MX2011005957A

MX2011005957A - Aspas de turbina eolica, estructuras de aspas de turbina eolica, y sistemas asociados y metodos de fabricacion, montaje y uso.

Info

Publication number: MX2011005957A
Application number: MX2011005957A
Authority: MX
Inventors: Myles L Baker; Cory P Arendt; Bernard G Madrid; Sheldon Vilhauer
Original assignee: Modular Wind Energy Inc
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-08-17
Also published as: EP3276162B1; EP2358998A1; US8506258B2; CA2745652A1; US8480370B2; EP3276162A2; DK2358998T3; BRPI0922749B1; KR20110111396A; DK3276162T3; US8500408B2; EP2358998B1; BRPI0922749A2; US20120082558A1; ES2790390T3; US20120195765A1; CA2745652C; US8382440B2; CN102308083B; US8500409B2

Abstract

Se describen sistemas y métodos de turbina eólica. Un sistema representativo incluye una aspa de turbina eólica que tiene una región interior que tiene una estructura interna de armazón de soporte de carga, y una región externa que tiene una estructura interna de soporte de carga distinta a un armazón. En las modalidades particulares, la estructura de armazón puede incluir una distribución triangular de mástiles, y/o puede incluir miembros de unión de armazón que conectan los componentes del armazón sin el uso de orificios en los mástiles. Los mástiles se pueden producir de una pluralidad de miembros compuestos sometidos a pultrusión laminados juntos en porciones extendidas longitudinalmente. Las porciones extendidas longitudinalmente se pueden conectar en empalmes que entrelazan las proyecciones y ranuras de cada una de las partes de mástil. Las aspas pueden incluir transiciones en forma de abanico en una parte de unión de buje, formada por capas laminadas y/o una combinación de capas laminadas y placas de transición.

Description

ASPAS DE TURBINA EÓLICA. ESTRUCTURAS DE ASPAS DE TURBINA EÓLICA. Y SISTEMAS ASOCIADOS Y MÉTODOS DE FABRICACIÓN. MONTAJE Y USO Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas La presente solicitud reclama la prioridad de las siguientes Solicitudes de Patente Provisional Norteamericanas, cada una de las cuales está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia: 61/120,338, presentada el 5 de Diciembre de 2008; 61/220,187, presentada el 24 de Junio de 2009; y 61/271,179, presentada el 17 de Julio de 2009.

Campo de la Invención La presente descripción se dirige de manera general a aspas de turbina eólica y a estructuras de aspa de turbina eólica, que incluyen, aspas de turbina eólica ligeras, segmentadas y/o de otra manera modulares, y a sistemas y métodos de fabricación, ensamble y uso asociados.

Antecedentes de la Invención Ya que los combustibles fósil se han vuelto más escasos y más costosos de extraer y procesar, los productores y usuarios de energía se están interesando cada vez más en otras formas de energía. Una de dichas formas de energía que ha sido observada recientemente es la energía eólica. La energía eólica normalmente se recolecta colocando una pluralidad de turbinas eólicas en áreas geográficas que tienden a experimentar vientos moderados, constantes. Las turbinas eólicas modernas normalmente incluyen un generador eléctrico conectado a una o más aspas de turbina operada por viento que giran alrededor de un eje vertical y un eje horizontal.

En general, las aspas de turbina eólica más grandes (por ejemplo más largas) producen energía en forma más eficiente que las aspas cortas. Por consiguiente, existe el deseo en la industria de las aspas de turbina eólica, de elaborar aspas tan largas como sea posible. Sin embargo, las aspas largas crean diversos desafíos. Por ejemplo, las aspas largas son pesadas y por consiguiente tienen una cantidad de inercia significativa, que puede reducir la eficiencia con la cual las aspas producen energía, particularmente en condiciones con poco viento. Además, las aspas largas son difíciles de fabricar y en muchos casos también son difíciles de transportar. Por consiguiente, permanece la necesidad de aspas de turbina eólica grandes, eficientes y de peso ligero y de métodos adecuados para transportar y ensamblar dichas aspas.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de un sistema de turbina eólica que tiene cuchillas configuradas de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 2A, es una vista en elevación lateral, parcialmente esquemática de un aspa de turbina eólica que tiene una estructura de soporte/sin soporte híbrido de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 2B, es una ilustración expandida de una parte de la aspa de turbina eólica mostrada en la figura 2A.

Las figuras 2C a 2F son ilustraciones de sección transversal esquemáticas de partes de aspa de turbina eólica que tienen estructuras de armazón de acuerdo con diversas modalidades de la presente descripción.

La figura 3, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de una parte de un aspa de turbina que tiene tres mástiles que forman parte de una estructura de armazón de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 4, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de una parte de un aspa de turbina eólica que tiene una estructura interna distinta a una armazón de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 5A, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de una parte interna de un aspa de turbina eólica que tiene elementos de unión de armazón configurados de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

Las figuras 5B a 5C son ilustraciones isométricas expandidas de un miembro de unión de armazón configurado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

Las figuras 5D a 5F, ilustran diversas vistas de una parte interna de un aspa de turbina eólica que tiene una estructura de armazón asegurada al menos en parte con miembros de unión de armazón configurados de acuerdo con modalidades de la presente descripción.

La figura 6A es una vista en elevación, lateral parcialmente esquemática de un mástil que tiene múltiples porciones, cada una con capas que terminan en posiciones escalonadas para formar una línea de unión no monotónicamente variable.

La figura 6B es una ilustración de una modalidad de la estructura mostrada en la figura 6A con sujetadores colocados para evitar o limitar el deslaminado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figure 6C es una ilustración expandida de una porción de un mástil mostrado en la figura 6B.

La figura 6D a 6G son ilustraciones parcialmente esquemáticas de mástiles que tienen uniones configuradas de acuerdo con modalidades adicionales de la presente descripción.

La figura 7A, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de un mástil que tiene capas que abanican en una región de unión de un buje de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 7B, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de un mástil conectado a placas de transición en forma de abanico en una región de unión de buje de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción.

La figura 8A, es una vista en elevación lateral, parcialmente esquemática de un subensamble de estructura de aspa de turbina eólica configurado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la figura 8B es una vista de extremo parcialmente esquemática, expandida de una nervadura del subensamble de la figura 8A.

Las figuras 9A a 9C son vistas isométricas no a escala, parcialmente esquemáticas de porciones de mástil dentro de borda, a media borda y fuera de borda configuradas de acuerdo con modalidades de la presente descripción.

Las figuras 9D y 9E incluyen vistas en elevación lateral de corte parcialmente esquemáticas de las porciones de mástil dentro de borda y a media borda de las figuras 9A y 9B, respectivamente, y la figura 9F es una vista en elevación lateral, parcialmente esquemática de una unión entre porciones de extremo adyacentes de la parte de mástil dentro de borda y la parte de mástil a media borda de las figuras 9A y 9B, configuradas de acuerdo con diversas modalidades de la presente descripción.

Las figuras 10A y de la 10C a la 10E son una serie de vistas en elevación lateral, parcialmente esquemáticas de una parte de un subensamble de aspas que ilustra diversas etapas en un método de fabricación de un mástil de aspas de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la figura 10B es una vista de extremo expandida de una parte de una nervadura representativa que ilustra otra etapa en el método de fabricación de aspas.

Las figuras 11A a 11C son una vista isométrica expandida de una porción de una estructura de aspa de turbina eólica y una vista de extremo de una nervadura representativa, y una vista isométrica de la estructura de aspa de turbina eólica, respectivamente, que ilustra diversos aspectos de un mástil fabricado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 12A, es una vista isométrica de un aparato de compresión configurado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la figura 12B es una vista isométrica parcialmente expandida del aparato de compresión de la figura 12A.

Las figuras 13A y 13B, son vistas isométricas expandidas de porciones de extremo opuestas de una primera porción de herramienta del aparato de compresión de las figuras 12A y 12B.

La figura 14A, es una vista isométrica de una segunda porción de herramienta del aparato de compresión de las figuras 12A y 12B, y la figura 14B es una vista isométrica parcialmente expandida de la segunda porción de herramienta de la figura 14A.

La figura 15, es una vista de extremo de sección transversal expandida de un mástil de cuchilla laminado que es comprimido por el aparato de compresión de las figuras 12A y 12B durante un ciclo de curación con adhesivo de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La figura 16, es una vista isométrica parcialmente esquemática de una herramienta de elaboración de capas que ilustra diversas etapas en un método de fabricación de un mástil de aspa de turbina eólica de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención se dirige en forma general a aspas de turbina eólica eficientes, mástiles de aspa de turbina eólica y otras estructuras, y sistemas asociados y métodos de fabricación, ensamble y uso. En la siguiente descripción no se establecen diversos detalles que describen estructuras y/o procesos que son bien conocidos y con frecuencia están asociados con aspas de turbina eólica, para evitar el oscurecimiento innecesario de la presente descripción de las diversas modalidades de la presente invención. Además, aunque la siguiente descripción establece diversas modalidades, otras diversas modalidades pueden tener configuraciones diferentes o diferentes componentes a los descritos en esta sección. En particular, otras modalidades pueden tener elementos adicionales o pueden carecer de uno o más de los elementos descritos más adelante con referencia a las figuras 1 a 16. En las figuras 1 a 16, muchos de los elementos no se dibujaron a escala con propósitos de claridad y/o ilustración.

La figura 1, es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de un sistema general 100 que incluye una turbina eólica 103 que tiene aspas 110 configuradas de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. La turbina eólica 103 incluye una torre 101 (una parte de la cual se muestra la figura 1), un alojamiento o góndola 102 llevado en la parte superior de la torre 101, y un generador 104 colocado dentro del alojamiento 102. El generador 104 se conecta a un eje o rueda que tiene un buje 105 que se proyecta fuera del alojamiento 102. Las aspas 110 incluyen cada una, una parte de unión de buje 112 en la cual las aspas 110 se conectan al buje 105, y una punta 121 colocada en forma radial o longitudinal fuera del buje 105. En una modalidad mostrada en la figura 1, la turbina eólica 103 incluye tres aspas conectadas a un eje orientado en forma horizontal. Por consiguiente, cada aspa 110 se somete a cargas de variación cíclica conforme rota entre las posiciones de las 12:00, 3:00, 6:00 y 9:00, debido a que el efecto de gravedad es diferente en cada posición. En otras modalidades, la turbina eólica 103 puede incluir otros números de aspas conectados a un eje orientado en forma horizontal, o la turbina eólica 103 puede tener un eje con una orientación vertical u otra. En cualesquiera de estas modalidades, las aspas 110 pueden tener estructuras configuradas de acuerdo con las modalidades descritas con mayor detalle más adelante con referencia a las figuras 2A a 16.

La figura 2A es una ilustración parcialmente cortada, parcialmente esquemática de una de las aspas 110 mostrada en la figura 1. El aspa 110 se extiende hacia afuera en una dirección radial o longitudinal desde una región interna 113 que incluye la parte de unión de buje 112, hasta una región externa 114 que incluye la punta 121. La parte de unión del buje 112 puede incluir uno o más elementos de unión de buje, por ejemplo, un anillo con un círculo de tuerca, uno o más cojinetes, sujetadores y/o otros elementos. La estructura interna del aspa 110 puede ser diferente en la región interna 113, que en la región externa 114. Por ejemplo, la región interna 113 puede incluir una estructura de armazón 140 formada de una pluralidad de vigas o mástiles que se extienden en forma longitudinal o radial 170, nervaduras que se extienden en forma de cordón 142, y miembros de armazón 143 conectados entre los mástiles 170 y las nervaduras 142. La estructura de armazón 140 puede estar rodeada por una cubierta 115 (cuya mayor parte está eliminada en la figura 2A) que presenta una superficie aerodinámica, lisa para el viento durante la operación. La región externa 114 puede incluir una estructura diferente a una armazón, la cual se describirá con mayor detalle más adelante con referencia a la figura 4. Tal como se utiliza en la presente invención, el término "estructura de armazón" se refiere de manera general a una estructura que soporta carga que incluye miembros más delgados, generalmente rectos que forman unidades o formas cerradas (por ejemplo, unidades de triángulo). El término "estructura diferente a una armazón" se refiere de manera general a una estructura de soporte de carga que tiene una distribución que no depende, o no depende principalmente de miembros más delgados, rectos que forman unidades con forma cerrada para resistencia. Dichas estructuras pueden incluir, por ejemplo, estructuras de monocoque y semi-monocoque. Por consiguiente, la cubierta 115 de la región interna 113 generalmente no soporta carga, y la cubierta 115 en la región externa 114 está soportando carga.

En un aspecto particular de una modalidad mostrada en la figura 2A, el aspa 110 incluye tres segmentos 116, mostrados como el primer segmento 116a, un segundo segmento 116b, y un tercer segmento 116c. El primero y segundo segmentos 116a, 116b pueden tener cada uno una estructura de armazón 140 que se describe anteriormente, y un tercer segmento 116c puede tener una estructura diferente a una armazón. Por consiguiente, el aspa 110 puede tener una estructura de armazón para las dos terceras partes internas de su tramo, y una estructura diferente a una armazón para la otra tercera parte externa. En otras modalidades, estos valores pueden ser diferentes, dependiendo, por ejemplo, del tamaño, forma y/o otras características del aspa 110. Por ejemplo, en una modalidad, la estructura de armazón 140 se extiende hacia afuera a través de una mayor parte del abanico o longitud del aspa 110, pero en una cantidad menor o mayor a las dos terceras partes de la longitud. Los segmentos 116 pueden ser fabricados de manera individual y posteriormente conectarse entre sí en una instalación de fabricación, o en un sitio de instalación de usuario final. Por ejemplo, los segmentos 116 pueden cada uno estar diseñados para adaptarse a un contenedor de 53 pies (16.1 mts) u otro contenedor diseñado en forma adecuada para envío. En otras modalidades, se pueden construir uno o más de los segmentos (por ejemplo, el primer segmento 116a y el segundo segmento 116b) en su totalidad en el sitio de instalación.

En modalidades aún adicionales, el aspa 110 puede incluir otros números de segmentos 116 (por ejemplo, dos o más segmentos). En cualesquiera de estas modalidades, los segmentos individuales 116 pueden incluir nervaduras 142, miembros de armazón 143, y partes de mástiles 170 que se extienden en la longitud del segmento 116. El segmento 116 puede ser unido entre sí uniendo partes de mástil adyacentes, por ejemplo, tal como se describe más adelante con referencia a las figuras 6A a 6C y 8A a 16. Por ejemplo, el primer segmento 116a puede incluir uno o más segmentos de mástil que se unen a segundos segmentos de mástil correspondientes del segundo segmento 116b. Los mástiles unidos resultantes, se pueden extender a lo largo de ejes longitudinales continuos, generalmente lisos correspondientes. En cualesquiera de estas modalidades, la piel 115 puede colocarse en la estructura de armazón 140, formando o no una unión en la interfase entre los segmentos adyacentes 116. Por ejemplo, las partes de mástil pueden unirse en un lugar entre dos nervaduras vecinas 142, y un panel de cáscara 115 relativamente pequeño puede colocarse en la unión del mástil y las dos nervaduras vecinas 142. Las nervaduras vecinas 142 pueden estar separadas aproximadamente un metro en una modalidad, y con otros valores en otras modalidades. Los paneles más grandes de la cáscara 115 pueden colocarse dentro de borda y fuera de borda del panel pequeño. En otra modalidad, la cáscara 115 puede no tener uniones en forma de tramo y pueden colocarse como un elemento continuo. En cualesquiera de estas modalidades, la piel 115 puede unirse (por ejemplo, unirse en forma adhesiva o unirse en forma ultrasónica) a las nervaduras 142 solas, o a las nervaduras 142 y los mástiles 170. En cualesquiera de estas modalidades, la estructura de armazón 140 puede servir como una estructura primaria para llevar cargas de corte y flexión en el aspa 110.

La figura 2B es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de la parte del aspa 110 mostrada en la figura 2A, tomada en un lugar en donde la estructura interna del aspa 110 es una estructura de armazón 140. Por consiguiente, la estructura de armazón 140 puede incluir múltiples mástiles 170 (se muestran cuatro en la figura 2B) unidos a nervaduras separadas 142. Los miembros de armazón 143 pueden conectarse entre las aspas vecinas 170, por ejemplo, utilizando las técnicas descritas más adelante con las figuras 5A a 5F.

Las figuras 2C-2F son ilustraciones de sección transversal esquemáticas de las aspas 110 que tienen distribuciones de armazón configuradas de acuerdo con una variedad de modalidades. La figura 2C ilustra el aspa 110 que tiene cuatro mástiles 170 colocados en una distribución generalmente rectangular. La figura 2D ilustra un aspa 110 que tiene seis mástiles 170, incluyendo cuatro mástiles 170 colocados en una distribución generalmente rectangular, y dos mástiles 170 adicionales, uno colocado hacia adelante de la distribución generalmente rectangular, y uno colocado hacia atrás de la distribución generalmente rectangular. La figura 2E ilustra un aspa 110 que tiene cuatro mástiles 170 colocados en una distribución generalmente en forma de rombo, y la figura 2F ilustra un aspa 110 que tiene tres mástiles 170 colocados en una distribución triangular. En otras modalidades, el aspa 110 puede incluir mástiles 170 que tienen otras distribuciones.

La figura 3, es una ilustración isométrica de una parte interna del aspa 110 que tiene una estructura de armazón 140 que incluye una distribución triangular de mástiles 170, generalmente similares a los mostrados en la figura 2F. El aspa 110 se extiende en una dirección longitudinal radial, o en forma de tramo a lo largo de un eje S forma de tramo, y se extiende hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje C en forma de cordón transversal. Por consiguiente, el aspa 110 puede tener una región de borde frontal delantero 117 con un borde frontal 117a y una región de borde trasero posterior 118 con un borde trasero 118a. El grosor del aspa 110 puede medirse en forma relativa a un eje T grueso que atraviesa tanto el eje S en forma de tramo como al eje C en forma de cordón.

En una modalidad particular mostrada en la figura 3, el aspa 110 puede incluir tres mástiles 170, incluyendo un primer mástil 170a y un segundo mástil 170b, ambos colocados en la región de borde frontal 117 y/o hacia el borde frontal 117a y separado uno del otro a lo largo del eje T del grosor. El aspa 110 puede incluir además un tercer mástil 170c colocado en la región del borde trasero 118 y/o hacia el borde trasero 118a y separada tanto del primer mástil 170a como del segundo mástil 170b a lo largo del eje C en forma de cordón. Cada uno de los mástiles 170a a 170c se une a una pluralidad de nervaduras 142 (una de las cuales es visible en la figura 3) las cuales a su vez se separan una de la otra a lo largo del eje S en forma de tramo. Cada uno de los mástiles 170a a c pueden tener una sección transversal generalmente rectangular. Los mástiles delanteros 170a, 170 pueden tener una dimensión en forma de cordón mayor a una dimensión del grosor, y el mástil posterior 170c puede tener una dimensión de grosor mayor a la dimensión en forma de cordón. El tercer mástil 170c se puede extender sobre la mayor parte de luna dimensión de grosor del aspa 110 y en una modalidad particular, se puede extender sobre la totalidad o casi la totalidad de la dimensión del grosor. Por ejemplo, el tercer mástil 170c puede tener una dimensión en la dirección de grosor que es aproximadamente la misma que la dimensión de la nervadura 142 en la dirección de grosor.

Una característica de la distribución mostrada en la figura 3, es que puede incluir un mástil simple (el tercer mástil 170c) en la región de borde trasero 118. Por ejemplo, la estructura de armazón 140 puede incluir únicamente tres mástiles que se extienden en forma longitudinal 170 en cualquier ubicación longitudinal determinada, únicamente con uno de los mástiles 170 en la región del borde trasero 118. Esta distribución puede permitir al tercer mástil 170c que sea colocado a una mayor distancia de la forma de tramo lejos del primero y segundo mástiles 170a, 170b que en algunas distribuciones que incluyen cuatro mástiles (por ejemplo, la distribución mostrada en las figuras 2B a 2C). Al separar el tercer mástil 170c en forma adicional del primero y segundo mástiles 170a, 170b, se mejorar la capacidad que tiene la estructura de armazón 140 de manejar grandes cargas en la dirección C en forma de cordón.

Esto puede ser particularmente importante para aspas de turbina eólica montadas en un eje horizontal debido a que dichas aspas son sometidas a cargas de gravedad significativas en la dirección C en forma de cordón cuando las aspas están en las posiciones 3:00 y 9:00 descritas anteriormente con referencia a la figura 1. Por consiguiente, se espera que esta distribución pueda ser más ligera y/o tenga mejor capacidad de soportar cargas significativas en la dirección C en forma de cordón que al menos algunas distribuciones que tienen cuatro mástiles. Al mismo tiempo, se espera que esta distribución sea más simple, más ligera y/o menos costosa que las distribuciones que incluyen más de cuatro mástiles, por ejemplo, la distribución descrita anteriormente con referencia a la figura 2D.

Los componentes estructurales internos descritos anteriormente pueden ser fabricados de materiales compuestos y/o no compuestos adecuados. Por ejemplo, los mástiles 170 pueden formarse de un laminado de capas que incluye cada uno fibra de vidrio unidireccional, fibras de carbono y/o otras fibras en una matriz de resinas de termoajuste y/o termoplásticas adecuadas. Las fibras pueden orientarse en forma generalmente paralela al eje S de la forma de tramo en la mayor parte de la longitud del aspa 110, y pueden tener otras orientaciones en las ubicaciones específicas tal como se describe con mayor detalle más adelante con referencia a las figuras 6A a 7A. En otras modalidades, también se pueden fabricar mástiles compuestos mediante infusión, impregnado previo, pultrusión o moldeo por presión. En modalidades aún adicionales, los mástiles 170 se pueden formar de materiales metálicos que incluyen aleaciones maquinadas, forjadas o fundidas, laminados metálicos, estructuras de emparedado, así como híbridos de metal/compuesto (por ejemplo, láminas de cáscara compuestas con un núcleo metálico, por ejemplo, núcleo en forma de panal), etc. Los miembros de armazón 143 pueden formarse de aluminio (por ejemplo, aluminio 2024-T6) u otro metal, compuesto u otro material adecuado. Las nervaduras 142 pueden formarse de un compuesto de fibra de vidrio y espuma o balsa, por ejemplo, un núcleo de emparedado entre placas de cáscara de fibra de vidrio. En otras modalidades, las nervaduras 142 se pueden formar sólo de fibra de vidrio, sin un núcleo de espuma o balsa, o las nervaduras 142 pueden formarse con otras técnicas y/o componentes. Por ejemplo, las nervaduras 142 pueden tener una construcción corrugada o con cuentas. Las nervaduras 142 pueden formarse de un panel simple o de dos paneles separados, sin una estructura de núcleo entre dos paneles. Las nervaduras 142 también se pueden elaborar de metal; de materiales compuestos tales como fibra de vidrio, fibras de carbono y/o otras fibras en una matriz de termoajuste y/o termoplástico; y/o de materiales plásticos (no reforzados) (por ejemplo, resinas sin fibras). Por ejemplo, las nervaduras compuestas pueden fabricarse a través de laminado húmedo, infusión, impregnado previo, fibra aplicada rociada, moldeo por presión, formación al vacío y/o otras técnicas de producción en masa adecuadas.

La figura 4 es una ilustración parcialmente esquemática de una parte del aspa de turbina eólica 110 localizada en la región externa 114 descrita anteriormente con referencia a la figura 2A. En esta modalidad, la estructura interna del aspa de turbina eólica 110 en la región externa 114 no es una estructura de armazón. Por ejemplo, la estructura más bien puede incluir una bobina relativamente delgada 119 orientada generalmente en forma paralela al eje T del grosor y que se extiende a lo largo del eje S de la forma de tramo. La bobina 119 puede conectarse, o formarse de manera integral con las bridas 120 que se extienden en la dirección C en forma de cordón. Los mástiles que se extienden en forma de tramo 470a, 470b se unen a cada una de las bridas 120 y a su vez están conectados a una cáscara 115, una parte de la cual se muestra en la figura 4A. En una modalidad, la estructura puede incluir nervaduras espaciadas 142 colocadas en la región del borde trasero 118. En otras modalidades, dichas nervaduras 142 se pueden extender también dentro de la región del borde frontal 117. La cáscara 115 puede formarse de un emparedado de fibra de vidrio-balsa-fibra de vidrio, o un emparedado de fibra de vidrio-espuma-fibra de vidrio. En otras modalidades, la cáscara 115 puede formarse de materiales compuestos fabricados mediante laminado húmedo, infusión, impregnado previo, fibra picada rociada, moldeo por prensa, formación al vacío y/o otras técnicas de producción en masa. La cáscara 115 puede tener la misma construcción tanto en la región externa 114 mostrada en la figura 4, como la región interna 113 mostrada en la figura 3. Las nervaduras 142 pueden tener una construcción similar. La bobina 119 y las bridas 120 pueden formarse de fibra de vidrio, por ejemplo, fibra de vidrio unidireccional. En otras modalidades, cualesquiera de los componentes anteriores puede ser formado de otros materiales adecuados. Los mástiles 470a, 470b localizados en la región externa 114 pueden unirse a mástiles correspondientes en la región interna 113 (figura 2A) utilizando una variedad de técnicas incluyen, pero no se limitan a las descritas más adelante con referencia a las figuras 6A a 6C y 8A a 16. En cualesquiera de estas modalidades, los mástiles 470a, 470b localizados en la región externa 114 se pueden extender a lo largo del mismo eje longitudinal continuo, generalmente liso, que los mástiles de contraparte en la región interna 113 para transferir en forma eficiente las cargas de la región externa 114 a la región interna 113.

Una característica de la distribución descrita anteriormente con referencia a las figuras 2A a 4 es que el aspa 110 puede incluir estructuras internas tanto de armazón como diferentes a una armazón. Una ventaja de esta distribución es que puede ser estructuralmente más eficiente que un diseño que incluye ya sea una estructura de armazón sola o una estructura diferente a una armazón sola. Por ejemplo, la estructura de armazón puede utilizarse en la región interna 113 (por ejemplo, cerca del buje) en donde las cargas de flexión son mayores a las que están cerca de la punta 111, y en donde el aspa 110 es relativamente gruesa. En la región externa 114, la estructura diferente a un armazón puede ser más fácil de integrarse en esta parte relativamente delgada del aspa 110. La estructura diferente a un armazón en esta región también se espera que sea estructuralmente más eficiente que una estructura de armazón, la cual tiende a perder eficacia cuando la proporción de aspecto de las formas cerradas formadas por los miembros de armazón se vuelve mayor.

La figura 5A es una ilustración isométrica, parcialmente esquemática de una parte de una estructura de armazón representativa 140 configurada de acuerdo con una modalidad particular de la presente descripción. En esta modalidad, la estructura de armazón 140 incluye tres mástiles 170, identificados como un primer mástil 170a, un segundo mástil 170b y un tercer mástil 170c. En otras modalidades, la estructura de armazón 140 puede tener otros números y/o distribuciones de mástiles 170. En cualesquiera de estas modalidades, la estructura de armazón 140 puede incluir miembros de armazón 143 y nervaduras 142, además de los mástiles 170. Los miembros de unión de armazón 150 pueden conectar los miembros de armazón 143 a los mástiles 170. Por ejemplo, los miembros de armazón 143 pueden incluir una primera característica de unión 151a (por ejemplo, un primer orificio de montaje) que se alinea con una segunda característica de unión 151 b (por ejemplo, un segundo orificio de montaje correspondiente) llevado por el miembro de unión de armazón 150. Cuando las dos características de unión 151a, 151b incluyen orificios correspondientes, pueden conectarse a través de un miembro de sujeción adicional 157, por ejemplo, un ribete o un sujetador roscado. En otras modalidades, las características de unión 151a, 151b pueden conectarse directamente una a la otra, por ejemplo, si una característica incluye una protuberancia de expansión y la otra incluye un orificio correspondiente.

La figura 5B ilustra una parte representativa de una estructura de armazón 140 descrita anteriormente con referencia a la figura 5A. Tal como se muestra en la figura 5B, se coloca un miembro de unión de armazón representativo 150 a lo largo del segundo mástil 170b, para recibir y unir los múltiples miembros de armazón 143. Cada uno de los miembros de armazón 143 puede incluir una ranura 145 que recibe una parte de unión de armazón con forma de brida 154 del miembro de unión de armazón 150. En esta modalidad, las características de unión 151a, 151b incluyen orificios correspondientes 158a, 158b que se conectan con los miembros de sujeción 157 descritos anteriormente con referencia a la figura 5A.

La figura 5C es una ilustración isométrica expandida de uno de los miembros de unión de armazón 150 mostrado en la figuras 5A a 5B. En esta modalidad, el miembro de unión de armazón 150 incluye una parte de unión de mástil 152 (por ejemplo que tiene un canal 153 en el cual se coloca el mástil 170 correspondiente) y una o más partes de unión de armazón 154 (se muestran dos en la figura 5B). Las partes de unión de armazón 54 pueden tener una primera forma tipo brida en la cual se colocan las segundas características de unión 151b (por ejemplo, los orificios de montaje 158b). En una modalidad particular mostrada en la figura 5B, el miembro de unión de armazón 150 se forma de dos componentes o piezas complementarias: un primer componente o pieza 156a y un segundo componente o pieza 156b. La primera pieza 156a incluye dos primeras partes de brida 155a, y la segunda pieza 156b incluye dos segundas partes de brida 155b. Cuando las dos piezas 156a, 156b se colocan juntas, las primeras partes de brida 155a coinciden con las segundas partes de brida 155b correspondientes para formar dos pares de bridas, cada una de las cuales forma una de las partes de unión de armazón 154. Por consiguiente, cada una de las primeras partes de brida 155a puede estar en contacto superficie-con-superficie con la segunda parte de brida correspondiente. Las primeras y segundas partes 155a, 155b pueden tener orificios de montaje alineados configurados para recibir un sujetador correspondiente. Las dos piezas 156a, 156b también forman en canal 153. En un aspecto particular de esta modalidad, la primera pieza 156a y la segunda pieza 156b están diseñadas de modo que cuando se colocan juntas, el canal resultante 153 es ligeramente más pequeño que la sección transversal del mástil alrededor del cual se coloca. Por consiguiente, cuando las dos piezas 156a, 156b se forzan una hacia la otra, el miembro de unión de armazón 150 puede sujetarse alrededor del mástil correspondiente, asegurando de esta forma en su posición al miembro de unión de armazón 150. Por ejemplo, cuando la segunda característica de unión 151b incluye un orificio de montaje, el fabricante puede pasar un sujetador 157 a través del orificio de montaje tanto para unir el miembro de unión de armazón 150 al miembro de armazón correspondiente 143 (figura 5A), así como para sujetar el miembro de unión de armazón 150 alrededor del mástil 170 correspondiente (figura 5A).

En otras modalidades, los miembros de unión de armazón 150 pueden formarse utilizando otras técnicas. Por ejemplo, los miembros de unión de armazón 150 pueden ser extruidos, moldeados, fundidos o maquinados. En cualesquiera de estas modalidades, el miembro de unión de armazón 150 puede formarse de un material de peso ligero, por ejemplo un metal tal como aluminio o acero, o un compuesto adecuado. En otras modalidades, los miembros de unión de armazón 150 pueden formarse de otros materiales que se acomodan fácilmente a las características de unión 151b. Los miembros de unión de armazón 150 pueden asegurarse a los mástiles correspondientes utilizando la técnica de unión descrita anteriormente y/o otras técnicas incluyendo pero sin limitarse a unión o co-curación con adhesivo.

Los miembros de unión de armazón 150 pueden tener otras formas y/o configuraciones en otras modalidades. Por ejemplo, la parte de unión de mástil 152 necesita no extenderse alrededor de toda la circunferencia del mástil correspondiente 170, sino que más bien se pueden extender alrededor únicamente de una parte del mástil 170. En algunas modalidades para las cuales una unión con adhesivo entre el miembro de unión de armazón 150 y el mástil 170 proporciona suficiente resistencia, el miembro de unión de armazón 150 puede tener únicamente una superficie relativamente pequeña que contacta el mástil 170. El miembro de unión de armazón puede incluir otros números de las partes de unión 154, por ejemplo, únicamente una parte de unión de armazón 154, o más de dos partes de unión de armazón 154.

Aún en otras modalidades adicionales, los miembros de unión de armazón 150 se pueden formar de otros materiales.

Por ejemplo, los miembros de unión de armazón 150 pueden formarse de un material compuesto. En un ejemplo particular, el miembro de unión de armazón 150 se forma envolviendo hebras (por ejemplo, capas de hebras) alrededor del mástil 170, y que traslapa los extremos de las hebras (o capas) para formar una o más bridas. Las hebras se unen al mástil 170 con un adhesivo, o a través de un proceso de co-curación. El miembro de armazón correspondiente 143 unido al miembro de unión de armazón 150 puede tener una ranura 145 que recibe la brida y se asegura a la brida con un adhesivo.

Una característica de una modalidad de un miembro de unión de armazón 150 descrito anteriormente con referencia a las figuras 5A a 5C, es que no requiere orificios en el mástil 170 para proporcionar una unión entre el mástil 170 y los miembros de armazón correspondientes 143. Más bien, el miembro de unión de armazón 150 puede ser sujetado o asegurado de otra forma al mástil 170, y los orificios pueden ser localizados en el miembro de unión de armazón 150 en lugar de en el mástil 170. Esta distribución puede ser particularmente benéfica cuando el mástil 170 incluye materiales compuestos, ya que normalmente es más difícil formar orificios de montaje en dichos materiales y/o puede ser más probable que dichos orificios inicien la propagación de fracturas y/o creen concentraciones de tensión en el mástil 170.

Las figuras 5D a 5F ilustran otras vistas de la estructura de armazón 140 descritas anteriormente con referencia a la figura 5A. La figura 5D es una vista lateral de una parte de la estructura de armazón 140, que ilustra una nervadura representativa 142. La nervadura 142 incluye una bobina 146 y una brida 147 que se extiende alrededor de la bobina 146. La bobina 146 puede incluir uno o más cortes 148 (se muestran tres en la figura 5D) que se adaptan a los mástiles 170a a 170c correspondientes. En una modalidad particular mostrada en la figura 5D, el corte 148 que se adapta al tercer mástil 170c, se puede extender completamente a través del grosor de la nervadura 142. Como resultado, una parte de borde trasero 141 de la nervadura 142 se interrumpe del resto de la bobina 146 de la nervadura 142. Por consiguiente, la brida 147 de la nervadura 142 puede asegurar la parte de borde trasero 141 de la nervadura 142 al resto de la nervadura 142.

La figura 5E es una vista de la estructura de armazón 140 desde una posición delantera y arriba de la región del borde frontal 117, y la figura 5F es una vista de la estructura de armazón 140 desde una porción arriba de la región del borde trasero 118. Tal como se muestra tanto en las figuras 5E y 5F, los miembros de armazón pueden incluir primeros miembros de armazón 143a y segundos miembros de armazón 143b. Los primeros miembros de armazón 143a pueden colocarse en forma adyacente a la bobina 146 de una nervadura correspondiente 142, y se pueden unir a la bobina 146, en particular, a través de un adhesivo u otra técnica de unión. Por consiguiente, los primeros miembros de armazón 143a en combinación con los miembros de unión de armazón 150 pueden asegurar las nervaduras 142 a los mástiles 170a-170c. Los segundos miembros de armazón 143b pueden extenderse en forma transversal (por ejemplo, en forma diagonal) entre las nervaduras vecinas 142 y/o los mástiles 170 para incrementar la resistencia y rigidez general de la estructura de armazón 140.

La figura 6A es una vista en elevación lateral, parcialmente esquemática de una unión entre dos porciones 171 de un mástil 170. Las dos porciones pueden incluir una primera parte 171a y una segunda parte 171b, y se puede formar una unión a lo largo de una línea de unión no-monotónicamente variante (por ejemplo, en forma de zig-zag) línea de unión 176. Dicha línea de unión 176 se espera que produzca un enlace más fuerte entre la primera y segunda porción 171a, 171b que es una línea de unión recta o diagonal. Las primeras y segundas partes 171a, 171b cada una pueden formar parte de un diferente segmento vecino del mástil general 170, tal como se describe anteriormente con referencia a la figura 2A. Por ejemplo, la primera porción 171a puede ser parte del primer segmento 116a mostrado en la figura 2A, y la segunda porción 171b puede ser parte del segundo segmento 116b.

La primera porción 171a puede incluir múltiples primeras capas laminadas, apiladas 172a, y la segunda porción 171b puede incluir múltiples segundas capas laminadas, apiladas 172b. En una modalidad particular, las capas 172a, 172b se pueden formar de un material de fibra unidireccional (por ejemplo, fibra de vidrio o fibra de carbón) y una resina correspondiente. Cada una de las capas 172a, 172b se puede formar de una capa simple o capas múltiples (por ejemplo, seis capas). Las capas 172a, 172b pueden ser capas impregnadas previamente, elaboración de capas manuales, pultrusiones, o se pueden formar utilizando otras técnicas, por ejemplo, técnicas de moldeo de transferencia, ayudado por vacío. Las primeras capas 172a terminan en las primeras terminaciones 173a, y las segundas capas 172b terminan en las segundas terminaciones 173b. Las terminaciones vecinas 173a, 173b localizadas en diferentes posiciones a lo largo del eje T del grosor, se pueden escalonar en forma relativa una a la otra para crear la línea de unión zig-zag 176. Esta distribución produce proyecciones 174 y recesos correspondientes 175 en las cuales se ajustan las proyecciones 174. En un aspecto particular de esta modalidad, cada capa tiene una terminación que es escalonada en forma relativa a su vecina, excepto en donde la línea de unión 176 cambia de dirección. En dichos puntos, se pueden terminar dos capas adyacentes en el mismo lugar y unirse entre sí, para evitar que una sola capa sea sometida a niveles de tensión incrementados.

Durante un proceso de fabricación representativo, cada una de las primeras capas 172a se apilan, se unen y se curan, como cada una de las segundas capas 172b, mientras que las dos porciones 171a, 171b se colocan separadas una de la otra. Las capas 172, 172b se cortan previamente antes de apilarse de modo que cuando se apilan, formen los recesos 175 y las proyecciones 174. Después de que se han curado las dos porciones 171a, 171b, los recesos 175 y/o proyecciones 174 pueden cubrirse y/o llenarse con un adhesivo. Las dos porciones 171a, 171b posteriormente se llevan una hacia la otra de modo que las proyecciones 174 de cada porción sean recibidas en recesos correspondientes 175 del otro. La región de unión puede ser unida y curada.

La figura 6B es una ilustración de un mástil 170 que tiene una línea de unión 176 generalmente similar a la descrita anteriormente con referencia a la figura 6A. Tal como se muestra también en la figura 6B, el mástil 170 puede incluir uno o más sujetadores o tiras 177 que se colocan en o cerca de la línea de unión 176. Los sujetadores 177 pueden ser colocados para evitar u obstaculizar el deslaminado que puede resultar entre cualquiera de las capas en el mástil compuesto 170. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 6C, si comienza un deslaminado potencial 178 entre las dos capas 172a, la fuerza de compresión proporcionada por el sujetador 177 puede evitar que se disperse el deslaminado 178 en forma adicional en una dirección en forma de tramo. El sujetador 177 puede colocarse en donde se espera que sea alto el riesgo potencial de deslaminado, por ejemplo, en o cerca de la terminación 173 de las capas exteriores 172a, 172b mostradas en la figura 6B. En otras modalidades, se puede proporcionar la función proporcionada por los sujetadores 177 a través de otras estructuras. Por ejemplo, los miembros de unión 150 de armazón descritos anteriormente pueden llevar a cabo esta función, además de proporcionar sitios de unión para los miembros de armazón.

Las figuras 6D-6G son una serie de vistas de elevación lateral, parcialmente esquemáticas de los mástiles 670a-670d, respectivamente, que ilustran diversas uniones que pueden formarse entre las porciones de mástil correspondientes 671 de acuerdo con otras modalidades de la presente descripción. Los mástiles 670 pueden ser al menos generalmente similares a la estructura y función al mástil 170 descrito con detalle anteriormente. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 6D, el mástil 670a pueden incluir una primera porción 671a que tiene múltiples primeras capas laminadas, apiladas 672a, y una segunda porción 671b, que tiene múltiples segundas capas laminadas, apiladas 672b. Además, la primera porción 671a puede unirse a la segunda porción 671b a lo largo de una línea de unión 676a que es no monotónicamente variante (por ejemplo, en zig-zag) a lo largo del eje T del grosor. En esta modalidad particular, sin embargo, las primeras capas 672a y las segundas capas 672b tienen primeras terminaciones 673a y segundas terminaciones 673b, respectivamente, que no están paralelas al eje C en forma de cordón. Esto es, las terminaciones 673 están biseladas o sesgadas en forma relativa al eje C en forma de cordón. Los biseles pueden tener la misma dirección y extensión para cada capa, o estas características pueden variar de una capa a la siguiente. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 6D y 6E en las líneas punteadas, la capa debajo de la capa superior puede estar biselada en la dirección opuesta a la capa superior. Los biseles en las capas vecinas pueden colocarse directamente arriba y abajo una de la otra, tal como se muestra en las figuras 6D y 6E, o los biseles en las capas vecinas pueden compensarse en una dirección en forma de tramo de modo que no se traslapen entre sí.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 6E, el mástil 670b puede ser al menos generalmente similar en la estructura y función al mástil 670a descrito con detalle anteriormente. Por ejemplo, el mástil 670b puede incluir una primera parte 671c que tiene múltiples primeras capas laminadas, apiladas 672a, y una segunda porción 671d que tiene múltiples segundas capas laminadas, apiladas 672b. Sin embargo en esta modalidad particular, las primeras capas 672a tienen primeras terminaciones 673c que forman una proyección 674a, y las segundas capas 672b tienen segundas terminaciones 673d que forman un receso 675a. La proyección 674a se recibe en el receso 675a para formar una línea de unión 676b que es no monotónicamente variante a lo largo tanto del eje T del grosor como del eje C en forma de cordón.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 6F, el mástil 670c es al menos generalmente similar en una estructura y función al mástil 670a descrito con detalle anteriormente. Sin embargo, en esta modalidad particular, las primeras capas 672a incluyen primeras terminaciones 673e, y las segundas capas 672b incluyen segundas terminaciones 673f, que forman proyecciones alternas 674b y recesos 675b a lo largo del eje C en forma de cordón. Esto da como resultado una línea de unión 676c que es no monotónicamente variante a lo largo del eje C en forma de cordón pero no a lo largo del eje T del grosor.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 6G, en esta modalidad particular las primeras capas 672a incluyen primeras terminaciones 673g, y las segundas capas 672b incluyen las terminaciones 673h, que forman las proyecciones alternas 674c y recesos 675c a lo largo del eje C en forma de cordón, y las proyecciones alternas 674d y recesos 675d a lo largo del eje T del grosor. Tal como lo ilustra la descripción anterior, existe una amplia variedad de líneas de unión no monotónicamente variantes, escalonadas, en zig-zag, de traslape, y/o otras líneas de unión que se pueden utilizar para unir de manera eficiente y fuerte porciones de mástil juntas de acuerdo con la presente descripción. Por consiguiente, la presente descripción no se limita a las líneas de unión que tienen cualquier configuración particular.

Una característica de las modalidades descritas anteriormente con referencia a las figuras 6A-6G es que pueden incluir porciones de mástil conectadas entre sí a lo largo de una línea de unión que tiene una forma de zig-zag, o de otra forma varía en una manera no monotónica. Una ventaja esperada de esta distribución, es que la línea de unión sea más fuerte que una línea de unión simple, vertical o diagonal. Además, se espera que la formación de la línea de unión pueda ser simplificada debido a que no requiere el uso de un número significativo de elementos de sujeción adicionales, y pueda más bien emplear una técnica de unión generalmente similar a la técnica utilizada para unir las capas individuales de las dos porciones. Aún además, la unión entre las porciones de mástil puede formarse sin calentamiento, o únicamente calentamiento local, lo cual evita la necesidad de calentar toda el aspa. Las características anteriores a su vez pueden facilitar, la facilidad con la cual un fabricante y/o un instalador forma un aspa de turbina eólica grande que inicialmente está en múltiples segmentos (por ejemplo, los segmentos 116 descritos anteriormente con referencia a la figura 2A), los cuales posteriormente se unen entre sí, por ejemplo, en un sitio de instalación. Los detalles adicionales de técnicas de fabricación adecuadas se describen posteriormente con referencia a las figuras 8A a 16.

En otras modalidades, el mástil 170 puede incluir otras configuraciones y/o materiales. Por ejemplo, se pueden formar capas seleccionadas de metal o fibra de carbono, en lugar de fibra de vidrio. Las capas no necesitan tener todas el mismo grosor. Por consiguiente, las dimensiones y materiales seleccionadas para cada capa pueden seleccionarse para producir una resistencia, rigidez, resistencia a la fatiga y costo deseados.

La figura 7A, es una ilustración parcialmente esquemática de una porción de unión de buje 112 configurada de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Para propósitos de ilustración, la figura 7A, ilustra únicamente la porción de unión de buje 112, y en particular, la transición entre los mástiles que se extienden en forma longitudinal 170 y un elemento de unión de buje, por ejemplo, un anillo de unión de buje que se extiende en forma circunferencial 180. El anillo 180 puede incluir una estructura no compuesta, por ejemplo, un elemento metálico, y puede tener una dirección en forma de tramo relativamente corta, tal como se muestra en la figura 7A, o una dimensión en forma de tramo más larga en otras modalidades. El anillo 180 o la porción de unión de buje 112 pueden ser circunferencialmente continuas, o formarse de múltiples secciones distribuidas en forma circunferencial. Por ejemplo, la porción de unión de buje 112 puede incluir una sección circunferencial para cada mástil 170, con cada sección conectada a un anillo continuo 180. Otros elementos de unión de buje que se pueden incluir en la región de unión de buje 112 no se muestran en la figura 7A. La porción de unión de buje 112 puede incluir una transición a cuatro mástiles 170 (tal como se muestra en la figura 7A) u otros números de mástiles 170 (por ejemplo, tres mástiles 170, tal como se muestra en la figura 3).

Cada uno de los mástiles 170 puede incluir un compuesto laminado de capas 172, y cada una de las capas 172 a su vez, puede incluir múltiples capas. Por ejemplo, en una modalidad particular, cada uno de los mástiles 170 puede incluir un laminado de quince capas 172, teniendo cada una un total de seis capas, para un total de noventa capas. Cada una de las capas puede tener fibras que se orientan en forma unidireccional, por ejemplo, en alineación con el eje S. del mástil. Por consiguiente, dichas fibras tienen una desviación de 0o desde el eje S del mástil. Las capas 172 pueden ser apiladas una sobre la otra, cada una con fibras orientadas en 0o en forma relativa al eje S del mástil, y pueden cortarse para tener la forma mostrada en la figura 7A. El número de capas orientadas en 0o en forma relativa al eje S del mástil, se pueden reducir en una dirección que se extiende hacia el anillo 180. Por ejemplo, El número de dichas capas puede reducirse de noventa en el lado derecho de la figura 7A (en donde los mástiles 170 tienen una forma de sección transversal, rectangular, generalmente fija) hasta veinte en el anillo 180 en el lado izquierdo de la figura 7A (en donde la estructura tiene una forma, arqueada, más delgada). Las setenta capas eliminadas 172 pueden terminarse en una forma escalonada, de modo que el grosor general de la estructura sea reducido gradualmente de derecha a izquierda.

Conforme descienden las capas de orientación 172 de 0o, el fabricante puede agregar capas que se orientan en otros ángulos en forma relativa al eje S del mástil. Por ejemplo, el fabricante puede agregar capas que tienen fibras orientadas en +45° y -45° en forma relativa al eje S del mástil. En una modalidad particular, se pueden agregar veinte a treinta de dichas capas, de modo que el número total de capas en el anillo 180 está entre cuarenta y cincuenta, en comparación con noventa capas en el lado derecho de la figura 7A. Al agregar las capas orientadas en +45°/-45° a la estructura en la porción de unión del buje 112, la carga llevada por los mástiles 170 puede dispersarse en una dirección circunferencial y distribuirse en una manera más uniforme en el anillo 180. Para aumentar este efecto, la trayectoria de carga puede ser "dirigida" proporcionando un número diferente de capas de +45° en comparación con capas de -45°. Esta distribución puede reducir o eliminar en forma correspondiente la probabilidad de que los tornillos individuales que pasan a través de los orificios de tornillo 182 en el anillo 180 experimenten cargas significativamente superiores que los otros tornillos localizados en diferentes posiciones circunferenciales. Como resultado, se espera que esta distribución no únicamente proporcione una transición suave de la sección transversal en forma de superficie de sustentación del aspa 110 hacia la forma de sección transversal circular en la porción de unión del buje 112, sino también se espera que se distribuyan de manera más uniforme las cargas que en las estructuras existentes.

La figura 7B, es otra ilustración de una porción de unión de buje 112 en la cual el mástil 170 incluye capas 172 de fibras que se extienden en forma unidireccional, alineadas con el eje S del mástil. En esta modalidad, las capas individuales 172 terminan en las terminaciones 173. Uno o más elementos de terminación 179 (por ejemplo, placas), que tienen cada uno, una forma tipo abanico, curvo, se pueden apoyar contra el mástil 170, y pueden incluir recesos que reciben las capas terminadas 172. En una modalidad particular mostrada en la figura 7B, esta distribución incluye tres elementos de transición 179, dos de los cuales son visibles en la figura 7B. Los dos elementos de transición visibles 179 cada uno acomodan múltiples capas 172 (por ejemplo, cuatro o más capas 172). Una abertura 183 entre los dos elementos de transición 179 recibe un tercer elemento de transición (no mostrado en la figura 7B por propósitos de claridad), que a su vez recibe las capas restantes 172. Cada uno de los elementos de transición 179 posteriormente puede unirse al anillo 180, el cual a su vez se conecta a un cojinete de inclinación 181. El cojinete de pitch 181 se utiliza para variar la inclinación del aspa de turbina eólica 110 en uso. Cada uno de los elementos de transición 179 puede tener una forma de sección transversal generalmente arqueada que se conecta al anillo 180, y una forma de sección transversal rectangular, o rectilínea generalmente plana en su punto más lejano del anillo 180, en donde se conecta al mástil 170.

En otras modalidades, la región de transición entre el anillo de unión de buje 180 u otra característica de unión, y el resto del aspa 110 pude tener otras distribuciones. Por ejemplo, la distribución general de las capas en forma de abanico o capas en combinación con elementos de transición, se puede aplicar a otras estructuras de aspa que pueden no incluir los mástiles descritos anteriormente. En otro ejemplo, la distribución de las capas +45°/-45° descrita anteriormente, se puede utilizar para "dirigir" las cargas (por ejemplo, para distribuir de manera más uniforme la carga en los orificios de tornillo 182) en las aspas 110, que no incluye los mástiles 170, o en las aspas 110 que incluyen los mástiles u otras estructuras distribuidas en forma diferente a la descrita anteriormente.

La figura 8A, es una vista de elevación lateral, parcialmente esquemática de un ensamble de fabricación 801 del aspa de turbina 110 configurada de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la figura 8B es una vista de extremo expandida tomada a lo largo de la línea 8B-8B en la figura 8A que ilustra una nervadura representativa 142 soportada por el puntal de herramienta 802. Haciendo referencia a las figuras 8A y 8B juntas, el ensamble de fabricación 801 incluye una pluralidad de nervaduras 142 soportadas por puntales de herramienta individuales 802 en las ubicaciones en forma de tramo adecuadas. Tal como se describió anteriormente, el aspa de turbina 110 incluye un primer segmento de aspa o dentro de borda 116a, un segundo segmento de aspa o a media borda 116b, y un tercer segmento de aspa o fuera de borda 116c. En la modalidad ilustrada, el segundo mástil 170b (por ejemplo, el mástil inferior o de "presión") ha sido ensamblado en las nervaduras 142. El mástil 170b incluye una primera porción de aspa o dentro de borda 871a, una segunda porción de aspa o a media borda 871b, y una tercera porción de aspa o fuera de borda 871c.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 8B, tal como se explica anteriormente con referencia a la figura 5D, las nervaduras 142 incluyen una pluralidad de cortes 148 configurados para recibir miembros de unión de armazón correspondientes 150. Más particularmente, en la modalidad ilustrada, la nervadura representativa 142 incluye un primer corte 148a configurado para recibir el primer mástil 170a (por ejemplo, el mástil de succión; no mostrado en las figuras 8A ó 8B), un segundo corte 148b configurado para recibir el segundo mástil 170b (por ejemplo, el mástil de presión), y un tercer corte 148c configurado para recibir el tercer mástil 170c (por ejemplo, el mástil posterior; tampoco mostrado en las figuras 8A ó 8B). Tal como se describe con mayor detalle más adelante, en varias modalidades se pueden fabricar uno o más de los mástiles 170 laminando una pluralidad de capas compuestas prefabricadas o "pultrusiones" juntas en posición en el ensamble de fabricación 801. Los detalles adicionales de estas modalidades, se describirán con mayor detalle más adelante con respecto a las figuras 9A-16.

Las figuras 9A-9C son una serie de vistas isométricas expandidas, parcialmente esquemáticas de la porción de mástil dentro de borda 871a, la porción de mástil a media borda 871b, y la porción de mástil fuera de borda 871c, configuradas de acuerdo con las modalidades de la presente descripción. Haciendo referencia primero a la figura 9A, en la modalidad ilustrada el mástil 170b puede ser fabricado de una pluralidad de capas 972 (identificado en forma individual como las capas 972a-o) que se unen o laminan de otra forma juntas en su lugar en el ensamble de fabricación 801 (figura 8A). En modalidades particulares, las capas 972 pueden incluir materiales compuestos fabricados previamente, tal como pultrusiones o "tablones" de materiales compuestos de pultrusión. Tal como se sabe, la pultrusión compuesta es un proceso de fabricación que crea productos de polímero o resina reforzados con fibra que tienen características de forma, resistencia y elasticidad relativamente consistentes. En un proceso de pultrusión típico, el material de refuerzo (por ejemplo, fibras, deformadores, mecheras, cintas, etc. de fibras de vidrio, fibras de arámido, fibras de carbono, fibras de grafito, fibras Kevlar, y/u otro material) se extraen a través de un baño de resina (por ejemplo, un baño de resina de termoajuste líquida de resina epoxi, resina de viniléster, resina de poliéster, plásticos). El elemento fibroso, húmedo se extrae posteriormente a través de un troquel de acero calentado, en el cual un control de temperatura preciso cura la resina y forma el material en el perfil deseado. Las pultrusiones posteriormente se pueden cortar a la longitud deseada para uso. Se pueden diseñar las características de resistencia, color y otras en el perfil a través de cambios en la mezcla de resina, materiales de refuerzo, perfiles de troquel, y/u otros parámetros de fabricación.

En la modalidad ilustrada, las capas 972 se pueden formar de tablones de pultrusión que tienen secciones transversales generalmente rectangulares. En una modalidad, por ejemplo, las capas 972 pueden tener anchos de sección transversal desde aproximadamente 2 pulgadas (5.08 cm) hasta 12 pulgadas (30.48 cm), o desde aproximadamente 4 pulgadas (10.16 cm) hasta aproximadamente 10 pulgadas (25.4 cm), y un grosor de sección transversal desde aproximadamente .10 pulgadas (0.254 cm) hasta aproximadamente .5 pulgadas (1.27 cm), o hasta aproximadamente .25 pulgadas (0.635 cm). En otras modalidades, las capas 972 pueden tener otras formas y tamaños. En modalidades particulares, las capas 972 pueden ser proporcionadas por Creative Pultrusions, Inc., de 214 Industrial Lañe, Alum Bank, PA 15521. En otras modalidades, las capas 972 pueden estar comprendidas de otros tipos de materiales de pultrusión, así como otros tipos de materiales compuestos que incluyen tanto materiales de compuestos prefabricados como elaborados en forma manual. Aún en otras modalidades, los métodos de fabricación de mástiles de aspa de turbina aquí descritos se pueden ¡mplementar utilizando otros tipos de materiales laminados. Dichos materiales pueden incluir, por ejemplo, madera (por ejemplo, madera de balsa, madera laminada, etc.), metales (por ejemplo, aluminio, titanio, etc.) así como combinaciones de madera, metales, compuestos, etc.

Haciendo referencia aún a la figura 9A, la porción de mástil dentro de borda 871a incluye una porción de extremo dentro de borda 979a y una porción de extremo fuera de borda 979b. Cada una de las porciones de extremo incluye una distribución escalonada de capas 972. Por ejemplo, con referencia a la porción de extremo fuera de borda 979b, cada una de las capas 972 incluye una terminación correspondiente 973 (identificada en forma individual como terminaciones 973a-o) que se escalonan en forma relativa a las terminaciones adyacentes 973 para formar proyecciones 974 y recesos correspondientes 975. Además, en diversas modalidades, las capas 972 pueden ser ahusadas hacia las terminaciones 973 en las partes de extremo 979. Tal como se describe con mayor detalle más adelante, esta distribución de proyecciones 974 y recesos 975 alternantes facilita la unión de la primera porción de mástil 871a a la segunda porción de mástil 871b en una unión de traslape muy eficiente con una línea de unión de zigzag.

Haciendo referencia ahora a la figura 9B, la segunda porción de mástil 871b también está comprendida de una pluralidad de capas 972 que tienen terminaciones 973 que se escalonan para crear una distribución alternante de proyecciones 974 y recesos correspondientes 975. Igual que la primera porción de mástil 871a, la segunda porción de mástil 871b incluye una porción de extremo dentro de borda 979c y una porción de extremo fuera de borda 979d. Sin embargo, tal como se ilustra en la figura 9B, la segunda porción de mástil 871b se vuelve más delgada (por ejemplo, se ahusa en grosor) hacia la porción de extremo fuera de borda 979d. En la modalidad ilustrada, esto se logra mediante la terminación sucesiva de las capas externas 972, ya que se extienden hacia fuera desde la porción de extremo 979c dentro de borda. Este ahusamiento gradual del mástil 170b se puede realizar para reducir el peso y/o diseñar la resistencia del mástil 170b para las cargas estructurales reducidas que ocurren hacia la punta del aspa de la turbina 110.

Haciendo referencia ahora a la figura 9C, la tercera porción de aspa 871c incluye una porción de extremo dentro de borda 979c y una porción de extremo fuera de borda 979f correspondiente. Tal como ilustra esta vista, el mástil 170b continua ahusándose hacia la porción de extremo fuera de borda 979f mediante la terminación de diversas capas 972 conforme alcanzan la porción de extremo 979f.

Las figuras 9D y 9E incluyen vistas laterales expandidas, parcialmente esquemáticas que ilustran detalles adicionales de la primera porción de mástil 871a y la segunda porción de mástil 871b configurado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Además, estas figuras también ilustran diversas características de las porciones de extremo de algunas de las capas 972. Tal como se muestra en la figura 9D, la porción de extremo fuera de borda 979b de la primera porción de mástil 871a incluye una pluralidad de proyecciones 974 y recesos correspondientes 975 alternantes formados a través de las terminaciones escalonadas 973 de las capas respectivas 972. Como ilustra en forma adicional esta vista, las porciones de extremo de las capas 972 pueden ser gradualmente ahusadas hacia la terminación 973 para facilitar en forma adicional, y formar las proyecciones 974/recesos 975 en recesos/proyecciones de transición gradual. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada, las últimas de 2 a 6 pulgadas (5.08 a 15.24 cm), o aproximadamente las últimas 4 pulgadas (10.16 cm) de cada capa 972, puede tener un ahusamiento de lado doble (si, por ejemplo, una capa interna 972) o un ahusamiento de lado simple (si, por ejemplo, en una capa externa 972) hacia una terminación 973 de desde aproximadamente 0.0 pulgadas (0.0 cm) hasta aproximadamente .07 pulgadas (0.177 cm), o aproximadamente .04 pulgadas (0.101 cm).

Haciendo referencia posteriormente a la figura 9E, en la porción de extremo dentro de borda 979c de la segunda porción de mástil 871b incluyen una pluralidad de proyecciones 974 configuradas para adaptarse en los recesos 975 correspondientes de la porción de extremo fuera de borda 979b de la primera porción de mástil 871a. En forma similar, la porción de extremo dentro de borda 979c también incluye una pluralidad de recesos 975 configurados para recibir proyecciones correspondientes 974 de la porción de extremo fuera de borda 979b de la primera porción de mástil 871a. Por ejemplo, durante la fabricación del mástil 170b, la primera proyección 974a en la porción de extremo fuera de borda 979b de la primera porción de mástil 871a se adapta en el primer receso correspondiente 975a en la porción de extremo dentro de borda 979c de la segunda porción de mástil 871b. Aunque las porciones de extremo respectivas 979 se ajustan juntas en esta forma durante el ensamble del mástil 170b en el ensamble de fabricación 801 de la figura 8A, las porciones de extremo de correspondencia 979 no se unen realmente juntas en este momento, de modo que las secciones de aspa 116 (figura 8A) se pueden separar después de la fabricación y transportarse en forma individual hasta el sitio de instalación.

Tal como se muestra en la figura 9F, cuando la porción de extremo fuera de borda 979b de la primera porción de mástil 871a se une finalmente a la porción de extremo dentro de borda 979c de la segunda porción de mástil 871b en el sitio de instalación, las proyecciones 974 y recesos 975 alternantes crean una línea de unión de traslape o de zig-zag 976. Como lo saben los expertos en la técnica, esta es una unión estructural muy eficiente, y puede evitar o al menos reducir la necesidad de un refuerzo estructural adicional de la unión entre la primera porción de mástil 871a y la segunda porción de mástil 871b.

Las figuras 10A y 10C a 10E son una serie de vistas de elevación lateral parcialmente esquemáticas de una porción del ensamble de fabricación 801 de la figura 8A, que ilustra diversas etapas en un método de fabricación de mástil 170b in situ en la estructura de armazón del aspa de turbina 110 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. La figura 10B es una vista de extremo expandida tomada a lo largo de la línea 10B-10B en la figura 10A, que ilustra en forma adicional aspectos de este método de fabricación de mástil. Haciendo referencia primero a las figuras 10A y 10B juntas, las nervaduras 142 han sido aseguradas a sus puntales de herramienta 802 correspondientes, y se han instalado una pluralidad de miembros de armazón 143 (al menos temporalmente) entre los miembros de unión de armazón 150 correspondientes. Cada miembro de unión de armazón 150 de la modalidad ilustrada incluye una primera pieza 1056a y una segunda pieza de correspondencia 1056b. Tal como se muestra en la figura 10A, únicamente la primera pieza 1056a se une a la estructura de armazón durante la construcción del mástil 170b. Tal como se describe con mayor detalle más adelante, después de que todas las capas de mástil 772 han sido ajustadas en forma adecuada en la primera pieza 1056a del miembro de unión de armazón 150, la segunda pieza 1056b se adaptada en su lugar y se asegura a la primera pieza 1056a.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 10C, las capas de mástil individuales 772 se colocan en secuencias en posición en la primera pieza 1056a de los miembros de unión de armazón 150 de cada nervadura 142. Conforme las capas de mástil 772 se colocan en la parte superior una de la otra, se colocan las terminaciones 773 tal como se muestran en las figuras 7A-7E para producir el perfil de mástil deseado. Se puede aplicar una capa de adhesivo (por ejemplo, adhesivo epoxi, adhesivo de resina de termoajuste, etc.) a una o ambas de las superficies de correspondencia de las capas adyacentes 772. Las capas de mástil 772 pueden mantenerse temporalmente en su lugar durante el proceso de apilado con sujetadores 1002 (por ejemplo, sujetadores-C y/o otros sujetadores adecuados conocidos en la técnica).

Haciendo referencia posteriormente a la figura 10D, una vez que todas las capas 772 han sido distribuidas en forma adecuada en las primeras piezas 1056a de los miembros de unión de armazón 150, las capas 772 pueden comprimirse durante el ciclo de curación con adhesivo utilizando una herramienta de unión adecuada, tal como el aparato de compresión 1090 descrito con mayor detalle más adelante. Más particularmente, se puede colocar una pluralidad de aparatos de compresión 1090 en la porción de mástil 871 entre las nervaduras 142 para comprimir las capas 972 juntas durante el proceso de curación. El aparato de compresión 1090 se describe con mayor detalle más adelante con referencia a las figuras 12A-15.

Haciendo referencia posteriormente a la figura 10E, una vez que el adhesivo entre las capas 972 ha sido curado, las segundas piezas 1056b de cada uno de los miembros de unión de armazón 150 se puede instalar en la estructura de armazón y unirse a las primeras piezas correspondientes 1056a con sujetadores roscados y/o otros métodos adecuados. En una modalidad, el adhesivo puede aplicarse entre la superficies de correspondencia de la primera pieza 1056a y la porción de mástil 871, y/o la segunda pieza 1056b y la porción de mástil 871, para unir la porción de mástil 871 a los miembros de unión de armazón 150 respectivos. En otras modalidades, dicho adhesivo puede ser omitido.

La figura 11A es una vista isométrica expandida de una porción de la estructura de armazón del aspa de turbina 110, y la figura 11B es una vista de extremo de una nervadura 142 representativa que ilustra aspectos de los mástiles 170 instalados. En una modalidad, la segunda pieza 1056b del miembro de unión de armazón 150 puede coincidir con la primera pieza 1056a, deslizando la segunda pieza 1056b en forma lateral en el corte 148. Para este procedimiento, las porciones de extremo de los miembros 143 pueden separarse temporalmente de las porciones de unión de armazón correspondientes 1154 del miembro de unión de armazón 150. Una vez que ambas piezas 1056 del miembro de unión de armazón 150 están en sus posiciones respectivas, las porciones de extremo de los miembros de armazón 143 pueden volverse a unir a las porciones de unión de armazón 1154. En una modalidad, las porciones de extremo de los miembros de armazón 143 y las porciones de unión de armazón correspondientes 1154 pueden ser perforadas en forma piloto, con un tamaño menor, y posteriormente perforarse en el tamaño total durante el ensamble final. Además, las porciones de extremo de los miembros de armazón 143 se pueden unir a las porciones de unión de armazón 1154 mediante sujetadores 859 que se congelan antes de la instalación en los orificios del sujetador correspondientes de modo que se expandan para un ajuste de presión después de la instalación. En otras modalidades, los miembros de armazón 143 se pueden unir a los miembros de unión de armazón 150 utilizando otros métodos adecuados conocidos en la técnica.

La figura 11C es una vista isométrica parcialmente esquemática de una porción del ensamble de fabricación 801 después de que el mástil 170b ha sido completamente ensamblado e instalado en la estructura de armazón del aspa de turbina 110. Haciendo referencia a las figuras 11A y 11C juntas, aunque las porciones de extremo de correspondencia 979 de la segunda porción de mástil 871b y la tercera porción de mástil 871c se ensamblan en su lugar para asegurar que se ajustaran en forma limpia juntas durante el ensamble final, las porciones de extremo 979 no se unen durante la fabricación de armazón. Esto permite que se separe la segunda sección de aspa 116b y la tercera sección de aspa 116c una de la otra en la instalación de fabricación para la transportación al sitio de instalación. Por consiguiente, en la modalidad ilustrada de las porciones de extremo 979 de las porciones de mástil 871 no se unen juntas durante el proceso de fabricación, sino que más bien forman uniones de separación 1120 en donde los mástiles 170 se unirán juntos cuando la cuchilla de turbina 110 se ensambla en el sitio. En una modalidad, los mástiles se pueden unir juntos en el sitio utilizando sistemas y métodos descritos con detalle en la Solicitud de Patente Provisional Norteamericana No. 61/180,816, presentada el 22 de Mayo, 2009 e incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia. Los segmentos de cuchilla se pueden transportar al sitio utilizando sistemas y métodos descritos con detalle en la Solicitud de Patente Provisional Norteamericana No. 61/180,812, presentada el 22 de Mayo, 2009 e incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia.

La figura 12A es una vista isométrica del aparato de compresión 890 configurado de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la figura 12B es una vista isométrica parcialmente expandida del aparato de compresión 1090. Haciendo referencia a las figuras 12A y 12B juntas, el aparato de compresión 1090 incluye una primera porción de herramienta 1250a y una segunda porción de herramienta 1250b. En la modalidad ilustrada, las porciones de herramienta 1250 son imágenes de espejo una de la otra, o son al menos muy similares entre sí. Cada porción de herramienta 1250 incluye una placa de soporte 1254 y bridas laterales de oposición 1256 (identificadas en forma individual como la primera brida lateral 1256a y la segunda brida lateral 1256b) que se extienden desde ahí. Tal como se describe con mayor detalle más adelante, las porciones de herramienta 1250 están configuradas para adaptarse juntas en una distribución de almeja alrededor de una porción del mástil laminado 170 para compactar y comprimir las capas de mástil (por ejemplo, las capas 772) juntas, mientras que se cura el adhesivo entre las capas. Más particularmente, cada una de las porciones de herramienta 1250 incluye uno o más miembros expandibles 1258 configurados para expandirse hacia dentro desde la placa de soporte 1254, para comprimir de esta forma la sección de mástil correspondiente durante el proceso de curación. En la modalidad ilustrada, la primera brida lateral 1256a es un tanto más ancha que la segunda brida lateral 1256b, de modo que las bridas de correspondencia 1256 pueden traslaparse y quedar temporalmente juntas con los sujetadores 1252 (por ejemplo, sujetadores roscados, tales como pernos, tornillos, etc.) durante el proceso de compresión y curación. Cada porción de herramienta 1250 también puede incluir una primera porción de extremo 1261 y una segunda porción de extremo de oposición 1262. Se pueden proporcionar asas 1253 en las porciones de extremo 1261 y 1262 para facilitar la colocación, instalación y/o eliminación manual de las porciones de herramienta 1250. Las porciones de herramienta 1250 pueden fabricarse de varios materiales que tengan características suficientes de resistencia, rigidez y fabricación. Por ejemplo, en una modalidad, las porciones de herramientas 1250 se pueden formar de aluminio el cual es maquinado, soldado, o formado de otra manera en la forma deseada. En otras modalidades, las porciones de herramienta 1250 pueden fabricarse de otros metales adecuados incluyendo acero, latón, etc., así como materiales no metálicos adecuados, tales como materiales compuestos.

La figura 13A es una vista isométrica expandida de la primera porción de extremo 1261 de la primera porción de herramienta 1250a, y la figura 13B es una vista isométrica expandida de la segunda porción de extremo 1262. Haciendo referencia primero a la figura 13A, cada porción de herramienta 1250 incluye un múltiple 1360 para llenar y vaciar los miembros expandibles 1258 con un fluido (por ejemplo, aire comprimido). En la modalidad ilustrada, se extiende un conducto 1368 (identificado individualmente como los conductos 1368a-c) entre cada miembro expandible 1258 y una adaptación de llenado/drenaje 1366. La adaptación de llenado/drenaje 1366 puede incluir un orificio roscado 1370 u otra característica (por ejemplo, un acoplamiento de aire de alta presión) configurado para recibir una adaptación correspondiente para que fluya fluido dentro de los miembros expandibles 1258 respectivos a través de los conductos 1368. En una modalidad, por ejemplo, los miembros expandibles 1258 se pueden llenar con aire comprimido para inflar los miembros expandibles 1258, y comprimir de esta forma las capas del mástil 170 juntas durante el ciclo de curación. En otras modalidades, los miembros expandibles 1258 se pueden llenar con otros tipos de gas o líquidos (por ejemplo, agua, aceite, etc.) para inflar los miembros expandibles 1258 y comprimir las capas de mástil juntas.

Las porciones de extremo próximo de los miembros expandibles 1258 pueden incluir un cierre de extremo 1364 para sellar el miembro expandible 1258 y mantener la presión. En una modalidad ilustrada, los cierres de extremo 1364 pueden incluir dos o más placas que emparedan la parte de extremo del miembro expandible 1258 entre ellas para evitar la filtración. En otras modalidades, se pueden utilizar otras estructuras y sistemas para sellar las porciones de extremo próximas de los miembros expandibles 1258. Tal como se muestra en la figura 13B, las porciones de extremo distales de los miembros expandibles 1258 se pueden cerrar y sellar con una placa de cierre de extremo 1365 adecuada que se sujeta a la placa de soporte 1254, con una pluralidad de sujetadores 1352. En otras modalidades, las porciones de extremo de los miembros expandibles 1258 se pueden asegurar a la porción de herramienta 1250 y/o cerrarse y sellarse utilizando otros medios adecuados.

La figura 14A es una vista isométrica expandida de la segunda porción de herramienta 1250b, y la figura 14B es una vista isométrica parcialmente expandida de la segunda porción de herramienta 1250b. Con referencia a la figura 14B, cada uno de los miembros expandibles 1258 pueden incluir una estructura tubular flexible comprendida de una capa externa 1430 y una capa interna 1432. De la capa externa 1430 puede incluir material adecuado para proporcionar resistencia al miembro expandible 1258, y la capa interna 1432 puede incluir un material adecuado para sellar el miembro expandible 1258. Por ejemplo, la capa de sellado interna 1432 puede incluir un revestimiento de caucho, y la capa externa 1430 puede incluir nylon tejido, fibra de vidrio, etc. Por consiguiente, en una modalidad el miembro expandible 1258 puede incluir una estructura que es al menos generalmente similar en estructura y función a una manguera para incendios. En otra modalidad, los miembros expandibles 1258 pueden incluir otros materiales y tener otras estructuras.

La figura 15 es una vista de extremo expandida tomada substancialmente a lo largo de la línea 15-15 en la figura 10D que ilustre el uso de aparatos de compresión 1090 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. En esta vista, a las capas de mástil 972 han sido colocadas en forma adecuada en la estructura de armazón, con adhesivo de unión entre las capas. La primera porción de herramienta 1250a ha sido colocada en un lado del mástil 170, y la segunda porción de herramienta 1250b ha sido colocada en el otro lado. Cada primera brida 1256a de cada porción de herramienta 1250 traslapa la segunda brida correspondiente 1256b de la porción de herramienta de oposición 1250. Una vez que las dos porciones de herramienta 1250 han sido colocadas en forma adecuada, las porciones de herramienta 1250 se unen temporalmente con los sujetadores 1252. Posteriormente se adhiere una fuente de presión (por ejemplo, una fuente de aire comprimido) al múltiple 1360 en cada porción de herramienta 1250, y los miembros expandibles 1258 se inflan hasta una presión suficiente. Conforme se expanden, los miembros expandibles 1258 proporcionan, una presión distribuida, uniforme a través del mástil laminado 170. La presión puede modularse según se requiera para proporcionar un nivel deseado de compactación y compresión durante el proceso de curación. Además, se puede envolver una bolsa de vacío adecuada u otra capa protectora de película delgada, alrededor del mástil 170 para evitar la entrada de adhesivo en el aparato de compresión 1090. Después de que el mástil 170 ha sido curado en forma adecuada, el aparato de compresión 1090 puede ser desensamblado liberando la presión en los miembros expandibles 1258 y eliminando los sujetadores 1252.

Los métodos y sistemas descritos con detalle anteriormente se pueden utilizar para ensamblar un mástil de aspa de turbina eólica in situ en la fabricación de un subensamble de acuerdo con las modalidades de la presente descripción. Más particularmente, se han descrito con detalle anteriormente diversas modalidades de la presente descripción para fabricar mástiles laminados utilizando materiales compuestos de pultrusión, tal como "tablones" compuestos de pultrusión. Existe una cantidad de ventajas asociadas con algunas de estas modalidades. Estas ventajas pueden incluir, por ejemplo, aspas de turbina eólica con menor costo y con menor peso, en comparación con técnicas de fabricación convencionales. Además, el uso de pultrusiones puede reducir las variaciones de dimensión en las partes terminadas.

En ciertas modalidades, se pueden formar otras estructuras de aspa de turbina, tal como cáscaras, nervaduras, miembros de armazón exteriores, etc., de materiales compuestos de pultrusión. Por ejemplo, en una modalidad, se pueden formar pieles de uno o más miembros compuestos de pultrusión (por ejemplo, láminas) que se laminan juntos. En otras modalidades, se pueden formar miembros de armazón de pultrusiones compuestas. Por consiguiente, los métodos y sistemas aquí descritos para formar estructuras de aspa de turbina de materiales de pultrusión no se limitan al uso con tapas de mástiles o mástil de aspas de turbina, sino que se pueden utilizar para formar otras estructuras de aspa de turbina.

Sin embargo, en otras modalidades, los mástiles de aspa de turbina y/o otras estructuras de aspa, tal como los mástiles 170 aquí descritos, se pueden fabricar de materiales compuestos de pultrusión utilizando una herramienta de producción adecuada. Por ejemplo, la figura 16, ilustra una herramienta 1610 que tiene una superficie de molde 1612 con un contorno adecuado para el mástil 170b. Para fabricar el mástil 170b en la herramienta 1610, las capas 972 (por ejemplo, tablones de pultrusión) se colocan en secuencias en la superficie de molde 1612. Se pueden utilizar pernos de herramentaje 1614 y/o otros colocadores para colocar en forma precisa las capas 972. Las capas 972 pueden cortarse previamente en las longitudes adecuadas de modo que cuando se distribuyen en la superficie de la herramienta 1612, las porciones de extremo respectivas 979 forman la unión de zig-zag o dedos de traslape deseados. Aunque no se utiliza adhesivo entre las porciones de extremo de correspondencia 979 en este momento, cada capa 972 se cubre con adhesivo antes de la instalación en la herramienta 1610. Después que todas las capas 972 han sido colocadas en la superficie de herramienta 1612, la colocación puede ser con bolsa de vacío para extraer el aire de laminado y comprimir las capas 972 juntas. El mástil puede curarse a temperatura ambiente, o se puede aplicar calor a través de un autoclave u otro medio si se desea, para el uso de adhesivo particular.

A partir de lo anterior, se podrán apreciar que se han descrito modalidades específicas en la presente invención con propósitos de ilustración, aunque la presente invención puede incluir otras modalidades también. Por ejemplo, las características descritas anteriormente con referencia a la figura 7A dentro del contexto de cuatro mástiles que se extienden en todo el tramo, se pueden aplicar aspas de turbina eólica que tienen otros números de mástiles, incluyendo tres mástiles. Además, las estructuras de armazón descritas anteriormente pueden tener distribuciones diferentes a las mostradas específicamente en las figuras. Las uniones entre mástiles, nervaduras, y miembros de armazón pueden tener distribuciones diferentes a las descritas anteriormente. Ciertos aspectos de la presente descripción descritos dentro del contexto de modalidades particulares, se pueden combinar o eliminar en otras modalidades. Además, aunque las ventajas asociadas con ciertas modalidades han sido descritas dentro del contexto de dichas modalidades, otras modalidades también pueden exhibir dichas ventajas, y no todas las modalidades necesitan exhibir necesariamente dichas ventajas para estar dentro del alcance de la presente descripción. Por consiguiente, la presente invención puede incluir otras modalidades no mostradas en forma explícita o descritas anteriormente. Por consiguiente, la presente invención no está limitada, excepto por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de turbina eólica, caracterizada porque comprende: una aspa de turbina eólica que tiene una región radialmente interna y una región radialmente externa, en donde: la región interna incluye un elemento de unión de buje, una estructura de armazón de soporte de carga interna que se extiende en forma longitudinalmente hacia afuera del elemento de unión de buje, y una cáscara externa llevada por la estructura de armazón interna; la región externa se coloca en forma longitudinal hacia afuera desde la estructura de armazón interna, se une a la estructura de armazón interna, y tiene una estructura de soporte de carga interna que no incluye una estructura de armazón de soporte de carga, incluyendo en forma adicional la región externa una punta de aspa.

2. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el aspa de turbina eólica tiene una longitud general, y en donde la estructura de armazón interna se extiende desde el elemento de unión de buje hasta un punto de aproximadamente dos tercios la longitud general del elemento de unión de buje.

3. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la región externa incluye un mástil que se extiende en forma longitudinal, múltiples nervaduras separadas a lo largo del mástil, y una porción de la cáscara externa que es llevada por el mástil y las nervaduras.

4. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de armazón de la región interna incluye una pluralidad de mástiles que se extienden en forma longitudinal, múltiples nervaduras separadas a lo largo de los mástiles, y miembros de armazón más delgados, generalmente rectos conectados entre los mástiles.

5. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la región externa tiene una estructura de monocoque.

6. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la región externa tiene una estructura de semi-monocoque.

7. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de armazón de la región interna incluye un primer número de mástiles que se extienden en forma longitudinal, y en donde la región externa incluye un segundo número de mástiles que se extienden en forma longitudinal, siendo el segundo número menor que el primer número.

8. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de armazón de la región interna incluye únicamente tres mástiles que se extienden en forma longitudinal, y en donde la región externa incluye dos mástiles que se extienden en forma longitudinal.

9. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de armazón de la región interna incluye un primer mástil que se extiende en forma longitudinal, y en donde la región externa incluye un segundo mástil que se extiende en forma longitudinal, y en donde el primero y segundo mástiles se extienden a lo largo de un eje longitudinal continuo, generalmente liso.

10. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la región interna incluye un primer segmento y un segundo segmento colocado en forma radialmente hacia afuera del primer segmento, teniendo el primer segmento un primer segmento de mástil, teniendo el segundo segmento, un segundo segmento de mástil unido al primer segmento de mástil y colocado en forma radialmente hacia afuera del primer segmento de mástil.

11. Un método para fabricar un aspa de turbina, eólica, caracterizado porque comprende: formar una región radialmente interna de una aspa de turbina eólica para tener una estructura de armazón de soporte de carga; aplicar una cáscara a la estructura de armazón; formar una región radialmente externa del aspa de turbina eólica para tener una estructura distinta a una armazón; y conectar entre sí la región interna del aspa de turbina eólica y la región externa del aspa de turbina eólica.

12. El método tal como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque la formación de la región radialmente externa del aspa de turbina eólica incluye formar la región radialmente externa del aspa de turbina eólica para que tenga una estructura de monocoque.

13. El método tal como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque la formación de la región radialmente externa del aspa de turbina eólica incluye formar la región radialmente externa del aspa de turbina eólica para tener una estructura de semi-monocoque.

14. El método tal como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque la formación de la región radialmente interna del aspa de turbina eólica incluye formar un primer segmento radialmente interno y un segundo segmento radialmente interno, y en donde el método comprende además: conectar el primer segmento radialmente interno al segundo segmento radialmente interno en un sitio de instalación; conectar la región radialmente externa al segundo segmento radialmente interno en el sitio de instalación para formar un aspa de turbina eólica que se extiende en forma radial, con el segundo segmento radialmente interno colocado entre el primer segmento radialmente interno y la región radialmente externa; y montar el aspa de turbina eólica a un buje de turbina eólica en el sitio de instalación.

15. Un método para operar una turbina eólica, caracterizado porque comprende: rotar un eje de turbina eólica que lleva múltiples aspas de turbina eólica. transmitir cargas desde un aspa de turbina eólica individual hasta el eje a través de una región radialmente interna del aspa, y una región radialmente externa del aspa, incluyendo la región radialmente interna una estructura de armazón de soporte de carga interna y una cáscara externa llevada por la estructura de armazón interna, incluyendo la región radialmente externa una posición de cáscara de soporte de carga alrededor de una estructura distinta a un armazón; y someter el aspa de turbina eólica individual a cargas de gravedad cíclicamente diversas, rotando el eje alrededor de un eje generalmente horizontal.

16. El método tal como se describe en la reivindicación 15, caracterizado porque la transmisión de cargas, incluye transmitir cargas de la región externa del aspa al eje a través de la región interna del aspa.

17. El método tal como se describe en la reivindicación 15, caracterizado porque la transmisión de cargas incluye transmitir cargas de la región externa del aspa a través de una unión de mástil, a la región interna del aspa, y posteriormente al eje.

18. Un sistema de turbina eólica, caracterizado porque comprende: un aspa de turbina eólica que tiene un borde frontal y un borde trasero, incluyendo el aspa de turbina eólica una estructura de armazón con: un primer mástil que se extiende en forma longitudinal colocado hacia el borde frontal; un segundo mástil que se extiende en forma longitudinal colocado hacia el borde frontal y separado del primer mástil; un tercer mástil que se extiende en forma longitudinal simple, colocado hacia el borde trasero; una pluralidad de nervaduras separadas, con nervaduras individuales conectadas a cada uno del primero, segundo y tercer mástiles; una pluralidad de miembros de armazón conectados entre el primero, segundo y tercer mástiles; y una cascara externa unida y llevada por los mástiles, las nervaduras, o tanto los mástiles como las nervaduras.

19. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el aspa de turbina eólica incluye una región interna que tiene un elemento de unión de buje generalmente circular, y una región externa colocada en forma longitudinalmente hacia afuera de la región interna.

20. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el primero, segundo y tercer mástiles son los únicos mástiles que se extienden en forma longitudinal del aspa de turbina eólica en una ubicación longitudinal determinada a lo largo de la estructura de armazón.

21. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el aspa de turbina eólica tiene una longitud longitudinal general, y en donde el primero, segundo y tercer mástiles son los únicos mástiles que se extienden en forma longitudinal del aspa de turbina eólica en una mayoría de la longitud longitudinal del aspa.

22. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el aspa de turbina eólica tiene una longitud longitudinal general, y en donde el primero, segundo y tercer mástiles son los únicos mástiles que se extienden en forma longitudinal del aspa de turbina eólica en aproximadamente dos tercios de la longitud longitudinal del aspa .

23. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el primero, segundo y tercer mástiles son los únicos mástiles que se extienden en forma longitudinal de la estructura de armazón.

24. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque una nervadura individual incluye un primer corte colocado para recibir el primer mástil, y un segundo corte colocado para recibir el segundo mástil.

25. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque una nervadura individual tiene una primera porción de bobina conectada a un tercer mástil y colocada en forma delantera del tercer mástil en una dirección en forma de cordón, y en donde la nervadura individual tiene una segunda porción de bobina colocada en forma posterior del tercer mástil en la dirección en forma de cordón, estando discontinuas la primera y segunda porciones de la bobina.

26. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el primer mástil tiene una forma de sección transversal rectangular con una dimensión a lo largo del cordón que es mayor a su dimensión de grosor, y en donde el tercer mástil tiene una forma de sección transversal rectangular con una dimensión en forma de cordón que es menor a la dimensión del grosor.

27. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el primero, segundo y tercer mástiles cada uno se forman de un laminado de materiales compuestos.

28. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque la sección transversal del aspa de turbina eólica tiene una dimensión en forma de cordón y una dimensión de grosor, y en donde el tercer mástil, simple se extiende en una mayoría de la dimensión del grosor.

29. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque el aspa de turbina eólica es una primera aspa de turbina eólica, y en donde el sistema comprende además: un buje que lleva la primera aspa de turbina eólica; una segunda aspa de turbina eólica llevada por el buje; y una tercera aspa de turbina eólica llevada por el buje, en donde cada una de las primera, segunda y tercera aspas de turbina eólica tiene únicamente tres mástiles de soporte de carga que se extienden en forma longitudinal en todas las porciones del aspa que tiene una estructura de armazón.

30. Un método para operar una turbina eólica, caracterizado porque comprende: rotar un eje de turbina eólica que lleva múltiples aspas de turbina eólica; y transmitir cargas de un aspa de turbina eólica individual al eje a través de una estructura de armazón interna del aspa de turbina eólica que incluye dos mástiles de soporte de carga, que se extienden en forma longitudinal hacia un borde trasero del aspa y un mástil simple de soporte de carga que se extiende en forma longitudinal hacia un borde trasero del aspa.

31. El método tal como se describe en la reivindicación 30, caracterizado porque la rotación del eje incluye rotar el eje alrededor de un eje generalmente horizontal, y en donde el método comprende además someter el aspa de turbina eólica individual a cargas de gravedad cíclicamente variantes conforme rota el eje.

32. El método tal como se describe en la reivindicación 30, caracterizado porque la rotación del eje incluye rotar el eje alrededor de un eje generalmente horizontal, y en donde el método comprende además someter el aspa de turbina eólica individual a cargas de gravedad cíclicamente variantes en una dirección en forma de cordón conforme rota el eje.

33. Un método para fabricar un aspa de turbina eólica, caracterizado porque comprende: formar una estructura de armazón que tiene únicamente tres mástiles que se extienden en forma longitudinal que incluye un primer mástil hacia un borde frontal del aspa de turbina eólica, un segundo mástil hacia el borde trasero del aspa de turbina eólica y un tercer mástil colocado hacia un borde trasero del aspa de turbina eólica; conectar los miembros de armazón entre los mástiles que se extienden en forma longitudinal; conectar las nervaduras a los mástiles que se extienden en forma longitudinal; y conectar una cáscara externa a las nervaduras, al menos uno de los mástiles, o tanto a las nervaduras como al menos uno de los mástiles.

34. El método tal como se describe en la reivindicación 33, caracterizado porque la conexión de nervaduras a los mástiles que se extienden en forma longitudinal, incluye recibir el primer mástil en un primer corte de al menos una de las nervaduras, y recibir el segundo mástil en un segundo corte de al menos una nervadura.

35. El método tal como se describe en la reivindicación 33, caracterizado porque la conexión de las nervaduras a los mástiles que se extienden en forma longitudinal, incluye conectar una primera porción de al menos una nervadura al tercer mástil, para extender en una dirección en forma de cordón delantera, y colocar una segunda porción de la al menos una nervadura en forma posterior al tercer mástil, siendo la primera y segunda porciones discontinuas entre sí.

36. El método tal como se describe en la reivindicación 33, caracterizado porque la formación de la estructura de armazón incluye, formar la estructura de armazón con un tercer mástil simple que se extiende en una dirección del grosor a través de la mayoría de grosor del aspa de turbina eólica.

37. Un sistema de turbina eólica, caracterizado porque comprende: un aspa de turbina eólica que incluye: una pluralidad de mástiles que se extienden en forma longitudinal; una pluralidad de nervaduras espaciadas en forma longitudinal, con nervaduras individuales unidas a los mástiles que se extienden en forma longitudinal; una pluralidad de miembros de unión de armazón, con miembros de armazón individuales conectados a un mástil, una nervadura o tanto a un mástil como a una nervadura sin el uso de un orificio en el mástil respectivo, la nervadura o tanto el mástil como la nervadura; y una pluralidad de miembros de armazón, con miembros de armazón individuales conectados entre los pares correspondientes de los miembros de unión de armazón.

38. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque: los mástiles se forman de un material compuesto, y en donde los miembros de unión de armazón incluyen una porción de unión de mástil y una porción de unión de armazón, extendiéndose en forma circunferencial la porción de unión alrededor de un mástil y uniéndose al mástil, incluyendo la porción de unión de armazón una brida que se extiende fuera del mástil y que tiene un primer orificio de unión; y al menos uno de los miembros de armazón incluye un segundo orificio de unión; y en donde el sistema comprende además: un sujetador que se extiende a través del primero y segundo orificios de unión pero no en el mástil.

39. El sistema tal como se describe en la reivindicación 38, caracterizado porque el miembro de armazón tiene una ranura en la cual se recibe la brida del miembro de unión de armazón .

40. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque el miembro de unión de armazón individual se une a un mástil, y en donde el miembro de unión de armazón se forma de un metal y el mástil se forma de un material compuesto.

41. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque el miembro de unión de armazón individual se une a un mástil, y en donde tanto el miembro de unión de armazón como el mástil se forman de un material compuesto.

42. El sistema tal como se describe en la reivindicación 41, caracterizado porque el mástil y el miembro de unión de armazón se unen en forma adhesiva.

43. El sistema tal como se describe en la reivindicación 41, caracterizado porque el mástil y el miembro de unión de armazón se curan en conjunto.

44. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque el miembro de unión de armazón incluye un primer componente que se extiende en forma circunferencial alrededor de una primera porción del mástil, un segundo componente que se extiende en forma circunferencial alrededor de una segunda porción del mástil, y al menos un sujetador que conecta el primero y segundo componentes y sujeta el mástil entre el primero y segundo componentes.

45. El sistema tal como se describe en la reivindicación 44, caracterizado porque el sujetador se coloca tanto para sujetar el mástil entre el primero y segundo componentes, como para unir uno de los miembros de armazón al miembro de unión de armazón.

46. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque: los mástiles se forman de un material compuesto, y en donde los miembros de unión de armazón incluyen un primer componente que se extiende en forma circunferencial alrededor de una primera porción del mástil y un segundo componente que se extiende en forma circunferencial alrededor de una segunda porción, complementaria del mástil, teniendo el primer componente dos primeras bridas, una que se extiende hacia afuera del mástil en una primera dirección, y la otra que se extiende hacia afuera del mástil en una segunda dirección diferente a la primera dirección, teniendo el segundo componente dos segundas bridas, uno que se extiende hacia afuera del mástil en la primera dirección y que se coloca superficie-a-superficie contra una de las primeras bridas del primer componente, y la otra de las segundas bridas extendiéndose hacia afuera en la segunda dirección y colocada superficie-a-superficie contra la otra primera brida del primer componente, teniendo cada una de las primeras bridas una primera abertura de sujetador, teniendo cada una de las segundas bridas una segunda abertura de sujetador alineado con una de las primeras aberturas de sujetador correspondientes; un primer miembro de armazón que tiene una ranura en la cual se reciben las primeras bridas; un segundo miembro de armazón que tiene una ranura en la cual se reciben las segundas bridas; un primer sujetador que pasa a través del primer miembro de armazón, una de las primeras aberturas de sujetador, y la segunda abertura de sujetador alineada en forma correspondiente para asegurar el primer miembro de armazón al miembro de unión de armazón y sujeta el primero y segundo componentes alrededor del mástil; y un segundo sujetador que pasa a través del segundo miembro de armazón, y a otra de las primeras aberturas de sujetador, y la segunda abertura de sujetador alineada en forma correspondiente para asegurar el segundo miembro de armazón al miembro de unión de armazón y sujetar el primero y segundo componentes alrededor del mástil; en donde ni el primero ni el segundo sujetadores pasan dentro del mástil.

47. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque al menos uno de los miembros de armazón se une a una de las nervaduras individuales, y uno de los miembros de unión de armazón para proporcionar una unión entre uno de los mástiles y la nervadura individual.

48. El sistema tal como se describe en la reivindicación 47, caracterizado porque la nervadura tiene una bobina y una brida, y el miembro de unión de armazón se une a la bobina de la nervadura.

49. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque el miembro de unión de armazón se une a uno de los mástiles individuales, y se extiende alrededor únicamente de una porción del mástil.

50. El sistema tal como se describe en la reivindicación 37, caracterizado porque el miembro de unión de armazón se une en forma adhesiva a uno de los mástiles individuales.

51. Un método para elaborar un aspa de turbina eólica, caracterizado porque comprende: colocar una pluralidad de nervaduras para que queden longitudinalmente separadas una de la otra, incluyendo las nervaduras una primera nervadura y una segunda nervadura; colocar la primera y segunda nervaduras que se extienden en forma longitudinal en forma próxima a las nervaduras; conectar un primer miembro de unión de armazón al primer mástil, la primera nervadura, o tanto al primer mástil como la primera nervadura sin el uso de un orificio en el primer mástil respectivo, la primera nervadura o tanto el primer mástil como la primera nervadura; conectar un segundo miembro de unión de armazón al segundo mástil, la segunda nervadura o tanto el segundo mástil como la segunda nervadura sin el uso de un orificio en el segundo mástil respectivo, la segunda nervadura o tanto el segundo mástil como la segunda nervadura; y conectar un miembro de armazón entre el primero y segundo miembros da unión de armazón.

52. El método tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque el primer miembro de unión de armazón incluye un primer componente y un segundo componente y en donde la conexión del primer miembro de unión de armazón incluye sujetar el primero y segundo componentes alrededor del primer mástil.

53. El método tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque el miembro de armazón es un primer miembro de armazón y en donde el primer miembro de unión de armazón incluye un primer componente y un segundo componente, teniendo el primer componente dos primeras bridas, una extendiéndose hacia afuera del mástil en la primera dirección, y la otra extendiéndose hacia afuera del mástil en una segunda dirección diferente a la primera dirección, teniendo el segundo componente dos segundas bridas, una extendiéndose hacia afuera del mástil en la primera dirección y la otra de las segundas bridas extendiéndose hacia afuera del mástil en la segunda dirección, y en donde la conexión del primer miembro de unión de armazón incluye: colocar el primer componente para extenderse alrededor de una primera porción circunferencial del primer mástil; colocar el segundo componente para extenderse alrededor de una segunda porción circunferencial del primer mástil; colocar una de las primeras bridas para orientarse hacia una de las segundas bridas para formar un primer par de bridas; colocar la otra de las primeras bridas para orientarse hacia la otra de las segundas bridas para formar un segundo par de bridas; recibir el primer par de bridas en una ranura del primer miembro de armazón; recibir el segundo par de bridas en una ranura de un segundo miembro de armazón; tanto sujetar el primero como segundo componentes alrededor del mástil, como unir el primer miembro de armazón al primer miembro de unión de armazón pasando un primer sujetador a través del primer miembro de armazón y el primer par de bridas; y sujetar tanto el primero como el segundo componentes alrededor del mástil como unir el segundo miembro de armazón al primer miembro de unión de armazón, pasando un segundo sujetador a través del segundo miembro de armazón y el segundo par de bridas.

54. El método tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque la conexión del primer miembro de unión de armazón incluye conectar el primer miembro de unión de armazón al primer mástil, y en donde la conexión del segundo miembro de unión de armazón incluye conectar el segundo miembro de unión de armazón al segundo mástil, y en donde el método comprende además conectar la primera nervadura al primer miembro de armazón.

55. El método tal como se describe en la reivindicación 54, caracterizado porque la conexión de la primera nervadura al miembro de armazón incluye conectar la primera nervadura al miembro de armazón con un adhesivo.

56. El método tal como se describe en la reivindicación 54, caracterizado porque la primera nervadura incluye una bobina y una brida, y en donde la conexión de la primera nervadura al miembro de armazón incluye conectar la bobina de la primera nervadura al miembro de armazón.

57. El método tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque la conexión del primer miembro de unión de armazón incluye unir en forma de adhesivo el primer miembro de unión de armazón al primer mástil.

58. El método tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque el primer miembro de unión de armazón y el primer mástil se forman de materiales compuestos, y en donde la conexión del primer miembro de unión de armazón incluye curar en conjunto el primer miembro de unión de armazón y el primer mástil.

59. Un sistema de turbina eólica, caracterizado porque comprende: un aspa de turbina eólica que incluye: un elemento de unión de buje generalmente arqueado; una superficie aerodinámica externa que tiene un eje longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje longitudinal, y un eje de grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón, como longitudinales; y un mástil que se extiende a lo largo del eje longitudinal, incluyendo el mástil una pluralidad de capas apiladas relativas unas a las otras en un lugar separado del elemento de unión de buje, en donde la pluralidad de capas transita de una forma de sección transversal rectangular, a una forma de sección transversal arqueada en el elemento de unión de buje.

60. El sistema tal como se describe en la reivindicación 59, caracterizado porque las capas incluyen un primer número de capas que tiene fibras generalmente unidireccionales alineadas con el eje longitudinal en un primera ubicación colocada a una primera distancia del elemento de unión de buje, segundo número de capas teniendo fibras unidireccionales alineadas con el eje longitudinal en una segunda ubicación colocada a una segunda distancia de la porción de unión del buje, siendo menor la segunda distancia que la primera distancia, siendo menor el segundo número que el primer número.

61. El sistema tal como se describe en la reivindicación 60, caracterizado porque comprende además un tercer número de capas orientadas en un valor positivo, no cero relativo al eje longitudinal en la segunda ubicación, y un cuarto número de capas orientadas en un valor negativo, no cero relativo al eje en forma de tramo en la segunda ubicación.

62. El sistema tal como se describe en la reivindicación 61, caracterizado porque el tercer número es diferente al segundo número.

63. El sistema tal como se describe en la reivindicación 59, caracterizado porque el mástil es uno de tres mástiles, teniendo cada uno capas apiladas que transitan de una forma de sección transversal rectangular a una forma de sección transversal arqueada en el elemento de unión de buje.

64. El sistema tal como se describe en la reivindicación 59, caracterizado porque el elemento de unión de buje incluye un anillo.

65. El sistema tal como se describe en la reivindicación 64, caracterizado porque el anillo incluye un orificio de tornillo colocado para unir el aspa de turbina eólica a un buje.

66. El sistema tal como se describe en la reivindicación 59, caracterizado porque el mástil es un primer mástil y forma una porción de una estructura de armazón, incluyendo en forma adicional la estructura de armazón un segundo mástil, un tercer mástil, una pluralidad de nervaduras colocadas en forma transversal a los mástiles, y una pluralidad de miembros de armazón conectados entre los mástiles y las nervaduras.

67. Un sistema de turbina eólica, caracterizado porque comprende: un aspa de turbina eólica que incluye: una superficie aerodinámica externa que tiene un eje longitudinal, un eje en forma de cordón en forma transversal tanto al eje en forma de cordón como longitudinal; un mástil que se extiende a lo largo del eje longitudinal, incluyendo el mástil una pluralidad de capas apiladas en forma relativa una a la otra; un elemento de unión de buje generalmente arqueado; y un elemento de transición unido al elemento de unión de buje y a las capas de mástil, teniendo el elemento de transición recesos en donde se reciben las capas, y al menos parte del elemento de transición teniendo una forma de sección transversal arqueada.

68. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque el elemento de unión de buje incluye un anillo generalmente circular, y en donde el elemento de transición se une al anillo generalmente circular.

69. El sistema tal como se describe en la reivindicación 68, caracterizado porque el elemento de transición incluye una placa de transición que tiene una forma de sección transversal generalmente rectilínea en una interfase con la capa, y una forma generalmente arqueada en una ¡nterfase con el anillo generalmente circular.

70. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque el elemento de transición es una de las placas de transición, que tiene cada una recesos en los cuales se reciben las capas del mástil, con una primera de las placas de transición recibiendo las primeras capas, y una segunda de las placas de transición recibiendo las segundas capas diferentes a la primera, estando colocada la primera placa de transición en forma radialmente hacia adentro de la segunda placa de transición.

71. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque el mástil es uno de múltiples mástiles que se extienden a lo largo del eje longitudinal, incluyendo cada mástil una pluralidad de capas apiladas relativas una a la otra, y en donde el elemento de transición es uno de una pluralidad de placas de transición, que tienen cada una recesos en los cuales se reciben las capas de uno de los mástiles correspondientes.

72. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque las capas son capas compuestas.

73. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque el mástil es un primer mástil y forma una porción de una estructura de armazón, incluyendo en forma adicional la estructura de armazón un segundo mástil, un tercer mástil, una pluralidad de nervaduras colocadas en forma transversal a los mástiles, y una pluralidad de miembros de armazón conectados entre los mástiles y las nervaduras.

74. Un método para fabricar un aspa un aspa de turbina eólica, caracterizado porque comprende: colocar un mástil para extenderse en una dirección longitudinal, incluyendo el mástil una pluralidad de capas apiladas y teniendo una forma transversal generalmente rectangular; colocar un elemento de unión de buje arqueado en forma próxima al mástil; unir en forma mecánica el mástil al elemento de unión de buje a través de una porción de transición, que transita entre la forma de sección transversal generalmente rectangular y el mástil, y una forma arqueada en el elemento de unión de buje.

75. El método tal como se describe en la reivindicación 74, caracterizado porque la unión mecánica incluye formar capas individuales del mástil para tener una extensión circunferencial incrementada, y una forma arqueada en incremento conforme las capas individuales se extienden hacia el elemento de unión de buje.

76. El método tal como se describe en la reivindicación 75 caracterizado porque comprende además seleccionar primeras capas individuales del mástil para tener una extensión circunferencial incrementada, y una segunda forma arqueada en incremento conforme las primeras capas individuales se extienden hacia el elemento de unión de buje, y seleccionar segundas capas individuales para terminar en una ubicación separada del elemento de unión de buje.

77. El método tal como se describe en la reivindicación 75 caracterizado porque comprende además: seleccionar primeras capas individuales del mástil para tener una extensión circunferencial incrementada, y una forma arqueada en incremento conforme las primeras capas individuales se extienden hacia el elemento de unión de buje; seleccionar las segundas capas individuales para terminar en una ubicación separada del elemento de unión de buje; y agregar terceras capas para colocar algunas de las segundas capas, en donde las primeras capas tienen fibras con una primera orientación direccional, teniendo las segundas capas fibras con una segunda orientación direccional, y teniendo las terceras capas fibras con una tercera orientación direccional diferente a la segunda orientación direccional.

78. El método tal como se describe en la reivindicación 77, caracterizado porque comprende además orientar fibras de las segundas capas para que sean generalmente paralelas a la dirección longitudinal, y orientar fibras de las terceras capas en forma no paralela a la dirección longitudinal.

79. El método tal como se describe en la reivindicación 74, caracterizado porque la unión mecánica del mástil al elemento de unión de buje incluye: colocar un elemento de transición entre el mástil y el elemento de unión de buje; recibir capas del mástil en recesos correspondientes del elemento de transición; unir las capas recibidas al elemento de transición; y unir una porción arqueada del elemento de transición al elemento de unión de buje.

80. El método tal como se describe en la reivindicación 79, caracterizado porque el elemento de transición es un primer elemento de transición, y en donde la recepción de las capas incluye recibir primeras capas, y en donde el método comprende además: colocar un segundo elemento de transición entre el mástil y el elemento de unión de buje; recibir las segundas capas del mástil en recesos correspondientes del segundo elemento de transición; unir las capas recibidas al segundo elemento de transición; y unir una porción arqueada del segundo elemento de transición al elemento de unión de buje, estando colocado el segundo elemento de transición en forma radialmente hacia afuera del primer elemento de transición.

81. El método tal como se describe en la reivindicación 79, caracterizado porque el elemento de transición es un primer elemento de transición, y el mástil es un primer mástil, y en donde el método comprende además: colocar un segundo mástil para extenderse generalmente en la dirección longitudinal, incluyendo el segundo mástil una pluralidad de capas apiladas y teniendo una forma de sección transversal generalmente rectangular; colocar un segundo elemento de transición entre el segundo mástil y el elemento de unión de buje; recibir capas del segundo mástil en recesos correspondientes del segundo elemento de transición; unir las capas recibidas al segundo elemento de transición; y unir una porción arqueada del segundo elemento de transición al elemento de unión de buje en una diferente ubicación circunferencial que cuando el primer elemento de transición se une al elemento de unión de buje.

82. El método tal como se describe en la reivindicación 74, caracterizado porque el elemento de transición incluye una placa que se ahusa desde una forma de sección transversal arqueada en el elemento de unión de buje, hasta una forma de sección transversal generalmente rectilínea en una interfase con el mástil.

83. El método tal como se describe en la reivindicación 74, caracterizado porque el mástil es un primer mástil, y en donde el método comprende además: colocar un segundo mástil para quedar separado del primer mástil; colocar un tercer mástil para quedar separado del primero y segundo mástiles; colocar una pluralidad de nervaduras en forma transversal a los mástiles; y conectar una pluralidad de los miembros de armazón entre los mástiles y las nervaduras.

84. Un aspa de turbina eólica, caracterizada porque comprende: una superficie aerodinámica externa que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón que se extiende en forma transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor que se extiende en forma transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo; y una pluralidad de mástiles que se extienden en forma longitudinal que proporcionan soporte interno para la superficie aerodinámica, en donde al menos uno de los mástiles incluye un laminado de material compuesto curado previamente, incluyendo el laminado del material compuesto curado previamente: una pluralidad de capas compuestas precuradas; y una pluralidad de capas adhesivas interpuestas entre capas de compuesto precuradas.

85. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque cada una de las capas compuestas precuradas incluye un producto de resina reforzada con fibra precurado.

86. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque cada una de las capas compuestas precuradas incluye una pultrusión compuesta precurada.

87. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque la superficie aerodinámica define una sección transversal de la superficie de sustentación, en donde la pluralidad de mástiles que se extienden en forma longitudinal incluye un mástil de presión y un mástil de succión separados uno del otro a lo largo del eje del grosor, y un mástil posterior separado tanto de los mástiles de presión y succión en forma de cordón, y en donde cada uno de los mástiles de presión, succión y posterior están comprendidos de un laminado de pultrusiones compuestas precuradas.

88. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque comprende además una pluralidad de nervaduras separadas en forma longitudinal, y donde el al menos un mástil se une a las nervaduras.

89. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque comprende además una tira sujetada en forma circunferencial alrededor de la pluralidad de capas compuestas precuradas.

90. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 84, caracterizada porque comprende además: una pluralidad de nervaduras separadas en forma longitudinal; y una pluralidad de miembros de unión de armazón, en donde cada uno de los miembros de unión de armazón incluye una primera pieza de una segunda pieza correspondiente, en donde cada una de las primeras piezas se une a la segunda pieza correspondiente para unir una porción de las capas compuestas precuradas juntas, y en donde al menos una de la primera pieza y la segunda pieza de cada miembro de unión de armazón, se une a una de las nervaduras separadas en forma longitudinal.

91. Un aspa de turbina eólica, caracterizada porque comprende: una superficie aerodinámica externa que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón en forma transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo; y una pluralidad de mástiles que se extienden en forma longitudinal, en donde al menos uno de los mástiles incluye: una primera porción de mástil que se extiende en forma longitudinal que tiene una pluralidad de primeras capas laminadas, en donde las primeras capas individuales terminan en diferentes ubicaciones longitudinales para formar una primera porción de extremo que tiene una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos, con las primeras proyecciones individuales alternando con los primeros recesos individuales a lo largo del eje del grosor; una segunda porción de mástil que se extiende en forma longitudinal que tiene una pluralidad de segundas capas laminadas, en donde las segundas capas individuales terminan en diferentes ubicaciones longitudinales para formar una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos con las segundas proyecciones individuales alternando con los segundos recesos individuales a lo largo del eje del grosor; y en donde las segundas proyecciones individuales se reciben en primeros recesos correspondientes, y las primeras proyecciones individuales se reciben en segundos recesos correspondientes para unir la primera porción del mástil a la segunda porción de mástil.

92. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque las segundas proyecciones individuales se unen a los primeros recesos correspondientes, y las primeras proyecciones individuales se unen a los segundos recesos correspondientes, para unir la primera porción de mástil a la segunda porción de mástil a lo largo de una línea de unión que tiene una ubicación que varía en una forma no monotónica.

93. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque las segundas proyecciones individuales se unen a los primeros recesos correspondientes, y las primeras proyecciones individuales se unen a los segundos recesos correspondientes, para unir la primera porción de mástil a la segunda porción de mástil a lo largo de una línea de unión que tiene una forma de zig-zag.

94. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque la pluralidad de primeras capas laminadas incluye una pluralidad de primeras capas compuestas precuradas, y en donde la pluralidad de segundas capas laminadas incluye una pluralidad de segundas capas compuestas precuradas.

95. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque comprende además una pluralidad de nervaduras separadas en forma longitudinal, y en donde al menos un mástil se una a las nervaduras.

96. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque comprende además una bobina, y en donde al menos un mástil se una a la bobina.

97. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque comprende además: una primera tira sujetada en forma circunferencial alrededor de las primeras capas; y una segunda tira sujetada en forma circunferencial alrededor de las segundas capas.

98. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 91, caracterizada porque comprende además: una pluralidad de nervaduras separadas en forma longitudinal; y un primer miembro de unión de armazón, en donde el primer miembro de unión de armazón incluye una primera pieza y una segunda pieza correspondiente, en donde la primera pieza se une a la segunda pieza para unir las primeras capas individuales de la primera porción de mástil entre ellas, y en donde al menos uno de la primera pieza y la segunda pieza del primer miembro de unión de armazón se une a la primera de las nervaduras separadas en forma longitudinal; y un segundo miembro de unión de armazón, en donde el segundo miembro de unión de armazón incluye una tercera pieza y una cuarta pieza correspondiente, en donde la tercera pieza se une a la cuarta pieza para sujetar las segundas capas individuales de la segunda porción de mástil entre ellas, y en donde al menos una de la tercera pieza y la cuarta pieza del segundo miembro de unión de armazón se une a una segunda de las nervaduras separadas en forma longitudinal.

99. Un aspa de turbina eólica, caracterizada porque comprende: una superficie aerodinámica externa que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo; y una primera porción de mástil que se extiende en forma longitudinal que tiene una pluralidad de primeras capas laminadas que forman una primera porción de extremo de mástil con una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos a lo largo del eje en forma de cordón; una segunda porción de mástil que se extiende en forma longitudinal que tiene una pluralidad de segundas capas laminadas que forman una segunda porción de extremo del mástil que tiene una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos en forma de cordón; y en donde las segundas proyecciones individuales se reciben en primeros recesos correspondientes, y primeras proyecciones individuales se reciben en los segundos recesos correspondientes, para unir la primera porción de extremo de mástil a la segunda porción de extremo del mástil.

100. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 99, caracterizada porque todas las primeras capas terminan en primeras porciones de extremo y todas las segundas capas terminan en segundas pociones de extremo, y en donde todas las primeras porciones de extremo tienen una primera forma, y todas las segundas pociones de extremo tienen una segunda forma.

101. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 99, caracterizada porque todas las primeras capas terminan en primeras porciones de extremo y todas las segundas capas terminan en segundas pociones de extremo, en donde las primeras porciones de extremo individuales tienen primeras formas individuales correspondientes que definen las primeras proyecciones correspondientes y los primeros recesos a lo largo del eje en forma de cordón, y en donde las segundas porciones de extremo individuales tienen segundas formas individuales que definen las segundas proyecciones correspondientes y los segundos recesos a lo largo del eje en forma de cordón.

102. El aspa de turbina eólica tal como se describe en la reivindicación 99, caracterizada porque todas las primeras capas terminan en primeras porciones de extremo que tienen una primera forma de zig-zag a lo largo del eje en forma de cordón, y en donde todas las segundas capas terminan en segundas pociones de extremo que tienen una segunda forma de zig-zag a lo largo del eje en forma de cordón que complementan la primera forma de zig-zag.

103. Un aparato para comprimir una pluralidad de capas de material compuesto precurado juntas para laminado, en donde el aparato comprende una primera porción de herramienta que incluye: una primera base de soporte; un primer miembro expandible llevado por la primera base de soporte; una primera adaptación en comunicación de fluidos con el primer miembro expandible; y una segunda porción de herramienta que incluye: una segunda base de soporte; un segundo miembro expandible llevado por la segunda base de soporte; y una segunda adaptación en comunicación de fluidos con el segundo miembro expandible, en donde la segunda base de soporte está configurada para ser acoplada en forma operable a la primera base de soporte con la pluralidad de capas de material compuesto colocadas entre el primero y segundo miembros expandibles, y en donde la primera y segunda adaptaciones están configuradas para transferir fluido en el primero y segundo miembros expandibles para expander los miembros expandibles y comprimir las capas de material compuesto entre ellos.

104. El aparato tal como se describe en la reivindicación 103, caracterizado porque la primera y segunda porciones de herramienta se configuran para ajustarse juntas en una distribución de almeja alrededor de las capas de material compuesto.

105. El aparato tal como se describe en la reivindicación 103, caracterizado porque la primera porción de herramienta incluye primeras y segundas bridas laterales que se extienden hacia afuera desde lados opuestos de la primera base de soporte, en donde la segunda porción de herramienta incluye terceras y cuartas bridas laterales que se extienden hacia afuera de los lados opuestos de la segunda base de soporte, y en donde la primera brida lateral está configurada para traslapar la tercera brida lateral, y la segunda brida lateral está configurada para traspalar la cuarta brida lateral, cuando la primera porción de herramienta se acopla en forma operable a la segunda porción de herramienta con la pluralidad de capas de material compuesto entre ellas.

106. El aparato tal como se describe en la reivindicación 103: caracterizado porque la primera porción de herramienta comprende: al menos un tercer miembro expandible colocado en forma adyacente al primer miembro expandible; y un primer múltiple que se extiende desde la adaptación al primero y tercero miembros expandibles; y en donde la segunda porción de herramienta comprende además: al menos un cuarto miembro expandible colocado en forma adyacente al segundo miembro expandible; y un segundo múltiple que se extiende desde la adaptación al segundo y cuarto miembros expandibles, en donde la primera adaptación está configurada para transferir fluido en el primero y tercer miembros expandibles a través del primer múltiple para expander el primero y tercer miembros expandibles contra un lado de las capas de material compuesto, y en donde la segunda adaptación está configurada para transferir fluido en el segundo y cuarto miembros expandibles a través del segundo múltiple para expander el segundo y cuarto miembros expandibles contra los lados opuestos de las capas de material compuesto para comprimir las capas de material compuesto entre ellas.

107. Un método para fabricar un aspa de turbina eólica, en donde el método comprende: mover las fibras a través de un baño de resina para humedecer las fibras con resina; mover las fibras unidas a través de un buje calentado para curar la resina, y formar la resina y fibras en una pultrusión compuesta alargada; cortar la pultrusión compuesta alargada en piezas individuales para formar una pluralidad de piezas compuestas de pultrusión; laminar la pluralidad de piezas compuestas de pultrusión juntas para formar una primera estructura de aspa de turbina eólica; y unir la primera estructura de aspa de turbina eólica a una segunda estructura de aspa de turbina eólica para formar una porción de una estructura de armazón de aspa de turbina eólica.

108. El método tal como se describe en la reivindicación 107, caracterizado porque el laminado de la pluralidad de piezas compuestas de pultrusión juntas para formar una primera estructura de aspa de turbina eólica incluye formar un mástil alargado.

109. El método tal como se describe en la reivindicación 107, caracterizado porque el aspa de turbina eólica incluye una superficie aerodinámica externa que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón en forma transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo, en donde el laminado de la pluralidad de piezas compuestas de pultrusión juntas para formar una primera estructura de aspa de turbina eólica incluye formar una porción de mástil, y en donde la unión de la primera estructura de aspa de turbina eólica a una segunda estructura de aspa de turbina eólica incluye orientar la porción del mástil a lo largo del eje en forma de tramo y unir en forma fija la porción del mástil a una pluralidad de nervaduras que se extienden a lo largo del eje en forma de cordón.

110. El método tal como se describe en la reivindicación 107: caracterizado porque el aspa de turbina eólica incluye una superficie aerodinámica externa que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje en forma de tramo, y el eje del grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo; en donde el laminado de la pluralidad de piezas compuestas de pultrusión juntas para formar una primera estructura de aspa de turbina eólica, incluye laminar una primera pluralidad de capas compuestas de pultrusión juntas para formar una primera porción de mástil que tiene una primera porción de extremo de mástil con una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos a lo largo del eje en forma de cordón, y laminar una segunda pluralidad de capas compuestas de pultrusión juntas para formar una segunda porción de mástil que tiene una segunda porción de extremo de mástil con una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos a lo largo del eje en forma de cordón; y en donde la unión de la primera estructura de aspa de turbina eólica a una segunda estructura de aspa de turbina eólica incluye insertar primeras proyecciones individuales dentro de segundos recesos correspondientes, e insertar segundas proyecciones individuales en primeros recesos correspondientes, para unir la primera porción de extremo de mástil a la segunda porción de extremo del mástil.

111. Un método para fabricar un aspa de turbina eólica que tiene una superficie aerodinámica externa con un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto a los ejes en forma de cordón como en forma de tramo, en donde el método comprende: colocar una pluralidad de nervaduras de aspa de turbina en un ensamble de fabricación, en donde las nervaduras individuales se alinean con el eje en forma de cordón y se separan entre sí a lo largo del eje en forma de tramo; colocar una primera capa alargada del material compuesto a través de la pluralidad de nervaduras a lo largo del eje en forma de tramo; aplicar una capa de adhesivo a la primera capa del material compuesto; colocar una segunda capa alargada del material compuesto en la capa del adhesivo; comprimir la primera y segunda capas alargadas del material compuesto juntas; y curar el adhesivo para laminar la segunda capa de material compuesto a la primera capa de material compuesto y formar una porción de mástil que se extienden a lo largo del eje en forma de tramo entre la pluralidad de nervaduras.

112. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la colocación de una primera capa alargada del material compuesto a través de la pluralidad de nervaduras, incluye colocar una primera capa de material compuesto precurado a través de las nervaduras, y en donde la colocación de una segunda capa alargada de material compuesto en la capa de adhesivo incluye colocar una segunda capa de material compuesto precurado en la capa del adhesivo.

113. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque colocar una primera capa alargada del material compuesto a través de la pluralidad de nervaduras incluye colocar una primera capa de pultrusion a través de las nervaduras, y en donde la colocación de una segunda capa alargada de material compuesto en la capa de adhesivo, incluye colocar una segunda capa de pultrusion en la capa del adhesivo.

114. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque cada una de las nervaduras individuales incluye un corte, y en donde la colocación de una primera capa alargada de material compuesto a través de la pluralidad de nervaduras incluye colocar porciones de la primera capa alargada de material compuesto en cada uno de los cortes.

115. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque cada una de las nervaduras individuales incluye un corte, y en donde el método comprende además: colocar los aditamentos individuales en cada uno de las cortes individuales; unir los aditamentos individuales a las nervaduras correspondientes; y unir una porción correspondiente de la porción de mástil a cada una de los aditamento individuales.

116. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque comprende además: colocar una pluralidad de capas alargadas adicionales de material compuesto en la primera y segunda capas alargadas; y terminar las capas individuales de material compuesto en diferentes ubicaciones longitudinales para formar una porción de extremo de mástil que tiene una pluralidad de proyecciones y recesos, con proyecciones individuales alternando con recesos individuales a lo largo del eje del grosor.

117. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la curación del adhesivo para laminar la segunda capa de material compuesto a la primera capa de material compuesto, y formar una porción de mástil, incluye formar una porción de extremo de mástil que tiene una pluralidad de proyecciones y recesos, con proyecciones individuales que alternan con recesos individuales a lo largo del eje en forma de cordón.

118. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la pluralidad de nervaduras del aspa de turbina es una pluralidad de primeras nervaduras de aspa de turbina, en donde la curación del adhesivo para laminar la segunda capa de material compuesto a la primera capa de material compuesto y formar una porción de mástil incluye formar una primera porción de mástil que tiene una primera porción de extremo de mástil con una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos, y en donde el método comprende además: colocar una pluralidad de segundas nervaduras de aspa de turbina en un segundo ensamble de fabricación, en donde las segundas nervaduras individuales se alinean con el eje en forma de cordón y se separan una de la otra a lo largo del eje en forma de tramo; colocar una tercera capa alargada de material compuesto a través de la pluralidad de segundas nervaduras a lo largo del eje en forma de tramo; aplicar una segunda capa de adhesivo a la tercera capa de material compuesto; colocar una cuarta capa alargada de material compuesto en la segunda capa de adhesivo; comprimir la tercera y cuarta capas alargadas de material compuesto juntas; curar la segunda capa de adhesivo para laminar la tercera capa de material compuesto en la cuarta capa de material compuesto, y formar una segunda porción de mástil que se extienden a lo largo del eje en forma de tramo entre la pluralidad de segundas nervaduras, incluyendo la segunda porción del mástil un segundo extremo de mástil que tiene una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos; aplicar adhesivo a la primera porción de extremo del mástil y la segunda porción de extremo del mástil; insertar primeras proyecciones individuales en los segundos recesos individuales correspondientes, e insertar segundas proyecciones individuales en los primeros recesos correspondientes, para unir la primera porción del mástil a la segunda porción del mástil.

119. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la compresión de la primera y segunda capas alargadas de material compuesto juntas incluye: acoplar en forma removible una pluralidad de aparatos de compresión a la primera y segunda capas de material compuesto entre las nervaduras de aspa de turbina individuales; y operar los aparatos de compresión para comprimir la primera y segunda capas de material compuesto juntas.

120. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la compresión de la primera y segunda capas alargadas de material compuesto juntas incluye: colocar una primera porción de herramienta en un lado de la primera y segunda capas de material compuesto, teniendo la primera porción de herramienta un miembro expandible; colocar una segunda porción de herramienta en el lado opuesto de la primera y segundas capas de material compuesto; acoplar la primera porción de herramienta a la segunda porción de herramienta; y expandir el miembro expandible para comprimir la primera y segunda capas de material compuesto juntas.

121. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque la compresión de la primera y segunda capas alargadas de material compuesto juntas incluye: colocar la primera porción de herramienta en un lado de la primera y segunda capas de material compuesto, teniendo la primera porción de herramienta un miembro expandible; colocar una segunda porción de herramienta en el lado opuesto de la primera y segunda capas de material compuesto; acoplar la primera porción de herramienta a la segunda porción de herramienta; y inflar el miembro expandible para comprimir la primera y segunda capas de material compuesto juntas.

122. El método tal como se describe en la reivindicación 111, caracterizado porque comprimir la primera y segunda capas alargadas de material compuesto juntas incluye: colocar una primera porción de herramienta en un lado de la primera y segunda capas de material compuesto, teniendo la primera porción de herramienta un primer miembro expandible; colocar una segunda porción de herramienta en el lado opuesto de la primera y segunda capas de material compuesto, teniendo la segunda porción de herramienta un segundo miembro expandible; acoplar la primera porción de herramienta a la segunda porción de herramienta; y expandir el primero y segundo miembros expandibles para comprimir la primera y segunda capas de material compuesto juntas.

123. Un método para elaborar un aspa de turbina eólica que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto al eje en forma de cordón como al eje en forma de tramo, en donde el método comprende: laminar una pluralidad de primeras capas de material juntas para formar una primera porción de mástil que se extiende en forma longitudinal, en donde las primeras capas de material individuales terminan en diferentes ubicaciones longitudinales para formar una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos, con primeras proyecciones individuales intercaladas con primeros recesos individuales a lo largo del eje del grosor; laminar una pluralidad de segundas capas de material juntas para formar una segunda porción de mástil que se extiende en forma longitudinal, en donde las segundas capas de material individuales terminan en diferentes ubicaciones longitudinales para formar una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos, con segundas proyecciones individuales intercaladas con segundos recesos individuales a lo largo del eje del grosor; encajar las primeras proyecciones de la primera porción de mástil con segundos recesos correspondientes de la segunda porción de mástil, y encajar las segundas proyecciones de la segunda porción de mástil con primeros recesos correspondientes de la primera porción de mástil; y fijar las primeras proyecciones en los segundos recesos y fijar las segundas proyecciones en los primeros recesos.

124. El método tal como se describe en la reivindicación 123, caracterizado porque el laminado de una pluralidad de primeras capas de material juntas incluye laminar una pluralidad de primeras capas de material compuesto juntas, y en donde el laminado de una pluralidad de segundas capas de material juntas incluye laminar una pluralidad de segundos materiales compuestos juntos.

125. El método tal como se describe en la reivindicación 123, caracterizado porque el laminado de una pluralidad de primeras capas de material juntas incluye laminar una pluralidad de primeras capas de material compuesto precurado juntas, y en donde el laminado de una pluralidad de segundas capas de material juntas, incluye laminar una pluralidad de segundos materiales compuestos precurados juntos.

126. El método tal como se describe en la reivindicación 123, caracterizado porque laminar una pluralidad de las primeras capas de material juntas incluye laminar una pluralidad de primeras capas de compuesto de pultrusión juntas, y en donde el laminado de una pluralidad de segundas capas de material juntas incluye laminar una pluralidad de segundos materiales compuestos de pultrusión juntos.

127. Un método para elaborar un aspa de turbina eólica que tiene un eje en forma de tramo que se extiende en forma longitudinal, un eje en forma de cordón transversal al eje en forma de tramo, y un eje de grosor transversal tanto al eje en forma de cordón como al eje en forma de tramo, en donde el método comprende: laminar una pluralidad de primeras capas de material compuesto juntas para formar una primera porción de mástil que se extiende en forma longitudinal, en donde la primera porción de mástil incluye una primera porción de extremo de mástil que tiene una pluralidad de primeras proyecciones y primeros recesos; laminar una pluralidad de segundas capas de material compuesto juntas para formar una segunda porción de mástil que se extiende en forma longitudinal, en donde la segunda porción de mástil incluye una segunda porción de extremo de mástil que tiene una pluralidad de segundas proyecciones y segundos recesos; encajar las primeras proyecciones de la primera porción de mástil con segundos recesos correspondientes de la segunda porción de mástil, y encajar las segundas proyecciones de la segunda porción de mástil con primeros recesos correspondientes de la primera porción de mástil; y unir las primeras proyecciones en los segundos recesos y unir las segundas proyecciones en los primeros recesos.

128. El método tal como se describe en la reivindicación 127, caracterizado porque el laminado de una pluralidad de primeras capas de material compuesto juntas, incluye laminar una pluralidad de primeras capas de material compuesto precurado juntas, y en donde al laminado de una segunda pluralidad de capas de material compuesto juntas, incluye laminar una pluralidad de segundas capas de material compuesto precurado juntas.

129. El método tal como se describe en la reivindicación 127, caracterizado porque el laminado de una pluralidad de las primeras capas de material compuesto juntas incluye laminar una pluralidad de primeras capas de pultrusión juntas, y en donde el laminado de una pluralidad de segundas capas de material compuesto juntas, incluye laminar una pluralidad de segundas capas de pultrusión juntas.

130. El método tal como se describe en la reivindicación 127, caracterizado porque el laminado de una pluralidad de primeras capas de material compuesto juntas incluye formar una primera porción de extremo de mástil que tiene primeras proyecciones individuales intercaladas con primeros recesos individuales a lo largo del eje en forma de cordón, y en donde el laminado de una pluralidad de segundas capas de material compuesto juntas, incluye formar una segunda porción de extremo de mástil que tiene segundas proyecciones individuales intercaladas con segundos recesos individuales a lo largo del eje en forma de cordón.