MX2015006782A - Planta de energia eolica. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para aplicar un peine de borde posterior en una pala de rotor de una planta de energía eólica, en donde la pala de rotor presenta un lado de presión y un lado de succión y un borde extremo esencialmente rectilíneo. En el borde extremo se prevé una sección de lengüeta sobresaliente hacia atrás, de manera tal que en la región de la sección de lengüeta se ha configurado respectivamente un escalón hacia el lado de presión y hacia el lado de succión. Y se aplica el peine de borde posterior, o una parte de él, en la sección de lengüeta, de manera tal que el peine de borde posterior se empalma de manera correspondiente y solidariamente en la región de los escalones tanto con el lado de succión o bien con el lado de presión. Fig. 4.

Description

PLANTA DE ENERGÍA EÓLICA Descripción de la Invención La presente invención se refiere a la configuración del borde posterior de una pala de rotor de una planta de energía eólica. Además, la presente invención se refiere a un borde posterior de forma dentada, que también lleva la denominación del "peine de borde posterior". Por otra parte, la presente invención se refiere a una pala de rotor de una planta de energía eólica así como también a un método para aplicar un peine de borde posterior a una pala de rotor. Además, la presente invención se refiere a una planta de energía eólica con palas de rotor con por lo menos un peine de borde posterior.

Del documento EP 0 653 367 Al, se conoce configurar en forma de dientes de sierra el borde posterior en la dirección longitudinal del larguero principal de la pala de rotor. De esta manera, debería lograrse una reducción del ruido.

Del documento EP 1019 632 es sabido que el grado de ahusamiento de la pala de rotor en la dirección transversal del larguero principal de la pala de rotor aumenta a medida que se acerca al borde posterior. También de esta manera debería lograrse una reducción del ruido.

Del documento EP 1 314 885 Bl, se conoce Ref.256666 configurar los bordes posteriores en la dirección longitudinal del larguero principal de la pala de rotor en forma de dientes de sierra y al mismo tiempo con una flexibilidad elástica. De esta manera, debería lograrse un aumento del momento de giro ejercido por la pala de rotor sobre el generador.

Del documento patente europeo EP 0652 367 Al se conoce prever un borde posterior dentado o en una pala de rotor, que se fija por ejemplo como una tira dentada 9 en una parte hecha oblicua de la pala de rotor.

De hecho, hasta la actualidad y desde el punto de vista práctico no se han montado plantas de energía eólica con palas de rotor provistas de bordes posteriores de forma dentada, a pesar de que por ejemplo el documento EP 0652 367 Al data del año 1994. Un motivo de ello podría ser que existen problemas para la implementación práctica. En este caso los problemas especiales a tener en cuenta incluyen tener en cuenta la amplitud de los costos, la calidad y la durabilidad. Además, la colocación ulterior de los peines de borde posterior en las palas de rotor en las instalaciones ya montadas o por lo menos en las palas de rotor ya existentes podría ser problemática.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de abordar por lo menos uno de los problemas anteriormente mencionados. En especial, el objetivo de la invención es el de simplificar o facilitar el montaje de un borde posterior de forma de dientes de sierra. Por lo menos debería proponerse una modalidad alternativa.

Por lo tanto, de conformidad con la invención se propone un método de conformidad con la reivindicación 1. De conformidad con la misma se provee un método para aplicar un peine de borde posterior a una pala de rotor de una planta de energía eólica. En este caso, la pala de rotor presenta un lado de presión y un lado de succión como también un borde extremo esencialmente rectilíneo. Este borde extremo puede estar ligeramente curvado o alabeado a lo largo de la longitud total de la pala de rotor, pero referido a la forma dentada del peine de borde posterior a ser aplicado debe ser considerado como rectilíneo. En este caso, la expresión "peine de borde posterior" designa un borde posterior de la pala de rotor, de forma dentada, estando los dientes configurados de manera especialmente esbelta además de presentar cada uno de ellos en sus puntas un ángulo agudo, es decir un ángulo inferior a 90°, en especial manifiestamente inferior a 90°. De manera correspondiente, dos dientes adyacentes están separados entre sí en un ángulo reducido, agudo .

En primera instancia se provee una sección de lengüeta sobresaliente hacia atrás en el borde extremo de la pala de rotor, de manera tal que en la región de esta sección de lengüeta se configura en cada caso un escalón hacia el lado de presión o bien hacia el lado de succión, a saber hacia la correspondiente superficie del lado de presión o bien de succión. En este aspecto, el borde extremo designa un borde posterior, específicamente referido al movimiento de función de uso de la pala de rotor o bien también referido a los flujos de aire que durante la operación de la planta de energía eólica se desarrollan desde el borde anterior hacia el borde posterior. La expresión "borde extremo" se utiliza a efectos de evitar confusiones con el peine de borde posterior a ser aplicado, que también puede llevar la denominación de "borde posterior de forma dentada".

En una siguiente etapa se coloca seguidamente el peine de borde posterior o una parte del mismo sobre la sección de lengüeta, de manera tal que en cada caso se empalma de manera solidaria en la región del escalón con el lado de succión o bien con el lado de presión. Es preferible que el peine de borde posterior puede estar subdividido en varias secciones y en virtud de ello se aplica en cada caso solamente una parte del peine de borde posterior.

Gracias a esta configuración se logra de esta manera que el peine de borde posterior pueda ser aplicado de manera firme y también correctamente orientado en el borde extremo de la pala de rotor. Por el hecho de que el peine de borde posterior se asienta en especial con una ranura correspondiente sobre la lengüeta, se logra una elevada estabilidad contra el vuelco y mediante la provisión de esta lengüeta, adaptada al peine de borde posterior a ser aplicado también se predetermina de manera firme la orientación del peine de borde posterior así montado. De esta manera, puede asegurarse que también un peine de borde posterior de este tipo montado haga juego con la dirección promedia del flujo saliente, previsible durante la operación, en la sección de perfil local, resultante del encuentro del flujo de equilibrio del lado de la succión y del lado de la presión.

De esta manera, se evita en especial, y en todo caso en la región donde se aplique el peine de borde posterior, una perturbación del flujo de aire. A esto contribuye también la yuxtaposición solidaria en la región del escalón. La superficie del lado de succión de la pala de rotor puede tener una transición sin escalones ni impedimento similar hacia el lado correspondiente del peine de borde posterior. Rige lo mismo para la superficie del lado de succión hacia el lado correspondiente del peine de borde posterior.

Por lo tanto, una solución posible del objetivo consiste en montar el borde posterior de forma dentada como parte individual sobre la pala de rotor. En este caso, es preferible que el perfil transversal del borde posterior de forma dentada esté configurado en forma de embudo en la dirección del larguero principal y que por ello sea posible insertarlo en el borde posterior escalonado, anteriormente borde posterior de la pala de rotor.

De conformidad con una configuración se propone que la provisión de la sección de lengüeta sobresaliente hacia atrás tenga lugar mediante desgaste o retiro de material de en cada caso una franja de material desde el lado de succión y desde el lado de presión en la región del borde extremo rectilíneo, y en especial que esto se efectúe mediante el fresado por medio de una máquina tupí de brazo superior. Por lo tanto, se trabaja a partir de una pala de rotor ya fabricada o bien puede fabricarse en primera instancia una pala de rotor de la manera conocida, sin prever un peine de borde posterior o bien sin prever un alojamiento o entrante correspondiente para un peine de borde posterior. En el caso de utilizarse una pala de rotor ya fabricada, en la que sin embargo todavía no se hayan realizado algunos trabajos de terminación como por ejemplo laqueado, se provee ahora una sección de lengüeta en el borde extremo de la pala de rotor mediante desgaste o remoción de material. En especial, a tal efecto puede utilizarse una máquina tupí de brazo superior, que regula o establece una distancia determinada desde el borde presente hacia el escalón a ser previsto y que de manera correspondiente lleve a cabo el desgaste o remoción de material. Esto puede llevarse a cabo ahora para ambos lados, es decir en el lado de succión y en el lado de presión, en especial con idéntica profundidad, como por ejemplo 2 mm, con lo cual resulta la distancia de lengüeta deseada.

De conformidad con una alternativa se propone que un molde para fabricar la pala de rotor tenga previsto en cada caso un escalón complementario adaptado al escalón, en especial mediante la provisión de un cuerpo embebido o empotrado provisto de la forma de escalón complementaria. De esta manera, se fabrica la pala de rotor en por lo menos un molde, a saber un molde de pala de rotor. Este representa una forma negativa de la pala de rotor a ser fabricada o bien de la parte de la pala de rotor a ser fabricada. En la región en la cual ha de configurarse la lengüeta, es decir, en la región en la que se fabrica el canto extremo de la pala de rotor y se lo conforma, se modifica ahora el molde de manera tal que la lengüeta o una parte de la lengüeta quede directamente incluido en la pieza moldeada.

De conformidad con una configuración se fabrica la pala de rotor en dos partes, es decir en dos mitades, de las cuales una configura esencialmente el lado de succión y la otra configura esencialmente el lado de presión, de la pala de rotor. Después de su fabricación, ambas partes son superpuestas y unidas entre sí. A tal efecto se prevén dos moldes, a saber en cada caso una para una parte de la pala de rotor. A tal efecto se prevén en este caso dos cuerpos empotrables, a saber uno para cada molde. Un cuerpo empotrable de este tipo puede ser configurado por ejemplo, como paralelepípedo con una sección transversal rectangular de 50 m x 2 mm, preferiblemente como cuadrángulo encerado, y que es elástico y puede adaptarse al contorno del molde de la pala de rotor.

De conformidad con una modalidad el peine de borde posterior está configurado como perfil y presenta una sección de ranura y una sección extrema. La sección de ranura se aplica sobre la sección de lengüeta de la pala de rotor. De manera correspondiente, la sección de ranura tiene una escotadura, a saber una tolerancia de ranura, que en espesor y profundidad está adaptada en especial a la sección de lengüeta. De manera correspondiente, la ranura está configurada de manera recíproca o complementaria con respecto a la lengüeta y/o es un tanto más ancha que el espesor de la lengüeta, a efectos de dejar a disposición el espacio correspondiente para un adhesivo tal como una resina adhesiva. En especial, la ranura es por lo menos 0,5 mm, por lo menos 1 mm o por lo menos 2 mm más gruesa que la lengüeta de la sección de lengüeta.

La sección extrema está alejada con respecto a la sección de ranura y el peine de borde posterior se extiende hacia la sección extrema en forma plana y en forma dentada.

De esta manera, puede tener lugar una aplicación estable del peine de borde posterior en la pala de rotor, y el peine de borde posterior puede no obstante poner a disposición un borde posterior que comprende ventajosos dientes lo más delgados posible.

De manera preferible se propone que el peine de borde posterior esté subdividido en varias regiones y que estas regiones sean aplicadas consecutivamente en la pala de rotor. Gracias a la utilización de varias regiones se asegura una mejor posibilidad de manipular el peine de borde posterior a ser aplicado, que puede tener una longitud superior a los 10 m y de hasta un múltiple de la longitud. Gracias a la subdivisión en secciones largas, por ejemplo en cuatro secciones de aproximadamente igual longitud, es sin embargo posible asegurar una región uniforme, eventualmente incluso continua, es decir un borde posterior en forma dentada continua en la pala de rotor.

En otra configuración se subdividen las secciones hacia la punta de la pala de rotor en longitudes más pequeñas, a efecto de seguir mejor el fuerte alabeo del borde extremo de la pala de rotor hacia la punta de la pala de rotor.

En otra modalidad, la definición del peine de borde exterior o bien de la configuración de su dentado, que también recibe la denominación de "dentado", adopta ya en el diseño no un desarrollo lineal supuesto del borde extremo de la pala de rotor sino directamente el alabeo preliminar real del borde extremo de la pala de rotor de conformidad con el diseño, por lo que en este caso es posible emplear de manera efectiva secciones de igual longitud, con lo que se reduce la complicación del montaje.

En especial gracias a la fijación propuesta del peine de borde posterior en una lengüeta o bien en una sección de lengüeta correspondiente puede lograrse una aplicación uniforme y con ello en conjunto un peine de borde posterior ensamblado de manera uniforme.

De manera preferible, se propone que antes de la aplicación del peine de borde posterior sobre la sección de lengüeta se aplique un material adhesivo, en especial una resina adhesiva, sobre la sección de lengüeta y/o se aplique un material adhesivo de este tipo en la sección de ranura. De esta manera, se asegura una unión mediante material adhesivo, mediante lo cual es posible evitar otros medios de fijación tales como tornillos o pernos. De esta manera, se logra una distribución uniforme de las fuerzas en la región de unión entre el borde extremo de la pala de rotor y el peine de borde posterior. Además, es posible evitar influencias sobre la superficie del peine de borde posterior por pernos u otros medios de fijación. Es preferible que el material adhesivo elegido rellene una eventual junta, remanente, que en lo posible debe permanecer lo más pequeña posible, entre el peine de borde posterior y la pala de rotor en la región del escalón, y que con ello se logre una transición lo más suave posible entre la superficie del lado de succión o bien del lado de presión hacia la correspondiente región de superficie del peine de borde posterior. Pero también se tiene en cuenta un aseguramiento adicional mediante medios de fijación tales como remaches, tornillos o pernos.

Es preferible que el material adhesivo, en especial la resina adhesiva, esté adaptado al material de la pala de rotor y/o al del peine de borde posterior. En especial, es posible fabricar la pala de rotor de un material sintético reforzado con fibras de vidrio, que contiene una resina sintética y es preferible que se utilice exactamente la misma resina sintética o una resina sintética adecuada a aquella en calidad de resina adhesiva.

Una segunda solución, alternativa del objetivo consiste en que el borde posterior de forma dentada sea recortado directamente a partir de capas de laminado posteriores de la pala de rotor mediante un método de corte adecuado. A tal efecto se llevan hacia fuera las capas de laminado posteriores de la pala de rotor en la dirección del borde posterior y con ello casi se desflecan casi por completo en la dirección del borde posterior. En calidad de método de corte se recurre preferentemente a un método de corte controlado por computadora y robot, tal como el recortado por chorros de agua o el recortado por láser.

El método descrito de conformidad con una de las formas de realización anteriores puede ser considerado como comparativamente complicado. Sin embargo, se comprobó que es posible lograr buenos resultados cuando es posible crear una buena transición desde el extremo de pala, es decir desde el borde extremo de la pala de rotor, hacia el peine de borde posterior y con ello hacia el borde posterior. En especial se ha reconocido que las ventajas de un peine de borde posterior de ese tipo, es decir de un borde posterior configurado en forma dentada pueden aprovecharse por completo recién a partir de una aplicación ventajosa. En especial se evita que una aplicación desfavorable, en especial una transición desfavorable desde la pala de rotor, es decir desde el cuerpo principal de la pala de rotor, hacia el peine de borde posterior, anule nuevamente, de manera completa o parcial las ventajas del peine de borde posterior.

De conformidad con la invención se propone además un método de conformidad con la reivindicación 6. El método está especialmente orientado al reequipamiento o adaptación de una pala de rotor existente, que tenga un borde posterior aplicado, a saber, un borde posterior rectilíneo, es decir carente de dientes, que está configurado como perfil. En este caso, se parte de un borde posterior aplicado que presenta una sección de fijación mediante con la que el borde posterior rectilíneo ha sido fijado en la región de un borde posterior en la pala de rotor. Además, este borde posterior presenta una sección extrema que está alejada con respecto a su sección de fijación y que además se extiende en forma plana hacia el perfil. Por lo tanto, esta sección extrema apunta hacia atrás, referido a un movimiento previsto de la pala de rotor, es decir en la dirección en la que durante la operación el aire fluye pasando por la pala de rotor.

Además de ello se parte de un borde posterior que está dispuesto entre la sección de fijación y la sección extrema, con un espacio hueco entre el lado de succión y el lado de presión del borde posterior.

Para una pala de rotor con un borde posterior de este tipo se propone ahora una adaptación posterior con un peine de borde posterior que está configurado como parte plana. Por lo tanto, este borde posterior presenta esencialmente un espesor o grosor homogéneo y de conformidad con otra modalidad ventajosa puede ahusarse hacia el borde posterior. Es eventualmente posible que los dientes del peine de borde posterior se desarrollen adicionalmente en forma aplanada hacia sus puntas, para lo cual en el grosor extremo se aplica un bisel con un ángulo alfa sobre el lado de presión. Varios dientes reciben la denominación de "sección dentada", y los varios dientes están unidos entre sí por medio de una sección de base del peine de borde posterior. En todo caso para la sección de base se propone de manera preferible que la misma se mantenga esencialmente constantemente plana.

A tal efecto, el método propone recortar el borde posterior aplicado en la región de su sección intermedia, es decir de manera que el espacio hueco sea abierto. Seguidamente es posible insertar el peine de borde posterior con su sección de base en el espacio hueco así abierto entre lado superior y lado inferior. De esta manera es posible completar el peine de borde posterior. Eventualmente es posible elevar o bien asegurar la unión entre el borde posterior y el peine de borde posterior insertado mediante material adhesivo. Es preferible que el borde posterior esté fabricado de PVC y que un material adhesivo a ser utilizado sea adecuado para este PVC. Es preferible que el mismo sea también adecuado al peine de borde posterior, que preferiblemente puede estar fabricado de un material sintético reforzado con fibra de vidrio.

De conformidad con una configuración se propone que el recortado longitudinal del borde posterior aplicado tenga lugar de manera tal que la sección extrema y/o una tira extrema sean recortadas en un ancho predeterminado en la región de la sección extrema. De esta manera tiene lugar, referido a una sección transversal del perfil, un recortado longitudinal de la punta del perfil de manera tal que el espacio hueco se abra en la totalidad de la línea o bien longitud prevista. En caso de conocerse las dimensiones, es decir, en caso de conocerse la geometría del borde posterior aplicado, lo que por lo general es el caso, mediante el recortado de una tira extrema de un ancho predeterminado se logra también una abertura uniforme, a saber una abertura con una hendidura aproximadamente uniforme hacia el espacio hueco de la sección intermedia. Además, se logra también una profundidad conocida, aproximadamente igual en la dirección longitudinal, del espacio hueco desde la hendidura de la abertura hacia el final del espacio hueco. De esta manera es posible introducir el peine de borde posterior de manera sencilla en el espacio hueco así abierto y con ello se lo aplica igualmente de manera uniforme en el espacio hueco y con ello a la pala de rotor.

Gracias a la previsión de material adhesivo, que preferiblemente se introduce en el espacio hueco antes de que el peine de borde posterior sea introducido en el espacio hueco, es posible lograr una unión firme y adicionalmente un asiento firme. A efectos de lograr una transición desde el borde posterior aplicado hacia el peine de borde posterior insertado, a saber hacia la sección dentada sobresaliente hacia atrás del peine de borde posterior, se bisela el borde posterior en su región recortada. De esta manera, resultan dos regiones o paredes biseladas del borde posterior aplicado que alojan entre ellas el peine de borde posterior como en una pinza.

La provisión de una región achaflanada o biselada de este tipo se logra en forma directa mediante durante recortado o bien por intermedio de un recortado, o se logra mediante una etapa de trabajo por separado.

Es preferible que el espacio hueco abierto por el recortado pueda ser ensanchado hacia su abertura para la inserción del peine de borde posterior, en especial que se pueda esmerilar desde dentro en forma de V. De esta manera por una parte se facilita la inserción del peine de borde posterior y por otra parte es posible adaptar la abertura originada al espesor del peine de borde posterior, en especial en la región de su sección de base. De esta manera, es posible evitar un ensanchado excesivo del borde posterior aplicado y con ello es posible evitar en esta región una superficie curvada del borde posterior aplicado. Gracias a este esmerilado del espacio hueco hacia su abertura, en especial mediante un esmerilado en forma de V, es así posible influir de manera positiva sobre la aptitud adhesiva del material adhesivo del borde posterior así modificado.

De conformidad con la invención se propone además una pala de rotor de conformidad con la reivindicación 10. Una pala de rotor de este tipo de una planta de energía eólica presenta un peine de borde posterior así como también un lado de presión, un lado de succión y un borde extremo. El borde extremo está esencialmente alejado con respecto a la dirección de movimiento función de destino, de la pala de rotor. La pala de rotor presenta en la región del borde extremo una sección de lengüeta, y el peine de borde posterior está aplicado sobre la sección de lengüeta. Es preferible que el peine de borde posterior esté encolado a la sección de lengüeta, en especial mediante una resina adhesiva. A título adicional o como alternativa, entre una superficie de la pala de rotor y uno de los lados de la sección de lengüeta se ha configurado en cada caso un escalón y el peine de borde posterior está aplicado sobre la lengüeta de manera tal que en el escalón forma una unión continua y solidaria con la superficie. Eventualmente pueden rellenarse y/o espatularse pequeñas juntas o grietas angostas subsistentes con un material correspondiente. A tal efecto se utiliza preferentemente el material adhesivo, en especial resina adhesiva. Es preferible que el peine de borde posterior esté fabricado de un material reforzado con fibras, en especial de material sintético reforzado con fibras de vidrio y en especial del mismo material que la pala de rotor, en todo caso como una mayor parte de la pala de rotor y/o como la pala de rotor en la región de su borde extremo. De esta manera, por una parte es posible obtener una unión duradera entre pala de rotor y peine de borde posterior, que también promete una durabilidad en un amplio intervalo de temperaturas, por cuanto gracias a la utilización de materiales iguales cabe prever los mismos coeficiente de dilatación térmica. También por estas razones es ventajoso utilizar una resina adhesiva que tenga propiedades similares que la del material de la pala de rotor y/o del peine de borde posterior, que pueda unirse bien con la pala de rotor y/o del peine de borde posterior, y que preferiblemente ya esté contenido en el material de la pala de rotor y/o en el material del peine de borde posterior.

Es preferible que la pala de rotor presente un peine de borde posterior que haya sido aplicado mediante un método de conformidad con una de las formas de realización anteriormente descritas.

Además, de conformidad con la invención se reivindica un peine de borde posterior de conformidad con la reivindicación 14. El peine de borde posterior está preparado en especial para ser utilizado con una pala de rotor de conformidad con una de las formas de realización y además o como alternativa está preparado para ser aplicado a una pala de rotor mediante un método como se ha descrito anteriormente de conformidad con por lo menos una de las formas de realización. En especial, el peine de borde está preparado de manera tal que presenta las configuraciones descritas con respecto a las correspondientes formas de realización, sea la pala de rotor sea el proceso para la aplicación.

Es preferible que el peine de borde posterior presente dientes con una longitud que es de aproximadamente tres a cinco veces, en especial de cuatro veces la separación entre dos dientes adyacentes. Por lo tanto, un diente del peine de borde posterior presente una longitud de tres a cinco veces, o bien de cuatro veces su distancia con respecto a un diente adyacente. Al respecto, la distancia en cada caso se establece de manera correspondiente a las puntas de los dientes.

Además, se propone una planta de energía eólica que presenta una pala de rotor de conformidad con por lo menos una de las formas de realización descritas y/o que presenta un peine de borde posterior de conformidad con por lo menos una de las formas de realización descritas.

Es preferible que el peine de borde posterior esté fabricado de material sintético reforzado con fibra de vidrio y que presente las siguientes propiedades: - Módulo E = 8000-12000 N/mm2 - Proporción volumétrica de las fibras f = 0.40 - 0.45 - Material de esteras introducido: reforzado con fibras cortas +/- 45° esteras - Matriz: preferentemente resina EP epoxi - Apto para temperaturas de hasta -40 °C Seguidamente se explica la invención con mayor detenimiento con ayuda de formas de realización dadas a título de ejemplo y haciéndose referencia a las figuras adjuntas.

La Figura 1 muestra un borde posterior insertable o aplicado.

La Figura 2 muestra un borde posterior insertable o aplicable con un contorno en forma dentada adicionalmente insertado, a saber un peine de borde posterior aplicado o insertado.

La Figura 3 muestra en una vista lateral un recorte de una pala de rotor con peine de borde posterior La Figura 4 muestra en una vista en corte un recorte de una pala de rotor con peine de borde posterior.

La Figura 5 muestra esquemáticamente un producto semiacabado para fabricar un peine de borde posterior.

La figura 6 muestra esquemáticamente una punta de un peine de borde posterior.

La Figura 7 muestra esquemáticamente un diente de borde posterior en una vista en alzado lateral.

La Figura 8 muestra una planta de energía eólica, esquemáticamente en una vista en perspectiva.

La Figura 1 muestra un borde posterior insertable. En caso de necesidad, desde el desarrollo que concurre a la punta del borde posterior es posible recortar un contorno dentado mediante un método de corte adecuado. A tal efecto se propone rellenar inicialmente un espacio hueco afectado en el borde posterior, en especial mediante espumado y después del endurecimiento de este relleno recortar el contorno deseado. Como método de corte se recurre preferentemente a un método de corte controlado por computadora y robot, como por ejemplo corte por chorro de agua o corte mediante rayo láser.

La Figura 1 muestra un borde posterior insertable o aplicable 2, que presenta una sección de fijación 4 y una sección extrema 6. Entre la sección de fijación 4 y la sección extrema 2 se halla disponible una sección intermedia 8 con un espacio hueco 10. Un borde posterior 2 de este tipo puede está dispuesto en un borde extremo de una pala de rotor. A efecto de completar ahora en una pala de rotor de este tipo un peine de borde posterior, se propone cortar la sección extrema 6 en un lugar del corte 2 señalado. Una línea de corte 14 prevista ha sido indicada mediante la línea de trazos 14. Al respecto, debe mantenerse constante una separación de corte 16 entre la línea de corte 14 y un borde extremo 18 del borde posterior Con ello, en la Figura 2 se muestra un borde posterior insertable con un contorno en forma de dentado adicionalmente insertado. El borde posterior insertable presenta en la región concurrente en punta una ranura, en la que puede insertarse la otra parte de un contorno en forma dentada. Una construcción de este tipo para un borde posterior tiene la ventaja de que un borde posterior por de pronto rectilíneo, como se muestra por ejemplo en la Figura 1, puede ser adaptado posteriormente de manera fácil con diversos contornos de forma dentada e insertables. A tal efecto solamente es necesario cortar la parte posterior del borde posterior de conformidad con la Figura 1 mediante un método de corte adecuado a lo largo de la dirección del larguero principal de manera tal que se forma la ranura mostrada en la Figura 2, en la que entonces es posible insertar la otra parte de un contorno de forma dentada.

Por lo tanto, la Figura 2 muestra para el borde posterior 2 el estado recortado, como se muestra en la Figura 1 a lo largo de la línea de corte 14 allí mostrada de la sección extrema 6. De esa manera se abre el espacio hueco 10 y se permite la inserción de un peine de borde posterior. En el espacio hueco 10, del que en la Figura 2 sólo ha quedado una parte, en donde por razones de sencillez de la explicación se ha conservado el número de referencia 10 para este espacio hueco, se aloja con ello una sección de base 20 del peine de borde posterior 1. Además, en el espacio hueco 10 todavía se ha representado un material adhesivo 22, que con ello fija el peine de borde posterior en el espacio hueco abierto 10 .

El borde posterior 10 presenta además un lado de succión 24 y un lado de presión 26. El peine de borde posterior 1 presenta además hacia atrás, es decir de conformidad con la Figura 2 hacia la derecha, diversos dientes 28, de los cuales en la Figura 2 se han representado dos. Para una transición favorable desde el punto de vista de la téenica del flujo desde el lado de succión 24 o bien lado de presión 26 del borde posterior 2 hacia el peine de borde posterior insertado 1, se ha previsto además tanto en el lado de succión 24 como también en el lado de presión 26, en cada caso un biselado o bien achaflanado 30. En el espacio hueco 10 se ha previsto entre otros también en la proximidad de estos chaflanes una pasta de espátula 32 a efectos de lograr una adherencia favorable para el peine de borde posterior insertado 1 o bien eventualmente también la oclusión de juntas.

Es preferible que el peine de borde posterior 1 esté fabricado de una placa compuesta de fibras de un espesor d constante o variable, en especial recortada. La profundidad, es decir la distancia desde respectivamente una punta 34 de los dientes hasta el espacio hueco 10, en especial hasta en el encolamiento 22, es también aproximadamente constante. Sin embargo, esta profundidad puede variar gradualmente a lo largo de la longitud del rotor, de manera tal que puede originarse una profundidad distinta. Sin embargo, la profundidad de dos dientes adyacentes es aproximadamente constante.

Sin embargo, los dientes 28 también pueden concurrir en forma plana, lo que se indica mediante el ángulo alfa. La relación entre la altura del diente H y el ancho lambda del diente es preferiblemente igual a aproximadamente cuatro. Por lo tanto, cada uno de los dientes tiene una longitud de aproximadamente cuatro veces su ancho. En la Figura 2 pueden observarse dos alturas H para diversas posiciones de radio en la correspondiente pala de rotor, a saber los radios ri y r2.

Para el dimensionado del espesor del producto semiacabado, del que se recortan los dientes de borde posterior, se utiliza el siguiente método. Para un perfil de corte representativo de la región radial de la pala de rotor, en el que se aplican los dientes de borde posterior, se lleva a cabo una simulación bidimensional del flujo para el estado operativo del dimensionado de la pala. Para este estado operativo y lugar se prefijan los parámetros aerodinámicos del ángulo de posicionamiento efectivo, número de Mach del flujo incidente y número de Rcynolds, y mediante la simulación se determina el desarrollo de las presiones alrededor del perfil. A partir de la diferencia de presiones Dr entre el lado de succión y lado de presión al 95% de la profundidad del perfil se determina una carga de tramo q(Ho) que se corresponde al valor inicial lado izquierdo de una carga de tramo que decrece linealmente hasta cero en el peine de borde posterior del ancho b: q(ho) b = Ap Esta carga de tramo se aplica como carga a una viga en voladizo empotrada en su lado izquierdo, de sección transversal rectangular y longitud H, a efectos de calcular mediante la teoría lineal la función f para la flecha o deflexión: Este modelo de viga en voladizo corresponde a los dientes individuales. La sección transversal rectangular tiene un momento de inercia de una superficie expresado como sigue; con un espesor d y el ancho b. E describe el módulo de elasticidad del material elegido. Si se yuxtaponen estas fórmulas y se resuelven para determinar el espesor deseado d del producto semiacabado, es decir el espesor del material, resulta: 3/2 Ap H4 d = 5 E f El objetivo del dimensionado es el de obtener un dimensionado lo más rígido posible para el peine de borde posterior. Para la flecha máxima f del extremo libre del diente del caso, en una modalidad preferida se requiere 0.1 mm para el diente más largo del peine de borde posterior. Sin embargo, para un dimensionado menos rígido la flecha f no debería exceder lmm.

Si en una modalidad preferida se adopta Ap=llN/m2, una longitud de diente H = 0.3 m, E = 10,000 N/mm2, y f = 0.1 mm, resulta un espesor d de aproximadamente 3 mm. En su conjunto, el espesor del producto semiacabado no debería superar los 5 mm.

Por el hecho de que los dientes tienen una forma triangular, la carga del aire disminuye hacia la punta y llega a un valor cero. Por ello el espesor del producto semiacabado puede decrecer de manera correspondiente a un valor cero. Por razones de manipulabilidad el espesor d en el extremo del diente no debería ser inferior a 1 mm. En el caso de una realización con un material compuesto de fibras, partiendo desde la posición céntrica más larga y se conforman simétricamente hacia fuera, es decir se aproximan desde el lugar de empotramiento con anchos de posición decrecientes a la sección transversal triangular. Los perfiles de extrusión obtienen esta sección transversal gracias a la matriz utilizada.

Las magnitudes utilizadas también pueden observarse en la Figura 7, la que de esta manera explica el cálculo de tanteos. Como ancho b se eligió 1 m; a su vez, este valor disminuye un tanto durante el cálculo, por lo que en este aspecto fundamentalmente se lo puede elegir con un valor arbitrario.

En la Figura 3 puede observarse una pala de rotor 36 en una vista en perspectiva, en la que se ha indicado una dirección de rotación 38 correspondiente a la operación de la instalación. La pala de rotor 36 presenta de manera correspondiente un bordo anterior 40 y un borde posterior o bien borde extremo 18. En el borde extremo 18 o bien en la región del borde extremo 18 se ha representado esquemáticamente que un peine de borde posterior 1, que sin embargo en cuanto a detalles puede ser distinto del peine de borde posterior 1 de la Figura 2, ha sido subdividido por ejemplo en seis segmentos con los anchos Bi, B2 a Bn. En función de la posición concreta del radio en la pala de rotor, para lo cual en este caso se han indicado a título de ejemplo ri y r2, resulta la altura H, a saber, como función del radio r: H = f(r) .

También resulta un ancho l , que depende del radio r : l = f(r) .

Por lo tanto, el peine de borde posterior 1 puede emplearse de a segmentos para cada ancho B, y estos segmentos pueden diferenciarse en sus anchos y/o en la altura H de los dientes individuales. En los ejemplos mostrados, el rayo r2 se corresponde al radio máximo R de la pala de rotor.

En la Figura 4 se muestra otro tipo de fijación para un peine de borde posterior 1, y también otro peine de borde posterior 1 distinto del representado en la Figura 2, en donde se han mantenido los mismos números de referencia para simplificar la comparación. También se conservan parcialmente otros números de referencia y la persona experta también comprenderá de inmediato que no se trata de elementos idénticos sino de elementos funcionalmente similares.

Al respecto, la Figura 4 muestra que en la región de un borde extremo 440 de la pala de rotor se ha eliminado por fresado material en dos franjas, de manera tal que resulta una sección de lengüeta o sección de alma 42 o bien que subsiste una sección de lengüeta 42 de este tipo. Sin embargo, en lo fundamental es también posible elaborar la sección de lengüeta 42 de otra manera.

La sección de lengüeta 42 presenta una longitud 44, que también puede ser llevar la denominación de resalto. La sección de lengüeta 42 presenta un espesor D que para mayor claridad también lleva el número de referencia 46, y que desde el borde extremo 440 se va reduciendo un tanto hacia un borde de lengüeta 48, a saber en el ejemplo mostrado en un poco menos de la mitad, La Figura 4 también permite observar que mediante la previsión de esta sección de lengüeta 42 se ha configurado un escalón 50 tanto hacia el lado de succión 24 como también hacia el lado de presión 26. La longitud 44 de la sección de lengüeta 42 es en este caso la separación o distancia entre el escalón 50 y el borde de lengüeta 48. De conformidad con un ejemplo, la longitud 44 de la sección del lengüeta 42 es de aproximadamente 50 mm con un espesor promedio D de 2 mm. El peine de borde posterior aplicado 1 presenta una sección de ranura 52 y una sección extrema 54. Desde la sección de ranura 52 hacia la sección extrema 54, el peine de borde posterior 1 se extiende en forma plana.

La sección de ranura 52 presenta una ranura 56 con la que se la aplica sobre la sección de lengüeta 42. En este caso, la ranura 56 está adaptada esencialmente a la sección de lengüeta 42, en especial ha sido configurada de manera recíproca o complementaria con respecto a ésta. En este caso la ranura ha sido configurada un tanto más grande que la sección de lengüeta 42 insertada en ella, por lo que hay lugar para un material adhesivo 58. El material adhesivo 58 rellena además en cada caso una junta 60 entre el peine de borde posterior 1 y el escalón 50, a saber una junta en terminación en el lado de succión 24 o bien en terminación en el lado de succión 26. Con ello el material adhesivo 58 puede encolar allí y de esta manera fijar el peine de borde posterior 1 que ha sido aplicado sobre la sección de lengüeta 42. Además, puede cerrar ambas juntas 60 y puede lograrse una transición suave entre el lado de succión 24 o bien de lado de presión 26 hacia el peine de borde posterior.

La Figura 5 muestra en una vista esquemática un producto semiacabado 62 para fabricar un peine de borde posterior. Un producto semiacabado de este tipo puede presentar por ejemplo una profundidad de producto semiacabado TH de 0.3 m y una longitud de producto semiacabado LH de 1 m. En este aspecto, la Figura 5 se da solamente a título ilustrativo y explica el producto semiacabado 62 para fabricar un peine de borde posterior 1 solamente para un peine de borde posterior o bien para una sección de peine de borde posterior con dos dientes 28. Usualmente se fabrica un peine de borde posterior 1 con una cantidad manifiestamente superior de dientes 28 a partir de un producto semiacabado 62, por ejemplo 20 dientes 28. La explicación dada en la Figura 5 también puede aplicarse para peines de borde posterior de este tipo con una cantidad muy elevada de dientes de borde posterior 28.

El producto semiacabado 62 puede ser fabricado por ejemplo de un material reforzado con fibras de vidrio. Un peine de borde posterior 1 con una sección de base 20 y dientes 28 se recorta de este producto semiacabado 62, como por ejemplo mediante un método de corte de agua o similar. En este caso, el producto semiacabado 62 presenta en la región de la sección de base 20 a ser fabricada un grosor de placa dB y presenta en un lado alejado con respecto a la misma, en la región de la punta del diente a ser fabricado 28, como segundo espesor ds un espesor de punta ds. En este caso, el espesor del producto semiacabado puede reducirse desde el espesor de base dB hasta el espesor de punta ds. De conformidad con una modalidad preferida, el espesor se reduce de 3 mm en el espesor de base dB hasta 1 mm en el espesor de punta ds.

En la dirección longitudinal, es decir lo largo de la longitud LH del producto semiacabado, es preferible que el espesor se mantenga constante.

En la región de sus dientes 28 el peine de borde posterior a ser fabricado, en especial a ser recortado, a partir del producto semiacabado 62, ha sido representado mediante línea de trazos. Al respecto, ambos dientes 28 pueden presentar alturas H distintas, lo que también se ha señalado en la Figura 5. Con referencia a una línea fundamental de dientes 64, que representa una línea meramente auxiliar, y que en la Figura 5 ha sido representada en forma de línea de puntos, uno de los dientes presenta una altura H(rl) y el otro diente presenta una altura H(r2). Al respecto, el radio rl o bien r2 se refiere a un radio del rotor aerodinámico de la planta de energía eólica para la posición, dada por la función de la instalación, del peine de borde posterior a ser fabricado. También el ancho l(?) o bien X{r2) depende preferentemente del radio rl o bien r2 del rotor. Es preferible que la relación entre la altura H y el ancho l del correspondiente diente 28 sea un valor aproximado a 4.

En la Figura 5 puede observarse también una perforación 66 en la línea fundamental que se propone para impedir la formación de una fisura en la sección de base 20 en esta región, específicamente debida a la recorte a ser previsto para los dientes 28. Es preferible que una perforación 66 de este tipo en la línea fundamental se prevea sobre la línea fundamental 64 de los dientes para cada uno de los dientes 28.

Además, para los dientes 28 se ha señalado un redondeo de dientes 68. Debido a la utilización del producto semiacabado 62 con un espesor decreciente disminuye de esta manera también un espesor correspondiente de cada diente 28 desde la línea fundamental 64 de los dientes hacia el redondeo de dientes La Figura 6 muestra esquemáticamente en una ampliación la punta de un diente 28 de la región de un redondeo de diente 68. También se ha indicado mediante una línea de rayas una punta de dientes 70 anterior, que mediante la realización de algunos chaflanes o biseles 72 ha sido desgastada y también redondeada, de manera de originar el redondeo de dientes 68 mostrado. También es posible y ventajoso que los chaflanes 72 sean llevados a cabo sobre la totalidad de los dientes 28 hasta la correspondiente sección de base 20; sin embargo, esto representa una elevada complicación o costo, y la provisión de un chaflán o bisel solamente en la región de la punta de diente 70 representa una solución que crea buenas propiedades, especialmente buenas propiedades aerodinámicas, con una complicación o costo aceptables.

La Figura 8 muestra una planta de energía eólica 100 con una torre 102 y una góndola 104. En la góndola 104 se halla dispuesto un rotor 106 con tres palas de rotor 108 y un spinner 110. En operación, el rotor 106 es puesto en un movimiento de rotación por el viento y con ello acciona un generador situado en la góndola 104. Al respecto, la representación muestra de manera completamente esquemática una planta de energía eólica, que también es el fundamento de la presente invención, en donde sin embargo, debido a la representación esquemática no se ha representado un peine de borde posterior en la planta de energía eólica por motivos de simplicidad.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Método para aplicar un peine de borde posterior en una pala de rotor de una planta de energía eólica, en donde la pala de rotor presenta un lado de presión y un lado de succión y un borde extremo esencialmente rectilíneo, caracterizado porque abarca las etapas siguientes: en el borde extremo, proveer una sección de lengüeta sobresaliente hacia atrás, de manera tal que en la región de la sección de lengüeta se halle configurado un escalón tanto hacia el lado de presión como hacia el lado de succión; - aplicar el peine de borde posterior, o una parte de él, sobre la sección de lengüeta, de manera tal que el peine de borde posterior en cada caso remata de manera solidaria en la región de los escalones tanto con el lado succión o bien con el lado de presión.

2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la provisión de la sección de lengüeta sobresaliente hacia atrás tiene lugar mediante el desgaste o retiro de una correspondiente tira de material desde el lado de succión y desde el lado de presión en la región del borde extremo lineal, en especial mediante abrasión por medio de una aparato tupí de brazo superior, o porque un molde para la fabricación de la pala de rotor prevé un correspondiente escalón complementario adaptado al escalón, en especial mediante la provisión de un cuerpo empotrable provisto con esta forma de escalón complementaria.

3. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el peine de borde posterior está configurado como perfil con: - una sección de ranura con la que se aplica el peine de borde posterior sobre la sección de lengüeta de la pala de rotor; y - una sección extrema alejada con respecto a la sección de ranura, hacia la cual se extiende el peine de borde posterior de manera plana y en forma de dientes.

4. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el peine de borde posterior está subdividido en varias regiones a lo largo del borde extremo de la pala de rotor y porque las regiones se aplican consecutivamente en la pala de rotor.

5. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes de la aplicación del peine de borde posterior sobre la sección de lengüeta se introduce un material adhesivo, en especial una resina adhesiva, sobre la sección de lengüeta y/o en la sección de ranura.

6. Método para aplicar un peine de borde posterior en una pala de rotor que presenta un borde posterior aplicado, en donde - el borde posterior aplicado está configurado como perfil, con: - una sección de fijación mediante la que el borde posterior está aplicado en la región de un borde extremo en la pala de rotor; - una sección extrema alejada con respecto a la sección de fijación, hacia la cual el perfil se extiende en forma plana; y una sección intermedia, configurada entre la sección de fijación y la sección extrema, con un espacio hueco entre un lado de succión y un lado de presión del borde posterior; - y el peine de borde posterior está configurado como parte plana, con: una sección de diente que presenta varios dientes; y - una sección de base, por intermedio de la cual los dientes están unidos entre sí; caracterizado porque abarca las etapas siguientes: recortado longitudinal del borde posterior aplicado en la región de su sección intermedia, de manera tal que se abre el espacio hueco; e inserción de la sección de base del peine de borde posterior en el espacio hueco así abierto entre el lado succión y el lado de presión.

7. Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el recortado longitudinal del borde posterior aplicado tiene lugar de manera tal que la sección extrema y/o una franja extrema es recortada con un ancho predeterminado en la región de la sección extrema.

8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque en la región en la que se inserta el peine de borde posterior el borde posterior aplicado es biselado o bien se recorta de manera tal que es biselado en esa región.

9. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque antes de la inserción de la sección de base se rellena el espacio hueco con material adhesivo y/o porque el espacio hueco se esmerila ampliándolo hacía su abertura para insertar el peine de borde posterior, en especial se lo esmerila con una forma de V desde dentro.

10. Pala de rotor de una planta de energía eólica con un peine de borde posterior, caracterizada porque: - la pala de rotor presenta un lado de presión y un lado de succión; - la pala de rotor presenta un borde extremo que está esencialmente opuesto a la dirección del movimiento función de destino de la pala de rotor; - la pala de rotor presenta una sección de lengüeta en la región de borde extremo; y - el peine de borde posterior está aplicado sobre la sección de lengüeta.

11. Pala de rotor de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el peine de borde posterior está encolado con la sección de lengüeta, en especial mediante una resina adhesiva y/o porque en cada caso entre una superficie de la pala de rotor y uno de los lados de la sección de lengüeta se ha configurado un escalón y el peine de borde posterior está asentado sobre la lengüeta de manera tal que se empalma de manera solidaria en el escalón con la superficie.

12. Pala de rotor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque el peine de borde posterior ha sido fabricado de un material reforzado con fibras, en especial de un material sintético reforzado con fibras de vidrio y en especial porque ha sido fabricado con el mismo material con el que también se ha fabricado esencialmente la pala de rotor.

13. Pala de rotor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque presenta un peine de borde posterior aplicado mediante un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

14. Peine de borde posterior, caracterizado porque es preparado para ser utilizado con una pala de rotor de conformidad con una de las reivindicaciones 10 a 12 y/o preparado para ser aplicado en una pala de rotor de conformidad con un método de conformidad con las reivindicaciones 5 a 9.

15. Peine de borde posterior de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la longitud de un diente es de aproximadamente tres a cinco veces, en especial de cuatro veces, la distancia o separación entre dos dientes adyacentes.

16. Planta de energía eólica caracterizada porque tiene por lo menos una pala de rotor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, y/o por lo menos una pala de rotor con un peine de borde posterior de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 ó 15.