ES2380157T3 - Conjunto de tambor de cabrestante y método para enrollar una línea - Google Patents

Abstract

Un conjunto de tambor de cabrestante (1) que tiene un cuerpo cilíndrico (B) adaptado para recibir una línea, y que tiene un dispositivo de enrollamiento (50) para guiar la línea sobre el cuerpo cilíndrico a medida que el cuerpo cilíndrico y el dispositivo de enrollamiento giran uno respecto al otro, de tal manera que la línea se enrolla sobre el cuerpo cilíndrico en un punto que se desplaza axialmente con relación al cuerpo cilíndrico, y en el que el sentido axial de la línea enrollada sobre el cuerpo cilíndrico se adapta para cambiar al menos una vez por revolución del cuerpo cilíndrico con relación al dispositivo de enrollamiento, caracterizado porque la línea se adapta para enrollarse sobre el cuerpo cilíndrico en un primer sentido axial cuando el cuerpo cilíndrico está en su primera mitad del ciclo entre 0º y 189º, y la línea se adapta para enrollarse sobre el cuerpo cilíndrico en un segundo sentido axial cuando el cuerpo cilíndrico está en la segunda mitad del ciclo del cuerpo cilíndrico entre 180º y 360 º, y en el que filas de línea axialmente contiguas se enrollan sobre el cuerpo cilíndrico paralelas entre sí.

Description

Conjunto de tambor de cabrestante y metodo para enrollar una linea

Esta invenci6n se refiere a un conjunto de tambor de cabrestante y a un metodo para enrollar una linea tal como un cable.

Las lineas y cables se enrollan (o bobinan) tradicionalmente sobre tambores con aletas (o pestanas laterales) y cuerpos cilindricos para almacenar y facilitar la suelta de linea cuando sea necesario. Normalmente la linea se distribuye uniformemente a lo largo de la longitud del eje geometrico del cuerpo cilindrico de manera que se pueda enrollar la maxima cantidad de linea sobre un solo cuerpo cilindrico. Para este fin, se emplea tipicamente un mecanismo de bobinado (de enrollamiento) para guiar la linea sobre la superficie del cuerpo cilindrico en la posici6n deseada a lo largo del eje geometrico del cuerpo cilindrico. Los disenos existentes de mecanismos de bobinado comprenden un cabezal de enrollamiento receptor de linea obligado a desplazarse a lo largo de una barra de bobinado cilindrica. La barra tiene tipicamente una trayectoria o un corte de rosca helicoidal a lo algo de su longitud con objeto de mantener un nucleo u otra formaci6n conectada al cabezal de enrollamiento que guia la linea. A medida que se hace girar la barra de enrollamiento con el nucleo del cabezal de enrollamiento situado dentro de la ranura helicoidal, el cabezal de enrollamiento se desplaza a lo largo del eje geometrico de la barra de enrollamiento con objeto de guiar la linea sobre la superficie del cuerpo cilindrico al espaciado axial preferido. Tipicamente, el giro del tambor del cabrestante sobre el que se enrolla la linea acciona el giro de la barra de enrollamiento a traves de mecanismos de transmisi6n apropiados de modo que el desplazamiento horizontal de la barra de enrollamiento esta conectado a la velocidad del tambor del cabrestante. Cuando el cabezal de enrollamiento alcanza el extremo de la ranura sobre la barra de enrollamiento, esto tipicamente coincide cuando la linea alcanza la aleta opuesta del cuerpo cilindrico del cabrestante y el nucleo del cabezal de enrollamiento se introduce tipicamente en una ranura de retorno que hace volver la posici6n del cabezal de enrollamiento a la posici6n de inicio. Tipicamente, las dos ranuras se cruzan sobre la superficie de la barra de enrollamiento, creando un diseno en forma de rombo. Por tanto, la barra de enrollamiento acciona el cabezal de enrollamiento desde un lado del cuerpo cilindrico al otro sin cambiar el sentido de giro de la barra de enrollamiento.

Utilizando este procedimiento, la primera capa de linea se enrolla esencialmente como se muestra en la Figura 1, que ilustra un metodo de enrollamiento tipico de la tecnica anterior.

En este metodo de tecnica anterior, filas consecutivas en cada capa se colocan rectas y paralelas formando un angulo a lo largo del eje geometrico del tambor. Tambien, como la segunda capa P2 se enrolla encima de la primera capa P1, cada fila de la segunda capa P2 se guia dentro de la ranura formada entre filas contiguas de la capa P1 bajo ella, como se muestra en la Figura 2. Esto da estabilidad a la segunda capa P2, y mitiga el deslizamiento de las filas en ella.

Este metodo trabaja muy bien con cable y cuerdas de fibra habituales que son convenientes para cargas pequenas. No obstante, con cuerdas de fibra de alta tensi6n, este metodo tiende a ser inadecuado, porque cualquier capa superior de cuerda de fibra blanda tiende a deformarse y a estrujarse (o morderse) entre las filas inferiores cuando se somete a cargas mas pesadas, y esto puede atrapar o desgastar la cuerda.

Con objeto de evitar este problema con lineas de fibra, la velocidad de la barra de enrollamiento respecto al cuerpo cilindrico generalmente es mas rapida que la que debiera ser para una linea de cable. Esto impide que la linea en cualquier capa muerda en las capas anteriores al producir un diseno que cruza sobre la capa por debajo de ella formando un angulo tal que no pueda deslizar entre las filas de linea en la capa inmediatamente precedente. En general, el angulo con el que se enrolla la linea de fibra esta mucho mas pr6ximo al eje geometrico del tambor que pr6ximo a las disposiciones perpendiculares mostradas en las Figuras 1 y 2.

Acelerando de esta manera el enrollamiento de linea, la linea se coloca se coloca en un paso de helice largo poco profundo a lo largo del cuerpo cilindrico del cabrestante similar al del recorrido de un corte roscado en un conjunto de tornillo. Por tanto, la linea no se coloca mas como una capa plana lisa con filas paralelas, sino que produce intersticios en cada capa entre filas contiguas. Los intersticios reducen la cantidad de linea que se puede enrollar sobre el tambor.

El metodo es bastante adecuado para dos o tres capas de linea, pero eventualmente a medida que las capas crecen, los intersticios entre las filas en cada capa aumentan, y la linea en una capa superior puede deslizar o morder eventualmente a la capa por debajo de ella, originando ruido y desgaste innecesario de la linea.

El documento GB 350 917 describe un metodo de enrollar rosca sobre una bobina, sobre el que se caracteriza la presente invenci6n.

La presente invenci6n proporciona un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 1.

En algunas realizaciones el cuerpo cilindrico gira respecto al cabezal de enrollamiento, que permanece rotacionalmente estatico respecto al cuerpo cilindrico. En otras realizaciones el cuerpo cilindrico permanece estatico

y el dispositivo de enrollamiento puede girar a su alrededor.

Tipicamente, la orientaci6n de la linea sobre el cuerpo cilindrico se controla mediante un dispositivo de enrollamiento tal como un cabezal de enrollamiento que recibe la linea y tipicamente se desplaza axialmente en relaci6n al cuerpo cilindrico para guiar el punto de alimentaci6n de la linea (la posici6n sobre el cuerpo cilindrico en la que se enrollara la linea sobre el) a lo largo del cuerpo cilindrico. En ciertas realizaciones, el enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico se puede controlar o guiar mediante ranuras formadas en o sobre el cuerpo cilindrico que guian las capas iniciales de la linea en orientaciones, direcciones o posiciones seleccionadas a medida que se enrolla sobre el cuerpo cilindrico. El dispositivo de enrollamiento y/o las ranuras pueden opcionalmente dirigir los cambios de sentido de la linea a medida que se enrolla sobre el cuerpo cilindrico, de manera que capas de linea sucesivas enrolladas sobre el cuerpo cilindrico no son paralelas a las capas inmediatamente por encima y por debajo. El sentido axial de enrollamiento se invierte tipicamente al menos una vez en cada vuelta. Por ejemplo, en una mitad de ciclo se puede enrollar la linea hacia una aleta del cuerpo cilindrico, y en la otra mitad de ciclo la linea se puede enrollar hacia la aleta opuesta.

La presente invenci6n tambien proporciona un metodo de enrollar una linea sobre un cuerpo cilindrico de un cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 13.

Tipicamente la linea se guia sobre el cuerpo cilindrico giratorio mediante un cabezal giratorio que se desplaza axialmente en relaci6n al cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira respecto al dispositivo de enrollamiento, y en el que el dispositivo de enrollamiento cambia de sentido al menos una vez por vuelta del cuerpo cilindrico.

Tipicamente el cuerpo cilindrico es un cuerpo cilindrico con aletas. Tipicamente el cabrestante tiene una capacidad de carga de mas de 250 kg, opcionalmente de mas de 500 kg, y especialmente para cabrestantes marinos para elevaci6n de cargas pesadas con una capacidad de carga de mas de 20 toneladas, por ejemplo, 20-100 toneladas.

El dispositivo de enrollamiento comprende tipicamente un cabezal de enrollamiento que se acciona paralelo al eje geometrico del cuerpo cilindrico con objeto de guiar la linea sobre el cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira.

Tipicamente lo que cambia es el sentido de axial del desplazamiento del cabezal de enrollamiento, de modo que el cabezal invierte su desplazamiento a lo largo del eje geometrico del cuerpo cilindrico, (por ejemplo) desde la derecha hacia la izquierda, y empieza a desplazarse desde la izquierda hacia la derecha. Tipicamente el tambor permanece axialmente estacionario mientras que el cabezal de enrollamiento se desplaza axialmente en relaci6n a el, pero solo es necesario para el desplazamiento relativo entre los dos.

El sentido axial del dispositivo de enrollamiento cambia tipicamente (por ejemplo, se invierte) dos veces en cada vuelta del cuerpo cilindrico. Cuando el cuerpo cilindrico esta en su primera mitad de ciclo entre 0° y °180°, la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en una primer sentido, y en la segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico entre 180° y 360°, la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido. El primer sentido tiene tipicamente un primer componente angular, y el segundo sentido tiene un segundo componente angular. Tipicamente el primer componente angular esta comprendido entre aproximadamente 1° y 10° de desviaci6n desde la perpendicular en relaci6n al eje geometrico del cuerpo cilindrico. Un intervalo preferido es el comprendido entre 3° y 5°. El segundo componente angular tiene esencialmente el mismo valor, pero en el sentido opuesto. En la siguiente vuelta del cuerpo cilindrico el cabezal de enrollamiento tipicamente reanuda el desplazamiento en el primer sentido invirtiendo una vez mas su desplazamiento a medida que el cuerpo cilindrico alcanza el fin de su primera vuelta y comienza su segunda vuelta.

El cabezal de enrollamiento se puede controlar por medios hidraulicos utilizando motores o cilindros, o mediante motores lineales capaces de sincronizar la inversi6n de sentido del cabezal de enrollamiento en relaci6n a cada vuelta del cuerpo cilindrico. Tambien se pueden emplear medios mecanicos con embragues, levas y otros metodos para cambiar el sentido axial de desplazamiento. No obstante, en realizaciones preferidas de la invenci6n, el desplazamiento del cabezal de enrollamiento se controla por un servomotor electr6nico programable. Esto puede accionar una barra roscada sobre la cual se accionan los cabezales de enrollamiento en cualquier sentido paralelo al eje geometrico del cuerpo cilindrico.

El cabezal de enrollamiento tiene tipicamente una guia de rodillos que captura la linea y dispone de dispositivos de rodillos para guiar la linea, la retiene en el cabezal de enrollamiento, y para reducir la fricci6n de la linea contra el cabezal de enrollamiento.

El cabezal de enrollamiento, si asi se desea, puede invertir el sentido cualquier numero de veces adecuado, por ejemplo, solo una vez o mas de dos veces por vuelta del cuerpo cilindrico. Preferiblemente el cambio de sentido del cabezal de enrollamiento, y por tanto de la trayectoria de la linea sobre el cuerpo cilindrico, tiene lugar en la misma posici6n de giro sobre el cuerpo cilindrico en cada revoluci6n, de modo que lineas contiguas se curvan en la misma posici6n de giro del cuerpo cilindrico, y se colocan paralelas unas a otras, ocupando la minima cantidad de espacio axial entre las aletas sobre el cuerpo cilindrico. Se prefiere dos inversiones de sentido del cabezal de enrollamiento

por vuelta (incluyendo la reanudaci6n del primer sentido para la segunda vuelta) puesto que esto genera la menor cantidad de desgaste en la linea, y permite la utilizaci6n maxima del espacio axial sobre el cuerpo cilindrico.

Las capas radialmente contiguas se colocan tipicamente a partir de extremos opuestos del cuerpo cilindrico. Por tanto el primer sentido de desplazamiento del cabezal de enrollamiento al comienzo de la vuelta difiere tipicamente entre capas de linea radialmente contiguas sobre el cuerpo cilindrico. En la primera capa de linea que se enrolla sobre el cuerpo cilindrico, el cabezal de enrollamiento comienza en un extremo del cuerpo cilindrico, por ejemplo en la aleta del lado izquierdo, y a medida que gira se desplaza axialmente hacia la derecha, paralelo al eje geometrico del cuerpo cilindrico. Cuando el cuerpo cilindrico ha girado, por ejemplo, media vuelta, la barra de enrollamiento se invierte entonces para atravesar de derecha a izquierda, volviendo hacia la aleta de la izquierda, permaneciendo una vez mas tipicamente paralela al eje geometrico del cuerpo cilindrico a medida que este gira. Por tanto la linea se extiende desde la derecha hacia la izquierda en la primera mitad del giro del cuerpo cilindrico (entre 0° y 180°) invierte el sentido a 180° sobre la circunferencia del cuerpo cilindrico, y despues se desplaza desde la derecha hacia la izquierda durante la segunda mitad de la vuelta (entre 180° y 360°). El recorrido de retorno del cabezal de enrollamiento durante la segunda mitad de la vuelta del cuerpo cilindrico no hace regresar al cabezal de enrollamiento hasta el origen. La distancia axial recorrida durante el recorrido de regreso puede ser ligeramente menor que la distancia axial recorrida durante el recorrido hacia delante de izquierda a derecha.la diferencia entre los dos recorridos se programa tipicamente dentro del mecanismo de control del cabezal de enrollamiento, con objeto de tener en cuenta el espesor de la linea sobre la superficie del cuerpo cilindrico. Por tanto, con espesor de linea de 10 cm, el recorrido hacia adelante desde la izquierda hasta la derecha podria ser 50 cm, y el recorrido de retorno podria ser de 40 cm. Cuando el cuerpo cilindrico ha completado una vuelta, y la posici6n de giro del cuerpo cilindrico ha regresado a su punto de inicio a 0° en la circunferencia del cuerpo cilindrico, el sentido axial del desplazamiento de la barra de enrollamiento vuelve a cambiar para desplazar de izquierda a derecha otros 50 cm de recorrido hacia adelante durante la primera mitad de la siguiente vuelta con objeto de situar la segunda fila de lineas paralelas a la primera. Cuando la posici6n de giro del cuerpo cilindrico vuelve a alcanzar otra vez 180° en la segunda vuelta, el cabezal de enrollamiento cambia una vez mas su sentido axial de desplazamiento para iniciar un recorrido de retorno de derecha a izquierda de 40 cm, con objeto de colocar la segunda mitad de la segunda fila de linea paralela a la segunda mitad de la primera fila. Resulta util pero no es esencial para las filas contiguas que se esten tocando en cada capa y en ciertas realizaciones se pueden espaciar separadas programando una diferencia entre los recorridos hacia adelante y hacia atras del cabezal de enrollamiento que es mayor que la anchura de la linea. Por ejemplo, con una anchura de linea de 10 cm, el recorrido hacia afuera, podria ser 70 cm, y el recorrido de retorno podria ser 50 cm, con una diferencia (o stagger) de 10 cm por vuelta.

En algunas realizaciones, se puede disponer una formaci6n que se prolonga radialmente hacia afuera desde la superficie del cuerpo cilindrico, perpendicular al eje geometrico de giro del cuerpo cilindrico. La formaci6n puede ser una protuberancia radial y puede estar tipicamente separada en la posici6n de giro del cuerpo cilindrico en la que la linea y (el cabezal de enrollamiento) cambiaran de sentido, de modo que la linea se curva alrededor de la protuberancia radial que se prolonga desde la superficie del cuerpo cilindrico, y no se vuelve a deslizar hacia el origen a lo largo de la superficie del cuerpo cilindrico. La protuberancia radial puede ser una pared, un nucleo o similar y tipicamente solo es necesaria en la primera capa de la linea que se esta enrollando sobre el cuerpo cilindrico, porque la fricci6n entre capas de la linea radialmente contiguas a medida que se estan enrollando sobre el cuerpo cilindrico, frecuentemente es suficiente para impedir el deslizamiento incluso cuando cambia el sentido de la linea sobre la superficie del cuerpo cilindrico, no obstante si asi se desea opcionalmente se pueden disponer formaciones para sucesivas capas. En algunos casos, la o cada formaci6n se puede prolongar radialmente mas alla de la primera capa, por ejemplo, hasta la capa mas alejada de la linea sobre el cuerpo cilindrico, u opcionalmente se puede prolongar s6lo hasta la primera capa. La pared de la formaci6n puede ser perpendicular al eje geometrico de giro o puede estar inclinada formando un angulo muy suave.

En ciertas realizaciones, la formaci6n se puede adaptar para guiar las trayectorias axial y radial de la linea con en relaci6n al cuerpo cilindrico. En algunos casos, la formaci6n puede estar escalonada. Por ejemplo, las dimensiones radial y axial de la pared, etc., pueden ser variables en relaci6n a la profundidad del cuerpo cilindrico, de modo que en una capa de linea, por ejemplo la primera capa de linea, la pared se puede prolongar axialmente hacia dentro desde la aleta hacia el punto medio entre las aletas. Opcionalmente los escalones de la pared pueden ser de similar profundidad radial a la del espesor de la linea, o pueden ser multiplos de ello, de modo que la siguiente capa de linea, por ejemplo la segunda capa, opcionalmente se puede prolongar desde el extremo de la primera capa sobre la parte superior de la primera capa mientras todavia continua alineado con el resto de las filas en la segunda capa. Tipicamente, la pared que sostiene la segunda (o mas) capa(s) puede tener una prolongaci6n axial mas corta que la primera pared. La formaci6n puede ser ranurada.

Opcionalmente, la pared puede ser simetrica alrededor del punto medio del tambor entre las aletas. No obstante, en algunos casos, en algunos casos es ventajoso tener una disposici6n asimetrica de la pared en cada aleta. En realizaciones escalonadas, los escalones pueden ser asimetricos.

En ciertas realizaciones, las paredes pueden tener rampas para guiar gradualmente la trayectoria de la linea en sentidos tanto radial como axial. Esto reduce el alcance al que desviaciones repentinas de la trayectoria de la linea pueden conducir a discontinuidades tales como abolladuras y huecos en la superficie de las capas de la linea

enrollada. Tipicamente, la pared en la aleta hacia la que se esta enrollando la capa tiene una rampa para elevar gradualmente la altura radial de la linea desde una capa a otra, a medida que se aproxima el punto de retorno de la linea. Tipicamente las rampas guian la trayectoria de la linea desde la profundidad de una capa (por ejemplo, la primera capa) a la profundidad correcta para la primera fila de la siguiente capa (por ejemplo, la segunda capa. El cambio en profundidad de las rampas puede ser gradual o escalonado. Las rampas pueden estar ranuradas.

En ciertas realizaciones, las capas de linea enrolladas en el cuerpo cilindrico pueden estar compuestas de linea que se ha enrollado en diferentes sentidos. Por ejemplo, una unica capa enrollada en una capa sobre el cuerpo cilindrico puede estar compuesta de linea enrollada en un recorrido del cabezal de enrollamiento en un sentido, y linea enrollada en otro recorrido cuando el cabezal de enrollamiento se desplaza en otro sentido. En otras palabras, un unico recorrido del cabezal de enrollamiento en un solo sentido puede enrollar linea en mas de una capa, por ejemplo, dos capas, tres capas o incluso mas. Esta variaci6n puede ser util para enrollar la linea sobre el tambor de una manera mas compacta, lo que da como resultado un cuerpo cilindrico axialmente mas estrecho.

En algunas realizaciones, la superficie exterior del cuerpo cilindrico puede estar ranurada con objeto de guiar la primera capa de linea sobre areas particulares del cuerpo cilindrico.

Se apreciara que en la posici6n de giro del cuerpo cilindrico en la que la linea cambia de sentido (o vertice) podria haber un intersticio no habitual entre la linea y la aleta de la superficie del cuerpo cilindrico. En ciertas realizaciones de la invenci6n, cada segunda capa (por ejemplo, la primera, tercera y quinta capas) se pueden enrollar radialmente una encima de otra en la misma posici6n de giro en la circunferencia del cuerpo cilindrico, por consiguiente creando el intersticio en cada capa en la misma posici6n de giro del cuerpo cilindrico. Cuando las formaciones se forman para introducirse dentro del area del intersticio esto puede resultar util si se dispone una protuberancia radial en la que se puede formar el vertice de la linea a fin de alcanzar un desplazamiento de la linea predecible y consistente sobre la superficie cilindrica. No obstante, en ciertos casos, cada segunda capa de la linea se puede enrollar en diferentes posiciones de giro, deteniendo el movimiento axial del cabezal de enrollamiento en la aleta opuesta antes del recorrido de retorno mientras el cuerpo cilindrico gira una distancia corta, normalmente menos de una vuelta completa. Por tanto el origen de la segunda capa en el cuerpo cilindrico puede ser circunferencialmente diferente del origen de la primera capa. Las capas contiguas se pueden desalinear de esta manera, o capas no contiguas, tales como cada segunda capa tambien se pueden desalinear. La distribuci6n de la linea en el cuerpo cilindrico puede impedir la formaci6n de intersticios dentro de los que la linea podria descansar.

La linea tipicamente es un cable de fibra de alta resistencia a la tracci6n con una capacidad de mas de 1.000 kg. Las capacidades tipicas de linea para las que la invenci6n es adecuada son de 20 a 200 toneladas.

La invenci6n tambien proporciona un tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 22.

Puesto que, en cada capa las filas pueden ser paralelas entre si, la cantidad de linea que se puede enrollar sobre el cuerpo cilindrico es mayor que la que se podia obtener anteriormente, pero puesto que las capas se pueden colocar sobre el cuerpo cilindrico a fin de no ser paralelas entre si esto reduce la tendencia de las capas radialmente contiguas de interferir entre si, y en consecuencia la linea se puede desenrollar del cuerpo cilindrico de manera mas consistente.

Ahora se describira una realizaci6n de la invenci6n por medio de un ejemplo, y en relaci6n a los dibujos que se acompanan, en los que:

Las Figuras 1 y 2 muestran metodos de la tecnica anterior de enrollar linea;

La Figura 3 muestra una vista en planta de un esquema de la superficie de un cuerpo cilindrico de cabrestante que se ha representado como una lamina plana desde 0° a 360°, y en la que (el cuerpo cilindrico en las 3 dimensiones), la parte alta de la representaci6n a 360° se conecta sin costuras con la parte inferior de la representaci6n a 0°;

La Figura 4 muestra una vista en planta similar de la primera capa de linea enrollada en el cuerpo cilindrico;

La Figura 5 es una vista alzada del cuerpo cilindrico de la Figura 4;

La Figura 6 muestra una vista similar a la de la Figura 4 con la primera capa enrollada sobre el cuerpo cilindrico de la Figura 4. N6tese que para mayor claridad en cada una de las vistas en planta, se muestran las filas iniciales y finales, pero no se muestran las filas intermedias (que son identicas);

La Figura 7 muestra una vista en planta del cuerpo cilindrico de la Figura 4 que muestra solo la segunda capa que se esta enrollando;

La Figura 8 muestra la vista alzada del cuerpo cilindrico de la Figura 7;

La Figura 9 muestra el cuerpo cilindrico de la Figura 7 con la primera y segunda capas enrolladas sobre el mismo;

La Figura 10 muestra una vista en planta similar a las de las Figuras 4 y 7 con la tercera capa en su sitio;

La Figura 11 muestra una vista alzada del cuerpo cilindrico de la Figura 10;

La Figura 12 muestra una vista acumulada similar a las de las Figuras 9 y 6 con la primera, segunda y tercera capas enrolladas; La Figura 13 muestra una vista en planta de un desarrollo de cuerpo cilindrico de cabrestante con la primera y

segunda capas enrolladas en el mismo;

La Figura 14 muestra una vista alzada del cuerpo cilindrico despues de que se hayan enrollado sobre el mismo siete capas; La Figura 15 muestra una realizaci6n adicional de un cuerpo cilindrico de cabrestante con aletas acampanadas; La Figura 16 muestra una vista en esquema de una realizaci6n adicional de un metodo de enrollamiento de linea

con un angulo de 7°, en el que para mayor claridad se ha omitido el cuerpo cilindrico, y en el que se muestran las

trayectorias de la primera capa; La Figura 17 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 1 y el comienzo de una 2a capa de linea;

La Figura 18 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 2a capa de linea;

La Figura 19 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 2 y el comienzo de una 3a capa de linea; La Figura 20 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 3a capa de linea; La Figura 21 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 3 y el comienzo de una 4a

capa de linea; La Figura 22 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 4a capa de linea; La Figura 23 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 4 y el comienzo de una 5a

capa de linea; La Figura 24 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 5a capa de linea; La Figura 25 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 5 y el comienzo de una 6a

capa de linea; La Figura 26 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 6a capa de linea; La Figura 27 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la linea 6 y el comienzo de una 7a

capa de linea; La Figura 28 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra la 7a capa de linea; La Figura 29 muestra una vista en esquema similar a la Figura 16 que muestra las lineas 6 y 7, y el comienzo de una

8a capa de linea;

Las Figuras 30 a 42 muestran vistas de una realizaci6n adicional de un metodo de enrollar una linea, similar a las vistas mostradas en las Figuras 16 a 29 pero con un angulo de linea de 4°; La Figura 43 muestra un corte transversal a lo largo de un cuerpo cilindrico de cabrestante con formaciones

escalonadas para guiar la trayectoria de la linea, y en la que se muestran diferentes capas de linea con diferentes

disenos de rayado; La Figura 44 es una vista en planta de un enrollamiento (similar a las vistas en las Figuras 4, 7, 10 y 13) del cuerpo cilindrico de la Figura 43;

La Figura 45 es una vista de un corte transversal de un cuerpo cilindrico de cabrestante adicional con un esquema de enrollamiento en el que un recorrido unico del cabezal de enrollamiento enrolla mas de una capa de linea sobre el cuerpo cilindrico, y en el que las lineas que conectan las dos mitades del cuerpo cilindrico muestran la relaci6n entre las capas interiores de la linea;

La Figura 46 es una vista similar a la de la Figura 45, pero en la que las lineas que conectan las dos mitades del

cuerpo cilindrico muestran la relaci6n entre las capas exteriores de la linea: La Figura 47 es una vista en planta (similar a la de las vistas de las Figuras 4, 7, 10 y 13) del desarrollo del cuerpo cilindrico de la Figura 45;

La Figura 48 muestra una vista de un corte transversal de una realizaci6n adicional de un tambor de cabrestante similar al de la Figura 43, pero con ranuras en la superficie del cuerpo cilindrico;

La Figura 49 muestra una vista frontal de un diseno adicional de un cuerpo cilindrico de tambor de cabrestante similar al de la Figura 43;

La Figura 50 muestra la vista trasera (desde el otro lado) del cuerpo cilindrico de la Figura 49;

La Figura 51 muestra una vista en perspectiva del cuerpo cilindrico de la Figura 49 desde un lado y de la parte trasera;

La Figura 52 muestra una vista en perspectiva del cuerpo cilindrico de la Figura 49 desde el otro lado y la parte trasera; y

La Figura 53 muestra una vista en perspectiva de cerca de una aleta del cuerpo cilindrico de la Figura 48.

Haciendo referencia ahora a los dibujos, un cuerpo cilindrico 1 (Figura 3) de cabrestante marino tiene un cuerpo cilindrico B sobre el que se enrolla una linea, y una aleta F en cada extremo del cuerpo cilindrico B para impedir que la linea enrollada deslice hacia afuera del extremo del cuerpo cilindrico B. La vista de la Figura 3 es en esquema. Antes que mostrar una representaci6n cilindrica verdadera del cuerpo cilindrico B y de la aleta F en 3-0, el tambor se muestra como si su superficie hubiese sido cortada a la largo de una linea paralela a su eje geometrico y dejada plana, de modo que la totalidad de la superficie del cuerpo cilindrico sobre la que se enrolla linea se puede ver en el plano de la figura. Las Figuras 4, 6, 7, 9, 10 y 12 muestran vistas similares.

La linea se fija inicialmente a un punto de anclaje tipicamente en la uni6n entre el cuerpo cilindrico B y la aleta F, el cual define la posici6n de inicio (u origen O1) de la primera capa. La posici6n de giro del origen O1 sobre el cuerpo cilindrico se define imaginariamente como 0°. Se entendera que en las representaciones planas del tambor del cabrestante en las figuras, las porciones superior e inferior de la linea y del cuerpo cilindrico a 0° y a 360° se conectan sin costura en el origen O1 en el tambor de cabrestante en 3-0.

Una vez se sujeta la linea al tambor en el origen O1, se pasa a traves de un dispositivo de rodillos en un cabezal de enrollamiento controlado por un servomotor programable electr6nico que hace girar una barra de enrollamiento roscada a la que esta conectada el cabezal de enrollamiento a traves de una tuerca u otro conectador roscado para engranar con la barra de enrollamiento roscada. El giro de la barra de enrollamiento roscada se controla mediante un dispositivo l6gico que recibe entradas desde el accionamiento de giro del tambor del cabrestante 1, de modo que se hace girar la barra de enrollamiento roscada de acuerdo con el giro del tambor de cabrestante 1, segun la programaci6n del dispositivo l6gico. El giro de la barra de enrollamiento conduce axialmente al cabezal de enrollamiento a lo largo de la barra. La barra de enrollamiento esta dispuesta paralela al eje geometrico del tambor

1.

Una vez que la linea esta sujeta en el origen O1 y pasada a traves del cabezal de enrollamiento, se hace girar el tambor del cabrestante 1 en sentido de las agujas del reloj y la primera fila de la primera capa L1R1 se coloca sobre la superficie exterior del cuerpo cilindrico B. A medida que gira el tambor 1, la barra de enrollamiento acciona axialmente el cabezal de enrollamiento desde la izquierda hacia la derecha con objeto de enrollar la primera fila sobre el tambor con un angulo inicial 0, que es dependiente del espaciado deseado entre las diferentes filas en cada capa y de la anchura de la linea, pero tipicamente esta comprendido entre aproximadamente 3° y 10° y de manera mas util entre 5° y 7°. Por tanto, la trayectoria tomada por la linea sobre el tambor no es perpendicular y paralela a la aleta F, sino que esta desviada el angulo 0. El angulo actual 0, se puede variar de acuerdo con la anchura de la linea y otros factores.

La velocidad del cabezal de enrollamiento puede ser constante de modo que la linea se coloca como una linea recta entre el origen O1 y el vertice A1, pero en ciertas realizaciones, la velocidad lineal del cabezal de enrollamiento reduce opcionalmente su velocidad a medida que el tambor se aproxima a 180°, de manera que el angulo de la linea es arqueado y gradualmente se aproxima a la perpendicular a medida que se aproxima al punto de 180°. En el punto de 180° sobre cuerpo cilindrico (en el vertice A1 en la Figura 3) la linea actualmente se esta colocando paralela a la aleta F.

La primera fila de la primera capa L1R1 se coloca por tanto de izquierda a derecha entre el origen O1 y el punto de 180° diagonalmente opuesto al origen O1 en el cuerpo cilindrico B a medida que el tambor 1 gira desde el origen O1 a lo largo de los primeros 180°. El recorrido lineal hacia afuera del cabezal de enrollamiento a lo largo de la barra de enrollamiento roscada a medida que el tambor gira entre el origen O1 y el punto de 180° se determina por la programaci6n del dispositivo l6gico y el paso de rosca de la barra, y la velocidad de desplazamiento desde la izquierda hacia la derecha del cabezal de enrollamiento tipicamente es suficiente para desplazar el cabezal de enrollamiento una cantidad dada segun el dispositivo l6gico. En este ejemplo, el desplazamiento lineal axial del cabezal de enrollamiento desde la aleta en el punto de 180° (o 0180) es de aproximadamente 50 cm.

Llegado a este punto, el tambor del cabrestante 1 sigue girando pasado los 180°, sin embargo el sentido lineal del

desplazamiento del cabezal de enrollamiento se invierte para desplazarse en un recorrido de retorno hacia la aleta F a una velocidad ligeramente reducida si se compara con el recorrido hacia afuera entre 0° y 180°. Por tanto el punto de 180° en el cuerpo cilindrico define un vertice A1 en la primera fila de la linea L1R1. El vertice A1 puede coincidir con una protuberancia tal como un nucleo o una cuna etc., sobre el cuerpo cilindrico con objeto de impedir el deslizamiento de la linea desde el vertice, y para mantener el desplazamiento 0180 en el vertice A1.

La primera fila L1R1 continua regresando hacia la aleta entre 180° y 360° hasta que el tambor 1 ha completado su primera vuelta y alcanza el punto de los 360° como se muestra en la parte superior de la Figura 3. Llegado a ese punto, el cabezal de enrollamiento se ha aproximado a la aleta F, pero debido a que su recorrido de retorno es mas lento que su recorrido hacia afuera, la linea no regresa con precisi6n a la aleta en el punto de los 360°, sino que se queda separado por una distancia determinada por la diferencia entre los recorridos hacia afuera y de retorno del cabezal de enrollamiento. En este ejemplo, el desplazamiento hacia afuera del cabezal de enrollamiento es de 50 cm, y su desplazamiento en su recorrido mas lento de retorno es de 40 cm, y por tanto el desplazamiento final desde la aleta de la segunda fila de la linea L1R2 en el punto de los 360° (o 0360) es de aproximadamente 10 cm. El valor de 0360 se define por la diferencia entre los recorridos hacia afuera y de retorno del cabezal de enrollamiento.

Al alcanzar el punto de los 360°, la primera fila de la primera capa L1R1 se conecta sin discontinuidad con la segunda fila L1R2 como se muestra en la parte inferior de la representaci6n en la Figura 3. Llegado a ese punto, el sentido del desplazamiento del cabezal de enrollamiento cambia una vez mas, para desplazarlo desde la izquierda hacia la derecha en un segundo recorrido hacia afuera con el mismo regimen inicial mas rapido, con objeto de colocar la segunda fila L1R2 de la primera capa paralela a la primera fila L1R1. La segunda fila L1R2 se coloca paralela a la primera fila L1R1, con un cambio de sentido en el vertice A1 a los 180° del origen O1 como con la primera fila L1R1. El recorrido de retorno del cabezal de enrollamiento para la segunda fila L1R2 es otra vez mas lento que el recorrido hacia afuera, originando un desplazamiento axial del extremo superior de la segunda fila L1R2 desde el extremo superior de la primera fila L1R1 de acuerdo con los sentidos del controlador l6gico. Una vez mas el desplazamiento a los 360° de la segunda fila L1R2 desde la primera fila L1R1 puede ser 10 cm de acuerdo con este ejemplo, pero se puede variar de acuerdo con otras realizaciones.

Este procedimiento continua con el extremo superior de L1R2 que emerge en el extremo inferior de L1R3 y asi hasta que la linea se haya colocado en la superficie exterior del tambor, y se haya alcanzado la aleta opuesta en el otro extremo del cuerpo cilindrico B. En esa posici6n, la linea esta tipicamente en la configuraci6n mostrada en la Figuras 4 y 6 con la primera capa L1 cubriendo la totalidad de la superficie exterior del cuerpo cilindrico B. 0ebido a que las filas en la primera capa son paralelas entre si y se curvan en el misma vertice A1, los unicos intersticios sobre el cuerpo cilindrico en los que no se coloca linea se producen en los extremos de la primera capa.

Cuando se ha alcanzado el extremo del lado derecho del cuerpo cilindrico y la linea se esta aproximando a la aleta opuesta, la segunda capa L2 se coloca encima de la primera capa L1. Cuando se coloca la segunda capa L2, el tambor 1 continua girando en el mismo sentido y a la misma velocidad pero el desplazamiento del cabezal de enrollamiento se invierte, de modo que cuando se coloca la primera fila de la segunda capa L2R1, el cabezal de enrollamiento comienza en el origen O2 (en la misma posici6n circunferencial que el original O1 para la primera capa L1, pero contiguo a la aleta opuesta) y se desplaza de derecha a izquierda en el recorrido hacia afuera a la velocidad inicial, y despues de pasar el vertice A2, comienza el recorrido de retorno mas lento entre los 180° y los 360°. Por tanto la primera fila de la segunda capa L2R1 se convierte gradualmente en la segunda fila de la segunda capa L2R2 en el punto 360°/0° en una posici6n axial que se desplaza 10 cm desde la primera fila L2R1. Las filas sucesivas L2R3 y L2R4 etc., de la segunda capa L2 se enrollan de manera similar por encima de la primera capa L1, curvandose en el vertice A2 hasta que se alcanza la aleta del lado izquierdo por el cabezal de enrollamiento.

Se advertira que mientras la primera capa L1 tiene su origen en el lado de la izquierda del cuerpo cilindrico, atraviesa hacia la derecha a lo largo del cuerpo cilindrico hasta el vertice A1 y despues regresa hacia la izquierda hacia el punto de los 360°, la segunda capa L2 tiene su origen en el extremo del lado derecho del cuerpo cilindrico B contiguo a la aleta del lado derecho, atraviesa hacia la izquierda hasta el vertice A2 en el punto de 180° sobre el cuerpo cilindrico B en su recorrido hacia afuera, y regresa a la derecha a medida que se aproxima al punto de los 360°. Por consiguiente, las capas contiguas L1 y L2 no son paralelas entre si, de modo que las filas individuales en la segunda capa L2 cruzan esencialmente las filas individuales de la capa inferior L1. Por tanto, aun cuando las filas individuales dentro de cada capa son paralelas entre si, las filas individuales L2 no son esencialmente paralelas a las filas individuales en la capa contigua inferior L1, y asi se reduce enormemente la probabilidad de que las filas de la capa superior L2 se estrujen o muerdan con las filas de la capa inferior L1.

El diseno eventual despues del enrollamiento de la segunda capa es como se muestra en las Figuras 8 y 9, con la segunda capa L2 enrollada por encima de la primera capa L1. La Figura 9 muestra en particular las filas L1 que cruzan por encima las filas en L2, impidiendo por lo tanto el mordido entre capas, mientras que las filas dentro de cada capa se mantienen paralelas entre si, conservando por consiguiente espacio en el tambor 1.

La Figura 10 muestra la tercera capa L3 aplicandose desde el origen O3 en la parte inferior de la esquina del lado izquierdo de la Figura 10 hacia la parte superior izquierda de una manera similar a la de la primera capa L1 como se muestra en la Figura 4. En general, el origen O3 de la tercera capa puede ser coincidente con el origen O1 de la

primera capa.

Como se muestra en la Figura 12, la tercera capa L3 se solapa con la primera capa L1, pero dado que la segunda capa L2 cruza entre ambas de ellas, esencialmente no se pueden dar mordeduras entre las capas. Las filas de la tercera capa L3 cruzan sobre las filas de la segunda capa L2 y por consiguiente se evita esencialmente la mordedura como se describi6 anteriormente.

0esde la Figura 12 se puede ver que el solapamiento de cada segunda capa destaca el intersticio que se forma en el punto de los 180° sobre el cuerpo cilindrico B. En algunas circunstancias esto podria tender a crear un hueco hacia cuyo interior puede deslizar la linea, y aunque es satisfactorio para cada segunda capa comenzar en el mismo origen, a veces se puede obtener un efecto beneficioso mediante una distribuci6n mas escalonada del origen de las capas alrededor de la circunferencia del cuerpo cilindrico B.

Esto se puede lograr mediante una acci6n programada del controlador l6gico que actua sobre el cabezal de enrollamiento cuando el cabezal de enrollamiento alcanza el punto mas alejado del cuerpo cilindrico B contiguo a las aletas y esta a punto de ejecutar su regreso para comenzar la primera fila de la siguiente capa. En algunas realizaciones (como se muestra en las figuras) el enrollamiento de la siguiente capa puede comenzar en el mismo punto 360°/0° sobre el cuerpo cilindrico, de modo que la tercera capa se sobrepone sobre la parte superior de la primera capa, y la cuarta capa se sobrepone encima de la segunda capa, y asi sucesivamente. No obstante, si el controlador l6gico envia senales al cabezal de enrollamiento para que permanezca axialmente estacionario a medida que el cuerpo cilindrico B gira un recorrido corto alrededor de su eje geometrico (por ejemplo, media vuelta) el origen de la segunda capa se puede escalonar giratoriamente desde el punto 360°/0° antes de que comience el enrollamiento de la siguiente capa. El enrollamiento de la siguiente capa se puede llevar a cabo de identica manera a las previamente descritas para la segunda y tercera capas, con la unica excepci6n de que el origen de la capa siguiente esta en alguna parte entre 0° y 360° con respecto al enrollamiento de la capa anterior. Esta caracteristica de �escalonamiento giratorio� se puede introducir entre capas contiguas, o mas usualmente entre cada segunda capa alterna con objeto de escalonar los intersticios creados en el vertice de cada capa de modo que ninguno de los intersticios se sobreponga sobre intersticio de capas inferiores. Por tanto la mayoria del espacio sobre el cuerpo cilindrico esta ocupado por filas de linea, y se puede mitigar la propensi6n a la formaci6n de intersticios profundos a los que podria deslizar la linea.

0espues de enrollar 2 capas la totalidad del cuerpo cilindrico tiene una apariencia similar a la mostrada en la Figura 13, visualizada una vez mas en forma de esquema como un desarrollo plano. En la Figura 13 la primera capa mas oscura se enrolla desde la parte superior izquierda a la parte inferior derecha, y la capa coloreada mas ligera se enrolla desde la parte inferior izquierda hacia la parte superior derecha. El intersticio formado a los 180° para la primera capa es evidentemente claro, y el intersticio formado en la aleta opuesta para la segunda capa tambien puede verse con claridad a los 180°.

Como se ha mencionado anteriormente, una ventaja del escalonamiento de los intersticios se puede ver en la representaci6n de la Figura 14, que ilustra las posiciones de los intersticios en una vista desde un extremo despues de haber enrollado siete capas.

En algunas realizaciones de la invenci6n, el tambor del cabrestante 1 puede estar formado con aletas acampanadas

o que se van ensanchando como se muestra en la Figura 15. El acampanado o ensanchamiento proporciona mas espacio para aproximar el mecanismo de enrollamiento al extremo del cuerpo cilindrico y para enrollar la primera y la ultima fila de cada capa tan pr6xima como sea posible a la aleta sin danar ni obstruir el mecanismo de enrollamiento

o la aleta. El acampanado tambien puede ayudar a impedir el desgaste natural de la linea a medida que se enrolla en, o se desenrolla del tambor.

Realizaciones de la invenci6n permiten una capacidad de enrollamiento mas elevada (un mayor desplazamiento axial de la linea por vuelta) de lo que normal para cable, pero tambien permiten una utilizaci6n eficaz del espacio disponible sobre el cuerpo cilindrico. Tipicamente, la capacidad de enrollamiento es al menos el doble de la de una linea de cable pero preferiblemente es alrededor del cuadruple de la de una linea de cable.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 16 a 29, la primera capa de la Linea L1 se enrolla sobre un cuerpo cilindrico (omitido para claridad de las Figuras 16 a 42) desde un origen O1 en un punto imaginario 0° sobre el cuerpo cilindrico. Las Figuras 16 a 42 muestran la mitad frontal y la mitad trasera de cada capa de linea, de modo que el origen O1 en la parte inferior de cada una de estas figuras indica las posiciones de 0° y 360°, y en la parte superior de las figuras se muestra el vertice A1. La mitad frontal L1a de la linea se suelta (larga) con un angulo inicial de 7° (parte inferior izquierda a parte superior derecha) con respecto al eje geometrico del cuerpo cilindrico desde el cabezal de enrollamiento, que se desplaza de izquierda a derecha y que se ralentiza en el vertice A1 en una posici6n de giro de 180° desde el origen, para invertir el sentido y desplazarse a aproximadamente 7° desde la parte superior derecha a la parte inferior izquierda para desenrollar la segunda mitad L1b de la primera fila. Las filas sucesivas de la primera capa L1 se enrollan como esta. La segunda capa L2 se inicia en O2 incorporandose desde la ultima fila de la primera capa L1, y la primera mitad L2a se enrolla desde la parte inferior derecha a la parte superior izquierda, y asi sucesivamente. La persona experta notara el mayor diametro de las filas posteriores a partir de las Figuras 16 a 42.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 43 y 44, se muestra un cuerpo cilindrico 11 modificado con formaciones 14 y 15 fijadas a las aletas 11F a cada lado. Las formaciones se pueden formar de bloques de nailon que se atornillan al cuerpo basico 12 del cuerpo cilindrico 11. Las formaciones 14 y 15 son simetricas entre si, y con respecto a sus propios ejes.

Haciendo referencia a la primera formaci6n 14, comprende una primera porci6n 14a radialmente mas interna que sostiene axialmente la primera capa de linea, una segunda porci6n 14b mas ancha que la primera porci6n 14a y que sostiene axialmente la primera y segunda capas, una tercera porci6n 14c mas ancha que la segunda 14b, y que sostiene axialmente la segunda y tercera capas de linea, una cuarta porci6n 14d mas ancha que la tercera y que sostiene axialmente la tercera y cuarta capas, y una quinta porci6n 14e mas ancha que la cuarta y que sostiene axialmente la cuarta y quinta capas de linea. La sexta capa se sostiene por la aleta 11F en la porci6n superior.

Haciendo referencia a la primera formaci6n 15 en el lado derecho de la Figura 43, comprende una primera porci6n 15a radialmente mas interna que sostiene axialmente la primera capa de linea, una segunda porci6n 15b mas ancha que la primera porci6n 15a y que sostiene axialmente la primera y segunda capas, una tercera porci6n 15c mas ancha que la segunda 15b, y que sostiene axialmente la segunda y tercera capas de linea, una cuarta porci6n 15d mas ancha que la tercera y que sostiene axialmente la cuarta capa, y una quinta porci6n 15e mas ancha que la cuarta y que sostiene axialmente la tercera, cuarta y quinta capas de linea, y una sexta capa 15f que es mas ancha que la quinta porci6n y sostiene la sexta y septima capas de linea.

Las diferentes porciones de las formaciones 14 y 15 se convierten gradualmente una en otra.

Haciendo referencia ahora a la Figura 43, empezando desde el origen O, la primera capa (circulos claros), se enrolla sobre el cuerpo cilindrico 12 desde la parte inferior izquierda hacia la parte superior derecha, con el lado radialmente mas interior de la porci6n de pared 14a que sostiene radialmente la trayectoria en angulo de la linea desde 0° a 180°. En el punto de 180°, la trayectoria de L1R1, cambia el sentido axial del cabezal de enrollamiento y empieza a desplazarse de derecha a izquierda en vez de izquierda a derecha, enrollando, por consiguiente, la segunda mitad desde 180° a 360°/0° de L1R1 sobre el cuerpo cilindrico 12 (que opcionalmente puede estar ranurado) en el sentido opuesto al de la primera mitad (desde 0° a 180°). Cuando el cabezal de enrollamiento alcanza una vez mas el punto 360°/0° y esta listo para empezar la primera mitad de L1R2, se reanuda su sentido axial original de izquierda a derecha. Este continua hasta el final de la primera capa cuando la ultima fila L1R22 sube una rampa sobre la superficie superior de 15a y se convierte en L2R1, que se guia de derecha a izquierda en la primera mitad y de su enrollamiento por su porci6n de pared 15b. Asimismo, la ultima fila de la segunda capa L2R28 se sube sobre la superficie superior de de la porci6n de pared 14a y se convierte en la primera fila de la tercera capa L3R1, sostenida axialmente por la porci6n de pared 14d. El enrollamiento continua de esta manera hasta que se alcanzan las aletas 11F, en cuyo punto las capas se enrollan una encima de otra hasta el maximo alcance posible, sin ningunas porciones de capas contiguas discurriendo en sentidos paralelos, como se indic6 en realizaciones previas. La Figura 44 muestra una vista de un desarrollo en planta (en esquema) del tambor de la Figura 43 (con menos capas). N6tese que las lineas que conectan las filas de cada lado de la Figura 44 son rectas para mostrar el angulo inicial de la linea, sin embargo de hecho estas ranuras y porciones de de pared que guian las trayectorias de las filas individuales son arqueadas.

Haciendo ahora referencia a las Figuras 45 y 46, se describe una variaci6n en la que la primera capa L1 se enrolla sobre el cuerpo cilindrico 21 en mas de un nivel. Esto permite cuerpos cilindricos mas compactos con longitudes axialmente mas cortas y formaciones 24 y 25 axialmente mas compactas para guiar la linea. El origen O del cuerpo cilindrico 21 se muestra en la superficie superior de la primera porci6n 24a de la formaci6n 24 del lado derecho, antes que sobre el cuerpo cilindrico 22 del cuerpo cilindrico 21. La primera capa L1 desciende totalmente al cuerpo cilindrico 22 hasta un poco antes la fila final L1RE la primera capa empieza a subirse sobre la superficie radial mas exterior de la primera porci6n de la formaci6n 25a de la derecha. La segunda capa L2R1 empieza entonces sobre la superficie superior de la porci6n de pared 25a. las lineas que conectan las filas secuenciales de cada capa se muestran en la Figura 45, demostrando de ese modo como atravesar entre niveles radialmente diferentes sobre el cuerpo cilindrico 21 en un solo recorrido del cabezal de enrollamiento. La Figura 46 es una vista similar identica en estructura a la Figura 45, pero mostrando las interconexiones entre las filas en las capas mas exteriores de la linea. La Figura 47 muestra una vista en planta del mismo detalle, y lineas que muestran las interconexiones entre cada fila.

La Figura 48 muestra una realizaci6n adicional de un cuerpo cilindrico de tambor de cabrestante 11� similar al del cuerpo cilindrico 11 en la realizaci6n de la Figura 43, pero en el que gran parte de la superficie del cuerpo cilindrico esta ranurada para aceptar y guiar la capa inicial de la linea.

Haciendo ahora referencia a las Figuras 49 a 53, se muestra una realizaci6n adicional de un tambor de cabrestante 31, que es similar al tambor de cabrestante 11 de la figura 43. El tambor de cabrestante 31 tiene aletas 31a y 31b, un origen O par sujetar la linea, y una superficie ranurada en la parte radialmente mas interior del cuerpo cilindrico para guiar la capa mas interior de la linea. El tambor de cabrestante 31 tiene unas paredes 34 y 35, similares a las paredes 14 y 15 del tambor 11.

Empezando desde el origen O la linea se enrolla en la superficie frontal mostrada en el Figura 49 entre los 0° y los

180° desde la aleta 31a hacia la aleta 31b como se indica por la flecha, guiada por las ranuras y por el cabezal de enrollamiento. En el tramo de los 180° en la parte superior de la vista mostrada en la Figura 49, la ranura (y el cabezal de enrollamiento) cambia de sentido y la mitad trasera de la ranura (mostrada en la Figura 50) guia la linea (junto con el cabezal de enrollamiento) en el sentido opuesto desde al aleta 31b hacia la 31a. La fila inicial de linea se guia por la superficie lateral de la pared 34a. El enrollamiento continua con el cambio de sentido en cada vuelta del cuerpo cilindrico hasta que la linea se haya enrollado sobre la totalidad de la secci6n interior ranurada, en cuyo punto la linea ha alcanzado el punto 40a en la linea de 180°. En el punto 40a hay una ranura al comienzo de una pared 35a en forma de rampa, que crece radialmente hacia afuera desde el nivel de la secci6n ranurada interior. La linea se guia hasta la pared en forma de rampa por la ranura en 40a, pero a pesar del hecho de haber alcanzado los 180° la linea no cambia su sentido como en filas anteriores, sino que en cambio mantiene su sentido de 31a hacia 31b, guiada por el cabezal de enrollamiento y por la superficie lateral de la pared 35b. La linea se enrolla por detras de la superficie (mostrada en la Figura 50) hasta que alcanza el punto de los 360°/0° en 40b en cuyo punto, la linea cambia de sentido guiada por el cabezal de enrollamiento y por la cara lateral de la pared 35b para desplazarse hacia afuera desde la aleta 31b hacia 31a, en la primera fila de la segunda capa.

Por consiguiente, la segunda capa se inicia en un sentido opuesto (31b hacia 31a) en comparaci6n con la primera capa (31a hacia 31b). 0el mismo modo la mitad trasera de la segunda capa se establece con un angulo opuesto al de la mitad trasera de la primera capa. La segunda capa se enrolla sobre la pared 35a y la primera capa en el mismo sentido (31b hacia 31a) hasta que la linea alcanza el punto 40 c en la linea de los 180°, en cuyo punto la linea se acopla a una ranura y se sube sobre la secci6n de pared 35b en forma de rampa, que se eleva sobre la capa previa de manera similar a la pared en forma de rampa 35a. La linea se guia axialmente contra la superficie lateral de la porci6n de pared 35c por debajo de la superficie trasera del cuerpo cilindrico, en el mismo sentido (31b hacia 31a) hasta que alcanza el punto de los 360°/0° en 40d. En 40d la linea cambia de sentido guiada por el cabezal de enrollamiento y por la superficie lateral de la pared 34c para desplazarse hacia afuera desde la aleta 31a hacia 31b, en la primera fila de la tercera capa.

N6tese que la tercera capa tambien se inicia en un sentido opuesto (31a hacia31b) si se compara con la segunda capa (31b hacia 31a) y se enrolla en el mismo sentido que la primera capa. La tercera capa se enrolla sobre la superficie superior de la pared 34b y sobre la segunda capa en el mismo sentido (31a hacia 31b) hasta que la linea alcanza el punto 40e en la linea de los 180°, en cuyo punto la linea se acopla en una ranura y se sube en una porci6n de pared 35c en forma de rampa, guiada contra la superficie lateral de de la porci6n de pared 35d por debajo de la superficie trasera del cuerpo cilindrico, en el mismo sentido (31a hacia 31b) hasta que alcanza el punto de los 360°/0° en 40f en cuyo punto la linea cambia de sentido guiada por el cabezal de enrollamiento y por la superficie lateral de la pared 35d para desplazarse hacia afuera de la aleta 31b hacia 31a, en la primera fila de la cuarta capa.

Por tanto la cuarta capa se inicia por esa raz6n en un sentido opuesto (31b hacia 31a) comparado con el de la tercera y primera capas (31a hacia 31b) y se enrolla en el mismo sentido que el de la segunda capa. La cuarta capa se enrolla sobre la parte superior de la pared 35c y sobre la tercera capa en el mismo sentido (31b hacia 31a) hasta que la linea alcance el punto 40g en la linea de los 180°, en cuyo punto la linea se acopla en una ranura y se sube sobre una porci6n de pared en forma de rampa 34d, guiada contra la superficie lateral de la porci6n de pared 34e por debajo de la superficie trasera del cuerpo cilindrico en el mismo sentido que (31b hacia 31a) hasta que alcance el punto de los 360°/0° en 40h en cuyo punto, la linea cambia d sentido guiada por el cabezal de enrollamiento y por la superficie lateral de la pared 35d para desplazarse hacia afuera desde la aleta 31a hacia 31b, en la primera linea de la quinta fila

Como antes, la quinta fila se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en el sentido opuesto (31a hacia 31b) comparado con las filas uniformes (31b hacia 31a) y se enrolla en el mismo sentido que la tercera y la primera capas. La quinta capa se enrolla sobre la parte superior de la pared 34d y sobre la parte superior de la cuarta capa en el mismo sentido (31a hacia 31b) hasta que la linea alcanza el punto 40i en el linea de los 180°, en cuyo punto la linea se acopla a una ranura y se sube sobre una porci6n de pared 35e en forma de rampa, se guia contra la superficie lateral de la porci6n de pared 35f por debajo de la superficie trasera del cuerpo cilindrico, en el mismo sentido (31a hacia 31b) hasta que alcanza el punto de los 360° en 40j, en cuyo punto, la linea cambia de sentido guiada por el cabezal de enrollamiento y por la cara lateral de la pared 35f para desplazarse hacia afuera desde la aleta 31b hacia 31a, en la primera fila de la sexta capa.

Finalmente, la sexta capa se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en el sentido opuesto (31b hacia 31a) comparado con las capas impares (31a hacia 31b) y se enrolla en el mismo sentido que la segunda y la cuarta capas. La sexta capa se enrolla sobre la parte superior de la pared 34e y sobre la parte superior dela quinta capa en el mismo sentido (31b hacia 31a) hasta que la linea alcanza el punto 40k en la linea de los 180°, en cuyo punto la linea se acopla a una ranura y se sube sobre una porci6n de pared 34f en forma de rampa. Llegados a este punto las opciones para enrollar la linea son varias. En algunas realizaciones, la linea se puede guiar por la ranura y/o por el cabezal de enrollamiento hasta el lateral de aleta 31a, y la ultima capa enrollada como normal desde la aleta 31a hacia la aleta 31b. En algunas realizaciones la sexta capa se puede acortar axialmente, para enrollarse por encima de capas anteriores, sin acoplarse esencialmente a las paredes 34 y 35. N6tese que las capas de linea pares se colocan en el mismo sentido, como lo esta las impares, pero que las respectivas mitades de las capas impares y pares se colocan en sentidos opuestos de modo que cada fila radialmente contigua no es paralela a su fila vecina por encima y por

debajo de ella. Tambien, n6tese que los puntos de comienzo de las rampas y ranuras estan circunferencialmente desplazados (por ejemplo, unos 4°) alrededor de la superficie del cuerpo cilindrico de modo que las capas pares (y las impares) no empiezan en el mismo punto. Esto ayuda a distribuir uniformemente la linea sobre la superficie del cuerpo cilindrico. Cada una de las paredes esta tipicamente en forma de rampa y surge hacia afuera del plano de la pared anterior. Asi, por ejemplo, como se muestra mucho mejor en la Figura 53, la pared 35e tipicamente crece gradualmente hacia afuera del plano de la pared 35d. Las superficies radiales de cada una de las rampas empiezan y terminan tipicamente en una tangente para facilitar el cambio de sentido y la altura radial de la linea en estos puntos

Las Figuras 54 y 55 muestran una primera opci6n para el cabezal de enrollamiento 50. El cabezal de enrollamiento 50 comprende una jaula de rodillos 51 (no mostrada para mayor claridad en la Figura 55), que tiene un transportador roscado 52 (tal como una turca cautiva) en cada extremo, acoplandose a cada transportador una barra roscada 53 accionada por un motor 57 y una correa de transmisi6n 58. El motor puede ser electrico y su velocidad y sentido se pueden controlar por procesador electr6nico 59. La jaula de rodillos 51 lleva un par de rodillos horizontales 55 y un par de rodillos verticales 56, los cuales rodean y guian una linea L. Los rodillos horizontales y verticales pueden estar opcionalmente desalineados o separados entre si con objeto de permitir un paso facil de porciones mas gruesas de linea L, como podria suceder en un empalme. El motor 57 acciona las barras (una directamente, y la otra a traves de la correa 58) de acuerdo con senales transmitidas desde el procesador 59. Los transportadores roscados se desplazan axialmente a lo largo de las barras roscadas 53, que desplazan axialmente el cabezal de enrollamiento 50 con respecto a los diversos cuerpos cilindricos de tambor de acuerdo con las senales procedentes del procesador 59.

La Figura 56 muestra un diseno alternativo de cabezal de enrollamiento 60 similar al cabezal 50, con una jaula de rodillos 61 transportadores 62, barras 63 y rodillos 65 y 66, excepto en que las barras y los transportadores 62 son lisos y deslizan entre si. El cabezal 60 se acciona mediante un embolo hidraulico desde un cilindro 67 de acuerdo con senales procedentes de un procesador 69.

Los rodillos 65 y 66 opcionalmente pueden estar desalineados entre si en diferentes planos, de modo que pueden estar separados por una distancia mayor que la del diametro de la linea, pero todavia se pueden acoplar a cada lado de la linea como se muestra con respecto a los rodillos horizontales 65. Esto permite, que a traves del cabezal de enrollamiento pasen discontinuidades del diametro de la linea sin bloquear los rodillos. Opcionalmente la jaula de rodillos puede permitir un ligero desplazamiento radial de los rodillos hacia afuera de la linea (es decir, en trayectorias) para acomodar tales abombamientos, de modo que las discontinuidades tales como empalmes o nudos pasen a traves de la jaula de rodillos desplazandose entre los rodillos o desplazandolos separandolos ligeramente entre si. El cabezal de rodillos opcionalmente puede incorporar dispositivos de sensores 54 y 64 que proporcionan datos al procesador 59, 69 y que detectan abombamientos en la linea tales como empalmes, etc. Cuando se detecta un abombamiento en el cabezal de enrollamiento antes de que se enrolle en el cuerpo cilindrico, el cabezal de enrollamiento puede opcionalmente detener el enrollamiento para permitir una colocaci6n 6ptima del empalme, etc.,

o puede desplazarlo automaticamente a una posici6n que enrolle el empalme sobre el cuerpo cilindrico en un area rebajada de la linea en el cuerpo cilindrico, por ejemplo, circunferencialmente entre dos puntos de giro 40 pr6ximos a una aleta, de modo que la discontinuidad de la linea producida por el empalme tenga un efecto minimo en la colocaci6n de la linea sobre el cuerpo cilindrico, que permanece tan uniforme como sea posible.

Se pueden incorporar modificaciones y mejoras sin apartarse de alcance de la invenci6n como se define en las reivindicaciones.

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) que tiene un cuerpo cilindrico (B) adaptado para recibir una linea, y que tiene un dispositivo de enrollamiento (50) para guiar la linea sobre el cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico y el dispositivo de enrollamiento giran uno respecto al otro, de tal manera que la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un punto que se desplaza axialmente con relaci6n al cuerpo cilindrico, y en el que el sentido axial de la linea enrollada sobre el cuerpo cilindrico se adapta para cambiar al menos una vez por revoluci6n del cuerpo cilindrico con relaci6n al dispositivo de enrollamiento, caracterizado porque la linea se adapta para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un primer sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en su primera mitad del ciclo entre 0° y 189°, y la linea se adapta para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en la segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico entre 180° y 360 °, y en el que filas de linea axialmente contiguas se enrollan sobre el cuerpo cilindrico paralelas entre si.
2. 2.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 1, en el que el dispositivo de enrollamiento (50), comprende un cabezal de enrollamiento que recibe la linea y se desplaza axialmente en relaci6n al cuerpo cilindrico para guiar el punto de alimentaci6n de la linea a lo largo del eje geometrico del cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira, y en el que el sentido axial del desplazamiento del cabezal de enrollamiento esta adaptado para invertirse al menos una vez por revoluci6n del cuerpo cilindrico respecto al dispositivo de enrollamiento.
3. 3.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquier reivindicaci6n precedente, en el que capas (L1, L2) de linea radialmente contiguas estan adaptadas para situarse a partir de extremos opuestos del cuerpo cilindrico.
4. 4.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en cualquier reivindicaci6n precedente, en el que las capas de linea enrolladas sobre el cuerpo cilindrico esencialmente no son paralelas a las capas inmediatamente por encima y por debajo de de ellas.
5. 5.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en cualquier reivindicaci6n precedente, que incluye un dispositivo de guia que comprende ranuras formadas en o sobre el cuerpo cilindrico que guian las capas iniciales de la linea hacia orientaciones, direcciones o posiciones seleccionadas a medida que se enrollan sobre el cuerpo cilindrico.
6. 6.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicaci6n 5, en el que el dispositivo de guia comprende al menos una protuberancia radial situada sobre la superficie exterior del cuerpo cilindrico en una posici6n que en uso se corresponde con las posiciones (A1, A2) en las que la linea cambia de sentido sobre el cuerpo cilindrico de modo que la linea se curva alrededor de las protuberancias radiales y cambia de sentido.
7. 7.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicaci6n 6, en el que la protuberancia radial comprende una pared.
8. 8.-Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicaci6n 7, en el que las dimensiones radiales de la pared son similares al espesor de la linea, o son multiplos del mismo.
9. 9.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que los medios de guia comprenden al menos una rampa (35a) formada en el cuerpo cilindrico adaptada para cambiar la posici6n radial de la linea a medida que se enrolla en el cuerpo cilindrico.
10. 10.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 9, en el que al menos una rampa (35a) tiene una ranura para guiar la posici6n de la linea sobre la rampa.
11. 11.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquier reivindicaci6n precedente, en el que el dispositivo de enrollamiento (50, 60) se configura para guiar la linea en un recorrido hacia afuera, para invertir el sentido de enrollamiento y para guiar la linea en un recorrido de retorno, y en el que la distancia axial de la salida de retorno es menor que la distancia axial del recorrido hacia afuera.
12. 12.-Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 11, en el que el dispositivo de enrollamiento (50, 60) se configura para permanecer axialmente estacionario entre los recorridos hacia el exterior y de retorno mientras el cuerpo cilindrico (B) esta girando, descentrando por consiguiente los origenes de capas radialmente contiguas sobre el cuerpo cilindrico.
13. 13.-Un metodo para enrollar una linea sobre el cuerpo cilindrico (B) de un cabrestante (1), comprendiendo el metodo el guiado de la linea sobre el cuerpo cilindrico merced a un dispositivo de enrollamiento (50, 60), en el que el dispositivo de enrollamiento y el cuerpo cilindrico giran uno respecto al otro durante el enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico, en el que el dispositivo de enrollamiento hace que el sentido axial de enrollamiento cambie al menos una vez por revoluci6n del cuerpo cilindrico respecto al dispositivo de enrollamiento, caracterizado porque la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un primer sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en una primera mitad de ciclo entre los 0° y 180°, y la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido axial

    cuando el cuerpo cilindrico esta en una segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico entre los 180° y 360°, y en el que filas de linea axialmente contiguas se enrollan sobre el cuerpo cilindrico paralelas entre si.
14. 14.-Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 13, en el que el dispositivo de enrollamiento comprende un cabezal de enrollamiento (50, 60) y en el que la linea se guia sobre el cuerpo cilindrico giratorio a traves del cabezal de enrollamiento, que se desplaza axialmente en relaci6n al cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira, y en el que el cabezal de enrollamiento invierte el sentido axial al menos una vez por vuelta del cuerpo cilindrico invirtiendo por consiguiente el sentido axial de la linea enrollada sobre el cuerpo cilindrico.
15. 15.-Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 14, en el que un solo recorrido del cabezal de enrollamiento en un solo sentido enrolla la linea en mas de una capa del cuerpo cilindrico (B).
16. 16.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en el que el sentido axial de la linea cambia dos veces en cada giro del cuerpo cilindrico (B).
17. 17.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-16, en el que el primer sentido axial tiene un primer componente angular comprendido entre 1° y 10° de desviaci6n desde la perpendicular en relaci6n al eje geometrico del cuerpo cilindrico (B), y el segundo sentido axial tiene un segundo componente angular que esencialmente tiene el mismo valor que el primer componente angular pero en el sentido axial opuesto.
18. 18.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-17, en el que la linea se enrolla otra vez en el primer sentido a medida que el cuerpo cilindrico (B) alcanza el final de su primera vuelta y empieza su segunda vuelta.
19. 19.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en el que la distancia axial recorrida en el primer sentido por la linea (L1, L2) durante la primera mitad de ciclo del cuerpo cilindrico es mayor que la distancia axial recorrida en el segundo sentido durante la segunda mitad de ciclo.
20. 20.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-19, en el que capas seleccionadas de la linea (L1, L2) se enrollan desde diferentes origenes de giro, por lo que el movimiento axial inicial de la linea en al menos dos capas se produce en posiciones circunferenciales diferentes.
21. 21.-Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-20, en el que capas radialmente contiguas de la linea (L1, L2) se situan a partir de extremos opuestos del cuerpo cilindrico (B).
22. 22.-Un tambor de cabrestante (1) que tiene un cuerpo cilindrico (B) adaptado para recibir una linea que se enrolla alrededor del cuerpo cilindrico, teniendo el cuerpo cilindrico un dispositivo de guiado para guiar la linea sobre el cuerpo cilindrico, en el que el dispositivo de guiado guia la linea sobre el cuerpo cilindrico en un punto que se desplaza axialmente en relaci6n al cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira y en el que el dispositivo de guiado esta adaptado para cambiar el sentido axial de enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico al menos una vez por vuelta de enrollamiento, caracterizado porque la linea esta adaptada para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un primer sentido axial en su primera mitad de ciclo comprendida entre los 0° y 180°, y la linea esta adaptada para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en la segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico comprendida entre los 180° y 360°, y en el que filas de linea axialmente contiguas se enrollan en el cuerpo cilindrico paralelas entre si.
23. 23.-Un tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 22, en el que el dispositivo de guia se adapta para invertir el sentido axial de enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico (B) al menos una vez por revoluci6n de enrollamiento.
24. 24.-Un tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicaci6n 22 6 en la reivindicaci6n 23, en el que el dispositivo de guia comprende una o mas ranuras en al menos una porci6n de la superficie del tambor (1) del cabrestante.