ES2981644T3 - Sistema y método para desplazar masas verticalmente - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un sistema para desplazar verticalmente masas, que comprende un conjunto de accionamiento, bucles de cable constituidos por una primera y una segunda porción de cable, comprendiendo cada porción de cable unos conjuntos de acoplamiento, unas masas acoplables a dichos conjuntos de acoplamiento y unos conjuntos superior e inferior de deflexión de bucles de cable, desplazables entre una primera posición en la que la primera porción de cable está sustancialmente centrada en un espacio de desplazamiento vertical, y una segunda posición en la que la segunda porción de cable está sustancialmente centrada en dicho espacio. La presente invención se refiere también a métodos para desplazar verticalmente masas, que se llevan a cabo con el sistema de la invención. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema y método para desplazar masas verticalmente
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con un sistema y método para desplazar masas verticalmente que puede aplicarse a la generación y almacenamiento de energía, así como para extraer material en una mina. El sistema de la invención comprende un conjunto motriz, circuitos de cable, conjuntos de enganche, masas y conjuntos de desvío de los circuitos de cable.
ANTECEDENTES
En el estado de la técnica se han descrito una serie de sistemas y métodos para desplazar masas verticalmente con el fin de almacenar energía potencial y generar energía gracias al desplazamiento vertical de dichas masas. Por ejemplo, el documento SU1016253 describe una grúa de mina para personas y equipos. La instalación de elevación incluye una máquina de elevación 1, cables de tracción 2, poleas tensoras 3, un soporte 4 con pinzas 5 y guías de rodillos 6, un contrapeso 7 con guías de rodillos, cables de equilibrado 8, un cabrestante colocado en la superficie, compuesto por poleas motrices de fricción emparejadas 9, dos circuitos de tracción por correa de paquetes 10 y poleas deflectoras 11-13.
Las masas pueden alcanzar varios cientos de toneladas y se desplazan a lo largo de pozos verticales que pueden tener profundidades de centenares de metros, incluso alcanzando profundidades de 2000 o 3000 metros. En consecuencia, existen dificultades asociadas al desplazamiento vertical de dichas masas tan pesadas que recorren distancias verticales tan elevadas.
En el estado de la técnica se han descrito sistemas para almacenar energía que comprenden masas, cables para suspender las masas, elementos de enganche de las masas a los cables y un generador de energía eléctrica para generar electricidad al mover las masas por gravedad desde un nivel superior a un nivel inferior de pozos verticales.
Algunos de los sistemas descritos en el estado de la técnica también tienen medios de guiado del desplazamiento de las masas. Sin embargo, a pesar de los desarrollos realizados en el estado de la técnica, existe la necesidad de desarrollar sistemas y métodos mejorados para desplazar masas verticales, así como de desarrollar sistemas y métodos para almacenar energía potencial y generar energía, asociados al desplazamiento vertical de las masas, más eficientes.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
A efectos de la presente invención, “cremallera” se refiere a un raíl dentado.
A efectos de la presente invención, “polea de fricción”, también denominada “polea Koepe”, se refiere a un tipo especial de polea de gran diámetro. Se emplea habitualmente en los pozos de extracción de las minas. Permite desplazar verticalmente una carga colgada de uno de los ramales de cable sin necesidad de tener un contrapeso en el otro, evitando que el cable deslice gracias a la adherencia entre el cable de extracción y la garganta o canal de la polea, que se incrementa revistiendo dicha garganta con madera dura o con otra materia de elevado coeficiente de fricción, como caucho o cuero.
A efectos de la presente invención, “reductor de velocidad”, también denominado “caja reductora”, se refiere a uno o varios pares de engranajes montados en un cuerpo compacto, que adaptan la velocidad y potencia mecánica de una máquina cuyo movimiento es generado por un motor. De esta forma, la velocidad del motor se adapta a la velocidad necesaria para el buen funcionamiento de la máquina.
El problema técnico a resolver consiste en proporcionar un sistema y método para desplazar masas verticalmente más eficiente porque resuelve entre otros los siguientes problemas parciales: (i) evitar inestabilidades en el desplazamiento de las masas y potenciales choques de las masas con las paredes del espacio de desplazamiento vertical por oscilaciones, (ii) mejorar la eficiencia y rendimiento del desplazamiento vertical de las masas y (iii) mejorar la eficiencia y el rendimiento del desplazamiento de las masas desde el espacio de desplazamiento vertical hasta la posición de almacenamiento y viceversa.
La invención combina características que resuelven dichos problemas parciales.
El sistema de la invención comprende conjuntos de desvío de los cables que desplazan las masas. Tanto con el sistema de la invención que comprende dichos conjuntos de desvío como en el método que se lleva a cabo con el sistema de la invención, las masas se desplazan siempre sustancialmente centradas en el espacio de desplazamiento vertical, con una holgura amplia y uniforme con las paredes del espacio de desplazamiento vertical, evitando así inestabilidades en el desplazamiento de las masas y aumentando la seguridad frente a potenciales choques de las masas con las paredes del espacio de desplazamiento vertical por oscilaciones.
El sistema de la invención además comprende conjuntos de enganche de las masas a los cables que son robustos y fiables, sin comprender accionamientos ni partes móviles en éstos ni en las masas con las que se acoplan. Tanto con el sistema de la invención que comprende dichos conjuntos de enganche como en el método que se lleva a cabo con el sistema de la invención, las masas se enganchan a los cables de forma rápida y automática, y se asegura la estabilidad en el desplazamiento de las masas.
El sistema de la invención además comprende medios de desplazamiento de las masas desde el espacio de desplazamiento vertical hasta la posición de almacenamiento y viceversa, que consisten en vías y vagones que se desplazan sobre dichas vías de forma rápida y automática. Tanto con el sistema de la invención que comprende dichos medios de desplazamiento de las masas como en el método que se lleva a cabo con el sistema de la invención, se consiguen mejoras en la eficiencia y el rendimiento.
El sistema de la invención puede ser utilizado en el sector energético, para generar y almacenar energía. En este tipo de aplicaciones, el sistema genera energía al hacer descender las masas y se recarga elevando las masas.
El sistema de la invención también puede ser utilizado en el sector minero, para extraer material en una mina.
La presente invención proporciona un sistema para desplazar masas verticalmente, que comprende:
(a) un conjunto motriz que comprende al menos una máquina rotativa bidireccional que acciona al menos una polea motriz, estando dicho conjunto motriz situado en un nivel superior de un espacio de desplazamiento vertical;
(b) una pluralidad de circuitos de cable que conectan el conjunto motriz con un conjunto de reenvío que comprende al menos una polea de reenvío, estando dicho conjunto de reenvío situado en un nivel inferior de dicho espacio de desplazamiento vertical, en el que dicho conjunto de reenvío mantiene una tensión en los circuitos de cable, en el que la porción de cable de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz y la polea de reenvío define una primera porción de cable y la porción de cable restante de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz y la polea de reenvío define una segunda porción de cable;
(c) cada porción de cable comprende una pluralidad de conjuntos de enganche;
(d) una pluralidad de masas que se fijan mediante dichos conjuntos de enganche a las porciones de cable para desplazarse a lo largo del espacio de desplazamiento vertical;
(e) un conjunto superior de desvío de los circuitos de cable que comprende una pluralidad de poleas deflectoras superiores y un conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable que comprende una pluralidad de poleas deflectoras inferiores, en el que dichos conjuntos de desvío de los circuitos de cable son desplazables entre dos posiciones, una primera posición en la que la primera porción de cable está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical y una segunda posición en la que la segunda porción de cable está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical.
En el sistema de la invención, cada circuito de cable consiste en una primera y en una segunda porción de cable, sin división física entre las porciones de cable. La primera porción de cable queda definida por la porción de cable de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz y la polea de reenvío y la segunda porción de cable queda definida por la porción de cable restante de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz y la polea de reenvío.
En una realización preferente del sistema de la invención, dichos conjuntos de desvío de los circuitos de cable comprenden medios para desplazar linealmente las poleas deflectoras.
Preferentemente, dichos medios para desplazar linealmente las poleas deflectoras están seleccionados del grupo que consiste en un carro, una cremallera, un actuador lineal y uno o varios carriles.
En otra realización preferente del sistema de la invención, la polea motriz está dispuesta en una posición inferior respecto a la posición del conjunto superior de desvío de los circuitos de cable, dichos conjuntos de desvío de los circuitos de cable comprenden medios para desplazar linealmente las poleas deflectoras y el sistema comprende además poleas fijas.
En otra realización preferente del sistema de la invención, el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable comprende un brazo basculante que desplaza dicho conjunto superior de desvío de los circuitos de cable entre una primera posición y una segunda posición.
En una realización más preferente del sistema de la invención, la polea motriz es una polea de fricción.
En el sistema de la invención, el acoplamiento de la polea motriz y la máquina rotativa bidireccional puede ser directo o a través de un reductor de velocidad.
En una realización más preferente del sistema de la invención, la máquina rotativa bidireccional es un motor eléctrico.
En una realización más preferente del sistema de la invención, la máquina rotativa bidireccional es una máquina eléctrica capaz de funcionar como motor o como generador.
En otra realización más preferente, el sistema de la invención dispone de una pluralidad de máquinas rotativas bidireccionales, al menos una de las cuales es un generador eléctrico y al menos una de las cuales es un motor eléctrico.
En otra realización más preferente del sistema de la invención, la máquina rotativa bidireccional está conectada a la red eléctrica a través de un convertidor electrónico de potencia equipado con un dispositivo de control.
En otra realización más preferente, el sistema de la invención comprende un sistema de frenado. Dicho sistema de frenado permite detener el sistema de la invención en situaciones de emergencia.
En otra realización preferente del sistema de la invención, los conjuntos de enganche comprenden enganches superiores y enganches inferiores y las masas comprenden unos orificios y unos soportes superiores, en el que además, cuando los conjuntos de enganche están acoplados a las masas, los soportes superiores se apoyan sobre los enganches superiores, quedando dichos enganches superiores y los enganches inferiores confinados radialmente en los orificios, en el que además, los soportes superiores y las masas comprenden ranuras a través de las cuales las masas se desplazan horizontalmente respecto a las porciones de cable, en el sentido opuesto a la otra porción de cable, cuando los conjuntos de enganche no están acoplados a las masas.
En el sistema de la invención, dichos soportes superiores pueden estar, dispuestos sobre o integrados en, las masas.
En otra realización preferente del sistema de la invención, los conjuntos de enganche comprenden enganches superiores y enganches inferiores y las masas comprenden soportes superiores y soportes inferiores, dispuestos en su exterior, que comprenden un orificio vertical, en el que, cuando los conjuntos de enganche están acoplados a las masas, los soportes superiores se apoyan sobre los enganches superiores y confinan radialmente en su orificio dichos soportes superiores y en el que los soportes inferiores confinan radialmente en su orificio los enganches inferiores, en el que los soportes superiores y los soportes inferiores comprenden ranuras a través de las cuales las masas se desplazan horizontalmente respecto a las porciones de cable, en el sentido opuesto a la otra porción de cable, cuando los conjuntos de enganche no están acoplados a las masas.
En otra realización preferente, el sistema de la invención comprende un medio de extracción de las masas que consiste en unos vagones que se desplazan sobre unas vías, dispuestas en al menos una galería sustancialmente horizontal a cada lado del espacio de desplazamiento vertical o sobre la superficie del terreno, en el que se disponen plataformas de almacenamiento de las masas en dicha galería o dicha superficie del terreno.
En otra realización preferente del sistema de la invención, el medio de extracción de las masas comprende un vagón que a su vez comprende un voladizo que se extiende linealmente sobre unas ruedas situadas en uno de los extremos de dicho vagón, de forma que, cuando dichas ruedas apoyan al final de una de las vías, las masas se apoyan sobre una plataforma dispuesta sobre dicho voladizo y en el que dicho vagón además comprende un contrapeso en el extremo del vagón opuesto al voladizo.
En otra realización preferente del sistema de la invención, el medio de extracción de las masas comprende un vagón configurado para que pueda tener simultáneamente al menos uno de sus ejes sobre cada una de las vías, en el que dicho vagón comprende una plataforma que se desplaza a lo largo de dicho vagón a través de medios de desplazamiento lineal, sobre la que se apoyan las masas.
En otra realización preferente, el sistema de la invención comprende un vagón configurado para que el extremo del vagón pueda apoyar en el lado opuesto del espacio de desplazamiento vertical al que se encuentra el vagón mediante un elemento que apoya sobre una plataforma dispuesta en dicho lado del pozo, en el que dicho vagón comprende una plataforma que se desplaza a lo largo de dicho vagón a través de medios de desplazamiento lineal, sobre la que se apoyan las masas.
Preferentemente, dicho medio de desplazamiento lineal está seleccionados del grupo que consiste en un carro, una cremallera, un actuador lineal, un carril y una pluralidad de carriles.
En otra realización preferente, el sistema de la invención comprende un puente retráctil o basculante para comunicar las vías de ambos lados del espacio de desplazamiento vertical.
En otra realización preferente del sistema de la invención, los vagones comprenden una plataforma que comprende medios de elevación, sobre la que se apoyan las masas.
Preferentemente, dicho medio de elevación es un empujador hidráulico, una pluralidad de empujadores hidráulicos, un actuador de husillo accionado por un motor y una pluralidad de actuadores de husillo accionado cada uno por un motor.
En una realización más preferente del sistema de la invención, los vagones comprenden ranuras.
En otra realización más preferente del sistema de la invención, la al menos una galería comprende soportes para el almacenamiento de las masas.
En otra realización más preferente del sistema de la invención, una porción de dichas vías está dispuesta sobre unas vigas puente.
En el sistema de la invención, las vías pueden ser continuas o discontinuas.
En otra realización preferente, el sistema de la invención comprende un sistema de monitorización y control del funcionamiento de los distintos elementos, que comprende sensores y dispositivos de comunicación y mando.
Dicho sistema de monitorización y control sincroniza el movimiento de los vagones con el desplazamiento vertical de las masas y asegura el correcto posicionamiento de los vagones para que las masas se fijen a los cables del sistema de la invención, para que las masas se liberen de los cables del sistema de la invención, para que las masas se descarguen en su posición de almacenamiento y para que las masas se recojan de la posición de almacenamiento. El sistema de monitorización y control dispone de finales de carrera, sensores de posición, un ordenador o PLC industrial que recopila estas señales y envía automáticamente las órdenes correspondientes a los distintos sistemas.
Además, el sistema de la invención cuenta con un sistema de supervisión y adquisición de datos (SCADA), que permita controlar su buen funcionamiento y modificar ciertas consignas de operación. Todo ello hace posible que el sistema de la invención funcione de forma automática, sin intervención directa de operarios y de forma muy rápida y fiable, sin comprometer la seguridad.
Preferentemente, dicho sistema de monitorización y control comprende un controlador lógico programable (PLC).
El sistema y método de la invención permite realizar con mucha rapidez las maniobras de introducción de las masas al espacio de desplazamiento vertical y su enganche a los cables, así como el desenganche y extracción de éstas al llegar al nivel de destino. No obstante, estas maniobras hacen que el sistema de la invención no pueda entregar energía de forma continua y constante. De forma ventajosa, el sistema de la invención puede hibridarse con un sistema auxiliar de almacenamiento energético (consistente, por ejemplo, en baterías con su correspondiente cargador), que puede recargarse con una fracción de la potencia generada por el sistema de la invención durante el descenso de las masas y que se descarga durante esos transitorios para mantener constante la energía global entregada.
En consecuencia, preferentemente, el sistema de la invención comprende un dispositivo de almacenamiento de energía.
En otra realización preferente del sistema de la invención, la polea de reenvío del nivel inferior está acoplada a un generador eléctrico (directamente o a través de una reductora), que puede conectarse para producir la energía necesaria para alimentar los equipos instalados en dicho nivel inferior: vagones y sistema de monitorización y control, que pueden disponer a su vez de dispositivos de almacenamiento de energía recargables.
En otra realización preferente del sistema de la invención, las masas consisten en contenedores que pueden alojar un material granulado o un líquido. Para su utilización en almacenamiento y generación de energía, una vez que las masas terminan su desplazamiento vertical, los contenedores se pueden llevar a su posición de almacenamiento llenos de este material, o bien descargarlos en depósitos dispuestos al efecto, desde los que, posteriormente, los contenedores se volverían a llenar, previamente a realizar el desplazamiento vertical inverso. Para desplazar los contenedores desde su posición de vaciado a la de llenado se pueden emplear cintas transportadoras u otros medios de desplazamiento continuo.
La presente invención también proporciona un método para desplazar masas verticalmente entre un nivel de partida y un nivel de destino que se lleva a cabo con el sistema de la invención, que comprende:
(a) disponer el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable y el conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable en la primera posición en la que la primera porción de cable de cada circuito de cable está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical;
(b) en el nivel de partida, introducir una masa en el espacio de desplazamiento vertical;
(c) acoplar dicha masa a la primera porción de cable de cada circuito de cable por medio de los conjuntos de enganche;
(d) girar la al menos una polea motriz en un sentido hasta que la masa llega a su nivel de destino; (e) desacoplar la masa de los conjuntos de enganche;
(f) extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical en dicho nivel de destino;
(g) disponer el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable y el conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable en la segunda posición, en la que la segunda porción de cable de cada circuito de cable está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical;
(h) en el nivel de partida, introducir una nueva masa en el espacio de desplazamiento vertical;
(i) acoplar dicha masa a la segunda porción de cable por medio de los conjuntos de enganche; (j) girar la al menos una polea motriz en un segundo sentido, opuesto al sentido de giro indicado en el paso (d), hasta que la masa llega a su nivel de destino;
(k) desacoplar la masa de los conjuntos de enganche;
(l) extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical en dicho nivel de destino; y
(m) repetir las etapas (a) a (l).
En una realización preferente, el método de la invención, que se lleva a cabo con el sistema de la invención, comprende:
- llevar a cabo la etapa (a);
- llevar a cabo la etapa (b) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz en un sentido en el que los conjuntos de enganche con los que se desea acoplar la masa descienden hasta una cota en la que, al introducir dicha masa en el espacio de desplazamiento vertical, dichos conjuntos de enganche no interfieren con dicha masa y/o sus soportes, ni con el medio de extracción; e
- introducir el medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, con la masa apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable hacia la segunda porción de cable de cada circuito de cable, de forma que las porciones de cable se introducen en las ranuras de la masa y/o de sus soportes, hasta que los soportes superiores así como los orificios o soportes inferiores quedan en la misma vertical que los enganches superiores y los enganches inferiores;
- llevar a cabo la etapa (c) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz en un sentido en el que los conjuntos de enganche con los que se va a acoplar la masa ascienden, introduciéndose en el alojamiento de sus soportes superiores y de sus orificios o soportes inferiores;
- seguir girando la al menos una polea motriz en dicho sentido, haciendo que los enganches superiores hagan tope con los soportes superiores y arrastren hacia arriba la masa hasta despegarse del medio de extracción; y
- extraer el medio de extracción, retirándolo del espacio de desplazamiento vertical, hacia su posición original;
- llevar a cabo la etapa (d);
- llevar a cabo la etapa (e) siguiendo las siguientes subetapas:
- si el nivel de destino es el superior, seguir girando la al menos una polea motriz en el mismo sentido que en la etapa (d) para que la masa ascienda por encima de la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel superior e introducir el medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, hasta quedar en la vertical de la masa;
- si el nivel de destino es el inferior, antes de que la masa alcance la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel inferior, introducir dicho medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, hasta quedar en la vertical de la masa; y
- para cualquiera de los niveles de destino, y tras las subetapas anteriores, girar la al menos una polea motriz en el sentido que hace descender la masa, hasta que ésta apoye sobre el medio de extracción, dejando de hacer tope los enganches superiores con los soportes superiores;
- llevar a cabo la etapa (f) siguiendo las siguientes subetapas:
- seguir girando la al menos una polea motriz en el sentido en el que estaba girando al final de la etapa (e), de forma que los conjuntos de enganche sigan descendiendo hasta una cota en la que, al extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical, dichos conjuntos de enganche no interfieran con la masa ni con el medio de extracción; y
- extraer el medio de extracción con la masa apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la segunda porción de cable hacia la primera porción de cable de cada circuito de cable, de forma que se produce un desplazamiento relativo de las primeras porciones de cable respecto a la masa hacia la abertura de las ranuras de dicha masa y/o de sus soportes, hasta que dicha masa y dicho medio de extracción se retiran completamente del espacio de desplazamiento vertical;
- llevar a cabo la etapa (g);
- llevar a cabo la etapa (h) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz en el sentido en el que los conjuntos de enganche con los que se va a acoplar la masa descienden hasta una cota en la que, al introducir dicha masa en el espacio de desplazamiento vertical, dichos conjuntos de enganche no interfieren con dicha masa y/o sus soportes, ni con el medio de extracción; e
- introducir el medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, con la masa apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable hacia la segunda porción de cable de cada circuito de cable, de forma que las porciones de cable se introducen en las ranuras de la masa y/o de sus soportes, hasta que los soportes superiores así como los orificios o soportes inferiores quedan en la misma vertical que los enganches superiores y los enganches inferiores;
- llevar a cabo la etapa (i) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz en el sentido en el que los conjuntos de enganche con los que se va a acoplar la masa ascienden, introduciéndose en el alojamiento de sus soportes superiores y de sus orificios o soportes inferiores;
- seguir girando la al menos una polea motriz en dicho sentido, haciendo que los enganches superiores hagan tope con los soportes superiores y arrastren hacia arriba la masa hasta despegarse del medio de extracción; y
- extraer el medio de extracción, retirándolo del espacio de desplazamiento vertical;
- llevar a cabo la etapa (j);
- llevar a cabo la etapa (k) siguiendo las siguientes subetapas:
- si el nivel de destino es el superior, seguir girando la al menos una polea motriz en el mismo sentido que en la etapa (d) para que la masa ascienda por encima de la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel superior, e introducir el medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, hasta quedar en la vertical de la masa;
- si el nivel de destino es el inferior, antes de que la masa alcance la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel inferior, introducir dicho medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical, hasta quedar en la vertical de la masa; y
- para cualquiera de los niveles de destino, y tras las subetapas anteriores, girar la al menos una polea motriz en el sentido que hace descender la masa, hasta que ésta apoye sobre el medio de extracción, dejando de hacer tope los enganches superiores con los soportes superiores;
- llevar a cabo la etapa (l) siguiendo las siguientes subetapas:
- seguir girando la al menos una polea motriz en el sentido en el que giraba al final de la etapa (k), de forma que los conjuntos de enganche sigan descendiendo hasta una cota en la que, al extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical, dichos conjuntos de enganche no interfieran con la masa ni con el medio de extracción; y
- extraer el medio de extracción con la masa apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable hacia la segunda porción de cable de cada circuito de cable, de forma que se produce un desplazamiento relativo de las segundas porciones de cable respecto a la masa hacia la abertura de las ranuras de la dicha masa y/o de sus soportes, hasta que dicha masa y dicho medio de extracción se retiran completamente del espacio de desplazamiento vertical; y
- llevar a cabo la etapa (m).
En otra realización preferente, el método de la invención, que se lleva a cabo con el sistema de la invención, comprende:
- desde que se completa la etapa (c) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (b) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de partida, bajar la plataforma del vagón a su posición inferior, una vez que ya no tiene ninguna masa sobre ella;
- desplazar sobre las vías del nivel de partida dicho vagón, hasta que se sitúe con su plataforma debajo de una masa almacenada en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior;
- elevar la plataforma de dicho vagón, haciendo que la masa apoye sobre la plataforma y se separe de las vigas soporte; y
- desplazar dicho vagón sobre las vías hacia el espacio de desplazamiento vertical, con la masa apoyada sobre su plataforma, que permanece en su posición superior, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte;
- desde que se completa la etapa (f) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (e) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de destino, desplazar sobre las vías de dicho nivel el vagón hacia la posición de almacenamiento de la masa en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior, con dicha masa apoyada sobre la plataforma del vagón, que permanece elevada, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte; - hacer descender la plataforma del vagón, haciendo que la masa apoye sobre las vigas soporte y deje de apoyar sobre dicha plataforma;
- desplazar el vagón sobre las vías con su plataforma en su posición inferior, hacia el espacio de desplazamiento vertical; y
- subir la plataforma del vagón, que aún no tiene ninguna masa sobre ella, a su posición superior;
- desde que se completa la etapa (i) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (h) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de partida, bajar la plataforma del vagón a su posición inferior, una vez que ya no tiene ninguna masa sobre ella.
- desplazar sobre las vías del nivel de partida dicho vagón, hasta que se sitúe con su plataforma debajo de una masa almacenada en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior;
- elevar la plataforma de dicho vagón, haciendo que la masa apoye sobre la plataforma y se separe de las vigas soporte; y
- desplazar dicho vagón sobre las vías hacia el espacio de desplazamiento vertical, con la masa 300b apoyada sobre su plataforma, que permanece en su posición superior, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte;
- desde que se completa la etapa (l) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (k) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de destino, desplazar sobre las vías de dicho nivel el vagón hacia la posición de almacenamiento de la masa en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior, con dicha masa apoyada sobre la plataforma del vagón, que permanece elevada, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte; - hacer descender la plataforma del vagón, haciendo que la masa apoye sobre las vigas soporte y deje de apoyar sobre dicha plataforma;
- desplazar el vagón sobre las vías con su plataforma en su posición inferior, hacia el espacio de desplazamiento vertical; y
- subir la plataforma del vagón, que aún no tiene ninguna masa sobre ella, a su posición superior.
En una realización preferente del método de la invención, las masas se elevan para almacenar energía potencial por medio de la máquina rotativa bidireccional del conjunto motriz actuando como motor y/o cuando las masas descienden, la máquina rotativa bidireccional, actuando como generador, produce energía.
En otra realización preferente del método de la invención, las masas se desplazan para extraer material en una mina.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones, el término “comprende”, “que comprende” y sus variantes no son de naturaleza limitativa y, por lo tanto, no pretenden excluir otras características técnicas. El término “comprende”, “que comprende” y sus variantes, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, incluye, específicamente, el término “consiste en”, “que consiste en” y sus variantes.
Como se usa en esta descripción y en las reivindicaciones, las formas singulares “el”, “ la” incluyen referencias a las formas plurales a menos que el contenido indique claramente lo contrario.
A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados a lo largo de la descripción y reivindicaciones, tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por un experto en el campo de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se aporta una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1 muestra una vista según una sección longitudinal del sistema para desplazar masas verticalmente de acuerdo con una realización de la invención. Asimismo, se muestra el trazado que siguen los circuitos de cable, en sendas vistas tridimensionales de los detalles A, B, y C.
Las Figuras 2 a 5 muestran vistas ampliadas del detalle A y B del sistema para desplazar masas verticalmente según realizaciones de la invención en vistas según una sección longitudinal (Figuras 2 y 4) y en vistas tridimensionales (Figuras 3 y 5).
Las Figuras 6 y 7 muestran una vista ampliada del detalle A del sistema para desplazar masas verticalmente de acuerdo con una realización de la invención en vistas según una sección longitudinal y en vistas tridimensionales.
Las Figuras 8A a 8C muestran vistas en sección de los conjuntos de enganche y de la masa con la que se acoplan según una realización de la invención.
Las Figuras 9A a 9C muestran una secuencia de introducción y acoplamiento de una masa en el espacio de desplazamiento vertical en vistas en sección y en planta. Las Figuras 9D a 9F muestran una secuencia de desacoplamiento y extracción de una masa desde el espacio de desplazamiento vertical en vistas en sección y en planta.
Las Figuras 10A a 10D muestran fuerzas verticales en una vista en sección (Figura 10A), fuerzas horizontales en una vista en sección (Figura 10B), momentos de cabeceo en una vista en sección (figura 10C) y momentos torsores (Figura 10D) en una vista en planta (Figura 10D).
Las Figuras 11A y 11B muestran los conjuntos de enganche y la masa con la que acoplan en vistas en sección y en planta según una realización de la invención.
La Figura 12 muestra detalles de los medios empleados en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical para la extracción, transporte y almacenamiento de las masas, donde se dispone de unas galerías horizontales que se extienden a cada lado de éste, en las que se almacenan alternativamente las masas que han llegado al nivel inferior, según una realización del sistema de la invención.
Las Figuras 13A y 13B muestran detalles de las galerías del nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical en una vista en sección (Figura 13A) y en una vista tridimensional (Figura 13B), según una realización de la invención.
Las Figuras 14A a 14C muestran la secuencia de extracción, transporte y descarga de una masa por medio de un vagón dotado de una plataforma móvil en vistas en alzado y en sección, según una realización de la invención.
Las Figuras 15A a 15D muestran la secuencia de desacoplamiento, extracción, transporte y descarga de las masas en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical, según una realización de la invención.
Las Figuras 16A y 16B muestran detalles de los medios empleados en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical para la extracción, transporte y almacenamiento de las masas en superficie, en una vista en sección (Figura 16A) y en una vista tridimensional (Figura 16B), según una realización de la invención.
La Figura 17A muestra un detalle en vista de planta del nivel superior, en el que se ve una vía continua y una masa con una anchura menor que la de los raíles de dicha vía, según una realización de la invención, y la Figura 17B muestra un detalle en vista de planta del nivel superior, en el que se ve una vía que se interrumpe al llegar al espacio de desplazamiento vertical, según una realización de la invención.
Las Figuras 18A a 18D muestran la secuencia de desacoplamiento, extracción, transporte y descarga de las masas en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, según una realización de la invención.
La Figura 19 muestra un vagón que dispone de un voladizo por delante de las ruedas más cercanas al espacio de desplazamiento vertical en cuyo extremo se sitúa una plataforma y que dispone de un contrapeso de un peso suficiente en el extremo opuesto a la plataforma, según una realización del sistema de la invención.
Las Figuras 20A a 20D muestran la secuencia de desacoplamiento y extracción de una masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento utilizando un vagón como el mostrado en la Figura 19, según una realización del sistema de la invención.
La Figura 21 muestra un vagón dotado de una plataforma dispuesta sobre un carro motorizado que puede desplazarse entre un extremo y otro del vagón. La disposición de ruedas del vagón le permite aproximarse al espacio de desplazamiento vertical y cruzarlo, según una realización del sistema de la invención.
Las Figuras 22A a 22D muestran la secuencia de desacoplamiento y extracción de una masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical utilizando un vagón como el mostrado en la Figura 21, según una realización del sistema de la invención.
DESCRIPCIÓN DE MODOS DE REALIZACIÓN
Las figuras muestran realizaciones preferentes de la invención.
Las Figuras 1 a 5 muestran esquemáticamente el sistema y método para desplazar masas verticalmente según varias realizaciones de la invención.
En la Figura 1 se muestra una vista general a escala, con la sección de un espacio de desplazamiento vertical 100 de una profundidad de varios centenares de metros. El espacio de desplazamiento vertical 100 puede ser el pozo de una mina en desuso o puede haber sido perforado específicamente.
Según se muestra en el detalle C de la Figura 1, las masas se desplazan una a una desde el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, o viceversa, mediante una pluralidad de circuitos de cable 260, 260' dispuestos en planos paralelos, como también se observa en los detalles A y B de dicha figura, y accionados y guiados por una serie de elementos que se agrupan en un conjunto superior 200 y un conjunto inferior 210, que no se muestran en los detalles A y B de dicha figura pero que se mostrarán detalladamente en las figuras posteriores.
Para poder observar mejor todos estos elementos, las Figuras 2 a 7 muestran ampliaciones del detalle A, correspondiente al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical y/o del detalle B, correspondiente al nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical. Estos detalles se muestran en vistas según una sección longitudinal del espacio de desplazamiento vertical y la correspondiente vista tridimensional. En todas ellas se muestra el sistema según una realización de la invención que incluye dos circuitos de cable, funcionando para elevar masas desde el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical al nivel superior. No obstante, el sistema según una realización de la invención es reversible y sirve igualmente para bajar las masas desde el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical al nivel inferior. Las Figuras 2 a 7 describirían el funcionamiento del sistema para bajar masas simplemente cambiando el sentido mostrado en las flechas.
En la Figura 3 se observan ambos circuitos de cable, mientras que en la Figura 2 quedan superpuestos. Cada uno de los circuitos de cable 260 y 260' que se mostraban en la Figura 1, consiste en una primera y en una segunda porción de cable, sin división física entre las porciones de cable. En el primer circuito de cable 260, la primera porción de cable 260a queda definida por la porción de cable de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz 221 y la polea de reenvío 241 y la segunda porción de cable 260b queda definida por la porción de cable restante de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz 221 y la polea de reenvío 241. De igual forma, en el segundo circuito de cable 260', la primera porción de cable 260a' queda definida por la porción de cable de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz 221 y la polea de reenvío 241 y la segunda porción de cable 260b' queda definida por la porción de cable restante de cada circuito de cable dispuesta entre la polea motriz 221 y la polea de reenvío 241.
Cada uno de estos circuitos lleva a su vez un conjunto de enganches en la porción de cable de cada lado del circuito, 261a en la porción de cable 260a y 261b en la porción de cable 260b del circuito de cable 260; 261a' en la porción de cable 260a' y 261b' en la porción de cable 260b' del circuito 260', de forma que, cuando la pareja de conjuntos de enganche 261a y 261a' está en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, la pareja de conjuntos de enganche 261b y 261b' del otro lado de la polea está en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical.
En las Figuras 2 y 3 se incluye el conjunto superior 200 del sistema según una realización de la invención. Este conjunto superior 200 consta de una estructura portante 202 que se ancla sobre una cimentación 201 y en cuya parte superior se dispone un conjunto motriz 220, en el que se integra una polea motriz 221, tipo polea de fricción o polea Koepe, que mueve los circuitos de cable, accionada por una máquina rotativa bidireccional 223, que puede funcionar como motor para elevar las masas y también funcionar como generador y generar energía cuando las masas descienden en la aplicación del sistema de la invención en el sector energético.
En función de las velocidades de operación de la polea motriz 221 y de la máquina rotativa bidireccional 223, el acoplamiento entre ambas podrá ser directo o a través de una reductor de velocidad (no mostrado en las figuras).
Para la regulación del movimiento, la máquina rotativa bidireccional 223 puede estar conectada a la red eléctrica mediante un convertidor electrónico de potencia, equipado con un dispositivo de control (no mostrados en las figuras).
El conjunto motriz 220 dispone de un sistema de frenado (no mostrado en las figuras), para poder detenerlo en situaciones de emergencia.
Por debajo del conjunto motriz 220 se dispone el conjunto superior de desvío 230, que comprende unas poleas deflectoras 231, que se desplazan por medio de un desviador 232 a lo largo de unas vigas 233 solidarias con la estructura portante 202.
En la parte inferior del espacio de desplazamiento vertical se ha habilitado una cámara 104 en la que se dispone el conjunto inferior 210. El conjunto inferior 210 incluye el conjunto de reenvío 240 dotado de una polea de reenvío 241 que gira arrastrada por los circuitos de cable, manteniendo una cierta tensión en ellos, limitando las oscilaciones de la masa. Por encima del conjunto de reenvío 240, se sitúa el conjunto inferior de desvío 250, dotado de unas poleas deflectoras 251 solidarias a un carro 252 que se desplaza sobre unas vigas 253. Este conjunto inferior de desvío 250 es equivalente al conjunto superior de desvío 230, moviéndose ambos coordinadamente, de forma que los cables permanecen verticales a lo largo del espacio de desplazamiento vertical. Tanto el conjunto de reenvío 240 como el conjunto inferior de desvío 250 cuentan con una viga, que puede ser común o independiente para cada conjunto (242, 253, respectivamente), que ancla dichos conjuntos a las paredes de la cámara 104.
En la posición mostrada en las Figuras 2 y 3, el conjunto superior de desvío 230 y el inferior 250 tienen sus desviadores 232 y 252 en la posición adecuada para que los cables que guían las poleas deflectoras 231 y 251 trasladen la masa 300a centrada en el espacio de desplazamiento vertical, por medio de los conjuntos de enganche 261a y 261a', ya que las porciones de cable 260a y 260a' discurren por el centro de dicho espacio de desplazamiento. Mientras tanto, la otra pareja de conjuntos de enganche 261b y 261b' están libres de carga y se desplazan hacia abajo, siguiendo la trayectoria próxima a la pared 103 definida por la porción de cable 260b y 260b', respectivamente. De esta forma, la masa mantiene una holgura amplia y uniforme con las paredes del espacio de desplazamiento vertical, lo que evita inestabilidades y potenciales choques por oscilaciones.
Una vez que la masa 300a ha llegado al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical y que los enganches que la portaban 261a y 261a' han quedado liberados de su carga, los desviadores 232 y 252 desplazan las poleas de desvío 231 y 251 hasta la posición mostrada en las Figuras 4 y 5, en la cual las otras porciones de cable 260b y 260b' pasan a ser las que se sitúan en el plano medio del espacio de desplazamiento vertical. Esto permite acoplar la siguiente masa a trasladar 300b por medio los conjuntos de enganche 261b y 261b' y, cuando la polea motriz 221 empieza a girar en sentido opuesto al del primer desplazamiento, esta masa 300b se eleva de forma centrada en el espacio de desplazamiento vertical.
De esta forma, el sistema permite trasladar sucesivamente y de forma continua las masas de un nivel al opuesto, con una trayectoria siempre centrada en el espacio de desplazamiento vertical y de manera que todos los desplazamientos del cable son aprovechados para trasladar una masa. Para ello, se emplean alternativamente una pareja de conjuntos de enganche 261a y 261a' y la otra pareja de conjuntos de enganche 261b y 261b', de los cuales siempre están centrados en el espacio de desplazamiento vertical la pareja que carga con la masa. Esto se consigue gracias a que, al final de cada recorrido, se cambia la posición de las poleas de desvío 231 y 251, tras lo cual se invierte el sentido de giro de la polea motriz 221.
En la Figura 6 se muestra ampliado el detalle A de la Figura 1 según una realización alternativa del sistema de la invención, en la que la polea motriz 221 está situada en el suelo a un lado del espacio de desplazamiento vertical, en una disposición similar a la usada habitualmente en instalaciones mineras. En esta configuración se incluye un conjunto adicional de poleas deflectoras 203 en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, que, a diferencia de las poleas deflectoras 231, permanecen fijas, ya que su función es reenviar los cables que llegan de la polea motriz 221 hacia las poleas deflectoras 231.
En la Figura 7 se muestra otra realización alternativa del sistema de la invención, en la que la polea motriz 221 también está situada en el suelo a un lado del espacio de desplazamiento vertical, pero se evita la necesidad del conjunto adicional de poleas deflectoras 203 y se prescinde de la estructura tipo castillete que soporta todas las poleas dispuestas sobre la vertical del espacio de desplazamiento vertical, empleándose en su lugar un brazo basculante 234 en forma de horquilla, sobre el que se dispone un único conjunto de poleas deflectoras 231, capaces de llevar una u otra porción de cable a la posición centrada en el espacio de desplazamiento vertical mediante el ajuste de la inclinación del brazo, regulable a través de actuadores 235 u otros elementos equivalentes. Este brazo basculante puede estar anclado al suelo por medio de una cimentación 201 para cada una de sus articulaciones, por medio de una cimentación común a ambas articulaciones o por medio de una única cimentación que sirva de anclaje tanto para dichas articulaciones como para el conjunto motriz 220.
El sistema según una realización de la invención además comprende conjuntos de enganche que, junto con un diseño específico de las masas, permiten realizar el acoplamiento y desacoplamiento y desenganche de dichas masas en los extremos de su recorrido vertical de forma automática, sin necesidad de la intervención de operarios, y de forma muy rápida, lo que es especialmente importante para la aplicación de almacenamiento energético, para minimizar el impacto de los transitorios en los que se altera el flujo de energía entregado (o consumido, durante la recarga de la instalación). Además, el sistema según esta realización es muy robusto y fiable, ya que para el acoplamiento y desacoplamiento de las masas no es preciso emplear accionamientos ni partes móviles en los conjuntos de enganche ni en las masas, garantizando la seguridad de las operaciones y minimizando la posibilidad de averías.
En la Figura 8A, se observa que cada porción de cable 260a y 260a' dispone de un conjunto de enganche 261a y 261a', que consta a su vez de un elemento superior 262 y 262' y otro inferior 272 y 272'. El elemento superior y el inferior de cada conjunto de enganche pueden formar parte de una sola pieza o fabricarse independientemente y luego instalarse sobre el cable a la distancia adecuada. Los conjuntos de enganche 261b y 261b' de las otras porciones de cable 260b y 260b' son idénticos a los descritos.
En la Figura 8B se observa una realización en la que la masa 300a tiene unos orificios 301 y 301' para cada conjunto de enganche, por el que éste puede introducirse y sobre el que se sitúan unos soportes superiores 362 y 362', que pueden ser piezas independientes o estar incluidos en un soporte único dispuesto sobre la masa o incluso sustituirse por un estrechamiento de los orificios en la parte superior de la propia masa. Los soportes superiores ciegan los orificios de la masa 301 y 301', salvo por el hueco necesario para que pase el cable. La masa 300b tiene unos orificios 301 y 301' y unos soportes superiores 362 y 362' idénticos a los descritos.
Como se observa en la Figura 8C, cuando el conjunto de enganche está acoplado con la masa, los soportes superiores 362 y 362' apoyan sobre los enganches superiores 262 y 262', impidiendo desplazamientos verticales relativos entre masa y cable. Simultáneamente, la pequeña holgura radial entre cada enganche y el orificio en que está alojado restringe los movimientos horizontales tanto en los enganches superiores 262 y 262' como en los inferiores 272 y 272', lo que permite que la masa quede suspendida de forma estable.
En las Figuras 9A a 9C se muestra la secuencia de introducción y acoplamiento de la masa 300a, mediante vistas en sección y en planta, en la que, además de intervenir el conjunto de enganche descrito, se emplea un medio de extracción, que permite la introducción y extracción de las masas en el espacio de desplazamiento vertical. En su configuración básica, dicho medio de extracción consistirá en una plataforma capaz de desplazarse horizontalmente entre el espacio de desplazamiento vertical y un espacio contiguo a éste, disponiéndose de al menos un medio de extracción en el nivel de partida y otro en el de destino del desplazamiento de masas. No obstante, en figuras posteriores se describirán realizaciones más detalladas del medio de extracción. La secuencia para la masa 300b queda definida por las mismas figuras, con sólo girar 180° las vistas en planta.
La introducción de una masa en el nivel de partida requiere que los conjuntos de enganche con los que ésta se va a acoplar estén por debajo de la posición de acoplamiento, como se ve en la Figura 9A, donde los enganches superiores 262, 262' e inferiores 272, 272' están por debajo de la masa 300a a acoplar, lo que se habrá conseguido girando la polea motriz en el sentido adecuado. Una vez que dichos enganches están a la altura adecuada, la masa 300a se introduce en el espacio de desplazamiento vertical apoyada sobre un medio de extracción 500. Cuando la masa se introduce en el espacio de desplazamiento vertical, las porciones de cable 260a y 260a' se introducen y desplazan por unas ranuras 303 y 303' practicadas en la masa (y en sus soportes) en la dirección del movimiento de introducción, que se muestran en la vista en planta, y que tienen la anchura suficiente para permitir el paso del cable, pero no el de los enganches. El movimiento de introducción continua hasta que la masa queda en la posición de acoplamiento, centrada en el espacio de desplazamiento vertical. La masa 300b cuenta con unas ranuras 303 y 303' idénticas, pero cuando se introduce en el espacio de desplazamiento vertical lo hace girada 180°, por lo que sus ranuras quedan orientadas con su extremo abierto hacia las porciones de cable 260a y 260a'. Por lo tanto, las masas 300a y 300b se introducirán en el espacio de desplazamiento vertical desde lados opuestos.
Una vez posicionada la masa, como se observa en la Figura 9B, los cables inician su ascenso, de forma que los enganches se introducen en los orificios de la masa 300, 301' hasta llegar a su posición de acoplamiento y, al seguir ascendiendo, el enganche superior arrastra la masa hacia arriba, como muestra la Figura 9C, pudiéndose entonces retirar el medio de extracción en el que estaba apoyada la masa.
De forma equivalente, en las Figuras 9D a 9F se muestra la secuencia de desacoplamiento y extracción de la masa 300a, mediante vistas en sección y en planta. La secuencia para la masa 300b queda definida por las mismas figuras, con sólo girar 180° las vistas en planta.
El desacoplamiento de una masa 300a requiere que ésta esté a mayor altura que el medio de extracción 500, tal y como se ve en la Figura 9D. En el caso de que el nivel de destino sea el inferior, la masa 300a ya estará a mayor altura que el medio de extracción 500 a lo largo de todo el desplazamiento vertical, pero, en el caso de que el nivel de destino sea el superior, se requerirá que la masa que está ascendiendo siga elevándose hasta alcanzar una altura suficiente por encima del medio de extracción. Una vez alcanzada dicha altura, se introduce el medio de extracción 500 en el espacio de desplazamiento vertical, como se ve en la Figura 9D, y la masa 300a empieza a descender acoplada a las porciones de cable 260a y 260a' por medio de los enganches 262, 262', 272 y 272', aproximándose al medio de extracción 500.
Como se observa en la Figura 9E, al continuar su descenso, la masa 300a apoya por su parte inferior en el elemento de extracción 500, pero las porciones de cable 260a y 260a' siguen descendiendo y arrastran los enganches hacia abajo, ya que éstos pueden pasar por los orificios de la masa 301 y 301'.
En la Figura 9F se observa que los enganches han continuado su descenso hasta salir completamente de los orificios, momento en el cual la masa 300a ya puede desplazarse en dirección horizontal, en sentido contrario a donde se encuentran las porciones de cable 260b y 260b', y extraerse del espacio de desplazamiento vertical mediante el elemento de extracción, gracias a las ranuras 303 y 303' (mostradas en la vista en planta) que permiten mantener una holgura suficiente con las porciones de cable 260a y 260a'. Por lo tanto, cada masa 300a se introduce y se extrae del espacio de desplazamiento vertical por el mismo lado. La masa 300b, dado que se habrá introducido en el espacio de desplazamiento vertical girada 180° respecto a la posición de la masa 300a mostrada en la Figura 9F, tendrá la apertura de sus ranuras invertidas, por lo que las masas 300a y 300b se extraerán del espacio de desplazamiento vertical hacia lados opuestos.
En las Figuras 10A a 10D se muestra que una de las ventajas de la forma de acoplamiento entre los conjuntos de enganche y las masas según esta realización de la invención es la estabilidad que proporciona sin necesidad de utilizar mecanismos o partes móviles, ya que los enganches son capaces de generar las reacciones necesarias (flechas blancas) ante todo tipo de cargas externas (flechas grises) que puedan aparecer sobre las masas.
En la Figura 10A se muestra el diagrama de fuerzas debido a cargas verticales, como son el peso de la masa y las cargas inerciales durante los transitorios de aceleración y deceleración.
En las siguientes figuras se muestran los distintos tipos posibles de cargas desestabilizadoras y las reacciones generadas por los conjuntos de enganche para mantener la estabilidad: fuerzas horizontales (Figura 10B), momentos de cabeceo (Figura 10C) y momentos torsores (Figura 10D, en la que se muestra el conjunto masa-enganches en una vista en planta).
En la Figura 11A se muestra una realización de la invención en la que no se emplea un orificio en la masa, sino que, como se ve en la vista en sección de esta figura, los soportes superiores 362 y 362' que acoplan con los enganches superiores 262 y 262' son elementos dispuestos en el exterior de la masa 300a y se dispone además de unos soportes inferiores 372 y 372', también dispuestos en el exterior de la masa para acoplar con los enganches inferiores 272 y 272'. Los soportes superiores e inferiores pueden fijarse a la masa de forma independiente o combinada, o bien formar parte de una estructura que a su vez se fija sobre la masa. Por otro lado, como se ve en la vista en planta, las ranuras de la masa se sustituyen por unas ranuras 303 y 303' en los propios soportes, los cuales pueden además incorporar unos elementos ranurados, que tienen la función de facilitar el guiado del cable hasta la posición de izado. Esta realización tiene la ventaja de que, para poder introducir o extraer la masa, es suficiente con que los enganches estén por debajo de su correspondiente soporte, como se observa en la Figura 11B, sin necesidad de que todos ellos tengan que llegar a estar por debajo de la masa, lo que hace más rápida la operación de enganche/desenganche. Otra ventaja es que, al maximizarse la distancia entre cables, mejora la estabilidad ante cualquier tendencia de la masa a girar alrededor de un eje vertical (véase Figura 10D).
Como ya se ha mencionado previamente, en ciertas realizaciones de la invención los medios de extracción del nivel de partida y del nivel de destino se configuran de una forma más compleja que lo mostrado en las Figuras 9A a 9F, con el objeto de posibilitar su uso no sólo para la introducción y extracción de las masas, sino también para la carga, transporte y descarga de las mismas. En las siguientes figuras se mostrarán estos medios de extracción junto con otros elementos necesarios para llevar a cabo todas esas tareas. Se describen primero las realizaciones para el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical, mostrándose posteriormente las realizaciones para el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical y sus particularidades y diferencias respecto a las del nivel inferior.
En la Figura 12 se observa que en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical se dispone de unas galerías horizontales 110a y 110b que se extienden a cada uno de los lados de éste, en las que se almacenan alternativamente las masas 300a, 300b que han llegado a dicho nivel inferior, ya que, como se ha indicado previamente, las masas 300a y 300b tienen que introducirse y extraerse del espacio vertical de desplazamiento por lados opuestos. Estas galerías pueden acondicionarse a partir de unas existentes en un pozo minero en desuso o pueden haber sido construidas específicamente. Para la aplicación de almacenamiento energético, puede resultar ventajoso que las galerías tengan una pequeña inclinación, siendo la cota ligeramente inferior en los extremos opuestos al espacio de desplazamiento vertical. De esta forma, cuando la instalación está trabajando en modo de descarga, el recorrido de las masas por las galerías hasta su posición de almacenamiento genera energía adicional a la obtenida en el desplazamiento vertical. Por el contrario, cuando la instalación se esté recargando, se incrementa el consumo de energía debido al trayecto de las masas desde su posición de almacenamiento hasta el espacio de desplazamiento vertical, antes de ser elevadas al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical.
En la Figura 13A se muestran unos detalles de estas galerías y de la parte inferior del espacio de desplazamiento vertical, que también se muestran en vista tridimensional en la Figura 13B.
Sobre el suelo de las galerías se disponen unas vías similares a las del ferrocarril 410a y 410b, que en la vertical del espacio de desplazamiento vertical apoyan sobre las vigas puente 430, que podrían sustituirse por una losa única sobre la que apoyaran ambos railes, siempre que ésta fuera lo suficientemente estrecha como para no interferir con los cables de los conjuntos de cable 260 y 260' o que dicha losa contara con unos orificios que permitieran el paso de dichos cables con una holgura adecuada, incluso durante su cambio de posición debido a la acción de los conjuntos desviadores 230 y 250.
Sobre las vías se desplazan uno o varios vagones motorizados 510a y 510b, que pueden acceder hasta la vertical del espacio de desplazamiento vertical para recibir alternativamente las masas 300a y 300b que descienden por el espacio de desplazamiento vertical y luego trasladarlas a lo largo de la galería correspondiente hasta descargarlas en su posición sobre una estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior 610a y 610b.
Recíprocamente, cuando se desea llevar las masas al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, los vagones las trasladan desde su posición de almacenamiento hasta la posición de izado, donde serán recogidas por los enganches de los cables en su movimiento ascendente.
En la realización mostrada, debido a la anchura de los vagones, éstos cuentan con unas ranuras sobre las que se superponen las de las masas, para permitir que el vagón pueda acceder hasta la posición de izado en la vertical del espacio de desplazamiento vertical sin interferir con los cables. Los vagones 510a y 510b son idénticos, si bien se colocan sobre las vías de manera que sus ranuras están orientadas de forma opuesta, siempre abiertas hacia el espacio de desplazamiento vertical. De esta forma, el vagón 510a realiza las operaciones de extracción, transporte y descarga, y de carga, transporte e introducción de las masas 300a, sobre la vía 410a dispuesta en la galería 110a, mientras que el vagón 510b realiza las operaciones de extracción, transporte y descarga, y de carga, transporte e introducción de las masas 300b, sobre la vía 410b dispuesta en la galería 110b, En otras realizaciones, el vagón será más estrecho que la separación entre cables, haciendo innecesarias estas ranuras.
Los vagones son capaces tanto de descargar la masa en la estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior como de cargarla desde ésta. En las Figuras 14A a 14C se observa el procedimiento de extracción, transporte y descarga de la masa 300a en la estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior 610a, llevada a cabo mediante el vagón 510a, según una realización preferente. El procedimiento de extracción, transporte y descarga de la masa 300b en la estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior 610b mediante el vagón 510b sería el mismo. Para una mejor comprensión, se muestra el vagón en alzado y en una sección de perfil, en diferentes posiciones de trabajo.
En esta realización, los vagones están dotados de una plataforma 554, que es más estrecha que la separación entre los conjuntos de enganche 261a y 261a' y que puede elevarse mediante unos empujadores 553 o un sistema equivalente.
En la Figura 14A, el vagón 510a está colocado sobre las vigas puente 430 y recoge con su plataforma 554 elevada una masa 300a que, al descender, apoya sobre la plataforma 554, mientras que los conjuntos de enganche 261a y 261a' que la fijaban a los cables, siguen descendiendo, pasando a través de los orificios dispuestos en el chasis 551 del vagón 510a, según se aprecia en la sección A de esta figura. Al igual que ocurre con las ranuras, en otras realizaciones, en las que el vagón es más estrecho que la separación entre enganches, estos orificios no son necesarios.
En la Figura 14B, el vagón 510a está trasladando la masa 300a a lo largo de la galería, gracias al giro de sus ruedas 552 sobre la vía 410a. Durante su recorrido, el vagón discurre por el interior de los pórticos 621 de la estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior 610a, manteniendo elevada su plataforma 554 para evitar que la masa interfiera con las vigas soporte 623, según se aprecia en la sección B de esta figura.
Cuando llega a su destino, el vagón 510a se detiene y los empujadores 553 hacen descender la plataforma 554 hasta que la masa 300a descansa sobre las vigas soporte 623 en su posición de almacenamiento, como se ve en la sección C de la Figura 14C. Estas vigas soporte apoyan sobre unas ménsulas 622, solidarias a los pórticos 621. Una vez que la masa ha quedado apoyada sobre dichas vigas soporte, el vagón ya puede regresar hacia el espacio de desplazamiento vertical, manteniendo la plataforma en su posición inferior.
El procedimiento de carga, transporte e introducción de la masa 300a desde la estructura de almacenamiento 610a, llevada a cabo mediante el vagón 510a, quedaría descrito por las mismas figuras, ordenadas en sentido inverso, desde la Figura 14C a la 14A. Como se ve en la Figura 14C, el vagón 510a se desplaza con su plataforma 554 en su posición inferior hasta la posición donde está almacenada la masa 300a. Una vez alcanzada dicha posición, como muestra la Figura 14B, los empujadores 553 se accionan para elevar la plataforma 554, con lo que la masa 300a queda apoyada sobre ésta, separándose de las vigas soporte 623. Finalmente, el vagón 510a se desplaza con la masa cargada sobre su plataforma 554, que se mantiene en la posición superior para evitar que la masa interfiera con las vigas soporte 623, hasta introducir la masa en el espacio de desplazamiento vertical, como se ve en la Figura 14A.
El movimiento de los vagones y de sus plataformas puede lograrse mediante motores eléctricos integrados en el vagón, que se alimentarían a través de un sistema de tercer riel, equivalente al empleado en algunas líneas de ferrocarril o de metro, o bien equipando el vagón con unas baterías que se cargarían en un punto de recarga situado en determinada posición de la vía, al que el vagón se desplazaría cuando no esté trabajando. Otra alternativa para el desplazamiento del vagón sería emplear un sistema de cables y poleas externas, de forma similar al procedimiento utilizado en los funiculares.
La secuencia de desacoplamiento, extracción, transporte y descarga de las masas en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical se muestra en las Figuras 15A a 15D. Las flechas indican los movimientos de los elementos con el sistema de la invención operando para desacoplar las masas que descienden por los cables y llevarlas a su posición de almacenamiento. Si se invierte el orden de las figuras y el sentido de las flechas se obtiene la secuencia de carga, transporte, introducción y acoplamiento de las masas en el nivel inferior, en la que las masas se llevarán desde su posición de almacenamiento hasta el espacio de desplazamiento vertical, donde se acoplan para su izado.
En la Figura 15A, el vagón 510a de la galería derecha se desplaza hacia el espacio de desplazamiento vertical para recoger la masa 300a que desciende por el espacio de desplazamiento vertical, mientras que el vagón 510b de la galería izquierda está llevando la masa que se ha bajado previamente 300b a su posición de almacenamiento.
En la Figura 15B, el primer vagón 510a ya se ha situado en la vertical del espacio de desplazamiento vertical, a la espera de que la masa 300a complete su descenso, mientras que el segundo vagón 510b ha llegado a la posición en la que la masa 300b debe quedar almacenada.
En la Figura 15C, el primer vagón 510a ya tiene la masa 300a apoyada sobre él, mientras que sus enganches siguen descendiendo a una posición en la que no interfieren con la extracción del vagón cargado con la masa. Mientras tanto, el segundo vagón 510b descarga la masa 300b en la estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior.
En la Figura 15D, el primer vagón 510a comienza a desplazarse para llevar su masa 300a hacia su posición de almacenamiento, mientras que el segundo vagón 510b, ya libre de su carga, se dirige de nuevo hacia la vertical del espacio de desplazamiento vertical para recoger la siguiente masa que descienda al nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical.
Las realizaciones del nivel superior del espacio de desplazamiento vertical serán en muchos aspectos similares a las del nivel inferior, si bien tendrán también determinadas diferencias.
Al igual que ocurría en el nivel inferior, las masas 300a y 300b tienen que introducirse y extraerse del espacio vertical de desplazamiento por lados opuestos, por lo que es necesario disponer de las vías 400a y 400b en lados opuestos del espacio de desplazamiento vertical, como se muestra en la Figura 16A, sobre las que se desplazarán vagones 500a, 500b. En algunos casos no es necesario construir galerías para el transporte y almacenamiento de las masas, ya que resulta ventajoso hacerlo en superficie, tal y como se observa en la realización mostrada en la Figura 16A. En dicha figura se observa que las vías están sobre unas vigas puente 420 en la parte de su recorrido que atraviesa el espacio de desplazamiento vertical. Por último, en la Figura 16A se muestran también las estructuras de almacenamiento de masas del nivel superior 600a y 600b, dispuestas en el lado correspondiente del espacio de desplazamiento vertical.
Al igual que en el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical, para la aplicación de almacenamiento energético, puede resultar ventajoso que las galerías tengan una pequeña inclinación, siendo en este caso la cota ligeramente superior en los extremos opuestos al espacio de desplazamiento vertical. De esta forma, cuando la instalación está trabajando en modo de descarga, en el recorrido de las masas por las galerías desde su posición de almacenamiento hasta engancharse para su descenso por el espacio de desplazamiento vertical se genera energía adicional a la del desplazamiento vertical. Por el contrario, cuando la instalación se esté recargando, se incrementará el consumo de energía debido al trayecto de las masas desde el espacio de desplazamiento vertical hasta su posición de almacenamiento.
Como la maniobra de acoplamiento y desacoplamiento de las masas es común en ambos niveles, las masas que suben al nivel superior del espacio de desplazamiento vertical tienen que continuar ascendiendo hasta una cota ligeramente superior a la de extracción, para poderlas desacoplar a continuación en su movimiento descendente. De igual manera, tras introducirlas en el espacio de desplazamiento vertical, las masas deben realizar un corto movimiento ascendente para acoplarlas, previamente a proceder a su descenso hasta el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical.
De acuerdo con una realización preferente, el transporte y descarga de las masas en las estructuras de almacenamiento de masas del nivel superior 600a y 600b y la carga y transporte de las masas desde dichas estructuras se realizará de la misma forma que en el nivel inferior, según se ha descrito en las Figuras 14A, 14B y 14C, incorporando por tanto dichas estructuras y los vagones empleados los mismos elementos que sus homólogos del nivel inferior. No obstante, en determinadas realizaciones más preferentes, las estructuras de almacenamiento de masas y/o los vagones podrán tener diferencias geométricas o elementos adicionales respecto a los del nivel superior, como consecuencia de que, en el nivel superior, las masas en su movimiento vertical deben atravesar la sección del espacio de desplazamiento vertical situada en la cota de las vías, lo que supone una dificultad para que las masas no interfieran con las vías ni con las vigas puente.
En las Figuras 17Ay 17B se muestran en una vista en planta dos realizaciones especialmente diseñadas para solucionar este problema.
En la Figura 17A, la interferencia se evita empleando una masa 300a con una anchura reducida, a la vez que se utiliza una vía con una separación muy grande entre raíles, de manera que la masa puede alojarse entre las vigas puente. Los cables discurren en el espacio que queda entre los raíles, y las masas y los vagones tienen que estar ranurados para su extracción. La Figura 16B muestra esta solución en una vista tridimensional.
En la Figura 17B, se interrumpe la vía en su paso por el espacio de desplazamiento vertical, por lo que se puede emplear una vía de separación estándar. En este caso la masa puede ser más ancha y los cables tienen mayor separación, llevándose por el exterior de la masa mediante unos soportes postizos equivalentes a los mostrados en las Figuras 11A y 11B, por lo que ni la masa ni los vagones tienen que estar ranurados.
En la realización mostrada en la Figura 17A, las ruedas que apoyan sobre cada raíl tienen que tener ejes independientes, para que no interfieran con dichos cables.
En la realización mostrada en Figura 17B, un vagón convencional no puede situarse en la vertical del espacio de desplazamiento vertical para recoger o entregar masas al sistema. En este caso, se pueden transferir las masas desde la vertical del espacio de desplazamiento vertical hasta los vagones y a la inversa por medio de un puente grúa u otro equipo auxiliar. Otra opción es disponer de un puente retráctil o basculante que se despliegue para salvar el hueco en la vertical del espacio de desplazamiento, permitiendo a los vagones convencionales colocarse en la posición necesaria para el acoplamiento o desacoplamiento de las masas, y que se repliegue tras completar estas maniobras, evitando así interferencias en el desplazamiento vertical de las masas.
En las Figuras 18A a 18D se muestra la secuencia de desacoplamiento, extracción, transporte y descarga de las masas en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, empleándose una configuración como la mostrada en la Figura 17A. Las flechas indican los movimientos de los elementos con el sistema operando para desacoplar las masas que ascienden por los cables y llevarlas a su posición de almacenamiento. Si se invierte la secuencia y el sentido de las flechas, se obtiene la secuencia de carga, transporte, introducción y acoplamiento de las masas en el nivel superior, con el sistema operando para trasladar las masas desde su posición de almacenamiento hasta el espacio de desplazamiento vertical, donde se acoplan para su descenso hacia el nivel inferior.
En la Figura 18A, el vagón 500a de la vía derecha se desplaza hacia el espacio de desplazamiento vertical para recoger la masa 300a que asciende por el espacio de desplazamiento vertical, y que, gracias a la gran separación entre raíles, puede pasar entre las vigas puente sin interferencias. Mientras tanto, el vagón 500b de la vía izquierda está llevando la masa 300b que se ha subido previamente a su posición de almacenamiento.
En la Figura 18B, el primer vagón 500a ya se ha situado en la vertical del espacio de desplazamiento vertical, una vez que la masa 300a ya ha llegado a su cota máxima, mientras que el segundo vagón 510b ha llegado a la posición en la que la masa 300b debe quedar almacenada.
En la Figura 18C, la masa 300a ha descendido para ser recogida por el primer vagón 500a, mientras que sus enganches siguen descendiendo hacia el nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical. Mientras tanto, el segundo vagón 500b descarga la masa 300b en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior.
En la Figura 18D, el primer vagón 500a comienza a desplazarse para llevar la masa 300a hacia su posición de almacenamiento, mientras que el segundo vagón 500b, ya libre de su carga, se dirige de nuevo hacia la vertical del espacio de desplazamiento vertical para recoger la siguiente masa que suba hasta el nivel superior.
En realizaciones preferentes del sistema de la invención, se propone emplear unos vagones especiales que se describen a continuación.
En la Figura 19 se muestra un vagón especial según una realización del sistema de la invención que puede emplearse con una configuración como la de la realización mostrada en la Figura 17B, siendo capaz de recoger y entregar masas en la vertical del espacio de desplazamiento vertical, a pesar de que la vía se interrumpa en este tramo.
El vagón 520 tiene una longitud bastante superior a la de los vagones convencionales, ya que cuenta con un voladizo por delante de las ruedas más cercanas al espacio de desplazamiento vertical, en cuyo extremo se sitúa la plataforma 554. De esta forma, el vagón puede recoger las masas sobre su plataforma en la vertical del espacio de desplazamiento vertical, a pesar de que la vía 400a quede interrumpida en este espacio.
Para mantener la estabilidad del vagón, en el extremo opuesto a la plataforma, el vagón incorpora un contrapeso 521 de un peso suficiente.
Como se puede observar, en esta realización, gracias a la separación entre cables, el vagón no necesita ranuras ni orificios para poder extraer las masas del espacio de desplazamiento vertical.
En las Figuras 20A a 20D se muestra la secuencia de desacoplamiento y extracción de una masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical, utilizando este tipo de vagón especial.
En la Figura 20A, la masa 300a ha alcanzado su cota máxima, por lo que el vagón 520 se desplaza hacia el espacio de desplazamiento vertical.
En la Figura 20B, el vagón ha llegado a la posición de recogida, con su voladizo en la vertical del espacio de desplazamiento vertical de forma que la plataforma queda debajo de la masa, que comienza a descender.
En la Figura 20C, la masa ya ha quedado apoyada en la plataforma del vagón, pero los cables siguen descendiendo, con lo que los conjuntos de enganche se desacoplan de la masa para permitir su extracción.
En la Figura 20D, el vagón ya ha extraído la masa del espacio de desplazamiento vertical y la lleva hacia la posición de almacenamiento, mientras que los conjuntos de enganche continúan su descenso para recoger una nueva masa del nivel inferior del espacio de desplazamiento vertical.
A continuación, se realiza la maniobra de transporte y descarga de la masa en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior correspondiente, que no se detalla en esta secuencia de figuras, ya que es equivalente a la de los vagones convencionales, mostrada en figuras anteriores.
Si se invierte el orden de las Figuras 20A a 20D y el sentido de las flechas, se obtiene la secuencia de introducción y acoplamiento de la masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical.
En la Figura 21, se muestra un vagón especial según otra realización de la invención, que puede emplearse con una configuración como la mostrada en la realización de la Figura 17B, que es capaz de recoger y entregar masas en la vertical del espacio de desplazamiento vertical, a pesar de que la vía se interrumpa en este tramo.
El vagón 530 es más largo que uno convencional. En este caso, la plataforma 554 va montada sobre un carro 531 que puede desplazarse entre un extremo y otro del vagón.
Por otro lado, la disposición de ruedas del vagón le permite aproximarse al espacio de desplazamiento vertical y cruzarlo, aunque determinados pares de ruedas queden temporalmente en el aire, ya que las que sí apoyan en la vía 400a o 400b le dan suficiente estabilidad. Alternativamente, las ruedas delanteras podrían reemplazarse por unos elementos de apoyo, de manera que el resto de las ruedas del vagón sí se mantengan siempre en un tramo de vía, mientras que esos elementos de apoyo llegarían al otro lado del espacio de desplazamiento vertical y podrían apoyar sobre una superficie preparada al efecto, contigua al espacio de desplazamiento vertical. En esta realización, el vagón solo podría transportar masas a lo largo de una de las vías 400a o 400b, siendo necesario utilizar al menos un vagón de este tipo en cada una de ellas.
La separación entre cables hace que este vagón no necesite ranuras ni orificios para poder extraer las masas del espacio de desplazamiento vertical.
En las Figuras 22A a 22D, se muestra la secuencia completa de desacoplamiento y extracción de una masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical utilizando este tipo de vagón especial.
En la Figura 22A, la masa 300a ha alcanzado su cota máxima, mientras el vagón 530 se desplaza para cruzar el espacio de desplazamiento vertical, quedando en el aire las ruedas que están sobre el espacio de desplazamiento vertical. Durante este recorrido del vagón, su carro 531 permanece en el extremo opuesto al espacio de desplazamiento vertical, de manera que el peso del carro y la distribución de masas del vagón hacen que éste no pierda su estabilidad.
Al continuar su desplazamiento, las ruedas que estaban en el aire llegan a apoyar en la vía del otro lado del espacio de desplazamiento vertical, como se ve en la Figura 22B, momento en el que el carro se desplaza sobre el vagón hacia la posición central.
En la Figura 22C, la plataforma ya está en la posición de recogida y la masa comienza a descender hacia ésta.
Una vez apoyada la masa, los cables siguen bajando y los conjuntos de enganche se desacoplan de la masa, que ya puede extraerse, como se ve en la Figura 22D.
Para ello, como se puede observar en la Figura 22E, el carro regresa hasta su posición inicial en el extremo del vagón, momento en el que el vagón puede iniciar su movimiento hacia la zona de almacenamiento, como se puede observar en la Figura 22F, aprovechando el peso de la masa para aumentar su estabilidad mientras las ruedas que están sobre el espacio de desplazamiento vertical permanecen en el aire.
A continuación, se realiza la maniobra de transporte y descarga de la masa en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior correspondiente, que no se detalla en esta secuencia de figuras, ya que es equivalente a la de los vagones convencionales, mostrada en figuras anteriores.
Si se invierte el orden de las Figuras 22A a 22E y el sentido de las flechas, se obtiene la secuencia de introducción y acoplamiento de la masa en el nivel superior del espacio de desplazamiento vertical.
A modo aclaratorio, se señala que, como se observa en las figuras anteriores, el desplazamiento sucesivo de masas se realiza alternando entre una masa 300a y una 300b, de forma que las masas 300a se desplazan verticalmente mediante las primeras porciones de cable 260a y 260a' y, horizontalmente, según el nivel considerado, por las vías 400a y 410a, situadas en el lado del espacio de desplazamiento vertical más próximo a dichas porciones de cable, para luego descargarse en las estructuras de almacenamiento correspondientes 600a y 610a. De igual forma, las masas 300b siempre se desplazan verticalmente mediante las segundas porciones de cable 260b y 260b' y, horizontalmente, según el nivel considerado, por las vías 400b y 410b, situadas en el lado del espacio de desplazamiento vertical más próximo a dichas porciones de cable, para luego descargarse en las estructuras de almacenamiento correspondientes 600b y 610b.
A pesar de lo señalado en el párrafo anterior, debe tenerse en cuenta que la geometría y subcomponentes de las masas 300a y 300b serán sustancialmente iguales, por lo cual sus subcomponentes se designan con las mismas referencias para ambas. Lo mismo sucede con los vagones 500a, 500b, 510a, 510b, 520 y 530, y con las estructuras de almacenamiento 600a, 600b, 610a y 610b.
LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA
100 espacio de desplazamiento vertical
103 pared
104 cámara
110a, 110b galería horizontal
200 conjunto superior del sistema
201 cimentación
202 estructura portante
203 poleas deflectoras adicionales
210 conjunto inferior del sistema
220 conjunto motriz
221 polea motriz
223 máquina rotativa bidireccional
230 conjunto superior de desvío de los circuitos de cable
231 polea deflectora superior
232 desviador
233 viga
234 brazo basculante
235 actuador
240 conjunto de reenvío
241 polea de reenvío
242 viga
250 conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable
251 polea deflectora inferior
252 desviador
253 viga
260, 260' circuito de cable
260a, 260a' primera porción de cable
260b, 260b' segunda porción de cable
261a, 261b, 261a', 261b' conjunto de enganche
262, 262' enganche superior
272, 272' enganche inferior
300a, 300b masa
301, 301' orificio
303, 303' ranura
362, 362' soporte superior
372, 372' soporte inferior
400a, 400b vía del nivel superior
410a, 410b vía del nivel inferior
420 vigas puente del nivel superior
430 vigas puente del nivel inferior
500 medio de extracción
500a, 500b, 510a, 510b, 520, 530 vagón
521 contrapeso
531 carro
551 chasis del vagón
552 ruedas
553 empujador
554 plataforma
600a, 600b estructura de almacenamiento de masas del nivel superior 610a, 610b estructura de almacenamiento de masas del nivel inferior 621 pórtico
622 ménsula
623 viga soporte
Claims (15)
1. Un sistema para desplazar masas verticalmente, que comprende:
(a) un conjunto motriz (220) que comprende al menos una máquina rotativa bidireccional (223) que acciona al menos una polea motriz (221), estando dicho conjunto motriz situado en un nivel superior de un espacio de desplazamiento vertical (100);
(b) una pluralidad de circuitos de cable (260, 260') que conectan el conjunto motriz (220) con un conjunto de reenvío (240) que comprende al menos una polea de reenvío (241), estando dicho conjunto de reenvío (240) situado en un nivel inferior de dicho espacio de desplazamiento vertical (100), en el que dicho conjunto de reenvío (240) mantiene una tensión en los circuitos de cable (260, 260'), en el que la porción de cable de cada circuito de cable (260, 260') dispuesta entre la polea motriz (221) y la polea de reenvío (241) define una primera porción de cable (260a) y la porción de cable restante de cada circuito de cable (260, 260') dispuesta entre la polea motriz (221) y la polea de reenvío (241) define una segunda porción de cable (260b);
(c) cada porción de cable (260a, 260b) comprende una pluralidad de conjuntos de enganche (261a, 261b, 261a', 261b');
(d) una pluralidad de masas (300a, 300b) que se fijan mediante dichos conjuntos de enganche (261a, 261b, 261a', 261b') a las porciones de cable (260a, 260b) para desplazarse a lo largo del espacio de desplazamiento vertical;
(e) un conjunto superior de desvío de los circuitos de cable (230) que comprende una pluralidad de poleas deflectoras superiores (231) y un conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable (250) que comprende una pluralidad de poleas deflectoras inferiores (251), en el que dichos conjuntos de desvío de los circuitos de cable (230, 250) son desplazables entre dos posiciones, una primera posición en la que la primera porción de cable (260a) está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical (100) y una segunda posición en la que la segunda porción de cable (260b) está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical (100).
2. El sistema según la reivindicación 1, en el que dichos conjuntos de desvío de los circuitos de cable (230, 250) comprenden medios para desplazar linealmente las poleas deflectoras (231, 251).
3. El sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el que el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable (230) comprende un brazo basculante (234) que desplaza dicho conjunto superior de desvío de los circuitos de cable (230) entre dicha primera posición y dicha segunda posición.
4. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') comprenden enganches superiores (262, 262') y enganches inferiores (272, 272') y las masas (300a, 300b) comprenden unos orificios (301, 301') y unos soportes superiores (362, 362'), en el que además, cuando los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') están acoplados a las masas (300a, 300b), los soportes superiores (362, 362') se apoyan sobre los enganches superiores (262, 262'), quedando dichos enganches superiores (262, 262') y los enganches inferiores (272, 272') confinados radialmente en los orificios (301, 301'), en el que además, los soportes superiores (362, 362') y las masas (300a, 300b) comprenden ranuras (303, 303') a través de las cuales las masas se desplazan horizontalmente respecto a las porciones de cable (260a, 260a', 260b, 260b'), en el sentido opuesto a la otra porción de cable (260b, 260b', 260a, 260a'), cuando los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') no están acoplados a las masas (300a, 300b).
5. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') comprenden enganches superiores (262, 262') y enganches inferiores (272, 272') y las masas (300a, 300b) comprenden soportes superiores (362, 362') y soportes inferiores (372, 372'), dispuestos en su exterior, que comprenden un orificio vertical, en el que, cuando los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') están acoplados a las masas (300a, 300b), los soportes superiores (362, 362') se apoyan sobre los enganches superiores (262, 262') y confinan radialmente en su orificio dichos soportes superiores (362, 362') y en el que los soportes inferiores (372, 372') confinan radialmente en su orificio los enganches inferiores (272, 272'), en el que los soportes superiores (362, 362') y los soportes inferiores (372, 372') comprenden ranuras (303, 303') a través de las cuales las masas (300a, 300b) se desplazan horizontalmente respecto a las porciones de cable (260a, 260a', 260b, 260b'), en el sentido opuesto a la otra porción de cable (260b, 260b', 260a, 260a'), cuando los conjuntos de enganche (261a, 261a', 261b, 261b') no están acoplados a las masas (300a, 300b).
6. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende un medio de extracción de las masas (500) que consiste en unos vagones (500a, 500b, 520, 530, 510a, 510b) que se desplazan sobre unas vías (400a, 400b, 410a, 410b), dispuestas en al menos una galería sustancialmente horizontal (110a, 110b) a cada lado del espacio de desplazamiento vertical (100) o sobre la superficie del terreno, en el que se disponen plataformas de almacenamiento de las masas (600a, 600b, 610a, 610b) en dicha galería o dicha superficie del terreno.
7. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el medio de extracción de las masas (500) comprende un vagón (520) que a su vez comprende un voladizo que se extiende linealmente sobre unas ruedas situadas en uno de los extremos de dicho vagón (520), de forma que, cuando dichas ruedas apoyan al final de una de las vías (400a, 400b), las masas (300a, 300b) se apoyan sobre una plataforma (554) dispuesta sobre dicho voladizo y en el que dicho vagón (520) además comprende un contrapeso (521) en el extremo del vagón (520) opuesto al voladizo.
8. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el medio de extracción de las masas (500) comprende un vagón (530) configurado para que pueda tener simultáneamente al menos uno de sus ejes sobre cada una de las vías (400a, 400b), en el que dicho vagón (530) comprende una plataforma (554) que se desplaza a lo largo de dicho vagón (530) a través de medios de desplazamiento lineal (531), sobre la que se apoyan las masas (300a, 300b).
9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las masas consisten en contenedores que pueden alojar un material granulado o un líquido.
10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende un sistema de monitorización y control del funcionamiento de los distintos elementos, que comprende sensores y dispositivos de comunicación y mando.
11. Un método para desplazar masas verticalmente entre un nivel de partida y un nivel de destino que se lleva a cabo con el sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende:
(a) disponer el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable (230) y el conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable (250) en la primera posición en la que la primera porción de cable (260a, 260a') de cada circuito de cable (260, 260') está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical (100);
(b) en el nivel de partida, introducir una masa (300a) en el espacio de desplazamiento vertical (100); (c) acoplar dicha masa (300a) a la primera porción de cable (260a, 260a') de cada circuito de cable (260, 260') por medio de los conjuntos de enganche (261a, 261a');
(d) girar la al menos una polea motriz (221) en un sentido hasta que la masa (300a) llega a su nivel de destino;
(e) desacoplar la masa (300a) de los conjuntos de enganche (261a, 261a');
(f) extraer la masa (300a) del espacio de desplazamiento vertical (100) en dicho nivel de destino; (g) disponer el conjunto superior de desvío de los circuitos de cable (230) y el conjunto inferior de desvío de los circuitos de cable (250) en la segunda posición, en la que la segunda porción de cable (260b, 260b') de cada circuito de cable (260, 260') está sustancialmente centrada en el espacio de desplazamiento vertical (100);
(h) en el nivel de partida, introducir una nueva masa (300b) en el espacio de desplazamiento vertical (100);
(i) acoplar dicha masa (300b) a la segunda porción de cable (260b) por medio de los conjuntos de enganche (261b, 261b');
(j) girar la al menos una polea motriz (221) en un segundo sentido, opuesto al sentido de giro indicado en el paso (d), hasta que la masa (300b) llega a su nivel de destino;
(k) desacoplar la masa (300b) de los conjuntos de enganche (261b, 261b');
(l) extraer la masa (300b) del espacio de desplazamiento vertical (100) en dicho nivel de destino; y (m) repetir las etapas (a) a (l).
12. El método según la reivindicación 11, que se lleva a cabo con el sistema de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, que comprende:
- llevar a cabo la etapa (a);
- llevar a cabo la etapa (b) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz (221) en un sentido en el que los conjuntos de enganche (261a, 261a') con los que se va a acoplar la masa (300a) descienden hasta una cota en la que, al introducir dicha masa en el espacio de desplazamiento vertical (100), dichos conjuntos de enganche no interfieren con dicha masa y/o sus soportes (362, 362', 372, 372'), ni con el medio de extracción (500); e
- introducir el medio de extracción (500) en el espacio de desplazamiento vertical (100), con la masa (300a) apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable (260a, 260a') hacia la segunda porción de cable (260b, 260b') de cada circuito de cable (260, 260'), de forma que las porciones de cable (260a, 260a') se introducen en las ranuras (303, 303') de la masa (300a) y/o de sus soportes (362, 362', 372, 372') , hasta que los soportes superiores (362, 362') así como los orificios (301, 301') o soportes inferiores (372, 372') quedan en la misma vertical que los enganches superiores (262, 262') y los enganches inferiores (272, 272');
- llevar a cabo la etapa (c) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz (221) en un sentido en el que los conjuntos de enganche (261a, 261a') con los que se va a acoplar la masa (300a) ascienden, introduciéndose en el alojamiento de sus soportes superiores (362, 362') y de sus orificios (301, 301') o soportes inferiores (372, 372');
- seguir girando la al menos una polea motriz (221) en dicho sentido, haciendo que los enganches superiores (262, 262') hagan tope con los soportes superiores (362, 362') y arrastren hacia arriba la masa (300a) hasta despegarse del medio de extracción (500); y - extraer el medio de extracción (500), retirándolo del espacio de desplazamiento vertical (100), hacia su posición original;
- llevar a cabo la etapa (d);
- llevar a cabo la etapa (e) siguiendo las siguientes subetapas:
- si el nivel de destino es el superior, seguir girando la al menos una polea motriz (221) en el mismo sentido que en la etapa (d) para que la masa (300a, 300b) ascienda por encima de la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel superior e introducir el medio de extracción (500) en el espacio de desplazamiento vertical (100), hasta quedar en la vertical de la masa (300a);
- si el nivel de destino es el inferior, antes de que la masa (300a) alcance la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel inferior (500), introducir dicho medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical (100), hasta quedar en la vertical de la masa (300a); y - para cualquiera de los niveles de destino, y tras las subetapas anteriores, girar la al menos una polea motriz (221) en el sentido en el que la masa (300a) desciende, hasta que ésta apoye sobre el medio de extracción (500), dejando de hacer tope los enganches superiores (262, 262') con los soportes superiores (362, 362');
- llevar a cabo la etapa (f) siguiendo las siguientes subetapas:
- seguir girando la al menos una polea motriz (221) en el sentido en el que estaba girando al final de la etapa (e), de forma que los conjuntos de enganche (261a, 261a') sigan descendiendo hasta una cota en la que, al extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical (100), dichos conjuntos de enganche no interfieran con la masa (300a) ni con el medio de extracción (500); y
- extraer el medio de extracción (500) con la masa (300a) apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la segunda porción de cable (260b, 260b') hacia la primera porción de cable (260a, 260a') de cada circuito de cable (260, 260'), de forma que se produce un desplazamiento relativo de las primeras porciones de cable (260a, 260a') respecto a la masa (300a) hacia la abertura de las ranuras (303, 303') de dicha masa (300a) y/o de sus soportes (362, 362', 372, 372'), hasta que dicha masa y dicho medio de extracción se retiran completamente del espacio de desplazamiento vertical (100);
- llevar a cabo la etapa (g);
- llevar a cabo la etapa (h) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz (221) en un sentido en el que los conjuntos de enganche (261a, 261a') con los que se va a acoplar la masa (300b) descienden hasta una cota en la que, al introducir dicha masa en el espacio de desplazamiento vertical (100), dichos conjuntos de enganche no interfieren con dicha masa y/o sus soportes (362, 362', 372, 372'), ni con el medio de extracción (500); e
- introducir el medio de extracción (500) en el espacio de desplazamiento vertical (100), con la masa (300b) apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable (260a, 260a') hacia la segunda porción de cable (260b, 260b') de cada circuito de cable (260, 260'), de forma que las segundas porciones de cable (260b, 260b') se introducen en las ranuras (303, 303') de la masa (300b) y/o de sus soportes (362, 362', 372, 372'), hasta que los soportes superiores (362, 362') así como los orificios (301, 301') o soportes inferiores (372, 372') quedan en la misma vertical que los enganches superiores (262, 262') y los enganches inferiores (272, 272');
- llevar a cabo la etapa (i) siguiendo las siguientes subetapas:
- girar la al menos una polea motriz (221) en el sentido en el que los conjuntos de enganche (261b, 261b') con los que se va a acoplar la masa (300b) ascienden, introduciéndose en el alojamiento de sus soportes superiores (362, 362') y de sus orificios (301, 301') o soportes inferiores (372, 372');
- seguir girando la al menos una polea motriz (221) en dicho sentido, haciendo que los enganches superiores (262, 262') hagan tope con los soportes superiores (362, 362') y arrastren hacia arriba la masa (300b) hasta despegarse del medio de extracción (500); y - extraer el medio de extracción (500), retirándolo del espacio de desplazamiento vertical (100); - llevar a cabo la etapa (j);
- llevar a cabo la etapa (k) siguiendo las siguientes subetapas:
- si el nivel de destino es el superior, seguir girando la al menos una polea motriz (221) en el mismo sentido que en la etapa (d) para que la masa (300b) ascienda por encima de la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel superior e introducir el medio de extracción (500) en el espacio de desplazamiento vertical (100), hasta quedar en la vertical de la masa (300b);
- si el nivel de destino es el inferior, antes de que la masa (300b) alcance la altura a la que está situado el medio de extracción del nivel inferior (500), introducir dicho medio de extracción en el espacio de desplazamiento vertical (100), hasta quedar en la vertical de la masa (300b); y - para cualquiera de los niveles de destino, y tras las subetapas anteriores, girar la al menos una polea motriz (221) en el sentido que hace descender la masa (300b), hasta que ésta apoye sobre el medio de extracción (500), dejando de hacer tope los enganches superiores (262, 262') con los soportes superiores (362, 362');
- llevar a cabo la etapa (l) siguiendo las siguientes subetapas:
- seguir girando la al menos una polea motriz (221) en el sentido en el que giraba al final de la etapa (k), de forma que los conjuntos de enganche (261b, 261b') sigan descendiendo hasta una cota en la que, al extraer la masa del espacio de desplazamiento vertical (100), dichos conjuntos de enganche no interfieran con la masa (300b) ni con el medio de extracción (500); y
- extraer el medio de extracción (500) con la masa (300b) apoyada sobre el mismo, en la dirección y sentido que va desde la primera porción de cable (260a, 260a') hacia la segunda porción de cable (260b, 260b') de cada circuito de cable (260, 260'), de forma que se produce un desplazamiento relativo de las segundas porciones de cable (260b, 260b') respecto a la masa (300b) hacia la abertura de las ranuras (303, 303') de la dicha masa (300b) y/o de sus soportes (362, 362', 372, 372'), hasta que dicha masa y dicho medio de extracción se retiran completamente del espacio de desplazamiento vertical (100); y
- llevar a cabo la etapa (m).
13. El método según la reivindicación 11 ó 12, que se lleva a cabo con el sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que:
- desde que se completa la etapa (c) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (b) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de partida, bajar la plataforma (554) del vagón (500a, 520, 530, 510a) a su posición inferior, una vez que ya no tiene ninguna masa sobre ella;
- desplazar sobre las vías (400a, 410a) del nivel de partida dicho vagón, hasta que se sitúe con su plataforma (554) debajo de una masa (300a) almacenada en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior (600a, 610a);
- elevar la plataforma (554) de dicho vagón, haciendo que la masa (300a, 300b) apoye sobre la plataforma (554) y se separe de las vigas soporte (623); y
- desplazar dicho vagón (500a, 520, 530, 510a) sobre las vías (400a, 410a) hacia el espacio de desplazamiento vertical (100), con la masa (300a) apoyada sobre su plataforma (554), que permanece en su posición superior, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte (623);
- desde que se completa la etapa (f) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (e) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de destino, desplazar sobre las vías (400a, 410a) de dicho nivel el vagón (500a, 520, 530, 510a) hacia la posición de almacenamiento de la masa (300a) en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior (600a, 610a), con dicha masa apoyada sobre la plataforma (554) del vagón, que permanece elevada, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte;
- hacer descender la plataforma (554) del vagón, haciendo que la masa (300a) apoye sobre las vigas soporte (623) y deje de apoyar sobre dicha plataforma (554);
- desplazar el vagón (500a, 520, 530, 510a) sobre las vías (400a, 410a) con su plataforma (554) en su posición inferior, hacia el espacio de desplazamiento vertical (100); y
- subir la plataforma (554) del vagón (500a, 520, 530, 510a), que aún no tiene ninguna masa sobre ella, a su posición superior;
- desde que se completa la etapa (i) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (h) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de partida, bajar la plataforma (554) del vagón (500b, 520, 530, 510b) a su posición inferior, una vez que ya no tiene ninguna masa sobre ella;
- desplazar sobre las vías (400b, 410b) del nivel de partida dicho vagón, hasta que se sitúe con su plataforma debajo de una masa (300b) almacenada en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior (600b, 610b);
- elevar la plataforma (554) de dicho vagón, haciendo que la masa (300b, 300b) apoye sobre la plataforma (554) y se separe de las vigas soporte (623); y
- desplazar dicho vagón (500b, 520, 530, 510b) sobre las vías (400b, 410b) hacia el espacio de desplazamiento vertical (100), con la masa (300b) apoyada sobre su plataforma (554), que permanece en su posición superior, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte (623);
- desde que se completa la etapa (l) de un ciclo hasta que se inicia la etapa (k) del siguiente ciclo, se llevan a cabo las siguientes operaciones:
- en el nivel de destino, desplazar sobre las vías (400b, 410b) de dicho nivel el vagón (500b, 520, 530, 510b) hacia la posición de almacenamiento de la masa (300b) en la estructura de almacenamiento de masas del nivel superior/inferior (600b, 610b), con dicha masa apoyada sobre la plataforma (554) del vagón, que permanece elevada, de forma que dicha masa se mantiene por encima de las vigas soporte (623);
- hacer descender la plataforma (554) del vagón, haciendo que la masa (300b) apoye sobre las vigas soporte (623) y deje de apoyar sobre dicha plataforma (554);
- desplazar el vagón (500b, 520, 530, 510b) sobre las vías (400b, 410b) con su plataforma (554) en su posición inferior, hacia el espacio de desplazamiento vertical (100); y
- subir la plataforma (554) del vagón (500b, 520, 530, 510b), que aún no tiene ninguna masa sobre ella, a su posición superior.
14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que las masas (300a, 300b) se elevan para almacenar energía potencial por medio de la máquina rotativa bidireccional (223) del conjunto motriz (220) actuando como motor y/o cuando las masas (300a, 300b) descienden, la máquina rotativa bidireccional (223), actuando como generador, produce energía.
15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que las masas se desplazan para extraer material en una mina.
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