ES2346617B1 - Dispositivo mecanico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparacion de cuerpos metalicos de grandes dimensiones. - Google Patents
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- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas
de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones (pies de generadores eólicos,
cascos de grandes embarcaciones, edificios o similar), compuesto de
una estructura de aluminio autoportante de cuerpo paralelepípedico,
elaborado en materiales ligeros y cuatro patas paralelas dos a dos
que, por efecto de tracción magnética, o electromagnética o de
succión neumática se adhieren a la superficie metálica de Torres
eólicas, Barcos, Edificios o similares. El desplazamiento o tracción
que permite al dispositivo deslizarse sobre la superficie del cuerpo
tubular se consigue mediante un sistema instalado en cada una de las
4 patas y la capacidad de giró o angulación de cada una de las patas
se consigue mediante un motor eléctrico de pasos ubicado en la parte
superior de cada pata. El dispositivo incorpora medios que permiten
el limpiado, pintado o perlado de la superficie a tratar.
Description
Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas
de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones.
La presente invención se refiere al campo de la
mecánica industrial y más concretamente del equipamiento para
cuidado, mantenimiento y reparación de torres de turbinas eólicas en
parques eólicos aunque también está descrita su aplicación a tareas
de cuidado, mantenimiento y reparación de otras superficies de
difícil acceso por su altura y envergadura tales como cascos de
grandes embarcaciones o edificios de gran altura (rascacielos) que
presente superficies metálicas, de acero o similares.
España fue, en el año 2007 el país europeo que
más capacidad eólica ha instalado, liderando el crecimiento de esta
fuente de energía en la Unión Europea al aumentar su capacidad un
30,3%.
La Asociación Europea de la Energía Eólica
(EWEA), proporciona datos que indican que España batió récords en
Europa al aumentar en 3522 megavatios su capacidad eólica (en Europa
se instaló un total de 8554 megavatios, por lo que la capacidad
eólica instalada en España es una gran parte de ella). Con este
incremento, la energía eólica supone ya el 10% de la energía
producida en España y se convierte en el segundo país con mayor
capacidad eólica de la Unión Europea (tras Alemania).
Alrededor del 85% de las turbinas eólicas del
mundo se instalan sobre estructuras tubulares de acero, de entre 80
y 100 metros de altura.
Debido a las necesidades existentes en los
parques en este momento para dar un mantenimiento adecuado a las
estructuras principales de las torres eólicas, que llevan más de 7
años funcionando, es imprescindible un repaso de pintura.
El cuerpo de estos tubos cónicos es metálico
(Acero) y soportan el peso del grupo energético, la presión del aire
y las inercias de las aspas en movimiento.
Las oxidaciones que perjudican y debilitan
seriamente estas estructuras, con el riesgo de roturas, serían muy
peligrosas y costosas de reparar.
La mayoría de los parques existentes en la
actualidad se encuentran ubicados, por necesidades de su
rentabilidad, en parajes desérticos de difícil acceso o en zonas
marítimas con efectos muy agresivos para las estructuras de los
aerogeneradores. Según estudios realizados por las empresas
constructoras así como por datos obtenidos por la agencia Danesa, se
concluye que dichas torres necesitan cada cuatro años máximo, una
limpieza y pintado de sus estructuras para asegurar los 20 años de
vida útil que se les presume.
El objeto de la presente invención está
encaminado a dar una solución definitiva al mismo. Actualmente se
está resolviendo con grúas enormes, personas colgadas o sistemas de
encofrados con unos costes y riesgos muy importantes, ya que, con
los sistemas existentes actualmente el tiempo medio de parada
necesario para efectuar un mantenimiento es de unos 5 días,
alternativamente se ha calculado que utilizando el dispositivo
descrito en la presente invención se logra acortar ese tiempo de
parada a entre 4 y 8 horas por torre, el ahorro en tiempo de parada
es también un ahorro significativo en costes en cuanto a producción
energética, así como en riesgos, por cuanto en la actualidad los
trabajos son realizados fundamentalmente por personas especializadas
en trabajos verticales con el riesgo que ello entraña debido a la
altura y exposición a condiciones climáticas adversas como vientos
fuertes, lluvia etc.. que pueden llegar a imposibilitar la tarea
sino a dificultarla seriamente.
Por todo lo aquí descrito, el inventor no tiene
conocimiento de la existencia en la actualidad de sistemas o
dispositivos similares al aquí descrito para realizar tareas de
limpieza, mantenimiento, reparación o pintura de estructuras
tubulares de turbinas eólicas, considerando que esta invención es
absolutamente novedosa.
Existe, como hemos dicho anteriormente, una
problemática en el mantenimiento y pintado de las torres que es la
siguiente.
- \ding{226}
- LOS MEDIOS MECÁNICOS NECESARIOS, (grúas, camiones, etc.).
- \ding{226}
- SISTEMAS DE ENCOFRADO, (sistemas para 80 metros de altura).
- \ding{226}
- MEDIOS LOGISTICOS PARA SU DESPLAZAMIENTO.
- \ding{226}
- MEDIOS HUMANOS, (encofradores, pintores).
- \ding{226}
- PARADA DE LOS AEROGENERADORES. (una media de 5 días por torre).
- \ding{226}
- CLIMATOLOGÍA.
\vskip1.000000\baselineskip
Frente a esto, el dispositivo aquí descrito
reúne una serie de ventajas que le hace sumamente rentable y
aconsejable sobre los medios utilizados en la actualidad que a
continuación se citan con carácter no limitativo y meramente
enunciativo;
- \ding{226}
- MEDIOS PROPIOS.
- \ding{226}
- NINGÚN SISTEMA DE ENCOFRADO.
- \ding{226}
- LOS MEDIOS LOGÍSTICOS NO SE NECESITAN.
- \ding{226}
- MEDIOS HUMANO, DOS PERSONAS.
- \ding{226}
- PARADA DE LOS AEROGENERADORES MÍNIMA (una media de 6 h por torre.)
- \ding{226}
- EVITA LOS POSIBLES RIESOS LABORALES DEL TRABAJO EN ALTURA.
\vskip1.000000\baselineskip
Se puede prever la dotación futura y
complementaria de sistemas que se consideren, como puede ser
limpieza de las torres con agua a presión, pulverizado de las mismas
con chorreado de arena, reparaciones de las góndolas o
similares.
Es un sistema muy eficaz y sobre todo reduce las
paradas de los Aerogeneradores con lo que la rentabilidad de los
parques aumenta considerablemente.
En este sentido es él más eficaz de cara a los
sistemas actuales de pintura.
No debemos olvidar que debido a la problemática
que existe para el pintado de las Torres Eólicas muchos promotores
evitan el tener que efectuar las paradas para su mantenimiento, con
lo cual provocan el deterioro precoz de las estructuras de las
mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura número 1 muestra una vista superior en
planta del dispositivo objeto de la presente invención.
La Figura número 2 muestra una vista lateral
(alzado) del dispositivo en uno de sus laterales mostrando sus dos
patas laterales.
La Figura número 3 muestra una vista lateral del
dispositivo contenido en la figura 2 adaptado con sus patas a la
sujeción y recorrido del perímetro exterior variable del pié de una
torre eólica.
La Figura número 4 muestra una vista lateral en
sección del interior de una de las 4 patas de que consta el
dispositivo.
La Figura número 5 muestra una vista del
dispositivo aplicado a tareas de pintura de aspas de
aerogeneradores.
La Figura número 6 es una vista general del
dispositivo, mostrando sus componentes principales.
\vskip1.000000\baselineskip
Conforme a los diseños anteriormente
especificados, en una forma de realización preferente de la
invención, el dispositivo está compuesto de una estructura de
aluminio autoportante de cuerpo paralelepipédico (1), elaborado con
los materiales más ligeros y resistentes que actualmente se utilizan
en la industria de aeronáutica y espacial, y cuatro patas (2)
paralelas dos a dos que, por efecto de tracción magnética, o
electromagnética o de succión neumática (no descrita en los diseños)
se adhieren a la superficie metálica de Torres eólicas, Barcos,
Edificios o similares.
El desplazamiento o tracción que permite al
dispositivo deslizarse sobre la superficie del cuerpo tubular de una
torre eólica se consigue mediante un sistema instalado en cada una
de las 4 patas consisten en unas cadenas de tipo oruga (3),
accionadas mediante un motor eléctrico de pasos con reductoras y
alta precisión (4), pasando a lo largo de un imán (5), dicho imán de
una capacidad calculada en función del peso del dispositivo y de la
fuerza necesaria para su sujeción a la superficie exterior del
cuerpo tubular del generador eólico. Este elemento de imán ubicado a
una distancia establecida y suficiente que permite el paso del campo
magnético generado por el imán a través de los eslabones (6) de la
cadena de orugas hasta la chapa exterior y por tanto, la adherencia
del dispositivo a la superficie metálica, el funcionamiento del
motor de pasos puede ser accionado individualmente o de forma
sincrónica mediante joystick y por control remoto. La capacidad de
giró o angulación de cada una de las patas se consigue mediante un
motor eléctrico de pasos (7) ubicado en la parte superior de cada
pata. El conjunto de motores se alimentará de energía mediante
baterías que portará el equipo (8) (Grandes alturas) ó desde
Vehículo Base (Alturas normales).
En una forma de realización alternativa de la
presente invención no descrita aquí, el efecto de sujeción del
dispositivo al pié de acero del generador eólico o similar puede
lograrse mediante un efecto de succión o tipo "ventosa".
El dispositivo estará provisto de un compresor
aligerado (9) que suministrará aire comprimido tanto al equipo de
pintar como al de perlear o limpiar y para el sistema de succión, si
fuera necesario, deposito de pintura, corindón o abrasivos (10) o el
detergente apropiado para limpiar superficies antes de pintar. Estos
elementos se montaran en el equipo en el vehículo base según la
tarea a realizar por el mismo y a criterio del operador.
El dispositivo estará dotado de sistemas para
poder ser comandado desde la Base, por control remoto, televisión
mediante cámara (11) ubicada en un punto apropiado del mismo.
El pintado, operación ésta más importante, se
hará bien aplicando pintura líquida aerostática o electrostática,
según el equipo de pintar que se monte en el equipo y que dependerá
del elemento a pintar. El equipo al deslizarse por la superficie a
pintar o perlear, acciona una o varias pistolas neumáticas (12) con
aire a presión que suministrará el compresor autónomo, pintará o
perleará la zona a proteger o limpiar, controladas por el operador
en el vehículo base.
El conjunto estará alimentado, asistido y
comandado por un vehículo base, que llevará todo lo necesario para
el correcto funcionamiento de equipo, este estará dotado de una grúa
que portará, montará y retirará el mismo en el objeto a tratar, con
accionamiento manual o automático.
El dispositivo estará dotado de un sistema de
seguridad (13) mediante un compartimento que aloja un cable que
permite su conexión al vehículo-base dotado de un
generador para aportar la energía suplementaria mínima para permitir
su recuperación y retirada en el caso de parada por quedarse sin
energía.
Para proceder a la retirada y traslado al
vehículo-base del dispositivo una vez finalizada su
tarea de limpieza, mantenimiento, pintura etc., se procede a anular
el efecto del imán y su campo magnético mediante un dispositivo (14)
existente en cada una de las patas que permite la retirada o
alejamiento del elemento de imán en la distancia suficiente para que
el mismo pierda su capacidad de atracción con la superficie metálica
exterior del tubo del generador eólico.
Este mismo equipo es aplicable a tareas de
pintado de las aspas del aerogenerador, siempre que esté parado en
situación vertical controlado. Para ello se dotará al equipo de un
sistema de correderas, para desplazar sobre ellas equipos de
pintado, que simultanearán el movimiento de equipo completo con el
desplazamiento horizontal de las pistolas de pintar.
El dispositivo objeto de la presente invención
es adaptable en el caso limpieza, pintado y mantenimiento de
aerogeneradores a diámetros y grosores variables del tubo o pié, en
función de la altura total del aerogenerador.
A continuación relacionamos elementos que
componen el dispositivo;
- \sqbullet
- Camión de transporte con Brazo-Grúa 1.500 K.
- \sqbullet
- Repuestos recipientes pintura.
- \sqbullet
- Repuestos Baterías.
- \sqbullet
- Generador de (220) gasolina, y transformador a 24 V.
- \sqbullet
- Equipo completo (S/descripción).
- \sqbullet
- Pistolas neumáticas de pintado (Liquido o Electrostático).
- \sqbullet
- Luces situación y Baliza.
- \sqbullet
- Sistema de alimentación eléctrica de Emergencia.
- \sqbullet
- Sistema de Control.
- \sqbullet
- Cámaras de Visión.
- \sqbullet
- Pantalla de video.
- \sqbullet
- Control de Consumo.
- \sqbullet
- Mando centralizado (Joystick).
- \sqbullet
- Sistema de Control remoto (completo).
- \sqbullet
- Sistema de recuperación manual.
- \sqbullet
- Motores de Paso.
- \sqbullet
- Control de Motores.
Claims (6)
1. Dispositivo mecánico trepador aplicable a
tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones elaborado con los materiales más
ligeros y resistentes que actualmente se utilizan en la industria de
aeronáutica y espacial caracterizado por constar de una
estructura de aluminio autoportante de cuerpo paralelepipédico (1)
con cuatro patas paralelas dos a dos (2) dotadas de tracción
magnética provistas de sendas cadenas de tipo oruga (3) accionadas
mediante un motor eléctrico de pasos (4) con reductores y alta
precisión. El contacto con el cuerpo metálico sobre el que se
desliza, se efectúa a través de los eslabones (6) de la cadena tipo
oruga (3) que se van depositando sobre dicho cuerpo, y sobre ellos
se va deslizando un imán (5) con un espacio sin contacto que
transmite un flujo magnético que produce la atracción necesaria para
sujeción a cuerpos metálicos. El funcionamiento del motor de pasos
(4) puede ser accionado individualmente o de forma sincrónica
mediante joystick y por control remoto. La capacidad de giro o
angulación de cada una de las patas se consigue mediante un motor
(7) eléctrico de pasos ubicado en la parte superior de cada pata, el
conjunto de motores se alimentará de energía mediante baterías que
portará el equipo (8).
2. Dispositivo mecánico trepador aplicable a
tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones conforme a la reivindicación
anterior caracterizado por estar provisto de un compresor
aligerado (9) que suministrará aire comprimido tanto al equipo de
pintar como al de perlear, limpiar y al sistema de succión, deposito
de pintura, corindón, abrasivos o detergentes (10).
3. Dispositivo mecánico trepador aplicable a
tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones
anteriores caracterizado por accionar al deslizarse una o
varias pistolas neumáticas (12) con aire a presión controladas por
el operador en el vehículo base.
4. Dispositivo mecánico trepador aplicable a
tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones
anteriores caracterizado por estar dotado de un sistema de
seguridad (13) para casos de parada operado mediante un
compartimento que aloja un cable que permite su conexión al
vehículo-base dotado de un generador.
5. Dispositivo mecánico trepador aplicable a
tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos
metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones
anteriores caracterizado por poseer un elemento de
alejamiento del imán (14) en cada una de las patas anulando el campo
magnético para la retirada del dispositivo del cuerpo metálico de
trabajo.
6. Uso del dispositivo mecánico trepador
conforme a la reivindicación número uno para el pintado y limpiado
de las aspas de aerogeneradores, dotando al equipo de un sistema de
correderas de desplazamiento de equipos de pintado y limpieza, que
simultanearán el movimiento de equipo completo con el desplazamiento
horizontal de las pistolas de pintar, perlear o limpiar.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200802415A ES2346617B1 (es) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Dispositivo mecanico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparacion de cuerpos metalicos de grandes dimensiones. |
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| ES200802415A ES2346617B1 (es) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Dispositivo mecanico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparacion de cuerpos metalicos de grandes dimensiones. |
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