ES2600898T3 - Molde de álabe de turbina eólica - Google Patents
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Abstract
Un molde de álabe de turbina eólica, incluyendo una cáscara de molde (20) donde el molde está provisto de nervios de refuerzo que se laminan o unen a la cáscara de molde, donde los nervios de refuerzo están orientados en la dirección de la envergadura del molde, caracterizado porque el molde incluye además un bastidor de molde metálico, y porque el molde está provisto de dispositivos centrales de ajuste de forma (1), que están dispuestos en la superficie de cáscara y proporcionan ajustes solamente perpendiculares a la superficie de cáscara, y dispositivos de pestaña de ajuste de forma (2), que están dispuestos en las pestañas de la envergadura del molde y proporcionan ajustes tanto perpendiculares como paralelos a la superficie de cáscara, conectando los dispositivos centrales de ajuste de forma (1) y los dispositivos de pestaña de ajuste de forma (2) los nervios de refuerzo con el bastidor de molde.
Description
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DESCRIPCION
Molde de alabe de turbina eolica Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a un molde de alabe de turbina eolica, en concreto a un molde de alabe de turbina eolica que es capaz de ajustar la forma.
Antecedentes de la invencion
En el pasado, los fabricantes de alabes teman a menudo los problemas de que sus cascaras de molde experimentaban pequenas deformaciones que aumentaban con el numero de alabes producidos, que llegaban a convertirse gradualmente en errores importantes en la forma del alabe. Estas deformaciones las producen los ciclos de calentamiento y enfriamiento mientras el molde esta bajo cierta presion o carga. Esencialmente, la cascara de molde estira lentamente su forma cuando se producen muchos alabes. Esta deformacion tiene lugar predominantemente en la forma en seccion transversal del molde de alabe, cuando los dos bordes de la envergadura son soportados normalmente por el robusto bastidor de refuerzo de acero.
Algunos primeros intentos de corregir la forma de molde en la direccion de la cuerda fallaron porque no se reconocio la importancia de anadir elementos orientados en la direccion de la envergadura como los tubos de refuerzo laminados. Consiguientemente, la zona de deformacion inducida alrededor de cada punto de ajuste era de tamano pequeno y de forma aproximadamente circular. Se descubrio que se precisaba una espaciacion excesivamente pequena de los puntos de ajuste en la direccion de la envergadura para obtener una correccion de forma util, y todos los esfuerzos de ajuste resultaban caros y complicados, y finalmente eran inviables.
Otros primeros intentos de mantener la forma del molde fallaron porque los elementos de refuerzo estaban alineados en el plano en la direccion de la cuerda, mas bien que en la direccion de la envergadura, por ejemplo como mamparos hechos de madera, acero, etc. En algunos casos tales mamparos tambien se reteman con soportes roscados, logrando una cierta regulabilidad. Sin embargo, tales mamparos solamente seman para mantener la forma de molde una distancia corta en la direccion de la envergadura, y las secciones entre cada mamparo caredan sustancialmente de soporte. Despues de un uso prolongado, el molde con tales sistemas de refuerzo asume un aspecto 'corrugado' insatisfactorio, debido al pandeo y la deformacion irrecuperable que inevitablemente tiene lugar entre cada mamparo.
DE-A-2856661 describe un molde de alabe de turbina eolica que tiene los elementos de la porcion precaracterizante de la reivindicacion 1. WO-A-01/89746 describe una cascara metalica que forma un molde y varillas que conectan la cascara a una base. US-A-6298896 describe un molde de estructura compuesta que tiene elementos ajustables. FR-A-2541931 describe un molde ajustable.
Resumen de la invencion
La presente invencion tiene la finalidad de proporcionar un molde de turbina eolica que puede corregir las deformaciones en seccion transversal aplicando soportes ajustables y nervios de refuerzo en la direccion de la envergadura, de diseno espedfico, en el molde, construccion que se puede ajustar para empujar o tirar de la cascara de molde de nuevo a forma.
Consiguientemente, la presente invencion proporciona un molde de alabe de turbina eolica segun la reivindicacion 1.
Segun una realizacion preferida de la presente invencion, los nervios de refuerzo incluyen tubos que estan unidos a la superficie de cascara con laminado de hoja de fibra de vidrio, formando asf una seccion transversal de viga en I.
Segun una realizacion preferida de la presente invencion, los dispositivos centrales de ajuste de forma y los dispositivos de pestana de ajuste de forma incluyen dispositivos de ajuste roscados.
Consiguientemente, los soportes estan dispuestos de una forma nueva, montandolos en el nervio de refuerzo, de modo que su efecto en el ajuste de la forma en seccion transversal pueda propagarse una distancia grande en la direccion de la envergadura. Esto se logra por el efecto de refuerzo no uniforme de la construccion de tubos laminados, que logra un efecto de viga en I en la direccion de la envergadura, pero tiene muy poca influencia en la deformacion en la direccion en seccion transversal. Esto hace posible corregir defectos en la forma en seccion transversal del molde con un numero relativamente limitado de puntos de ajuste, dispuestos a espaciacion mutua tfpicamente de 1-4 metros en la direccion de la envergadura.
Asf, la presente invencion incrementa la exactitud dimensional y la duracion permitiendo un ajuste facil de la forma superficial del molde.
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Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se describira ahora en detalle a modo de ejemplo no limitador y con referencia a los dibujos acompanantes, donde:
La figura 1 es una vista de extremo que representa el molde con dispositivos centrales de ajuste de forma y dispositivo de pestana de ajuste de forma segun una realizacion de la presente invencion.
La figura 2 es una vista ampliada que representa el dispositivo de pestana de ajuste de forma segun la realizacion de la presente invencion.
La figura 3 es una vista despiezada que representa el dispositivo de pestana de ajuste de forma segun la realizacion de la presente invencion.
La figura 4 es una vista ampliada y despiezada que representa una porcion del dispositivo central de ajuste de forma segun la realizacion de la presente invencion.
La figura 5 es una vista ampliada que representa la cascara de molde, el nervio de refuerzo, el dispositivo central de ajuste de forma segun la realizacion de la presente invencion.
La figura 6 es una vista esquematica que representa las posiciones del nervio de refuerzo en la cascara de molde. Las partes analogas se indican con numeros de referencia analogos en todos los dibujos.
Descripcion detallada de la realizacion preferida
El molde segun la realizacion ilustrada de la presente invencion incluye una cascara de molde 20 y un bastidor de molde metalico. La cascara de molde 20 se lamina primero a un grosor y resistencia adecuados, por ejemplo de aproximadamente 25 mm de material de fibra de vidrio/epoxi en capas. Se puede anadir un material central tal como espuma, madera de balsa, o panal de miel dentro del laminado con el fin de aumentar la resistencia y la resistencia a la deformacion. En una configuracion especialmente preferida, la cascara 20 se lamina como 12-15 mm de material de vidrio/epoxi sobre la superficie de trabajo, seguido de 25 mm de nucleo de balsa, seguido despues de 68 mm de material de vidrio/epoxi en el lado trasero.
Segun la realizacion de la presente invencion, la cascara 20 del molde debera ser reforzada con nervios de refuerzo que se extienden en la direccion de la envergadura, mas bien que en la direccion de la cuerda. Se debera fijar pocos o ningun nervio en la direccion de la cuerda. Los nervios de refuerzo se facilitan como tubos de acero de 40-75 mm de diametro 3 con un grosor de pared de 1,5-3 mm, soportados con un intervalo de aproximadamente 20-60 mm entre el tubo y la superficie de molde. El diametro de tubo, el grosor de pared y el intervalo optimos dependen de la curvatura local del molde, porque el tamano elegido debe permitir una formacion conveniente del tubo en la forma de molde. Estos tubos se laminan despues a la parte trasera de la superficie de molde con mas material compuesto, tal como laminado de lamina de fibra de vidrio 19, de manera que se sujeten fijamente en posicion. Como se ve mejor en la figura 5, toda la construccion del tubo de acero 3, material de union y cascara de molde 20 propiamente dicha toma el aspecto de una viga en I en vista en seccion transversal, impartiendo excelente rigidez en la direccion a lo largo de la longitud del tubo (direccion de la envergadura), pero muy poca rigidez adicional en la direccion transversal a la longitud del tubo (en la direccion de la cuerda). La figura 6 representa esquematicamente las posiciones P de los nervios de refuerzo.
La figura 1 representa que el molde esta provisto de dispositivos centrales de ajuste de forma 1, que estan dispuestos en la superficie de cascara y proporcionan ajustes solamente perpendiculares a la superficie de cascara, y dispositivos de pestana de ajuste de forma 2, que se disponen en las pestanas de la envergadura del molde y proporcionan ajustes tanto perpendiculares como paralelos a la superficie de cascara, y asf se pueden usar para alterar la anchura del molde en la direccion de la cuerda, conectando los dispositivos centrales de ajuste de forma y los dispositivos de pestana de ajuste de forma los nervios de refuerzo con el bastidor de molde. El numero de dispositivos centrales de ajuste de forma 1 corresponde al de los nervios de refuerzo dispuestos en la superficie de la cascara de molde. El numero de dispositivos de pestana de ajuste de forma 2 corresponde al de los nervios de refuerzo dispuestos en la pestana del molde. Los nervios de refuerzo estan unidos al bastidor de molde por medio de los dispositivos centrales de ajuste de forma 1 y los dispositivos de pestana de ajuste de forma 2, de los que ambos usan varillas de ajuste roscadas de dos extremos, montadas de modo que puedan pivotar libremente en cada extremo, proporcionando asf una fuerza de empuje-traccion a la superficie de molde o la pestana de molde, y poca retencion en la direccion tangencial. Tales varillas llevan rosca a izquierdas en un extremo, y rosca a derechas en el otro, a modo de un tensor. Este movimiento libre es importante en consideracion de la expansion termica de la cascara de molde durante el calentamiento y el enfriamiento de las partes del ciclo de moldeo. Un tamano preferido de la varilla de ajuste es con roscas de M12-M24, y con una longitud de aproximadamente 75-200 mm.
Los dispositivos centrales de ajuste de forma 1 y los dispositivos de pestana de ajuste de forma 2 se describiran
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ahora en detalle con referencia a las figuras 2-4.
En primer lugar se describiran los dispositivos de pestana de ajuste de forma 2. Los dispositivos de pestana de ajuste de forma 2 constan de un dispositivo de ajuste de movimiento paralelo y un dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular. Tanto el dispositivo de ajuste de movimiento paralelo como el dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular estan conectados a una chapa de soporte en forma de C 9 que esta soldada al tubo 3. El dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular esta montado en la pestana de molde por medio de una chapa base 12. El dispositivo de ajuste de movimiento paralelo esta fijado a una chapa de montaje 6 que esta fijada al bastidor de molde. El dispositivo de ajuste de movimiento paralelo incluye: un par de chapas de pivote 14, de las que una esta conectada a la chapa de soporte en forma de C 9 por un pasador de pivote 5, de las que la otra esta conectada a la chapa de montaje 6 por otro pasador de pivote 5; y una barra roscada 4 conectada entre el par de chapas de pivote 14. La estructura del dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular es similar a la del dispositivo de ajuste de movimiento paralelo. El dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular incluye: una chapa de pivote superior 10, que esta conectada a la chapa de soporte en forma de C 9 por un pasador de pivote; una chapa de pivote inferior 11, que esta conectada a la chapa base 12 por otro pasador de pivote 13; y una barra roscada 8 conectada entre las chapas de pivote superior e inferior 10, 11.
A continuacion se describiran los dispositivos centrales de ajuste de forma 1. Los dispositivos centrales de ajuste de forma 1 constan solamente de un dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular. El dispositivo de ajuste de movimiento perpendicular incluye: una chapa de pivote superior 17, que esta conectada a una chapa superior de refuerzo 16 por un pasador de pivote superior 15; una chapa de pivote inferior 21 que esta fijada a una chapa de soporte del tubo 3; y una barra roscada 18 que conecta la chapa de pivote superior 17 con la chapa de pivote inferior 21.
Otras realizaciones son concebibles, con varillas de ajuste roscadas de un solo extremo, tubos de ajuste con roscas hembra mas bien que macho, o incluso cilindros hidraulicos en lugar de las varillas de ajuste.
Claims (3)
- REIVINDICACIONES1. Un molde de alabe de turbina eolica, incluyendo una cascara de molde (20) donde el molde esta provisto de nervios de refuerzo que se laminan o unen a la cascara de molde, donde los nervios de refuerzo estan orientados en5 la direccion de la envergadura del molde, caracterizado porque el molde incluye ademas un bastidor de molde metalico, y porque el molde esta provisto de dispositivos centrales de ajuste de forma (1), que estan dispuestos en la superficie de cascara y proporcionan ajustes solamente perpendiculares a la superficie de cascara, y dispositivos de pestana de ajuste de forma (2), que estan dispuestos en las pestanas de la envergadura del molde y proporcionan ajustes tanto perpendiculares como paralelos a la superficie de cascara, conectando los dispositivos centrales de 10 ajuste de forma (1) y los dispositivos de pestana de ajuste de forma (2) los nervios de refuerzo con el bastidor de molde.
- 2. El molde de la reivindicacion 1, caracterizado porque los nervios de refuerzo incluyen tubos (3) que estan unidos a la superficie de cascara con laminado de lamina de fibra de vidrio (19), formando asf una seccion transversal de15 viga en I.
- 3. El molde de la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los dispositivos centrales de ajuste de forma (1) y los dispositivos de pestana de ajuste de forma (2) incluyen dispositivos de ajuste roscados.
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