ES2938610T3 - Procedimiento para la fabricación de un puente para una pala de rotor de aerogenerador - Google Patents

Abstract

Un método para fabricar una red (10) para una pala de rotor de turbina eólica, la red (10) que tiene una sección de red (12) y una sección de brida (14) para conectar la red (10) a una cuerda (24) de la pala de rotor de turbina eólica, y el método comprende los siguientes pasos que incluyen: ¢ Proporcionar un molde de producción (26) que tiene una primera superficie de molde (28) para la sección de alma (12), una segunda superficie de molde (30) para la sección de brida (14) y un tope, la segunda superficie del molde (30) está dispuesta en un ángulo a con respecto a la primera superficie del molde (28) y el tope está opuesto a la segunda superficie del molde (30), ¢ disponiendo una primera capa (34) de fibras de refuerzo en el molde de producción (26), de manera que una primera superficie parcial de la primera capa (34) se dispone sobre la primera superficie del molde (28) y una segunda superficie parcial de la primera capa (34) sobre el segundo molde superficie (30),¢ Disponer un perfil pultrusionado (44, 56) en el molde de producción (26), de modo que un lado superior (50) del perfil pultrusionado (44,56) mire hacia la segunda superficie del molde (30) y la segunda superficie parcial del Se dispone la primera capa (34) entre la cara superior (50) y la segunda superficie del molde (30), ¢ apoyando el perfil pultrusionado (44,56) sobre el estribo, ¢ empotrando el perfil pultrusionado (44,56) y el refuerzo fibras en un material plástico, ¢ retirar la red terminada (10) del molde de producción (26), donde la sección de red (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene la perfil pultrusionado (44, 56).56) en el molde de producción (26), de modo que una parte superior (50) del perfil pultrusionado (44, 56)56) enfrenta la segunda superficie del molde (30) y la segunda superficie parcial de la primera capa (34) entre la parte superior (50) y la segunda superficie del molde (30), ¢ apoyando el perfil pultrusionado (44,56) en el tope , ¢ incrustar el perfil pultrusionado (44, 56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ retirar el tejido terminado (10) del molde de producción (26), donde la sección del tejido (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44,56).56) en el molde de producción (26), de modo que una parte superior (50) del perfil pultrusionado (44,56) mira hacia el segunda superficie del molde (30) y la segunda superficie parcial de la primera capa (34) entre la tapa (50) y la segunda superficie del molde (30), ¢ apoyando el perfil pultrusionado (44,56) sobre el tope, ¢ empotrando el perfil pultrusionado (44,56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ retirando la red terminada (10) del molde de producción (26), donde la sección de red (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56). 56) enfrenta la segunda superficie del molde (30) y la segunda superficie parcial de la primera capa (34) está dispuesta entre el lado superior (50) y la segunda superficie del molde (30), ¢ Apoyar el perfil pultrusionado (44, 56) sobre el pilar, ¢ Incrustar el perfil pultrusionado (44,56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ Retirar el alma terminada (10) del molde de producción (26), siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44,56).56) mira hacia la segunda superficie del molde (30) y la segunda superficie parcial de la primera capa (34) se dispone entre el lado superior (50) y la segunda superficie del molde (30), ¢ Sosteniendo el perfil pultrusionado (44, 56) sobre el pilar, ¢ Incrustar el perfil pultrusionado (44,56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ Retirar el alma terminada (10) del molde de producción (26), siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44,56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44,56).56) sobre el pilar, ¢ Incrustar el perfil pultrusionado (44,56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ Retirar el alma terminada (10) del molde de producción (26), siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44,56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44,56).56) sobre el pilar, ¢ Incrustar el perfil pultrusionado (44,56) y las fibras de refuerzo en un material plástico, ¢ Retirar el alma terminada (10) del molde de producción (26), siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44,56), en donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44,56).siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56). donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44, 56). En donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido perfil (44,56).siendo la sección de alma (12) la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56). donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido (44, 56). En donde la sección de alma (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultruido perfil (44,56). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la fabricación de un puente para una pala de rotor de aerogenerador

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar un puente para una pala de rotor de aerogenerador, en el que el puente comprende una sección de puente y una sección de brida para conectar el puente con una correa de la pala del rotor del aerogenerador.

En muchas construcciones conocidas de palas de rotor, tales puentes forman un elemento importante de la estructura portante. La estructura portante de la pala del rotor se extiende en dirección longitudinal de la pala del rotor desde la raíz de la pala hasta cerca de la punta de la pala. Las estructuras portantes generalmente comprenden correas dispuestas en pares opuestas entre sí, que corren a lo largo del lado de presión y a lo largo del lado de succión de la pala del rotor. Las correas tienen una alta resistencia a la tracción para absorber las fuerzas que aparecen bajo carga aerodinámica. La conexión entre dos correas dispuestas en pares se realiza mediante uno o más puentes.

La publicación DE 102014018022 A1 divulga un procedimiento para fabricar un puente para una pala de rotor de aerogenerador.

Cuando se utiliza un solo puente, las dos correas y el puente forman una doble viga en T en sección transversal. Cuando se utilizan dos puentes paralelos y espaciados, se origina una caja de larguero. Con frecuencia, los puentes están hechos con un diseño tipo sándwich, es decir, a partir de un material de núcleo ligero como, por ejemplo, madera de balsa o un material plástico espumado, que se proporciona en ambos lados respectivamente con una capa superior de un material composite de fibra. Los puentes prefabricados en forma de placa se pegan a las dos correas durante el montaje de la pala del rotor.

A menudo, las correas están integradas en dos medias carcasas de palas de rotor que están conectadas a lo largo de un borde de ataque y un borde de extremo de perfil. En tal construcción, el pegado de los puentes tiene lugar al menos parcialmente dentro de una estructura cerrada, de modo que el acceso a los puntos adhesivos es en cualquier caso muy limitado. En vista de las muy grandes dimensiones de los componentes a unir y las inevitables tolerancias de fabricación, es difícil lograr una unión óptima de los puentes a las correas.

Por la publicación WO 94/01271 A1 se ha conocido un larguero de ala con dos correas pultrusionadas. Las correas pultrusionadas tienen cada una dos bridas de pegadura, entre las cuales se forma una abertura en la que se inserta un puente prefabricado.

Por la publicación WO 2011/113812 A1 se ha conocido un larguero de caja para una pala de rotor de aerogenerador. Las correas del larguero de caja están prefabricadas en una forma de fabricación separada. Para este propósito, las fibras de refuerzo se insertan en una sección central del molde de fabricación y dos perfiles de esquina pultrusionados en los bordes laterales. Los perfiles de esquina tienen bridas de pegadura con las que luego se pegan las dos puentes del larguero de caja.

Por la publicación WO 2016/066207 A1 se ha conocido un molde de fabricación para puentes de una pala de rotor de aerogenerador. Los puentes se fabrican en un diseño tipo sándwich a partir de un núcleo y varias capas de fibras de refuerzo. Las bridas de refuerzo del puente se fabrican en placas de moldeo laterales, cuyo ángulo y posición son ajustables en relación con una parte central del molde.

Por la publicación WO 2015/082404 A1 se ha conocido un procedimiento para la fabricación de un puente para una pala de rotor de aerogenerador. El puente se ensambla a partir de una sección con diseño tipo sándwich y de una sección de brida prefabricada mediante la aplicación de capas laminadas.

Por la publicación WO 2016/177375 A1 se ha conocido un procedimiento para la fabricación de puentes para palas de rotor de aerogenerador. En los dos bordes longitudinales de una sección de puente construida con diseño tipo sándwich se disponen perfiles en T pultrusionados, que tienen una brida para la pegadura con correas de la pala del rotor de aerogenerador y una sección de fijación que sobresale verticalmente, que está incrustada entre las capas de fibra de refuerzo de la sección de puente.

Por la publicación DE 102011 082 664 A1 se ha conocido un procedimiento y un molde de fabricación para un puente de una pala de rotor de aerogenerador. El puente está construido con diseño tipo sándwich a partir de un núcleo y varias capas de fibras de refuerzo. Las bridas de fijación del puente, que se utilizan para pegar con las correas de la pala del rotor de aerogenerador, se mantienen en posición vertical en el molde de fabricación entre un inserto dispuesto en el molde y un perfil angular fijado al molde que forma una pared lateral del molde de fabricación. Por la publicación DE 102014018022 A1 se ha conocido un desarrollo posterior de esta solución en la que la pared lateral está formada por una placa de impresión que se apoya en una cuña en ángulo del molde de fabricación, de modo que se presiona contra la brida de fijación.

A partir de esto, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para fabricar un puente para una pala de rotor de aerogenerador que sea realizable de modo particularmente simple y confiable y conduzca a un puente con condiciones óptimas para el montaje en la pala del rotor.

Este objetivo se logra mediante el procedimiento que tiene las características de la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas se especifican en las reivindicaciones dependientes posteriores.

El procedimiento sirve para fabricar un puente para una pala del rotor de un aerogenerador, en donde el puente comprende una sección de puente y una sección de brida para conectar el puente con una correa de la pala del rotor de aerogenerador y el procedimiento comprende las siguientes etapas:

• Proporcionar un molde que comprende una primera superficies de moldeo para la sección del puente, una segunda superficie de moldeo para la parte de la brida y un pilar, en donde la superficie del segundo molde está dispuesta en ángulo con la superficie del primer molde y el pilar está opuesto a la segunda superficie de moldeo, • Disponer una primera capa de fibras de refuerzo en el molde de fabricación de modo que una primera superficie parcial de la primera capa esté dispuesta en la primera superficie de moldeo y una segunda superficie parcial de la primera capa en la segunda superficie de moldeo,

• Disponer un perfil pultrusionado en el molde de fabricación de modo que un lado superior del perfil pultrusionado se enfrente a la segunda superficie de moldeo y la segunda superficie parcial de la primera capa esté dispuesta entre el lado superior y la segunda superficie de moldeo,

• Apoyar el perfil pultrusionado en el pilar,

• Incrustar el perfil pultrusionado y las fibras de refuerzo en un material plástico,

• Sacar el puente terminado del molde de fabricación, en cuyo caso la sección del puente tiene la primera superficie parcial de la primera capa y la sección de brida tiene el perfil pultrusionado.

El puente fabricado por medio del procedimiento tiene una sección de puente y una sección de brida. Después de la instalación del puente en una pala del rotor, la sección del puente generalmente se dispone entre una correa del lado de presión y una correa del lado de succión de la pala del rotor de aerogenerador. La sección del puente tiene esencialmente forma de placa y puede extenderse sobre gran parte de la longitud total de la pala del rotor de aerogenerador. La altura de la sección del puente puede variar a lo largo de la pala del rotor de aerogenerador, de acuerdo con el grosor del perfil de la pala del rotor que disminuye desde la raíz de la pala hasta la punta de la pala. Como sección de brida se denomina la parte del puente que está conectada con una correa. En una sección transversal a través del puente, que se encuentra en el estado instalado del puente en un plano de perfil de la pala del rotor, la sección de brida puede estar dispuesta en un ángulo de aproximadamente 90° con respecto a la sección del puente. Sin embargo, dependiendo de la posición de instalación del puente y la trayectoria del perfil aerodinámico o la disposición de las correas en la pala del rotor, el ángulo también puede desviarse de 90° y estar, por ejemplo, en un rango de 70° a 110°. La sección de brida puede extenderse desde la sección de puente en una sola dirección. Alternativamente, la sección de brida puede extenderse en dos direcciones opuestas a partir de la sección de puente. Además, se entiende que el puente puede tener dos secciones de brida en bordes opuestos. Si ambas secciones de brida se extienden solo en una dirección desde la sección del puente, es en particular un puente en C. Si ambas secciones de brida se extienden desde la sección del puente en direcciones opuestas, es un puente en T. Cada sección de brida tiene una superficie adhesiva en su lado exterior, a través de la cual se establece la conexión a una correa.

Para la fabricación de un puente se utiliza un molde de fabricación que tiene una primera superficies de moldeo y una segunda superficie de molde. En la primera superficie de molde, la sección de puente se crea durante el procedimiento, en la segunda superficies de moldeo se genera la sección de brida. De acuerdo con el ángulo deseado entre la sección de brida y la sección de puente, las dos superficies de moldeo están dispuestas en ángulo entre sí.

El molde de fabricación también comprende un pilar que está opuesto a la segunda superficie de moldeo. La primera superficie de moldeo, la segunda superficie de moldeo y los pilares pueden formarse de una sola pieza. Alternativamente, el pilar puede estar dispuesto en una parte separada del molde de fabricación y conectado a otras partes que tengan la primera y/o la segunda superficie de moldeo. En cualquier caso, relativo a la segunda superficie de moldeo durante la ejecución del procedimiento en una posición fija, el pilar se encuentra de modo que el perfil pultrusionado pueda apoyarse en el pilar y pueda presionarse en dirección de la segunda superficie de moldeo. En el procedimiento, una primera capa de fibras de refuerzo está dispuesta en el molde de fabricación. Una primera superficie parcial de esta primera capa está dispuesta en la primera superficie de moldeo. Más tarde forma la sección del puente o parte de esta. Una segunda superficie parcial de la primera capa está dispuesta en la segunda superficie de moldeo. Esta superficie parcial forma posteriormente la sección de brida o parte de esta.

Después de disponer la primera capa de fibras de refuerzo en el molde de fabricación, en este molde se dispone un perfil pultrusionado. El perfil pultrusionado se produjo en un procedimiento de pultrusión y puede consistir, por ejemplo, en fibras de vidrio o carbono incrustadas en un material de matriz. Si el perfil pultrusionado no ha sido procesado adicionalmente después de la pultrusión, tiene una sección transversal uniforme en toda su longitud. El perfil pultrusionado tiene una gran longitud y puede extenderse en particular a lo largo de todo el puente. La sección transversal del perfil pultrusionado se puede seleccionar de acuerdo con los requisitos respectivos. Por ejemplo, un espesor del perfil pultrusionado puede estar en el rango de 1 mm a 10 mm, lo que permite cumplir con todos los requisitos de resistencia para la sección de brida que tiene el perfil pultrusionado. Por ejemplo, un ancho del perfil pultrusionado puede estar en el rango de 3 cm a 30 cm. En particular, este ancho puede corresponder al ancho de la sección de brida. Un ancho en el área mencionada suele ser suficiente para el establecimiento de una conexión adhesiva confiable a una correa.

El perfil pultrusionado se dispone en el molde de fabricación de modo que un lado superior del perfil pultrusionado esté enfrentado a la segunda superficie de moldeo y la segunda superficie parcial de la primera capa esté dispuesta entre el lado superior y la segunda superficie de moldeo. Al apoyar posteriormente el perfil pultrusionado en el pilar se puede fijar la disposición de las fibras de refuerzo de la segunda superficie parcial de la primera capa.

Después de incrustar el perfil pultrusionado y las fibras de refuerzo en un material plástico, el puente terminado (en dado caso excepto para los etapas de procesamiento posterior) se puede quitar del molde de fabricación. Con la incrustación de las fibras de refuerzo y del perfil pultrusionado en el material plástico se da a entender que se genera un material composite de fibra a partir de las fibras de refuerzo, del perfil pultrusionado y del material plástico, es decir, una unidad permanentemente unida firmemente. No es necesario que todas las fibras de refuerzo y, en particular, el perfil pultrusionado estén completamente rodeadas por el material plástico en todos los lados. Sin embargo, al menos un lado del perfil pultrusionado entra en contacto estrecho con el material plástico y forma un vínculo permanente con él.

Una ventaja del procedimiento sobre el enfoque conocido de la publicación DE 102014018022 A1 es que se puede utilizar un molde de fabricación más simple con un número menor de piezas móviles. En particular, no se requiere una placa de presión para formar la sección de brida.

En una configuración, varias de las primeras capas se disponen en el molde de fabricación, en cuyo caso las segundas superficies parciales tienen diferentes tamaños, de modo que el grosor de un laminado de la sección de brida formado por las primeras capas disminuye con el aumento de la distancia desde la sección de puente. Cada una de las varias primeras capas se puede disponer como se explicó anteriormente para disponer la primera capa en el molde de fabricación. En particular, cada una de las primeras capas puede tener una primera superficie parcial que está dispuesta en la primera superficie de moldeo. Mediante el uso de varias primeras capas "hechas a medida" se puede formar un puente suficientemente estable y, sin embargo, muy ligero.

En una configuración, antes de incrustar en el material plástico, se inserta una segunda capa de fibras de refuerzo en el molde de fabricación, que tiene una primera superficie parcial que está dispuesta sobre la primera superficie parcial de la primera capa, y una segunda superficie parcial que está dispuesta en una sección del lado superior del perfil pultrusionado que no está no cubierta por la segunda superficie parcial de la primera capa. Como se mencionó, las primeras superficies parciales de la primera y segunda capas forman la sección del puente. Las segundas superficies parciales de la primera y la segunda capa, junto con el perfil pultrusionado, forman la sección de brida, en cuyo caso las dos segundas superficies parciales se extienden desde la sección del puente en direcciones opuestas a lo largo del lado superior del perfil pultrusionado. En esta configuración se fabrica una sección de brida extendida a ambos lados, como en un puente en I. Una ventaja particular de la conducción del procedimiento descrita es que no se requieren piezas moldeadas adicionales para la formación de la parte de la sección de brida que apunta en dirección opuesta a la segunda superficie parcial de la primera capa. En cambio, el perfil pultrusionado fijado al molde de fabricación determina la disposición de esta sección de brida con las fibras de refuerzo formadas. Se entiende que varias segundas capas de fibras de refuerzo pueden insertarse en el molde de fabricación de la manera mencionada, las cuales pueden tener segundas superficies parciales de diferentes tamaños como se explica sobre las primeras capas, de modo que el espesor de un laminado de la sección de brida, formado por las segundas capas, disminuye con el aumento de la sección de puente.

En una configuración, una tercera capa de fibras de refuerzo se dispone en el molde de fabricación en la primera superficie de moldeo antes de incrustarse en el material plástico, en donde la tercera capa no se extiende sobre la segunda superficie de moldeo, sino que termina en el perfil pultrusionado. Por lo tanto, la tercera capa en su conjunto se dispone esencialmente en un plano. Sirve como refuerzo de la sección de puente.

En una configuración se inserta un material de núcleo en el molde de fabricación entre la primera superficie parcial de la primera capa y la primera superficie parcial de la segunda capa. El material de núcleo puede ser, por ejemplo, madera de balsa o un material plástico espumado. Por medio de la disposición del material del núcleo entre la primera y la segunda capa se genera una sección de puente en diseño tipo sándwich.

En una configuración, el material del núcleo se estrecha en dirección del perfil pultrusionado. En consecuencia, se reduce el grosor de la sección de puente hacia la sección de brida, lo que puede ser ventajoso para una aplicación de fuerza uniforme.

En una configuración, el material de núcleo está dispuesto en una parte central de la sección del puente para que termine a una distancia del perfil pultrusionado. Esta configuración, así como la explicada anteriormente con el material del núcleo cónico, puede proporcionarse opcionalmente en ambos lados de la sección puente, siempre que el puente tenga secciones de brida en ambos lados. Si el material de núcleo termina a una distancia del perfil pultrusionado, la sección del puente tiene un pequeño grosor en un área inmediatamente adyacente a la sección de brida, lo que también puede ser ventajoso para una aplicación de fuerza uniforme.

En una configuración, al menos una parte de las fibras de refuerzo está preimpregnada con un material plástico líquido que se endurece al incrustar el perfil pultrusionado y las fibras de refuerzo en el material plástico. Estos productos semiacabados preimpregnados también se denominan prepregs. Estos simplifican una distribución uniforme del material plástico y pueden facilitar la ejecución del procedimiento. En particular, solo una parte de las capas de fibras de refuerzo utilizadas en el procedimiento puede preimpregnarse de la manera mencionada, opcionalmente con un exceso de material plástico. En este caso, los productos semiacabados preimpregnados se pueden combinar con capas secas de fibras de refuerzo, que luego también se incrustan en el material plástico contenido en los productos semiacabados preimpregnados.

En una configuración, la incrustación en el material plástico se lleva a cabo mediante la introducción de un material plástico líquido en el molde de fabricación en un procedimiento de infusión al vacío y el posterior curado del material plástico líquido. En este caso, todas las fibras de refuerzo se pueden insertar secas en el molde de fabricación. También es posible una combinación con productos semiacabados preimpregnados.

En una configuración, el molde de fabricación para el procedimiento de infusión al vacío se cierra con una película de vacío de tal manera que un lado inferior del perfil pultrusionado opuesto al lado superior permanece fuera del área cerrada. Esto se puede hacer, en particular, conectando un borde de la película de vacío de modo hermético al lado superior del perfil pultrusionado o a una superficie frontal lateral del perfil pultrusionado. De esta manera, el lado inferior del perfil pultrusionado no se ve afectado por el procedimiento de infusión al vacío. Por lo tanto, se conservan las propiedades del lado inferior dadas para una conexión con una correa.

En una configuración, un tejido arrancable está dispuesto en una lado inferior opuesto al lado superior del perfil pultrusionado de modo que no se retire del molde de fabricación antes de quitar el puente terminado. Se conoce la disposición de los tejidos arrancables por perfiles pultrusionados. El tejido arrancable se puede colocar en una superficie del perfil ya durante la pultrusión de los perfiles pultrusionados. Al arrancar la tela arrancable se crea una llamada superficie activada que está libre de suciedad y tiene propiedades particularmente ventajosas para una pegadura. En el procedimiento, la tela arrancable se puede quitar del lado inferior del perfil pultrusionado después de terminar el puente, de modo que estén disponibles las propiedades de superficie ventajosas para la conexión a la correa.

En una configuración, el molde de fabricación comprende un inserto en el que se forma la segunda superficie de moldeo. Opcionalmente, también se puede formar una parte de la primera superficie de moldeo en el inserto. El uso de dicho inserto es particularmente útil si el ángulo encerrado por la primera y la segunda superficie de moldeo es inferior a 90°. En este caso, el uso de un inserto puede simplificar el desmoldeo del puente terminado o incluso solo hacerlo posible.

En una configuración, al apoyar el perfil pultrusionado en el pilar, se ejerce una fuerza sobre el perfil pultrusionado, que compacta las fibras de refuerzo entre el lado superior del perfil pultrusionado y la segunda superficie de moldeo. De esta manera se puede contribuir al hecho de que el puente terminado reciba exactamente las dimensiones previstas. Además, un contenido de volumen de fibra en el área de la sección de brida puede verse influenciado de manera deseada.

En una configuración se utilizan medios de apoyo para sostener el perfil pultrusionado en el pilar, los cuales se utilizan entre el perfil pultrusionado y el pilar. Los medios de apoyo pueden ser, por ejemplo, bloques, cuñas, resortes u otros elementos elásticos. Mediante el uso de tales medios de apoyo es particularmente fácil una fijación adecuada del perfil pultrusionado. Además, los medios de soporte se pueden quitar sencillamente del molde de fabricación al retirar el puente terminado.

Como pilar en el molde de fabricación puede servir en principio cualquier elemento sobre el que se pueda efectuar un soporte del perfil pultrusionado. En particular, una ranura, un agujero o una costilla pueden servir como pilar e interactuar con medios de apoyo adecuados. En una configuración, el pilar tiene una espiga. La espiga puede estar dispuesta en particular en un ángulo de aproximadamente 90° con respecto a la primera superficie de moldeo y/o extenderse aproximadamente paralela a la segunda superficie de moldeo. Una ventaja particular de usar tal espiga es que es posible apoyar el perfil pultrusionado a diferentes alturas.

En una configuración, una sección transversal del perfil pultrusionado se estrecha hacia los extremos de la sección transversal. En particular, el perfil pultrusionado puede formarse en sección transversal con forma aproximadamente trapezoidal. De esta manera se puede fabricar una sección de brida suficientemente fuerte con un peso relativamente bajo.

A continuación, la invención se explica con más detalle mediante figuras.

La Figura 1 muestra un puente fabricado por medio del procedimiento en una vista en perspectiva simplificada, La Figura 2 muestra el puente de la figura 1 después de la instalación prevista en una pala del rotor de un aerogenerador en una representación esquemática y simplificada de la sección transversal,

La Figura 3 muestra una parte de un puente en un molde de fabricación al disponer un medio de apoyo, La Figura 4 muestra la disposición de la figura 3 con medios de apoyo usados y después de cerrar el molde de fabricación con una película de vacío,

La Figura 5 muestra un perfil pultrusionado en una representación transversal,

Las Figuras 6a a 6b muestran partes de diferentes puentes en molde de fabricación que difieren en el ángulo previsto entre la sección de brida y la sección de puente.

El puente 10 que se muestra en la Figura 1 tiene una sección 12 de puente y dos secciones de brida 14 dispuestas en extremos opuestos de la sección 12 de puente. El puente 10 se extiende sobre una gran parte de la longitud total de la pala del rotor de aerogenerador en la que se instalará. Más cerca del espectador está el extremo del puente 10 enfrentado a la raíz de la hoja, donde el puente 10 tiene una mayor altura. Más lejos del espectador, se puede ver el extremo del puente 10 enfrentado a la punta de la hoja. Allí, el puente 10 tiene una altura significativamente menor. Las dos secciones de brida 14 se extienden respectivamente desde la sección 12 de puente en dos direcciones opuestas. La sección 12 de puente tiene forma de I en sección transversal. Por lo tanto, el puente 10 se conoce como puente en I o incluye las dos secciones de brida 14 como puente en T.

La Figura 2 muestra en sección transversal en una representación esquemática cómo se puede usar el puente 10 de la Figura 1 según lo previsto para una pala del rotor de un aerogenerador. La pala del rotor de aerogenerador comprende una semicarcasa 16 del lado de succión y una semicarcasa 18 del lado de presión, que están conectadas a lo largo de un borde extremo de perfil 20 y un borde de ataque 22. En cada una de las dos semicarcasas 16, 18 se integra una correa 24.

Entre estas dos correas 24 está dispuesta el puente 10. Las dos secciones de brida 14 del puente 10 están pegadas respectivamente a una de las correas 24. La sección del puente 12 del puente 10 está dispuesta en un ángulo de aproximadamente 90° con respecto a la dirección de anchura de los correas 24.

La figura 3 muestra partes de un molde de fabricación 26 en sección transversal. El molde de fabricación 26 comprende una primera superficie de moldeo 28 y una segunda superficie de moldeo 30, entre las cuales se forma un ángulo a' de poco más de 90°. Además, el molde de fabricación 26 tiene un pilar en forma de espiga 32. Esta está dispuesta a una distancia de la segunda superficie del molde 30 y está opuesto a esta.

Ya se han llevado a cabo los etapas esenciales del procedimiento. En particular, la Figura 3 muestra dos primeras capas 34 de fibras de refuerzo. Estas dos primeras capas 34 tienen respectivamente una primera superficie parcial que está dispuesta en la primera superficie de moldeo 28. Las primeras capas 34 también se conducen alrededor del borde 36 del molde de fabricación 26, formado entre la primera superficie de moldeo 28 y la segunda superficie de moldeo 30, de modo que cada una tiene una segunda superficie parcial que está dispuesta en la segunda superficie de moldeo 30.

Como se puede ver en la Figura 3, estas dos segundas superficies parciales tienen diferentes dimensiones, de modo que la primera capa 34 insertada como la primera en el molde de fabricación 26 se guía más a lo largo de la segunda superficie de moldeo 30 que la primera capa 34 insertada como segunda en el molde de fabricación 26. Por encima de las dos segundas capas 34 hay una tercera capa 38 de fibras de refuerzo en el molde de fabricación 26. Esta está dispuesta en la primera superficie de moldeo 28, pero no da la vuelta alrededor del borde 36. En cambio, termina en el perfil pultrusionado 44, también reconocible en la Figura 3, que está dispuesto en ángulo recto con la primera superficie de moldeo 28 en el molde de realización 26.

Además, se reconoce en la Figura 3 un material de núcleo 40 dispuesto por encima de la tercera capa 38, cuyo espesor se estrecha hasta el perfil pultrusionado 44 y que termina a una distancia de este. Por encima del material del núcleo 40 está dispuesta otra tercera capa 42 que también termina en el perfil pultrusionado 44.

Por encima de la tercera capa 42 adicional están dispuestas dos segundas capas 60 de fibras de refuerzo. Cada una de estas tiene una primera superficie parcial que en el lenguaje de esta aplicación también está dispuesta en la primera superficie de moldeo 28, aunque tiene una cierta distancia de esta que se debe a los elementos de la sección 12 de puente dispuestos entre la primera superficie de moldeo 28 y las primeras superficies parciales de las segundas capas 60. Las segundas capas 60 también tienen respectivamente una segunda superficie parcial, que está inclinada hacia arriba aproximadamente en el área del borde 36 del molde de fabricación 26 y corre desde allí a lo largo del perfil pultrusionado 44. Desde la sección 12 de puente, las segundas superficies parciales de las segundas capas 60 se extienden en sentido opuesto a las segundas superficies parciales de las primeras capas 34.

El perfil pultrusionado 44 tiene un lado inferior 48 y un lado superior 50. El lado superior 50 está enfrentado a la segunda superficie de moldeo 30. Las segundas superficies parciales de las primeras capas 34 y de las segundas capas 44 se encuentran en este lado superior 50. La Figura 3 también ilustra cómo los medios de apoyo en forma de cuña 46 están dispuestos entre la espiga 32 y el lado inferior 48 del perfil pultrusionado.

En la figura 4, la cuña 46 ya está en posición, de modo que el perfil pultrusionado 44 se apoya en la espiga 32 y se presiona sobre la segunda superficie de moldeo 30. Además, está dibujada una película de vacío 52 que se conecta herméticamente al lado superior 50 del perfil pultrusionado 44 con una tira adhesiva 54. La flecha ilustra cómo el material plástico líquido fluye hacia el molde de fabricación 26 cerrado de esta manera. Esta infusión de vacío se lleva a cabo hasta que todas las cavidades accesibles entre el molde de fabricación 26 y la película de vacío 52 se llenan con el material plástico líquido. Posteriormente, el material plástico líquido se endurece de modo que el perfil pultrusionado 44 y las fibras de refuerzo de las primeras capas 34, de las segundas capas 44 y de las terceras capas 38, 42 se incrustan en el material plástico. Posteriormente, el puente 12 terminado se puede retirar del molde de fabricación 26 después de aflojar la cuña 46.

El perfil pultrusionado 44 que se muestra en las figuras 3 y 4 tiene una sección transversal rectangular. La Figura 5 muestra como alternativa un perfil pultrusionado 56 que se estrecha hacia los extremos de su sección transversal que se muestran en arriba y abajo. Este perfil pultrusionado 56 es trapezoidal en sección transversal y tiene un ángulo p en dichos extremos, que opcionalmente se puede hacer muy pequeño, por ejemplo, en el rango de 5° a 30°.

La figura 6a muestra una parte de un molde de fabricación 26 que tiene una primera superficie de moldeo 28 y una segunda superficie de moldeo 30. El ángulo a dibujado en la figura 6a se refiere al ángulo entre un perfil pultrusionado 44, dispuesto en la segunda superficie de moldeo 30, y la sección 12 de puente, cuya posición angular corresponde a la de la primera superficie de moldeo 28. De la sección 12 de puente, solo se muestra un material de núcleo 40. El perfil pultrusionado 44 se apoya con una cuña 46 en una espiga 32 del molde de fabricación 26. Para este propósito la cuña 46 presenta una geometría adaptada al ángulo a.

En el ejemplo de la figura 6b se muestran los mismos elementos que en la figura 6a. La única diferencia es que el ángulo a en este caso no es inferior a 90°, sino que es de 90°. En consecuencia, la cuña 46 tiene una forma rectangular en el plano de sección transversal que se muestra. La primera superficie de moldeo 28 y la segunda superficie de moldeo 30 se forman además por el molde 26. El molde de fabricación 26 está formado en una sola pieza.

La figura 6c también muestra los elementos representados en las figuras 6a y 6b. Esta vez, sin embargo, el ángulo a es mayor que 90°, lo que puede provocar problemas con el desmoldeo al formarse la primera superficie de moldeo 28 y la segunda superficie de moldeo 30 en un molde de fabricación 26 de una sola pieza. Por esto el molde de fabricación 26 en la Figura 6c tiene como elemento adicional un inserto 58.

En este caso, la primera superficie de moldeo 28 consta de dos superficies parciales 28a y 28b. La superficie parcial 28a está formada en el molde de fabricación 26. La superficie parcial 28b está formada en el inserto 58. La segunda superficie de moldeo 30 se forma completamente por el inserto 58. Al desmoldar un puente 10 fabricado de acuerdo con la Figura 6c, todo el puente 10 se puede retirar junto con el inserto 28 del molde de fabricación 26. Posteriormente, el inserto 58 se retira del puente 10.

Lista de caracteres de referencia utilizados

10 Puente

12 Sección de puente

14 Sección de brida

16 Semicarcasa del lado de succión

18 Semicarcasa del lado de presión

20 Borde de extremo de perfil

22 Borde de ataque

24 Correa

26 Molde de fabricación

28 Primera superficie de molde

28a Primera superficie parcial de la primera superficie de molde

28b Segunda superficie parcial de la primera superficie de molde

30 Segunda superficie de molde

32 Espiga

34 Primera capa

36 Borde

38 Tercera capa

40 Material de núcleo

42 Tercera capa

44 Perfil pultrusionado

46 Cuña

48 Lado inferior

50 Lado superior

52 Película de vacío

54 Cinta adhesiva

56 Perfil pultrusionado

58 Inserto

60 Segunda capa

a Ángulo entre la primera y la segunda superficie de molde

a' Ángulo entre la sección de brida y la sección de puente

P Ángulo en la sección transversal del perfil pultrusionado

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para fabricar un puente (10) para una pala de rotor de aerogenerador, en donde el puente (10) comprende una sección de puente (12) y una sección de brida (14) para conectar el puente (10) con una correa (24) de la pala del rotor de aerogenerador y el procedimiento comprende las siguientes etapas:

• Proporcionar un molde de fabricación (26) que tiene una primera superficie de moldeo (28) para la sección del puente (12), una segunda superficie de moldeo (30) para la sección de brida (14) y un pilar, en donde la segunda superficie de moldeo (30) está dispuesta en un ángulo a con respecto a la primera superficie de molde (28) y el pilar está opuesto a la segunda superficie de molde (30),

• Disponer una primera capa (34) de fibras de refuerzo en el molde de fabricación (26) de modo que una primera superficie parcial de la primera capa (34) está dispuesta en la primera superficie de moldeo (28) y una segunda superficie parcial de la primera capa (34) en la segunda superficie de moldeo (30),

• Disponer un perfil pultrusionado (44, 56) en el molde de fabricación (26) de modo que un lado superior (50) del perfil pultrusionado (44,56) esté enfrentado a la segunda superficie de moldeo (30) y la segunda superficie parcial de la primera capa (34) está dispuesta entre el lado superior (50) y la segunda superficie de moldeo (30), • Apoyar el perfil pultrusionado (44, 56) sobre el pilar,

• Incrustar el perfil pultrusionado (44, 56) y las fibras de refuerzo en un material plástico,

• Sacar el puente (10) terminado del molde de fabricación (26), en donde la sección de puente (12) tiene la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la sección de brida (14) tiene el perfil pultrusionado (44, 56).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque varias de las primeras capas (34) están dispuestas en el molde de fabricación (26), en donde las segundas superficies parciales tienen diferentes tamaños, de modo que el espesor de un laminado de la sección de brida (14), que está formado por las primeras capas (34), disminuye con el aumento de la distancia desde la sección de puente (12).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque antes de incrustar en el material plástico se inserta una segunda capa (60) de fibras de refuerzo en el molde de fabricación (26) que tiene una primera superficie parcial que está dispuesta sobre la primera superficie parcial de la primera capa (34), y una segunda superficie parcial que está dispuesta sobre una sección del lado superior (50) del perfil pultrusionado (44, 56) no cubierta por la segunda superficie parcial de la primera capa (34).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque antes de incrustar en el material plástico, una tercera capa (42) de fibras de refuerzo en la forma formadora (26) está dispuesta en la primera superficie de moldeo (28), en donde la tercera capa (42) no se extiende sobre la segunda superficie de moldeo (30), sino que termina en el perfil pultrusionado (44, 56).

5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque entre la primera superficie parcial de la primera capa (34) y la primera superficie parcial de la segunda capa (60) se inserta un material de núcleo (40) en el molde de fabricación (26).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material de núcleo (40) se estrecha en dirección hacia el perfil pultrusionado (44, 56).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material de núcleo (40) está dispuesto en una parte media de la sección de puente (12) de modo que termina a una distancia del perfil pultrusionado (44, 56).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos una parte de las fibras de refuerzo está preimpregnada con un material plástico líquido que se cura al incrustarse en el material plástico.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la incrustación en el material plástico se lleva a cabo mediante la introducción de un material plástico líquido en el molde de fabricación (26) en un procedimiento de infusión al vacío y posterior curado del material plástico líquido.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el molde de fabricación (26) para el procedimiento de infusión al vacío se cierra con una película de vacío (52) de modo que un lado inferior (48) del perfil pultrusionado (44,56) opuesto al lado superior (50) permanece fuera del área cerrada.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en un lado inferior (48) del perfil pultrusionado (44, 56), opuesto al lado superior (50), está dispuesto un tejido arrancable que no se retira antes de quitar el puente (10) terminado del molde de fabricación (26).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el molde de fabricación (26) comprende un inserto (58) sobre el cual está formada la segunda superficie de moldeo (30).

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque al apoyar el perfil pultrusionado (44, 56) en el pilar, se ejerce una fuerza sobre el perfil pultrusionado (44, 56), que compacta las fibras de refuerzo entre el lado superior (48) del perfil pultrusionado (44,56) y la segunda superficie de moldeo (30).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque para apoyar el perfil pultrusionado (44,56) sobre el pilar se usan medios de apoyo los cuales se insertan entre el perfil pultrusionado y el pilar.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el pilar en el molde de fabricación (26) tiene una espiga (32).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque una sección transversal del perfil pultrusionado (56) se estrecha hacia los extremos de la sección transversal.