ES2199862T3 - Aparato y procedimiento para uso en la manipulacion de carga. - Google Patents

Aparato y procedimiento para uso en la manipulacion de carga.

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ES2199862T3 ES00964468T ES00964468T ES2199862T3 ES 2199862 T3 ES2199862 T3 ES 2199862T3 ES 00964468 T ES00964468 T ES 00964468T ES 00964468 T ES00964468 T ES 00964468T ES 2199862 T3 ES2199862 T3 ES 2199862T3
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Abstract

Un procedimiento de manipulación de carga que comprende el suministro de un cable de servicio (1) y el enrollamiento de una cuerda de aguante de carga (2) alrededor del cable de servicio (1) a medida que es suministrado, y el subsiguiente desenrollamiento de uno respecto al otro a medida que se recupera alguno de ellos.

Description

Aparato y procedimiento para uso en la manipulación de carga.
La presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento para uso en la manipulación de carga, que es capaz de izar y de bajar, o de arrastrar, una carga, y asimismo de manipular cables de servicio y/o mangueras conectados a la carga. La invención es especialmente, pero no exclusivamente, aplicable a la manipulación de equipo submarino, por ejemplo, cucharas.
Se conoce un aparato y un procedimiento de este tipo por el documento WO-A-96/22935, en el que es posible enrollar el cable de servicio en torno a la cuerda de izado a medida que se baja la carga, y desenrollarlo a medida que se iza la carga.
Hasta ahora, la provisión de servicios a un equipo subacuático ha requerido la provisión de un haz específico de cable(s) y/o manguera(s) dedicados a cada uso. Para algunos usos, se sabe de la incorporación del haz de servicio dentro de una cuerda de izado forrada con armadura. Este sistema presenta una serie de deficiencias. La cuerda resultante es cara, adolece de propiedades de izado inferiores, y la limitación del diámetro de cuerda susceptible de ser manipulada tiene como consecuencia la limitación de los servicios que pueden incorporarse. Además, esta solución hace que, en la práctica, sea imposible prolongar la longitud de la cuerda o empalmar material de diferentes clases, por ejemplo, cuerdas de cable con cuerdas de fibra.
Según un aspecto de la presente invención, el aparato para uso en la manipulación de carga comprende una cuerda de aguante de carga, un mecanismo para el suministro y la recuperación de la cuerda, un mecanismo para aguantar y suministrar un cable de servicio, y un sistema de enrollamiento para hacer girar dicha cuerda en torno al cable de servicio a medida que se suministra el cable y así enrollar la cuerda alrededor del cable de servicio así como desenrollar uno de otro a medida que se recupera cualquiera de ellos.
Según otro aspecto de la presente invención, un procedimiento de manipulación de carga comprende suministrar un cable de servicio y enrollar una cuerda de aguante de carga en torno al cable de servicio a medida que se suministra, y subsiguientemente desenrollar uno de otro a medida que se recupera uno cualquiera de ellos.
Enrollar la cuerda de aguante de carga alrededor del cable a medida que es suministrado por un cabrestante de cable estático permite el uso de cables de gran diámetro. Cuando el cable y la cuerda enrollados abandonan el dispositivo, al ser superior la tensión ejercida sobre el cable, éste es forzado a una configuración axial en que el cable de servicio queda helicoidalmente enrollado alrededor de la cuerda, quedando entonces garantizado que la carga es aguantada por la cuerda y no por el cable.
El término "cable de servicio" se usa aquí en referencia a un miembro flexible alargado usado para la transmisión de energía o de datos, tal como un cable eléctrico, un cable de fibra óptica, o una manguera neumática o hidráulica.
Preferiblemente, la cuerda es enrollada helicoidalmente en torno al cable de servicio a medida que es suministrada. Es preferible que la tensión tanto sobre la cuerda como sobre el cable de servicio se ejerzan mientras son suministrados, siendo lo habitual que la tensión aplicada sobre la cuerda de aguante de carga sea superior a la tensión habitualmente aplicada sobre el cable de servicio.
A medida que la cuerda y el cable de servicio abandonan el aparato, la carga superior ejercida sobre la cuerda enrollada en torno al cable de servicio estira el cable de servicio y enrolla dicho cable helicoidalmente en torno a la cuerda. Esto permite que se usen cables de servicio de mayor diámetro con cualquier tipo de cuerda de aguante de carga sin modificar el aparato de enrollado usado para enrollar la cuerda alrededor del cable de servicio axial. Por lo tanto, el cable de servicio puede ser suministrado desde un tambor grande instalado en un cabrestante estático principal del dispositivo en vez de precisar estar montado en un tambor de tamaño fijo preparado para girar alrededor de un eje, reduciendo con ello las limitaciones respecto al diámetro y la longitud del cable de servicio que se ha de suministrar. Asimismo, el cable de servicio del cabrestante principal puede estar conectado a los servicios durante la operación de su suministro, haciendo posible por lo tanto que se proporcionen servicios mientras se está izando o bajando la carga, pudiéndose, por ejemplo, suministrar electricidad a un vehículo a control remoto sin que haya que desconectar el suministro cuando haya que cambiar los rollos de cable de servicio. Al contrario, la cuerda puede ser suministrada desde el cable de servicio y unida a longitudes adicionales de cuerda según sea preciso, de nuevo sin interrumpir la provisión de servicios a la carga.
El tambor para suministrar la cuerda está habitualmente preparado de tal forma que la cuerda abandona el tambor en el eje del cable o cerca de él de forma que la cuerda no ejerza una fuerza lateral sobre el cable. Es posible usar rodillos u otros mecanismos similares para desviar momentáneamente el cable respecto a su eje y permitir que la cuerda sea proporcionada a lo largo o cerca del eje.
Habitualmente, la cuerda de aguante de carga será una cuerda de izado usada para izar o bajar una carga. Como alternativa, la cuerda de aguante de carga puede ser una cuerda de arrastre usada para suministrar, arrastrar y recuperar una carga tal como un conjunto de sensores marinos.
El aparato puede incluir una pluralidad de cables de servicio, partiendo cada uno de ellos desde un tambor propio.
La cuerda es preferiblemente suministrada desde un tambor preparado para girar en torno al eje del cable de servicio.
Es preferible que el mecanismo para suministrar y recuperar el cable de servicio incluya un cabrestante de cable, desde el cual el cable pase sobre una polea de cable, pudiendo posteriormente llegar hasta la carga a lo largo de un eje prácticamente vertical.
El mecanismo de enrollamiento puede comprender un tambor de cuerda preparado para girar en torno a un eje de tambor coincidente con el eje del cable de servicio, disponiendo habitualmente el tambor de una apertura central a través de la cual pasa el cable del servicio, pasando la cuerda preferiblemente sobre una polea de cuerda montada para
describir un movimiento de curso circular en torno a dicho eje.
Como alternativa, el tambor de cuerda puede girar sobre un miembro estructural preparado para describir un movimiento de curso circular en torno a dicho eje.
Como alternativa, el tambor de cuerda puede ser estático, pudiendo haber un sistema de desenrollamiento que gire en torno suyo para suministrar la cuerda.
El cabrestante de cable de servicio, el tambor de cuerda, y el dispositivo de desenrollamiento pueden contar cada uno si conviene con su propio motor impulsor; pudiendo de todos modos ser impulsados por una sola fuente mediante un acoplamiento mecánico apropiado.
Ciertas formas de realización resultan particularmente útiles cuando se está usando un cable de gran diámetro o de señal/corriente de alta intensidad y lo más conveniente es almacenar el cable en un amplio depósito de cable en el cabrestante, o disponerlo longitudinalmente y posteriormente unirlo. Dentro del mecanismo pueden almacenarse cuerdas de carga de menor tamaño y también pueden usarse para mangueras y cables de telecomunicaciones.
El cabrestante de la cuerda de izado puede girar en torno al cable central de señal/corriente a fin de enrollar el cable y la cuerda uno con otro a medida que son suministrados, y puede girar en el sentido opuesto para desenrollarlos cuando la carga es izada. Debido a que el peso recae en la cuerda de izado el resultado tendrá la apariencia de que el cable de señal/corriente está enrollado alrededor de la cuerda de izado.
El tambor del cabrestante de la cuerda de izado puede estar situado cerca del centro a fin de que la cuerda sea suministrada cerca de la línea central y pueden usarse rodillos doblemente cónicos a fin de desviar el cable de señal/corriente a un lado para colaborar a mantener la cuerda de izado cerca del centro.
En otras formas de realización, el cabrestante de cuerda de izado puede girar en combinación con un brazo giratorio que puede sostener equipo de deslizamiento. Este brazo gira alrededor del cable central de señal/corriente para enrollar ambos cables uno sobre otro a medida que son suministrados y puede girar en el sentido opuesto para desenrollar los cables a medida que son izados.
El brazo giratorio puede disponer de poleas guías para posicionar la cuerda de izado cerca del centro y sujetas a las mismas puede haber rodillos doblemente cónicos para desviar el cable de señal/corriente a un lado a fin de ayudar a mantener la cuerda de izado en el centro.
Pueden proveerse una o más cuerdas adicionales, cada una con su tambor de cuerda y su polea respectivos, preparados para girar en torno al eje del cable de servicio si así se desea. Como alternativa, puede enrollarse otros cables de servicio alrededor del cable principal de servicio en una forma similar a la polea de la cuerda de izado.
Se describen a continuación ejemplos del aparato y de procedimientos para uso en la manipulación de carga conforme a la invención haciendo referencia a los dibujos, en los que:
La Fig. 1 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra los fundamentos del funcionamiento de un primer ejemplo de la invención;
La Fig. 2 es una vista de perfil más detallada, parcialmente en sección, de un aparato usado en el ejemplo de la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista similar a la Fig. 1 que ilustra una modificación de la realización de la Fig. 1;
La Fig. 4 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra un segundo ejemplo de la invención:
La Fig. 5 es una vista de perfil de un aparato usado en el ejemplo de la Fig. 4;
La Fig. 6 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra un tercer ejemplo similar al de la Fig. 1, pero modificado para arrastrar más que para izar;
La Fig. 7 ilustra un cuarto ejemplo similar al de la Fig. 4 pero modificado para arrastrar más que para izar; y
Las Figuras 8 y 9 muestran formas de realización adicionales.
En referencia a la Fig. 1, una corriente eléctrica o cable 1 parte de un cabrestante de cable 13 por encima de una polea de cable 4 para suministrar corriente a, por ejemplo, un vehículo a control remoto, etc. (no mostrado). Una cuerda de izado 2 está enrollada sobre un tambor de cuerda 3 y llega hasta la carga por medio de una polea para cuerda 5. La cuerda de izado 1 puede ser cualquier forma adecuada de cuerda de izado tal como una cuerda de cables de acero flexible o una cuerda de fibra sintética, hecha, por ejemplo, de "Kevlar".
El cable de servicio 1 pasa a través de una apertura central en el tambor de la cuerda de izado 3, y la polea para cuerda 5 está preparada para ser impulsada en movimiento circular alrededor del eje del cable de servicio 1. Coordinando los movimientos del cabrestante de cable 13, el tambor de la cuerda 3 y la polea de la cuerda 5, la cuerda de izado 2 puede ser enrollada helicoidalmente en torno al cable 1 al bajar la carga, y desenrollada a medida que es izada la carga. De este modo, puede hacerse uso de cuerdas de izado de cualesquiera propiedades que se deseen en combinación con cualquier conexión de servicio que se requiera.
La Fig. 2 muestra con mayor detalle el tambor de cuerda 3 y sus partes asociadas. La polea para cable 4 está unida a un armazón fijo 20 instalado a su vez sobre cualquier estructura de soporte apropiada (no mostrada). El tambor de cuerda 3 está montado de forma que pueda girar sobre la parte inferior del armazón 20 y cuenta con un motor 6 para que le proporcione el impulso para su giro.
El extremo interior de la cuerda 2 puede estar conectado a cualquier servicio apropiado que se necesite mediante cualquier medio conveniente (no mostrado), pero si no es así, va conectado al tambor del cabrestante 3.
La polea de cuerda 5 está unida a un armazón de montaje 9 de movimiento giratorio sobre el armazón fijo 20 mediante un motor 7.
Los motores 6 y 7 pueden ser accionados a velocidades relacionadas a la velocidad axial de suministro del cable 1. Puede fijarse la correlación entre velocidades. Es preferible, de todos modos, que esta correlación pueda ser controlada para alterar tanto la longitud del giro (amplitud) de la colocación de la cuerda 2 sobre el cable 1, como la tensión sobre cada uno de ellos.
La Fig. 3 muestra una modificación en la cual un segundo cable de servicio 17 está enrollado sobre el primer cable 1 a lo largo de la cuerda de izado 2. En esta modificación, el cable de servicio 17 cuenta con un tambor de almacenamiento de cable 16 y con una polea de cable 14 que pueden estar colocados sobre un armazón común de soporte para que giren al unísono con la polea de la cuerda de izado 5 alrededor del tambor de cuerda 15.
El aparato puede ser subsiguientemente modificado mediante la adición de más tambores y poleas a fin de manipular más servicios o cuerdas de izado.
La Fig. 4 ilustra un segundo ejemplo en el que la cuerda 2 se enrolla sobre un tambor 3 y el tambor 3 gira a su vez alrededor del cable de servicio 1 para conseguir un enrollamiento y desenrollamiento helicoidales. Como se ve con mayor detalle en la Fig. 5, el tambor de cuerda 3 puede estar constituido por un tambor 12 montado, siendo posible retirarlo, sobre un motor de eje 11 dispuesto en el extremo de un brazo 18 montado de forma que pueda girar en torno al armazón fijo 20 por acción de un motor 10.
Como en el caso del primer ejemplo, el ejemplo mostrado en las Figuras. 4 y 5 pueden ser modificados mediante la adición de más tambores de cable de servicio de forma que los haga girar el motor 10.
La Fig. 6 ilustra el ejemplo de la Fig. 1 modificado para ser utilizado en una aplicación de arrastre marino, por ejemplo, para suministrar, arrastrar y recuperar un conjunto de sensores tales como un sensor sonar o un sensor de inspección sismográfica, siendo arrastrado el conjunto de sensores bajo el agua o sobre la superficie. El tambor de cuerda 3 está unido con goznes a la estructura principal de la nave de arrastre (no mostrada) y puede ser inclinado hacia el ángulo de arrastre que se desee mediante mecanismos hidráulicos o de cualquier otra clase. Asimismo, la Fig. 7 ilustra la modificación del ejemplo de la Fig. 4 para el mismo uso, estando el armazón portante del brazo de montaje del tambor de cuerda 3 unido mediante goznes a la nave y siendo susceptible de ser inclinado en el ángulo deseado mediante mecanismos hidráulicos o de cualquier otra clase.
La invención puede aplicarse a un sistema en que uno o más cables de servicio están aplicados a una cuerda de aguante de carga que lleve en sí misma un canal de servicio además de llevar a cabo su función de aguantar la carga. Por ejemplo, la cuerda de aguante de carga podría ser una cuerda de cable de acero transmisora de corriente eléctrica, o una cuerda que combine bandas de "Kevlar" capaces de soportar cargas y cables de fibra óptica.
La Fig. 8 muestra otra forma de realización que tiene un cable de señal/corriente 1 pasando sobre una polea para cable 4 en una ruta axial hacia una carga (no mostrada). La cuerda 2 está sujeta sobre un tambor de cuerda 12a que está montado en un motor de eje 11a y transportado sobre un brazo 18a instalado de forma giratoria sobre un armazón 20a u accionado por un motor 10a. La cuerda 2 se desliza sobre la parte superior del tambor 12a de forma que es suministrada cerca del eje del cable 1.
El brazo 18a dispone de un par de rodillos doblemente cónicos 25, que desvían la ruta del cable 1 respecto a su eje para dejar camino a la cuerda 2 para que se extienda axialmente hacia abajo hasta llegar a la carga. La mayor tensión es aplicada a la cuerda
2 y aunque antes de que converjan el cable 1 y la cuerda 2, la cuerda 2 es enrollada en torno al cable 1, una vez que la cuerda sale del tambor 12a la carga elevada lo empuja axialmente en sentido vertical hacia abajo, con lo que fuerza al cable 1 a enrollarse de forma
helicoidal alrededor de la superficie exterior de la cuerda 2.
En la forma de realización mostrada en la Fig. 9, la cuerda 2 es sujeta en un tambor 12b que cuenta con una apertura axial a través de la cual el cable 1 se extiende desde la polea de cable 4. El tambor de cuerda 12b está sujeto de forma estacionaria y un cabrestante en forma de brazo giratorio 18b hace que se deslice la cuerda 1 en una dirección a partir del tambor 12b. El brazo 18b dispone de rodillos de deslizamiento, poleas o poleas guía 26 que guían la ruta de la cuerda 2 alrededor del reborde del tambor 12b y sobre el eje de su giro sobre la carga. Mediante todo ello, la cuerda 2 es enrollada alrededor del cable 1 a medida que es suministrado, y el brazo 18b puede girar en sentido opuesto para rebobinarla de nuevo. El aparato puede contar con rodillos doblemente cónicos 25 para desviar la ruta del cable 1 de la forma anteriormente descrita. En diversas modificaciones el tambor 12b puede enrollar o desenrollar.
Es posible hacer otras modificaciones dentro del alcance de la invención.

Claims (32)

1. Un procedimiento de manipulación de carga que comprende el suministro de un cable de servicio (1) y el enrollamiento de una cuerda de aguante de carga (2) alrededor del cable de servicio (1) a medida que es suministrado, y el subsiguiente desenrollamiento de uno respecto al otro a medida que se recupera alguno de ellos.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el cable de servicio (1) comprende un cable eléctrico, un cable de fibra óptica, una manguera neumática o una manguera hidráulica.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la cuerda (2) está enrollada helicoidalmente alrededor del eje del cable de servicio (1) a medida que es suministrado.
4. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cuerda (2) y el cable de servicio (1) son tensados por separado al ser suministrados.
5. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la tensión aplicada sobre la cuerda de aguante de carga (2) es superior a la tensión aplicada sobre el cable de servicio (1).
6. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cable de servicio (1) es suministrado a partir de un cabrestante estático (13).
7. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el tambor (3) que suministra la cuerda (2) está dispuesto de tal forma que la cuerda deja el tambor siguiendo el eje del cable o muy cerca de dicho eje.
8. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cable de servicio (1) es desviado de su eje a fin de permitir que la cuerda (2) sea suministrada a lo largo del eje o junto al mismo.
9. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cuerda de aguante de carga (2) es una cuerda de izado usada para izar y bajar una carga.
10. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la cuerda de aguante de carga (2) es una cuerda de arrastre usada para suministrar, arrastrar y recuperar una carga.
11. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona más de un cable de servicio (1).
12. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cuerda (2) es suministrada desde un miembro capaz de moverse en trayectoria circular alrededor del cable de servicio.
13. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la cuerda (2) es suministrada desde un dispositivo de enrollamiento capaz de girar en torno a un tambor de cuerda estático (3).
14. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la cuerda (2) es suministrada desde un tambor (3) capaz de girar en torno al eje del cable de servicio (1).
15. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mecanismo para suministrar y recuperar el cable de servicio (1) comprende un cabrestante de cable (13) desde el cual el cable pasa sobre una polea de cable (14) y luego llega hasta la carga a lo largo de un eje prácticamente vertical.
16. Aparato para uso en la manipulación de carga que comprende una cuerda de aguante de carga (2), un mecanismo de suministro y recuperación de la cuerda, un mecanismo de aguante y suministro de un cable de servicio (1), y un dispositivo de enrollamiento para hacer girar dicha cuerda alrededor del cable de servicio (1) a medida que se suministra el cable para enrollar la cuerda en torno al cable de servicio, y para desenrollar uno de otro a medida que se recupera cada uno de ellos.
17. Aparato según la reivindicación 16, en el que el mecanismo de suministro y recuperación de la cuerda comprende un tambor de cuerda (3).
18. Aparato según la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en el que el tambor de cuerda (3) está preparado para efectuar un movimiento de trayectoria circular en torno al eje del cable de servicio (1).
19. Aparato según la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en el que el tambor de cuerda (3) es estático y alrededor suyo gira un dispositivo de enrollamiento para el suministro de la cuerda (2).
20. Aparato según las reivindicaciones 16, 17 ó 18, en el que el tambor de cuerda (3) puede girar sobre su eje.
21. Aparato según la reivindicación 16, en el que el tambor de cuerda (3) tiene un eje que coincide con el eje del cable de servicio (1), disponiendo habitualmente el tambor de una apertura central a través de la cual pasa el cable de servicio, pasando la cuerda (2) sobre una polea de cuerda (14) que está montada de forma que puede moverse en trayectoria circular en torno al eje del cable de servicio.
22. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el que el cabrestante de cable de servicio (13), el tambor de cuerda (3) y el dispositivo enrollador disponen cada uno de su propio motor impulsor.
23. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 22, en el que la cuerda (2) es suministrada cerca del eje del cable de servicio (1).
24. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 23, en el que el cable de servicio (1) es desviado de su eje mediante rodillos (25).
25. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 24, en el que la cuerda de aguante de carga (2) es suministrada por un brazo giratorio (18b).
26. Aparato según la reivindicación 25, dotado de mecanismos de deslizamiento en el brazo (18b).
27. Aparato según las reivindicaciones 25 ó 26 en el que el brazo gira en torno al cable de servicio (1).
28. Aparato según las reivindicaciones 25, 26 ó 27, en el que el brazo giratorio (18b) dispone de una polea guía (26) para disponer la cuerda de izado (2) cerca del eje del cable de servicio (1).
29. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 28, en el que el cable de servicio (1) comprende un cable eléctrico, un cable de fibra óptica, un cable neumático o una manguera hidráulica.
30. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 29, en el que la cuerda de aguante de carga (2) es una cuerda de izado usada para izar o bajar una carga.
31. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 29, en el que la cuerda de aguante de carga (2) es una cuerda de arrastre usada para suministrar, arrastrar y recuperar una carga.
32. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona más de un cable de servicio (1).
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