ES3055007T3

ES3055007T3 - Method of forming a wind turbine rotor blade

Info

Publication number: ES3055007T3
Application number: ES21167856T
Authority: ES
Inventors: Matthew Joseph Emig; Thuesen Jesper Buch; Peter Anthony Broome; Michael Blanc
Original assignee: LM Wind Power AS
Current assignee: LM Wind Power AS
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2026-02-09
Anticipated expiration: 2041-04-12
Also published as: EP4074493B1; CN117203041A; DK4074493T3; WO2022218904A1; US20240198602A1; EP4074493A1

Abstract

Un método para formar una pala de rotor incluye la colocación de la(s) primera(s) capa(s) de revestimiento seco en un primer molde. El método también incluye la colocación de un material de núcleo en forma de cuña con una superficie de montaje sobre la(s) primera(s) capa(s) de revestimiento seco en el primer molde, en el extremo del borde de salida de la pala. El método también incluye la infusión de la(s) primera(s) capa(s) de revestimiento seco y el material de núcleo mediante una resina para formar un primer elemento de carcasa. El método incluye la aplicación de un adhesivo sobre la superficie de montaje y la colocación de un segundo molde con un segundo elemento de carcasa dispuesto en él sobre el primer molde que contiene el primer elemento de carcasa para formar la pala de rotor, de modo que una parte del segundo elemento de carcasa descanse sobre la superficie de montaje. Por lo tanto, el método incluye la fijación de los elementos de carcasa mediante el adhesivo, donde el material de núcleo soporta el extremo del borde de salida de la pala de rotor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento para formar una pala de rotor de turbina eólica

[0003] Campo

[0004] La presente divulgación se refiere en general a palas de rotor de turbina eólica y, más en particular, a procedimientos para formar palas de rotor de turbina eólica que tienen una conexión de borde de salida mejorada.

[0005] Antecedentes

[0006] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más respetuosas con el medioambiente disponibles actualmente, y las turbinas eólicas han obtenido una creciente atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y una o más palas de rotor. Las palas de rotor captan energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las palas de rotor transmiten la energía cinética en forma de energía de rotación para girar un eje que acopla las palas de rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir en una red de suministro.

[0007] Las palas de rotor en general incluyen una concha de lado de succión y una concha de lado de presión formadas típicamente usando procedimientos de moldeo que se unen conjuntamente en líneas de unión a lo largo de los bordes de ataque y salida de la pala. Además, las conchas de presión y succión son relativamente ligeras y tienen propiedades estructurales (por ejemplo, rigidez, resistencia al pandeo (“buckling”) y robustez) que no se configuran para soportar los momentos de flexión y otras cargas ejercidas sobre la pala de rotor durante la operación. Por tanto, para incrementar la rigidez, resistencia al pandeo y fuerza de la pala de rotor, la concha de cuerpo se refuerza típicamente usando uno o más componentes estructurales (por ejemplo, tapas de larguero opuestas con una alma (“shear web”) configurada entre ellas) que se acoplan con las superficies laterales de presión y succión interiores de las mitades de concha.

[0008] Además, las palas de rotor convencionales requieren una cantidad sustancial de pasta adhesiva para proporcionar estructura en diversas juntas de pala (por ejemplo, en los bordes de ataque y de salida de la pala de rotor) para evitar el pandeo local de las conchas de lado de succión y presión. Debido a la geometría compleja cerca de estas áreas de unión, a menudo es difícil proporcionar esta estructura en otras formas que serían más ligeras que la pasta adhesiva. Por tanto, las palas de rotor convencionales típicamente utilizan un exceso de pasta para la estructura necesaria en las juntas. Sin embargo, dicho exceso de pasta es costoso, pesado y puede limitar los tipos de adhesivos que se pueden usar. Por ejemplo, las secciones adhesivas pesadas y gruesas que contienen adhesivos de curado rápido con altas reacciones exotérmicas pueden generar un exceso de calor y dañar los materiales circundantes, creando de este modo riesgos de seguridad. El documento US 2018/0080432 A1 divulga una pala de rotor para una central de energía eólica que tiene dos semiconchas de pala de rotor que se sujetan adhesivamente entre sí a lo largo de bordes de ataque y bordes de salida de las semiconchas. Las semiconchas tienen cada una una viga de borde de salida, que al menos en secciones es de diseño rectangular en una sección transversal a lo largo de su extensión longitudinal. El documento EP 3838576 A1 divulga un procedimiento de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende las etapas de disponer un molde superior que comprende una acumulación de fibra prefabricada en un molde inferior que comprende una acumulación de fibra seca y un núcleo de molde, aplicar vacío a un espacio entre los moldes superior e inferior y el núcleo de molde, infundir al menos la acumulación de fibra seca y una región de conexión entre la acumulación de fibra seca y la acumulación de fibra prefabricada con una resina, y curar la resina

[0009] En vista de lo anterior, la técnica busca continuamente bordes de salida mejorados para las palas de rotor de la turbina eólica que aborden los problemas mencionados anteriormente.

[0010] Breve descripción

[0011] Los aspectos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción o pueden resultar evidentes a partir de la descripción o se pueden aprender a través de la práctica de la invención.

[0012] [0007]En un aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para formar una pala de rotor. El procedimiento incluye posicionar una o más primeras capas de revestimiento seco en un primer molde de la pala de rotor. El procedimiento también incluye colocar un material de núcleo en forma de cuña encima de uno o más primeros revestimientos secos en el primer molde en un extremo de borde de salida de la pala de rotor. El material del núcleo en forma de cuña incluye una superficie de montaje. El procedimiento incluye además infundir la una o más primeras capas de revestimiento seco y el material de núcleo en forma de cuña juntos por medio de un material de resina encima del primer molde para formar un primer miembro de concha de la pala de rotor. Además, el procedimiento incluye aplicar un adhesivo, al menos, sobre la superficie de montaje del material de núcleo en forma de cuña. Además, el procedimiento incluye colocar un segundo molde con un segundo miembro de concha de la pala de rotor dispuesto en el mismo encima del primer molde que contiene el primer miembro de concha para formar la pala de rotor de modo que una parte del segundo miembro de concha descansa encima de la superficie de montaje del material de núcleo en forma de cuña. Por tanto, el procedimiento incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha juntos por medio de, al menos, el adhesivo aplicado entre el segundo miembro de concha y la superficie de montaje, en el que el material de núcleo en forma de cuña soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor.

[0014] En un modo de realización, el procedimiento puede incluir formar el segundo miembro de concha posicionando una o más segundas capas de revestimiento seco encima del segundo molde e infundir la una o más segundas capas de revestimiento seco con el material de resina antes de colocar el segundo molde encima del primer molde.

[0016] En otro modo de realización, el procedimiento puede incluir formar el material de núcleo en forma de cuña con al menos un componente estructural incrustado (“embedded”) en el mismo. Por ejemplo, en un modo de realización, el/los componente(s) estructural(es) incrustado(s) en el material de núcleo en forma de cuña puede(n) tener una sección transversal de viga en I.

[0018] En modos de realización particulares, el material de núcleo en forma de cuña puede tener una sección transversal sólida. En otros modos de realización, el material de núcleo en forma de cuña se puede construir de una espuma de alta densidad. En varios modos de realización, el material de núcleo en forma de cuña entra en contacto con las superficies interiores del primer y segundo miembros de concha.

[0020] En modos de realización adicionales, el material de núcleo en forma de cuña puede definir un primer extremo y un segundo extremo opuesto, siendo el segundo extremo adyacente a un borde de salida de la pala de rotor.

[0022] Aún en otro modo de realización, el material de resina puede ser, por ejemplo, un material termoestable o un material termoplástico.

[0024] En otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para formar una pala de rotor. El procedimiento incluye preformar un material de núcleo en forma de cuña por medio de un proceso de infusión. El material de núcleo en forma de cuña incluye superficies opuestas que divergen juntas en un vértice. Además, las superficies opuestas incluyen al menos una superficie de montaje. El procedimiento también incluye colocar el material de núcleo en forma de cuña preformado encima de uno o más primeros revestimientos secos en un primer molde de la pala de rotor. Además, el procedimiento incluye coinfundir la una o más primeras capas de revestimiento seco y el material de núcleo en forma de cuña preformado juntos por medio de un material de resina encima del primer molde para formar un primer miembro de concha de la pala de rotor. Además, el procedimiento incluye aplicar un adhesivo, al menos, sobre la superficie de montaje del material de núcleo en forma de cuña. Como tal, el procedimiento incluye además colocar un segundo molde con un segundo miembro de concha de la pala de rotor dispuesto en el mismo encima del primer molde que contiene el primer miembro de concha para formar la pala de rotor de modo que una parte del segundo miembro de concha descansa encima de la superficie de montaje del material de núcleo en forma de cuña. Por tanto, el procedimiento incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha juntos por medio de, al menos, el adhesivo aplicado entre el segundo miembro de concha y la superficie de montaje, en el que el material de núcleo en forma de cuña soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor. Se debe entender que el procedimiento puede incluir además cualquiera de las características y/o etapas adicionales como se describe en el presente documento.

[0026] Aún en otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para formar una pala de rotor. El procedimiento incluye formar un primer miembro de concha que tiene uno o más primeros revestimientos exteriores, uno o más primeros revestimientos interiores y un primer material de núcleo dispuesto entre el uno o más primeros revestimientos exteriores e interiores desde un primer extremo hasta un segundo extremo estrechado (“tapered”). El procedimiento también incluye formar un segundo miembro de concha que tiene uno o más segundos revestimientos exteriores, uno o más segundos revestimientos interiores y un segundo material de núcleo dispuesto entre el uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores desde un primer extremo hasta un segundo extremo estrechado. Además, una parte del segundo miembro de concha se construye solo del uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores. Por tanto, el procedimiento incluye disponer el primer y segundo miembros de concha en una interfase de modo que la parte construida solo del uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores del segundo miembro de concha se dispone adyacente al segundo extremo estrechado del primer miembro de concha de modo que el primer material de núcleo se extiende hasta un borde de salida de la pala de rotor. El procedimiento también incluye aplicar un adhesivo en la interfase. Además, el procedimiento incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha juntos por medio de, al menos, el adhesivo. Se debe entender que el procedimiento puede incluir además cualquiera de las características y/o etapas adicionales como se describe en el presente documento.

[0028] [0015]Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen parte de esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

[0029] Breve descripción de los dibujos

[0030] Una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, se expone en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:

[0031] la FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;

[0032] la FIG.2 ilustra una vista en perspectiva de una de las palas de rotor de la FIG.1;

[0033] la FIG. 3 ilustra una vista en sección transversal del conjunto de pala de rotor de la FIG. 2 a lo largo de la línea 3-3;

[0034] la FIG.4 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para formar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;

[0035] la FIG.5 ilustra una vista en perspectiva detallada de un modo de realización de una etapa en el proceso de ensamblar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;

[0036] la FIG.6 ilustra una vista en sección transversal de un modo de realización de otra etapa en el proceso de ensamblar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;

[0037] la FIG.7 ilustra un diagrama de flujo de otro modo de realización de un procedimiento para formar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;

[0038] la FIG.8 ilustra una vista en perspectiva detallada de otro modo de realización de una etapa en el proceso de ensamblar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;

[0039] la FIG.9 ilustra un diagrama de flujo de otro modo de realización de un procedimiento para formar una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación; y

[0040] la FIG. 10 ilustra una vista en sección transversal parcial de aún otro modo de realización de una pala de rotor ensamblada de acuerdo con la presente divulgación.

[0041] Descripción detallada

[0042] Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la invención, de los que uno o más ejemplos se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención que se define por las reivindicaciones. Por ejemplo, se pueden usar características ilustradas o descritas como parte de un modo de realización con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y de sus equivalentes.

[0043] En general, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para formar una pala de rotor de una turbina eólica con una conexión de borde de salida mejorada. En un modo de realización, un material de núcleo en forma de cuña preajustado (tal como espuma de alta densidad) envuelto en fibra de vidrio se puede colocar sobre una o más primeras capas de revestimiento seco e infundirse con la(s) capa(s) de revestimiento seco para formar un primer miembro de concha. En otro modo de realización, un material de núcleo en forma de cuña infundido se puede colocar sobre una o más primeras capas de revestimiento seco e infundirse además con la(s) capa(s) de revestimiento seco para formar un primer miembro de concha. El primer miembro de concha proporciona por tanto una superficie de montaje o brida para una conexión adhesiva con un segundo miembro de concha. El primer y segundo miembros de concha se pueden asegurar fácilmente juntos en el borde de salida por medio de adhesivo (tal como pegamento, pasta o cualquier otro adhesivo adecuado, o similar). El primer miembro de concha proporciona por tanto una superficie de montaje o brida para una conexión adhesiva con un segundo miembro de concha. El primer y segundo miembros de concha se pueden asegurar fácilmente juntos en el borde de salida por medio de adhesivo.

[0044] [0019]Como tal, los procedimientos de la presente divulgación proporcionan muchos beneficios no presentes en la técnica anterior. Por ejemplo, los procedimientos de la presente divulgación eliminan la necesidad de un perfil de silicona para formar la fibra de vidrio para construir la brida adhesiva. Además, el material de núcleo/espuma es ligero para un manejo más fácil y se puede modificar fácilmente en forma para adaptarse a cualquier tipo de pala. Además, la rigidez del material de núcleo ayuda a un operario a colocar con mayor exactitud el material de núcleo en forma de cuña sobre los revestimientos secos, lo que fue un desafío con el perfil de silicona flexible.

[0046] En referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 ilustra un modo de realización de una turbina eólica 10 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 con una góndola 14 montada en la misma. Una pluralidad de palas de rotor 16 se montan en un buje de rotor 18, que a su vez se conecta a una brida principal que gira un eje de rotor principal (no mostrado). Los componentes de generación y control de potencia de turbina eólica se alojan dentro de la góndola 14. La vista de la FIG.1 se proporciona solo con propósitos ilustrativos para colocar la presente invención en un campo de uso de ejemplo. Se debe apreciar que la invención no se limita a ningún tipo particular de configuración de turbina eólica. Además, la presente invención no se limita al uso con turbinas eólicas, sino que se puede utilizar en cualquier aplicación que tenga palas de rotor. Además, los procedimientos descritos en el presente documento también se pueden aplicar para fabricar cualquier estructura similar que se beneficie de imprimir una estructura directamente en revestimientos dentro de un molde antes de que los revestimientos se hayan enfriado para aprovechar el calor de los revestimientos para proporcionar una unión adecuada entre la estructura impresa y los revestimientos. Como tal, se elimina la necesidad de adhesivo adicional o curado adicional.

[0048] En referencia ahora a las FIGS.2 y 3, se ilustran vistas en perspectiva y en sección transversal de una de las palas de rotor 16 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la pala de rotor 16 en general incluye una raíz de pala 30 configurada para montarse o asegurarse de otro modo al buje 18 (FIG.1) de la turbina eólica 10 y una punta de pala 32 dispuesta opuesta a la raíz de pala 30. Una concha de cuerpo 21 de la pala de rotor en general se extiende entre la raíz de pala 30 y la punta de pala 32 a lo largo de un eje longitudinal 27. La concha de cuerpo 21 puede servir en general como carcasa exterior/cubierta de la pala de rotor 16 y puede definir un perfil sustancialmente aerodinámico, tal como definir una sección transversal en forma de perfil alar combada o simétrica. La concha de cuerpo 21 también puede definir un lado de presión 34 y un lado de succión 36 que se extiende entre los bordes de ataque y de salida 26, 28 de la pala de rotor 16. Además, la pala de rotor 16 también puede tener una envergadura 23 que define la longitud total entre la raíz de pala 30 y la punta de pala 32 y una cuerda 25 que define la longitud total entre el borde de ataque 26 y el borde de salida 28. Como se entiende en general, la cuerda 25 puede variar en longitud con respecto a la envergadura 23 a medida que la pala de rotor 16 se extiende de la raíz de pala 30 a la punta de pala 32.

[0050] En varios modos de realización, la concha de cuerpo 21 de la pala de rotor 16 se puede formar como un único componente unitario. De forma alternativa, la concha de cuerpo 21 se puede formar a partir de una pluralidad de componentes de concha. Por ejemplo, la concha de cuerpo 21 se puede fabricar a partir de una primera mitad de concha que define en general el lado de presión 34 de la pala de rotor 16, y de una segunda mitad de concha que define en general el lado de succión 36 de la pala de rotor 16, estando aseguradas dichas mitades de concha entre sí en los extremos de ataque y de salida 26, 28 de la pala 16.

[0052] Adicionalmente, la concha de cuerpo 21 se puede formar en general a partir de cualquier material adecuado. Por ejemplo, en un modo de realización, la concha de cuerpo 21 se puede formar completamente a partir de un material compuesto laminado, tal como un material compuesto laminado reforzado con fibra de carbono o un material compuesto laminado reforzado con fibra de vidrio. De forma alternativa, una o más partes de la concha de cuerpo 21 se pueden configurar como una construcción en capas y pueden incluir un material de núcleo, formado a partir de un material liviano tal como madera (por ejemplo, balsa), espuma (por ejemplo, espuma de poliestireno extrudida) o una combinación de dichos materiales, dispuesto entre capas de material compuesto laminado. Además, la concha de cuerpo 21 se puede construir, al menos en parte, a partir de un material termoestable y/o termoplástico.

[0054] Los materiales termoplásticos descritos en el presente documento en general engloban un material plástico o polímero que es de naturaleza reversible. Por ejemplo, los materiales termoplásticos típicamente se vuelven flexibles o moldeables cuando se calientan a una determinada temperatura y vuelven a un estado más rígido tras enfriarse. Además, los materiales termoplásticos pueden incluir materiales termoplásticos amorfos y/o materiales termoplásticos semicristalinos. Por ejemplo, algunos materiales termoplásticos amorfos pueden incluir en general, pero no se limitan a, estirenos, vinilos, celulosas, poliésteres, acrílicos, polisulfonas y/o imidas. Más específicamente, los materiales termoplásticos amorfos de ejemplo pueden incluir poliestireno, acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poli(tereftalato de etileno) glucolizado (PET-G), policarbonato, poli(acetato de vinilo), poliamida amorfa, poli(cloruros de vinilo) (PVC), poli(cloruro de vinilideno), poliuretano o cualquier otro material termoplástico amorfo adecuado. Además, los materiales termoplásticos semicristalinos de ejemplo pueden incluir en general, pero no se limitan a, poliolefinas, poliamidas, fluoropolímero, acrilato de metilo y etilo, poliésteres, policarbonatos y/o acetales. Más específicamente, los materiales termoplásticos semicristalinos de ejemplo pueden incluir poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de etileno) (PET), polipropileno, poli(sulfuro de fenilo), polietileno, poliamida (nailon), polietercetona o cualquier otro material termoplástico semicristalino adecuado.

[0055] Además, los materiales termoestables descritos en el presente documento en general engloban un material plástico o polímero que es de naturaleza no reversible. Por ejemplo, los materiales termoestables, una vez curados, no se pueden remoldear fácilmente o volver a un estado líquido. Como tal, después de la formación inicial, los materiales termoestables son en general resistentes al calor, corrosión y/o fatiga. Los materiales termoestables de ejemplo pueden incluir en general, pero no se limitan a, algunos poliésteres, algunos poliuretanos, ésteres, epoxis o cualquier otro material termoestable adecuado.

[0057] Además, como se menciona, el material termoplástico y/o termoestable descrito en el presente documento se puede reforzar opcionalmente con un material de fibra, incluyendo pero sin limitarse a, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madera, fibras de bambú, fibras de cerámica, nanofibras, fibras metálicas, o similares o combinaciones de los mismos. Además, la dirección de las fibras puede incluir dirección multiaxial, unidireccional, biaxial, triaxial o cualquier otra dirección adecuada y/o combinaciones de las mismas. Además, el contenido de fibra puede variar dependiendo de la rigidez deseada y/o la localización dentro de la pala de rotor 16.

[0059] En referencia en particular a la FIG.3, la pala de rotor 16 también puede incluir uno o más componentes estructurales que se extienden longitudinalmente configurados para proporcionar mayor rigidez, resistencia al pandeo y/o robustez a la pala de rotor 16. Por ejemplo, la pala de rotor 16 puede incluir una o más tapas de larguero que se extienden longitudinalmente 20, 22 configuradas para acoplarse a las superficies interiores opuestas 35, 37 de los lados de presión y succión 34, 36 de la pala de rotor 16, respectivamente. Adicionalmente, una o más almas 24 se pueden disponer entre las tapas de larguero 20, 22 para formar una configuración similar a viga. Las tapas de larguero 20, 22 se pueden diseñar en general para controlar las tensiones de flexión y/u otras cargas que actúan sobre la pala de rotor 16 en una dirección en general de la envergadura (una dirección paralela a la envergadura 23 de la pala de rotor 16) durante la operación de una turbina eólica 10. De forma similar, las tapas de larguero 20, 22 también se pueden diseñar para soportar la compresión a lo largo de la envergadura que se produce durante la operación de la turbina eólica 10.

[0061] En referencia ahora a la FIG. 4, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 100 para formar una pala de rotor. En general, el procedimiento 100 se describirá en el presente documento con referencia a la pala de rotor 16 descrita anteriormente con referencia a las FIGS.1-3. Sin embargo, se debe apreciar por los expertos en la técnica que el procedimiento divulgado 100 en general se puede utilizar para fabricar cualquier otra pala de rotor que tenga cualquier configuración adecuada. Además, aunque la FIG.4 representa las etapas realizadas en un orden particular para propósitos de ilustración y análisis, los procedimientos analizados en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que diversas etapas de los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar de diversas formas sin desviarse del alcance de la presente divulgación.

[0063] Como se muestra en (102), el procedimiento 100 incluye posicionar una o más primeras capas de revestimiento seco en un primer molde de la pala de rotor 16. Como se muestra en (104), el procedimiento 100 incluye colocar un material de núcleo en forma de cuña encima de uno o más primeros revestimientos secos en el primer molde en un extremo de borde de salida de la pala de rotor 16. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.5, la(s) capa(s) de revestimiento seco 150 se colocan encima del primer molde 152. Además, el material de núcleo en forma de cuña 154 se coloca encima del/de los primer(os) revestimiento(s) seco(s) 152 e incluye una superficie de montaje 156.

[0065] En otro modo de realización, el procedimiento 100 puede incluir formar el material de núcleo en forma de cuña 154 con al menos un componente estructural 162 incrustado en el mismo. Por ejemplo, en un modo de realización, como se muestra en la FIG.5, el/los componente(s) estructural(es) 162 incrustado(s) en el material de núcleo en forma de cuña 154 puede(n) tener una sección transversal de viga en I o cualquier otra forma para proporcionar soporte estructural a la misma. En otros modos de realización, como se muestra en las FIGS.3, 5 y 6, el material de núcleo en forma de cuña 154 puede tener una sección transversal sólida. Además, en un modo de realización, el material de núcleo en forma de cuña 154 se puede construir de una espuma de alta densidad (por ejemplo, tal como espuma de poliestireno).

[0067] En modos de realización adicionales, el material de núcleo en forma de cuña puede definir un primer extremo y un segundo extremo opuesto, siendo el segundo extremo adyacente a un borde de salida de la pala de rotor 16.

[0069] En referencia de nuevo a la FIG.4, como se muestra en (106), el procedimiento 100 incluye infundir la(s) primera(s) capa(s) de revestimiento seco 150 y el material de núcleo en forma de cuña 154 juntos por medio de un material de resina (por ejemplo, tal como resina termoplástica o resina termoestable) encima del primer molde 152 para formar un primer miembro de concha de la pala de rotor 16. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.3, el primer miembro de concha se ilustra como el carácter de referencia 38.

[0071] [0033]En referencia de nuevo a la FIG. 4, como se muestra en (108), el procedimiento 100 incluye aplicar un adhesivo 158, al menos, sobre la superficie de montaje 156 del material de núcleo en forma de cuña 154. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.6, el adhesivo 158 se aplica en la superficie de montaje 156 del material de núcleo en forma de cuña 154. En dichos modos de realización, el adhesivo 158 puede incluir, por ejemplo, pegamento, pasta o cualquier otro adhesivo adecuado, o similar.

[0073] En referencia de nuevo a la FIG. 4, como se muestra en (110), el procedimiento 100 incluye colocar un segundo molde 153 con un segundo miembro de concha 40 de la pala de rotor 16 dispuesto en el mismo encima del primer molde 152 que contiene el primer miembro de concha 38 para formar la pala de rotor 16 de modo que una parte del segundo miembro de concha 40 descansa encima de la superficie de montaje 156 del material de núcleo en forma de cuña 154. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.6, una parte 160 del segundo miembro de concha 40 descansa encima de la superficie de montaje 156 del material de núcleo en forma de cuña 154. Por tanto, en dichos modos de realización, como se muestra en las FIGS.3 y 6, el material de núcleo en forma de cuña 154 entra en contacto con las superficies interiores del primer y segundo miembros de concha 38, 40.

[0075] En un modo de realización, el procedimiento 100 puede incluir formar el segundo miembro de concha 40 posicionando una o más segundas capas de revestimiento seco encima del segundo molde 153 e infundir las segundas capas de revestimiento seco con el material de resina para formar el segundo miembro de concha 40 antes de colocar el segundo molde 153 encima del primer molde 152. En otras palabras, el segundo miembro de concha 40 ya está formado cuando se coloca adyacente al primer miembro de concha 38.

[0077] En consecuencia, como se muestra en (112), el procedimiento 100 incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha 38, 40 juntos por medio de, al menos, el adhesivo 158 aplicado entre el segundo miembro de concha 40 y la superficie de montaje 156. Por tanto, en la pala de rotor final, el material de núcleo en forma de cuña 154 soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor 16.

[0079] En referencia ahora a la FIG. 7, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 200 para formar una pala de rotor. En general, el procedimiento 200 se describirá en el presente documento con referencia a la pala de rotor 16 descrita anteriormente con referencia a las FIGS.1-3. Sin embargo, se debe apreciar por los expertos en la técnica que el procedimiento divulgado 200 en general se puede utilizar para fabricar cualquier otra pala de rotor que tenga cualquier configuración adecuada. Además, aunque la FIG.7 representa las etapas realizadas en un orden particular para propósitos de ilustración y análisis, los procedimientos analizados en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que diversas etapas de los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar de diversas formas sin desviarse del alcance de la presente divulgación.

[0081] Como se muestra en (202), el procedimiento 200 incluye preformar un material de núcleo en forma de cuña 254 por medio de un proceso de infusión. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.8, el material de núcleo en forma de cuña 254 incluye superficies opuestas 255, 256 que divergen juntas en un vértice 257. Además, como se muestra, las superficies opuestas 255, 256 incluyen al menos una superficie de montaje 256.

[0083] En referencia de nuevo a la FIG. 7, como se muestra en (204), el procedimiento 200 incluye colocar el material de núcleo en forma de cuña preformado 254 encima de uno o más primeros revestimientos secos 250 en un primer molde 252 de la pala de rotor 16. Por tanto, como se muestra en (206), el procedimiento 200 incluye coinfundir la(s) primera(s) capa(s) de revestimiento seco 250 y el material de núcleo en forma de cuña preformado 254 juntos por medio de un material de resina encima del primer molde 252 para formar el primer miembro de concha 38 de la pala de rotor 16. Como se muestra en (208), el procedimiento 200 incluye aplicar un adhesivo, al menos, sobre la superficie de montaje 256 del material de núcleo en forma de cuña 254. Como se muestra en (210), el procedimiento 200 incluye colocar un segundo molde (por ejemplo, como se describe con referencia a la FIG. 6) con un segundo miembro de concha 40 de la pala de rotor 16 dispuesto en el mismo encima del primer molde que contiene el primer miembro de concha para formar la pala de rotor 16 de modo que una parte del segundo miembro de concha descansa encima de la superficie de montaje 256 del material de núcleo en forma de cuña 254. Por tanto, como se muestra en (212), el procedimiento 200 incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha 38, 40 juntos por medio de, al menos, el adhesivo aplicado entre el segundo miembro de concha 40 y la superficie de montaje 256, en el que el material de núcleo en forma de cuña 254 soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor 16.

[0085] En referencia ahora a la FIG. 8, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 300 para formar una pala de rotor. En general, el procedimiento 300 se describirá en el presente documento con referencia a la pala de rotor 16 descrita anteriormente con referencia a las FIGS.1-3. Sin embargo, se debe apreciar por los expertos en la técnica que el procedimiento divulgado 300 en general se puede utilizar para fabricar cualquier otra pala de rotor que tenga cualquier configuración adecuada. Además, aunque la FIG.8 representa las etapas realizadas en un orden particular para propósitos de ilustración y análisis, los procedimientos analizados en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que diversas etapas de los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar de diversas formas sin desviarse del alcance de la presente divulgación.

[0086] Como se muestra en (302), el procedimiento 300 incluye formar un primer miembro de concha 38 que tiene uno o más primeros revestimientos exteriores 350, uno o más primeros revestimientos interiores 352 y un primer material de núcleo 354 dispuesto entre los primeros revestimientos exteriores e interiores 350, 352 desde un primer extremo 356 hasta un segundo extremo estrechado 358. Como se muestra en (304), el procedimiento 300 incluye formar un segundo miembro de concha 40 que tiene uno o más segundos revestimientos exteriores 360, uno o más segundos revestimientos interiores 362 y un segundo material de núcleo 364 dispuesto entre los segundos revestimientos exterior e interiores 360, 362 desde un primer extremo 366 hasta un segundo extremo estrechado 368. Además, como se muestra en particular en la FIG. 10, una parte 370 del segundo miembro de concha 40 se construye solo de los segundos revestimientos exteriores e interiores 360, 362, es decir, la parte está ausente del material de núcleo 366. Por tanto, en referencia de nuevo a la FIG. 9, como se muestra en (306), el procedimiento 300 incluye disponer el primer y segundo miembros de concha 38, 40 en una interfase 372 de modo que la parte 370 construida solo de los segundos revestimientos exteriores e interiores 360, 362 del segundo miembro de concha 40 se dispone adyacente al segundo extremo estrechado 358 del primer miembro de concha 38 de modo que el primer material de núcleo 354 se extiende hasta (o más cerca de) el borde de salida 28 de la pala de rotor 16. Además, como se muestra en (308), el procedimiento 300 incluye aplicar un adhesivo 374 en la interfase 372 (y como se ilustra además en la FIG.10). Además, como se muestra en (310), el procedimiento 300 incluye asegurar el primer y segundo miembros de concha 38, 40 juntos por medio de, al menos, el adhesivo 374.

[0088] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, incluyendo el mejor modo, y para permitir que cualquier experto en la técnica practique la invención, incluyendo fabricar y usar cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invención se define por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a los expertos en la técnica. Se pretende que dichos otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales del lenguaje literal de las reivindicaciones.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1.Un procedimiento (100) para formar una pala de rotor (16), comprendiendo el procedimiento:

posicionar (102) una o más primeras capas de revestimiento seco en un primer molde (152) de la pala de rotor (16);

colocar (104) un material de núcleo en forma de cuña (154, 254) encima del uno o más primeros revestimientos secos en el primer molde (152) en un extremo de borde de salida de la pala de rotor (16), comprendiendo el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) una superficie de montaje (156, 256); infundir (106) la una o más primeras capas de revestimiento seco y el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) juntos por medio de un material de resina encima del primer molde (152) para formar un primer miembro de concha (38) de la pala de rotor (16);

aplicar (108) un adhesivo, al menos, sobre la superficie de montaje (156, 256) del material de núcleo en forma de cuña (154, 254);

colocar (110) un segundo molde (153) con un segundo miembro de concha (40) de la pala de rotor (16) dispuesto en el mismo encima del primer molde (152) que contiene el primer miembro de concha (38) para formar la pala de rotor (16) de modo que una parte del segundo miembro de concha (40) descansa encima de la superficie de montaje (156, 256) del material de núcleo en forma de cuña (154, 254); y, asegurar (112) el primer y segundo miembros de concha (38, 40) juntos por medio de, al menos, el adhesivo aplicado entre el segundo miembro de concha (40) y la superficie de montaje (156, 256), en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor (16).

2.El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además formar el segundo miembro de concha (40) posicionando una o más segundas capas de revestimiento seco encima del segundo molde (153) e infundir la una o más segundas capas de revestimiento seco con el material de resina antes de colocar el segundo molde (153) encima del primer molde (152).

3.El procedimiento de las reivindicaciones 1-2, que comprende además formar el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) con al menos un componente estructural incrustado en el mismo, por ejemplo, en el que el al menos un componente estructural incrustado en el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) comprende una sección transversal de viga en I.

4.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) comprende una sección transversal sólida.

5.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) está construido de una espuma de alta densidad.

6.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) entra en contacto con las superficies interiores del primer y segundo miembros de concha (38, 40).

7.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) define un primer extremo y un segundo extremo opuesto, siendo el segundo extremo adyacente a un borde de salida de la pala de rotor (16).

8.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de resina comprende al menos uno de un material termoestable o un material termoplástico.

9.Un procedimiento para formar una pala de rotor (16), comprendiendo el procedimiento:

preformar (202) un material de núcleo en forma de cuña (154, 254) por medio de un proceso de infusión, comprendiendo el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) superficies opuestas que divergen juntas en un vértice, comprendiendo las superficies opuestas al menos una superficie de montaje (156, 256);

colocar (204) el material de núcleo en forma de cuña preformado (154, 254) encima de uno o más primeros revestimientos secos en un primer molde (152) de la pala de rotor (16);

coinfundir (206) la una o más primeras capas de revestimiento seco y el material de núcleo en forma de cuña preformado (154, 254) juntos por medio de un material de resina encima del primer molde (152) para formar un primer miembro de concha (38) de la pala de rotor (16);

aplicar (208) un adhesivo, al menos, sobre la superficie de montaje (156, 256) del material de núcleo en forma de cuña;

colocar (210) un segundo molde (153) con un segundo miembro de concha (40) de la pala de rotor (16) dispuesto en el mismo encima del primer molde (152) que contiene el primer miembro de concha (38) para formar la pala de rotor (16) de modo que una parte del segundo miembro de concha (40) descansa encima de la superficie de montaje (156, 256) del material de núcleo en forma de cuña (154, 254); y, asegurar (212) el primer y segundo miembros de concha (38, 40) juntos por medio de, al menos, el adhesivo aplicado entre el segundo miembro de concha (40) y la superficie de montaje (156, 256), en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) soporta el extremo de borde de salida de la pala de rotor (16).

10.El procedimiento de la reivindicación 9, que comprende además formar el segundo miembro de concha (40) posicionando una o más segundas capas de revestimiento seco encima del segundo molde (153) e infundir la una o más segundas capas de revestimiento seco con el material de resina antes de colocar el segundo molde (153) encima del primer molde (152).

11.El procedimiento de las reivindicaciones 9-10, que comprende además preparar la superficie de una o más de las superficies opuestas para promover la unión durante la coinfusión.

12.El procedimiento de las reivindicaciones 9-11, que comprende además formar el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) con al menos un componente estructural incrustado en el mismo, por ejemplo, en el que el al menos un componente estructural incrustado en el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) comprende una sección transversal de viga en I.

13.El procedimiento de las reivindicaciones 9-12,

en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) comprende una sección transversal sólida, y/o

en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) está construido de una espuma de alta densidad, y/o

en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) entra en contacto con las superficies interiores del primer y segundo miembros de concha (38, 40), y/o

en el que el material de resina comprende al menos uno de un material termoestable o un material termoplástico.

14.El procedimiento de las reivindicaciones 9-13, en el que el material de núcleo en forma de cuña (154, 254) define un primer extremo y un segundo extremo opuesto, siendo el segundo extremo adyacente a un borde de salida de la pala de rotor (16).

15.Un procedimiento para formar una pala de rotor (16), comprendiendo el procedimiento:

formar (302) un primer miembro de concha (38) que tiene uno o más primeros revestimientos exteriores, uno o más primeros revestimientos interiores y un primer material de núcleo (354) dispuesto entre el uno o más primeros revestimientos exteriores e interiores desde un primer extremo hasta un segundo extremo estrechado;

formar (304) un segundo miembro de concha (40) que tiene uno o más segundos revestimientos exteriores, uno o más segundos revestimientos interiores y un segundo material de núcleo (364) dispuesto entre el uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores desde un primer extremo hasta un segundo extremo estrechado, en el que una parte del segundo miembro de concha (40) está construida solo del uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores;

disponer (306) el primer y segundo miembros de concha (38, 40) en una interfase de modo que la parte construida solo del uno o más segundos revestimientos exteriores e interiores del segundo miembro de concha (40) está dispuesta adyacente al segundo extremo estrechado del primer miembro de concha (38) de modo que el primer material de núcleo (354) se extiende hasta un borde de salida de la pala de rotor (16);

aplicar (308) un adhesivo (374) en la interfase; y,

asegurar (310) el primer y segundo miembros de concha (38, 40) juntos por medio de, al menos, el adhesivo.