ES2331752T3 - Boya acustica. - Google Patents
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Abstract
Una boya (5) proporcionada para que ascienda o descienda en el agua desde una posición inicial sumergida, de tal modo que dicha boya (5) comprende: - un elemento de flotabilidad (8), situado en una porción superior de la boya (5) según el sentido de ascenso, - una estructura de almacenamiento (9) para un miembro alargado (6), situada por debajo del elemento de flotabilidad (8) según el sentido de ascenso, de tal modo que un extremo del miembro alargado (6) está unido a la boya (5) y el otro extremo del miembro alargado (6) está unido a un objeto (2) sumergido en el agua, caracterizada por que el elemento de flotabilidad (8) está dispuesto de tal manera que un par, causado por el agua, actúa sobre el elemento de flotabilidad (6) cuando la boya (5) está ascendiendo por el agua, de tal modo que el par provoca una rotación de la boya (5) alrededor de su eje central (5a), siendo con ello soltado o largado el miembro alargado (6) mientras la boya (5) está ascendiendo por el agua.
Description
Boya acústica.
La invención se refiere a una boya que se
proporciona con el fin de que ascienda desde una posición sumergida
en el agua. No obstante, los principios de la invención pueden
también ser aplicables a una boya que esté preparada para
descender. En cualquier caso, la invención se refiere a una boya de
acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación
1.
La boya puede ser utilizada para proporcionar
acceso a un objeto sumergido, tal como, por ejemplo, un ancla, un
peso muerto, una guindaleza de peso elevado o cualquier otro objeto
destinado a ser sumergido en el agua. En una posición adicional, la
boya se sumerge en el agua y se une, a una distancia fija, por
medios adecuados al objeto sumergido.
De acuerdo con la técnica anterior, es de común
conocimiento la práctica de proporcionar a un objeto una boya
dispuesta para que ascienda en el agua cuando se libera del objeto
sumergido.
El documento US 3.755.836 describe un submarino
dotado de una boya de comunicación destinada a ser enviada desde el
submarino a la superficie del agua. Uno de los extremos de un cordón
umbilical se fija al submarino y el otro extremo del cordón
umbilical se fija a la boya de flotabilidad positiva que asciende en
el agua.
Otras boyas destinadas a ser colocadas en una
posición sumergida se describen en los documentos US 4.954.110 y US
3.793.623. Las publicaciones Nos. WO 98/45169 A1, WO 91/02676 A1, US
3.451.079 y WO 01/21474 A1 describen también diversos tipos de
boyas sumergidas que comprenden medios para almacenar sogas y soltar
o largar soga a medida que la boya asciende por el agua. En
particular, el documento WO 98/45169 A1, que se considera la
técnica anterior más próxima de acuerdo con la boya del preámbulo de
la reivindicación 1, describe una boya provista de un tambor sobre
el que se enrolla el cabo que se ha de largar a medida que la boya
asciende. Cuando la boya asciende, la boya puede rotar alrededor de
su propio eje, siendo la razón por la que rota la boya, si es que
lo hace, la tracción que ejerce la soga que está unida a la boya. La
boya adoptará un movimiento tembloroso o tremulante a medida que
asciende, además del movimiento rotacional, ya que la fuerza de
tracción ejercida desde la soga sobre la boya estará desequilibrada
y se desplazará desde uno de los lados del centro de gravedad de la
boya hacia el otro y en sentido contrario, y así sucesivamente a
medida que la soga es largada. Esto conduce a un movimiento poco
eficaz a través del agua. Es también bastante posible que la boya no
rote en absoluto alrededor de su eje longitudinal, sino que tan
sólo efectúe un movimiento tremulante periódico en el que el eje
longitudinal de la boya es sustancialmente vertical y se desplaza de
un lado a otro describiendo una forma cónica, y la boya larga, de
esta manera, la soga sin rotar.
De acuerdo con la invención, un miembro
alargado, tal como, por ejemplo, un cabo, una soga, un cable, un
hilo, proporciona una conexión o unión entre la boya y el objeto
sumergido.
La boya tiene medios para el almacenamiento de
un miembro alargado tal como un cabo. Por simplificación, se hará
referencia en lo que sigue al miembro alargado como cabo.
La persona experta comprenderá que es posible
utilizar con la boya todos los dispositivos que encajan en la
expresión "miembro alargado", de acuerdo con la invención. Uno
de los extremos, el que es el extremo libre del cabo, está unido al
objeto sumergido, y el otro extremo está fijado a la boya.
Inicialmente, mientras la boya está sumergida en una posición
cercana al objeto sumergido, la mayor parte del cabo se encuentra
almacenada en la boya. El extremo libre del cabo permanece unido al
objeto sumergido mientras la boya asciende por el agua, soltando el
cabo desde la boya a medida que la boya sube por el agua.
La técnica anterior describe soluciones en las
cuales una boya se dispone de tal manera que asciende desde una
posición sumergida largando cabo al tiempo que asciende por el agua.
Para evitar que el cabo se enredase durante el largado del cabo,
algunas partes de la boya, con arreglo a la técnica anterior, tenían
que disponerse movibles con respecto a las otras partes de la boya.
Esto puede conseguirse, por ejemplo, arrollando el cabo en un
tambor que es capaz de rotar con respecto a las otras partes de la
boya. Por otra parte, en los documentos de la técnica anterior,
cualquier rotación de las boyas descritas en torno a sus ejes
longitudinales de rotación es causada por la tracción de la soga
que está fijada a la boya. Es un propósito de la presente invención
proporcionar una solución carente de partes móviles, en la que el
cabo sea soltado/largado desde la boya sin que el cabo se enrede o
retuerza.
El propósito de la invención se alcanza por
medio de la invención según se define en la reivindicación
independiente, en la que las realizaciones adicionales se definen
en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención, se proporciona una
boya, preferiblemente, para que ascienda por el agua desde una
posición inicial sumergida. La posición inicial puede ser en el
fondo del mar o cerca de él, o bien en algún lugar entre el fondo y
la superficie del agua. La boya comprende un elemento de
flotabilidad, situado en una porción superior de la boya según se
observa en el sentido de ascenso de la boya. El elemento de
flotabilidad proporciona a la boya, preferiblemente, una
flotabilidad neta positiva, y esto puede conseguirse por cualquier
modo convencional conocido por la persona experta. La boya
comprende, adicionalmente, una estructura de almacenamiento para un
miembro alargado tal como un cabo, de tal modo que dicha estructura
de almacenamiento está situada por debajo del elemento de
flotabilidad según el sentido de ascensión. Uno de los extremos del
miembro alargado está unido a la boya y el otro extremo del miembro
alargado está unido a un objeto sumergido en el agua. El objeto
sumergido está situado, preferiblemente, en el fondo del mar.
La boya está caracterizada por que el
elemento de flotabilidad se ha dispuesto para obtener una rotación
de la boya alrededor de su eje ventral, por lo que se larga el
miembro alargado al tiempo que la boya asciende esencialmente en
vertical por el agua. La boya está configurada de tal manera que se
mantiene una posición de equilibrio esencialmente vertical cuando
la boya está ascendiendo por el agua. Se introduce un desequilibrio
en el elemento de flotabilidad, que hace que la boya gire en torno a
su eje axial/eje central, debido al efecto de un momento.
La boya comprende partes que están fijadas unas
con respecto a otras, con lo que se obtiene una boya con partes no
movibles. La estructura de almacenamiento puede estar constituida
por un tambor que se ha dispuesto fijo o semi-fijo
al elemento de flotabilidad. El tambor puede comprender dos ruedas
de tambor y un carrete dispuesto entre las ruedas de tambor y
fijado a ellas. El cabo se arrolla o bobina sobre el tambor,
preferiblemente alrededor del carrete. Un eje axial del carrete
puede estar dispuesto paralelo o alineado con el eje axial de la
boya.
La boya proporciona, con ello, una disposición
en la que no existe movimiento relativo entre las diversas partes
de la boya. Cuando la boya comienza a subir por el agua, la boya es
forzada a rotar como consecuencia de la disposición del elemento de
flotabilidad y el cabo es desenrollado/largado desde la boya.
El elemento de flotabilidad puede estar
dispuesto de diferentes maneras para obtener una rotación de la
boya. En una realización, el elemento de flotabilidad se
proporciona de manera que funcione como una hélice mientras
asciende por el agua, y pueden habérsele conferido diversas formas
para conducir el agua a través del elemento de flotabilidad y
provocar una rotación de la boya. La boya puede hacerse girar
incluso si el elemento de flotabilidad se ha dotado tan sólo con
una única estructura sobresaliente.
El elemento de flotabilidad puede adoptar
diversas formas; por ejemplo, el elemento de flotabilidad puede
adoptar una forma de disco o una forma cilíndrica.
En una realización de la invención, el elemento
de flotabilidad se ha configurado con unos rebajes dispuestos
inclinados con respecto al eje central de la boya. Los rebajes
pueden haberse dispuesto, por ejemplo, a modo de canales en el
elemento de flotabilidad, o bien pueden haberse proporcionado entre
medias de unas estructuras sobresalientes dispuestas en el elemento
de flotabilidad. Cada rebaje tiene una abertura de entrada y una
abertura de salida, de tal manera que la entrada y la salida están
situadas en dos posiciones diferentes, con una distancia entre
ellas, según la dirección circunferencial, que puede ser la misma o
variar entre cada dos rebajes. Vistas en un plano radial, la
entrada y la salida se encuentran situadas con una cierta distancia
angular entre ellas.
Los rebajes pueden estar situados en diversas
posiciones dentro de la circunferencia del elemento de flotabilidad.
En una realización preferida, cada rebaje se ha dispuesto a una
cierta distancia radial con el eje central, distancia radial que es
igual o varía a lo largo de la dirección longitudinal del rebaje. En
una realización referida adicional, cada rebaje está situado cerca
de la circunferencia y tiene una superficie de lado abierto en una
superficie lateral axial del elemento de flotabilidad, de tal manera
que dicha superficie lateral axial está situada a una cierta
distancia radial del eje central de la boya. Además, el rebaje tiene
la abertura de entrada situada en la superficie superior del
elemento de flotabilidad, y la abertura de salida situada en la
superficie inferior o de fondo del elemento de flotabilidad.
En el caso de que el rebaje esté dispuesto con
una distancia radial al eje central que varía a lo largo de la
dirección longitudinal del rebaje, el rebaje puede estar dotado de
una abertura de entrada en la superficie superior y de una abertura
de salida en la superficie lateral axial exterior del elemento de
flotabilidad. En esta realización, la distancia radial al eje
central disminuye a medida que el rebaje se aproxima a la superficie
superior.
La boya puede estar dotada de un mecanismo de
liberación, preferiblemente, un cable rígido, un temporizador o un
mecanismo de liberación controlado acústicamente, a fin de liberar
la boya de la posición inicial sumergida.
La boya puede estar dotada de al menos un
elemento de flotabilidad adicional, preferiblemente situado en la
porción inferior o más baja de la boya según el sentido de
ascenso.
Puede existir un dispositivo transponedor
incluido en la boya, preferiblemente de tal manera que el elemento
de flotabilidad esté dispuesto en una posición radialmente exterior,
coaxialmente con el dispositivo transponedor. Por otra parte, el
carrete del tambor puede estar dispuesto por debajo del elemento de
flotabilidad, en una posición radialmente exterior, coaxialmente
con el dispositivo transponedor. El dispositivo transponedor está,
de esta forma, protegido por las diversas partes de la boya.
La Figura 1 ilustra la boya utilizada en una
posición de recogida.
La Figura 2 es una ilustración detallada de la
situación que se muestra en la Figura 1.
La Figura 3 es una ilustración conceptual de la
boya mostrada en las Figuras 1 y 2.
Las Figuras 4 y 5 muestran la boya configurada
con rebajes.
La Figura 6 muestra la boya con rebajes
alternativos.
La Figura 1 muestra una embarcación 1 que ha
localizado un objeto sumergido 2. El objeto 2 está fijado a un
objeto de peso elevado tal como un ancla 3, por medio de un cabo 4
de ancla. Cuando se localiza el objeto sumergido 2, una señal, tal
como una señal acústica, es enviada a una boya 5, también sumergida
y unida al objeto sumergido 2 a una distancia fija del objeto
sumergido 2. La boya está dotada de un cabo arrollado o bobinado 6
que tiene uno de sus extremos, el libre, fijado al objeto sumergido
2. Al recibir la señal, se permite a la boya soltar el cabo a la
vez que asciende por el agua, hasta que alcanza la posición de
superficie según se ilustra en la Figura 1. La boya está lista para
ser recogida por la embarcación y puede estar provista de una boya
de recogida 7, tal y como se muestra en la Figura 2, a fin de
facilitar la recogida de la boya 5. A continuación, el objeto
sumergido 2 es recuperado de su posición sumergida.
La boya 5 está constituida por un elemento de
flotabilidad 8 y una estructura de almacenamiento 9, la cual puede
estar dispuesta sobre un dispositivo transponedor 10, tal y como se
muestra en la Figura 3. El elemento de flotabilidad 8 está situado
en la porción superior de la boya 5. El dispositivo transponedor se
encuentra protegido por un elemento de jaula 10a.
La Figura 4 muestra la boya 5 dotada con el
elemento de flotabilidad 8 y con un elemento de flotabilidad
adicional 11, situado en la porción inferior de la boya 5. La
estructura de almacenamiento 8 comprende un carrete 9a y dos ruedas
9b de tambor. El cabo 6 está arrollado o bobinado en el carrete 9a.
El elemento de flotabilidad 8 está dotado de unos rebajes 8a,
dispuestos inclinados en la superficie axial externa 8b. Los rebajes
presentan unas aberturas en la superficie axial externa 8b y en las
superficies superior y de fondo, 8c y 8d, del elemento de
flotabilidad 8. El elemento de flotabilidad está provisto, de manera
adicional, de una jaula de protección 10a. Cuando la boya 5 es
liberada de su posición sumergida, la boya asciende por el agua
debido a la flotabilidad neta positiva de la boya, proporcionada
esencialmente por el elemento de flotabilidad 8. Durante el ascenso
en el seno del agua, la boya se desplaza esencialmente en vertical.
A la vez que asciende, la boya se hace rotar en torno a su eje
central 5a, debido al agua que es guiada a través de los rebajes
inclinados 8a dispuestos en el elemento de flotabilidad 8. Esta
rotación de la boya 5 hace que el cabo 6 (no mostrado) de desenrolle
del carrete 9a sin enredarse. El extremo libre del cabo 6 permanece
unido al objeto sumergido 2 durante el desenrollado del cabo desde
el carrete 9a.
La rotación de la boya 5 se ilustra por las
flechas 12, y el agua que fluye a través de los rebajes 8a se
ilustra mediante las flechas 13.
La Figura 5 muestra la boya despiezada. El
elemento de flotabilidad 8 está constituido por dos tramos o
secciones destinadas a ser montadas en torno al dispositivo
transponedor, con lo que se proporciona un elemento de flotabilidad
con una forma cilíndrica. El elemento de flotabilidad adicional 11
está también constituido por dos secciones destinadas a ser
montadas en torno al dispositivo transponedor, con lo que se
proporciona un elemento de flotabilidad con una forma anular.
La Figura 6 muestra la boya, dotada de rebajes
inclinados alternativos 8a. Cada rebaje 8a tiene una abertura de
entrada en la superficie axial externa 8b y una superficie de salida
en la superficie superior 8b. El cabo 6 se muestra arrollado en el
carrete.
Claims (13)
1. Una boya (5) proporcionada para que ascienda
o descienda en el agua desde una posición inicial sumergida, de tal
modo que dicha boya (5) comprende:
- un elemento de flotabilidad (8), situado en
una porción superior de la boya (5) según el sentido de ascenso,
- una estructura de almacenamiento (9) para un
miembro alargado (6), situada por debajo del elemento de
flotabilidad (8) según el sentido de ascenso, de tal modo que un
extremo del miembro alargado (6) está unido a la boya (5) y el otro
extremo del miembro alargado (6) está unido a un objeto (2)
sumergido en el agua,
caracterizada por que el elemento de
flotabilidad (8) está dispuesto de tal manera que un par, causado
por el agua, actúa sobre el elemento de flotabilidad (6) cuando la
boya (5) está ascendiendo por el agua, de tal modo que el par
provoca una rotación de la boya (5) alrededor de su eje central
(5a), siendo con ello soltado o largado el miembro alargado (6)
mientras la boya (5) está ascendiendo por el agua.
2. La boya de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada por que la boya (5) comprende partes que no
son movibles unas con respecto a otras, de tal modo que la
estructura de almacenamiento (9) está constituida por un tambor que
está dispuesto fijo, de manera no rotativa, al elemento de
flotabilidad (8).
3. La boya de acuerdo con la reivindicación 1 ó
la reivindicación 2, caracterizada por que el tambor
comprende dos ruedas (9b) de tambor y un carrete (9a), dispuesto
entre medias y fijado a las ruedas (9b) de tambor, y por que un eje
axial del carrete (9a) está dispuesto paralelo o alineado con el eje
axial de la boya (5).
4. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la boya
está provista de al menos un elemento de flotabilidad adicional
(11), situado en la porción inferior de la boya (5) según el sentido
de ascenso.
5. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el
elemento de flotabilidad (8) se ha proporcionado para funcionar
como una hélice.
6. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el
elemento de flotabilidad (8) tiene una forma de disco o
cilíndrica.
7. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el
elemento de flotabilidad (8) está configurado con unos rebajes (8a)
dispuestos inclinados con respecto al eje central de la boya, de
tal manera que cada rebaje (8a) está dispuesto con una distancia
radial al eje central que es la misma o varía a lo largo de la
dirección longitudinal del rebaje (8a).
8. La boya de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizada por que cada rebaje (8a) tiene una superficie
lateral abierta en una superficie axial externa (8b) del elemento de
flotabilidad (8), y una abertura en la superficie superior (8c) y
en la superficie inferior (8d) del elemento de flotabilidad.
9. La boya de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizada por que cada rebaje (8a) tiene una abertura en
la superficie superior (8c) y en la superficie lateral axial externa
(8b) del elemento de flotabilidad (8).
10. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la boya
está provista de un mecanismo de liberación controlado
acústicamente, a fin de liberar la boya (5) de la posición inicial
sumergida.
11. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el
elemento alargado (6) está constituido por un cabo, un cable que
tiene un extremo libre unido a un objeto (2) situado en el fondo del
mar.
12. La boya de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por que existe un
dispositivo transponedor incluido en la boya.
13. La boya de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizada por que el elemento de flotabilidad (8) está
dispuesto en una posición radialmente exterior, coaxialmente con el
dispositivo transponedor.
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