ES1060127U - Anemometro mejorado para gruas torre. - Google Patents

Abstract

1. Anemómetro mejorado para grúas torre, que comprende una carcasa (1), donde se alojan unos medios que miden la velocidad del aire, convenientemente asociados a unos señalizadores luminosos y sonoros que se activan cuando la velocidad aérea medida sobrepasa unos valores determinados, más una parte móvil (17) que dispone de un molinete (18) con un eje móvil (4), acoplada sobre la parte superior de la carcasa (1), que gira por la acción del aire, caracterizado porque dicha parte móvil (17) está construida en una sola pieza y se acopla a la carcasa (1), en la prolongación superior de un estrechamiento tubular fijo (8), mediante un ensanchamiento tubular móvil (7) con que se prolonga el eje móvil (4) y que cubre dicho estrechamiento tubular fijo (8), contribuyendo a la estanqueidad del anemómetro y habiéndose previsto que dicha carcasa (1) está igualmente construida en una sola pieza, que se cierra inferiormente por una tapa transparente (14), la cual permite la visualización de las luces generadas por los señalizadores luminosos.

Description

Anemómetro mejorado para grúas torre.

Objeto de la invención

La invención que aquí se describe tiene como función principal la medida de la velocidad del aire, aplicable en estudios medioambientales, en la fabricación de aerogeneradores, etc., junto con la generación de señales ópticas y sonoras cuando la velocidad supera unos límites dados. En especial, el anemómetro mejorado de la invención, se concibe para su incorporación particularmente en grúas torre y, en general, aparatos de elevación y transporte empleados en el sector de la construcción, como elementos auxiliar para la seguridad de los trabajadores y otras personas próximas a tales aparatos.

Concretamente, la presente invención se refiere a un anemómetro para detectar sobrevelocidades del viento que se aplica en grúas torre, el cual incorpora en el interior medios electromagnéticos para la medida de la velocidad aérea, así como dispositivos para la señalización acústica y visual de la sobrevelocidad del viento, todos ellos dispuestos en una envolvente estanca que constituye el exterior del anemómetro, atendiendo a las normas de seguridad establecidas para el trabajo con aparatos de elevación y manutención para obras de construcción.

Antecedentes de la invención

A partir del veintisiete de junio de 2003 se aprueba en España el Real Decreto número 836/2003, publicado en el Boletín Oficial Español el jueves diecisiete de julio de ese año, que contempla una nueva instrucción técnica complementaria del Reglamento para aparatos de elevación y manutención, referente a grúas torre para la construcción u otras aplicaciones. En este Real Decreto se dictan los requisitos constructivos exigibles a las grúas desmontables, entre los cuales se reclama la exigencia de instalar un anemómetro, para que se pueda controlar la velocidad del aire, a fin de que se pueda dar aviso a los operarios de una grúa torre, en caso de que el viento circulando por la zona donde está montada supere unos determinados umbrales. Más concretamente, dicha instrucción técnica específica que cuando la velocidad del viento ronda las 50 Km/h, hay que dar avisos intermitentes, mientras que si el anemómetro exigido mide una velocidad que sobrepasa los 70 Km/h, el aviso debe ser continuo

Evidentemente, desde el año 2003 hasta la fecha, en el mercado se encuentran varios modelos de anemómetros y dispositivos electrónicos que realizan las funciones de medida de la velocidad aérea y señalización con avisos acústicos y/o visuales, los cuales se han aplicado a numerosas grúas torre en el territorio español. Sin embargo, se ha comprobado que los dispositivos conocidos, colocados en las elevadas alturas de una grúa torre presentan algunos inconvenientes.

A las altas cotas que generalmente presentan los aparatos de elevación empleados en las obras públicas y privadas, es muy importante que los avisos, tanto los luminosos como los sonoros, derivados de las medidas efectuadas por el anemómetro instalado en alguno de estos aparatos, sean eficazmente percibidos desde la base del aparato.

Otro problema que se hace más crítico en las alturas manejadas en la operación de grúas torre y similares es la humedad ambiental. Este aspecto influye perjudicialmente en los dispositivos electrónicos, como los que incorporan los anemómetros, por lo cual es requisito indispensable para una larga vida del dispositivo que posee una estructura con una perfecta estanqueidad. Esto no es del todo posible en cierta clase de anemómetros, como son los que utilizan medios ópticos y detectores fotoeléctricos para medir la velocidad del aire captado, puesto que imponen ciertas limitaciones en la construcción interna del anemómetro para el funcionamiento correcto de tales medios fotoeléctricos de medida.

Es bien sabido que, como solución alternativa, pueden utilizarse imanes en los anemómetros para determinar la velocidad del viento por medios basados en la medida de campos magnéticos. No obstante, implican muchas veces una fabricación más compleja, por una complicada colocación de los imanes para que las medidas sean efectivas, estando compuestos en ocasiones por varios módulos en vez de ser un equipo fabricado en un solo bloque.

Igualmente, es deseable mantener una estructura robusta del dispositivo, exigible en todos los anemómetros que se requieren usar en grúas torre.

Muchos de los anemómetros adolecen de unas paletas fuertes, que soporten vientos veloces, a veces alcanzables en las cotas más altas de un aparato de elevación y manutención de los tratados en el Real Decreto mencionado, y frente a manipulaciones bruscas en el montaje y desmontaje de éstos. En algunas estructuras de tales dispositivos, el cableado entre componentes compromete la estanqueidad del conjunto, con lo que se pone en peligro la integridad de los medios electrónicos que llevan a cabo las medidas y/o la señalización si entra humedad en el interior.

Descripción de la invención

La presente invención viene a resolver, entre otras, la problemática anteriormente expuesta, en cada uno de los diferentes aspectos comentados, aportando sencillez estructural frente a algunos antecedentes y mejoras constructivas respecto a las deficiencias de otros anemómetros conocidos al aplicarse en aparatos de elevación y transporte.

El anemómetro para grúas torre que se describe, comprende una carcasa o envolvente fija y estanca, salvo por su parte inferior en la que se embute una tapa, habiéndose previsto que los medios para medir la velocidad del aire son magnéticos y parte están alojados en el interior de la carcasa, junto a uno o más señalizadores luminosos y un circuito electrónico que actúa sobre tales señalizadores, en función de las medidas obtenidas por los citados medios magnéticos, activándolos en caso de que la velocidad aérea medida supere unos valores determinados.

En particular, atendiendo a los umbrales marcados por el Real Decreto 836/2003 para las velocidades del viento en los aparatos de elevación y manutención para construcciones o aplicaciones afines, el circuito electrónico del anemómetro propuesto actúa sobre los señalizadores de forma intermitente cuando se alcanzan los 50 Km/h en la grúa torre donde está instalado, mientras que activa una señal luminosa continua si se sobrepasan los 70 Km/h. Para otras aplicaciones, el circuito electrónico puede programarse con límites máximos de velocidad diferentes, para que el circuito active o no los señalizadores en consecuencia, según la utilización que se requiera del anemómetro.

Adicionalmente, este anemómetro incorpora unos señalizadores. sonoros que pueden ir, bien el en interior de la carcasa, bien en un alojamiento n apropiado en la tapa que cierra dicha carcasa por su parte inferior. Los señalizadores sonoros funcionan en consonancia con los señalizadores luminosos, generando señales acústicas intermitentes o bien continuas, en respuesta a las órdenes del circuito electrónico, basadas en las medidas dé velocidad resultantes del funcionamiento de los medios magnéticos.

La tapa de la carcasa es transparente, a fin de que los operarios de las grúas torres y las personas que pasan por debajo, perciban desde la base de la grúa perfectamente las señales visuales que emiten los señalizadores luminosos, en los casos de riesgo previstos y detectados por el anemómetro mejorado para grúas torre, que normalmente se instala en una altura elevada de la grúa o el aparato similar para el que está concebida la invención.

La carcasa del anemómetro mejorado incorpora un elemento de anclaje, con el que se amarra a la altura precisa en la grúa, a través de medios convencionales de fijación, tal como por atornillamiento o por imanes. En una realización preferente, el elemento de anclaje es una prolongación lateral de la carcasa, construida en una única pieza.

Por la parte superior a la carcasa, se acopla una parte móvil que dispone de un molinete con un eje central que gira por la acción del aire sobre el molinete, compuesto por una pluralidad de palas, preferiblemente tres y dispuestas formando ángulos de unos 120° respecto al eje central. Tales palas presentan una configuración tal que aprovechan en toda su superficie la acción del aire para que gire el citado eje, a la vez que se equiparan en robustez y flexibilidad al resto de las piezas del anemómetro, la parte móvil y la carcasa en la que se acopla, ante los choques del viento. Las palas se desarrollan con un diseño mecánico especial que evita la fragilidad de las paletas tradicionalmente empleadas en anemómetros, dejando de ser el componente más débil del dispositivo ante la fuerza del viento o frente a manipulaciones bruscas en el montaje y desmontaje de éstos, deteriorándose o deformándose las paletas tradicionales.

Para el giro de la parte móvil, el eje del molinete presenta una oquedad en su interior para alojar otro eje central y paralelo respecto al primero, que está convenientemente fijado a la parte superior de la carcasa. Tal eje fijo incorpora unos medios de apoyo, que pueden ser un par de rodamientos o bien cojinetes, cuyos extremos externos, puestos a los que apoyan en el eje fijo, encajan en la superficie de la oquedad practicada en el eje móvil del molinete.

La parte móvil del anemómetro dispone de un ensanchamiento tubular móvil que cubre parte de la zona superior de la carcasa, a modo de caperuza protectora, de modo que contribuye a la estanqueidad del anemómetro. En el estrechamiento tubular fijo con que superiormente se prolonga la carcasa, se ancla el eje fijo que se extiende hacia la punta central del molinete, por el interior de la oquedad de su eje móvil. De esta forma, todos los componentes que intervienen en el giro del eje de la carcasa quedan resguardados dentro del eje móvil y su prolongación en el ensanchamiento tubular móvil, que en definitiva constituyen la parte móvil del anemómetro junto al molinete integrado en ella, impidiendo que penetre la posible humedad ambiental, que podría deteriorar el funcionamiento del anemómetro.

Esta propiedad de estanqueidad del anemómetro mejorado para grúas torre es posible gracias a que los medios con los que se mide la velocidad del viento son magnéticos. Tales medios consisten en al menos una pareja de imanes, provistos en el interior del ensanchamiento tubular móvil de la parte móvil del anemómetro y distribuidos radialmente en zonas próximas a la embocadura del estrechamiento tubular fijo de su carcasa, que giran junto con el molinete, de manera que sus pasos son detectados por un sensor electromagnético, alojado dentro de la carcasa y conectado al circuito electrónico, a fin de enviarle impulsos por cada vuelta de los imanes y que el circuito se encarga de convertir en valores de velocidad del aire.

Al estar colocados los imanes en el interior de la parte móvil, preferentemente cerca del eje del giro, su movimiento se transmite magnéticamente al sensor, dispuesto dentro de la carcasa e igualmente próximo al eje fijo de giro.

El circuito electrónico traduce y amplifica la frecuencia de impulsos transmitida por el sensor que detecta las vueltas de los imanes, que giran conjuntamente con el molinete accionado por el viento, cuantificando su velocidad, según la cual excita los señalizadores, tanto luminosos como sonoros, produciéndose una corriente de frecuencia visible o audible correspondientemente, de potencia y tono regulables, en caso de que la velocidad sea tal que se haga necesario el aviso a los usuarios.

La tapa transparente, que inferiormente cierra la carcasa, permite que a su través se vea la luz que sirve como señal de alarma.

Al tratarse de medios magnéticos, se puede lograr estanqueidad entre la parte móvil y la carcasa fija del anemómetro, con un hermetismo mecánico sin alteración del medio ambiente.

En una única pieza, carcasa más tapa, el anemómetro realiza eficientemente las funciones del sensado del viento por medios magnéticos, que permiten que las piezas fijas y móviles sean estancas, la de traducción de las señales magnéticas a eléctricas y el tratamiento electrónico de dichas señales junto con las de alarma, tanto acústica como visual a través de la tapa transparente que cierra el conjunto, con la capacidad de amarrado a una grúa torre por medio del elemento de anclaje integrado en la carcasa del anemómetro.

Por consiguiente, la invención cuenta con una estructura robusta, de palas fuertes que aguantan vientos veloces o manipulaciones bruscas, una parte móvil y carcasa robustas y estancas, con medios electromagnéticos para medir la velocidad del aire, cerrándose con una tapa transparente para visualizar las señales luminosas de alarma desde el suelo, que hacen del anemómetro mejorado un dispositivo eficazmente aplicable a los aparatos de elevación y transporte usualmente empleados en las obras de construcción.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de este Modelo de Utilidad, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del anemómetro para grúas torre, según una realización preferente, donde se aprecia la parte móvil montada sobre la carcasa, que a su vez es cubierta inferiormente por una tapa transparente, ilustrada separadamente en la parte inferior de la figura, consiguiendo estanqueidad en el conjunto que constituye el anemómetro mejorado, de acuerdo al objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra una sección longitudinal de la parte móvil del anemómetro para grúas torre, según una realización preferente, junto con la parte superior de la carcasa donde va montada de manera estanca, conforme al objeto de la invención.

La figura 3.- Muestra una vista en perspectiva de la carcasa del anemómetro, que iría fijada a una grúa torre a través de los medios de anclaje dispuestos en un lateral de dicha carcasa, según la realización preferente de la figura 1.

La figura 4.- Muestra una vista en perspectiva desde arriba de la tapa transparente del anemómetro mejorado para grúas torre, según la realización preferente de la figura 1.

La figura 5.- Muestra una vista en planta desde abajo de la tapa transparente del anemómetro, que coincide con la que los operarios tendrían desde debajo de la grúa torre y a través de la cual apreciarían el señalizador luminoso, enseñando además el alojamiento para el señalizador sonoro, según la realización preferente de la figura anterior.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas, puede describirse como una de las posibles realizaciones de la invención un anemómetro para grúas torres que comprende una carcasa (1), donde se alojan los medios para la medida de la velocidad del viento convenientemente asociados a unos señalizadores luminosos y sonoros, la cual se fija a las grúas a través de un elemento de anclaje (13), dispuesto en un lateral de la parte inferior de dicha carcasa (1).

Según ilustra la Figura 1, la carcasa (1) del anemómetro se cierra mediante una tapa transparente (14) que permite visualizar dichos señalizadores luminosos desde la base de la grúa torre, aún estando fijado el anemómetro por el citado elemento de anclaje (13) a un lugar alto de la grúa.

Conforme se aprecia en las Figuras 1 y 2, de la parte superior de la carcasa (1) emerge un estrechamiento tubular fijo (8), que envuelve axialmente el extremo inferior de un eje fijo (2). Tal estrechamiento tubular fijo (8) se prolonga en una longitud suficiente, aproximadamente hasta la mitad del eje fijo (2), para otorgar robustez a la estructura en el acoplamiento de la carcasa (1) con una parte móvil (17), constitutiva de la parte superior del anemómetro y que está constituida por un molinete (18) formado por varias palas (5) dispuestas radialmente con respecto a dicho eje fijo (2).

La parte móvil (17) del anemómetro mejorado, detalladamente representada en la Figura 2 se compone del molinete (18) con las palas (5) unidas a un eje móvil (4), cada una de las cuales dispone de una aleta (6) cuyo borde inferior a su vez se une a un ensanchamiento tubular móvil (7) con que se extiende inferiormente el eje móvil (4). Este ensanchamiento tubular móvil (7) hace de caperuza de protección frente a las inclemencias ambientales, proporcionando un eficaz acoplamiento con la carcasa (1) que evita el deterioro de los elementos que intervienen en el giro de la parte móvil (17).

En la oquedad (12), prevista en el interior del eje móvil (4) se dispone central y paralelamente el eje fijo (2) a lo largo del que se incorporan unos medios de apoyo (3), preferentemente una pareja de rodamientos, separados y encajados por sus caras exteriores a una zona lateral de la oquedad (12). Tales medios de apoyo (3) permiten el giro de dicho eje móvil (4) con las palas (5), que preferiblemente son tres y separadas con una angulación de unos 120°, alrededor del eje fijo (2), insertado en estrechamiento tubular fijo (8) de la carcasa (1).

Del estrechamiento tubular fijo (8) surgen unos resaltes verticales (9), que sirven de relleno del espacio físico existente entre la superficie interior de la oquedad (12) del eje móvil (4) y dicho estrechamiento tubular fijo (8) atravesado por el eje fijo (2). Además, tales resaltes verticales (9) confieren mayor rigidez al estrechamiento tubular fijo (8), dotando de mayor resistencia al giro del eje móvil (4) y a las palas (5) alrededor del eje fijo (2), incluso si la rotación es muy veloz por el viento vigente en la zona de la grúa donde está instalado el anemómetro objeto de la invención.

Para la medida de la velocidad del aire, el anemómetro de la invención emplea unos imanes (10), dispuestos en la superficie interna del ensanchamiento tubular móvil (7) de la parte móvil (17), de modo que al girar su molinete (18) empujado por la acción que el viento ejerce sobre las palas (5) unidas a dicho ensanchamiento tubular móvil (7), los imanes (10) actúan magnéticamente sobre un sensor (11), contenido en la carcasa (1), que detecta sus pasos con el giro de la parte móvil (17) del anemómetro.

Dicho sensor (11) envía impulsos eléctricos, con cada paso de uno de los imanes (10) al dar vueltas el molinete (18) con el aire, hasta un circuito electrónico que también se alberga en el interior de la carcasa (1) del anemómetro. El sensor (11) se sitúa dentro del alcance del campo magnético producido por los imanes, ubicándose en la parte interna superior de la carcasa. (1), preferiblemente bajo el estrechamiento tubular fijo (8), mientras que los imanes (10) se disponen radialmente en la cara interna del ensanchamiento tubular móvil (7), unido a la prolongación del eje móvil (4).

Puestos que los medios de medida de la velocidad aérea basan su actuación en los principios magnéticos, la carcasa (1) conteniendo el sensor (11) puede estar cerrada por su parte superior y la parte móvil (17) acoplada sobre ella de forma estanca.

Para completar el cierre de la carcasa (1), construida de una sola pieza, como muestra la Figura 3, por su parte inferior se acopla una tapa transparente (14), que, según se aprecia en las Figuras 4 y 5, dispone de un alojamiento (15) para el señalizador sonoro y un orificio (16) para los cables de conexión entre el circuito electrónico asociado al sensor (11), su el señalizador luminoso también ubicado dentro de dicha carcasa (1), el señalizador sonoro encajado en el alojamiento (15) de la tapa (14) y la fuente de alimentación del conjunto.

Habiéndose descrito suficientemente la esencialidad de la invención según este texto y juego de figuras, para una realización práctica de la misma, el experto en la materia podrá entender que cabe añadir en este ejemplo posibles cambios sobre conexionado de elementos, materiales, formas, dimensiones y sustitución de elementos técnicamente equivalentes, que darían lugar a más variantes de realización, sin salir del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen seguidamente.

Claims (10)

1. Anemómetro mejorado para grúas torre, que comprende una carcasa (1), donde se alojan unos medios que miden la velocidad del aire, convenientemente asociados a unos señalizadores luminosos y sonoros que se activan cuando la velocidad aérea medida sobrepasa unos valores determinados, más una parte móvil (17) que dispone de un molinete (18) con un eje móvil (4), acoplada sobre la parte superior de la carcasa (1), que gira por la acción del aire, caracterizado porque dicha parte móvil (17) está construida en una sola pieza y se acopla a la carcasa (1), en la prolongación superior de un estrechamiento tubular fijo (8), mediante un ensanchamiento tubular móvil (7) con que se prolonga el eje móvil (4) y que cubre dicho estrechamiento tubular fijo (8), contribuyendo a la estanqueidad del anemómetro y habiéndose previsto que dicha carcasa (1) está igualmente construida en una sola pieza, que se cierra inferiormente por una tapa transparente (14), la cual permite la visualización de las luces generadas por los señalizadores luminosos.

2. Anemómetro mejorado para grúas torre, según reivindicación 1, caracterizado porque del estrechamiento tubular fijo (8) emerge un eje fijo (2) que incorpora unos medios de apoyo (3), dispuestos separadamente y atravesados por dicho eje fijo (2), cuyas caras externas encajan en una oquedad (12) prevista en el eje móvil (4), permitiendo el giro de la parte móvil (17) del anemómetro por la acción del aire.

3. Anemómetro mejorado para grúas torre, según reivindicación 2, caracterizado porque el estrechamiento tubular fijo (8) dispone de unos resaltes verticales (9) que rellenan el espacio físico existente entre la superficie interior de la oquedad (12) del eje móvil (4) y dicho estrechamiento tubular fijo (8), contribuyendo a la rigidez de la parte móvil (17).

4. Anemómetro mejorado para grúas torre, según reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de apoyo (3) son unos rodamientos.

5. Anemómetro mejorado para grúas torre, según reivindicación cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque dichos medios para la medición de la velocidad del aire consisten en unos imanes (10) dispuestos en el interior del ensanchamiento tubular móvil (7) y distribuidos radialmente en la cara interna del estrechamiento tubular fijo (8), de modo que al girar el molinete (18) se produce el giro de los imanes (10), cuyo movimiento es detectado por un sensor (11) electromagnético, y conectado a un circuito electrónico alojado en el interior de la carcasa (1), que traduce las medidas de los movimientos de los imanes (10) en medidas de velocidad aérea y, en función de dichas medidas, actúa sobre los señalizadores luminosos y sonoros del anemómetro.

6. Anemómetro mejorado para grúas torre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque la tapa transparente (14) dispone de un orificio (16) para la salida de los cables de conexión entre el circuito electrónico, los señalizadores luminosos y sonoros, y una fuente eléctrica que los alimenta.

7. Anemómetro mejorado para grúas torre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque la tapa transparente (14) incorpora un alojamiento (15) que contiene el señalizador sonoro.

8. Anemómetro mejorado para grúas torre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque el molinete (18) de la parte móvil (13) está formado por unas palas (5) unidas radialmente a su eje móvil (4).

9. Anemómetro mejorado para grúas torre, según la reivindicación 8, caracterizado porque las palas (5) incorporan unas aletas (6) que se unen al ensanchamiento tubular móvil (7) de la parte móvil (17).

10. Anemómetro mejorado para grúas torre, según cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 8, caracterizado porque la carcasa (1) dispone de un elemento de anclaje (13) en un lateral que se fija mediante atornillamiento a una grúa torre.