INSERTOS EN EL LAMINADO DE UNA PALA DE AEROGENERADOR

Dentro de nuestra sección de Patentes verdes, os queremos presentar la última invención de la empresa especializada en energía eólica, Gamesa: Inserto de pala y método de colocación de insertos en el laminado de una pala.

Las palas eólicas se unen típicamente al buje del aerogenerador mediante una unión mecánica multipunto pretensada con tornillos tensionados. De igual forma, las palas divididas en varios módulos se pueden montar con uniones mecánicas entre piezas metálicas denominadas insertos. La función básica de los elementos de unión de la raíz de pala y de los elementos de unión intermedia es transferir las cargas de tracción o compresión que se transmiten desde los laminados de la pala.

La transferencia de las cargas de tracción o compresión que se originan en los laminados de la pala como consecuencia de las cargas provocadas en la pala por la acción del viento son muy grandes. Este problema podría solucionarse reforzando con más fibra y grandes insertos las paredes de los módulos, pero estos excesos de peso en las palas aumentan las cargas en el aerogenerador de forma inadmisible.

Descripción de la invención

Para lograr una transferencia adecuada de las cargas se define un inserto específico que se dispone de tal forma en el laminado de la pala que forma una unión a doble cortadura.

El inserto está formado por dos partes definidas, la cabeza y el cuerpo, estando la cabeza concebida para el atornillado del inserto a otra estructura (por ejemplo, el rodamiento del buje del aerogenerador u otro inserto correspondiente a otro módulo de pala), mientras que el cuerpo comprende una zona cilíndrica o cónica con una cavidad interna cónica para la unión química del inserto al laminado.

La unión entre el inserto y el laminado presenta dos alternativas:

1) El inserto se une al laminado mediante medios químicos (adhesivo), dentro de una cavidad mecanizada en el laminado ya curado.

2) El inserto se embebe en el laminado, junto con una pieza interior, durante el proceso de laminación. Durante el proceso de curado del laminado, la resina del material compuesto une de forma química el laminado al inserto.

Características

- La unión entre el cuerpo del inserto y el laminado, se mecaniza el laminado curado, con geometría de revolución coincidente con la forma del cuerpo del inserto.

- Comprende al menos una pieza interior adherida por la parte interior del cuerpo del inserto, estando el conjunto embebido en el
laminado de la pala.

- La pieza interior determina dos secciones, una cónica que se pega mediante adhesivo a la parte interior del cuerpo del inserto, y otra cilíndrica y cortada en bisel.

- En la fabricación de la pieza interior cuando los requerimientos de resistencia son altos se emplea un material rígido de densidad entre 1500 y 2500 kg/m3 como fibra de vidrio.

- Cuando los requerimientos de resistencia son bajos se emplea un material ligero y poco rígido de densidad entre 50 y 200 kg/m3
como espuma o madera.

- El proceso de laminación es de prepreg, es decir que el material se encuentra previamente impregnado de resina.

- El proceso de laminación es de tejido seco seguido de una infusión de resina.

- Entre los insertos se introducen unos separadores de fibra de vidrio o de espuma.

FUENTE | OEPM