una estación posterior al moldeado para recibir dicha al menos una porción de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas a partir de dichos primer y segundo moldes de pala, en el que puede realizarse una operación posterior al moldeado en dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha estación posterior al moldeado; y

un mecanismo de cierre que puede hacerse funcionar para cerrar las primera y segunda carcasas de pala curadas para formar una pala de turbina eólica.

El uso de un sistema de fabricación de este tipo proporciona una fabricación relativamente rápida y eficiente de pala de turbina eólica, permitiendo un uso de molde de pala eficaz máximo. El mecanismo de cierre puede hacerse funcionar para unir dichas primera y segunda carcasas de pala entre sí, para formar una pala de turbina eólica que tiene una sección contra el viento y una a favor del viento. En una realización, dicha estación posterior al moldeado es local con respecto a dichos primer y segundo moldes de pala. Alternativamente, dicha estación posterior al moldeado es remota con respecto a dichos primer y segundo moldes de pala.

En un aspecto preferido de la divulgación, una carcasa de pala completa se moldea usando un único molde de pala. En un aspecto alternativo, las carcasas de pala pueden moldearse como secciones individuales fabricándose cada sección en un molde de pala independiente para su ensamblaje posterior.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende dicho mecanismo de cierre.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende primera y segunda cunas de pala que pueden hacerse funcionar para recibir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas.

Preferiblemente, el sistema comprende además un dispositivo de elevación que puede hacerse funcionar para desmoldear o retirar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas de dichos primer y segundo moldes de pala. Preferiblemente, dicho dispositivo de elevación puede hacerse funcionar además para transferir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas a dicha estación posterior al moldeado.

Preferiblemente, dichos primer y segundo moldes de pala se usan en un procedimiento de disposición de un material compuesto fibroso para producir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas. Preferiblemente, dicho sistema de fabricación comprende además un mecanismo de infusión que puede hacerse funcionar para infundir dicho material compuesto fibroso con una resina para curar dicho material compuesto fibroso para formar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende una pluralidad de módulos de soporte para recibir secciones individuales de dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para ensamblarse para formar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas. Dichos módulos de soporte pueden comprender soportes individuales para secciones de raíz independientes, secciones de punta y/o secciones aerodinámicas de carcasas de pala individuales.

Preferiblemente, dicha estación posterior al moldeado comprende una estación posterior al moldeado tal como se describió anteriormente.

Además, se proporciona una pala de turbina eólica fabricada usando el sistema y método descritos anteriormente. Descripción de la Invención

Ahora se describirá una realización de la divulgación, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una turbina eólica;

La figura 2 muestra una vista esquemática de una pala de turbina eólica;

La figura 3 muestra una vista esquemática de un perfil aerodinámico de la pala de la figura 2;

La figura 4 ilustra una realización de un procedimiento de fabricación para una pala de turbina eólica según la divulgación;

La figura 5 es una vista en planta desde arriba de una realización de una estación posterior al moldeado para su uso en la fabricación de una pala de turbina eólica según la divulgación;

La figura 6 es una vista en perspectiva de la estación posterior al moldeado de la figura 5;

La figura 7(a) es una vista lateral de la estación posterior al moldeado de la figura 5 cuando está en un estado abierto;

La figura 7(b) es una vista lateral de la estación posterior al moldeado de la figura 5 cuando está en un estado cerrado;

La figura 8(a) es una vista de extremo de la estación posterior al moldeado de la figura 5 cuando está en un estado abierto;

La figura 8(b) es una vista de extremo de la estación posterior al moldeado de la figura 5 cuando está en un estado cerrado;

La figura 9 es una vista en perspectiva aumentada del extremo de raíz de la estación posterior al moldeado de la figura 5;

La figura 10(a) es una vista en perspectiva de frente de un elemento de soporte lateral de la estación posterior al moldeado de la figura 5;

La figura 10(b) es una vista en perspectiva desde atrás de un elemento de soporte lateral de la estación posterior al moldeado de la figura 5;

La figura 11 (a) es una vista en perspectiva aumentada de un elemento de soporte lateral de la figura 10 cuando los elementos de pinza de vacío están retraídos;

La figura 11 (b) es una vista en perspectiva aumentada de un elemento de soporte lateral de la figura 10 cuando los elementos de pinza de vacío están avanzados;

La figura 12 es una vista en perspectiva de la estación posterior al moldeado abierta de la figura 5 cuando soporta un par de carcasas de pala curadas;

La figura 13 es una vista en perspectiva de la estación posterior al moldeado de la figura 12 cuando está cerrada;

La figura 14 es una vista en perspectiva aumentada del extremo de raíz de la estación posterior al moldeado de la figura 12;

La figura 15(a) es una vista en perspectiva de un cuerpo de cuna de una primera cuna de la estación posterior al moldeado de la figura 5;

La figura 15(b) es una vista en perspectiva del cuerpo de cuna de la figura 15(a) cuando está desensamblado en secciones modulares independientes; y

La figura 16 es una vista general del procedimiento de fabricación según la divulgación.

La figura 1 ilustra una turbina eólica contra el viento moderna convencional según el denominado “concepto danés” con una torre 4, una góndola 6 y un rotor con un árbol de rotor sustancialmente horizontal. El rotor incluye un buje 8 y tres palas 10 que se extienden radialmente desde el buje 8, teniendo, cada una, una raíz de pala 16 más cerca del buje y una punta de pala 14 más alejada del buje 8. El rotor tiene un radio indicado R. Aunque en este caso se presenta un diseño de turbina eólica contra el viento de tres palas, se entenderá que la divulgación puede aplicarse igualmente a palas de otros diseños de turbina eólica, por ejemplo, de dos palas, a favor del viento, etc.

La figura 2 muestra una vista esquemática de una primera realización de una pala 10 de turbina eólica de acuerdo con una realización de la divulgación. La pala 10 de turbina eólica tiene la forma de una pala de turbina eólica convencional y comprende una región de raíz 30 más cerca del buje, una región aerodinámica o perfilada 34 más alejada del buje y una región de transición 32 entre la región de raíz 30 y la región aerodinámica 34. La pala 10 comprende un borde de ataque 18 orientado en el sentido de rotación de la pala 10, cuando la pala está montada en el buje, y un borde de salida 20 orientado en el sentido opuesto al borde de ataque 18.

La región aerodinámica 34 (también denominada región perfilada) tiene una forma de pala ideal o casi ideal con respecto a la generación de sustentación, mientras que la región de raíz 30, debido a consideraciones estructurales, tiene una sección transversal sustancialmente circular o elíptica, lo cual, por ejemplo, hace que sea más fácil y seguro montar la pala 10 en el buje. El diámetro (o la cuerda) de la región de raíz 30 es normalmente constante a lo largo de toda la zona de raíz 30. La región de transición 32 tiene un perfil de transición 42 que cambia gradualmente de la forma circular 40 o elíptica de la región de raíz 30 al perfil aerodinámico 50 de la región aerodinámica 34. Normalmente, la longitud de cuerda de la región de transición 32 aumenta sustancialmente de manera lineal al aumentar la distancia r desde el buje.

La región aerodinámica 34 tiene un perfil aerodinámico 50 con una cuerda que se extiende entre el borde de ataque 18 y el borde de salida 20 de la pala 10. La anchura de la cuerda disminuye al aumentar la distancia r desde el buje.

Debe observarse que las cuerdas de diferentes secciones de la pala normalmente no se encuentran en un plano común, dado que la pala puede estar retorcida y/o curvada (es decir, previamente curvada), dotando por tanto al plano de cuerda de un recorrido retorcido y/o curvado de manera correspondiente, siendo éste lo más frecuentemente el caso con el fin de compensar que la velocidad local de la pala dependa del radio desde el buje. La figura 3 muestra una vista esquemática de un perfil aerodinámico 50 de una pala típica de una turbina eólica representado con los diversos parámetros, que se usan normalmente para definir la forma geométrica de una sección aerodinámica. El perfil aerodinámico 50 tiene un lado de presión 52 y un lado de succión 54 que, durante el uso, es decir durante la rotación del rotor, normalmente están orientados hacia el lado a barlovento (o contra el viento) y el lado a sotavento (o a favor del viento), respectivamente. La sección aerodinámica 50 tiene una cuerda 60 con una longitud de cuerda c que se extiende entre un borde de ataque 56 y un borde de salida 58 de la pala. La sección aerodinámica 50 tiene un grosor t, que se define como la distancia entre el lado de presión 52 y el lado de succión 54. El grosor t de la sección aerodinámica varía a lo largo de la cuerda 60. La desviación con respecto a un perfil simétrico viene dada por una línea de curvatura 62, que es una línea mediana a través del perfil aerodinámico 50. La línea mediana puede encontrarse dibujando círculos inscritos desde el borde de ataque 56 hasta el borde de salida 58. La línea mediana sigue los centros de estos círculos inscritos y la desviación o distancia desde la cuerda 60 se denomina curvatura f. La asimetría también puede definirse mediante el uso de parámetros denominados curvatura superior y curvatura inferior, que se definen como las distancias desde la cuerda 60 y el lado de succión 54 y lado de presión 52, respectivamente.

Los perfiles aerodinámicos se caracterizan con frecuencia mediante los siguientes parámetros: la longitud de cuerda c, la curvatura máxima f, la posición df de la curvatura máxima f, el grosor de sección aerodinámica máximo t, que es el diámetro más grande de los círculos inscritos a lo largo de la línea de curvatura mediana 62, la posición dt del grosor máximo t, y un radio de nariz (no mostrado). Estos parámetros se definen normalmente como razones con respecto a la longitud de cuerda c.

Las palas de turbina eólica pueden comprender además palas previamente curvadas, en las que el cuerpo de la pala está diseñado teniendo un doblez o curva, preferiblemente en el sentido del lado de presión de la pala. Las palas previamente curvadas están diseñadas para flexionarse durante el funcionamiento de la turbina eólica, de tal manera que las palas se enderezan bajo el efecto de velocidad de viento óptima en la turbina eólica. Una pala previamente curvada de este tipo proporcionará rendimiento mejorado durante el funcionamiento de la turbina eólica, dando como resultado numerosas ventajas, por ejemplo, espacio de torre, área de barrido, peso de pala, etc.

Una manera de construir una pala de turbina eólica 10 comprende formar la pala 10 como dos piezas de carcasa independientes, una primera pieza que forma sustancialmente el lado de presión 52 o contra el viento de la pala 10, y una segunda pieza que forma sustancialmente el lado de succión 54 o a favor del viento de la pala 10. Tales piezas de carcasa se forman normalmente en moldes de pala abiertos independientes que se adaptan a las formas aerodinámicas de los lados respectivos, y posteriormente se unen entre sí cerrando los moldes de pala para formar una pala 10 de turbina eólica.

Se entenderá que la divulgación puede aplicarse para la fabricación de palas rectas o de palas previamente curvadas.

En la figura 4 se ilustra una realización de un sistema de fabricación para una pala de turbina eólica de acuerdo con la divulgación. El sistema de fabricación comprende una estación de moldeado de pala (indicada en 70) y una estación posterior al moldeado (indicada en 90). La estación de moldeado de pala 70 comprende un primer y segundo conjuntos de moldes de carcasa de pala 72, 74. Los moldes de pala comprenden una primera y segunda superficies internas 76, 78 respectivas que están dispuestas para producir una primera y segunda carcasas de pala conformadas que tienen un perfil aerodinámico que corresponde sustancialmente a mitades contra el viento (o de lado de presión) y a favor del viento (o de lado de succión) respectivas de una pala de turbina eólica.

Durante la fabricación de una pala de turbina eólica, se realiza una operación de disposición en la estación de moldeado de pala 70, en la que una pluralidad de capas de un material compuesto preferiblemente a base de fibra se aplica a las superficies internas 76, 78 de los moldes de pala 72, 74. Las capas de fibra se aplican para adaptarse a la forma de molde, y pueden disponerse en diversos grosores o densidades dependiendo de los requisitos estructurales de la pala de turbina eólica que va a fabricarse.

En la realización mostrada en la figura 4, la estación de moldeado de pala 70 está provista de un aparato de disposición de fibra automático 80, que permite la disposición controlada por máquina de las capas de material a base de fibra en los moldes de pala 72, 74. El aparato de disposición de fibra automático comprende al menos un dispositivo aplicador de fibra suspendido sobre un pórtico móvil proporcionado sobre los moldes de pala 72, 74, pudiendo hacerse funcionar el al menos un dispositivo aplicador de fibra para moverse a lo largo de la longitud de los moldes de pala 72, 74 para aplicar capas de fibra, por ejemplo cinta de fibra, a las superficies internas 76, 78 de los moldes de pala 72, 74.

Sin embargo, se entenderá que el sistema de fabricación de la divulgación puede implementarse usando cualquier mecanismo de disposición adecuado, por ejemplo, disposición manual. Además, la operación de disposición puede comprender el uso de elementos de pultrusión o materiales preimpregnados de material compuesto dentro de los moldes de pala, o bien como alternativa a, o bien además de, las capas de material a base de fibra.

Una vez que se han aplicado suficientes capas del material a base de fibra a las superficies de los moldes 72, 74, entonces se realiza una operación de curado para curar las capas de fibra hasta un estado relativamente endurecido. En una realización, esto puede comprender aplicar una carcasa o bolsa de vacío sobre las capas de fibra para formar un recipiente, y posteriormente aplicar una presión de vacío al interior del recipiente definido por la bolsa de vacío y la superficie del molde de pala 72, 74.

Después se infunde o se inyecta una resina de curado en el interior del recipiente, esparciéndose la resina por la totalidad de las capas de fibra mediante la acción de la presión de vacío. Después se deja que se cure la resina y por consiguiente se endurezca y una las capas de material a base de fibra para dar una carcasa de pala (no mostrada), que tiene un perfil estructural correspondiente a la forma de la superficie de los moldes de pala 72, 74.

El término “carcasas de pala curadas” se usa en el presente documento para hacer referencia a carcasas de pala que se han curado sustancialmente mediante la operación de curado, preferiblemente hasta un nivel en el que las carcasas de pala pueden manipularse sin experimentar deformación significativa de la estructura de carcasa. La duración de la operación de curado realizada dependerá del tipo de resina de curado usada en la fabricación de las carcasas de pala, pero puede ser del orden de 2-3 horas usando resinas convencionales. Sin embargo, se entenderá que las propias carcasas de pala pueden seguir experimentando un procedimiento de curado dentro del cuerpo de las carcasas de pala durante varias horas después de la operación de curado indicada.

Por consiguiente, una vez que las carcasas de pala se han curado sustancialmente, puede retirarse la carcasa o bolsa de vacío asociada, y pueden desmoldarse las carcasas de pala curadas a partir de los moldes de pala 72, 74. Para desmoldear las carcasas de pala, puede retirarse cualquier equipo de fabricación que puede proporcionarse por encima de los moldes de pala 72, 74, por ejemplo dispositivo aplicador de fibra automático 80, y puede posicionarse un aparato de elevación (no mostrado) por encima de las carcasas de pala contenidas en los moldes de pala 72, 74. El aparato de elevación puede hacerse funcionar para levantar las carcasas de pala curadas fuera de los moldes de pala 72, 74, y para transferir las carcasas de pala curadas a la estación posterior al moldeado 90, en la que pueden realizarse operaciones posterior al moldeado adicionales.

Se entenderá que la operación de transferencia puede realizarse usando cualquier aparato de elevación adecuado para la transferencia de una carcasa de pala de turbina eólica, por ejemplo, un dispositivo de elevación de vacío, una grúa, una operación de elevación manual, etc.

Los ejemplos de operaciones posterior al moldeado que pueden realizarse en la estación posterior al moldeado 90 en las carcasas de pala pueden incluir, pero no se limitan a: una operación de reparación de carcasa de pala, que implica una reparación de cualquier defecto menor en una carcasa de pala curada; una operación de corte o de esmerilado de carcasa de pala, en la que una porción de una superficie de la carcasa de pala curada puede cortarse o esmerilarse para presentar un perfil relativamente liso; una operación de acoplamiento de brida de raíz de pala, en la que un par de bridas de raíz de pala que se proporcionan en primera y segunda carcasas de pala se acoplan entre sí para formar una única brida de raíz de pala solidaria; una operación de encolado, en la que se aplica un adhesivo a una superficie de una carcasa de pala para unir componentes o carcasas de pala entre sí; una operación de recubrimiento, en la que se recubre una superficie externa de una carcasa de pala con una capa de recubrimiento, por ejemplo un recubrimiento de gel o material resistente a la erosión adecuado; una operación de instalación de estructura laminada, en la que una estructura laminada principal u otro elemento del interior de una pala de turbina eólica puede fijarse a una superficie interna de una de las carcasas de pala para posicionarse en el interior de una pala de turbina eólica; una operación de sobrelaminación; instalación de componentes de pala internos, por ejemplo sensores de monitorización de carga o desviación, sistemas de protección frente a rayos, etc.; un estudio de la geometría de carcasa de pala; una operación de curado secundario, por ejemplo, en un horno; o cualquier otra operación de fabricación o ensamblaje adecuada.

Como resultado de realizar estas operaciones posterior al moldeado en la estación posterior al moldeado 90, los moldes de pala 72, 74 están ahora liberados del tiempo de producción asociado con las operaciones posterior al moldeado anteriores, que tradicionalmente se han realizado con las carcasas de pala retenidas en los moldes de pala 72, 74. Por consiguiente, el uso de una estación posterior al moldeado 90 para recibir carcasas de pala desde una estación de moldeado de pala permite liberar los moldes de pala 72, 74 para una operación de disposición posterior una vez completado el curado y la transferencia de las carcasas de pala, y proporciona un tiempo de ocupación reducido de los moldes de pala 72, 74 por los componentes de una única pala de turbina eólica. Esto actúa aumentando la productividad de un único conjunto de moldes de pala 72, 74, y proporciona una mayor flexibilidad en el procedimiento de fabricación.

En la realización de la figura 4, la estación posterior al moldeado comprende una estructura de cuna de nervadura abierta para recibir una carcasa de pala curada desde una estación de moldeado de pala, y para soportar dichas carcasas de pala curadas durante operaciones posterior al moldeado. Con referencia a las figuras 5-8, se proporciona una vista más detallada de una realización alternativa de una estación posterior al moldeado 100 de acuerdo con la invención.

La estación posterior al moldeado 100 de las figuras 5-8 comprende una primera y segunda cunas de carcasa de pala 102, 104 que están dispuestas para recibir una carcasa de pala curada tras el desmoldeado a partir de un molde de pala 72, 74. Las cunas 102, 104 comprenden substancialmente estructuras de bastidor abierto o cuerpos de cuna 105 que tienen extremos de punta 102a, 102b y extremos de raíz 102b, 104b respectivos, teniendo las estructuras de bastidor abierto 105 una pluralidad de elementos de soporte 106 proporcionados en las mismas para soportar las superficies externas de las carcasas de pala curadas.

La primera cuna de pala 102 está dispuesta para recibir una primera carcasa de pala curada correspondiente a un carcasa de pala de lado contra el viento o de presión, y la segunda cuna de pala 104 está dispuesta para recibir una segunda carcasa de pala curada correspondiente a una carcasa de pala de lado favor del viento o de succión, en la que los elementos de soporte 106 están configurados para presentar una disposición de soporte apropiada para las dimensiones características de las carcasas de pala, por ejemplo longitud de pala, curvatura de pala en las superficies contra el viento y a favor del viento, zonas de transición en el perfil aerodinámico entre diferentes secciones de pala, etc.

La primera y segunda cunas 102, 104 están dispuestas en una relación longitudinal paralela, estando la primera cuna 102 acoplada a la segunda cuna 104 mediante una pluralidad de mecanismos de articulación 108. Con referencia a las figuras 7 y 8, la primera cuna 102 está dispuesta para articularse con respecto a la segunda cuna 104, tal como se indica mediante la flecha X mostrada en la figura 8(b), de tal manera que la primera cuna 102 se posiciona por encima la segunda cuna 104 para formar una estación 100 posterior al moldeado cerrada, tal como se observa en las figuras 7(b) y 8(b). La estación posterior al moldeado 100 puede hacerse funcionar además para mover en traslación la primera cuna 102 con respecto a la segunda cuna 104 cuando están en la posición cerrada, con el fin de corregir la alineación entre la primera y segunda cunas 102, 104, tal como se indica mediante las flechas A y B en la figura 8(b). La primera cuna 102 puede ser móvil a lo largo del eje horizontal y/o vertical con respecto a la segunda cuna 104.

Con referencia a la figura 5, el diseño plano de la estación posterior al moldeado 100 es sustancialmente simétrico alrededor del eje de articulación Y, que se extiende a través de la pluralidad de mecanismos de articulación 108. La primera y segunda cunas 102, 104 están conectadas a los mecanismos de articulación 108 en los lados opuestos 107 de los cuerpos de cuna 105 correspondientes a los bordes de ataque de las carcasas de pala que van a recibirse dentro de las cunas 102, 104. Por consiguiente, mediante la articulación de la primera cuna 102 con respecto a la segunda cuna 104, los lados 109 de los cuerpos de cuna 105 correspondientes a los bordes de salida de las carcasas de pala que van a recibirse dentro de las cunas 102, 104 se ponen en estrecha alineación.

Con referencia a la vista aumentada del extremo de raíz de una estación posterior al moldeado 100 mostrada en la figura 9, la primera y segunda cunas 102, 104 comprenden cada una matrices opuestas de elementos de soporte laterales 106 ubicados en el lado de borde de ataque 107 y el lado de borde de salida 109 opuestos respectivos del cuerpo de cuna de bastidor abierto 105 de cada cuna 102, 104. Las cunas 102, 104 comprenden cada una, además, una matriz de almohadillas de soporte 110 proporcionadas en el cuerpo de cuna 105, entre el lado de borde de ataque 107 y el lado de borde de salida 109 del cuerpo 105 de cuna.

La matriz de elementos de soporte laterales 106 y la matriz de almohadillas de soporte 110 se extienden en una dirección longitudinal a lo largo de la longitud del cuerpo de cuna 105, que corresponde sustancialmente a la longitud de la carcasa de pala que va a recibirse en la cuna 102, 104.

Una realización de un elemento de soporte lateral individual 106 se ilustra en más detalle en la figura 10. Los elementos de soporte laterales 106 comprenden cada uno un cuerpo principal de soporte 112 que se proporciona en un par de patas de soporte 114 para su unión al cuerpo de cuna 105. Tal como se describió anteriormente, los elementos de soporte laterales 106 pueden ser móviles con respecto al cuerpo de cuna 105, preferiblemente retirables de la cuna de estación posterior al moldeado 102, 104, para proporcionar un acceso fácil a una superficie de una carcasa de pala recibida dentro de la cuna 102, 104. Por ejemplo, los elementos de soporte laterales 106 indicados en la figura 9 pueden retirarse del cuerpo de cuna 105, para proporcionar acceso a esa porción del borde de ataque o de salida de una carcasa de pala soportada por los elementos indicados.

Con referencia adicional a las vistas aumentadas de la figura 11, el soporte 106 comprende un cuerpo principal de soporte 112 que tiene una superficie orientada a la carcasa 116 conformada para adaptarse sustancialmente a la superficie externa de una carcasa de pala que va a recibirse en la estación posterior al moldeado 100, de tal manera que la superficie orientada a la carcasa 116 del elemento de soporte se proporciona 106 adyacente a la superficie externa de la carcasa de pala cuando se recibe en la estación posterior al moldeado 100.

Una pluralidad de aberturas 118 están definidas en la superficie orientada a la carcasa 116 del cuerpo principal 112, en la que una serie de elementos de pinza de vacío 120 se reciben en dicha pluralidad de aberturas 118. Los elementos de pinza de vacío 120 comprenden un cuerpo sustancialmente circular, y pueden trasladarse de manera lineal con respecto al cuerpo principal 112 del elemento de soporte 106, estando los elementos de pinza de vacío 120 acoplados a accionadores lineales 122 ubicados en el lado opuesto del cuerpo principal 112 con respecto a la superficie orientada a la carcasa 116, tal como se indica en la figura 10(b).

Los elementos de pinza de vacío 120 pueden accionarse desde una primera posición rebajada, tal como se indica en la figura 11 (a), en la que las pinzas de vacío 120 están posicionadas dentro de las aberturas 118 del cuerpo de elemento de soporte 112 y no sobresalen sustancialmente más allá de la superficie orientada a la carcasa 116 del cuerpo principal 112, hasta una segunda posición avanzada, tal como se indica en la figura 11 (b), en la que las pinzas de vacío 120 sobresalen de la superficie orientada a la carcasa 116 del cuerpo principal 112. Los elementos de pinza de vacío 120 pueden hacerse funcionar para aplicar una presión de sujeción con pinza de vacío a la superficie externa de una carcasa de pala recibida dentro de la estación posterior al moldeado 100, para fijar la carcasa de pala dentro de las cunas 102, 104 de la estación posterior al moldeado 100.

Se entenderá que los elementos de soporte laterales 106 pueden tener cualquier configuración adecuada, por ejemplo, los elementos de soporte laterales 106 pueden no comprender los elementos de sujeción con pinza de vacío 120 de la realización de las figuras 10 y 11, es decir los elementos de soporte laterales 106 pueden hacerse funcionar para soportar simplemente una carcasa de pala recibida en las cunas 102, 104.

Se entenderá que los elementos de soporte laterales individuales 106 pueden ser retirables desprendiendo el cuerpo principal de soporte 112 a partir del par de patas de soporte 114, para proporcionar acceso a una superficie de una carcasa de pala recibida. Adicional o alternativamente, el elemento de soporte lateral completo 106, incluyendo el par de patas de soporte 114, puede ser retirable del cuerpo de cuna 105, para proporcionar dicho acceso.

Adicional o alternativamente, se entenderá que los elementos de soporte laterales 106 pueden ser ajustables en altura, por ejemplo, mediante variación de la altura de las patas de soporte 114, en los que puede proporcionarse acceso a una superficie soportada ajustando la altura del elemento de soporte lateral 106 en cuestión. Adicional o alternativamente, se entenderá además que dicho cuerpo principal de soporte 112 puede estar acoplado de manera pivotante a dichas patas de soporte 114, de tal manera que el cuerpo principal de soporte 112 puede hacerse pivotar o articularse con respecto a dichas patas de soporte 114, y por consiguiente con respecto a una superficie adyacente de una carcasa de pala recibida, para proporcionar acceso a dicha superficie.

Durante el uso del sistema de fabricación según la divulgación, cuando la estación posterior al moldeado 100 está inactiva (es decir, que no contiene una carcasa de pala) los elementos de pinza de vacío 120 se proporcionan inicialmente en la primera posición rebajada, de tal manera que los elementos de pinza de vacío 120 están protegidos de manera segura frente a cualquier daño por parte del cuerpo principal 112 del elemento de soporte 106.

En un aspecto preferido adicional de la invención, los elementos de pinza de vacío 120 de los elementos de soporte laterales 106 pueden hacerse funcionar para moverse con respecto al cuerpo de cuna 105 mientras se aplica una presión de vacío a la superficie de una carcasa de pala recibida dentro de la cuna 102, 104. Esto permite realizar ajustes menores en la forma de la superficie externa de la carcasa de pala, ya que los elementos de pinza de vacío 120 pueden hacerse funcionar para empujar y/o tirar de la superficie de la carcasa de pala a la que están sujetos a modo de pinza, para deformar la carcasa de pala para dar un perfil o contorno deseado.

Volviendo a la figura 9, las almohadillas de soporte 110 de la estación posterior al moldeado 100 pueden hacerse funcionar para disponerse para seguir el perfil aerodinámico de una carcasa de pala que va a recibirse dentro de las cunas 102, 104.

En una realización preferida, para una construcción particular de pala de turbina eólica, las almohadillas de soporte 110 se disponen en el cuerpo de cuna 105 basándose en el perfil de la carcasa de pala de turbina eólica, para seguir una línea nominal correspondiente a ubicaciones en la superficie externa de la carcasa de pala que coinciden con el punto de máxima distancia desde la superficie externa de la carcasa de pala hasta la cuerda 60 de la pala de turbina eólica formada por dicha carcasa. Tal línea nominal corresponderá con la sección más profunda de la sección de pala recibida dentro de la cuna 102, 104. Una disposición de este tipo proporciona de este modo la ubicación más eficiente para las almohadillas de soporte 110 en la cuna 102, 104, disponiéndose para soportar los puntos más bajos de la superficie de la carcasa de pala a lo largo de la longitud de la carcasa de pala cuando se recibe en la cuna 102, 104.

Las almohadillas de soporte 110 pueden moverse preferiblemente en el cuerpo de cuna 105 entre el lado de borde de ataque 107 y el lado de borde de salida 109 de las cunas 102, 104 respectivas. Por ejemplo, las almohadillas de soporte 110 pueden proporcionarse en un elemento de lanzadera bloqueable (no mostrado) portado sobre al menos una barra de bastidor que se extiende a través del cuerpo de cuna 105 entre el lado de borde de ataque 107 y el lado de borde de salida 109 del cuerpo de cuna 105. Además, las almohadillas de soporte 110 pueden montarse de manera pivotante en los cuerpos de cuna 105 respectivos, permitiendo ajustar la orientación de las almohadillas de soporte 110 según se requiera.

En un aspecto adicional, las almohadillas de soporte 110 pueden proporcionarse en un brazo ajustable en altura (no mostrado), de tal manera que puede hacerse variar la altura de las almohadillas de soporte 110 con respecto a la superficie de cuerpo de cuna 105 adyacente. Por consiguiente, la ubicación, orientación y/o altura de las almohadillas de soporte 110 pueden ajustarse basándose en el perfil aerodinámico de las carcasas de pala que van a recibirse dentro de la cuna 102, 104. Se entenderá que las almohadillas de soporte 110 puede comprender unidades de soporte sencillas y/o las almohadillas de soporte pueden comprender un mecanismo de sujeción con pinza de vacío similar al descrito en las figuras 10 y 11 para los elementos de soporte laterales 106.

Con referencia a las figuras 12-14, se muestra una estación posterior al moldeado 100 cuando tiene primera y segunda carcasas de pala 122, 124 recibidas dentro de dichas primera y segunda cunas 102, 104 respectivamente.

A medida que una carcasa de pala 122, 124 se transfiere a una cuna 102, 104 de la estación posterior al moldeado 100 desde la estación de moldeado de pala 70, la superficie externa de la carcasa de pala 122, 124 puede descansar inicialmente sobre las almohadillas de soporte 110 que se extienden a lo largo de la dirección longitudinal del cuerpo de cuna 105. La carcasa de pala 122, 124 también puede descansar contra una selección de los elementos de soporte laterales 106.

Preferiblemente, a medida que la carcasa de pala 122, 124 curada se forma en la estación de moldeado de pala 70, se proporciona una brida de raíz de pala 126 en el extremo de raíz de las carcasas de pala 122, 124 curadas. La brida de raíz de pala 126 comprende una brida de metal sustancialmente semicircular proporcionada aproximadamente el extremo de la carcasa de pala 122, 124, y se usa como punto de montaje para la pala de turbina eólica acabada. La brida 126 comprende una pluralidad de orificios roscados proporcionados alrededor de la circunferencia de la brida 126.

En esta realización preferida, las cunas 102, 104 comprenden al menos un elemento de acoplamiento de brida de raíz de pala 111 proporcionado en los extremos de raíz 102b, 104b respectivos de las cunas 102, 104. Por consiguiente, con referencia a la figura 14, a medida que la carcasa de pala 122, 124 curada se transfiere a la cuna 102, 104 apropiada, el elemento de acoplamiento de brida de raíz de pala 111 se fija a la brida de raíz de pala 126 de la carcasa de pala 122, 124, para proporcionar un punto de anclaje para la carcasa de pala 122, 124 en la cuna 102, 104.

En el caso de palas de turbina eólica en las que la carcasa de pala externa 122, 124 está diseñada como una estructura de soporte de carga, dado que la raíz de la pala está diseñada para soportar el peso de la pala completa durante el funcionamiento normal, la brida de raíz de pala 126 proporciona un punto de anclaje y soporte eficaz para la carcasa de pala 122, 124, al menos durante la acción inicial de transferir la carcasa de pala 122, 124 a la cuna posterior al moldeado 102, 104. Además, dado que el acoplamiento de la brida de raíz de pala 126 al elemento de acoplamiento de brida de raíz de pala 111 de la cuna 102, 104 presenta una ubicación definida para un componente estructural básico de la carcasa de pala 122, 124, la ubicación de las superficies y bordes restantes de la carcasa de pala 122, 124 pueden predecirse de manera relativamente sencilla, por ejemplo la ubicación del extremo de punta 102a, 102b, y los bordes de ataque y de salida a lo largo de la longitud de la carcasa.

Por consiguiente, el montaje de la brida de raíz de pala 126 en la cuna 102, 104 permite que las superficies de la carcasa de pala 122, 124 y los componentes de soporte de la cuna posterior al moldeado, es decir los elementos de soporte laterales 106 y las almohadillas de soporte 110, se alineen de manera relativamente sencilla para un soporte eficaz de las superficies de la carcasa de pala 122, 124 curada mediante la cuna 102, 104.

Se entenderá que el elemento de acoplamiento de brida de raíz de pala 111 puede comprender una pinza dispuesta para acoplarse con una brida de raíz de pala 16 de una carcasa de pala 122, 124 curada. Adicional o alternativamente, el elemento de acoplamiento de brida de raíz de pala 111 puede comprender un círculo de pernos correspondiente a un círculo de pernos definido en la brida de raíz de pala 126 de la carcasa de pala 122, 124, para permitir la sujeción con pernos de la brida de raíz de pala 126 a la cuna 102, 104.

En un aspecto preferido, el cuerpo principal 116 de los elementos de soporte laterales 106, y/o las almohadillas de soporte 110, están formados a partir de un material acolchado que puede hacerse funcionar para prevenir daños en la superficie externa de una carcasa de pala 122, 124 recibida en la cuna 102, 104 cuando se apoya contra dicha superficie externa.

Una vez fijadas las carcasas de pala 122, 124 curadas dentro de las cunas 102, 104 mediante el acoplamiento de brida de raíz de pala 126, se accionan los elementos de sujeción 120 con pinza de vacío de los elementos de soporte laterales 106 y/o las almohadillas de soporte 110 a dicha segunda posición avanzada apoyándose contra la superficie externa de las carcasas de pala 122, 124, y se aplica un vacío contra la superficie de las carcasas de pala 122, 124 curadas para fijar completamente las carcasas en su posición en las cunas 102, 104.

Se entenderá que pueden aplicarse mecanismos de fijación adicionales para fijar las carcasas de pala 122, 124 dentro de las cunas 102, 104, por ejemplo, pueden aplicarse pinzas mecánicas (no mostradas) desde las cunas 102, 104 alrededor de los bordes de las carcasas 122, 124 en las cunas, para proporcionar un efecto de fijación adicional. En este punto, tal como se describió anteriormente, pueden realizarse operaciones adecuadas posterior al moldeado en las carcasas de pala 122, 124, proporcionándose acceso directo a las superficies internas (128, figura 14) de las carcasas de pala 122, 124 y proporcionándose acceso a porciones de las superficies externas de las carcasas de pala 122, 124 mediante retirada y ajuste apropiados de los elementos de soporte laterales 106 y/o almohadillas de soporte 110 adyacentes.

Ejemplos de operaciones posteriores al moldeado que pueden realizarse en la estación posterior al moldeado 100 en las carcasas de pala 122, 124 pueden incluir, pero no se limitan a: una operación de reparación de carcasa de pala, que implica una reparación de cualquier defecto menor en una carcasa de pala curada; una operación de corte o de esmerilado de carcasa de pala, en la que una porción de una superficie de la carcasa de pala curada puede cortarse o esmerilarse para presentar un perfil relativamente liso; una operación de encolado, en la que se aplica un adhesivo a una superficie de una carcasa de pala para unir componentes o carcasas de pala entre sí; una operación de recubrimiento, en la que se recubre una superficie externa de una carcasa de pala con una capa de recubrimiento, por ejemplo un recubrimiento de gel o material resistente a la erosión adecuado; una operación de instalación de estructura laminada, en la que una estructura laminada principal u otro elemento del interior de una pala de turbina eólica puede fijarse a una superficie interna de una de las carcasas de pala para posicionarse en el interior de una pala de turbina eólica; una operación de sobrelaminación; instalación de componentes de pala internos, por ejemplo sensores de monitorización de carga o desviación, sistemas de protección frente a rayos, etc.; un estudio de la geometría de carcasa de pala; una operación de curado secundario, por ejemplo, en un horno; o cualquier otra operación de fabricación o ensamblaje adecuada.

En una realización preferida de la invención, la estación posterior al moldeado 100 comprende además un carril u otro mecanismo de carro adecuado (no mostrado) proporcionado a lo largo de al menos uno del lado de borde de ataque 107 o el lado de borde de salida 109 del cuerpo de cuna 105 de al menos una de la primera y segunda cunas 102, 104, en la que el carril puede hacerse funcionar para soportar una herramienta automatizada para realizar una operación posterior al moldeado en una carcasa de pala 122, 124 curada recibida en dicha cuna 102, 104. Un ejemplo de una herramienta de este tipo incluye, pero no se limita a, una herramienta de esmerilado automatizada, para esmerilar una superficie de una carcasa de pala 122, 124 curada, o una herramienta de recubrimiento automatizada, para aplicar un recubrimiento a una superficie de una carcasa de pala 122, 124 curada.

Una vez completadas las operaciones posteriores al moldeado apropiadas, se aplica un adhesivo al borde de ataque y al borde de salida de al menos una de las carcasas 122, 124 de pala curadas. Después se articula la primera cuna 102 con respecto a la segunda cuna 104 usando los mecanismos 108 de articulación, es decir, se cierra la estación posterior al moldeado tal como se muestra en la figura 8(b), de tal manera que la primera carcasa 122 de pala contenida se posiciona en alineación sustancial con la segunda carcasa 124 de pala contenida en la segunda cuna 104, tal como se muestra en la figura 13. En este punto, la primera cuna 102 y la carcasa 122 de pala contenida pueden moverse en traslación, tal como se describe en la figura 8(b), para alinear los bordes de las carcasas 122, 124 de pala curadas y para corregir cualquier posible ajuste en exceso o insuficiente entre las carcasas tras la operación de cierre articulado.

Después puede realizarse un movimiento de traslación final de la primera cuna, para cerrar la primera y segunda carcasas de pala 122, 124 entre sí para formar una pala de turbina eólica completa. Las cunas 102, 104 y las carcasas 122, 124 contenidas se mantienen en la disposición cerrada de la figura 13 hasta que el adhesivo se ha endurecido ara unir la primera carcasa 122 a la segunda carcasa 124. Durante el tiempo de unión del adhesivo, los elementos de soporte laterales 106 pueden hacerse funcionar para aplicar presión contra los lados de las carcasas de pala 122, 124 contenidas, para garantizar que se mantiene una presión de unión de adhesivo correcta en el borde de ataque y el borde de salida de las carcasas 122, 124 para proporcionar una unión fuerte y eficaz entre las carcasas 122, 124.

Además, durante el tiempo de unión, los elementos de soporte laterales y/o las almohadillas de soporte pueden retirarse o ajustarse para proporcionar acceso a secciones de las superficies externas de las carcasas de pala 122, 124, para permitir llevar a cabo operaciones posteriores al moldeado adicionales en las carcasas de pala 122, 124 mientras las carcasas curadas están uniéndose entre sí.

Proporcionar una estación posterior al moldeado permite la optimización de un sistema de fabricación para una pala de turbina eólica, dado que el tiempo de ocupación de los moldes de pala 70 relativamente caros puede minimizarse mediante transferencia de carcasas de pala curadas a una estación posterior al moldeado 90, 100 una vez completado el moldeado de las carcasas. Además, la estructura de bastidor abierto flexible de la estación posterior al moldeado 90, 100 permite llevar a cabo de manera relativamente fácil numerosas operaciones de fabricación en las carcasas de pala curadas, incluso durante la operación de unión.

Con referencia a la figura 15, se ilustra un cuerpo de cuna de bastidor abierto 105 para una estación posterior al moldeado 100, menos los elementos de soporte laterales 106, las almohadillas de soporte 110 y los mecanismos de giro. Tal como puede observarse en la figura 15(a), el cuerpo de cuna 105 comprende una estructura de bastidor abierto que tiene una longitud que corresponde sustancialmente a la longitud de la carcasa de pala curada que va a recibirse por la cuna. El cuerpo de cuna 105 tiene un perfil que varía en cuanto a la altura y/o anchura, dependiendo del perfil de la carcasa de pala curada que va a recibirse en la cuna. El cuerpo de cuna 105 mostrado en la figura 15(a) tiene una altura mayor en la sección central del cuerpo 105 a lo largo de la longitud del cuerpo 105, por consiguiente, el cuerpo de cuna 105 mostrado en la figura 15(a) es adecuado para recibir una carcasa de pala previamente curvada, en particular una carcasa de lado de presión de una pala de turbina eólica previamente curvada. Se entenderá que las dimensiones y el perfil del cuerpo de cuna 105 pueden hacerse variar según se requiera para proporcionar un soporte adecuado para la carcasa de pala particular que va a soportarse mediante la cuna.

Con referencia a la figura 15(b), el cuerpo de cuna 105 puede estar compuesto a partir de una pluralidad de secciones 130 modulares ensambladas entre sí para formar el cuerpo de cuna 105, preferiblemente una pluralidad de bastidores de acero modulares. Las secciones modulares 130 pueden variar en cuanto a las dimensiones, por ejemplo, en cuanto a la anchura y/o altura de sección, y son intercambiables de tal manera que la estructura del cuerpo de cuna 105 puede hacerse variar dependiendo de las características de la carcasa de pala que va a soportarse mediante la cuna, por ejemplo, longitud de pala, anchura de cuerda, curvatura, etc.

El uso de una construcción modular de este tipo permite una mayor flexibilidad del sistema de fabricación global, ya que pueden construirse fácilmente cunas adecuadas para diferentes diseños de pala, reutilizándose cunas individuales y secciones modulares para diferentes procedimientos de fabricación.

Aunque en la realización anterior de la divulgación se moldea una carcasa de pala completa usando un único molde de pala, en una realización alternativa adicional, las carcasas de pala 122, 124 pueden fabricarse como secciones de carcasa de pala individuales en moldes de pala independientes, proporcionándose las secciones de carcasa de pala individuales para su posterior ensamblaje para dar una carcasa de pala o pala de turbina eólica completa. Por ejemplo, puede formarse una carcasa de pala como una sección de raíz de pala independiente, una sección de punta de pala, una sección aerodinámica intermedia, etc., fabricándose cada sección en un molde de pala independiente diseñado para formar es sección particular de la carcasa de pala. Después pueden transferirse las secciones individuales desde los diferentes moldes de pala hasta una estación posterior al moldeado tal como se describió anteriormente, en la que puede realizarse en ensamblaje de las diferentes secciones para formar una carcasa de pala completa, con el posterior cierre y unión de las carcasas de pala completas para formar la pala de turbina eólica.

Alternativamente, las secciones de pala individuales de las primera y segunda carcasas de pala pueden cerrarse y unirse antes del ensamblaje para dar una pala de turbina eólica completa. Es decir, las secciones de raíz de pala contra el viento y a favor del viento pueden cerrarse para formar una porción de raíz de pala completa, las secciones aerodinámicas de pala contra el viento y a favor del viento pueden cerrarse para formar una porción aerodinámica de pala completa, etc., que entonces pueden ensamblarse para formar la pala completa.

Esto puede proporcionar una optimización adicional del procedimiento de fabricación, ya que pueden fabricarse secciones individuales según diferentes requisitos, por ejemplo, requisitos estructurales. En un sistema de este tipo, la estación posterior al moldeado de la invención proporciona un banco de ensamblaje flexible y práctico para acoplar las secciones individuales entre sí.

Aunque la realización de la figura 4 ilustra un sistema de fabricación en el que la estación posterior al moldeado se proporciona localmente en los moldes de pala, se entenderá que pueden proporcionarse disposiciones alternativas de sistemas de fabricación. Por ejemplo, pueden fabricarse las carcasas de pala en una primera ubicación usando moldes de pala, tal como se describió anteriormente. Después pueden desmoldarse las carcasas curadas, y transportarse a una estación posterior al moldeado proporcionada en una ubicación relativamente remota para operaciones de fabricación adicionales y eventual ensamblaje. Un sistema de este tipo permite llevar a cabo el moldeado de precisión de las partes de carcasa de pala en una ubicación centralizada, usando equipos dedicados y mano de obra especializada, realizándose las tareas posteriores al moldeado y de ensamblaje relativamente más sencillas en ubicaciones distribuidas, por ejemplo, adyacentes a un parque eólico en construcción. Este enfoque proporciona una mayor distribución de recursos y un procedimiento más eficiente de fabricación global, en combinación con costes de transporte reducidos ya que pueden transportarse carcasas fácilmente apilables en contraposición a palas de turbina eólica acabadas.

En la figura 16 se proporciona una vista general del procedimiento de fabricación de la divulgación. Inicialmente, se realiza una disposición de fibra en un molde de pala (etapa 200). Una operación de disposición de este tipo puede ser una disposición automática o controlada por máquina o una operación de disposición manual. Se entenderá que en esta fase pueden realizarse operaciones de fabricación adicionales, por ejemplo, puede recubrirse el molde de pala con una capa de recubrimiento de gel inicial antes de la disposición de fibra.

Una vez completada la disposición, se proporciona una bolsa de vacío sobre las capas de fibra en el molde de pala (etapa 210). Una vez que la bolsa forma un sello alrededor de las capas de fibra, se inicia la infusión de resina (etapa 220), y se infunde una resina en el interior de las capas de fibra en el molde. Se deja que la resina se cure (etapa 230), una las capas de fibra en el molde y forme una carcasa de pala curada.

Tal como se describió anteriormente, la carcasa de pala real puede seguir curándose dentro del cuerpo de la carcasa de pala durante varias horas tras el procedimiento de curado inicial, pero en el contexto de esta descripción se entiende que una carcasa de pala curada se refiere a una carcasa de pala que se ha sometido a esta etapa de curado inicial, y puede manipularse sin experimentar una deformación estructural considerable.

Una vez curada, se retira la bolsa de vacío del molde (etapa 240), y puede retirarse o desmoldarse la carcasa de pala curada a partir del molde de pala (etapa 250). Esta etapa de desmoldeado puede realizarse usando cualquier dispositivo de elevación de carcasa de pala adecuado, por ejemplo, una grúa o un dispositivo de elevación de vacío. En este punto en el procedimiento de fabricación, dado que la carcasa de pala curada se ha retirado del molde de pala, puede reutilizarse el molde de pala para formar una segunda carcasa de pala curada. Por consiguiente, el procedimiento se bifurca en este punto, y realiza un bucle de vuelta a la etapa de disposición de fibra inicial (200).

Dado que los moldes de pala tienen un tiempo de ocupación relativamente corto, se aumenta la tasa de producción de los moldes individuales, conduciendo a tiempos de producción mejorados para todo el procedimiento de fabricación. Además, dado que los moldes de pala no se usan para operaciones posterior al moldeado y/u operaciones de giro, los moldes de pala pueden ser de una construcción más sencilla y/o comprender una estructura que puede fijarse al suelo de la fábrica, por ejemplo, que tiene cimientos de hormigón, lo cual proporciona una fabricación e implementación más fáciles y económicas de nuevos moldes para un nuevo procedimiento de fabricación.

Una vez que se ha desmoldeado la carcasa de pala curada a partir del molde de pala, la carcasa se transfiere a una estación posterior al moldeado según la invención (etapa 260). En este punto, la carcasa de pala puede fijarse a la estación posterior al moldeado, por ejemplo, mediante acoplamiento de la brida de raíz de pala de la carcasa de pala al extremo de raíz de una cuna para recibir la carcasa de pala, la aplicación de pinzas de vacío contra la superficie externa de la carcasa de pala, etc.

Se entenderá que el procedimiento puede incluir además una etapa de calibración de estación posterior al moldeado (no mostrada), antes de una etapa de transferencia inicial 260. Esta etapa puede implicar la calibración de las cunas de la estación posterior al moldeado para recibir las carcasas de pala, por ejemplo, mediante ajuste apropiado de los diversos soportes de cuna para garantizar que se recibe y se soporta de manera segura una carcasa de pala en la cuna. En un enfoque, los moldes contrario maestro original usado para el mecanizado del molde de pala puede usarse para calibrar los soportes de cuna, es decir, puede posicionarse una cuna sobre la superficie del molde contrario maestro, y ajustarse los diversos soportes para hacer tope de manera segura contra la superficie del molde contrario maestro, garantizando así que los soportes de la cuna coinciden con el perfil de soporte correspondiente del molde de pala en cuestión.

Una vez recibida la carcasa en la cuna de la estación posterior al moldeado, pueden realizarse diversas operaciones posteriores al moldeado tal como se describió anteriormente en la carcasa de pala fijada (etapa 270). Estas operaciones pueden llevarse a cabo en cualquier superficie de la carcasa de pala curada mediante la estructura de bastidor abierto del cuerpo de cuna, y mediante retirada o ajuste apropiados de los elementos de soporte y/o almohadillas de soporte de la cuna.

Además, pueden corregirse imperfecciones en la carcasa de pala curada, por ejemplo, pueden realizarse ajustes de forma menores en los contornos de perfil de la carcasa de pala fijando pinzas de vacío contra la superficie de la carcasa de pala, y moviendo posteriormente las pinzas de vacío para empujar y/o tirar en consecuencia de la superficie de la carcasa de pala para dar un perfil preferido.

Una vez que se han completado las diversas operaciones posteriores al moldeado, puede cerrarse la estación posterior al moldeado (etapa 280), de tal manera que puede unirse una primera carcasa de pala curada con una segunda carcasa de pala curada para formar una pala de turbina eólica.

En paralelo al tiempo requerido para que el adhesivo entre las dos carcasas de pala se una de manera eficaz (etapa 290), pueden realizarse diversas operaciones durante la unión en la estación posterior al moldeado en las carcasas de pala contenidas (etapa 300). Tales operaciones pueden incluir cualquier operación de fabricación que puede aplicarse en las carcasas durante la acción de unión, y pueden incluir cualquier operación posterior al moldeado adecuada tal como se describió anteriormente, por ejemplo, esmerilado de superficie, recubrimiento, etc. Al igual que con la etapa 270, puede proporcionarse acceso a las superficies de las carcasas de pala a través de la estructura de bastidor abierto del cuerpo de cuna, así como a través de la retirada o ajuste apropiados de los elementos de soporte y/o almohadillas de soporte de la cuna.

La posibilidad de realizar operaciones en las carcasas de pala (etapa 300) en paralelo con la unión (etapa 290) proporciona un aumento adicional en la productividad del procedimiento de fabricación, proporcionando menos tiempo de inactividad de trabajadores, equipos, etc., en comparación con sistemas de la técnica anterior en los que una operación de cierre usando un molde de pala giratorio impedirá cualquier acceso a las superficies de las carcasas de pala mientras el adhesivo se endurece para unir las carcasas entre sí.

Una vez que las carcasas de pala curadas se han unido entre sí para formar una pala de turbina eólica, puede abrirse la estación posterior al moldeado y retirarse la pala completada de la estación posterior al moldeado (etapa 310), para cualquier operación de acabado y transporte posterior desde la planta de fabricación. Se entenderá que cualquier operación de acabado puede realizarse mientras la pala completada está soportada por la estación posterior al moldeado. Una vez retirada la pala completada de la estación posterior al moldeado, el procedimiento puede realizar un bucle de vuelta a la etapa 260, para recibir una nueva carcasa de pala curada en la estación posterior al moldeado.

El sistema de fabricación de la divulgación proporciona una mejora en la productividad y eficacia de los componentes de fabricación individuales, y da como resultado una mayor eficiencia del procedimiento de fabricación de pala, reduciendo el tiempo de inactividad ineficaz de los moldes de pala, y proporcionando un sistema en el que pueden realizarse en paralelo diferentes operaciones de fabricación que tradicionalmente se realizaban en serie.

Se entenderá que pueden considerarse diversas disposiciones e implementaciones alternativas de procedimientos de fabricación. Por ejemplo, en una alternativa, se proporciona un sistema de fabricación en el que un primer molde de pala realiza una operación de giro para desmoldear una primera carcasa de pala curada contenida sobre una cuna de pala invertida (es decir, cuando se soporta sobre la cuna de pala, la superficie externa de la carcasa de pala curada está orientada hacia arriba). En este caso, las operaciones posteriores al moldeado pueden realizarse en la carcasa invertida. Puede levantarse una segunda carcasa de pala curada fuera de un segundo molde de pala tal como se describió anteriormente, con las almas, etc., instaladas en la superficie interna de la segunda carcasa de pala. Por consiguiente, puede hacerse funcionar un dispositivo de elevación para levantar la primera carcasa invertida para posicionarla en su sitio encima de la segunda carcasa de pala para su unión.

Algunas ventajas de este enfoque incluyen que la operación de desmoldeado puede realizarse al mismo tiempo para ambas carcasas de pala, requiriéndose tan sólo un único dispositivo de elevación (es decir, la segunda carcasa se desmoldea usando el dispositivo de elevación, mientras que la primera carcasa se desmoldea usando el mecanismo de articulación del molde). Además, el dispositivo de elevación puede reutilizarse en el momento de posicionar la primera carcasa invertida encima de la segunda carcasa, aumentando así la productividad del dispositivo de elevación.

En una alternativa adicional, las cunas de pala pueden proporcionarse como una pluralidad de componentes de soporte individuales diferenciados, independientes, que pueden hacerse funcionar cada uno para soportar un punto particular a lo largo de la longitud de las carcasas de pala. Las ventajas de este enfoque incluyen que los componentes independientes pueden usarse, por ejemplo, como carretillas de pala tras la operación de unión, para un transporte local fácil de la pala de turbina eólica unida. Además, los componentes individuales pueden proporcionarse para un almacenamiento más fácil de la estación posterior al moldeado, ya que los componentes individuales pueden almacenarse en una ubicación de espacio reducido cuando no se usan.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una estación posterior al moldeado (90,100) para realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una sección de un bastidor de pala de turbina eólica curada de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo la estación posterior al moldeado:

una primera cuna (102) para recibir al menos una sección de una primera carcasa de pala curada transferida desde un molde de pala;

una segunda cuna (104) para recibir al menos una sección de una segunda carcasa de pala curada transferida desde un molde de pala, formando juntas dichas primera y segunda carcasas de pala curadas sustancialmente una pala de turbina eólica;

en el que se puede realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una superficie de dicha primera y segunda carcasas de pala curadas recibidas en dichas cunas, y

en la que al menos uno de dichas primera y segunda cunas es una estructura sustancialmente de bastidor abierto para proporcionar acceso a una superficie soportada de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, teniendo la cuna una pluralidad de elementos de soporte (106) para soportar una superficie de una carcasa de pala de turbina eólica curada recibida en dicha cuna.

2. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 1, en la que la estación posterior al moldeado comprende además un mecanismo de cierre (108) operable para mover dicha primera cuna con respecto a dicha segunda cuna para formar una cuna cerrada, de manera que dicha primera carcasa de pala curada está conectada a dicha segunda carcasa de pala curada dentro de dicha cuna cerrada para formar una pala de turbina eólica.

3. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 2, en la que dicha primera cuna es móvil traslacionalmente con respecto a dicha segunda cuna cuando dicha primera y segunda cunas están cerradas, para alinear una primera carcasa de pala curada con una segunda carcasa de pala curada dentro de dicha cuna cerrada para formar una pala de turbina eólica.

4. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en la que dicha primera y segunda cunas están dispuestas para aplicar una presión de unión a dicha primera y segunda carcasas de pala curadas cuando dichas primera y segunda cunas están cerradas.

5. La estación posterior al moldeado de cualquier reivindicación anterior, en la que al menos uno de dicha pluralidad de elementos de soporte se puede mover con relación a una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, para proporcionar acceso a una superficie soportada de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna.

6. La estación posterior al moldeado de cualquier reivindicación anterior, en la que dicha pluralidad de elementos de soporte comprende al menos un dispositivo de pinza de vacío (120) operable para aplicar un vacío contra una porción de la superficie de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, para fijar dicha carcasa de pala curada dentro de dicha cuna.

7. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 6, en la que dicha al menos una pinza de vacío está montada de forma móvil en dicha pluralidad de elementos de soporte, siendo dicha al menos una pinza de vacío operable para moverse entre una primera posición retraída en la que dicha al menos una pinza de vacío está separada de la superficie de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, y una segunda posición avanzada en la que dicha al menos una pinza de vacío topa con una superficie de dicha carcasa de pala curada recibida en dicha cuna.

8. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en la que dicha al menos una pinza de vacío se puede operar para acoplarse con una superficie de una carcasa de pala recibida dentro de dicha cuna, siendo dicha pinza de vacío móvil para empujar y/o estirar de una porción de dicha superficie de dicha carcasa de pala a una posición ajustada.

9. La estación posterior al moldeado de cualquier reivindicación anterior, en la que al menos una de dicha primera cuna y dicha segunda cuna comprende un mecanismo de acoplamiento de brida de raíz (111), estando dicho mecanismo de acoplamiento de brida de raíz dispuesto para acoplarse con una brida de raíz de pala de una carcasa de pala para ser recibida dentro de dicha al menos una cuna.

10. La estación posterior al moldeado de cualquier reivindicación anterior, en la que al menos una de dicha primera cuna y dicha segunda cuna está formada por una pluralidad de submódulos de cuna (130), en la que dicha pluralidad de submódulos se selecciona basándose en las características de una carcasa de pala curada para ser recibida dentro de dicha al menos una cuna.

11. La estación posterior al moldeado de la reivindicación 10, en la que dicha pluralidad de submódulos de cuna comprende un submódulo de extremo de raíz dispuesto para soportar un extremo de raíz de una carcasa de pala curada, un submódulo de extremo de punta dispuesto para soportar un extremo de punta de una carcasa de pala curada, y al menos un submódulo intermedio dispuesto para soportar una porción de una carcasa de pala curada entre dicho extremo de raíz y dicho extremo de punta.

12. La estación posterior al moldeado de cualquier reivindicación anterior, en la que dicha estación posterior al moldeado comprende además al menos un carril de soporte que se extiende a lo largo de al menos una porción de la longitud de dicha estación posterior al moldeado adyacente al menos a una de dicha primera y segunda cunas, siendo operable dicho carril de soporte para recibir una herramienta para realizar una operación posterior al moldeado en una carcasa de pala curada recibida en dicha al menos una cuna.

13. Un sistema de fabricación para la fabricación de palas de turbina eólica formadas a partir de un par de carcasas de pala curadas unidas entre sí, comprendiendo el sistema:

un primer molde de pala contra el viento (72) para producir al menos una porción de una primera carcasa de pala curada contra el viento;

un segundo molde de pala a favor del viento (74) para producir al menos una porción de una segunda carcasa de pala curada a favor del viento;

una estación posterior al moldeado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para recibir dichas primera y segunda carcasas de pala curadas de dichos primer y segundo moldes de pala, en el que se puede realizar una operación posterior al moldeado en dichas primera y segunda carcasas de pala curadas en dicha estación posterior al moldeado; y

un mecanismo de cierre operable para cerrar dichas primera y segunda carcasas de pala curadas para formar una pala de turbina eólica.

14. Un método para realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una sección de carcasa de una pala de turbina eólica curada, comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar al menos una sección de una primera carcasa de pala curada en un molde de pala (72);

transferir dicha al menos una sección de una primera carcasa de pala curada desde un molde de pala a una primera cuna (102) de una estación posterior al moldeado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12;

proporcionar al menos una sección de una segunda carcasa de pala curada en un molde de pala (74);

transferir dicha al menos una sección de una segunda carcasa de pala curada desde un molde de pala a una segunda cuna (104) de dicha estación posterior al moldeado; y

realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una superficie de dicha primera y segunda carcasas de pala curadas recibidas en dichas cunas,

en el que al menos una de dichas cunas se proporciona como una estructura de bastidor sustancialmente abierta para proporcionar acceso a una superficie soportada de una carcasa de pala curada recibida en dicha cuna, y en el que dicha al menos una operación posterior al moldeado se realiza en al menos una porción de dicha superficie soportada a través de dicha estructura de bastidor abierto.

15. Un método de fabricación de una pala de turbina eólica de al menos 40 metros de longitud, comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar una primera y una segunda carcasa de pala de turbina eólica curada;

realizar al menos una operación posterior al moldeado en al menos una sección de al menos una de dichas carcasas de pala de turbina eólica curadas de acuerdo con el método de la reivindicación 14;

cerrar dicha primera y segunda carcasas de pala curadas para formar una carcasa de pala de turbina eólica cerrada, y