ES2268258T3 - Dispositivo de traslado para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa. - Google Patents

Dispositivo de traslado para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de traslado (100) para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa (200), compuesto al menos por: - un elemento base (30) que ha de unirse con la plataforma cerca de la costa, un primer elemento de brazo de grúa (10) y un segundo elemento de brazo de grúa (20) que están unidos entre sí por medio de un primer y un segundo eje basculante (42; 22), en el que el primer elemento de brazo de grúa (10) se puede hacer bascular por medio de al menos un elemento de ajuste (14) respecto al elemento base (30); - un dispositivo de torno de cable, cuyo cable (60) está guiado hasta un dispositivo de desvío (26) en el segundo elemento de brazo de grúa (20); y - un elemento de dirección de tres puntos (40) con al menos tres cojinetes giratorios (41, 42, 43), - que se puede articular por medio de un vástago de guía (18) que se extiende desde un cojinete giratorio (31) en el elemento base (30) a lo largo del primer elemento de brazo de grúa (10) hasta un primer cojinete giratorio (41), - que está alojado con un segundo cojinete giratorio (42) en el eje basculante (22) entre el primer y el segundo elemento de brazo de grúa (10, 20), y - que está unido por medio de un elemento de ajuste (24) alojado en un tercer cojinete giratorio (43) con el segundo elemento de brazo de grúa (20).

Description

Dispositivo de traslado para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa.
La invención se refiere a un dispositivo de traslado para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa.
Las instalaciones de energía eólica se erigen cada vez más en el mar frente a la costa, ya que debido a las mejores condiciones de viento que allí se dan es posible un mejor rendimiento energético y también porque la disposición en tierra cada vez se acepta menos como consecuencia del desarrollo de ruido, el efecto sombra, etc.
En el caso de instalaciones de energía eólica cerca de la costa surge el problema de que, para las finalidades de reparación y mantenimiento, se han de trasladar personas, herramientas, combustibles y piezas de repuesto a estas instalaciones sin tripulación. Un traslado por medio de helicóptero a la barquilla que se encuentra encima de la torre de la instalación de energía eléctrica en la que está alojado el rotor y el generador sólo es posible en caso de condiciones de viento favorables, y presupone que el rotor se pueda detener de un modo seguro. En caso de condiciones meteorológicas adversas no se puede llevar a cabo de un modo seguro un transporte con helicóptero.
Un desembarco de personas y de material desde barcos colocando y fijando el barco a la torre sólo es posible de un modo seguro con una altitud de olas de aprox. 1,50 m. En caso de mayores alturas de las olas ya no es posible, sin peligro, que pasen personas desde un barco al pie de la torre de la instalación de energía eólica. Con las condiciones meteorológicas que se dan en las costas alemanas, durante aprox. 45% del año, las condiciones meteorológicas son demasiado adversas para ello, en particular, el oleaje es demasiado elevado, de manera que durante este tiempo no se puede reparar una avería en una instalación de energía eólica, debido a lo cual se reduce de un modo considerable la rentabilidad de la instalación.
Del documento DE 100 21 163 A1 se conoce un vehículo acuático para el abastecimiento de una instalación de energía eólica cerca de la costa. En este caso, en el cuerpo del barco están previstas columnas de soporte que se pueden bajar que se apoyan sobre el fondo del mar, y con ello sujetan el vehículo acuático independientemente del oleaje a una determinada altura en la plataforma cerca de la costa de la instalación de energía eólica. En este sentido representa una desventaja el hecho de que la bajada y la elevación respectiva de las columnas de soporte requieran mucho tiempo. Asímismo, los costes para este vehículo acuático construido de modo especial son elevados. Una ventaja importante reside en el hecho de que el vehículo no se puede emplear en determinadas regiones cercanas a la costa en las que discurren cables submarinos o tuberías de gas natural o de petróleo, ya que existe el peligro de un daño con graves consecuencias.
Así pues, se plantea el objetivo de especificar un dispositivo de traslado barato para el traslado de personas y/o cargas a una plataforma cercana a la costa con el que sea posible un traslado durante una gran parte del año.
Este objetivo se consigue por medio de un dispositivo de traslado para trasladar personas y/o de cargas desde barcos a una plataforma cercana de la costa compuesto al menos por:
-
un elemento base que ha de unirse con la plataforma cerca de la costa, un primer elemento de brazo de grúa y un segundo elemento de brazo de grúa que están unidos entre sí por medio de un primer y un segundo eje basculante, en el que el primer elemento de brazo de grúa se puede hacer bascular por medio de al menos un elemento de ajuste respecto al elemento base;
-
un dispositivo de torno de cable, cuyo cable está guiado hasta un dispositivo de desvío en el segundo elemento de brazo de grúa; y
-
un elemento de dirección de tres puntos con al menos tres cojinetes giratorios,
-
que se puede articular por medio de un vástago de guía que se extiende desde un cojinete giratorio en el elemento base a lo largo del primer elemento de brazo de grúa hasta un primer cojinete giratorio,
-
que está alojado con un segundo cojinete giratorio en el eje basculante entre el primer y el segundo elemento de brazo de grúa, y
-
que está unido por medio de un elemento de ajuste alojado en un tercer cojinete giratorio con el segundo elemento de brazo de grúa.
A este respecto resulta ventajoso el hecho de que se trate de un dispositivo robusto similar a una grúa construido de un modo muy sencillo, que como consecuencia de su construcción cinemática está optimizado para el traslado de personas y/o cargas.
También resulta ventajoso el hecho de que los movimientos que se van a explicar a continuación del dispositivo de traslado según la invención también se puedan realizar sin regulaciones electrónicas, incluso en una operación manual por medio de un control remoto por radio. La cinemática según la invención condiciona un guiado forzado del segundo elemento de brazo de grúa exterior, desde el que cuelga un cable de un dispositivo de torno de cable con un gancho de carga.
En el dispositivo de traslado según la invención resulta ventajoso además que la elevación de una persona o carga que esté sobre la cubierta de un barco no se realice sólo por medio del izado por medio del cable, sino fundamentalmente por medio del movimiento adicional de los dos elementos de brazo de grúa. Con ello, sólo por medio de la cinemática de los elementos de brazo de grúa es posible elevar al mismo tiempo la persona o la carga verticalmente hacia arriba, y simultáneamente acercarla lateralmente a la torre de la instalación de energía eólica, debiendo actuar el tensado del cable portante por medio de un dispositivo de torno de cable únicamente a modo de apoyo. Por medio de este movimiento rápido lateral y hacia arriba la persona se puede retirar con tal rapidez de la región de peligro del barco que la persona ya no puede resultar herida por medio de estructuras del barco cuando la siguiente cresta de ola eleve el barco. El abandono del barco, con ello, se puede realizar dentro de un corto intervalo de tiempo que es más corto que el periodo del movimiento de la ola.
La inclinación del segundo elemento de brazo de grúa, en este caso, sólo está determinada por la cinemática según la invención. En caso de que el segundo elemento de brazo de grúa esté orientado horizontalmente, entonces también mantiene esta orientación cuando su posición absoluta en el espacio se modifica por medio de la bajada o la subida del primer elemento de brazo de grúa.
De un modo ventajoso, el vástago de guía está dispuesto por encima del primer elemento de brazo de grúa, y de modo paralelo a éste, estando dispuesto entonces el segundo elemento de ajuste en la parte inferior del elemento de brazo de grúa. En esta forma de realización, el dispositivo de traslado según la invención se puede plegar de un modo que representa un especial ahorro de espacio, de manera que ofrece poca superficie de impacto para el viento y las olas.
Preferentemente, el elemento base está alojado de modo giratorio alrededor de un eje de giro vertical. Con ello, el brazo de grúa del dispositivo de traslado se puede hacer bascular en su conjunto lateralmente, por ejemplo para llevar el brazo de grúa a la persona que ha de ser trasladada sobre la cubierta del barco. Por medio del movimiento de basculación adicional en el plano horizontal también se puede acelerar la persona o la carga adicionalmente, de manera que se eleva más rápidamente de la región de peligro del barco. La elevación del primer elemento de brazo de grúa respecto al elemento base se lleva a cabo preferentemente por medio de un cilindro hidráulico. También es posible emplear un cilindro neumático o un torno de cable.
Preferentemente, el cilindro hidráulico está unido por debajo del primer eje basculante con el elemento base, en particular en el caso de un vástago de guía dispuesto en la parte superior del primer elemento de brazo de grúa.
Otras configuraciones ventajosas de la invención se desprenden del resto de reivindicaciones subordinadas, y se explican a continuación con más detalle a partir de un ejemplo de realización. Las figuras muestran, en particular:
Fig. 1 el dispositivo de traslado según la invención en una posición inicial,
Fig. 2 el dispositivo de traslado en una primera posición de trabajo y
Fig. 3 el dispositivo de traslado en una segunda posición de trabajo
La Fig. 1 muestra la posición de salida del dispositivo de traslado 100 según la invención que está dispuesto fuera de bordo sobre una consola 201 fijada a una plataforma cerca de la costa 200. El dispositivo de traslado 100 está compuesto, fundamentalmente, por
-
un elemento base 30,
-
dos elementos de brazo de grúa 10, 20,
-
un elemento de dirección de tres puntos 40 y
-
un vástago de guía.
En la Fig. 2 se muestra una primera posición de trabajo, en la que sólo el segundo elemento de brazo de grúa 20 está elevado aproximadamente 80º sobre una línea horizontal, mientras que el primer elemento de brazo de grúa 10 permanece sin verse influenciado por este movimiento en la posición inicial. A partir de esta posición, el segundo elemento de brazo de grúa 20 se puede elevar aproximadamente otros 90º, de manera que se produzca una posición extendida de los dos elementos de brazo de grúa 10, 20.
En la Fig. 3 se muestra una segunda posición de trabajo en la que el primer elemento de brazo de grúa 10 está basculado respecto a la posición de las Fig. 1 y 2 aproximadamente 90º hacia abajo, y de este modo, así mismo, ha adoptado una posición extendida.
El elemento base 30 está unido con la plataforma de trabajo 201. Por medio de ejes de basculación 31, 32 están unidos un primer elemento de brazo de grúa 10 y un vástago de guía 18 con el elemento base 30.
En el ejemplo de realización representado, un primer elemento de ajuste 14 está conformado como cilindro hidráulico que está fijado por debajo del eje basculante 32 del elemento de brazo de grúa 10 a través de una articulación 33 en el elemento base 30. Por medio del elemento de ajuste 14 se puede subir o bajar el elemento de brazo de grúa 10 con los siguientes grupos constructivos.
En el extremo opuesto al elemento base 30, el primer elemento de brazo de grúa 10 está unido por medio de un eje basculante 22 con un segundo elemento de brazo de grúa 20. Éste presenta, preferentemente, en su extremo libre, una polea de inversión 26, sobre la que está guiado un cable 60 con un gancho de carga 62.
En el segundo eje basculante está dispuesto 22, además, un elemento de dirección de tres puntos 40 de modo que se puede hacer bascular. Éste presenta, en su conjunto, al menos tres cojinetes giratorios 41, 42 y 43. En el ejemplo de realización representado, el segundo cojinete giratorio 42 central está unido con el eje basculante 22.
El primer punto de apoyo 41, sin embargo, está unido con el vástago de guía 18 que está dispuesto paralelo al primer elemento de brazo de guía 10. El tercer cojinete giratorio 43 sirve como punto de tope para otro elemento de ajuste 24, en cuyo caso, en el ejemplo de realización representado de la invención, se vuelve a tratar de un cilindro hidráulico. Gracias a ello, el segundo elemento de brazo de grúa 20 se puede elevar o bajar con los grupos constructivos siguientes apoyado frente al primer elemento de brazo de grúa 10.
El elemento base 30, el primer elemento de brazo de grúa 10, el vástago de guía 18 y las partes del elemento de dirección de tres puntos 40 están alojadas de modo articulado en ejes 31, 32, 41, 42 y 22 paralelos, y forman un cuadrilátero cerrado. Preferentemente, a este respecto son iguales:
-
las distancias entre los cojinetes giratorios 32, 22 en el primer elemento de brazo de grúa 10 y en el vástago de guía 18, y
-
las distancias entre los cojinetes giratorios 31, 32 en el elemento base 30 y los puntos de apoyo 41, 42 en el elemento de dirección de tres puntos 40,
por lo cual la cadena de eslabones mencionada anteriormente formada por medio de los elementos 10, 18, 30, 40 presenta la forma de un paralelogramo.
El travesaño de unión en el elemento de dirección de tres puntos 40 entre los puntos de apoyo 41 y 42, con ello, mantiene la misma inclinación que el elemento base 30 fijo; así pues, al hacer bascular el primer elemento de brazo de grúa 10 hacia arriba o hacia abajo no sólo tiene lugar un desplazamiento paralelo de este travesaño de unión, sino un movimiento de translación puro del elemento de dirección de tres puntos 40 en su conjunto, es decir, la orientación relativa de todos los puntos de apoyo 41, 42 y 43 respecto al segundo elemento de brazo de grúa 20 no se modifica con un movimiento del primer elemento de brazo de grúa 10; el elemento de dirección de tres puntos 40 no realiza ningún movimiento de giro.
Con ello, no debe llevarse a cabo ninguna costosa sincronización de los elementos de ajuste 14, 24 para influir sobre el punto de recogida de todo el dispositivo de traslado 100, es decir, el punto que es decisivo para la elevación o la bajada de una carga y que está definido en el presente ejemplo por medio de la polea de cable 26. Por el contrario, se pueden modificar, de forma completamente independientemente entre sí, la posición del segundo elemento de brazo de grúa 20 respecto el primer elemento de brazo de grúa 10 por medio del elemento de ajuste 24, y la posición del primer elemento de brazo de grúa 10 respecto al elemento base 30. El dispositivo de traslado 100 según la invención gracias a ello se puede construir de modo sencillo, económico, y particularmente robusto y resistente a la intemperie, ya que no son necesarias regulaciones electrónicas o hidráulicas o neumáticas para la sincronización de los dos elementos de brazo de grúa 10, 20.
Además de la conformación de los elementos de ajuste 14, 24 como cilindros hidráulicos o neumáticos, también se pueden considerar otras formas de accionamiento. El primer elemento de brazo de grúa 10, por ejemplo, también se podría mover por medio de un torno de cable instalado en la plataforma cerca de la costa 200.
En la plataforma cerca de la costa 200, adicionalmente, puede estar previsto un dispositivo de acoplamiento 50 para retener el primer brazo de grúa 10 respecto a la plataforma cerca de la costa 200, y en el caso de que no se use, protegerlo de la acción del viento o del mar.
Por medio de la superposición de las regiones de oscilación:
-
del primer elemento de brazo de grúa 10 alrededor del eje de basculación 32 aprox. 90º
-
del segundo elemento de brazo de grúa 20 alrededor del eje de basculación 22 aprox. 170
resulta el espacio de trabajo esbozado en la Fig. 4 del dispositivo de traslado 100 según la invención con respecto a la polea de cable 26 en el extremo exterior del segundo elemento de brazo de grúa 20.
Ya un movimiento a lo largo de la curva derecha de limitación del espacio de trabajo consigue el efecto deseado para la finalidad de una recepción de personas y de material con oleaje, en concreto, un movimiento rápido hacia arriba, y al mismo tiempo un movimiento lateral desde un barco que se ha puesto en posición junto a la plataforma cerca de la costa.
El dispositivo de traslado según la invención se puede operar, en particular, con el tiempo en calma, desde una posición de salida de la polea de cable 26 en el punto P1 de la Fig. 4 hacia el punto P2. Este movimiento contiene una sección de comienzo aproximadamente horizontal, sobre la que se mueve la carga en primer lugar de modo horizontal alejándose de la instalación de energía eólica, y se eleva por medio del torno de cable. En este modo de funcionamiento, el segundo elemento de brazo de grúa puede extenderse más hacia abajo, y el cable se puede mantener más corto, de modo correspondiente, gracias a lo cual se reduce el radio de oscilación de la carga
suspendida.
En caso de condiciones meteorológicas adversas, el dispositivo de traslado según la invención se opera preferentemente desde el punto P2 de tal manera que el movimiento de los elementos de brazo de grúa 10, 20 produce adicionalmente al cable 60 enrollado una componente vertical que refuerza el movimiento hacia arriba. Desde P2 se puede elevar con el cable desenrollado una carga del modo descrito, con lo que la trayectoria de la polea de cable comienza en P2 y finaliza en el punto P3 más exterior de la trayectoria interior. En el punto P3, el elemento de brazo de grúa 10 está posicionado de nuevo aproximadamente de modo vertical, y el elemento de brazo de grúa 20 aproximadamente de modo horizontal. El movimiento del brazo, gracias a ello, ha movido la polea de inversión 26 como punto de referencia en la longitud del elemento de brazo de grúa 10, de modo correspondiente, aproximadamente 8 m en una forma de realización preferida, en dirección vertical y horizontal, en un periodo de tiempo reducido. Gracias a ello se puede abandonar más rápidamente la región de
peligro.

Claims (13)

1. Dispositivo de traslado (100) para trasladar personas y/o cargas desde barcos a una plataforma cerca de la costa (200), compuesto al menos por:
-
un elemento base (30) que ha de unirse con la plataforma cerca de la costa, un primer elemento de brazo de grúa (10) y un segundo elemento de brazo de grúa (20) que están unidos entre sí por medio de un primer y un segundo eje basculante (42; 22), en el que el primer elemento de brazo de grúa (10) se puede hacer bascular por medio de al menos un elemento de ajuste (14) respecto al elemento base (30);
-
un dispositivo de torno de cable, cuyo cable (60) está guiado hasta un dispositivo de desvío (26) en el segundo elemento de brazo de grúa (20); y
-
un elemento de dirección de tres puntos (40) con al menos tres cojinetes giratorios (41, 42, 43),
-
que se puede articular por medio de un vástago de guía (18) que se extiende desde un cojinete giratorio (31) en el elemento base (30) a lo largo del primer elemento de brazo de grúa (10) hasta un primer cojinete giratorio (41),
-
que está alojado con un segundo cojinete giratorio (42) en el eje basculante (22) entre el primer y el segundo elemento de brazo de grúa (10, 20), y
-
que está unido por medio de un elemento de ajuste (24) alojado en un tercer cojinete giratorio (43) con el segundo elemento de brazo de grúa (20).
2. Dispositivo de traslado (100) según la reivindicación 1, caracterizado porque el vástago de guía (18) está dispuesto por encima del primer elemento de brazo de grúa (10) y paralelo a éste, y porque el segundo elemento de ajuste (24) está dispuesto en la parte inferior del elemento de brazo de grúa (10; 20).
3. Dispositivo de traslado (100) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de dirección de tres puntos (40) está orientado perpendicularmente respecto al segundo eje basculante (22).
4. Dispositivo de traslado (100) según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de dirección de tres puntos (40) está conformado como marco triangular.
5. Dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
-
las distancias entre los cojinetes giratorios (32, 22) en el primer elemento de brazo de grúa (10) y en el vástago de guía (18) son iguales, y porque
-
las distancias entre los cojinetes giratorios (31, 32) en el elemento base (30) y los puntos de apoyo (41, 42) en el elemento de dirección de tres puntos (40) son iguales.
6. Dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento base (30) está alojado de modo giratorio alrededor de un eje de giro (35) vertical.
7. Dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos uno de los elementos de ajuste (14; 24) es un cilindro hidráulico o neumático.
8. Dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos uno de los elementos de ajuste es un dispositivo de torno de cable.
9. Dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el primer elemento de brazo de grúa (10) presenta una longitud de 6 - 12 m, en particular de 8 m.
10. Plataforma cerca de la costa (200) para una instalación de energía eólica con al menos unos cimientos dispuestos en el agua y un dispositivo de traslado (100) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Plataforma cerca de la costa (200) según la reivindicación 10, caracterizada porque el elemento base (30) está alojado en una consola (201).
12. Plataforma cerca de la costa según la reivindicación 11, caracterizada porque la consola (201) está dispuesta a una altura de 2 m por encima del nivel de agua más alto que se espera.
13. Plataforma cerca de la costa según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque el primer elemento de brazo de grúa (10) se puede retener en la región del segundo eje basculante (22) por medio de un dispositivo de acoplamiento (50) respecto a la plataforma cerca de la costa (200).
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