ES2979251T3 - Boya con núcleo flotante y collar con múltiples componentes de flotación - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una boya que tiene un componente central flotante alrededor del cual hay un collar con una pluralidad de componentes de flotación desmontables. Preferentemente, los componentes de flotación se fijan al núcleo utilizando una proyección de labio descendente alrededor de una periferia del componente central y una proyección de labio ascendente en los componentes de flotación desmontables que se acopla a un hueco detrás del componente de labio descendente. En realizaciones preferidas, la boya tiene más de 2,5 metros de diámetro, mientras que el diámetro del componente central es de 2,35 metros o menos. Un conjunto de barra de unión y soportes de elevación/amarre pueden estar ubicados en el núcleo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Boya con núcleo flotante y collar con múltiples componentes de flotación

Campo

La invención se refiere a una boya. La presente invención tiene una aplicación particular a boyas marinas y, en particular, a boyas de navegación.

Antecedentes

Las boyas marinas se utilizan con frecuencia como marcadores en el agua para servir como guías de navegación. En general, las boyas de navegación se aseguran en su posición mediante un cable o una cadena que está unida a un ancla. El cuerpo de la boya puede tener diferentes dimensiones, usualmente entre 1 y 3 metros de diámetro, aunque también son posibles tamaños fuera de este intervalo.

Las boyas pequeñas pueden estar totalmente moldeadas en plástico. Sin embargo, en el caso de boyas más grandes, el diseño suele incluir una superestructura de acero, rodeada por grandes componentes de flotación de plástico para proporcionar flotabilidad. La iluminación (para aumentar la visibilidad y/o permitir la señalización), los sensores de monitorización ambiental y otros equipos electrónicos a menudo se montan en la superestructura de boyas grandes, lo que significa que la boya puede cumplir múltiples funciones mientras está operativa; por ejemplo, proporcionar una ayuda visual para la navegación y la monitorización de condiciones del mar en su ubicación.

Existen numerosos desafíos involucrados en el diseño de una boya de navegación, y estos desafíos aumentan a medida que aumenta el tamaño de la boya.

Por ejemplo, el documento de patente WO 2012/038763 A1 divulga un kit de piezas para formar una boya, comprendiendo el kit una pluralidad de cuerpos, estando los cuerpos conformados y dimensionados para acoplarse entre sí de manera intercambiable.

En el momento de la fabricación, las estructuras complejas son más costosas de fabricar. Los metales son más resistentes que el plástico, pero también más costosos de adquirir.

Una vez fabricada, la boya deberá ser transportada hasta su ubicación. El transporte de boyas grandes también puede ser un desafío, ya que el diámetro de la boya puede ser mayor que la anchura de los contenedores de transporte estándar. Las boyas más grandes pueden equiparse con componentes más funcionales, tales como un poste de amarre y una torre, pero esto significa que la boya también necesita una base más ancha para evitar que se vuelque en condiciones marinas. Además, la boya sufre importantes esfuerzos de elevación durante los procesos de carga y descarga.

Con frecuencia, la boya se monta total o parcialmente en tierra o en un barco. Las estructuras complejas pueden resultar particularmente difíciles de montar para los trabajadores. Para algunas boyas grandes, incluyendo una superestructura grande y muchos otros componentes, puede llevar tiempo montar la boya en el campo, lo que requiere mucha mano de obra y, por lo tanto, es costoso.

Durante su uso, la boya experimentará condiciones corrosivas, así como tensiones de amarre que pueden ser muy significativas en grandes oleajes. Por lo tanto, de forma continua, la boya también debe recibir mantenimiento regular para garantizar que esté en condiciones operativas adecuadas (por ejemplo, que el color no esté descolorido ni estropeado, que todos los componentes electrónicos funcionen y que esté asentada correctamente en el agua). Los defectos deben repararse o es posible que sea necesario reemplazar la boya, y la facilidad de servicio es una característica deseable para los trabajadores de mantenimiento.

Los componentes metálicos de las boyas más grandes también son más pesados (lo que requiere flotabilidad adicional para soportarlos), más costosos de fabricar y corren riesgo de corrosión (lo que puede suponer un riesgo medioambiental y también debilitar los propios componentes).

La presente invención tiene como objetivo abordar, o al menos mejorar, una o más de las desventajas anteriores de las boyas convencionales, o al menos proporcionar una alternativa comercial.

Sumario

El objeto de la invención se define en las reivindicaciones independientes adjuntas, mientras que algunas realizaciones ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes.

En un aspecto de la invención reivindicada, se proporciona una boya que comprende: un componente de núcleo flotante; y dos o más componentes de flotación desmontables que rodean y soportan el componente de núcleo, en el que los componentes de flotación desmontables y el componente de núcleo además incluyen formaciones de acoplamiento respectivas para acoplarse entre sí, y en el que la formación de acoplamiento en el componente de núcleo incluye una proyección de labio hacia abajo, alrededor de una periferia del componente de núcleo, y los componentes de flotación desmontables incluyen cada uno de ellos una proyección de labio hacia arriba, por lo que las respectivas proyecciones de labio pueden acoplarse en rebajes detrás de la otra proyección de labio, para asegurar el acoplamiento entre el collar y el núcleo y para asegurar que el collar proporcione una fuerza de elevación segura sobre el componente de núcleo durante el uso de la boya.

La boya podrá tener más de 2,6 metros de diámetro. El componente de núcleo puede ser un componente de núcleo de plástico.

Los componentes de flotación desmontables se pueden retirar para transportar la boya. Preferentemente, por lo tanto, el núcleo tiene el tamaño apropiado para facilitar el transporte. En algunas realizaciones, el núcleo puede tener una sección transversal sustancialmente circular, aunque también se pueden usar otras formas (tales como cuadradas o rectangulares). Preferentemente, el núcleo tiene menos de o aproximadamente 2,35 metros de diámetro, a fin de ajustarse dentro de un único contenedor de transporte estándar. El núcleo puede estar formado de plástico.

Los componentes de flotación desmontables pueden ser componentes de collar que forman un collar sustancialmente cilíndrico alrededor y soportando el núcleo. En algunas realizaciones, puede haber dos o tres componentes de flotación desmontables. Más preferentemente, hay cuatro o más componentes de flotación desmontables. Más preferentemente, hay ocho componentes de flotación desmontables.

La boya puede incluir además una o más barras de unión para sujetarlas a una cadena o cable, para amarrar la boya a un ancla. La boya puede incluir un par de conjuntos de barras de unión, montados dentro de canales a través del núcleo, desde un punto de revestimiento en la parte superior de la boya hasta un punto de amarre en la base de la boya.

La boya puede incluir además un componente de torre adicional al componente de núcleo, para la unión del equipo funcional a la boya. Sin embargo, en algunas realizaciones, el equipo funcional puede estar unido a o dentro del componente de núcleo o los componentes de flotación desmontables.

En otro aspecto de la invención reivindicada, se proporciona un componente de flotación desmontable para una boya, que comprende: una formación de labio superior para acoplarse a un saliente de un componente de núcleo de la boya; y una formación de labio inferior para acoplarse con una formación correspondiente en el componente de núcleo, en el que la formación de labio inferior incluye una proyección de labio hacia arriba y un rebaje detrás de la proyección de labio hacia arriba.

Aspectos adicionales de la presente invención también serán descritos en la descripción detallada de la invención a continuación.

A continuación, se proporciona una descripción detallada de una o más realizaciones de la invención, junto con las figuras adjuntas que ilustran a modo de ejemplo los principios de la invención.

A modo de ejemplo, en la siguiente descripción se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de la presente invención. La presente invención se puede llevar a la práctica de acuerdo con las reivindicaciones sin algunos o todos estos detalles específicos. Para fines de claridad, el material técnico conocido en los campos técnicos relacionados con la invención no ha sido descrito en detalle para que la presente invención no se oscurezca de manera innecesaria.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirán realizaciones preferentes de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

LaFigura 1es una vista en perspectiva de una boya de acuerdo con una realización de la invención.

LaFigura 2es una vista en perspectiva superior de un componente de núcleo de la boya de la Figura 1. LaFigura 3es una vista en perspectiva inferior del componente de núcleo de la boya de la Figura 1.

LaFigura 4es una sección transversal detallada de un labio hacia el lado inferior del componente de núcleo mostrado en las Figuras 2 y 3.

LaFigura 5es una vista en perspectiva de un componente de collar de la boya de la Figura 1.

LaFigura 6es una sección transversal vertical del componente de collar de la Figura 5.

LaFigura 7es una sección transversal vertical de la boya montada de la Figura 1.

LaFigura 8es una vista frontal de un conjunto barra de unión para la boya de la Figura 1.

LaFigura 9es una vista en perspectiva de un componente de montaje del conjunto de barra de unión de la Figura 8.

LaFigura 10es una vista en perspectiva transparente de un componente de collar modificado para aplicaciones ambientales particulares.

Descripción detallada

La Figura 1 ilustra una boya 100 de acuerdo con una realización de la invención. En esta realización, la boya 100 es una boya de 3 metros de diámetro, aunque se pueden usar boyas de diferentes tamaños de acuerdo con la invención.

La boya 100 comprende un núcleo 110, un collar compuesto por ocho componentes de collar 120, un par de barras de unión 130 para amarrar la boya 100 a un ancla y una torre 140. El núcleo 110 y los componentes de collar 120 son todos componentes de plástico moldeado, preferentemente formados de polietileno. Esto significa que el núcleo 110 es flotante. Tanto el núcleo moldeado de plástico 110 como los componentes de collar 120 tienen cavidades internas que pueden llenarse con aire, pero dependiendo de la aplicación particular también pueden llenarse con espuma y/o un material de lastre tal como hormigón. En esta realización, es más probable que el núcleo 110 esté lleno de lastre para adaptarse a algunas aplicaciones. Se puede montar equipo funcional en la boya según se desee; por ejemplo, se puede montar una luz en la parte superior del componente de la torre 140. La torre 140 en esta realización también será un componente de plástico moldeado, aunque la flotabilidad del núcleo 110 y el collar 120 significa que la torre puede estar formada por otros materiales, tales como acero. Las Figuras 2 a 4 ilustran el núcleo 110 con mayor detalle. Este componente es generalmente cilíndrico con una sección transversal circular. En esta realización, tiene un diámetro no superior a aproximadamente 2,35 metros, de modo que pueda ajustarse en un contenedor de transporte estándar.

El núcleo 110 puede incluir una proyección de labio hacia abajo 112, alrededor de una periferia del componente del núcleo. Se forma un rebaje 113 detrás de la proyección de labio 112. Esto forma una porción de acoplamiento orientada hacia abajo, para acoplarse con una formación de acoplamiento en cada componente de collar 120, que se describe más adelante.

El núcleo 110 además incluye una montura de torre 116 hacia la parte superior del núcleo 110, y una formación de amarre 118 hacia la parte inferior del núcleo 110, en el lado inferior. También se proporcionan orificios de elevación 115 hacia la parte superior del núcleo 110, con orificios de amarre 119 proporcionados en la formación de amarre en el lado inferior del núcleo 110. Una cavidad o canal 114 se extiende a través del núcleo 110, para recibir un conjunto de barra de unión 130. El conjunto de barra de unión, que se describe con mayor detalle a continuación, está formado de acero y proporciona resistencia y rigidez para permitir que el núcleo 110 resista cargas asociadas con la elevación (por ejemplo, durante el transporte, recuperación y mantenimiento) y mientras está amarrado (particularmente en grandes oleajes).

Las Figuras 5 y 6 ilustran un componente de collar 120 con mayor detalle. En conjunto, ocho de estos componentes de collar 120 crean un collar alrededor de la periferia del núcleo 110, como se muestra en la Figura 1. Los ocho componentes del collar rodean el núcleo y forman un cilindro o "rosquilla" para sostener el núcleo y proporcionar estabilidad y flotabilidad adicionales. Por supuesto, se pueden usar diferentes formas y configuraciones de los componentes de collar 120 en diferentes realizaciones de la invención.

Cada componente de collar 120 es desmontable del núcleo 110 (particularmente para transporte) y está formado de plástico. Los componentes de collar 120 proporcionan flotabilidad adicional a la boya 100 y también aseguran que la boya 100 tenga una base ancha para mejorar la estabilidad en grandes oleajes. La base ancha resultante ayuda a que la boya 100 soporte una torre y/o tenga equipos más funcionales (tales como sensores o luces) montados en ella. Sin embargo, debido a que los componentes del collar son desmontables, esto significa que la boya se puede transportar desmontada, lo que reduce significativamente los costes de transporte; en esta realización, la boya montada (3 metros de diámetro) no cabría dentro de un contenedor de transporte estándar de 2,35 metros de ancho.

Hacia la parte superior de cada componente del collar, se proporciona un labio superior 128 que sobresale hacia adentro. En uso, este labio se ubicará sobre un saliente correspondiente del núcleo 110, en el que ayudará a mantener el componente de collar 120 en el núcleo 110 (principalmente cuando esté fuera del agua y los componentes no estén flotando hacia arriba).

Hacia la parte inferior de cada componente de collar 120, también hay una proyección de labio hacia arriba 122, a lo largo de un borde interior del componente de collar 120. Se forma un rebaje 123 detrás de la proyección de labio 122. Juntos, estos proporcionan una formación de acoplamiento orientada hacia arriba para acoplarse con la correspondiente formación 112, 113 del núcleo 110.

La Figura 7 ilustra el núcleo 110 y el componente de collar 120 montados, en sección transversal. Este acoplamiento resiste el movimiento hacia afuera de los componentes de collar 120 con respecto al núcleo 110, y también resiste el movimiento hacia abajo del núcleo con respecto a los componentes de collar 120, lo que significa que la flotabilidad de los componentes de collar 120 soporta directamente el núcleo 110.

Para asegurar el collar en su lugar, los componentes de collar 120 se fijan entre sí usando una disposición de tuerca y perno, a través de aberturas de perno 124, alrededor de la circunferencia del collar. Opcionalmente, se pueden proporcionar correas de unión alrededor del exterior del collar y ubicarse en canales externos 125 en los componentes de collar 120, aunque las correas de unión a menudo serán innecesarias en muchas realizaciones. Por lo tanto, el montaje de la boya 100 de la presente invención es mucho más sencillo y rápido que el proceso de montaje de grandes boyas marinas convencionales. Usualmente, dichas boyas tienen una superestructura de acero pesada y pueden tener medios de fijación complicados para asegurar los componentes de flotación a la superestructura. Esto los hace muy difíciles de ensamblar en el campo.

Además, los componentes de la boya 100 anteriormente descritos están formados de plástico, sin necesidad de una superestructura de acero. Esto reduce significativamente el coste de fabricación de la boya 100.

Además, es probable que la boya 100 de la presente invención sea más fiable y de mantenimiento más sencillo que las grandes boyas marinas convencionales. El uso de múltiples (preferentemente tres o más) componentes de flotación desmontables 120 significa que hay más redundancia en la propia boya. Si un componente de collar 120 está dañado, esto no afecta en gran medida a la flotabilidad de la propia boya 100. La boya 100 también será menos costosa de reparar en tales circunstancias, ya que sólo es necesario reemplazar el componente dañado 120. Es probable que la facilidad de reemplazo también resuelva los problemas de salud y seguridad en el trabajo.

Además, en algunos casos, el uso de múltiples componentes de collar 120 puede permitir que una boya 100 se pueda reconfigurar con mayor facilidad con equipo funcional adicional. Se puede instalar equipo funcional en un componente de collar específico 120, que luego se puede asegurar a la boya, ya sea en el momento del montaje para una función particular, o para agregar funcionalidad o reconfigurar una boya que ya se encuentra en uso. En una configuración más básica, el núcleo 110 podría ser utilizado como una boya por derecho propio, sin ningún componente de collar adicional 120. En otras realizaciones, la funcionalidad (así como anchura y flotabilidad adicionales) podría proporcionarse mediante componentes de collar personalizados/específicos.

Por ejemplo, la Figura 10 muestra un componente de collar personalizado 120 que tiene un orificio pasante adicional 129, que puede usarse para recibir equipo de monitorización ambiental, por ejemplo, para medir la salinidad o metales pesados en el agua debajo de la boya. En las boyas convencionales, las sondas de monitorización ambiental deben ubicarse alrededor del exterior de la boya (lo que es altamente indeseable, ya que las hace más susceptibles a sufrir daños) o se debe personalizar una boya completa para incluir una cavidad para recibir la sonda dentro de ella. Esta modificación típica significa que se incurre en costes adicionales significativos para personalizar una boya grande para una aplicación de monitorización ambiental, y resulta en costes de transporte adicionales, ya que la boya completa se transporta primero a una ubicación en la que se instalarán las sondas ambientales, y luego al puerto para su despliegue. Sin embargo, mediante el uso de la presente invención, los costes de transporte y personalización se reducen porque sólo es necesario personalizar y transportar un componente de collar 120 (no toda la boya 100).

La figura representa un conjunto de barra de unión 130 de acuerdo con una realización de la invención. El conjunto de barra de unión incluye un par de varillas de refuerzo exteriores 134, estando también provista una varilla de refuerzo intermedia 135. Los pernos 136 se pasan a través de horquillas en el extremo de la varilla 138, y se usan piezas conectoras 135 en el extremo de las varillas 134 para conectar las varillas entre sí. Todos los componentes del conjunto de barra de unión 130 están formados de acero reforzado. En otras realizaciones, se pueden usar diferentes materiales y/o diferentes medios de conexión.

Es importante destacar que se proporcionan monturas de refuerzo 132 en la parte superior e inferior de los conjuntos de barra de unión 130. Cada montura de refuerzo 132 tiene generalmente forma de T e incluye un soporte vertical para asegurar al resto del conjunto de barra de unión 130, y un travesaño que tiene un canal transversal 133 a través del mismo.

En uso, un par de conjuntos de barra de unión 130 se montan dentro de canales o cavidades del núcleo 110. En la parte superior del conjunto de barra de unión 130, la montura de refuerzo superior 132 está ubicada en los orificios de elevación 114 del componente de núcleo 110. En la parte inferior del conjunto de barra de unión 130, la montura de refuerzo inferior se asegura mediante un pasador a través de los orificios de amarre 119, tal como se muestra en la Figura 1.

La montura de refuerzo superior 132 proporcionará un punto de elevación para elevar el núcleo 110 durante el transporte, despliegue y recuperación, con un cable o cadena recibido en el canal 133 de la montura de refuerzo superior 132. El canal de 133 de la montura de refuerzo inferior 132 también puede recibir un cable o cadena para fines de amarre, o un pasador para asegurar una placa de brida 200 usando un grillete adicional 210, tal como se muestra en la Figura 1. El conjunto de barra de unión 130 proporciona suficiente resistencia para soportar las cargas y tensiones significativas experimentadas por la boya durante su manipulación y cuando está amarrada. Al proporcionar un par de conjuntos de barras de unión, esto significa que las cargas de amarre y elevación se pueden distribuir de manera uniforme.

A lo largo de la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones que siguen, a menos que el contexto requiera lo contrario, se entenderá que la palabra "comprende", y variaciones tales como "comprendiendo" y "que comprende", implican la inclusión de un número entero o etapa o grupo de números enteros o etapas indicados, pero sin la exclusión de cualquier otro número entero o etapa o grupo de números enteros o etapas.

La referencia en la presente memoria descriptiva a cualquier publicación anterior (o información derivada de ella), o a cualquier materia objeto que sea conocida, no es ni debe tomarse como un reconocimiento o admisión o cualquier forma de sugerencia de que esa publicación anterior (o información derivada de ella) o materia objeto conocida forma parte del conocimiento general común en el campo de actividad al que se refiere la presente memoria descriptiva.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una boya (100) que comprende:

un componente de núcleo (110); y

dos o más componentes de flotación desmontables (120) que rodean y soportan el componente de núcleo (110),

en el que los componentes de flotación desmontables (120) y el componente de núcleo (110) además incluyen formaciones de acoplamiento respectivas para acoplarse entre sí,

caracterizada porque

el componente de núcleo (110) es un componente de núcleo flotante; y

la formación de acoplamiento en el componente de núcleo (110) incluye una proyección de labio hacia abajo (112), alrededor de una periferia del componente de núcleo, y los componentes de flotación desmontables (120) incluyen cada uno de ellos una proyección de labio hacia arriba (122), por lo que las respectivas proyecciones de labio (112, 122) pueden encajar en rebajes (123, 113) detrás de la otra proyección de labio (122, 112).

2. La boya (100) de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene más de 2,6 metros de diámetro.

3. La boya (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que el componente de núcleo (110) es un componente de núcleo de plástico.

4. La boya (100) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que el componente de núcleo (110) tiene una sección transversal sustancialmente circular, y los componentes de flotación desmontables (120) forman un collar sustancialmente cilíndrico alrededor del componente de núcleo.

5. La boya (100) de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el diámetro del componente de núcleo (110) es menor o aproximadamente 2,35 metros.

6. La boya (100) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que hay tres o cuatro o más componentes de flotación desmontables (120).

7. La boya (100) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que hay ocho componentes de flotación desmontables (120).

8. La boya (100) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que cada componente de flotación desmontable (120) incluye un labio superior (128) para acoplarse a un saliente del componente de núcleo (110).

9. La boya (100) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que además incluye uno o más conjuntos de barras de unión (130), preferentemente un par de conjuntos de barras de unión, estando montados los conjuntos de barras de unión (130) dentro del componente de núcleo (110) y proporcionando un punto de elevación hacia la parte superior de la boya y un punto de amarre hacia la parte inferior de la boya.

10. La boya (100) de acuerdo con la reivindicación 9, en la que cada conjunto de barra de unión (130) incluye:

un conjunto de varilla (134-138) que comprende una o más varillas que se extienden sustancialmente a una altura del componente de núcleo;

una primera montura de refuerzo (132) fijada a la parte superior del conjunto de varilla para asegurarlo a un conjunto de elevación, para elevar el componente de núcleo; y

una segunda montura de refuerzo (132) fijada en la parte inferior del conjunto de varilla para asegurarlo a un conjunto de amarre, para amarrar la boya durante su uso.

11. La boya (100) de acuerdo con la reivindicación 10, en la que la primera y segunda monturas de refuerzo (132) comprenden cada una:

un soporte vertical para asegurarlo a un conjunto de varilla; y

un travesaño que tiene un canal transversal (133) a través del mismo, en el que el canal (133) recibe un cable, cadena o pasador para amarrar y/o elevar la boya (100).

12. Un componente de flotación desmontable (120) para una boya (100), especialmente una boya de cualquier reivindicación precedente, que comprende:

una formación de labio superior (128) para acoplarse a un saliente de un componente de núcleo (110) de la boya (100); y

una formación de labio inferior (122, 123) para acoplarse a una formación correspondiente (112) en el componente de núcleo (110),

caracterizado porque

la formación de labio inferior (122, 123) incluye una proyección de labio hacia arriba (122) y un rebaje (123) detrás de la proyección de labio hacia arriba (122).