ES3062061T3 - Multi pulley control gate - Google Patents

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Puerta de control multipolea

[0003] CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0004] Esta invención se refiere a puertas de control para el control de caudal y nivel de líquidos y a mecanismos de elevación para dichas puertas.

[0005] OBJETOS DE LA INVENCIÓN

[0006] Es un objeto de la presente invención para proporcionar una puerta de control que ha mejorado el funcionamiento en condiciones de inundación.

[0007] Otro objeto de la invención es proporcionar una puerta de control que pueda ser más grande que las puertas de control tradicionales.

[0008] SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0009] Con estos objetos en vista, la presente invención puede proporcionar una puerta de control adaptada para ser instalada a través de un canal para líquidos, comprendiendo la puerta de control: un miembro de barrera con un miembro lateral o miembro desplazado que tiene una sección arqueada circular, estando dicho miembro de barrera montado de manera pivotante en o adyacente a la base de dicho canal; y un mecanismo para subir y bajar dicho elemento de barrera para regular el caudal de líquido a través de dicha puerta de control, incluyendo dicho mecanismo un cable, un motor y una primera y una segunda polea, estando dicha primera polea acoplada a dicho motor, dicho cable fijado a extremos opuestos primero y segundo de dicha sección arqueada circular bajo tensión con dicha segunda polea estando adyacente a dicha sección arqueada circular, pasando dicho cable a lo largo de dicha sección arqueada circular desde dicho extremo para pasar por debajo de dicha segunda polea en contacto con la misma, siendo dicho cable entonces enrollado bajo tensión al menos una vez alrededor de dicha primera polea ubicada encima de dicha segunda polea, pasando dicho cable entonces por debajo de dicha segunda polea en contacto con la cara opuesta de dicha segunda polea para ser fijado a dicho segundo extremo de dicha sección arqueada con el fin de mantener dicho cable en un contacto sustancialmente periférico con dicha sección arqueada circular, transfiriendo dicha segunda polea el movimiento rotatorio de dicha primera polea al movimiento de dicho elemento lateral o elemento desplazado al movimiento de dicho elemento de barrera para regular el flujo de agua a través de dicha puerta de control.

[0010] Preferentemente, el movimiento de dicho miembro lateral o miembro desplazado es un movimiento de desplazamiento angular, y en donde dicha inclinación del miembro lateral en una dirección eleva dicho miembro de barrera y dicha inclinación del miembro lateral en una dirección opuesta baja dicho miembro de barrera.

[0011] En una realización práctica, basada en su dirección, la rotación de dicha segunda polea alargará o acortará dicho cable en sus lados opuestos.

[0012] Preferentemente dicha sección circular arqueada incluye un par de bridas para guiar dicho cable a lo largo de dicha sección circular arqueada.

[0013] En una realización adicional, dicha puerta de control tiene un marco de soporte, en donde dicho elemento de barrera tiene dos miembros laterales con respectivas secciones arqueadas circulares y respectivos pares de poleas y cables, dichos miembros laterales acoplados de manera sellada con dicho marco de soporte dentro de dicho canal. Preferentemente, dichas poleas están acopladas a extremos opuestos de un eje accionado por un motor controlado. Los extremos opuestos de dicho eje accionado por motor controlado pueden estar situados en cojinetes respectivos en paredes opuestas de dicho canal.

[0014] En otro aspecto, las poleas están acopladas a motores controlados.

[0015] Preferentemente, cada motor está montado en una viga de soporte que salva dicho canal o cada motor está montado en la parte superior de paredes opuestas de dicho canal.

[0016] En otro aspecto la distancia entre dichas poleas primera y segunda dependerá de la profundidad de dicho canal. Preferentemente, dichas poleas primera y segunda actúan en forma de polea doble. En una realización, cada segunda polea tiene un par de ranuras para dicho cable y/o cada primera polea tiene un diámetro y ancho mayor que cada segunda polea con múltiples ranuras formadas sobre cada lado del centro de la misma para dicho cable.

[0017] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0018] Para que la invención pueda comprenderse y ponerse en práctica más fácilmente, se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

[0019] La figura 1 es una vista en perspectiva de una puerta de control del tipo divulgado en la solicitud internacional de patente nº PCT/AU2001/001036, que se publica como AU2001283691 B2. Este documento puede considerarse útil para comprender la invención;

[0020] La figura 2 es una vista frontal de la puerta de control mostrada en la figura 1;

[0021] La figura 3 es una sección transversal a lo largo y en la dirección de las flechas 3-3 de la figura 2;

[0022] La figura 4 es una vista en sección transversal a lo largo y en la dirección de las flechas 4-4 de la figura 2;

[0023] La figura 5 es una vista en perspectiva de una primera realización de una puerta de control de acuerdo con la invención;

[0024] La figura 6 es una vista frontal de la puerta de control mostrada en la figura 5;

[0025] La figura 7 es una vista en sección transversal a lo largo y en la dirección de las flechas 7-7 de la figura 6;

[0026] La figura 8 es una vista frontal de las poleas de un miembro lateral de la barrera de control de la figura 5 con una vista en sección transversal a través de la sección circular arqueada de la placa lateral del miembro de la barrera; La figura 9 es una vista lateral de la figura 8 con una vista en sección transversal a través de la sección circular arqueada de la placa lateral del miembro de barrera;

[0027] La figura 10 es una vista en perspectiva de la polea inferior de la figura 8;

[0028] La figura 11 es una vista en perspectiva de la polea superior de la figura 8; y

[0029] La figura 12 es una vista en perspectiva de una segunda realización de una puerta de control fabricada de acuerdo con la invención.

[0031] DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

[0033] En las figuras 1 a 4 de los dibujos se muestra una puerta de control 10 divulgada en la solicitud internacional de patente publicada nº PCT/AU2001/001036 para controlar el caudal de agua a través de un canal 12. Se da por supuesto que se ha leído el contenido completo, incluyendo la descripción, las reivindicaciones y los dibujos de la solicitud publicada, para evitar repeticiones en la descripción. El canal 12 puede ser un desagüe, un canal de riego u otro curso de agua en el que deba regularse el caudal. El canal 12 tiene un par de paredes laterales 14,16 y un suelo 17 en forma de canal en U. Aunque se muestra un canal en forma de U, el canal podría tener cualquier forma, por ejemplo, circular, trapezoidal u otra. El canal 12 suele ser de hormigón para facilitar la construcción y el caudal del agua. Las ranuras (no mostradas) se cortan en las paredes laterales opuestas 14,16 para la recepción de un marco de soporte 18 de la puerta de control 10. El marco de soporte 18 tiene forma de U y se desliza en las ranuras para facilitar la instalación. El marco de soporte 18 se enclava con las ranuras u otro marco para proporcionar estabilidad estructural al conjunto. El miembro de barrera 22 está montado pivotantemente en 23 para soportar el marco 18. El miembro de barrera 22 está formado por una placa inferior 24 y un par de placas laterales circulares arqueadas 26,28. El miembro de barrera 22 puede pivotar a una posición completamente cerrada donde la placa inferior 24 es sustancialmente vertical a una posición completamente abierta donde la placa inferior 24 es sustancialmente horizontal.

[0035] Colocando la placa inferior 24 en una posición intermedia entre las posiciones totalmente abierta y cerrada, puede controlarse el caudal de agua. Las placas laterales 26,28 tienen una sección angular recta con una sección circular arqueada 30 a lo largo de la hipotenusa. La sección angular derecha puede sustituirse por más o menos de un ángulo de 90°, si es necesario. La placa inferior 24 es rectangular o cuadrada dependiendo de las dimensiones del canal 12. Los sellos 32, por ejemplo, tiras de sellado, corren a lo largo de la longitud del marco de soporte 18 para proporcionar un sello hermético al agua con el miembro de barrera 22 y evitar el caudal de agua de derivación a través del miembro de barrera 22. La tira continua del sello 32 se proporciona en cualquier lado del pivote 23 para el miembro 22 de la barrera y se fija dentro del marco 18 del soporte y extiende la longitud completa del marco 18 del soporte.

[0037] A fin de controlar el caudal con precisión, se instala un motor 34 en una viga transversal 84 del marco de soporte 18. El motor 34 se utiliza para levantar el miembro de barrera 22. El motor 34 puede ser supervisado por un circuito significa (no mostrado) para determinar el posicionamiento del miembro de barrera 22 o por un interruptor (no mostrado) para la operación manual. El motor 34 está acoplado a una caja de engranajes de reducción 36 que tiene un eje de transmisión 38 que puede estar soportado por cojinetes a ambos lados del canal 12. En uso, el motor 34 es supervisado preferentemente por un panel de control (no mostrado) al que pueden conectarse una pluralidad de puertas de control 10. El motor 34 puede seleccionarse o deseleccionarse para controlar el ángulo de la placa inferior 24 con respecto al suelo 17 del canal 12. Una polea 54 y cables 56,58 proporcionan el movimiento del miembro de barrera 22. El cable 56 se guía a lo largo del borde periférico de la sección circular arqueada 30 y se fija en un extremo del miembro de barrera 22 y en el otro extremo a la polea 54, después de formar un bucle alrededor de la misma. Del mismo modo, el cable 58 se guía a lo largo del borde periférico de la sección circular arqueada 30 y se fija en el extremo opuesto del miembro de barrera 22, como se muestra en el corte seccional 86 de la figura 3, y en el otro extremo a la polea 54, después de hacer un bucle alrededor de la misma. Los cables 56, 58 también pueden sustituirse por un solo cable como se muestra en la fig. 7 de la solicitud internacional de patente nº PCT/AU2001/001036. La colocación de los cables 56,58 podría realizarse por medio del uso de un canal en la sección circular arqueada 30 o una brida en la misma. La rotación de la polea 54 por el eje 38 causará la elevación del miembro 22 de la barrera por el cable 56 que es desenrollado de la polea 54 mientras que el cable 58 se envuelve sobre la polea 54 o viceversa. La polea 54 está situada muy cerca de la sección circular arqueada 30 y bajo tensión para asegurar que los cables 56,58 no se levanten de su contacto periférico con la misma y maximizar la ventaja mecánica obtenida de este posicionamiento. El agua, en uso, fluirá en la dirección 82 sobre el labio 80 del miembro de barrera 22

[0038] La puerta de control mostrada en las figuras 1 a 4 ha tenido mucho éxito sobre el terreno, pero presenta algunas limitaciones. El tamaño físico de la puerta de control 10 que puede instalarse en el canal 12 está limitado por la longitud periférica de la sección circular arqueada 30 y la longitud de enrollado circunferencial resultante de los cables 56,58 alrededor de la polea 54. Estas limitaciones reducen la profundidad del canal 12 que la puerta de control 10 puede controlar el caudal de agua. Las figuras 2 a 4 muestran una profundidad útil típica 200 del agua que fluye por el canal 12. En condiciones de inundación, la profundidad del agua 202 puede desbordar el canal 12 y el agua puede sumergir el motor 34. Un desbordamiento de este tipo puede provocar daños en el motor 34 y en los componentes electrónicos asociados.

[0039] DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

[0040] La realización de la presente invención mostrada en las Figuras 5 a 7 y 12 superará el problema de la inundación al permitir que el motor 34 se coloque por encima de la línea de inundación 202 de la puerta de control mostrada en las Figuras 1 a 4. A fin de reducir la repetición y la duplicación de la descripción, los mismos números de referencia utilizados en las Figuras 1 a 4 se utilizarán en todas las realizaciones de la presente invención descritas en las Figuras 5 a 12. La descripción de las construcciones y el funcionamiento será igualmente aplicable, salvo las diferencias específicas entre las construcciones y el funcionamiento entre las Figuras 1 a 4 y las Figuras 5 a 12. En las figuras 5 a 11, las poleas 54 no están conectadas al eje 38 dado que están bloqueadas a los ejes 204 giratorios en los respectivos cojinetes 206 fijados al marco de soporte 18. Las ranuras 212,214 (Figura 10) proporcionan una operación de polea doble para proporcionar la guía del cable para el movimiento de enrollado y desenrollado de la operación del cable. Un par de bridas 207,209 están situadas a cada lado de la sección circular arqueada 30 y la polea 54 puede sobresalir dentro de las bridas 207,209 como se ve mejor en la figura 8.

[0041] Otro conjunto de poleas 208 están montadas en sus respectivos extremos en el eje de transmisión 38. Las poleas 208 están situadas por encima de las poleas 54. Los extremos del árbol de transmisión 38 se apoyan en cojinetes 210 que forman parte del travesaño 84. El motor 34 está acoplado al reductor 36 para hacer girar el eje de transmisión 38 y las poleas 208. Las poleas 208 son típicamente más grandes en diámetro que las poleas 54 e incluyen múltiples ranuras 216, 217 a través de su periferia anular para proporcionar guía del cable para el movimiento de enrollado y desenrollado de la operación del cable. Un par de ranuras separadoras 218 se proporcionan para aislar las acciones del cable en una operación de polea doble de las poleas 208. Se proporciona un orificio 220 para permitir que la operación del cable proporcione un par de devanados separados a cada lado de las ranuras separadoras 218. En esta realización, un único cable 222 une las respectivas poleas 54,208. El movimiento del cable se aprecia mejor en las figuras 8 y 9. El cable 222 se fija en un extremo 224 del labio 80 del extremo libre de la placa inferior 24. El cable 222 se extiende a lo largo de la sección circular arqueada 30 entre las bridas 207,209 y luego pasa sobre la polea 54 a lo largo de la ranura 212. El cable 212 continúa hacia arriba adyacente a las ranuras separadoras 218 de la polea 208 y se enrolla en las ranuras 217. El cable 222 sale de las ranuras 217 y pasa a través del orificio 220 en el punto 226 para salir en el punto 228. El cable 222 se enrolla entonces alrededor de la polea 208 hacia las ranuras separadoras 218. El cable 222 pasa entonces hacia abajo adyacente a las ranuras separadoras 218 y se acopla con la ranura 214 de la polea 54 y pasa por debajo de la polea 54. A continuación, el cable 222 se fija en un dispositivo tensor del cable 230 situado en el extremo libre de la placa lateral 26. El cable 222 se tensa a lo largo de su longitud con la polea 54 situada muy cerca de la sección circular arqueada 30 y bajo tensión para asegurar que el cable 222 se levante muy poco de su contacto periférico con la misma y maximizar la ventaja mecánica obtenida de este posicionamiento. La rotación de la polea 208 por el eje 38 causará el movimiento del miembro de barrera 22 por el cable 222 que se desenrolla/enrolla de la polea 208 para girar la polea 54 mientras que el cable 222 se enrolla/desenrolla simultáneamente en la polea 208. El alargamiento, acortamiento del cable 222 a cada lado de la polea 54 resultará en un movimiento suave del miembro de barrera 22 bajo la polea 54.

[0042] La longitud del cable entre las poleas 54 y 208, junto con el enrollamiento múltiple del cable alrededor de la polea 208, permitirá realizar una sección circular arqueada 30 más larga y, por lo tanto, un miembro de barrera 22 más grande en comparación con el miembro de barrera de las figuras 1 a 4. La línea de inundación 202 permanece por debajo del motor 34, el eje de transmisión 38, la caja de engranajes reductora 36 y las poleas 208 para proteger estos enteros de ser anegados durante condiciones de inundación. La puerta de control 10 también puede instalarse en canales más profundos.

[0043] La figura 12 ilustra otra variación de la realización mostrada en las figuras 5 a 11. En esta realización se omite el eje de transmisión 38 y cada polea 208 es accionada por un motor 34 respectivo, una caja de engranajes reductora 36 y un eje acoplado a cada polea 208. Los motores 34 están montados en la parte superior de las paredes laterales 14,16. Cada motor 34 está conectado a un controlador (no mostrado) que puede sincronizar el funcionamiento de las poleas 208 para lograr un desplazamiento igual.

[0044] En otras realizaciones propuestas, una o más placas circulares arqueadas (no mostradas) podrían estar situadas entre las placas laterales 26,28 con poleas y cables asociados. Las poleas y cables asociados a las placas laterales 26,28 pueden entonces no ser necesarios. Las poleas 208 podrían estar en ángulo con las poleas 54 para aumentar aún más la longitud del cable y el tamaño del miembro de la puerta. Los cojinetes 210 podrían retirarse permitiendo que las poleas 208 quedaran libres de las paredes laterales 14,16 si el eje motriz tuviera suficiente resistencia. Puede haber otros tensores ajustables para ayudar a ajustar la tensión del cable, por ejemplo, un rodillo móvil o un tensor adicional en el extremo del cable. El cable 222 también puede dividirse en múltiples partes de una manera divulgada en la solicitud de patente internacional nº PCT/AU2001/001036.

[0045] La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Una puerta de control (10) adaptada para ser instalada a través de un canal (12) para líquidos, la puerta de control (10) comprende: un miembro de barrera (22) con un miembro lateral o miembro desplazado (26,28) que tiene una sección circular arqueada (30), estando dicho miembro de barrera (22) montado pivotantemente (23) en o adyacente a la base (17) de dicho canal (12) y un accionamiento para subir y bajar dicho miembro de barrera (22) para regular el caudal de líquido a través de dicha puerta de control (10),caracterizado en quedicho accionamiento incluye un cable (222), motor (34) y primera y segunda poleas (208,54), dicha primera polea (208) acoplada a dicho motor (34), dicho cable (222) asegurado a los extremos opuestos primero y segundo (224,230) de dicha sección circular arqueada (30) bajo tensión con dicha segunda polea (54) adyacente a dicha sección circular arqueada (30), dicho cable (222) pasando a lo largo de dicha sección circular arqueada (30) desde dicho extremo (224) para pasar por debajo de dicha segunda polea (54) en contacto con la misma, dicho cable (222) se enrolla entonces bajo tensión al menos una vez alrededor de dicha primera polea (208) situada por encima de dicha segunda polea (54), dicho cable (222) pasa entonces por debajo de dicha segunda polea (54) en contacto con la cara opuesta de dicha segunda polea (54) para fijarse a dicho segundo extremo (230) de dicha sección arqueada (30) a fin de mantener dicho cable (222) en un contacto sustancialmente periférico con dicha sección arqueada circular (30), dicha segundo polea (54) transfiriendo en movimiento rotativo de dicha primera polea (208) a movimiento de miembro de lado dicho o miembro de compensación (26,28) a movimiento de miembro de barrera dicha (22) para regular caudal de agua a través de puerta de control dicha (10).

2. La puerta de control (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el movimiento de dicho miembro lateral o miembro desplazado (26, 28) es un movimiento de desplazamiento angular, y en la que dicho miembro lateral (26, 28) que se inclina en una dirección eleva dicho miembro de barrera (22) y dicho miembro lateral (26, 28) que se inclina en una dirección opuesta baja dicho miembro de barrera (22).

3. La puerta de control (10) de la reivindicación 1 o 2, en la que, en base a su dirección, la rotación de dicha segunda polea (54) alargará o acortará dicho cable (222) en sus lados opuestos.

4. La puerta de control (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha sección circular arqueada (30) incluye un par de bridas (207,209) para guiar dicho cable (222) a lo largo de dicha sección circular arqueada (30).

5. La puerta de control (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 tiene además un marco de soporte (18), en el que dicho miembro de barrera (22) tiene dos miembros laterales (26,28) con respectivas secciones circulares arqueadas (30) y respectivos pares de poleas (208, 54) y cables (222), dichos miembros laterales (26,28) acoplados herméticamente con dicho marco de soporte (18) dentro de dicho canal (12).

6. La puerta de control (10) de la reivindicación 5, en la que dichas primeras poleas respectivas (208) están acopladas a extremos opuestos de un eje accionado por motor controlado (38).

7. La puerta de control (10) de la reivindicación 6, en la que dichos extremos opuestos de dicho eje accionado por motor controlado (38) están ubicados en respectivos cojinetes (210) en paredes opuestas (14,16) de dicho canal (12).

8. La puerta de control (10) de la reivindicación 5, en la que dichas primeras poleas respectivas (208) están acopladas a motores controlados respectivos (34).

9. La puerta de control (10) de cualquiera de las reivindicaciones 6 u 8, en la que cada motor (34) está montado en una viga de soporte (84) que salva dicho canal (12).

10. La puerta de control (10) de la reivindicación 8, en la que cada motor (34) está montado en la parte superior de paredes opuestas (14,16) de dicho canal (12).

11. La puerta de control (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la distancia entre dichas poleas primera y segunda (208,54) dependerá de la profundidad de dicho canal (12).

12. La puerta de control (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que dichas poleas primera y segunda (208,54) actúan en forma de polea doble.

13. La puerta de control (10) de la reivindicación 12, en la que cada segunda polea (54) tiene un par de ranuras (212,214) para dicho cable (222).

14. La puerta de control (10) de la reivindicación 12 o 13, en la que cada primera polea (208) tiene un diámetro y anchura mayores que cada segunda polea (54) con múltiples ranuras (216,217) formadas en ella a ambos lados del centro de la misma para dicho cable (222).