ES2883681T3 - Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método - Google Patents

Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método Download PDF

Info

Publication number
ES2883681T3
ES2883681T3 ES18153208T ES18153208T ES2883681T3 ES 2883681 T3 ES2883681 T3 ES 2883681T3 ES 18153208 T ES18153208 T ES 18153208T ES 18153208 T ES18153208 T ES 18153208T ES 2883681 T3 ES2883681 T3 ES 2883681T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
balsa wood
flexible
polymer film
wood panel
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18153208T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Bro Wernlund
Harald Stecher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Original Assignee
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Gamesa Renewable Energy AS filed Critical Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Application granted granted Critical
Publication of ES2883681T3 publication Critical patent/ES2883681T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/06—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/02—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/02—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board the layer being formed of fibres, chips, or particles, e.g. MDF, HDF, OSB, chipboard, particle board, hardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/08—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/14—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a face layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
    • B32B3/16—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a face layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side secured to a flexible backing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
    • B32B2262/067—Wood fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/58—Cuttability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2603/00—Vanes, blades, propellers, rotors with blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2607/00—Walls, panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/30—Manufacture with deposition of material
    • F05B2230/31—Layer deposition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/40—Organic materials
    • F05B2280/4002—Cellulosic materials, e.g. wood

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Panel de madera de balsa flexible (9) para una pala de rotor (5) de una turbina eólica (1), que comprende una pluralidad de módulos de madera de balsa (10) y una película de polímero (19) que se fija a una superficie (20) de cada módulo de madera de balsa (10) para conectar los módulos de madera de balsa (10) entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN
Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método
La presente invención se refiere a un panel de madera de balsa flexible para una pala de rotor de una turbina eólica, a una pala de rotor con un panel de madera de balsa flexible de este tipo, a una turbina eólica con un panel de madera de balsa flexible de este tipo y/o una pala de rotor de este tipo y a un método para producir un panel de madera de balsa flexible para una pala de rotor de este tipo.
Las palas de rotor de las turbinas eólicas modernas se construyen a partir de plásticos reforzados con fibra. Una pala de rotor normalmente comprende un perfil aerodinámico que tiene un borde de ataque redondeado y un borde de salida afilado. La pala de rotor está conectada con su raíz de la pala a un buje de la turbina eólica. Las palas de rotor de este tipo pueden comprender madera, en particular madera de balsa. La madera de Ochroma pyramidale, comúnmente conocido como el árbol de balsa, es muy suave y ligera, con vetas abiertas y gruesas. La densidad de la madera de balsa seca oscila entre 40 y 340 kg/m3, con una densidad normal de aproximadamente 160 kg/m3. Dado que la madera de balsa tiene estas excelentes propiedades, a menudo se usa en la tecnología aeronáutica y de las turbinas eólicas para producir componentes ligeros.
Se consigue fabricar un panel de madera de balsa flexible para permitir que siga geometrías de palas de turbinas eólicas curvadas proporcionando una red o malla de fibra de vidrio, en particular en forma de una denominada tela de cañamazo, sobre el panel de madera de balsa. La malla de fibra de vidrio puede aplicarse añadiendo un pegamento húmedo a la malla de fibra de vidrio y, después, enrollándola sobre el panel de madera de balsa seguido por el curado del pegamento o por el enrollamiento sobre una malla de fibra de vidrio con un pegamento termoplástico aplicado previamente sobre el panel de madera de balsa mediante la aplicación de una temperatura elevada. Después de aplicar la malla de fibra de vidrio y curar el pegamento, el panel de madera de balsa se corta en módulos que están conectados entre sí únicamente por medio de la malla de fibra de vidrio. El panel de madera de balsa es ahora flexible y puede adaptarse a una superficie curvada.
El documento EP 2551 511 A1 describe un método para producir paneles de balsa de testa flexible. El método comprende las etapas de: disponer una pluralidad de listones de madera de construcción de sección transversal rectangular que tienen todos la misma longitud, anchura y grosor paralelos entre sí formando de ese modo un bloque de sección transversal rectangular; presionar una capa de cañamazo, que comprende un agente aglomerante, contra caras de extremo de los listones de madera de construcción que forman el bloque; mantener la presión y aplicar calor a la capa de cañamazo del agente para laminar el cañamazo a las caras de extremo de los listones de madera de construcción; cortar un panel que consiste en secciones de extremo de los listones de madera de construcción laminados con el cañamazo del bloque.
El documento US 4568585 A describe un alma ligera, de gran resistencia y que puede contornearse para incluirla en un laminado estructural contorneado en el que el alma se interpone entre revestimientos opuestos. El alma está constituida por una disposición plana de módulos similares a bloques fabricados preferiblemente de madera de balsa de testa que se mantienen juntos en una relación de borde a borde por un cañamazo formado por filamentos elastoméricos que se extienden a través del cuerpo de los módulos en un plano intermedio paralelo a las caras opuestas del alma.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un panel de madera de balsa flexible mejorado para una pala de rotor de una turbina eólica.
En consecuencia, se proporciona un panel de madera de balsa flexible para una pala de rotor de una turbina eólica. El panel de madera de balsa flexible comprende una pluralidad de módulos de madera de balsa y una película de polímero que se fija a una superficie de cada módulo de madera de balsa para conectar los módulos de madera de balsa entre sí.
Al aplicar la película de polímero en lugar de una malla de fibra de vidrio, pueden conseguirse las siguientes ventajas. La zona de adhesión de la película de polímero es significativamente más grande que la de una malla de fibra de vidrio. Esto a su vez reduce el riesgo de que se desprendan módulos de madera de balsa durante la manipulación del panel de madera de balsa flexible. Puede seleccionarse una película de polímero con una alta temperatura de fusión en relación con una temperatura de curado de pala máxima con el fin de evitar delaminaciones inducidas por el procedimiento de curado. Además, debido a la fijación de la película de polímero a la superficie, puede conseguirse una adhesión más uniforme en comparación con la malla de fibra de vidrio usada actualmente.
Preferiblemente, la película de polímero se fija directamente a la superficie. "Directamente" significa que no es necesaria resina adicional para sujetar la película de polímero a la superficie. La propia película de polímero puede funcionar como adhesivo o pegamento. Preferiblemente, los módulos de madera de balsa están conectados entre sí únicamente por medio de la película de polímero. En particular, los módulos de madera de balsa tienen una primera superficie, a la que se fija la película de polímero, y una segunda superficie que está orientada lejos de la película de polímero. La película de polímero puede denominarse lámina de polímero. La película de polímero puede tener un grosor de desde unos pocos micrómetros (pm) hasta unos pocos milímetros (mm). La película de polímero puede perforarse o no perforarse, en particular alisarse. La película de polímero evita que los módulos de madera de balsa se desmoronen y, por tanto, mantiene la integridad del panel de madera de balsa flexible.
Según una realización, la película de polímero no se refuerza. Preferiblemente, la película de polímero no tiene refuerzo en forma de fibras de vidrio, fibras de carbono o similares. En particular, la película de polímero está libre o exenta de fibras.
Según una realización adicional, la película de polímero es monocapa o multicapa. "Monocapa" significa que la película de polímero tiene solo una capa. "Multicapa" significa que la película de polímero consiste en una pluralidad de láminas poliméricas finas unidas entre sí. En particular, estas láminas pueden estar fabricadas del mismo material o de materiales diferentes. Por tanto, las propiedades mecánicas de la película de polímero pueden variarse ampliamente.
Según una realización adicional, se disponen fibras de madera de los módulos de madera de balsa perpendiculares a la superficie de los módulos de madera de balsa. Preferiblemente, cada módulo de madera de balsa tiene una primera superficie, a la que se fija la película de polímero, y una segunda superficie que está orientada lejos de la película de polímero. En particular, las fibras de madera se disponen perpendiculares a ambas superficies.
Según una realización adicional, la película de polímero comprende una cara adhesiva que se fija a la superficie de cada módulo de madera de balsa y una cara no adhesiva que está orientada lejos de la superficie de cada módulo de madera de balsa. La cara adhesiva puede estar dotada de un adhesivo piezosensible (PSA, autoadhesivo, adhesivo autoadherente). Un PSA es un adhesivo que forma una unión cuando se aplica presión para juntar el adhesivo con el producto adherente. No se necesita disolvente, agua o calor para activar el PSA.
Según una realización adicional, el propio material del que está hecha la película de polímero tiene propiedades adhesivas. Para unir la película de polímero a los módulos de madera de balsa, la película de polímero puede fundirse al menos parcialmente. Preferiblemente, se selecciona una película de polímero con una alta temperatura de fusión en relación con una temperatura de curado de pala máxima con el fin de evitar delaminaciones inducidas por el procedimiento de curado.
Según una realización adicional, los módulos de madera de balsa se disponen en un patrón similar a un tablero de ajedrez. El patrón similar a un tablero de ajedrez puede denominarse patrón similar a una matriz. Preferiblemente, cada módulo de madera de balsa está próximo a cuatro módulos de madera de balsa adicionales.
Según una realización adicional, los módulos de madera de balsa son rectangulares o tienen forma cuadrada. En particular, los módulos de madera de balsa tienen forma cúbica.
Según una realización adicional, entre los módulos de madera de balsa se disponen primeros cortes y segundos cortes, en los que los primeros cortes se disponen perpendiculares a los segundos cortes. Los cortes entrecruzados subdividen el panel de madera de balsa flexible en los módulos de madera de balsa. Los cortes pueden hacerse por medio de una cuchilla o una sierra. Preferiblemente, los primeros cortes permiten una flexión del panel de madera de balsa flexible alrededor de una dirección de anchura del mismo mientras que los segundos cortes permiten una flexión alrededor de una dirección de longitud del mismo. La dirección de anchura se dispone perpendicular a la dirección de longitud.
Además, se proporciona una pala de rotor para una turbina eólica, que comprende al menos un panel de madera de balsa flexible de este tipo. Sin embargo, el panel de madera de balsa flexible puede usarse en cualquier otra aplicación relacionada con turbinas eólicas.
Adicionalmente, se proporciona una turbina eólica, que comprende al menos un panel de madera de balsa flexible de este tipo y/o al menos una pala de rotor de este tipo. Preferiblemente, la turbina eólica tiene una pluralidad de palas de rotor. En el presente documento, "turbina eólica" se refiere a un aparato que convierte la energía cinética del viento en energía de rotación, que puede convertirse de nuevo en energía eléctrica mediante el aparato.
Además, se proporciona un método para producir un panel de madera de balsa flexible para una pala de rotor de una turbina eólica. El método comprende las etapas de: a) proporcionar un panel de madera de balsa rígido, b) fijar una película de polímero a una superficie del panel de madera de balsa rígido, y c) cortar el panel de madera de balsa rígido en una pluralidad de módulos de madera de balsa para obtener el panel de madera de balsa flexible.
Preferiblemente, el corte se hace por medio de una cuchilla o una sierra. Los cortes son perpendiculares entre sí para generar un patrón similar a un tablero de ajedrez o similar a una matriz de los módulos de madera de balsa. En particular, el panel de madera de balsa rígido es un panel de testa de madera de balsa rígido con fibras de madera que son perpendiculares a la superficie mencionada anteriormente del panel de madera de balsa rígido.
Según una realización, en la etapa b) la película de polímero se fija a la superficie del panel de madera de balsa rígido aplicando presión y/o calor. Puede aplicarse tanto presión como calor. Alternativamente, puede aplicarse solo presión o solo calor. En el caso de que solo se use presión, la película de polímero puede estar dotada de un PSA. En el caso de que solo se use calor o presión y calor, la película de polímero puede estar dotada de un metal fundido o puede estar hecha de un metal fundido. Preferiblemente, se selecciona una película de polímero con una alta temperatura de fusión en relación con una temperatura de curado de pala máxima con el fin de evitar delaminaciones inducidas por el procedimiento de curado.
Según una realización adicional, la presión y/o el calor se aplica por medio de un rodillo. El rodillo puede calentarse. El rodillo puede formar parte de un dispositivo para producir el panel de madera de balsa flexible. El dispositivo también puede comprender un soporte en el que se coloca el panel de madera de balsa rígido antes de aplicar la película de polímero.
Según una realización adicional, en la etapa b) la película de polímero se fija a la superficie del panel de madera de balsa rígido extrudiendo directamente la película de polímero sobre la superficie. Puede usarse una extrusora para aplicar la película de polímero sobre la superficie. El material, preferiblemente un termoplástico o un metal fundido, del que está hecha la película de polímero, se funde antes de la aplicación del mismo sobre la superficie. Preferiblemente, el material fundido se aplica directamente a la superficie para formar la película de polímero directamente en la superficie. La adhesión entre la película de polímero y la superficie puede mejorarse significativamente por medio de este procedimiento. Un termoplástico, o plástico termoablandante, es un material plástico, en particular un polímero, que se vuelve manejable o moldeable por encima de una temperatura específica, en particular la temperatura de fusión, y se solidifica al enfriarse. Preferiblemente, la temperatura de fusión de la película de polímero es la misma que o más alta que la temperatura de curado de pala máxima.
Posibles implementaciones o soluciones alternativas adicionales de la invención también abarcan combinaciones (que no se mencionan explícitamente en el presente documento) de características descritas anteriormente o a continuación con respecto a las realizaciones. El experto en la técnica también puede añadir características y aspectos aislados o individuales a la forma más básica de la invención.
Las realizaciones, características y ventajas adicionales de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción posterior y las reivindicaciones dependientes, cuando se toman junto con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica según una realización;
la figura 2 es una vista en perspectiva de una pala de rotor de turbina eólica según una realización;
la figura 3 muestra una vista en perspectiva de un panel de madera flexible según una realización;
la figura 4 muestra una vista en detalle del panel de madera flexible según la figura 3;
la figura 5 muestra una vista lateral de una realización de un dispositivo para producir el panel de madera flexible según la figura 3; y
la figura 6 muestra un diagrama de bloques de una realización de un método para producir el panel de madera flexible según la figura 3.
En las figuras, números de referencia similares designan elementos similares o funcionalmente equivalentes, a menos que se indique lo contrario.
La figura 1 muestra una turbina eólica 1 según una realización.
La turbina eólica 1 comprende un rotor 2 conectado a un generador (no mostrado) dispuesto dentro de una góndola 3. La góndola 3 se dispone en el extremo superior de una torre 4 de la turbina eólica 1.
El rotor 2 comprende tres palas de rotor 5. Las palas de rotor 5 están conectadas a un buje 6 de la turbina eólica 1. Los rotores 2 de este tipo pueden tener diámetros que oscilan entre, por ejemplo, 30 y 160 metros o incluso más. Las palas de rotor 5 están sujetas a altas cargas debidas al viento. Al mismo tiempo, las palas de rotor 5 necesitan ser ligeras. Por estas razones, las palas de rotor 5 en las turbinas eólicas 1 modernas se fabrican a partir de materiales compuestos reforzados con fibra. En ese documento, se prefieren fibras de vidrio, en general, a fibras de carbono por razones de coste. A menudo, se usan fibras de vidrio en forma de esterillas de fibras unidireccionales.
La figura 2 muestra una pala de rotor 5 según una realización.
La pala de rotor 5 comprende una parte diseñada de manera aerodinámica 7, que se conforma para una explotación óptima de la energía eólica y una raíz de la pala 8 para conectar la pala de rotor 5 al buje 6.
La figura 3 muestra un panel de madera flexible 9 que puede usarse para producir palas de rotor 5.
El panel de madera flexible 9 puede formar parte de un panel de interposición que se usa para producir una pala de rotor 5. El panel de madera flexible 9 es flexible con el fin de permitir que siga geometrías curvadas de la pala de rotor 5. El panel de madera flexible 9 está hecho preferiblemente de madera de balsa que es muy ligera. El panel de madera flexible 9 se produce cortando un panel de balsa de testa en módulos 10 rectangulares de los que solo uno está dotado de un signo de referencia en la figura 3. Los módulos 10 pueden denominarse módulos de balsa o módulos de madera de balsa. El panel de madera flexible 9 puede denominarse panel de balsa flexible o panel de madera de balsa flexible. El panel de madera flexible 9 puede tener de varios cientos a varios miles o incluso muchos más módulos 10.
Para proporcionar los módulos 10, se proporcionan primeros cortes 11 a 14 en el panel de madera flexible 9. El número de primeros cortes 11 a 14 es arbitrario. Los primeros cortes 11 a 14 son en una dirección de anchura W del panel de madera flexible 9. Los primeros cortes 11 a 14 se disponen paralelos entre sí. En el caso en el que se proporcionan solo los primeros cortes 11 a 14, los módulos 10 tienen una forma rectangular alargada.
Opcionalmente, se proporcionan segundos cortes 15 a 18 que son perpendiculares a los primeros cortes 11 a 14. Los segundos cortes 15 a 18 son en una dirección de longitud L del panel de madera flexible 9. Los segundos cortes 15 a 18 se disponen paralelos entre sí. Los primeros cortes 11 a 14 y los segundos cortes 15 a 18 subdividen el panel de madera flexible 9 en un número arbitrario de módulos 10 con forma cuadrada. Los módulos 10 se disponen en un patrón similar a una matriz o similar a un tablero de ajedrez.
Los primeros cortes 11 a 14 permiten una flexión del panel de madera flexible 9 alrededor de la dirección de anchura W mientras que los segundos cortes 15 a 18 permiten una flexión alrededor de la dirección de longitud L. Los cortes 11 a 18 se proporcionan cortando o serrando un panel de balsa de testa. Después de cortar o serrar, el panel de madera flexible 9 puede denominarse panel rayado en forma de rejillas, en particular panel de balsa estriado de rejilla. Con el fin de mantener la integridad del panel de madera flexible 9 después de cortar o serrar, se proporciona una capa portadora flexible (no mostrada) que no se muestra en la figura 3 antes del corte. La capa portadora flexible mantiene la integridad del panel de madera flexible 9 durante la manipulación en la producción de las palas de rotor 5. La capa portadora flexible se proporciona en una superficie superior del panel de madera flexible 9 mostrado en la figura 3.
Habitualmente, la capa portadora flexible se proporciona con la forma de una red o malla de fibra de vidrio, en particular con la forma de una denominada tela de cañamazo. Normalmente, la tecnología para mantener la integridad del panel de madera flexible 9 es pegar la malla de fibra de vidrio en un lado del panel de madera flexible 9 antes de cortarlo en módulos 10. La malla de fibra de vidrio puede aplicarse añadiendo un pegamento húmedo a la malla de fibra de vidrio y, después, enrollándola sobre una superficie del panel de madera flexible 9 seguido por el curado del pegamento o por el enrollamiento sobre una malla de fibra de vidrio con un pegamento termoplástico aplicado previamente sobre una superficie del panel de madera flexible 9 mediante la aplicación de una temperatura elevada. Posteriormente, el panel de madera flexible 9 se corta en módulos 10.
Sin embargo, en algunos casos y/o en determinadas circunstancias, el uso de una malla de fibra de vidrio puede dar como resultado una adhesión inadecuada entre la malla de fibra de vidrio y la superficie de madera del panel de madera flexible 9. Además, se han observado indicios de que temperaturas de procedimiento relativamente altas durante el curado de las palas de rotor 5 pueden superar la temperatura permitida del pegamento usado para sujetar la malla de fibra de vidrio y, por tanto, pueden ser (al menos un factor contribuyente) para provocar delaminaciones inducidas por el procedimiento de curado en estructuras de interposición de la pala de plásticos reforzados con fibra de vidrio de turbinas eólicas.
La figura 4 muestra una vista en detalle del panel de madera flexible 9.
Para mejorar la integridad y la manejabilidad del panel de madera flexible 9, el panel de madera flexible 9 está dotado de una capa portadora con forma de una película de polímero 19. Tal como puede verse en la figura 4, cada módulo 10 del panel de madera flexible 9 tiene una primera superficie 20 que está orientada hacia la película de polímero 19 y una segunda superficie 21 que está desviada de la película de polímero 19. La primera superficie 20 y la segunda superficie 21 son paralelas entre sí y se disponen a una distancia entre sí. La película de polímero 19 se fija a la primera superficie 20. Las fibras de madera 22 de los módulos 10 son perpendiculares a las superficies 20, 21.
La película de polímero 19 puede perforarse. Es decir, la película de polímero 19 puede tener una pluralidad de perforaciones que se disponen en un patrón uniforme. La película de polímero 19 también puede ser lisa, es decir, no perforada. Preferiblemente, la película de polímero 19 tiene propiedades adhesivas. En particular, la película de polímero 19 comprende una cara adhesiva 23, que se fija a la primera superficie 20 de los módulos 10, y una cara no adhesiva 24 que está orientada lejos de la primera superficie 20. La cara adhesiva 23 puede comprender un pegamento. Alternativamente, el material de la película de polímero 19 puede tener propiedades adhesivas intrínsecas. Es decir, el propio material de la película de polímero 19 funciona como adhesivo. Por tanto, no se necesita aplicar un adhesivo adicional a la cara adhesiva 23.
La cara adhesiva 23 puede aplicarse a la primera superficie 20 de madera antes de cortar el panel de madera flexible 9 en módulos 10. Una vía de producción alternativa es extrudir la película de polímero 19 directamente a la primera superficie 20 antes de cortar el panel de madera flexible 9 en módulos 10. La película de polímero 19 puede ser una película de polímero monocapa. Dicho de otro modo, la película de polímero 19 tiene solo una capa. Alternativamente, la película de polímero 19 puede ser una película de polímero multicapa. Es decir, la película de polímero 19 consiste en una pluralidad de láminas poliméricas finas unidas entre sí. Estas láminas pueden estar fabricadas todas del mismo material o de materiales diferentes. Por tanto, las propiedades mecánicas de la película de polímero 19 pueden variarse ampliamente.
La figura 5 muestra un dispositivo 25 para producir el panel de madera flexible 9.
El dispositivo 25 comprende un soporte 26 en el que se coloca un panel de testa de madera rígido 27, en particular un panel de testa de balsa rígido. El panel de testa de madera rígido 27 no está cortado en módulos 10 hasta este punto. La segunda superficie 21 del mismo se coloca sobre el soporte 26 y la primera superficie 20 del mismo está orientada lejos del soporte 25. Tal como se mencionó anteriormente, las fibras de madera 22 son perpendiculares a las superficies 20, 21. El panel de testa de madera rígido 27 puede denominarse panel de madera de balsa rígido.
El dispositivo 25 comprende, además, un rodillo 28. El rodillo 28 puede hacerse rotar en una dirección de rotación R alrededor de un eje de rotación M. La dirección de rotación R puede estar orientada en el sentido de las agujas del reloj. El rodillo 28 también puede moverse lineal a lo largo de una dirección x x. Para generar presión sobre la película de polímero 19, el rodillo 28 puede presionarse contra la película de polímero 19 en una dirección y y.
Para fijar la película de polímero 19 a la primera superficie 20 del panel de testa de madera rígido 27, la película de polímero 19 se aplica a la primera superficie 20. Posteriormente o al mismo tiempo, puede aplicarse presión p y/o calor H a la película de polímero 19 para unirla a la primera superficie 20. El rodillo 28 puede comprender un dispositivo de calentamiento para aplicar calor H a la película de polímero 19. Después de unir la película de polímero 19 a la primera superficie 20, el panel de testa de madera rígido 27 se corta (se raya en forma de rejillas) en módulos 10 para obtener el panel de madera flexible 9.
La figura 6 muestra un diagrama de bloques de una realización de un método para producir el panel de madera flexible 19.
En una etapa S1, se proporciona el panel de testa de madera rígido 27. En una etapa posterior S2, la película de polímero 19 se fija a la primera superficie 20 del panel de testa de madera rígido 27. En una siguiente etapa S3, el panel de testa de madera rígido 27 se corta en una pluralidad de módulos 10 para obtener el panel de madera flexible 9. El corte puede hacerse o bien mediante una cuchilla o bien mediante una sierra.
Al aplicar la película de polímero 19 en lugar de una malla de fibra de vidrio, pueden conseguirse las siguientes ventajas. La zona de adhesión de la película de polímero 19 es significativamente más grande que la de una malla de fibra de vidrio. Esto a su vez reduce el riesgo de que se desprendan módulos 10 durante la manipulación del panel de madera flexible 9. Puede seleccionarse una película de polímero 19 con una alta temperatura de fusión en relación con una temperatura de curado de pala máxima con el fin de evitar delaminaciones inducidas por el procedimiento de curado. Además, debido a la fijación de la película de polímero 19 a la primera superficie 20, puede conseguirse una adhesión más uniforme en comparación con la malla de fibra de vidrio usada actualmente.
Aunque la presente invención se ha descrito según las realizaciones preferidas, es evidente para el experto en la técnica que son posibles modificaciones en todas las realizaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Panel de madera de balsa flexible (9) para una pala de rotor (5) de una turbina eólica (1), que comprende una pluralidad de módulos de madera de balsa (10) y una película de polímero (19) que se fija a una superficie (20) de cada módulo de madera de balsa (10) para conectar los módulos de madera de balsa (10) entre sí.
2. Panel de madera de balsa flexible según la reivindicación 1, en el que la película de polímero (19) no está reforzada.
3. Panel de madera de balsa flexible según la reivindicación 1 o 2, en el que la película de polímero (19) es monocapa o multicapa.
4. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se disponen fibras de madera (22) de los módulos de madera de balsa (10) perpendiculares a la superficie (20) de los módulos de madera de balsa (10).
5. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la película de polímero (19) comprende una cara adhesiva (23) que se fija a la superficie (20) de cada módulo de madera de balsa (10) y una cara no adhesiva (24) que está orientada lejos de la superficie (20) de cada módulo de madera de balsa (10).
6. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el propio material del que está hecho la película de polímero (19) tiene propiedades adhesivas.
7. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los módulos de madera de balsa (10) se disponen en un patrón similar a un tablero de ajedrez.
8. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los módulos de madera de balsa (10) son rectangulares o tienen forma cuadrada.
9. Panel de madera de balsa flexible según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que entre los módulos de madera de balsa (10) se disponen primeros cortes (11 a 14) y segundos cortes (15 a 18) y en el que los primeros cortes (11 a 14) se disponen perpendiculares a los segundos cortes (15 a 18).
10. Pala de rotor (5) para una turbina eólica (1), que comprende al menos un panel de madera de balsa flexible (9) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Turbina eólica (1), que comprende al menos un panel de madera de balsa flexible (9) según una de las reivindicaciones 1 a 9 y/o al menos una pala de rotor (5) según la reivindicación 10.
12. Método para producir un panel de madera de balsa flexible (9) para una pala de rotor (5) de una turbina eólica (1), que comprende las etapas de:
a) proporcionar (S1) un panel de madera de balsa rígido (27),
b) fijar (S2) una película de polímero (19) a una superficie (20) del panel de madera de balsa rígido (27), y
c) cortar (S3) el panel de madera de balsa rígido (27) en una pluralidad de módulos de madera de balsa (10) para obtener el panel de madera de balsa flexible (9).
13. Método según la reivindicación 12, en el que en la etapa b) la película de polímero (19) se fija a la superficie (20) del panel de madera de balsa rígido (27) al aplicar presión (p) y/o calor (H).
14. Método según la reivindicación 13, en el que la presión (p) y/o el calor (H) se aplica por medio de un rodillo (28).
15. Método según la reivindicación 12, en el que en la etapa b) la película de polímero (19) se fija a la superficie (20) del panel de madera de balsa rígido (27) extrudiendo directamente la película de polímero (19) sobre la superficie (20).
ES18153208T 2018-01-24 2018-01-24 Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método Active ES2883681T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18153208.6A EP3517772B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 A flexible balsa wood panel, a rotor blade, a wind turbine and a method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2883681T3 true ES2883681T3 (es) 2021-12-09

Family

ID=61024657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18153208T Active ES2883681T3 (es) 2018-01-24 2018-01-24 Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11401912B2 (es)
EP (1) EP3517772B1 (es)
CN (1) CN110067693B (es)
DK (1) DK3517772T3 (es)
ES (1) ES2883681T3 (es)
PT (1) PT3517772T (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12059128B2 (en) 2018-05-31 2024-08-13 Neptune Medical Inc. Device and method for enhanced visualization of the small intestine
CN112714658A (zh) 2018-07-19 2021-04-27 海王星医疗公司 动态刚性化复合医疗结构
DK3599374T3 (da) 2018-07-23 2024-03-11 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmøllevinge, der omfatter et kompositmateriale, og fremgangsmåde til fremstilling af en vindmøllevinge
US11793392B2 (en) 2019-04-17 2023-10-24 Neptune Medical Inc. External working channels
US11744443B2 (en) 2020-03-30 2023-09-05 Neptune Medical Inc. Layered walls for rigidizing devices
WO2021216500A1 (en) * 2020-04-23 2021-10-28 Spinneybeck Enterprises Inc. Privacy enclosure
SE544491C2 (en) * 2020-09-24 2022-06-21 Modvion Ab Rotor blade and method for assembly of a rotor blade
SE2051271A1 (en) * 2020-11-02 2022-04-26 Modvion Ab Method for producing a laminated veneer lumber board
EP4201663A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-28 Techni-Modul Engineering Multi-blocks structure and method for forming a composite part from said structure
WO2023133403A1 (en) * 2022-01-04 2023-07-13 Neptune Medical Inc. Reconfigurable rigidizing structures
US20230346205A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Neptune Medical Inc. Multi-lumen port adapter manifold devices and methods of use

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540967A (en) * 1968-01-12 1970-11-17 Balsa Dev Corp Machine for making contour-core structures
US4568585A (en) * 1985-02-22 1986-02-04 Baltek Corporation Contourable core for structural laminates
DK200401225A (da) 2004-08-13 2006-02-14 Lm Glasfiber As Metode til afskæring af laminatlag, eksempelvis et glasfiber- eller kulfiber-laminatlag i en vindmöllevinge
DK3276162T3 (da) * 2008-12-05 2020-05-04 Vestas Wind Sys As Effektive vindmøllevinger, vindmøllevingestrukturer og associerede systemer og fremgangsmåder til fremstilling, samling og anvendelse
EP2402594A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-04 Lm Glasfiber A/S Wind turbine blade for a rotor of a wind turbine
EP2551511A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-30 3A Composites Plantaciones de Balsa Pantabal S.A. Method for producing flexible end grain balsa panels
US20130195617A1 (en) * 2011-07-29 2013-08-01 Michael C. Fong Wind Turbine Power Enhancements
EP2607075B1 (en) * 2011-12-22 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Sandwich Laminate and manufacturing method
DK2749765T3 (da) 2012-12-27 2022-01-10 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmøllerotorvinge
US9919488B2 (en) * 2014-03-19 2018-03-20 General Electric Company Rotor blade components for a wind turbine and methods of manufacturing same
DK201570881A1 (da) * 2015-05-26 2017-01-30 Blade Repair Solutions Ivs Fremgangsmåde til etablering af erosionsbestandig overfladedel på en vindmøllevinge, fremgangsmåde til dannelse af en erosionsbestandig belægning, vindmøllevinge med eftermonteret belægning i og omkring områder hvor vingen er særligt udsat for erosionsskader, belægning til montering på en vindmøllevinges forkant.

Also Published As

Publication number Publication date
US20190226447A1 (en) 2019-07-25
DK3517772T3 (da) 2021-07-05
EP3517772B1 (en) 2021-06-09
CN110067693B (zh) 2022-07-15
US11401912B2 (en) 2022-08-02
CN110067693A (zh) 2019-07-30
PT3517772T (pt) 2021-06-30
EP3517772A1 (en) 2019-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2883681T3 (es) Panel de madera de balsa flexible, pala de rotor, turbina eólica y método
KR101315841B1 (ko) 날개체 및 그 날개체의 적층보호시트
US11396154B2 (en) Modular wind turbine blade and associated method of manufacture
EP2686546B1 (en) Arrangement to improve the surface of a wind turbine blade
US10066491B2 (en) Fibre composite component for the rotor blade of a wind turbine
US10344738B2 (en) Rotor blade element for a wind turbine, rotor blade, and a production process therefor and wind turbine with rotor blade
ES2734572T3 (es) Un método de unión para carcasas de pala de turbina eólica
EP2532891A1 (en) Rotary blade of windmill and method of manufacturing rotary blade of windmill
BR112018000856B1 (pt) Método de fabricação de uma lâmina de turbina eólica
DK177907B1 (en) Wind turbine blade with wave shaped trailing edge
ES2647228T3 (es) Disposición en el sentido de la cuerda de material de lámina de fibra para palas de turbina
DK200801308A (en) Wind turbine blade molds
JP2010513060A5 (es)
US11761420B2 (en) Composite material, a wind turbine blade, a wind turbine and a method for producing a composite material
WO2017006654A1 (ja) 風車のブレード並びにその製造方法
ES2957685T3 (es) Prolongación de pala de rotor
JP6523830B2 (ja) 風車のブレード製造方法
JP2014017353A (ja) 太陽電池モジュール用裏面構造体