ES2991969T3

ES2991969T3 - Fabricación de tapa de larguero de pala de turbina eólica

Info

Publication number: ES2991969T3
Application number: ES22151821T
Authority: ES
Inventors: Mahdi Baviloliaie; Rama Razeghi; Michael Koefoed; Harry Alkemade; Manoj Ramdas Kharate; Kiran Manikarnika
Original assignee: LM Wind Power AS
Current assignee: LM Wind Power AS
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2024-12-05
Anticipated expiration: 2042-01-17
Also published as: EP4212324B1; CN118556001A; EP4212324A1; DK4212324T3; WO2023135256A1; PL4212324T3; US20250050597A1

Abstract

Procedimiento de fabricación de un casquillo de larguero reforzado con fibra (45) para una pala de turbina eólica. Se dispone una pluralidad de placas de fibra pultruidas (70) en un molde de casquillo de larguero (62) para formar una disposición apilada (69) de placas de fibra pultruidas (70). Un elemento de inserción (86) se dispone junto a una superficie lateral (67) de la disposición apilada (69), en donde el primer elemento de inserción (86) comprende una superficie de conexión (87), y en donde el primer elemento de inserción (86) se dispone de manera que su superficie de conexión se apoya contra la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69). Se infunde resina en la disposición apilada (69) y en el elemento de inserción (86) para formar el casquillo de larguero reforzado con fibra (45) o una preforma de la misma, que se puede recortar al tamaño requerido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Fabricación de tapa de larguero de pala de turbina eólica

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una tapa de larguero (“spar cap”) reforzada con fibra para una pala de turbina eólica, a un procedimiento de fabricación de una pala de turbina eólica y a una tapa de larguero reforzada con fibra para una pala de turbina eólica.

Antecedentes de la invención

[0002] Ante el cambio climático y el uso cada vez más insostenible de combustibles fósiles, el viento demuestra ser una fuente de energía rentable, limpia y renovable. Las turbinas eólicas comprenden normalmente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y una o más palas de rotor. Las palas de turbina eólica captan la energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las turbinas eólicas modernas pueden tener palas de rotor que superan los 100 metros de longitud.

[0003] Las palas de turbina eólica se fabrican normalmente formando dos partes de concha o mitades de concha a partir de capas de tejido o fibra y resina. Las tapas de larguero, que también se denominan laminados principales, se colocan o integran en las mitades de concha y se pueden combinar con almas (“shear webs”) o vigas de larguero para formar miembros de soporte estructural. Las tapas de larguero o los laminados principales se pueden unir a, o integrarse dentro de, el interior de las mitades de lado de succión y de lado de presión de la concha.

[0004] A medida que se incrementa el tamaño de las palas de turbina eólica, surgen varios desafíos debido a que dichas palas están sujetas a fuerzas incrementadas durante la operación, lo que requiere estructuras de refuerzo mejoradas. En algunas soluciones conocidas, se usan tiras fibrosas pultrusionadas de material. La pultrusión es un proceso continuo en el que se arrastran fibras a través de un suministro de resina líquida y, a continuación, se calientan en una cámara abierta donde se cura la resina. Estas tiras pultrusionadas se pueden cortar a cualquier longitud deseada.

[0005] Sin embargo, la fabricación de grandes estructuras de refuerzo, tales como las tapas de larguero, puede suponer un desafío. En particular, todavía existen muchas limitaciones en la capacidad de respetar las tolerancias requeridas durante procesos conocidos para fabricar tapas de larguero. Además, algunos procedimientos conocidos de moldeo de tapa de larguero son bastante tediosos e ineficaces, y pueden dar como resultado daños no deseados en los elementos pultrusionados cuando se desmolda la tapa de larguero del molde de tapa de larguero. Otros posibles problemas incluyen la formación de arrugas, una impregnación de resina no satisfactoria o bolsas de aire formadas durante procesos de moldeo conocidos para formar tapas de larguero.

[0006] El documento EP 3501 808 A1 se refiere a un conjunto de tapa de larguero que incluye una sección de tapa de larguero, una primera sección de rampa, una segunda sección de rampa y una o más capas envolventes dentro de las cuales la sección de tapa de larguero, la primera sección de rampa y la segunda sección de rampa se encapsulan mediante moldeo por inyección de resina.

[0007] El documento US 2015/0224721 A1 divulga una tapa de larguero que comprende un material de fibra, que puede consistir en tejidos de fibra seca, preimpregnaciones o varillas pultrusionadas con material de resina reforzado con fibra, dispuesto entre cuerpos de materiales tipo sándwich. Se aplica una capa final de fibra a los cuerpos de material tipo sándwich y al cuerpo de material de fibra.

[0008] Además, cuando se usan dos o más tipos diferentes de materiales para la formación de tapas de larguero, tales como placas de carbono pultrusionadas y un material de capa intermedia separado, puede resultar complicado hacer coincidir las partes frontales de flujo de resina en la parte superior y la parte inferior de la laminación de la tapa de larguero ya que los diversos materiales pueden tener diferentes permeabilidades. Esto puede dar lugar a una impregnación de resina insuficiente de partes de la disposición de tapa de larguero, tales como regiones de capas intermedias secas o regiones de fibras trabadas sin humectación o con humectación insuficiente de la resina.

[0009] Además, la formación de huecos entre la laminación de tapa de larguero y el molde de tapa de larguero supone un desafío que, posiblemente, puede dar como resultado charcos de resina, control de la geometría y/o problemas con el desmolde.

[0010] Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para fabricar una tapa de larguero para una pala de turbina eólica, que sea más eficaz y requiera menos tiempo.

[0011]Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para fabricar una tapa de larguero para una pala de turbina eólica que dé lugar a una estructura mejorada de tapa de larguero, en particular con respecto a la impregnación de resina y la evitación de regiones secas.

[0012]Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para fabricar una tapa de larguero para una pala de turbina eólica que minimice la formación de arrugas, la impregnación de resina no satisfactoria o bolsas de aire formadas durante el proceso de fabricación.

Breve explicación de la invención

[0013]Se ha observado que uno o más de los objetivos antes mencionados se pueden obtener mediante un procedimiento de fabricación de una tapa de larguero reforzada con fibra para una pala de turbina eólica, como se indica en la reivindicación 1, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

proporcionar un molde de tapa de larguero,

disponer una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas en el molde de tapa de larguero para formar una disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas, en la que la disposición apilada comprende una primera superficie lateral y una segunda superficie lateral opuesta,

disponer un primer miembro de inserción junto a la primera superficie lateral de la disposición apilada, en el que el primer miembro de inserción comprende una superficie de conexión, y en el que el primer miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con (“abuts against”) la primera superficie lateral de la disposición apilada,

opcionalmente, disponer un segundo miembro de inserción junto a la segunda superficie lateral de la disposición apilada, en el que el segundo miembro de inserción comprende una superficie de conexión, y en el que el segundo miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la segunda superficie lateral de la disposición apilada,

colocar una lámina de vacío sobre la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción opcional,

infundir (“infusing”) resina en la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción opcional,

curar la resina para unir la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción opcional para formar la tapa de larguero reforzada con fibra o una preforma de la misma,

retirar la lámina de vacío y

desmoldar la tapa de larguero reforzada con fibra o su preforma del molde de tapa de larguero,

recortar o pulir (“grinding”) al menos parte del primer miembro de inserción y/o al menos parte del segundo miembro de inserción de la preforma para formar la tapa de larguero reforzada con fibra.

[0014]Se ha observado que este procedimiento da lugar a una minimización eficaz de grietas y orificios alrededor de los bordes/esquinas de tapa de larguero final, lo que minimiza por tanto la necesidad de reparaciones y limita también el riesgo de debilidad estructural dentro de tapa de larguero. Además, se puede lograr una distribución más uniforme de la resina dentro de tapa de larguero final, lo que evita regiones secas con una impregnación de resina insuficiente.

[0015]El molde de tapa de larguero tiene típicamente una superficie superior que incluye una superficie de moldeo. La superficie de moldeo puede ser sustancialmente plana o puede estar al menos parcialmente curvada. Normalmente, el molde de tapa de larguero se extenderá a lo largo de una dirección longitudinal, con una longitud de al menos 20 metros, tal como al menos 35 metros. El molde de tapa de larguero puede estar hecho de, o comprender, un material compuesto (“composite material”) y/o puede comprender un material metálico.

[0016]En algún modo de realización, un primer y un segundo miembro de guiado se pueden fijar a la superficie de moldeo, preferentemente de manera liberable, para proporcionar una cavidad de moldeo entre los primer y segundo miembros de guiado. El primer miembro de guiado se puede extender en la dirección longitudinal del molde más cerca de un primer borde del molde, y el segundo miembro de guiado se puede extender en la dirección longitudinal del molde más cerca del segundo borde del molde. Se prefiere que los primer y segundo miembros de guiado se extiendan a lo largo de la dirección longitudinal del molde, sustancialmente paralelos entre sí. Por ejemplo, el primer miembro de guiado se puede extender a lo largo de un primer borde lateral de la tapa de larguero, estando orientado el primer borde lateral de la tapa de larguero hacia el borde de salida de la pala cuando está dispuesto en la concha de pala, y el segundo miembro de guiado se puede extender a lo largo de un segundo borde lateral de la tapa de larguero, estando orientado el segundo borde lateral de tapa de larguero hacia el borde de ataque de la pala cuando está dispuesto en la concha de pala. En un modo de realización preferente, el primer miembro de guiado y el segundo miembro de guiado son rieles de guiado.

[0017]En un modo de realización preferente, cada miembro de guiado comprende un soporte, tal como una estructura vertical o una estructura que se extiende sustancialmente en vertical, que forma la superficie de guiado que se extiende longitudinalmente. En un modo de realización preferente, cada uno de los miembros de guiado tiene una sección transversal sustancialmente con forma de L, o una sección transversal con forma de L oblicua o comprimida. En otro modo de realización preferente, los miembros de guiado tienen una sección transversal rectangular. En otros modos de realización, los miembros de guiado tienen una sección transversal con forma de prisma. Se prefiere que cada miembro de guiado tenga una sección sustancialmente horizontal, que se pueda fijar al molde, y una sección sustancialmente vertical que se extienda desde el molde en una dirección sustancialmente vertical o ascendente. En otros modos de realización, cada uno de los miembros de guiado tiene una sección transversal triangular.

[0018]En un modo de realización preferente, los primer y segundo miembros de guiado se extienden a lo largo de la dirección longitudinal del molde, preferentemente paralelos, de manera sustancial, a los bordes laterales del molde. Por tanto, se prefiere que los primer y segundo miembros de guiado se extiendan sustancialmente a lo largo de toda la longitud del molde, y preferentemente a lo largo de sustancialmente toda la longitud de tapa de larguero. En un modo de realización preferente, los primer y segundo miembros de guiado están empernados al molde. Por tanto, se pueden insertar uno o más pernos en cada miembro de guiado, extendiéndose preferentemente dentro de los orificios receptores del molde. En otros modos de realización, los miembros de guiado se pueden fijar al molde mediante uno o más tornillos, adhesivos, conexiones a presión u otros medios de fijación.

[0019]En un modo de realización preferente, la distancia transversal entre los primer y segundo miembros de guiado es de al menos 1 metro, tal como al menos 5 metros o al menos 8 metros. Normalmente, la distancia transversal entre los dos miembros de guiado en la superficie de moldeo debe acomodar más que la anchura de la tapa de larguero a fabricar, tal como al menos un 5 % adicional o un 10 % adicional en comparación con la anchura de la tapa de larguero o material de fibra dispuesto entre los miembros de guiado.

[0020]Una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas están dispuestas en el molde de tapa de larguero para formar una disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas. En un modo de realización preferente, la disposición apilada se forma a partir de apilamientos contiguos de placas de fibra pultrusionadas, por ejemplo entre 3 y 10 apilamientos de placas contiguos, teniendo cada apilamiento preferentemente entre 2 y 20 placas apiladas una encima de otra. Normalmente, los apilamientos están dispuestos contiguos entre sí en sustancialmente la dirección de cuerda (“chordwise direction”), es decir, en los que el primer apilamiento está más cerca del borde de salida de la pala posterior, en el sentido de izquierda a derecha en la dirección de cuerda.

[0021]Las placas de fibra pultrusionadas comprenden típicamente un material de fibra, tal como material de fibra de vidrio o de carbono, típicamente con forma de una pluralidad de hileras de material de fibra, normalmente unidas entre sí mediante una resina o agente aglutinante en el proceso de pultrusión. En un modo de realización preferente, el material de fibra comprende una pluralidad de placas de material de fibra dispuestas en apilamientos de placas contiguos. Cada apilamiento de placas puede comprender entre 2 y 30, tal como entre 3 y 20 placas, por ejemplo placas de material de fibra pultrusionadas, dispuestas sucesivamente una encima de otra. Por tanto, cada apilamiento se extenderá normalmente en una dirección longitudinal/de envergadura (“spanwise”) de la tapa de larguero. En un modo de realización preferente, las placas comprenden placas de fibra pultrusionadas, preferentemente placas de fibras pultrusionadas que comprenden un material de fibra, preferentemente fibras de carbono.

[0022]La disposición apilada comprende una primera superficie lateral y una segunda superficie lateral opuesta. En la pala de turbina eólica posterior, las primera y segunda superficies laterales de la disposición apilada estarán orientadas típicamente hacia el borde de salida y hacia el borde de ataque, respectivamente. Normalmente, la disposición apilada tendrá una sección transversal sustancialmente rectangular, vista en un plano definido por la dirección de cuerda y la dirección en el sentido perpendicular al eje entre el borde de ataque y salida. Típicamente, la disposición apilada colocada en el molde de tapa de larguero antes de la infusión de resina tiene una superficie superior que se extiende longitudinalmente y una superficie inferior opuesta que se extiende longitudinalmente, y una primera y una segunda superficie lateral que se extienden longitudinalmente. Cuando la tapa de larguero está instalada en la pala, la dirección longitudinal de la disposición apilada se extiende típicamente en una dirección sustancialmente de envergadura de la pala.

[0023]La distancia entre las superficies superior e inferior define normalmente el grosor de la disposición apilada o de la tapa de larguero posterior. Las superficies superior e inferior de la disposición apilada están típicamente separadas en vertical, mientras que las primera y segunda superficies laterales están separadas de manera transversal u horizontal. La disposición apilada puede tener la forma de una placa rectangular o de una losa. La tapa de larguero tiene normalmente una sección transversal de forma rectangular cuando se secciona normalmente con respecto a la extensión longitudinal o en la dirección de envergadura.

[0024]Un primer miembro de inserción está dispuesto junto a la primera superficie lateral de la disposición apilada, por ejemplo la superficie lateral que está orientada hacia el borde de salida en la pala posterior, en el que el primer miembro de inserción comprende una superficie de conexión. En un modo de realización preferente, la superficie de conexión es sustancialmente plana. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción tiene una forma de cuboide. Por tanto, el primer miembro de inserción puede tener una sección transversal rectangular. En otro modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción tienen sustancialmente una forma de cuña. Por tanto, el primer inserto puede tener una sección transversal triangular. La superficie de conexión puede ser una superficie lateral del miembro de inserción con forma de cuboide o de cuña.

[0025]Un inserto con forma de cuña tiene típicamente una sección transversal sustancialmente triangular, cuando se secciona normalmente con respecto a la extensión longitudinal o dirección de envergadura. Preferentemente, el inserto con forma de cuña está dispuesto de modo que un lado está dispuesto sustancialmente al ras con la superficie superior de la disposición apilada. Preferentemente, cuando se dispone en el molde de tapa de larguero, el perfil del inserto con forma de cuña se ahúsa (“tapers”) desde la superficie superior de la disposición apilada hacia la superficie inferior de la disposición apilada.

[0026]En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción tiene una altura de 20-100 mm y una anchura de 50-150 mm. Preferentemente, la altura del primer miembro de inserción corresponde sustancialmente a la altura de la disposición apilada.

[0027]El primer miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la primera superficie lateral de la disposición apilada. En algunos modos de realización, el primer miembro de inserción se presiona contra la superficie lateral de la disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas. En algunos modos de realización, cada miembro de inserción puede tener una longitud de al menos 25 metros, tal como al menos 50 metros o al menos 70 metros.

[0028]En algunos modos de realización, un segundo miembro de inserción está dispuesto junto a la segunda superficie lateral de la disposición apilada, por ejemplo la superficie lateral que está orientada hacia el borde delantero en la pala posterior, en el que el segundo miembro de inserción comprende una superficie de conexión, y en el que el segundo miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la segunda superficie lateral de la disposición apilada. Preferentemente, el segundo miembro de inserción tiene la misma forma que el primer miembro de inserción.

[0029]En un modo de realización preferente, la superficie de conexión del segundo miembro de inserción es sustancialmente plana. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción tienen sustancialmente una forma de cuña. La superficie de conexión del segundo miembro de inserción puede ser una superficie lateral del miembro de inserción con forma de cuña. El segundo miembro de inserción tiene una altura de 20-100 mm y una anchura de 50-150 mm. Preferentemente, la altura del primer miembro de inserción corresponde sustancialmente a la altura de la disposición apilada.

[0030]En algunos modos de realización, la disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas está dispuesta dentro de la cavidad de moldeo, entre y a lo largo de los primero y segundo miembros de guiado, de modo que se proporciona un primer hueco entre la disposición apilada y el primer miembro de guiado, y un segundo hueco se proporciona entre la disposición apilada y el segundo miembro de guiado. Se prefiere que los respectivos huecos incrementen su anchura cuando se mueven desde la superficie de moldeo en dirección ascendente. Por tanto, los respectivos huecos pueden tener sustancialmente forma de V o sustancialmente forma de cuña. En algunos modos de realización, la distancia transversal/horizontal entre el material de fibra y el miembro de guiado respectivo está entre 1 y 100 mm, preferentemente entre 1 y 50 mm, en la superficie de moldeo. La distancia transversal entre el material de fibra y el respectivo miembro de guiado se incrementa preferentemente cuando se mueve hacia arriba desde la superficie de moldeo. En la superficie superior del material de fibra, la distancia transversal entre el material de fibra y el miembro de guiado respectivo está preferentemente entre 10 y 1000 mm, tal como entre 20 y 500 mm.

[0031]En un modo de realización preferente, el primer miembro de guiado comprende una superficie de guiado que se extiende longitudinalmente, y el segundo miembro de guiado comprende una superficie de guiado que se extiende longitudinalmente orientada hacia la superficie de guiado del primer miembro de guiado, divergiendo la superficie de guiado del primer miembro de guiado desde la superficie de guiado del segundo miembro de guiado en dirección ascendente. Por tanto, se prefiere que las respectivas superficies de guiado formen conjuntamente una forma de embudo hacia la superficie de moldeo. En otras palabras, la superficie de guiado del primer miembro de guiado puede divergir de la superficie de guiado del segundo miembro de guiado en dirección ascendente, formando un ángulo los planos en los que se encuentran las respectivas superficies de guiado. Preferentemente, dicho ángulo no es mayor que 90°, más preferentemente no mayor que 45°.

[0032] Una lámina/bolsa de vacío se coloca sobre la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción, si se usa un segundo miembro de inserción. Si no se usa ningún segundo miembro de inserción, la lámina de vacío se coloca sobre la disposición apilada y el primer miembro de inserción. La lámina/bolsa de vacío puede ser cualquier película hermética al vacío. El sellado lateral de la cavidad de moldeo se puede sujetar aplicando una película o rollo adhesivos en el lateral del molde, tal como cinta adhesiva.

[0033] A continuación se infunde resina en la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción opcional. En un modo de realización preferente, la resina se infunde de modo que la dirección de flujo de resina sea desde la segunda superficie lateral hacia esa primera superficie lateral de la disposición apilada. Por tanto, la resina se infunde preferentemente desde la segunda superficie lateral que está orientada hacia el borde de ataque de la pala posterior hacia la primera superficie lateral de la disposición apilada que está orientada hacia el borde de salida de la pala posterior.

[0034] Preferentemente se infunde resina, por ejemplo una resina epoxi, en la disposición apilada y en el/los miembro(s) de inserción para formar un polímero reforzado con fibra, seguido de curar el material de fibra infundido con resina para formar la tapa de larguero reforzado con fibra, y retirar los primer y segundo insertos y la lámina de vacío. La infusión de resina es una etapa que se realiza preferentemente mediante moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (“Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding” o VARTM), en la que la lámina de vacío o bolsa de vacío se dispone encima del material de fibra, sellándose contra el molde, formándose de este modo una cavidad de molde que contiene el material de fibra de la tapa de larguero. Las entradas de resina y las salidas de vacío pueden estar conectadas a la cavidad del molde. Típicamente, la cavidad del molde se vacía por medio de las salidas de vacío para formar una presión negativa en la cavidad del molde. Por tanto, la resina se empuja al interior de la cavidad del molde debido a la diferencia de presión e impregna el material de fibra de la tapa de larguero posterior.

[0035] La resina se cura para unir la disposición apilada y el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción opcional para formar la tapa de larguero reforzada con fibra o una preforma de la misma. El término preforma de la tapa de larguero reforzada con fibra identifica un elemento que se transforma en la tapa de larguero final mediante una operación adicional, típicamente una operación de recorte, corte o pulido para retirar parte o la totalidad del primer inserto.

[0036] La tapa de larguero reforzada con fibra o su preforma se puede desmoldar del molde de tapa de larguero. La tapa de larguero reforzada con fibra se forma entonces recortando o puliendo al menos parte del primer miembro de inserción y/o al menos parte del segundo miembro de inserción de la preforma.

[0037] En un modo de realización particularmente preferente, solo se usa un primer miembro de inserción con forma de cuboide, del cual al menos una parte se retira, por ejemplo mediante recorte, corte o pulido, después del curado de la resina para proporcionar la tapa de larguero final. En un modo de realización de este tipo, se prefiere no usar ningún segundo miembro de inserción.

[0038] En un modo de realización preferente, el inserto tiene la misma altura, o extensión vertical, que la disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas. De forma ventajosa, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción pueden estar hechos de un material hinchable. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción comprenden madera de balsa, un material de espuma o un panal. En un modo de realización particularmente preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción están hechos de un material de espuma, preferentemente espuma de poli(tereftalato de etileno) (PET).

[0039] En otros modos de realización, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción comprenden un tejido, preferentemente un tejido fibroso tal como un tejido de fibra de vidrio o de carbono, o mezclas de los mismos. En algún modo de realización, el primer y/o el segundo miembro de inserción pueden comprender una o más esteras de fibra. En algunos modos de realización, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción consisten en una tela, preferentemente una tela de fibra, tal como una o más esteras de fibra.

[0040] En algunos modos de realización, una capa intermedia está dispuesta entre placas de fibra pultrusionadas contiguas en la disposición apilada de placas de fibras pultrusionadas. En particular, se prefiere que la capa intermedia esté dispuesta horizontalmente, es decir, sustancialmente perpendicular a las superficies laterales, entre cada capa contigua de placas. En algún modo de realización, la capa intermedia tiene la misma anchura, o extensión transversal/horizontal, que la disposición apilada.

[0041] Se prefiere que cada placa de fibra pultrusionada esté formada por un material de fibra de pultrusión que comprenda fibras de vidrio y/o fibras de carbono, y una resina o agente aglutinante. En un modo de realización preferente, las placas de fibra pultrusionadas están dispuestas en apilamientos contiguos de placas de fibra pultrusionadas.

[0042]En un modo de realización preferente, el procedimiento comprende fijar un primer miembro de guiado (64) y un segundo miembro de guiado (66) al molde para proporcionar una cavidad de moldeo (68) entre los primer y segundo miembros de guiado. Esto se puede lograr, por ejemplo, usando pernos respectivos para fijar el miembro de guiado al molde de tapa de larguero.

[0043]En otro aspecto, la presente invención se refiere a una tapa de larguero reforzada con fibra que se puede obtener mediante el procedimiento de la presente invención descrito anteriormente, como se indica en la reivindicación 11.

[0044]En otro aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 10, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

fabricar un tapa de larguero reforzado con fibra usando el procedimiento de la presente invención,

proporcionar una parte de concha de turbina eólica con una superficie aerodinámica exterior y una superficie interior opuesta,

disponer la tapa de larguero reforzada con fibra en la superficie interior de la parte de concha, y

unir la tapa de larguero reforzada con fibra a la superficie interior de la parte de concha.

[0045]Típicamente, la parte de concha de turbina eólica es una mitad de concha. La pala de turbina eólica tiene normalmente un lado de presión y un lado de succión, y un borde de ataque y un borde de salida con una cuerda que tiene una longitud de cuerda que se extiende entre los mismos, extendiéndose la pala de turbina eólica en la dirección de envergadura entre un extremo de raíz y un extremo de punta. Normalmente, se pueden instalar una o más tapas de larguero en la mitad de concha de lado de presión y en la mitad de concha de lado de succión de la pala, y un alma que se extiende en el sentido perpendicular al eje entre el borde de ataque y salida se puede disponer entre las tapas de larguero opuestas de las dos mitades de concha. Normalmente, la mitad de concha de lado de presión y la mitad de concha de lado de succión se fabrican a lo largo de toda la longitud de la pala de turbina eólica, es decir, a lo largo de toda su longitud final. La mitad de concha de lado de presión y la mitad de concha de lado de succión estarán típicamente adheridas o unidas entre sí cerca del borde de ataque y cerca del borde de salida. Cada mitad de concha puede comprender tapas de larguero que se extienden longitudinalmente/en la dirección de envergadura, también denominadas laminados principales, que comprenden preferentemente fibras de refuerzo tales como fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras metálicas, tales como fibras de acero, fibras vegetales o mezclas de las mismas. Las mitades de concha se producirán típicamente infundiendo una capa de fibra de material de fibra con una resina tal como epoxi, poliéster o éster vinílico. Las tapas de larguero o laminados principales están normalmente fijados a las caras internas de las mitades de concha.

[0046]En otro aspecto, la presente invención se refiere a una tapa de larguero reforzada con fibra para una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 11, que se puede obtener mediante el procedimiento de la presente invención descrito anteriormente, comprendiendo la tapa de larguero

una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas que adoptan una disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas, en la que la disposición apilada comprende una primera superficie lateral y una segunda superficie lateral opuesta,

un primer miembro de inserción dispuesto junto a la primera superficie lateral de la disposición apilada, en el que el primer miembro de inserción comprende una superficie de conexión, y en el que el primer miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la primera superficie lateral de la disposición apilada,

opcionalmente, un segundo miembro de inserción dispuesto junto a la segunda superficie lateral de la disposición apilada, en el que el segundo miembro de inserción comprende una superficie de conexión, y en el que el segundo miembro de inserción está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la segunda superficie lateral de la disposición apilada,

en la que el primer miembro de inserción, y opcionalmente el segundo miembro de inserción, están unidos a la disposición apilada de placas de fibra pultrusionadas mediante una resina curada.

[0047]Preferentemente, la tapa de larguero comprende tanto un primer miembro de inserción como un segundo miembro de inserción como se define anteriormente. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción tienen sustancialmente una forma de cuña. Se prefiere que el primer miembro de inserción y el segundo miembro de inserción tengan sustancialmente una forma de cuña. Un inserto con forma de cuña tiene típicamente una sección transversal sustancialmente triangular, cuando se secciona normalmente con respecto a la extensión longitudinal o dirección de envergadura. Preferentemente, el inserto con forma de cuña está dispuesto de modo que un lado está dispuesto sustancialmente al ras con la superficie superior de la disposición apilada. Preferentemente, cuando se dispone en el molde de tapa de larguero, el perfil del inserto con forma de cuña se ahúsa desde la superficie superior de la disposición apilada hacia la superficie inferior de la disposición apilada.

[0048] En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción están hechos de un material hinchable. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción comprenden madera de balsa, un material de espuma o un panal. En un modo de realización preferente, el primer miembro de inserción y/o el segundo miembro de inserción están hechos de un material de espuma, preferentemente espuma de poli(tereftalato de etileno) (PET).

[0049] En un modo de realización preferente, el miembro de inserción tiene una sección transversal triangular o una sección transversal trapezoidal. En un modo de realización preferente, los insertos se extienden sustancialmente a lo largo de toda la longitud (Ls) de tapa de larguero.

[0050] Se prefiere que la tapa de larguero de la presente invención comprenda una pluralidad de placas de material de fibra pultrusionadas, que se extiendan, en general, en una dirección longitudinal/de envergadura de la tapa de larguero. Las placas de fibra pultrusionadas de la tapa de larguero tienen preferentemente una longitud de al menos 30 metros, tal como al menos 40 metros o al menos 50 metros. En algunos modos de realización, cada placa contiene un material de fibra de carbono. En otros modos de realización, cada placa contiene un material de fibra de vidrio. En otros modos de realización, cada placa contiene un material de fibra de vidrio y un material de fibra de carbono. En algunos modos de realización, las placas pueden no contener ningún polímero cuando se colocan las placas en el molde de tapa de larguero.

[0051] En otro aspecto, la presente invención se refiere a una pala de turbina eólica que comprende una tapa de larguero reforzada con fibra de acuerdo con la presente invención, como se indica en la reivindicación 15.

[0052] En otro aspecto, no cubierto por las reivindicaciones adjuntas, la presente divulgación se refiere a un conjunto de molde para fabricar una tapa de larguero reforzada con fibra para una pala de turbina eólica, comprendiendo el conjunto de molde un molde de tapa de larguero, un primer miembro de guiado que comprende un soporte y un segundo miembro de guiado que comprende un soporte, estando fijados los primer y segundo miembros de guiado al molde para proporcionar una cavidad de moldeo entre los primer y segundo miembros de guiado, un primer miembro de inserción para su inserción en la cavidad de moldeo y, opcionalmente, un segundo inserto con forma de cuña para su inserción en la cavidad de moldeo. El molde, los primer y segundo miembros de guiado y los primer y segundo miembros de inserción pueden tener las mismas propiedades que las analizadas en los modos de realización y ejemplos mencionados anteriormente.

[0053] En otro aspecto, no cubierto por las reivindicaciones adjuntas, la presente divulgación se refiere a un conjunto de tapa de larguero que comprende una tapa de larguero y al menos un inserto con forma de cuña, tal como un inserto de espuma o madera de balsa, unido a la tapa de larguero. En algunos modos de realización, la tapa de larguero comprende una orejeta (“ear”) de un sistema de protección contra rayos.

[0054] Todos los rasgos característicos y modos de realización analizados anteriormente con respecto al procedimiento de fabricación de una tapa de larguero reforzada con fibra de la presente invención se aplican igualmente a la tapa de larguero reforzada con fibra, a la pala de turbina eólica y al conjunto de tapa de larguero de la presente invención, y viceversa.

[0055] Como se usa en el presente documento, el término "dirección de envergadura" se usa para describir la orientación de una medida o elemento a lo largo de la pala desde su extremo de raíz hasta su extremo de punta. En algunos modos de realización, la dirección de envergadura es la dirección a lo largo del eje longitudinal y la extensión longitudinal de la pala de turbina eólica.

[0056] Como se usa en el presente documento, el término "longitudinal" significa, en general, una dirección que se extiende en paralelo a la dimensión lineal máxima, típicamente el eje longitudinal, de, por ejemplo, la tapa de larguero o el molde de tapa de larguero. La dirección longitudinal de la tapa de larguero coincide normalmente con la dirección de envergadura de la pala, cuando la tapa de larguero está dispuesta dentro de la pala.

Breve descripción de las figuras

[0057] La invención se expone en detalle a continuación con referencia a un modo de realización mostrado en los dibujos, en el que

la fig. 1 muestra una turbina eólica,

la fig. 2 muestra una vista esquemática de una pala de turbina eólica,

la fig. 3 muestra una vista esquemática de una sección transversal de una pala de turbina eólica, la fig. 4 es un dibujo esquemático en perspectiva de un conjunto de moldeo que se puede usar para formar una tapa de larguero para una pala de turbina eólica,

las figs. 5, 6 y 7 son vistas en sección transversal de un conjunto de moldeo para fabricar una tapa de larguero de acuerdo con la presente invención,

las figs. 8 y 9 son vistas en sección transversal de tapas de larguero de acuerdo con la presente invención, las figs. 10 y 11 son vistas en sección transversal de un sistema de moldeo que ilustra un procedimiento de fabricación conocido para tapas de larguero,

la fig. 12 es una vista en sección transversal de una tapa de larguero producida de acuerdo con un procedimiento de fabricación conocido,

las figs. 13 y 14 son vistas en sección transversal de un procedimiento de fabricación de tapas de larguero de acuerdo con la presente invención,

la fig. 15 es una vista en sección transversal de una preforma de una tapa de larguero de acuerdo con la presente invención,

las figs. 16 y 17 son vistas en sección transversal de tapas de larguero respectivas de acuerdo con la presente invención,

las figs. 18 y 19 son vistas en perspectiva de miembros de inserción usados en la presente invención, y las figs. 20 y 21 son vistas en sección transversal de un conjunto de tapa de larguero de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de las figuras

[0058]La fig. 1 ilustra, a barlovento, una turbina eólica moderna convencional de acuerdo con el denominado "concepto danés" con una torre 4, una góndola 6 y un rotor con un eje de rotor sustancialmente horizontal. El rotor incluye un buje 8 y tres palas 10 que se extienden radialmente desde el buje 8, teniendo, cada una, una raíz de pala 16 más cercana al buje y una punta de pala 14 más alejada del buje 8. El rotor tiene un radio, indicado como R.

[0059]La fig. 2 muestra una vista esquemática de una pala de turbina eólica 10. La pala de turbina eólica 10 tiene la forma de una pala de turbina eólica convencional y comprende una región de raíz 30 más cercana al buje, una región perfilada o de perfil alar 34 más alejada del buje y una región de transición 32 entre la región de raíz 30 y la región de perfil alar 34. La pala 10 comprende un borde de ataque 18 que está orientado hacia la dirección de rotación de la pala 10, cuando la pala está montada en el buje, y un borde de salida 20 que está orientado hacia la dirección opuesta del borde de ataque 18.

[0060]La región de perfil alar 34 (también denominada región perfilada) tiene una forma de pala ideal o casi ideal con respecto a generar sustentación, mientras que la región de raíz 30, debido a consideraciones estructurales, tiene una sección transversal sustancialmente circular o elíptica, lo que, por ejemplo, hace más fácil y más seguro montar la pala 10 en el buje. El diámetro (o la cuerda) de la región de raíz 30 puede ser constante a lo largo de toda el área de raíz 30. La región de transición 32 tiene un perfil de transición que cambia gradualmente desde la forma circular o elíptica de la región de raíz 30 hasta el perfil alar de la región de perfil alar 34. La longitud de cuerda de la región de transición 32 típicamente se incrementa con el incremento de la distanciardesde el buje. La región de perfil alar 34 tiene un perfil alar con una cuerda que se extiende entre el borde de ataque 18 y el borde de salida 20 de la pala 10. El ancho de la cuerda disminuye con el incremento de la distanciardesde el buje.

[0061]Un hombro 40 de la pala 10 se define como la posición donde la pala 10 tiene su mayor longitud de cuerda. El hombro 40 se proporciona típicamente en el límite entre la región de transición 32 y la región de perfil alar 34. La fig. 2 también ilustra la extensión longitudinal L, longitud o eje longitudinal de la pala.

[0062]Cabe destacar que las cuerdas de diferentes secciones de la pala no se encuentran habitualmente en un plano común ya que la pala puede estar torsionada y/o curvada (es decir, precurvada), lo que, por tanto, proporciona al plano de cuerda una trayectoria correspondientemente torsionada y/o curvada, siendo este el caso más frecuente para compensar que la velocidad local de la pala dependa del radio del buje.

[0063]La pala está hecha típicamente de una parte de concha de lado de presión 36 y una parte de concha de lado de succión 38 que están pegadas entre sí a lo largo de líneas de unión en el borde de ataque 18 y el borde de salida de la pala 20.

[0064]La fig. 3 muestra una vista esquemática de una sección transversal de la pala a lo largo de la línea I-I mostrada en la fig. 2. Como se menciona previamente, la pala 10 comprende una parte de concha de lado de presión 36 y una parte de concha de lado de succión 38. La parte de concha de lado de presión 36 comprende una tapa de larguero 41, también denominada laminado principal, que constituye una parte de soporte de carga de la parte de concha de lado de presión 36. La tapa de larguero 41 comprende una pluralidad de capas de fibra 42, que comprenden principalmente fibras unidireccionales alineadas a lo largo de la dirección longitudinal de la pala para proporcionar rigidez a la pala. La parte de concha de lado de succión 38 también comprende una tapa de larguero 45 que comprende una pluralidad de capas de fibra 46. La tapa de larguero 45 tiene un lado de borde de ataque 61 que está más cerca del borde de ataque que el lado de borde de salida opuesto 63 de la tapa de larguero 45. La parte de concha de lado de presión 36 también puede comprender un material tipo sándwich de núcleo 43 típicamente hecho de madera de balsa o espuma de polímero e intercalado entre un número de capas de revestimiento reforzadas con fibra. El material tipo sándwich de núcleo 43 se usa para proporcionar rigidez a la concha para garantizar que la concha mantenga sustancialmente su perfil aerodinámico durante la rotación de la pala. De forma similar, la parte de concha de lado de succión 38 también puede comprender un material tipo sándwich de núcleo 47.

[0065]La tapa de larguero 41 de la parte de concha de lado de presión 36 y la tapa de larguero 45 de la parte de concha de lado de succión 38 están conectadas por medio de una primera alma 50 y una segunda alma 55. En el modo de realización mostrado, las almas 50, 55 tienen forma sustancialmente de almas con forma de I. La primera alma 50 comprende un cuerpo de alma y dos rebordes de pie de alma. El cuerpo de alma comprende un material tipo sándwich de núcleo 51, tal como madera de balsa o espuma de polímero, cubierto por un número de capas de revestimiento 52 hechas de un número de capas de fibra. Las cochas de pala 36, 38 pueden comprender además un refuerzo de fibra en el borde de ataque y el borde de salida. Típicamente, las partes de concha 36, 38 están unidas entre sí por medio de rebordes adhesivos.

[0066]La fig. 4 es un dibujo esquemático en perspectiva de un conjunto de moldeo para formar una tapa de larguero 45 para una pala de turbina eólica. Un primer miembro de guiado 64 y un segundo miembro de guiado 66, cada uno con una sección transversal sustancialmente con forma de L, están fijados a la superficie de moldeo 90 de un molde 62. Esto se puede realizar de forma ventajosa usando pernos. Los miembros de guiado 64, 66 comprenden respectivos soportes que forman respectivas superficies de guiado que se extienden longitudinalmente. Por tanto, se proporciona una cavidad de moldeo entre los primer y segundo miembros de guiado 64, 66. La superficie de guiado del primer miembro de guiado diverge desde la superficie de guiado del segundo miembro de guiado en dirección ascendente. Una tapa de larguero 45 se puede formar en la cavidad de moldeo. La longitud Ls y la anchura Ws de la tapa de larguero se ilustran en la fig. 4. En la pala final, la longitud Ls de la tapa de larguero se extiende sustancialmente en la dirección de envergadura.

[0067]Las figs. 5, 6 y 7 son vistas en sección transversal de un conjunto de moldeo 90 para fabricar una tapa de larguero de acuerdo con la presente invención, que ilustran una secuencia de etapas del procedimiento de la presente invención. El conjunto de moldeo comprende el molde de tapa de larguero 62 y un primero y un segundo miembro de guiado 64, 66 fijados al molde para proporcionar una cavidad de moldeo entre los primer y segundo miembros de guiado 64, 66. Como se indica en las vistas en sección transversal, los miembros de guiado se pueden fijar al molde mediante pernos; sin embargo, también se pueden usar otros procedimientos de fijación. Además, la cavidad de moldeo también se puede proporcionar mediante otros medios además de los miembros de guiado.

[0068]Como se observa en la fig. 6, una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas 70 están dispuestas en el molde de tapa de larguero 62 para formar una disposición apilada 69 de placas de fibra pultrusionadas 70. Cada placa de fibra pultrusionada se forma en un proceso de pultrusión usando un material de fibra de pultrusión que comprende un material de fibra, tal como fibras de carbono, y una resina o agente aglutinante. La disposición apilada está formada por tres apilamientos contiguos de placas 70 en el modo de realización ilustrado. La disposición apilada 69 comprende una primera superficie lateral 67 y una segunda superficie lateral opuesta 68.

[0069]Como se observa en la fig. 7, un primer miembro de inserción con forma de cuña 86 está dispuesto junto a la primera superficie lateral 67 de la disposición apilada 69, en el que el primer miembro de inserción 86 comprende una superficie de conexión 87 que queda en contacto con la primera superficie lateral 67 de la disposición apilada 69. De forma similar, un segundo miembro de inserción con forma de cuña 88 está dispuesto junto a la segunda superficie lateral 68 de la disposición apilada 69, en el que el segundo miembro de inserción 88 comprende una superficie de conexión 89, y en el que el segundo miembro de inserción 88 está dispuesto de modo que su superficie de conexión 89 quede en contacto con la segunda superficie lateral 68 de la disposición apilada 69.

[0070]El primer miembro de inserción 86 y el segundo miembro de inserción 88 están hechos preferentemente de un material hinchable, tal como un material de espuma, por ejemplo espuma de PET. En la fig. 18 se muestra una vista en perspectiva del miembro de inserción con forma de cuña 86, que también ilustra la superficie de conexión sustancialmente plana del miembro de inserción 86.

[0071]A continuación, se puede colocar una lámina de vacío sobre la disposición apilada 69 y el primer miembro de inserción 86 y el segundo miembro de inserción opcional 88 (no mostrado en la fig. 7). Se infunde resina en la disposición apilada 69 y en el primer miembro de inserción 86 y en el segundo miembro de inserción 88. La resina se cura para unir la disposición apilada 69 y el primer miembro de inserción 86 y el segundo miembro de inserción 88 para formar la tapa de larguero reforzada con fibra 45.

[0072]La tapa de larguero final 45 se ilustra en la vista en sección transversal de la fig. 8. En este modo de realización, los miembros de inserción 86, 88 se han convertido en una parte estructural de tapa de larguero 45. En la fig. 9 se muestra un modo de realización alternativo, que tiene un total de cuatro apilamientos 84a-d, cada uno de los cuales comprende cuatro placas apiladas 70, para formar la disposición apilada 69.

[0073]Las figs. 10 y 11 ilustran un proceso conocido para formar una tapa de larguero, así como deficiencias del mismo. Como se observa en la fig. 10, se proporciona un molde de tapa de larguero 62, sobre el cual está dispuesta una disposición apilada 69 de placas de fibra pultrusionadas 70. Una entrada de resina 74 está dispuesta encima de la disposición apilada 69 cerca de la segunda superficie lateral 68 de la misma. Una espiral de vacío se coloca junto a la disposición apilada 69 cerca de la primera superficie lateral 67. Por tanto, la dirección de flujo de resina es, en general, de derecha a izquierda, es decir, desde la segunda a la primera superficie lateral 67, como indica la flecha en la fig. 11. Preferentemente, la segunda superficie lateral 68 forma el extremo del borde de ataque posterior de la tapa de larguero, y la primera superficie lateral 67 forma el extremo del borde de salida posterior de la tapa de larguero.

[0074]Una lámina de vacío está dispuesta encima de la disposición apilada 69, y la cinta selladora 78 mantiene la lámina de vacío 72 en su sitio. La resina 80 se infunde en el material de fibra, como indican las regiones más oscuras de la fig. 11. Se observa una parte frontal de flujo de resina dentro de la disposición apilada 69, cerca de la primera superficie lateral. Como se ilustra en la fig. 11, hay regiones que no están suficientemente humedecidas por la resina, lo que da lugar a un producto de menor calidad.

[0075]Otro problema surge cuando se usan capas intermedias horizontales 82, como se muestra en la sección transversal de la fig. 12. Típicamente, la capa intermedia 82 tiene una permeabilidad diferente a la de las placas de fibra pultrusionadas. Esto da lugar a desafíos a la hora de hacer coincidir la aplicación de resina en las placas de fibra con la aplicación de resina en las capas intermedias 82. Como se ilustra en la fig. 12, esto puede dar lugar a una tapa de larguero en la que parte de la capa intermedia comprende regiones secas 82a, a diferencia de regiones suficientemente humedecidas 82b, lo que nuevamente da lugar a un producto final de peor calidad.

[0076]Este problema se aborda mediante el procedimiento de la presente invención, como se ilustra en las figs.

13 y 14, que son vistas en sección transversal de un procedimiento de fabricación de tapas de larguero de acuerdo con la presente invención. En este caso, un miembro de inserción con forma de cuboide 86 está dispuesto junto a la primera superficie lateral 67 de la disposición apilada 69, en el que el primer miembro de inserción 86 está dispuesto de modo que su superficie de conexión 87 queda en contacto con la primera superficie lateral 67 de la disposición apilada 69. El miembro de inserción 86 tiene la misma altura que la disposición apilada 69 de placas de fibra pultrusionadas 70.

[0077]La fig. 19 ilustra una vista en perspectiva del miembro de inserción con forma de cuboide 86 y su superficie de conexión sustancialmente plana 87. La fig. 19 también ilustra la longitud Li, la anchura Wi y la altura Hi del miembro de inserción. Típicamente, la longitud Li del miembro de inserción se extiende en paralelo a la longitud de la tapa de larguero, es decir, sustancialmente en la dirección de envergadura en la pala posterior.

[0078]Como se observa en la fig. 14, la región con humectación de resina insuficiente se encuentra ahora dentro del miembro de inserción 87. En la fig. 15 se ilustra una sección transversal de la preforma desmoldeada 92 de tapa de larguero. Después del desmoldeo, se puede retirar parte del miembro de inserción infundido con resina, por ejemplo mediante corte o recorte, lo que da como resultado la tapa de larguero final como se ilustra en la fig.

16. En este caso, toda la tapa de larguero se infunde con resina de manera uniforme, lo que da lugar a una mejor calidad estructural del producto final. En el modo de realización ilustrado en la fig. 17, se ha retirado todo el miembro de inserción 87 para formar la tapa de larguero final.

[0079]Las figs. 20 y 21 son vistas en sección transversal de un conjunto de tapa de larguero de acuerdo con la presente invención. En este caso, la tapa de larguero comprende una orejeta de un sistema de protección contra rayos. Cuando se dispone la tapa de larguero 45 en el molde de pala para formar el molde de pala de turbina eólica, típicamente se dispone un material de núcleo 98, tal como espuma o madera de balsa, junto a la tapa de larguero 45 como se observa en la dirección de cuerda. Típicamente, el material de núcleo se alisa en su borde para retirar cualquier punto duro donde el material reticular del sistema de protección contra rayos se doble o rompa bajo el vacío. Sin embargo, esta operación normalmente da como resultado la formación de un hueco debajo de la orejeta 96, como se observa en la fig. 20. De acuerdo con la presente invención, este hueco se puede llenar con un miembro de inserción con forma de cuña 86 de acuerdo con la presente invención, antes de la infusión de resina en el molde de pala.

[0080]La invención no se limita a los modos de realización descritos en el presente documento y se puede modificar o adaptar sin apartarse del alcance de la presente invención, definido por las reivindicaciones adjuntas.

Lista de números de referencia

[0081]

4 torre

6 góndola

8 buje

10 palas

14 punta de pala

16 raíz de pala

18 borde de ataque

20 borde de salida

30 región de raíz

32 región de transición

34 región de perfil alar

36 parte de concha de lado de presión

38 parte de concha de lado de succión

40 hombro

41 tapa de larguero

42 capas de fibra

43 material tipo sándwich de núcleo

45 tapa de larguero

46 capas de fibra

47 material tipo sándwich de núcleo

50 primera alma

51 miembro de núcleo

52 capas de revestimiento

55 segunda alma

56 material tipo sándwich de núcleo de segunda alma

57 capas de revestimiento de segunda alma

60 cordeles de relleno

61 lado de borde de ataque de tapa de larguero

62 molde

63 lado de borde de salida de tapa de larguero

64 primer miembro de guiado

66 segundo miembro de guiado

67 primera superficie lateral

68 segunda superficie lateral

69 disposición apilada

70 placas de fibra pultrusionadas

72 lámina de vacío

74 perfil de entrada

76 espiral de vacío

78 cinta selladora

80 resina

82 capa intermedia

84 apilamiento de placas de fibra pultrusionadas

86 primer miembro de inserción

87 superficie de conexión de primer miembro de inserción

88 segundo miembro de inserción

89 superficie de conexión de segundo miembro de inserción

90 conjunto de moldeo

92 preforma de tapa de larguero

94 miembro de inserción recortado

96 orejeta LPS

98 material de núcleo

L longitud de pala

Li longitud de inserto

Ls longitud de tapa de larguero

Hi altura de inserto

Hs altura de tapa de larguero

Wi anchura de inserción

Ws anchura de tapa de larguero

r distancia desde el buje

R radio del rotor

Claims

REIVINDICACIONES

i .Un procedimiento para fabricar una tapa de larguero reforzada con fibra (45) para una pala de turbina eólica, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

proporcionar un molde de tapa de larguero (62),

disponer una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas (70) en el molde de tapa de larguero (62) para formar una disposición apilada (69) de placas de fibra pultrusionadas (70), en la que la disposición apilada (69) comprende una primera superficie lateral (67) y una segunda superficie lateral opuesta (68), disponer un primer miembro de inserción (86) junto a la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69), en el que el primer miembro de inserción (86) comprende una superficie de conexión (87), y en el que el primer miembro de inserción (86) está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69), opcionalmente, disponer un segundo miembro de inserción (88) junto a la segunda superficie lateral (68) de la disposición apilada (69) en el que el segundo miembro de inserción (88) comprende una superficie de conexión (89), y en el que el segundo miembro de inserción (88) está dispuesto de modo que su superficie de conexión (89) quede en contacto con la segunda superficie lateral (68) de la disposición apilada (69),

colocar una lámina de vacío (72) sobre la disposición apilada (69) y el primer miembro de inserción (86) y el segundo miembro de inserción opcional (88),

infundir resina en la disposición apilada (69) y el primer miembro de inserción (86) y el segundo miembro de inserción opcional (88),

curar la resina para unir la disposición apilada (69) y el primer miembro de inserción (86) y el segundo miembro de inserción opcional (88) para formar la tapa de larguero reforzada con fibra (45) o una preforma de la misma,

retirar la lámina de vacío (72), y

desmoldar la tapa de larguero reforzada con fibra (45) o su preforma del molde (62) de la tapa de larguero (45),

recortar o pulir al menos parte del primer miembro de inserción (86) y/o al menos parte del segundo miembro de inserción (88) de la preforma para formar la tapa de larguero reforzada con fibra (45).
2.Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se infunde resina de modo que la dirección de flujo de resina sea, en general, desde la segunda superficie lateral (68) hacia la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69).
3.Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que el miembro de inserción tiene la misma altura que la disposición apilada (69) de placas de fibra pultrusionadas (70).
4.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer miembro de inserción (86) tiene forma de cuboide.
5.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) tienen sustancialmente forma de cuña.
6.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) están hechos de un material hinchable.
7.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) comprenden madera de balsa, un material de espuma o un panal.
8.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) están hechos de un material de espuma, preferentemente espuma de poli(tereftalato de etileno), PET.
9.Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se dispone una capa intermedia entre placas de fibra pultrusionadas contiguas (70) en la disposición apilada (69) de placas de fibra pultrusionadas (70).
10.Un procedimiento para fabricar una pala de turbina eólica, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

fabricar una tapa de larguero reforzada con fibra (45) usando el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

proporcionar una parte de concha de turbina eólica con una superficie aerodinámica exterior y una superficie interior opuesta,

disponer la tapa de larguero reforzada con fibra (45) en la superficie interior de la parte de concha, y unir la tapa de larguero reforzada con fibra (45) a la superficie interior de la parte de concha.
11.Una tapa de larguero reforzada con fibra (45) para una pala de turbina eólica, que se puede obtener mediante el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-10, comprendiendo la tapa de larguero (45)

una pluralidad de placas de fibra pultrusionadas (70) que adoptan una disposición apilada (69) de placas de fibra pultrusionadas (70), en la que la disposición apilada (69) comprende una primera superficie lateral (67) y una segunda superficie lateral opuesta (68),

un primer miembro de inserción (86) dispuesto junto a la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69), en el que el primer miembro de inserción (86) comprende una superficie de conexión, y en el que el primer miembro de inserción (86) está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la primera superficie lateral (67) de la disposición apilada (69), y opcionalmente, un segundo miembro de inserción (88) dispuesto junto a la segunda superficie lateral (68) de la disposición apilada (69) en el que el segundo miembro de inserción (88) comprende una superficie de conexión, y en el que el segundo miembro de inserción (88) está dispuesto de modo que su superficie de conexión quede en contacto con la segunda superficie lateral (68) de la disposición apilada (69),

en la que el primer miembro de inserción (86), y opcionalmente el segundo miembro de inserción (88), están unidos a la disposición apilada (69) de placas de fibra pultrusionadas (70) mediante una resina curada.
12.Una tapa de larguero reforzada con fibra (45) de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) tienen sustancialmente forma de cuña.
13.Una tapa de larguero reforzada con fibra (45) de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, en la que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) están hechos de un material hinchable.
14.Una tapa de larguero reforzada con fibra (45) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en la que el primer miembro de inserción (86) y/o el segundo miembro de inserción (88) comprenden madera de balsa, un material de espuma o un panal.
15.Una pala de turbina eólica que comprende una tapa de larguero reforzada con fibra (45) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11-14.