WO2009101226A1 - Pala modular extrudida - Google Patents

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WO2009101226A1
WO2009101226A1 PCT/ES2009/000076 ES2009000076W WO2009101226A1 WO 2009101226 A1 WO2009101226 A1 WO 2009101226A1 ES 2009000076 W ES2009000076 W ES 2009000076W WO 2009101226 A1 WO2009101226 A1 WO 2009101226A1
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extruded
modules
module
blade according
different
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Application number
PCT/ES2009/000076
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Inventor
Isidro Bocanegra Marquina
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Isidro Bocanegra Marquina
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Application filed by Isidro Bocanegra Marquina filed Critical Isidro Bocanegra Marquina
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the object of the invention is blades manufactured by extrusion thanks to which a series of improvements are achieved in relation to the blades known to date. These improvements refer to a simplification of the manufacturing process and assembly of the blades or blades with the consequent reduction of manufacturing costs. In addition, it is observed that as they are modular blades, different profiles are obtained with different strings, thus obtaining a stepped blade with different torsion angles.
  • More and more wind turbines are designed to obtain higher powers and higher yields.
  • One of the main components involved in power generation are the blades or vanes that move the rotor.
  • the blades made of composite materials are manufactured by applying different layers of these materials on a rib with the different designed profiles.
  • molds are used with the negative of the blade that is intended to be achieved. As you can see this manufacturing process is quite complex and expensive.
  • the blades made of metallic materials are manufactured by means of a rib with the different designed profiles. On this rib is formed a metal sheet thus obtaining the final profile.
  • the shovels made of wood are made with machines that carve the wood in order to achieve the desired profile.
  • the blades made of plastic are manufactured using a mold that has the shape of the negative blade to obtain.
  • the injected plastic flows through this mold and the blade with the desired profile is obtained. Because wind turbines are usually placed in remote places, and that are generally quite far from the place where they are manufactured and even often installed in places of difficult access, it causes high costs and problems caused by transport. In addition, it is observed that at higher lengths of the blades, higher transport costs are generated.
  • - ES2178903 (Torres Mart ⁇ nez, Manuel) shows a shovel subdivided into different longitudinal sections that can be coupled together; Each of these sections has a soul formed by a carbon fiber tube with steel bushings inserted at the ends of these to make the coupling. In addition, a series of transverse ribs that determine the profile of the blade is incorporated into said soul.
  • US2754915 (Echeverr ⁇ a) shows a shovel that has an extruded core or core and subsequently incorporates a sheet forming the blade, it is observed that the extruded soul is presented along the entire length of the blade. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the present invention is characterized by the fact that it consists of one or more extruded modules 1, 2, ..., n that fit together forming the blade.
  • the different extruded modules have a different length of rope thus achieving a stepped blade with different lengths of rope.
  • Each of the extruded modules keeps the length of the profile string constant, that is, it has a constant profile.
  • each of the extruded modules can have different lengths.
  • two possible configurations can be presented:
  • each of the extruded modules has a length that is determined by the effective length of each of the extruded modules plus the length that is inserted into the adjacent module and of longer rope length, or;
  • each of the extruded modules has a length that is determined by the effective length of each of the extruded modules plus the sum of the lengths of each of the extruded modules that precedes it and of greater length of rope.
  • one or the other configuration will be chosen, so it is observed that the second configuration is more rigid than the first.
  • - a first configuration in which the cuts of the extruded modules are made by an angle ⁇ between 0 and 90 °, where ⁇ is the angle between the normal to the longitudinal axis of the blade and the cut of the blade. It should be noted that the different angles ⁇ l5 ⁇ 2 , ..., ⁇ n of the different profiles may or may not be the same.
  • - a second configuration in which the cuts of the different modules Extradidas are made with a curvature or any geometric shape.
  • the profile shape of the extruded modules can have any geometric shape, looking for a shape that improves aerodynamics. It is also noted that two possible profile configurations can be presented:
  • the joining of the different extruded modules is carried out by means of any joint element known as, for example, screws, rivets or even by welding.
  • any joint element known as, for example, screws, rivets or even by welding.
  • the connection is made using rivets or screws, a series of holes will be made in the different extruded modules, so that when mounting the different extruded modules, the holes of these coincide in order to allow the insertion of the screws , of the rivets or fasteners that are relevant.
  • the extruded module is very large and not it can be extruded or the extrusion of said module is very expensive, the module extracted by sectors or sections can be made, joining them later by any fixing element known as for example: rivets, screws, welding, and so on.
  • the design can be optimized in order to incorporate a core or reinforcement to the modules that require greater mechanical stress. Thus obtaining greater structural rigidity.
  • transition piece between adjacent modules and having the desired inclination can be incorporated, or a piece that has a certain curvature.
  • the purpose of these transition pieces is to improve the air flow between the different extruded modules thus reducing turbulence and improving the aerodynamics of the blades.
  • the union of these transition pieces with the extruded modules is carried out by means of any fixing or anchoring element known as thymes, rivets, welding, etc.
  • this coupling or joining piece can incorporate an optimum variation of angle ⁇ 5, thus obtaining a change in pitch of the torsion angle.
  • This coupling or joining piece is very appropriate when the desired variation of the angle ⁇ between two adjacent extruded modules is limited by the thicknesses and the relative position of both extruded modules.
  • this coupling or joining piece joins the extruded modules by means of any fixing element known as rivets, screws, welding, etc. The same can be extrapolated to the different extruded modules.
  • these coupling or joining pieces can be made by casting, forging, machining, etc.
  • the extruded modules can be made in any material that can be extruded, for example: aluminum, magnesium, etc. as well as any plastic, resin or composite material that can be extruded.
  • blades or blades can be used in wind turbines or windmills or even in aviation such as: airplane wings or helicopter propellers.
  • Figure L- Shows a perspective view of the set of extruded modules (1), (2), (3) and (4) mounted, as well as the fixing elements (6).
  • Figure 2. Shows another perspective view from the opposite side to the previous figure. This figure shows the open profiles and how each of the extruded modules is partially inserted into the adjacent extruded module.
  • Figure 3. Shows a detailed view of a partial perspective section of the extruded modules that are partially inserted. This figure shows the extruded modules (3) and (4) as well as the fixing elements (6) that join both modules (3) and (4).
  • Figure 4.- Shows a perspective view of the assembly of assembled extruded modules. In this figure the same elements are observed as in Figure 2, except that the profiles, open in turn, are completely inserted into each of the adjacent extruded modules.
  • Figure 5. Shows a detailed view of a partial perspective section of the extruded modules that are fully inserted. This figure shows the extruded modules (2), (3) and (4) as well as the fixing elements (6) that join the modules (2), (3) and (4).
  • Figure 6. Shows a top view of the blade. This figure shows the angles ⁇ i, ⁇ 2 , ⁇ 3 and ⁇ 4 that form the cuts of the different extruded modules.
  • Figure 7. Shows an exploded perspective view of the assembly of figure 4. In addition, holes (5) and fasteners are observed
  • Figure 8.- Shows an exploded perspective view of the assembly of Figure 2. In addition, the holes (5) and the fixing elements are observed
  • Figure 9. Shows an elevation view of the different extruded modules (1), (2), (3) and (4) as well as the fixing elements (6).
  • Figure 10. Shows a detailed view of a partial section of the blade in which a joint is observed by means of a rivet (7), in this case with the head embedded.
  • Figure 11. Shows a perspective view of another possible way of joining the different extruded modules, in this case by welding (8).
  • Figure 12. It shows a perspective view of a partial section in which a screw joint (9) is observed, in addition the washer is observed
  • Figure 13. Shows an elevation view of the different extruded modules (1), (2), (3) and (4).
  • This figure shows how the different extruded modules (1), (2), (3) and (4) vary the torsion angle ⁇ .
  • the torsion angle ⁇ x representing the variation of the torsion angle of the extruded module (1) with respect to the extruded module (2) has been represented; in turn, the torsion angle ⁇ 2 representing the variation of the torsion angle of the extruded module (2) with respect to the extruded module (3) has been represented; and in addition the torsion angle ⁇ 3 representing the variation of the torsion angle of the extruded module (3) with respect to the extruded module (4) has been represented.
  • the different extruded modules have different variations of torsion angles.
  • Figure 14.- Shows a perspective view of a possible connection of the extruded modules by means of a coupling or connection piece.
  • this Figure shows the extruded modules (3) and (4) that are joined by the coupling or joining piece (36).
  • Figure 15.- Shows a perspective view once assembled the elements of figure 14.
  • the extruded modules (3) and (4) joined by means of the coupling or joining piece (36) are observed.
  • the fastening elements (6) are observed, and in turn the change in pitch of the torsion angle is observed.
  • Figure 16. Shows an elevation view of a section of an open profile module composed of several sections.
  • the extruded sections (12) and (13) are observed, which joined together by means of the fasteners (6) form an extruded blade module:
  • Figures 17 and 18. They show a perspective view of the exploded view and of the assembly of figure 16 respectively.
  • Figure 19. Shows a perspective view of the different extruded modules (1), (2), (3) and (4) mounted together with the transition pieces (14), (15) and (16).
  • Figure 20 Shows an elevation view of the different extruded modules (17), (18), (19) and (20) all of them closed profile.
  • FIG 21 Shows an elevation view of the different modules and extruded sections (17), (21), (22), (23), (24), (25) and (26) also of closed profile.
  • This figure shows how the different extruded modules can be made in two pieces or more.
  • each extruded module can be formed by at least two sections: an upper one (21) and a lower one (22).
  • Figures 22 and 23. They show an exploded perspective view of the extruded modules (17), (18), (19) and (20) of closed profile with their respective holes (5).
  • These figures show how the different sets of holes (27), (28) and (29) coincide with their homonyms.
  • each extruded module is partially introduced and in figure 23 it is completely introduced.
  • Figure 24 Shows an exploded perspective view of a way of making an extruded module by means of different extruded sections (30), (31), (32) and (33) that once assembled form an extruded module.
  • This figure also shows the soul or the reinforcement (35) and the groove (34) in the sections (30) and (31) in order to introduce the soul or reinforcement (35).
  • the holes (5) that allow the insertion of the fixing elements (6) are observed.
  • Figure 25 Shows an elevation view of the extruded module of Figure 24 once the different sections have been assembled.
  • Figure 26. Shows an exploded perspective view of the extruded module (19) and the extruded module of Figure 25.
  • Figure 27 Shows a perspective view of a partial section of Figure 26 once all the elements are assembled. In this figure the elements of figure 26 are observed and in turn the soul or reinforcement (35) is observed.
  • Figure 28. Shows a perspective view of the set of extruded modules that form the blades of a three-rotor rotor.
  • the extruded modular blades consist of one or more extruded modules (1), (2), (3) and (4) that fit together forming the blade.
  • the different extruded modules (1), (2), (3) and (4) have a different length of rope thus achieving a stepped blade with different lengths of rope. See Figures I 5 2, 4, 7 and 8.
  • the same can be extrapolated to the different extruded modules (17), (18), (19) and (20) see Figures 2O 5 22 and 23; as well as to the extruded modules of figures 21, 25, 26 and 27.
  • Each of the extruded modules keeps the string length of the profile constant, that is, it has a constant profile, see Figures 1, 7, 8, 22 and 23.
  • each one of the profiles presents an external profile and an internal profile.
  • the outer profile of a certain extruded module is introduced into the inner profile of its contiguous and larger rope extruded module, thus it is observed that the inner profile of each extruded module serves as a guide for the extruded module adjacent to it and of smaller rope
  • the extruded module (1) fits into the extruded module (2), the (2) fits into the (3) and (3) fit into (4).
  • the torsion angle of the blade can be varied so that each of the extruded modules has a different angle of attack to the wind, thus improving the efficiency and performance of the blade.
  • This is achieved if the angle of the outer profile with respect to the inner profile is varied in a cross section of an extruded module, that is, the angle ⁇ is varied.
  • Each profile can have an angle ⁇ , that is, ⁇ i, ⁇ 2 , ..., distinto n different, or not. See Figure 13. The same can be extrapolated to the different extruded modules with a closed profile.
  • the angle ⁇ is determined by the design that is made according to the specifications that are required, and in turn it is observed that it is delimited: - by the walls or thicknesses of the profile, and; - by the relative position of the outer profile with respect to the inner profile and / or vice versa.
  • Each of the extruded modules can have different lengths and two possible configurations can also be made:
  • each of the extruded modules has a length that is determined by the effective length of the same extruded module plus the length that is introduced into the module adjacent to it.
  • the length of the extruded module (3) is equal to the effective length of this module (3) plus the length of said module (3) that is introduced into the module (4). See Figure 2. The same can be extrapolated for the different extruded modules, both open and closed profile.
  • each of the extruded modules has a length that is determined by the effective length of the same extruded module plus the sum of each of the extruded modules adjacent to these and that precede it.
  • the length of the extruded module (2) is equal to the effective length of this module (2) plus the length of the modules adjacent to it (2) and of longer chord length, that is, plus the effective length of the modules (3) and (4). See Figure 4. The same can be extrapolated for the different extruded modules, both open and closed profile.
  • effective length is the length exposed to the wind.
  • the choice of one or the other configuration is determined by the design of the blades, the length, the power, the weight and the necessary mechanical requirements.
  • each cut of the different extruded modules is made by an angle ⁇ between 0 and 90 °, where ⁇ is the angle between normal to the longitudinal axis of the shovel and blade cutting.
  • the different angles ⁇ i, ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 , ..., ⁇ n may or may not be the same. See figure 6.
  • each cut of the different extruded modules is made by means of a curvature.
  • the profile of the different extruded modules can be opened or closed, as follows:
  • extruded modules can be made in two ways:
  • the extruded module can be made by sectors or sections, see the extruded sections (12) and (13) of figures 16, 17 and 18 for open profiles; and in turn the extruded sections (30), (31), (32) and (33) of figures 24 and 25 for the closed profiles, subsequently joining them by any joining element known as for example: rivets, screws, welding, etc.
  • the design can be optimized in order to incorporate a core or reinforcement (35) to the extruded modules that require greater mechanical stress. Thus obtaining greater structural rigidity. See figures 24 and 25.
  • transition piece (14), (15) and (16) can be incorporated between adjacent modules and having the desired inclination, or a piece that has a certain curvature. See Figure 19.
  • the purpose of said transition pieces (14), (15) and (16) is to improve the air flow between the different extruded modules thus reducing turbulence and improving the aerodynamics of the blades.
  • the union of these transition pieces (14), (15) and (16) with the extruded modules is carried out by means of any fixing or anchoring element known as screws (9), rivets (7), welding (8), etc.
  • these transition pieces (14), (15) and (16) can be incorporated for both open and closed profile extruded modules.
  • the union of the different extruded modules can be carried out by means of a coupling or joint piece (36) that acts as a union between two adjacent extruded modules, see Figure 14 in which the coupling or union piece (36 ) joins the extruded modules (3) and (4). Furthermore, it is observed that this coupling or joint piece (36) can incorporate an optimum variation of angle ⁇ , thus obtaining a change in pitch of the torsion angle, see figure 15 in which it is observed how the extruded module has been rotated ( 3) with respect to (4) and / or vice versa.
  • This piece of coupling or joint (36) is very appropriate when the desired variation of the angle ⁇ between two adjacent extruded modules is limited by the thicknesses and the relative position of both extruded modules.
  • this coupling or joint piece (36) is attached to the extruded modules (3) and (4) by any known fixing element, be it rivets (7), screws (9), welding (8), etc. . See Figure 15. The same can be extrapolated to the different extruded modules both open and closed profile.
  • these coupling or joining pieces (36) can be made by casting, forging, machining, etc.

Abstract

Pala modular extrudida que consta de uno o varios módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) los cuales se encajan entre sí formando la pala. Así el módulo (1) se introduce en el (2), el (2) se introduce en el (3), el (3) se introduce en el (4) y así sucesivamente dependiendo del número de módulos extrudidos que tenga la pala. Los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) presentan una longitud de cuerda diferente obteniéndose así una pala escalonada con distintas longitudes de cuerda. Además se puede variar el ángulo de torsión φ para que cada uno de los módulos extrudidos presente un óptimo ángulo de ataque al viento. La unión de los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) se realiza mediante cualquier elemento de fijación conocido (6). Los perfiles de estos módulos extrudidos pueden ser tanto de perfil abierto como cerrado.

Description

PALA MODULAR EXTRUDIDA
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la invención unas palas fabricadas mediante extrusión gracias al cual se consigue una serie de mejoras en relación a las palas conocidas hasta la fecha. Estas mejoras se refieren a una simplificación del proceso de fabricación y montaje de las palas o alabes con la consecuente reducción de costes de fabricación. Además se observa que al tratarse de palas modulares se obtienen distintos perfiles con distintas cuerdas obteniendo así una pala escalonada con diferentes ángulos de torsión.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Cada vez más los aerogeneradores se diseñan para obtener mayores potencias y mayores rendimientos. Uno de los componentes principales que interviene en la generación de potencia son las palas o alabes que mueven el rotor.
Los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de diseñar un aerogenerador son la aerodinámica y la longitud de las palas ya que estos factores determinan en gran medida la potencia y el rendimiento del aparato. Si estudiamos los distintos tipos de materiales que más se han empleado para la fabricación de palas o alabes se observa lo siguiente:
Desde el comienzo del uso generalizado de los aerogeneradores se han propuesto distintos materiales y métodos de fabricación de palas. Así se observa que en un principio se usaban mayoritariamente palas fabricadas en madera, con el paso del tiempo y a medida que aumentaban las dimensiones de las palas y con ello la potencia generada se comenzaron a utilizar palas fabricadas en materiales metálicos como por ejemplo acero y aluminio. En las últimas décadas, y aprovechando el desarrollo de nuevos materiales, se emplean cada vez más palas fabricadas en materiales compuestos o "composites", es decir, palas fabricadas con fibras de vidrio, resinas epoxi, fibra de carbono, etcétera.
Actualmente podemos observar que las palas de los grandes aerogeneradores se fabrican en su gran mayoría en materiales compuestos como los mencionados anteriormente; las palas de los aerogeneradores de pequeña y mediana potencia se fabrican en su gran mayoría tanto en materiales compuestos e incluso en madera; mientras que los aerogeneradores de escasa potencia se fabrican en su gran mayoría en plástico o incluso en materiales compuestos. Es de destacar que en la actualidad apenas se fabrican palas metálicas.
Si estudiamos los distintos métodos de fabricación que han sido más empleados para la fabricación de palas se observa lo siguiente:
- Las palas fabricadas en materiales compuestos se fabrican aplicando distintas capas de estos materiales sobre un costillaje con los distintos perfiles diseñados. Además con el fin de conseguir el perfil definitivo se utilizan moldes con el negativo de la pala que se pretende conseguir. Como se puede observar este proceso de fabricación es bastante complejo y costoso.
- Las palas fabricadas en materiales metálicos se fabrican mediante un costillaje con los distintos perfiles diseñados. Sobre este costillaje se conforma una chapa metálica obteniendo así el perfil definitivo. - Las palas fabricadas en madera se realizan con máquinas que tallan la madera con el fin de conseguir el perfil deseado.
- Las palas fabricadas en plástico se fabrican mediante un molde que presenta la forma del negativo de la pala a obtener. Por este molde fluye el plástico inyectado a presión y se obtiene la pala con el perfil deseado. Debido a que los aerogeneradores se suelen colocar en lugares remotos, y que generalmente distan bastante del lugar en que se fabrican e incluso muchas veces se instalan en lugares de difícil acceso, provoca unos elevados costes y problemas ocasionados por el transporte. Además se observa que a mayores longitudes de las palas se generan unos costes de transporte más elevados.
Con el fin de resolver este problema a lo largo de los últimos años se han propuesto distintas soluciones con el fin de realizar varias subdivisiones transversales de las palas, presentando así varios tramos. Realizando un estudio de la técnica de las palas que presentan varios tramos se observa que a este grupo pertenecen patentes como:
- EP 1244873 (Wooben Alloys) muestra una pala subdividida en secciones o tramos que se unen entre sí mediante múltiples placas que conectan los bordes enfrentando secciones de cada pareja de tramos. - WO2005/100781 (Lorente González, José Ignacio; Vélez Oria,
Sergio) muestra una pala que está subdividía en diferentes tramos, cada uno de los cuales presenta una especie de orejetas conectando así cada pareja de tramos.
- ES2178903 (Torres Martínez, Manuel) muestra una pala subdivida en diferentes tramos longitudinales acoplables entre sí; cada uno de estos tramos presenta un alma formada por un tubo de fibra de carbono con casquillos de acero insertados en los extremos de estos para realizar el acoplamiento. Además se incorpora a dicha alma una serie de costillas transversales que determinan el perfil de la pala. - US2754915 (Echeverría) muestra una pala que presenta un núcleo o alma extrudida y que posteriormente se incorpora una chapa conformando la pala, se observa que el alma extrudida se presenta en toda la longitud de la pala. DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
Con el sistema de la presente invención se consigue unas palas fabricadas mediante extrusión solventando así los problemas mencionados anteriormente, es decir, obteniendo así un sistema que economice el proceso de fabricación y que permita a su vez ahorrar costes en el transporte.
La presente invención se caracteriza por el hecho de que consta de uno o varios módulos extrudidos 1, 2, ..., n que se encajan entre sí formando la pala.
Siendo "n" un número entero. Los distintos módulos extrudidos presentan una longitud de cuerda diferente lográndose así una pala escalonada con distintas longitudes de cuerda.
Cada uno de los módulos extrudidos mantiene constante la longitud de la cuerda del perfil, es decir, presenta un perfil constante.
Por otra parte cabe destacar que si realizamos una sección transversal de cada uno de los módulos extrudidos podemos observar un perfil exterior y un perfil interior. De esta manera el perfil exterior presenta una mayor longitud de cuerda que el perfil interior. Así se observa que el perfil interior sirve de guía o apoyo para el siguiente módulo extrudido. Además se observa que ambos perfiles pueden presentar su correspondiente holgura si procede. De esta forma se deduce que la explicación es similar para los distintos módulos extrudidos que pueda llevar el conjunto de palas.
Es de destacar que si en una sección transversal de un módulo extrudido variamos el ángulo φ del perfil exterior respecto del perfil interior en sentido positivo o negativo y/o viceversa, conseguiremos un óptimo ángulo de ataque en los distintos módulos extrudidos. Así las distintas cuerdas de los distintos perfiles de los distintos módulos extrudidos pueden ir variando entre sí el ángulo φ, es decir, φb φ2,..., φn. Con esto se consigue una mejor aerodinámica de las palas o alabes.
Además se observa que esta variación del ángulo φ está delimitada: - por el espesor de los módulos extrudidos, y a su vez, - por la posición relativa del perfil exterior respecto al perfil interior y/o viceversa.
Lo cual puede ser solventado si se realiza un óptimo diseño consiguiendo así la variación del ángulo de torsión deseado entre cada módulo. Por otra parte es de destacar que cada uno de los módulos extrudidos puede presentar distintas longitudes. Además se pueden presentar dos posibles configuraciones :
- Una primera configuración en la que cada uno de los módulos extrudidos presente una longitud que viene determinada por la longitud efectiva de cada uno de los módulos extrudidos más la longitud que se introduzca en el módulo contiguo y de mayor longitud de cuerda, o bien;
- Otra posible configuración en la que cada uno de los módulos extrudidos presente una longitud que viene determinada por la longitud efectiva de cada uno de los módulos extrudidos más la suma de las longitudes de cada uno de los módulos extrudidos que le precede y de mayor longitud de cuerda.
Entendiéndose, en ambos casos, por longitud efectiva a la longitud expuesta al viento.
Dependiendo de los requerimientos mecánicos y de la potencia del aerogenerador y con ello de la longitud de las palas, del peso, etcétera, se optará por una u otra configuración, así se observa que la segunda configuración es más rígida que la primera.
En lo referente al corte de cada uno de los módulos extrudidos se observa a su vez dos configuraciones: - una primera configuración en el que los cortes de los módulos extrudidos se realiza mediante un ángulo Ω comprendido entre 0 y 90°, siendo Ω el ángulo comprendido entre la normal al eje longitudinal de la pala y el corte de la pala. Es de destacar que los distintos ángulos Ωl5 Ω2, ..., Ωn de los distintos perfiles pueden, o no, ser iguales. - una segunda configuración en la que los cortes de los distintos módulos extradidos sean realizados con una curvatura o cualquier forma geométrica.
La finalidad de realizar el corte de una forma o de otra repercute en la aerodinámica de las palas. Por otra parte cabe destacar que la forma del perfil de los módulos extrudidos puede presentar cualquier forma geométrica, buscando una forma que mejore la aerodinámica. Además se observa que se pueden presentar dos configuraciones posibles de perfiles:
- Una primera configuración en la que el perfil de cada uno de los módulos extrudidos sea abierto, es decir, que la parte inferior de cada uno de los perfiles sea abierta.
- Una segunda configuración en la que el perfil de cada uno de los módulos extrudidos sea cerrado. En esta segunda configuración se observa que este perfil cerrado puede ser realizado de: - una sola pieza.
- dos o más tramos con al menos una unión que permita el montaje de ambos tramos de forma sencilla, presentando, una vez ensamblados y unidos, una forma similar a la primera configuración. Esta segunda configuración es muy factible cuando se presenten problemas en la extrusión del material, bien por imperfecciones o por tamaño.
La unión de los distintos módulos extrudidos se realiza mediante cualquier elemento de unión conocido como pueden ser por ejemplo: tornillos, remaches o incluso mediante soldadura. Así se deduce que si la unión se realiza mediante remaches o tornillos se efectuarán una serie de agujeros en los distintos módulos extrudidos, de tal forma que al montar los distintos módulos extrudidos coinciden los agujeros de éstos con el fin de permitir la inserción de los tornillos, de los remaches o de los elementos de fijación que sean pertinentes. Por otra parte se observa que si el módulo extrudido es muy grande y no se puede extrudir o la extrusión de dicho módulo resulta muy costosa, se puede hacer el módulo extradido por sectores o tramos, uniéndolos posteriormente mediante cualquier elemento de fijación conocido como por ejemplo: remaches, tornillos, soldadura, etcétera. Además si se opta por realizar un diseño con perfil cerrado se puede optimizar el diseño con el fin de incorporar un alma o refuerzo a los módulos extmdidos que requieran mayores esfuerzos mecánicos. Obteniendo así una mayor rigidez estructural.
Entre cada uno de los módulos extrudidos se puede incorporar una pieza de transición entre módulos contiguos y que presente la inclinación deseada, o bien una pieza que presente una determinada curvatura. La finalidad de dichas piezas de transición es mejorar el flujo de aire entre los distintos módulos extrudidos disminuyendo así las turbulencias y mejorando la aerodinámica de las palas. La unión de estas piezas de transición con los módulos extrudidos se realiza mediante cualquier elemento de fijación o anclaje conocido como pueden ser tomillos, remaches, soldadura, etcétera.
Es de destacar que la unión de los distintos módulos extrudidos puede ser realizada mediante una pieza de unión o acoplamiento que haga de unión entre dos módulos extrudidos contiguos. Además se observa que esta pieza de unión o acoplamiento puede incorporar una óptima variación de ángulo φ5 obteniéndose así un cambio de paso del ángulo de torsión. Esta pieza de acoplamiento o unión es muy apropiada cuando la variación deseada del ángulo φ entre dos módulos extrudidos contiguos está limitada por los espesores y la posición relativa de ambos módulos extrudidos. Como se puede deducir esta pieza de acoplamiento o unión se une a los módulos extrudidos mediante cualquier elemento de fijación conocido como pueden ser remaches, tornillos, soldadura, etcétera. Esto mismo puede extrapolarse a los distintos módulos extrudidos. Por otra parte estas piezas de acoplamiento o unión pueden ser realizadas mediante fundición, forja, mecanizado, etcétera.
Por otra parte se observa que los módulos extrudidos pueden ser realizados en cualquier material que pueda ser extrudido como por ejemplo: aluminio, magnesio, etcétera; así como cualquier plástico, resina o material compuesto (composite) que pueda ser extrudido.
Estas palas o alabes pueden ser utilizadas en aerogeneradores o molinos de viento o incluso en aviación como por ejemplo: alas de aviones o hélices de helicópteros.
El hecho de que la presente invención conste de unos módulos extrudidos presenta una serie de ventajas entre las que caben destacar las siguientes:
- Económico, pudiéndose realizar un óptimo diseño para que la relación vida / coste de material sea la más adecuada. - Ahorro en el transporte al poder transportarse modularmente y en el lugar de montaje ensamblar la pala.
- Reducción en los costes y tiempos de montaje.
- Mayor vida debido a que no se deteriora con tanta facilidad como ocurre con las palas de fibra o material compuesto (composite). - Mayor rigidez estructural
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación y con el objeto de hacer más comprensible la descripción se va a proceder al listado de cada una de las piezas que componen los dibujos, los cuales serán explicados posteriormente.
1.- Módulo extrudido de perfil alar.
2.- Módulo extrudido de perfil abierto contiguo a (1). 3.- Módulo extrudido de perfil abierto contiguo a (2).
4.- Módulo extrudido de perfil abierto contiguo a (3).
5.- Agujeros para la inserción de los elementos de fijación (6).
6.- Elemento de fijación o unión.
7.- Remache. 8.- Soldadura. 9.- Tomillo.
10.- Arandela.
11.- Tuerca.
12.- Tramo anterior extrudido. 13.- Tramo posterior extrudido .
14.- Pieza cónica de transición entre los módulos extrudidos (1) y (2).
15.- Pieza cónica de transición entre los módulos extrudidos (2) y (3).
16.- Pieza cónica de transición entre los módulos extrudidos (3) y (4).
17.- Módulo extrudido de perfil cerrado. 18.- Módulo extrudido de perfil cerrado contiguo a (17).
19.- Módulo extrudido de perfil cerrado contiguo a (18).
20.- Módulo extrudido de perfil cerrado contiguo a (19).
21.- Tramo extrudido superior.
22.- Tramo extrudido inferior que junto con (21) conforman un módulo extrudido de perfil cerrado contiguo a (17).
23.- Tramo extrudido superior contiguo a (21).
24.- Tramo extrudido inferior contiguo a (22) y que junto con (23) conforman un módulo extrudido de perfil cerrado contiguo al módulo
(23) y (24). 25.- Tramo extrudido superior contiguo a (23).
26.- Tramo extrudido inferior contiguo a (24) y que junto con (25) conforman un módulo extrudido de perfil cerrado contiguo al módulo
(25) y (26).
27, 28 y 29.- Conjunto de agujeros de ensamblaje. 30.- Tramo extrudido superior.
31.- Tramo extrudido lateral posterior.
32.- Tramo extrudido inferior.
33.- Tramo extrudido lateral anterior.
34.- Acanaladura en el tramo (30) y (31) para la inserción del alma (35). 35.- Alma o refuerzo. 36.- Pieza de acoplamiento o unión. 37.- Rotor o centro de giro de palas.
Para completar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de cuanto queda escrito en la presente memoria y de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos o figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura L- Muestra una vista en perspectiva del conjunto de módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) montados, así como los elementos de fijación (6).
La figura 2.- Muestra otra vista en perspectiva desde el lado opuesto a la figura anterior. En esta figura se observan los perfiles abiertos y cómo cada uno de los módulos extrudidos se introduce parcialmente en el módulo extrudido contiguo. La figura 3.- Muestra una vista en detalle de una sección parcial en perspectiva de los módulos extrudidos que se introducen parcialmente. En esta figura se observan los módulos extrudidos (3) y (4) así como los elementos de fijación (6) que unen ambos módulos (3) y (4).
La figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto de módulos extrudidos montados. En esta figura se observan los mismos elementos que en la figura 2, salvo que los perfiles, abiertos a su vez, se introducen completamente en cada uno de los módulos extrudidos contiguos.
La figura 5.- Muestra una vista en detalle de una sección parcial en perspectiva de los módulos extrudidos que se introducen completamente. En esta figura se observan los módulos extrudidos (2), (3) y (4) así como los elementos de fijación (6) que unen los módulos (2), (3) y (4).
La figura 6.- Muestra una vista superior de la pala. En esta figura se observan los ángulos Ωi, Ω2, Ω3 y Ω4 que forman los cortes de los distintos módulos extrudidos. La figura 7.- Muestra una vista explosionada en perspectiva del montaje de la figura 4. Además se observan los agujeros (5) y los elementos de fijación
(6). En esta figura se observa cómo cada módulo extrudido se introduce completamente en cada uno de los módulos extrudidos contiguos.
La figura 8.- Muestra una vista explosionada en perspectiva del montaje de la figura 2. Además se observan los agujeros (5) y los elementos de fijación
(6). En esta figura se observa cómo cada módulo extrudido se introduce parcialmente en el módulo extrudido contiguo.
La figura 9.- Muestra una vista en alzado de los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) así como los elementos de fijación (6). La figura 10.- Muestra una vista en detalle de una sección parcial de la pala en la que se observa una unión mediante remache (7), en este caso con la cabeza embutida.
La figura 11.- Muestra una vista en perspectiva de otra posible forma de unir los distintos módulos extrudidos, en este caso mediante soldadura (8). La figura 12.- Muestra una vista en perspectiva de una sección parcial en la que se observa una unión mediante tornillo (9), además se observa la arandela
(10) y la tuerca (11).
La figura 13.- Muestra una vista en alzado de los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4). En esta figura se observa cómo los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) van variando el ángulo de torsión φ. Así en esta figura se ha representado el ángulo de torsión φx que representa la variación del ángulo de torsión del módulo extrudido (1) con respecto al módulo extrudido (2); a su vez se ha representado el ángulo de torsión φ2 que representa la variación del ángulo de torsión del módulo extrudido (2) con respecto al modulo extrudido (3); y además se ha representado el ángulo de torsión φ3 que representa la variación del ángulo de torsión del módulo extrudido (3) con respecto al modulo extrudido (4). Los distintos módulos extrudidos presentan distintas variaciones de ángulos de torsión.
La figura 14.- Muestra una vista en perspectiva de una posible unión de los módulos extrudidos mediante una pieza de acoplamiento o unión. En esta fígura se observan los módulos extrudidos (3) y (4) que se unen mediante la pieza de acoplamiento o unión (36).
La figura 15.- Muestra una vista en perspectiva una vez ensamblados los elementos de la figura 14. En esta figura se observan los módulos extrudidos (3) y (4) unidos mediante la pieza de acoplamiento o unión (36). Además en esta figura se observan los elementos de fijación (6), y a su vez se observa el cambio de paso del ángulo de torsión.
La figura 16.- Muestra una vista en alzado de una sección de un módulo de perfil abierto compuesto por varios tramos. En esta figura se observan los tramos extrudidos (12) y (13) que unidos mediante los elementos de sujeción (6) forman un módulo extrudido de pala:
Las figuras 17 y 18.- Muestran una vista en perspectiva del despiece y del montaje de la figura 16 respectivamente.
La figura 19.- Muestra una vista en perspectiva de los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) montados junto con las piezas de transición (14), (15) y (16).
La figura 20.- Muestra una vista en alzado de los distintos módulos extrudidos (17), (18), (19) y (20) todos ellos de perfil cerrado.
La figura 21.- Muestra una vista en alzado de los distintos módulos y tramos extrudidos (17), (21), (22), (23), (24), (25) y (26) también de perfil cerrado. En esta figura se observa como los distintos módulos extrudidos se pueden realizar en dos piezas o más. En esta figura se observa que cada módulo extrudido puede estar formado por al menos dos tramos: uno superior (21) y otro inferior (22). La figura 22 y 23.- Muestran una vista en perspectiva explosionada de los módulos extrudidos (17), (18), (19) y (20) de perfil cerrado con sus respectivos agujeros (5). En estas figuras se observa cómo los distintos conjuntos de agujeros (27), (28) y (29) coinciden con sus homónimos. Así en la figura 22 cada módulo extrudido se introduce parcialmente y en la figura 23 se introduce completamente. La figura 24.- Muestra una vista en perspectiva explosionada de una forma de realizar un módulo extrudido mediante distintos tramos extrudidos (30), (31), (32) y (33) que una vez montados forman un módulo extrudido. En esta figura también se observa además el alma o el refuerzo (35) y la acanaladura (34) en los tramos (30) y (31) con el fin de introducir el alma o refuerzo (35). Además se observan los agujeros (5) que permiten la inserción de los elementos de fijación (6).
La figura 25.- Muestra una vista en alzado del módulo extrudido de la figura 24 una vez montados los distintos tramos. La figura 26.- Muestra una vista en perspectiva explosionada del módulo extrudido (19) y el módulo extrudido de la figura 25.
La figura 27.- Muestra una vista en perspectiva de una sección parcial de la figura 26 una vez montados todos los elementos. En esta figura se observan los elementos de la figura 26 y a su vez se observa el alma o refuerzo (35). La figura 28.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto de módulos extrudidos que forman las palas de un rotor tripala.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE AL MENOS UN MODO DE REALIZAR LA INVENCIÓN
Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas a la presente invención, las palas modulares extrudidas constan de uno o varios módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) que se encajan entre sí formando la pala. Los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) presentan una longitud de cuerda diferente lográndose así una pala escalonada con distintas longitudes de cuerda. Véanse las figuras I5 2, 4, 7 y 8. Esto mismo se puede extrapolar a los distintos módulos extrudidos (17), (18), (19) y (20) véanse las figuras 2O5 22 y 23; así como a los módulos extrudidos de las figuras 21, 25, 26 y 27.
Cada uno de los módulos extrudidos mantiene constante la longitud de cuerda del perfil, es decir, presenta un perfil constante, véanse las figuras 1, 7, 8, 22 y 23.
En las distintas figuras que acompañan a la presente memoria se observa que cada uno de los perfiles presenta un perfil exterior y un perfil interior. De esta forma el perfil exterior de un determinado módulo extrudido se introduce en el perfil interior de su módulo extrudido contiguo y de mayor cuerda, así se observa que el perfil interior de cada módulo extrudido sirve de guía para el módulo extrudido contiguo a éste y de menor cuerda. A modo de ejemplo, y si nos fijamos en las figuras 1, 2, 3, 4, 5, 7 y 8 se observa que el módulo extrudido (1) encaja en el módulo extrudido (2), el (2) encaja en el (3) y el (3) encaja en el (4). Mientras que si nos fijamos en las figuras 20, 22 y 23 se observa que lo mismo ocurre con los módulos extrudidos de perfil cerrado, el módulo extrudido (17) encaja en el módulo extrudido (18), el (18) encaja en el (19) y el (19) encaja en el (20). Esto mismo se puede extrapolar a las figuras 21, 26 y 27 y a su vez se puede extrapolar a un número "n" de módulos extrudidos. Siendo "n" cualquier número entero.
Es de destacar que aunque ambos perfiles mencionados anteriormente sean similares éstos pueden presentar su correspondiente holgura si procede con el fin de facilitar el montaje y los posteriores trabajos.
Por otra parte se observa que se puede variar el ángulo de torsión de la pala de forma que cada uno de los módulos extrudidos presente un ángulo de ataque al viento distinto a los demás módulos extrudidos, mejorando así la eficiencia y el rendimiento de la pala. Esto se consigue si en una sección transversal de un módulo extrudido se varía el ángulo del perfil exterior con respecto del perfil interior, es decir, se varía el ángulo φ. Cada perfil puede presentar un ángulo φ, es decir, φi ,φ2, ...,φn distinto, o no. Véase la figura 13. Esto mismo se puede extrapolar a los distintos módulos extrudidos de perfil cerrado. El ángulo φ viene determinado por el diseño que se realice según las especificaciones que se requieran, y a su vez se observa que viene delimitado: - por las paredes o espesores del perfil, y; - por las posición relativa del perfil exterior con respecto al perfil interior y/o viceversa.
Cada uno de los módulos extrudidos puede presentar distintas longitudes y además se pueden realizar dos posibles configuraciones:
- una primera configuración en la que cada uno de los módulos extrudidos presenta una longitud que viene determinada por la longitud efectiva del mismo módulo extrudido más la longitud que se introduce en el módulo contiguo a éste. Por ejemplo, la longitud del módulo extrudido (3) es igual a la longitud efectiva de este módulo (3) más la longitud de dicho módulo (3) que se introduce en el módulo (4). Véase la figura 2. Esto mismo se puede extrapolar para los distintos módulos extrudidos tanto de perfil abierto como cerrado.
- una segunda configuración en la que cada uno de los módulos extrudidos presenta una longitud que viene determinada por la longitud efectiva del mismo módulo extrudido más la suma de cada uno de los módulos extrudidos contiguos a estos y que le preceden. Por ejemplo, la longitud del módulo extrudido (2) es igual a la longitud efectiva de este módulo (2) más la longitud de los módulos contiguos a éste (2) y de mayor longitud de cuerda, es decir, más la longitud efectiva de los módulos (3) y (4). Véase la figura 4. Esto mismo se puede extrapolar para los distintos módulos extrudidos tanto de perfil abierto como cerrado.
Entendiéndose, en ambas configuraciones, por longitud efectiva la longitud expuesta al viento. La elección de la una u otra configuración viene determinada por el diseño de las palas, la longitud, la potencia, el peso y por los requerimientos mecánicos necesarios.
Si observamos el corte de cada uno de los módulos extrudidos se observan dos posibles configuraciones:
- una primera configuración en la que cada corte de los distintos módulos extrudidos se realiza mediante un ángulo Ω comprendido entre 0 y 90°, siendo Ω el ángulo comprendido entre la normal al eje longitudinal de la pala y el corte de la pala. Los distintos ángulos Ωi , Ω2 , Ω3 , Ω4 , ..., Ωn pueden, o no, ser iguales. Véase la figura 6.
- una segunda configuración en la que cada corte de los distintos módulos extrudidos se realiza mediante una curvatura. Por otra parte cabe destacar que el perfil de los distintos módulos extrudidos puede ser abierto o cerrado, así se observa:
- el perfil de los módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) son abiertos, véanse las figuras 2, 4, 7, 8, 13, 16, 17 y 18.
- el perfil de los módulos extrudidos es cerrado. Se observa que los módulos extrudidos pueden ser realizados de dos formas:
- una sola pieza. Véanse los módulos (17), (18), (19) y (20) de las figuras 20, 22 y 23.
- dos o más piezas. Véanse los tramos extrudidos (21) y (22) con al menos una unión que permita el montaje y que una vez unidos, y debidamente fijados, forman un módulo extrudido. Véase la figura 21. Lo mismo ocurre con los distintos tramos extrudidos (23), (24), (25) y (26).
Por otra parte se observa que si el módulo extrudido es muy grande y no se puede extrudir o la extrusión de dicho módulo resulta muy costosa, se puede hacer el módulo extrudido por sectores o tramos, véanse los tramos extrudidos (12) y (13) de las figuras 16, 17 y 18 para los perfiles abiertos; y a su vez los tramos extrudidos (30), (31), (32) y (33) de las figuras 24 y 25 para los perfiles cerrados, uniéndolos posteriormente mediante cualquier elemento de unión conocido como por ejemplo: remaches, tornillos, soldadura, etcétera. Además si se opta por realizar un diseño con perfil cerrado se puede optimizar el diseño con el fin de incorporar un alma o refuerzo (35) a los módulos extrudidos que requieran mayores esfuerzos mecánicos. Obteniendo así una mayor rigidez estructural. Véanse las figuras 24 y 25.
La unión de los distintos módulos extrudidos se realiza mediante cualquier elemento de fijación conocido como puede ser por ejemplo: tornillos (9), remaches (7) o incluso soldadura (8). Véanse las figuras 9, 10, 11 y 12. Así se observa que si la unión se realiza mediante remaches (7) o tornillos (9), se efectuarán una serie de agujeros (5) en los distintos módulos extrudidos, véanse las figuras 7 y 8. Así al montar los distintos módulos extrudidos coinciden los agujeros (5) de los distintos módulos extrudidos con el fin de permitir la inserción de los tornillos (9), de los remaches (7) o de los elementos de fijación que se utilicen. Véanse a su vez las figuras 22 y 23 en las cuales una vez ensamblados los distintos módulos extrudidos coinciden los grupos de agujeros (27), (28) y (29) con sus homónimos. Observándose como en la figura 22 los módulos extrudidos se introducen de forma parcial y en la figura 23 se introducen de forma total.
Entre cada uno de los módulos extrudidos se puede incorporar una pieza de transición (14), (15) y (16) entre módulos contiguos y que presente la inclinación deseada, o bien una pieza que presente una determinada curvatura. Véase la figura 19. La finalidad de dichas piezas de transición (14), (15) y (16) es mejorar el flujo de aire entre los distintos módulos extrudidos disminuyendo así turbulencias y mejorando la aerodinámica de las palas. La unión de estas piezas de transición (14), (15) y (16) con los módulos extrudidos se realiza mediante cualquier elemento de fijación o anclaje conocido como pueden ser tornillos (9), remaches (7), soldadura (8), etcétera. Como se puede deducir estas piezas de transición (14), (15) y (16) se pueden incorporar tanto para los módulos extrudidos de perfil abierto como cerrado.
Para finalizar se observa que la unión de los distintos módulos extrudidos puede ser realizada mediante una pieza de acoplamiento o unión (36) que haga de unión entre dos módulos extrudidos contiguos, véase la figura 14 en la que la pieza de acoplamiento o unión (36) une los módulos extrudidos (3) y (4). Además se observa que esta pieza de acoplamiento o unión (36) puede incorporar una óptima variación de ángulo φ, obteniéndose así un cambio de paso del ángulo de torsión, véase la figura 15 en la que se observa cómo se ha girado el módulo extrudido (3) con respecto del (4) y/o viceversa. Esta pieza de acoplamiento o unión (36) es muy apropiada cuando la variación deseada del ángulo φ entre dos módulos extrudidos contiguos está limitada por los espesores y la posición relativa de ambos módulos extrudidos. Como se puede deducir esta pieza de acoplamiento o unión (36) se une a los módulos extrudidos (3) y (4) mediante cualquier elemento de fijación conocido ya sea remaches (7), tornillos (9), soldadura (8), etcétera. Véase la figura 15. Esto mismo puede extrapolarse a los distintos módulos extrudidos tanto de perfil abierto como cerrado. Por otra parte estas piezas de acoplamiento o unión (36) pueden ser realizadas mediante fundición, forja, mecanizado, etcétera.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Pala modular extrudida para aerogeneradores que comprende uno o varios módulos extrudidos (1), (2), (3), (4),... (n). siendo n un número entero caracterizada por el hecho de que cada uno de los módulos extrudidos se introduce en el módulo extrudido contiguo a éste y de mayor longitud de cuerda, formando así una pala escalonada con distintos módulos extrudidos cada uno de los cuales presenta una longitud de cuerda diferente; los distintos módulos extrudidos se fijan mediante cualquier elemento de fijación conocido (6).
2.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 caracterizada porque cada uno de los módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) mantiene constante la longitud de cuerda.
3.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque cada módulo extrudido se introduce de forma parcial en el módulo extrudido contiguo a éste y de mayor longitud de cuerda.
4.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque cada módulo extrudido se introduce de forma total en el módulo extrudido contiguo a éste y de mayor longitud de cuerda.
5.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1, 2 y 3 caracterizada porque la longitud de cada módulo extrudido viene determinada por la longitud efectiva, longitud expuesta al viento, de dicho módulo extrudido más la longitud que se introduce dicho módulo extrudido en el módulo extrudido contiguo a éste y de mayor longitud de cuerda.
6.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1, 2 y 4 caracterizada porque la longitud de cada módulo extrudido viene determinada por la longitud efectiva, longitud expuesta al viento, de dicho módulo extrudido más la longitud que se introduce dicho módulo extrudido en cada uno de los módulos extrudidos contiguos a éste llegando hasta el buje del rotor.
7.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque el corte de cada uno de los módulos extrudidos se realiza mediante un corte recto que forma un ángulo Ω con el eje longitudinal de dicho módulo extrudido, este ángulo Ω está comprendido entre 0 y 90°.
8.- Pala modular extrudida según la reivindicación 7 caracterizada porque los distintos ángulos Ωi , Ω2 , Q3 , Ω4 , ..., Ωn de los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3), (4), ... (n), son, o no, iguales.
9.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque el corte de los distintos módulos extrudidos se realiza con forma curva o cualquier forma geométrica.
10.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3) y (4) presentan un perfil abierto.
11.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos (17), (18), (19) y (20) presentan un perfil cerrado.
12.- Pala modular extrudida según la reivindicación 11 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos (17), (18), (19) y (20) comprenden un solo tramo, es decir, se realizan mediante una matriz.
13.- Pala modular extrudida según la reivindicación 11 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos de perfil cerrado comprenden al menos dos tramos (21) y (22); (23) y (24); (25) y (26).
14.- Pala modular extrudida según la reivindicación 10 caracterizada porque al menos un módulo extrudido comprende dos o más tramos (12) y (13).
15.- Pala modular extrudida según la reivindicación 11 caracterizada porque al menos un módulo extrudido comprende varios tramos extrudidos a modo de sectores (30), (31), (32) y (33).
16.- Pala modular extrudida según la reivindicación 11 caracterizada porque se incorpora un refuerzo o alma (35) en al menos un módulo extrudido.
17.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos presentan un ángulo de torsión φ en cada uno de los módulos extrudidos.
18.- Pala modular extrudida según la reivindicación 17 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos (1), (2), (3), (4),... (n) presentan diferentes pasos de ángulos de torsión φl5 φ2, φ3, ...,φπ que son, o no, iguales.
19.- Pala modular extrudida según la reivindicación 17 y 18 caracterizada porque el ángulo de torsión φ está delimitado por:
- la posición relativa del perfil interior respecto del perfil exterior, y por; - el espesor del modulo extrudido.
20.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque presenta al menos una pieza de acoplamiento o unión (36) que une dos módulos extrudidos contiguos.
21.- Pala modular extrudida según la reivindicación 20 caracterizada porque la pieza de acoplamiento o unión (36) incorpora una variación del ángulo de torsión φ para modificar y obtener el ángulo de ataque deseado para cada módulo extrudido.
22.- Pala modular extrudida según la reivindicación 20 caracterizada porque la pieza de acoplamiento o unión (36) se une a los distintos módulos extrudidos mediante cualquier elemento de fijación conocido.
23.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos presentan, o no, longitudes iguales.
24.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los distintos módulos extrudidos presentan un perfil interior y otro exterior.
25.- Pala modular extrudida según la reivindicación 24 caracterizada porque el perfil interior de un módulo extrudido sirve de guía para el perfil exterior del módulo extrudido contiguo a éste y de mayor longitud de cuerda.
26.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque presenta al menos una pieza de transición (14) entre dos módulos extrudidos contiguos (1) y (2); incorporando también otra pieza de transición para cada una de las sucesivas parejas de módulos extrudidos que presenta la pala.
27.- Pala modular extrudida según la reivindicación 26 caracterizada porque cada una de las piezas de transición (14), (15) y (16) se une a los módulos extrudidos mediante cualquier elemento de fijación conocido (6).
28.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 caracterizada porque la unión de los distintos módulos extrudidos se realiza medíante remaches (7), tornillos (9) o soldadura (8).
29.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque los módulos o tramos extrudidos son realizados mediante cualquier material conocido extrudible como por ejemplo aluminio, magnesio, cobre, ...., o cualquier plástico extrudible.
30.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque la pala se rellena de espuma, resina epoxi, fibra de carbono, fibra de vidrio o cualquier material con el fin de aportar mayor rigidez al conjunto.
31.- Pala modular extrudida según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque se destina a aplicaciones de aerogeneradores, turbinas, palas de aviación, helicópteros, juguetes, etcétera.
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