ES2966537T3

ES2966537T3 - Sistema de cabrestante de remolque y un procedimiento para llevar a cabo una operación de remolque, en particular una operación de escolta para ayudar a una embarcación a pasar por un paso de agua

Info

Publication number: ES2966537T3
Application number: ES20723424T
Authority: ES
Inventors: Johannes Kreischer
Original assignee: Jadewind BV
Current assignee: Jadewind BV
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2040-05-08
Also published as: NL2023108B1; EP3966100A1; US20220297801A1; EP3966100C0; CA3139880A1; WO2020229350A1; EP3966100B1; CN113840776A

Abstract

Sistema de cabrestante de remolque 1 para controlar el desprendimiento y la recuperación de un cable de remolque durante una operación de remolque. El sistema de cabrestante de remolque tiene una unidad de control 6 para controlar un accionamiento 4 y un freno 5 para accionar y frenar respectivamente el tambor de bobinado. El accionamiento 4 comprende una pluralidad de motores de corriente alterna sin escobillas 40, cada uno de los cuales se acopla en una etapa mediante una rueda dentada del motor 71 a una rueda dentada 70 montada en el tambor de bobinado 3. El freno 5 comprende una pluralidad de pinzas de freno 51, cada una de las cuales es acoplable. a un disco de freno 50 montado en el tambor de bobinado 3. El tren motriz de la pluralidad de motores de CA sin escobillas 40, el engranaje de una etapa 7 y la pluralidad de pinzas de freno 51 forman una estructura poderosa y robusta para operar el sistema de cabrestante de remolque 1 en condiciones severas. que puede ocurrir en una operación de remolque. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de cabrestante de remolque y un procedimiento para llevar a cabo una operación de remolque, en particular una operación de escolta para ayudar a una embarcación a pasar por un paso de agua

[0001] La presente invención se refiere a un sistema de cabrestante de remolque para controlar la recogida, también denominada recuperación, y el desenrollado, también denominado entrega, de una línea de remolque entre un objeto flotante y un remolcador durante una operación de remolque, en particular durante una operación de escolta. Dicho sistema de cabrestante de remolque también se puede llamar sistema de cabrestante de entrega y recuperación. Además, la invención se refiere a un procedimiento para remolcar un objeto flotante mediante un remolcador. En particular, la invención se refiere a un procedimiento de escolta para ayudar a una embarcación a pasar por un paso de agua.

[0002] Una operación de remolque es una operación típica que tiene su propio comportamiento dinámico. En comparación con otras operaciones marinas como el amarre y el fondeo, el comportamiento dinámico de una operación de remolque es considerablemente diferente. Durante una operación de remolque, se dispone de altas velocidades de marcha de una línea de remolque relativamente larga. La línea de remolque corre en direcciones cambiantes al entregar y recuperar la línea de remolque. Además, la línea de remolque puede quedar expuesta a cargas de choque cuando una línea de remolque se está aflojando.

[0003] Un sistema de cabrestante de remolque a bordo de un remolcador tiene que hacer frente a este comportamiento dinámico. El sistema de cabrestante de remolque para llevar a cabo una operación de remolque puede tener similitudes estructurales con un sistema de cabrestante de amarre, pero un sistema de cabrestante de remolque típicamente tiene que funcionar en condiciones más severas. Un tambor de bobinado del sistema de cabrestante de remolque tiene que funcionar a altas velocidades de rotación y está sujeto a rápidos cambios de dirección de rotación para recoger o desenrollar una línea de remolque. En general, parece que un sistema de cabrestante de amarre no es óptimamente adecuado para llevar a cabo una operación de remolque.

[0004] El documento EP2.385.011B1 describe un ejemplo de un cabrestante de amarre que cumple con llevar a cabo una operación de amarre, pero que no cumple con llevar a cabo una operación de remolque. Cuando una embarcación está amarrada junto a un muelle o un embarcadero en un puerto, las cuerdas de amarre que anclan la embarcación deben tensarse adecuadamente para mantener la embarcación en una posición adecuada. Las cuerdas de amarre deben mantenerse en la tensión correcta para impedir situaciones peligrosas que puedan surgir por la razón de que las cuerdas de amarre se verán sometidas a mayores fuerzas debido a la tendencia del barco a moverse con respecto al muelle o embarcadero. Los movimientos relativos son causados por variaciones del nivel de la superficie del agua debido a cambios de marea y variaciones del desplazamiento del barco debido a la carga y/o descarga de la carga. El barco puede ser sacudido o balanceado por las olas o el viento para inducir una tensión fluctuante en las cuerdas de amarre. Una tensión demasiado grande en la cuerda podría hacer que la cuerda se rompa.

[0005] El cabrestante de amarre descrito tiene un programa informático para controlar una tensión de la cuerda de amarre. La tensión de la cuerda se mide o calcula en función de las otras variables medidas. Es posible medir la velocidad del motor, el par del motor o el par del tambor de bobinado o la tensión del cable.

[0006] El cabrestante de amarre descrito comprende un tambor de bobinado accionado por un motor de corriente alterna donde el tambor de bobinado está provisto de un freno para sujetar el tambor de bobinado. Una unidad de conversión de frecuencia está dispuesta para suministrar energía eléctrica al motor de corriente alterna. Una unidad de control está dispuesta para controlar la unidad de conversión de frecuencia en función de un indicador de tensión de la cuerda de amarre. La unidad de control está dispuesta para calcular una estimación de par en función de las corrientes del estator del motor de CA. Esta estimación de par se utiliza como indicador de la tensión del cable de amarre. Por lo tanto, la tensión del cable de amarre se mantiene dentro de los límites permitidos al mantener la estimación del par dentro de los límites permitidos.

[0007] La unidad de control está dispuesta para establecer un valor de referencia. El valor de referencia determina una velocidad de rotación del motor de C<a>a un valor predeterminado. Primero, se libera el freno que sostiene el tambor de bobinado y luego se acciona el motor de CA en una dirección durante un intervalo de tiempo predeterminado para definir un primer valor del par del motor. El motor de CA se acciona en una dirección opuesta durante el intervalo predeterminado para definir un segundo valor del par del motor para calcular una estimación de par utilizando el primer y el segundo valor del par.

[0008] Un problema para este cabrestante de amarre conocido es que este cabrestante no es adecuado para ser utilizado en una operación de remolque. Como se dijo anteriormente, un comportamiento dinámico de una línea de remolque en una operación de remolque difiere significativamente de un comportamiento dinámico en una operación de amarre que está situada junto a un muelle o un embarcadero en un puerto. Por lo general, en una operación de amarre, las velocidades de línea pueden aumentar hasta 20 m/minuto, mientras que en una operación de remolque las velocidades de entrega pueden alcanzar los 80 m/min con una fuerza de línea de 110 toneladas y las velocidades de recuperación son de hasta 40 m/min con una fuerza de línea de 30 toneladas. Las fluctuaciones de las mareas a compensar en una operación de amarre a lo largo de un muelle son relativamente lentas y tienen una magnitud moderada en comparación con la operación de remolque que se lleva a cabo en aguas abiertas con sacudidas más severas. Además, en general, se utilizan cables de remolque más largos en una operación de remolque que puede estar expuesta a cargas de choque debido a una holgura de la línea de remolque. En una operación de remolque, las fuerzas de tensión pueden ocurrir más abruptamente cuando la línea de remolque se tensa. Como tal cabrestante de amarre no es adecuado para ser utilizado en estas circunstancias difíciles, se desea un sistema de cabrestante de remolque que tenga la capacidad de llevar a cabo una operación de remolque.

[0009] El documento EP2.830.985 describe un sistema para alimentar un cabrestante que está diseñado para funcionar en condiciones más severas. Para funcionar en condiciones más severas, se describe una solución híbrida. Se describe una caja de engranajes mejorada con el fin de mejorar las propiedades dinámicas del sistema de cabrestante durante el funcionamiento. La caja de engranajes está conectada tanto a un accionamiento hidráulico como a uno eléctrico. La caja de engranajes tiene un eje de salida que se acopla con el tambor de bobinado del cabrestante. Uno de los lados del tambor de bobinado está provisto de dientes cortados a lo largo de la periferia del lado del tambor de bobinado. Los dientes se proyectan radialmente y están alineados en paralelo con un eje de rotación del tambor de bobinado. Los dientes engranan junto con los dientes de una rueda dentada que está rígidamente fijada en el extremo del eje de salida de la caja de engranajes. En un lado opuesto de la caja de engranajes, un eje giratorio de entrada central es accionado por el motor hidráulico. El eje de entrada central está conectado a una rueda solar de la caja de engranajes. Se proporcionan tres ruedas planetarias alrededor de la rueda solar y se conectan a la rueda dentada en el extremo del eje de salida de la caja de engranajes. Un anillo giratorio interior y exterior están dispuestos alrededor de las ruedas planetarias. El anillo exterior está en acoplamiento con una rueda dentada en un eje de un primer y un segundo motor eléctrico.

[0010] El motor hidráulico se proporciona para ser operado solo en caso de una sobrecarga. El motor hidráulico es una medida de seguridad que se abre cuando la tensión en el cable se acerca a un valor establecido predeterminado. El motor hidráulico está conectado todo el tiempo, pero comienza a funcionar solo cuando la carga de la línea es demasiado alta.

[0011] Sin embargo, la caja de engranajes planetarios aumenta la complejidad en un sentido mecánico que no es deseado. Pueden surgir problemas en la caja de engranajes cuando este cabrestante se somete a altas velocidades de rotación que pueden ocurrir durante una operación de remolque. El motor hidráulico como medida de seguridad es desventajoso, porque aumenta la complejidad del sistema de cabrestante. Es necesario un control híbrido tanto para controlar los motores eléctricos como el motor hidráulico. Además, se sugiere incluir un circuito de enfriamiento en el sistema hidráulico como una solución simple y económica, pero esto también es insatisfactorio, ya que aumenta aún más la complejidad del sistema de cabrestante.

[0012] El documento EP2.363.371 describe una embarcación que tiene un cabrestante de remolque que está diseñado para llevar a cabo una operación de remolque. El cabrestante tiene un bastidor y un tambor de cable que tiene un eje de tambor alojado en dicho bastidor. Se proporciona un accionamiento hidráulico para accionar dicho eje que comprende el motor de accionamiento y un acoplamiento. El acoplamiento está dispuesto entre el motor de accionamiento y el eje del tambor. El acoplamiento es un acoplamiento hidráulico que se controla para reducir la transferencia de par entre un eje de entrada y uno de salida. Un sensor de medición de carga que determina una fuerza ejercida sobre el tambor de cable está conectado a una unidad de control para controlar una potencia/par a transmitir por el acoplamiento. El acoplamiento hidráulico es necesario para mantener una conexión tensa entre una embarcación a remolcar y una embarcación de remolque mientras que, por otro lado, evita que la estructura del cabrestante se sobrecargue, ya que tal sobrecarga puede destruir completamente el motor del cabrestante de accionamiento.

[0013] Un problema para este cabrestante es que el acoplamiento puede impedir una sobrecarga del cabrestante, pero el desacoplamiento implica que al menos durante un tiempo una línea de remolque en funcionamiento puede estar fuera de control. Un inconveniente adicional de la estructura de cabrestante descrita es que su estructura es bastante compleja. El acoplamiento hidráulico incluye una gran cantidad de componentes. Muchas piezas son susceptibles de desgaste y tienen su propio factor de fallo. La gran cantidad de componentes reduce la fiabilidad del sistema de cabrestante. Además, la huella del sistema de cabrestante es relativamente grande, lo que no se desea a bordo de un barco de remolque que normalmente tiene espacios incorporados estrechos.

[0014] El documento WO2016/204726 también describe un sistema de cabrestante que se utiliza en una operación de escolta. En la operación de escolta, el remolcador de escolta está atado a la popa de un barco o petrolero grande. En caso de emergencia, si una embarcación cisterna tiene una pérdida de potencia o una falla del timón, se ordenará a un remolcador de escolta que vaya al lado de babor o estribor de la embarcación cisterna y se le ordenará que entre en el modo indirecto o en el modo indirecto de potencia. El sistema de cabrestante descrito tiene un cabrestante giratorio de par de grapa, también llamado cabrestante de posición automática, que está montado en la cubierta del remolcador de escolta. Esta disposición giratoria puede reducir las fuerzas laterales que actúan sobre el cabrestante durante la operación de escolta. Por la presente, este cabrestante de posición automática está configurado para mitigar los efectos dinámicos durante la operación de escolta.

[0015] Aunque dicho cabrestante giratorio como se describe puede contribuir a mitigar los efectos de un comportamiento dinámico en una operación de remolque, todavía se desea proporcionar un sistema de cabrestante de remolque mejorado adicional que tenga un rendimiento para hacer frente a un comportamiento dinámico durante una operación de remolque.

[0016] El documento GB2057385A describe un sistema de entrega y recuperación similar al objeto de la presente solicitud.

[0017] El objeto general de la presente invención es eliminar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados anteriormente y/o proporcionar una alternativa utilizable. Más específicamente, un objeto de la invención es proporcionar un sistema de cabrestante de remolque que cumpla con los requisitos mecánicos relacionados con un comportamiento dinámico de una operación de remolque en la que se combinan altos pares de torsión y cargas de choque con altas velocidades de funcionamiento e inversiones de rotación de un tambor de bobinado. Es un desafío presentar un sistema de cabrestante de remolque con una estructura robusta que tenga la capacidad de funcionar en condiciones severas durante una operación de remolque.

[0018] De acuerdo con la invención, este objeto se consigue mediante un sistema de cabestrante de remolque según la reivindicación 1.

[0019] El sistema de cabrestante de remolque está configurado para controlar una línea de remolque entre una embarcación y un remolcador durante una operación de remolque, en particular una operación de escolta. El sistema de cabrestante de remolque está configurado para controlar una recogida, también llamada recuperación, y el desenrollado, también llamado entrega, de la línea de remolque. El sistema de cabrestante de remolque también se puede llamar sistema de cabrestante de entrega y recuperación.

[0020] El sistema de cabrestante de remolque comprende una estructura para soportar componentes del sistema de cabrestante de remolque.

[0021] El sistema de cabrestante de remolque comprende un tambor de bobinado para enrollar y desenrollar la línea de remolque. El tambor de bobinado está soportado de forma giratoria por la estructura. El tambor de bobinado tiene un tambor que forma un espacio de bobinado entre una primera y una segunda brida del tambor de bobinado para encerrar la línea de remolque.

[0022] El sistema de cabrestante de remolque comprende un accionamiento para accionar el tambor de bobinado para recoger la línea de remolque. El accionamiento está conectado por un engranaje al tambor de bobinado. El engranaje es un engranaje de una etapa para reducir una velocidad de giro de un motor en una reducción de una etapa a una velocidad de giro más baja del tambor. El engranaje de una etapa comprende una rueda dentada que está montada en el tambor de bobinado. El accionamiento se acopla directamente con la rueda dentada. Preferentemente, el engranaje de una etapa tiene una relación de transmisión de al menos 15:1, más preferentemente al menos 20:1. Por la presente, el engranaje está configurado para conectar el accionamiento con una reducción de una etapa al tambor de bobinado.

[0023] En una operación de remolque, el engranaje de una etapa es ventajoso porque el engranaje de una etapa tiene una alta eficiencia en la transferencia de fuerzas de accionamiento desde el accionamiento al tambor de bobinado para anticipar los altos pares producidos por la línea de remolque. El engranaje de una etapa es más ventajoso en la operación de remolque en la que se requiere llevar a cabo inversiones de rotación del tambor de bobinado para cambiar de una recuperación a una entrega de la línea de remolque y viceversa. El engranaje de una etapa es beneficioso para contrarrestar las cargas de choque que se producen durante estas inversiones. Además, una inercia de masa relativamente baja del engranaje de una etapa permite que el tambor de bobinado del sistema de cabrestante de remolque funcione a altas velocidades. En comparación con una caja de engranajes de múltiples etapas, el engranaje de una etapa según la invención significa una simplificación considerable de la estructura del sistema de cabrestante de remolque que contribuye a su compacidad y una pequeña huella del sistema de cabrestante de remolque a bordo de un remolcador. Esta configuración del engranaje puede ser más beneficiosa en un servicio periódico del sistema de cabrestante de remolque. El desmontaje y la sustitución de piezas de desgaste se pueden llevar a cabo con menos impacto operativo.

[0024] El sistema de cabrestante de remolque comprende además un freno que está conectado operativamente al tambor de bobinado para sujetar o desenrollar la línea de remolque. El freno comprende al menos un disco de freno.

[0025] El sistema de cabrestante de remolque comprende una unidad de control para controlar el accionamiento y el freno. La unidad de control está conectada operativamente con el accionamiento para alimentar el accionamiento para acelerar el tambor de bobinado para la recogida de la línea de remolque. La unidad de control también está conectada operativamente con el freno para acoplarse con el tambor de bobinado para mantener el tambor de bobinado en una posición de parada o para frenar el tambor de bobinado cuando se desenrolla la línea de remolque para controlar una velocidad de rotación del tambor.

[0026] La unidad de control controla el accionamiento y el freno en función de una señal de entrada indicativa de un par ejercido por la línea de remolque en el tambor de bobinado.

[0027] El sistema de cabrestante de remolque según la invención proporciona una mejora en que el accionamiento comprende una pluralidad de motores y en que el freno comprende además una pluralidad de pinzas de freno. Cada pinza de freno está provista de un par de pastillas de freno para acoplarse con el al menos un disco de freno. La unidad de control está programada para controlar por separado cada motor y pinza de freno individuales.

[0028] El control de las pinzas de freno para sujetar o frenar el tambor de bobinado es ventajosamente una forma fiable y conveniente de controlar una tensión de la línea de remolque durante la operación de remolque. En una operación de remolque, la tensión de la línea de remolque puede aumentar por las fuerzas motrices del remolcador. Las variaciones repentinas, por ejemplo, debido al movimiento de elevación, pueden causar cargas de choque que pueden mitigarse ventajosamente permitiendo que el tambor de bobinado se deslice en las pinzas de freno.

[0029] La configuración del sistema de cabrestante de remolque que incluye una pluralidad de motores y pinzas de freno es además beneficiosa porque se puede usar un diseño básico para cubrir una amplia gama de aplicaciones. Una cantidad de motores y pinzas de freno del diseño básico puede adaptarse a una situación particular cuando, por ejemplo, se requiere una fuerza de sujeción de 20 toneladas métricas o en otra situación, la cantidad puede aumentarse cuando se requiere una fuerza de sujeción de 150 toneladas métricas. Por la presente, el diseño básico se puede usar para una configuración de un sistema de cabrestante de remolque grande para un barco de remolque oceánico, pero también para un sistema de cabrestante de remolque más pequeño para un barco de remolque interior, también llamado remolcador.

[0030] En una operación de remolque, la presencia de múltiples motores y pinzas de freno permite un control flexible del sistema de cabrestante para anticiparse a muchas posibles circunstancias. El control del sistema de cabrestante se puede ajustar de manera óptima a la situación. En condiciones severas, todos los motores y pinzas de freno disponibles pueden activarse, mientras que en condiciones más moderadas solo una parte de los motores y pinzas de freno pueden estar involucrados en el control del sistema de cabrestante. Los motores activos y las pinzas de freno se pueden utilizar en su intervalo operativo óptimo para proporcionar respectivamente un par de accionamiento o de frenado deseado.

[0031] Al controlar el sistema de cabrestante de remolque, solo se pueden accionar uno o más motores de una cantidad total de motores, lo que puede ser beneficioso en una gestión del calor del accionamiento. Ventajosamente, el sistema de cabrestante de remolque puede incorporarse sin una refrigeración activa del motor.

[0032] Otra ventaja de la presencia de la pluralidad de motores y pinzas de freno puede ser que una operación aún puede continuar a pesar de una necesidad de servicio a cualquiera de los artículos. Una cantidad de motores o pinzas de freno puede ser redundante para una determinada operación. La unidad de control puede excluir uno o más elementos de la operación, donde los elementos restantes pueden asumir la función del elemento excluido. Por la presente, la fiabilidad del sistema de cabrestante en funcionamiento se puede aumentar en gran medida en comparación con un solo accionamiento de motor o un solo freno. Para un funcionamiento y continuación adecuados, el sistema de cabrestante de remolque según la invención depende menos de un funcionamiento adecuado de todos sus componentes.

[0033] En un primer aspecto de la invención, el sistema de cabrestante de remolque según la invención proporciona además una mejora en el sentido de que el accionamiento comprende una pluralidad de motores de corriente alterna sin escobillas. Dicho motor de corriente alterna sin escobillas también se denomina motor síncrono de imán permanente (PMSM). El motor tiene un rotor de motor que está provisto de una cantidad de imanes permanentes. Un estator del motor está provisto de una cantidad igual de bobinas de campo para excitar el rotor del motor. Cada motor tiene una carcasa de motor y un eje de salida de motor. Una rueda dentada del motor está conectada al eje de salida del motor que se acopla a la rueda dentada que está montada en el tambor de bobinado. La rueda dentada del motor y la rueda dentada conectada al tambor de bobinado forman juntas el engranaje de una etapa.

[0034] La pluralidad de motores de CA sin escobillas proporciona una ventaja en que estos motores pueden proporcionar un alto par motor que puede suministrarse en un amplio intervalo de velocidades de giro. Se puede suministrar un par de torsión a bajas velocidades de giro, lo que es beneficioso para acelerar el tambor de bobinado desde un punto muerto, pero el alto par de torsión también permanece disponible a altas velocidades de giro para recoger o desenrollar la línea de remolque. Los motores de CA sin escobillas permiten que el sistema de cabrestante de remolque entregue un par que permanece disponible sustancialmente a lo largo de todo el alcance operativo de las velocidades de giro del sistema de cabrestante de remolque. En comparación con un motor de inducción asíncrono, el motor de CA sin escobillas proporciona un par nominal que es sustancialmente constante en un intervalo operativo de velocidad de giro, mientras que el motor de inducción asíncrono puede sufrir una caída significativa en su rendimiento de par nominal por encima del 15 % de un límite de velocidad inferior de su intervalo de velocidad de giro.

[0035] Visto el cabrestante del documento EP2830985 anterior, la pluralidad de motores de CA sin escobillas puede hacer que el motor hidráulico sea redundante para controlar el sistema de cabrestante de remolque en una operación de remolque. En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, el control del accionamiento es completamente eléctrico. El accionamiento eléctrico puede ser suficiente y no es necesario ningún motor hidráulico para accionar el tambor de bobinado. Ventajosamente, el sistema de cabrestante de remolque según la invención es respetuoso con el medio ambiente.

[0036] El motor de CA sin escobillas es además beneficioso porque el control de accionamiento puede mejorarse mediante una salida de señal de datos de este motor a la unidad de control. Se puede usar una salida de datos de cada motor durante el funcionamiento para mejorar el control del tambor de bobinado.

[0037] Ventajosamente, debido a la presencia de los motores de CA sin escobillas, el engranaje de una etapa del sistema de cabrestante de remolque puede realizarse sin un embrague para desacoplar la transmisión. El sistema de cabrestante de remolque puede permanecer libre de un embrague. El engranaje de una etapa que incluye la rueda dentada y engranado por las ruedas dentadas del motor en la circunferencia de la rueda dentada puede ser lo suficientemente robusto como para soportar las altas fuerzas de tracción que se producen a revoluciones de tambor de bobinado de alta velocidad. El engranaje de una etapa del sistema de cabrestante de remolque puede funcionar en todas las condiciones sin la necesidad de un desacoplamiento del accionamiento para liberarse del tambor de bobinado. Por lo tanto, es una ventaja que el sistema de cabrestante de remolque según la invención se pueda realizar sin un embrague u otro elemento de acoplamiento como medida de seguridad para impedir un fallo del accionamiento o engranaje.

[0038] Además, puede ser beneficioso que los motores de CA sin escobillas puedan permitir el procesamiento de una línea de remolque a altas velocidades sin sobrecalentarse. El sistema de cabrestante de remolque puede incorporarse sin un circuito de enfriamiento.

[0039] En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, el motor de CA sin escobillas tiene un rotor de motor provisto de al menos 8 imanes permanentes. Preferentemente, los al menos 8 imanes permanentes contienen material de neodimio, más en particular, los al menos 8 imanes permanentes comprenden material de neodimio-hierro-boro. El material de neodimio es beneficioso para hacer que la pluralidad de motores juntos sean lo suficientemente potentes como para acelerar el tambor de bobinado a altas velocidades de rotación cuando se recoge una línea de remolque. Ventajosamente, dicho motor de CA sin escobillas contribuye a cumplir con los requisitos mecánicos para un sistema de cabrestante de remolque que es adecuado para llevar a cabo una operación de escolta en condiciones severas. Los al menos 8 imanes permanentes son más beneficiosos para proporcionar una respuesta rápida en una situación cambiante. Al mantener una línea de remolque bajo tensión, el tambor de bobinado tiene que girar en direcciones opuestas para entregar y recuperar la línea de remolque cuando el barco de remolque se está levantando sobre las olas. Los al menos 8 imanes permanentes, y más preferentemente al menos 16 imanes permanentes del rotor del motor contribuyen en una respuesta rápida para mantener la tensión de la línea de remolque bajo control y para impedir el aflojamiento de la línea de remolque.

[0040] En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, el tambor de bobinado comprende un tambor que puede girar soportado por un eje de tambor dispuesto horizontalmente. El eje del tambor está soportado por la estructura. El eje del tambor dispuesto horizontalmente es beneficioso en una operación de remolque, en la que una línea de remolque puede dirigirse hacia arriba en un ángulo grande en conexión con un objeto flotante. Preferentemente, el eje del tambor está dispuesto estacionario. Los cojinetes están montados en el tambor. Los cojinetes están soportados por el eje del tambor para permitir que el tambor gire. Ventajosamente, el eje del tambor dispuesto estacionario permite una rápida liberación y montaje del tambor de bobinado para un mantenimiento periódico.

[0041] En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, la rueda dentada está montada en el tambor del tambor de bobinado. Preferentemente, una brida del tambor de bobinado está conectada por el engranaje al accionamiento. La rueda dentada puede montarse directamente en la primera o segunda brida del tambor de bobinado del tambor. En lugar de accionar el tambor de bobinado a través de un eje de tambor, el tambor de bobinado se acciona preferentemente acoplando directamente el tambor, lo que es beneficioso para transferir las fuerzas de accionamiento. Dicho tren de transmisión corto desde el accionamiento a través del engranaje directamente al tambor proporciona una estructura robusta.

[0042] En un segundo aspecto de la invención, la rueda dentada tiene una superficie circunferencial exterior dentada para ser acoplada por cada rueda dentada del motor. Preferiblemente, la pluralidad de ruedas dentadas del motor que se acoplan a la rueda dentada están colocadas en una región de la mitad inferior de la rueda dentada, de modo que el tambor de bobinado junto con la rueda dentada se puede levantar de las ruedas dentadas del motor sin desmontar los motores de la estructura.

[0043] Según el segundo aspecto de la invención, un sistema de cabrestante de remolque para controlar una entrega y recuperación de una línea de remolque entre una embarcación y un remolcador durante una operación de remolque, en particular una operación de escolta, cuyo sistema de cabrestante de remolque comprende:

- una estructura para soportar los componentes del cabrestante;

- un tambor de bobinado para enrollar y desenrollar la línea de remolque donde el tambor de bobinado está soportado de forma giratoria por la estructura, donde el tambor de bobinado tiene un tambor que forma un espacio de bobinado entre una primera y una segunda brida del tambor de bobinado para encerrar la línea de remolque;

- un accionamiento conectado por un engranaje de una etapa al tambor de bobinado para hacer girar el tambor de bobinado para recoger la línea de remolque, donde el engranaje de una etapa comprende una rueda dentada montada en el tambor de bobinado;

- un freno conectado al tambor de bobinado para frenar el tambor de bobinado para sujetar o desenrollar la línea de remolque;

- una unidad de control para controlar el accionamiento y el freno en función de una señal de entrada indicativa de un par ejercido por la línea de remolque en el tambor de bobinado;

donde el accionamiento comprende una pluralidad de motores, donde cada motor tiene una carcasa del motor y un eje de salida del motor provisto de una rueda dentada del motor que se acopla a la rueda dentada montada en el tambor de bobinado,

donde el freno comprende al menos un disco de freno y una pluralidad de pinzas de freno en las que cada pinza de freno está provista de un par de pastillas de freno para acoplar el al menos un disco de freno, donde cada rueda dentada del motor se acopla a una superficie circunferencial dentada externa de la rueda dentada, donde la pluralidad de ruedas dentadas del motor y/o la pluralidad de pinzas de freno están todas posicionadas en una región de la mitad inferior de la rueda dentada, de modo que el tambor de bobinado, el disco de freno y/o la rueda dentada se pueden levantar de la estructura sin desmontar los motores y/o las pinzas de freno.

[0044] Un motor puede ser un motor hidráulico o un motor eléctrico, en particular un motor de CA sin escobillas.

[0045] Preferentemente, el tambor está soportado de forma giratoria por un eje de tambor dispuesto horizontalmente, donde el eje del tambor de bobinado está soportado por la estructura y preferentemente está dispuesto de forma estacionaria.

[0046] La rueda dentada está montada preferiblemente en una de las bridas del tambor.

[0047] Según la invención, el tambor de bobinado se coloca entre el accionamiento y el freno. La primera brida del tambor de bobinado está conectada al accionamiento y la segunda brida del tambor de bobinado está conectada al disco de freno del freno. Las fuerzas de tensión introducidas por la línea de remolque y que actúan sobre el tambor se transfieren directamente a través del disco de freno a las pinzas de freno. Ventajosamente, una trayectoria tan corta para deducir las fuerzas ejercidas es eficaz para contrarrestar las fuerzas de tensión por el sistema de cabrestante de remolque.

[0048] En un tercer aspecto del sistema de cabrestante de remolque según la invención, la estructura comprende un bastidor principal para soportar el tambor de bobinado. El bastidor principal puede tener forma de caja. Preferiblemente, el bastidor principal tiene una placa lateral izquierda y derecha provista de un soporte de eje para soportar un eje de tambor. Además, el bastidor principal puede tener una placa inferior, una placa frontal y una placa posterior que, junto con las placas laterales, forman un espacio interior para alojar los componentes del cabrestante. Preferentemente, la estructura tiene además una placa base que está conectada de forma pivotante a una porción superior del bastidor principal. Por la presente, la porción superior del bastidor principal puede pivotar alrededor de un eje de pivote con respecto a la placa base para permitir una medición de carga. El eje de pivote se extiende en una dirección horizontal en paralelo con la placa base. Se puede montar al menos un sensor de carga entre la placa base y el bastidor principal a una distancia del eje de pivote para medir una carga que se produce en el tambor de bobinado durante una operación de remolque. Se puede proporcionar un único sensor de carga, pero ventajosamente, se puede proporcionar un segundo sensor de carga para obtener datos de carga multidireccionales. El al menos un sensor de carga proporciona datos de carga a la unidad de control para controlar el accionamiento y el freno.

[0049] Según la invención, la estructura comprende un bastidor principal y un bastidor de freno. El bastidor de freno se puede conectar de forma liberable al bastidor principal. Un bastidor de freno separado puede ser beneficioso para dar servicio al sistema de cabrestante de remolque. El bastidor de freno está dispuesto para soportar la pluralidad de pinzas de freno. El bastidor de freno tiene una superficie de montaje para cada pinza de freno. En particular, el bastidor de freno tiene forma de L para disponer la pluralidad de pinzas de freno a lo largo de una circunferencia del disco de freno. Preferentemente, el bastidor de freno tiene forma de U. En el bastidor de freno en forma de U, la pluralidad de pinzas de freno están dispuestas en una superficie de montaje interna para acoplarse al disco de freno recibido en la abertura en forma de U del bastidor de freno. El bastidor de freno en forma de U puede estar formado por un conjunto de dos bastidores de freno en forma de L separados colocados opuestos y enfrentados entre sí.

[0050] En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, la estructura, en particular el bastidor de freno, comprende un sensor de carga para medir una fuerza inducida por una pinza de freno. El sensor de carga puede ser una celda de carga. El sensor de carga puede colocarse en un rebaje del bastidor de freno. El sensor de carga está conectado operativamente a la unidad de control. El sensor de carga genera una señal de sensor de carga como una entrada a la unidad de control. En función de la señal del sensor de carga, la unidad de control genera una señal de salida al accionamiento y al freno del sistema de cabrestante de remolque.

[0051] Según el tercer aspecto de la invención, un sistema de cabrestante de remolque para controlar una entrega y recuperación de una línea de remolque entre una embarcación y un remolcador durante una operación de remolque, en particular una operación de escolta, cuyo sistema de cabrestante de remolque comprende:

- una estructura para soportar los componentes del cabrestante;

donde el freno comprende al menos un disco de freno y una pluralidad de pinzas de freno en las que cada pinza de freno está provista de un par de pastillas de freno para acoplar el al menos un disco de freno,

donde la estructura, en particular un bastidor de freno, comprende al menos un sensor de carga para medir una fuerza inducida por una pinza de freno.

[0052] Preferiblemente, la estructura comprende un bastidor principal que incluye una placa base, donde una porción superior del bastidor principal está conectada de forma pivotante a la placa base alrededor de un eje de pivote, donde el al menos un sensor de carga, en particular dos sensores de carga, están colocados entre la porción superior y la placa base a una distancia del eje de pivote. En una realización del sistema de cabrestante de remolque según la invención, al menos una de las bridas del tambor tiene una codificación para indicar una cantidad de línea de remolque disponible en el espacio de bobinado del tambor. Preferentemente, la codificación es una codificación de color para indicar visualmente una zona de bobinado predeterminada del espacio de bobinado. En particular, el código de color tiene un área en forma de anillo de color en el interior de una brida de tambor para indicar la zona de bobinado. Preferentemente, el área en forma de anillo es un área en forma de anillo amarillo. El código de colores contiene preferiblemente al menos dos colores distintivos, por ejemplo, negro y amarillo, para indicar visualmente a un patrón/operador de línea de remolque cuando una línea de remolque se está agotando en la zona de bobinado. En una realización particular, la codificación puede comprender un sensor para detectar la cantidad disponible de línea de remolque en el espacio de bobinado del tambor. Preferentemente, el sensor es un sensor óptico para detectar un cambio de color de la codificación de color.

[0053] Además, la invención se refiere a un remolcador que comprende un sistema de cabrestante de remolque según la invención.

[0054] Además, la invención se refiere a un conjunto del remolcador y un objeto flotante interconectado por una línea de remolque y un sistema de cabrestante de remolque según la invención.

[0055] Según un siguiente aspecto de la invención, la invención se refiere a un sistema de cabrestante de remolque que tiene un tambor de bobinado con un tambor donde el tambor tiene una primera y segunda brida de tambor para formar un espacio de bobinado para encerrar una línea de remolque, donde el espacio de bobinado tiene una zona de bobinado predeterminada y donde se proporciona una codificación para indicar la zona de bobinado.

[0056] Además, la invención se refiere a un procedimiento para remolcar un objeto flotante, en particular una embarcación como un petrolero o un barco, mediante un remolcador. El procedimiento también se denomina procedimiento de remolque o, en particular, procedimiento de escolta para escoltar una embarcación.

[0057] En el procedimiento según la invención, se hace uso de un sistema de cabrestante de remolque según la invención. En una etapa del procedimiento, se proporciona el sistema de cabrestante de remolque según la invención. El procedimiento de remolque comprende una etapa de recoger la línea de remolque, una etapa de desenrollar la línea de remolque y una etapa de medir y producir el par de torsión causado por la línea de remolque en un tambor de bobinado del sistema de cabrestante de remolque. El procedimiento de remolque comprende una etapa de controlar el accionamiento del sistema de cabrestante de remolque para hacer girar el tambor de bobinado para sujetarlo en la línea de remolque y una etapa de controlar un freno del sistema de cabrestante de remolque para frenar el tambor de bobinado para sujetar o desenrollar la línea de remolque.

[0058] En una realización del procedimiento según la invención, solo una parte de una pluralidad de pinzas de freno y/o motores se activa para frenar o accionar respectivamente el tambor de bobinado. El sistema de cabrestante de remolque puede configurarse para tener un exceso de capacidad para una operación de remolque particular que es beneficioso para aumentar la vida útil y la continuación operativa del sistema de cabrestante de remolque.

[0059] La invención será descrita detalladamente con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos muestran una realización práctica de acuerdo con la invención, que no puede interpretarse como limitante del alcance de la invención. Las características específicas también pueden considerarse aparte de la realización mostrada y pueden tenerse en cuenta en un contexto más amplio como una característica delimitadora, no solo para la realización mostrada sino como una característica común para todas las realizaciones que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, en las que:

Las Figuras 1 y 2 muestran vistas en perspectiva de un sistema de cabrestante de remolque según la invención; La Figura 3 muestra el sistema de cabrestante de remolque de la Figura 1 en una vista despiezada;

Las Figuras 4 - 6 muestran vistas ortogonales del sistema de cabrestante de remolque de las Figuras 1 - 3; y La Figura 7 muestra un bastidor de freno del sistema de cabrestante de remolque.

[0060] En los dibujos se utilizan signos de referencia idénticos para indicar componentes idénticos o funcionalmente similares. En esta descripción, vertical y horizontal se denominan planos o direcciones en su significado ordinario. Las direcciones relacionadas con la embarcación o remolcador definidas por horizontal o verticalmente se toman cuando la embarcación o barco está en una posición a flote, en una posición normal y estabilizada.

[0061] La Figura 1 y la Figura 2 muestran vistas en perspectiva de un sistema de cabrestante de remolque 1 según la invención. La Figura 3 muestra una vista en despiece del sistema de cabrestante de remolque y las Figuras 4 - 6 muestran respectivamente una vista frontal, superior y lateral del sistema de cabrestante de remolque. El sistema de cabrestante de remolque está configurado para llevar a cabo una operación de remolque, en particular una operación de escolta.

[0062] En comparación con otras operaciones, como el anclaje y el amarre, las operaciones de remolque se llevan a cabo típicamente con cables de remolque relativamente largos que se extienden horizontalmente. En una operación de escolta, típicamente, se dispone una línea de remolque de al menos 100 metros entre un remolcador y un objeto flotante, por ejemplo, un petrolero o una embarcación. El remolcador está maniobrando para guiar la embarcación a lo largo de una trayectoria predeterminada. Durante estas operaciones de escolta, para impedir la holgura, la línea de remolque debe mantenerse bajo tensión. Por un lado, para impedir una rotura de la línea de remolque, la tensión no puede exceder un cierto valor. Se debe prestar atención a que las altas tensiones pueden ocurrir abruptamente, y el sistema de cabrestante de remolque debe responder en consecuencia. Por otro lado, para impedir la holgura, la línea de remolque no puede colgar suelta entre el objeto flotante y el remolcador. En tal situación, el sistema de cabrestante de remolque debe enrollar la línea de remolque a altas velocidades. Por lo tanto, para realizar operaciones de escolta, se requiere que el sistema de cabrestante de remolque 1 resista las altas cargas máximas que se producen, por ejemplo, de 100 a 300 toneladas y, al mismo tiempo, se requiere que el sistema de cabrestante de remolque responda con altas velocidades de rotación en ambas direcciones para compensar las grandes longitudes de la línea de remolque cuando se produce la holgura.

[0063] El sistema de cabrestante de remolque 1 según la invención está configurado para funcionar en estas circunstancias difíciles que ocurren en una operación de remolque. El sistema de cabrestante de remolque 1 comprende una estructura 2 para sostener un tambor de bobinado 3, un accionamiento 4, un freno 5 y un engranaje 7. Se proporciona una unidad de control 6 para controlar el sistema de cabrestante de remolque.

[0064] En la realización ilustrada de las Figuras 1-6, el tambor de bobinado 3 se coloca entre el accionamiento 4 y el freno 5. Alternativamente, el accionamiento y el freno pueden colocarse en un extremo del tambor de bobinado.

[0065] El accionamiento 4 está conectado por el engranaje 7 al tambor de bobinado 3 para acelerar el tambor de bobinado. El freno 5 comprende un disco de freno 50 que está conectado al tambor de bobinado 3 y una pluralidad de pinzas de freno 51 para acoplar el disco de freno 50, cuyas pinzas de freno 51 están conectadas a la estructura 2, de modo que el tambor de bobinado 3 puede ser desacelerado por el freno 5. El accionamiento 4 y el freno 5 están conectados operativamente a la unidad de control 6. La unidad de control 6 está programada para controlar la rotación del tambor de bobinado 3 controlando el accionamiento 4 y el freno 5. La pluralidad de pinzas de freno 51 es beneficiosa para controlar la desaceleración del tambor de bobinado al permitir que una o más pinzas de freno 51 se acoplen al disco de freno. Al variar la cantidad de pinzas de freno activas 51, el tambor de bobinado 3 se puede desacelerar dependiendo de las circunstancias que se produzcan durante una operación de escolta.

[0066] El accionamiento 4 que acciona el tambor de bobinado 3 es un accionamiento eléctrico. Aquí, el accionamiento 4 es completamente eléctrico. El accionamiento 4 comprende una pluralidad de motores de corriente alterna sin escobillas 40. Cada motor 40 tiene su propia carcasa del motor 41 y el eje de salida del motor 42. La pluralidad de motores eléctricos 40 es beneficiosa, porque al activar una selección de uno o más motores, el sistema de cabrestante de remolque está configurado para anticiparse a diferentes situaciones que ocurren durante una operación de escolta.

[0067] El motor 40 es un motor de CA sin escobillas, también llamado motor síncrono de imán permanente PMSM. El motor tiene un rotor de motor provisto de imanes permanentes para proporcionar un campo magnético. El rotor del motor lleva una cantidad de imanes permanentes. Preferentemente, los imanes permanentes están igualmente separados en una matriz circular en una superficie circunferencial externa del rotor del motor. Los imanes permanentes definen una cantidad de polos del motor. En particular, el rotor del motor tiene al menos 8 polos del motor. Preferentemente, el rotor del motor tiene al menos 16 polos del motor. Una gran cantidad de polos del motor puede ser beneficiosa para obtener un par de accionamiento sustancialmente constante. Ventajosamente, los al menos 16 polos del motor contribuyen a proporcionar un alto par de torsión que permanece disponible en un amplio intervalo de velocidades de rotación del tambor de bobinado.

[0068] Preferentemente, los imanes permanentes contienen neodimio. Preferentemente, los imanes permanentes son imanes de neodimio - hierro - boro. Ventajosamente, un imán que contiene neodimio contribuye a un motor más potente.

[0069] El motor 40 tiene una carcasa de motor para alojar una pluralidad de bobinas de campo. El rotor del motor es accionable por la pluralidad de bobinas de campo. Las bobinas de campo forman un estator del motor. Las bobinas de campo se sitúan preferentemente alrededor de una circunferencia del rotor del motor. La cantidad de bobinas de campo se corresponde con la cantidad de polos del motor.

[0070] La Figura 3 muestra el sistema de cabrestante de remolque 1 de la Figura 1 en una vista despiezada. El sistema de cabrestante de remolque tiene una estructura 2 que se puede montar en la cubierta de un remolcador. La estructura 2 está dispuesta para alojar los componentes del cabrestante del sistema de cabrestante de remolque 1. Aquí, la estructura 2 tiene una configuración modular. La estructura 2 está compuesta por un bastidor principal 20, un bastidor de freno 21 y un bastidor de tambor 22.

[0071] El bastidor principal 20 tiene forma de bloque y está compuesto por una placa inferior 200, una placa lateral izquierda y derecha 220, una placa frontal 230 y una placa posterior 240. Las placas que forman el bastidor principal 20 proporcionan un espacio interno para recibir los componentes del cabrestante.

[0072] El bastidor principal 20 comprende, además, una placa base 250. El bastidor principal 20 está conectado de manera pivotante a una placa base 250. El bastidor principal 20 puede pivotar con respecto a la placa base 215 alrededor de un eje de pivote 251. El eje de pivote A-A se extiende en una dirección horizontal transversal al bastidor principal 20. El eje de pivote se extiende desde la placa lateral izquierda hasta la derecha 220. Al menos un sensor de carga 60 se coloca entre la placa inferior 200 y la placa base 250 para medir una carga durante una operación de remolque. El al menos un sensor de carga 60 está posicionado a una distancia del eje de pivote A-A. Durante una operación de remolque, las fuerzas de tensión sobre la línea de remolque ejercerán un par sobre el tambor 30 que será deducido por el freno 5 a la estructura 2 y medido por el al menos un sensor de carga 60. Aquí, el eje de pivote 251 comprende un eje de pivote que está montado en una región posterior del bastidor principal 20. Aquí, como se muestra en la Figura 4, dos sensores de carga 60 están montados en una región frontal del bastidor principal 20. Al menos dos sensores de carga son beneficiosos para obtener datos de carga multidireccionales.

[0073] Cada placa lateral 220 está provista de un soporte de eje de cabrestante 221 para soportar un eje de tambor 33. Aquí, el eje del tambor 33 está dispuesto estacionario. El tambor 30 es giratorio con respecto al eje del tambor 33. Se proporciona un bloqueo del eje del cabrestante izquierdo y derecho 222 para sujetar el eje del tambor 33 a los soportes del eje del cabrestante 221 de las placas laterales 220 del bastidor principal 20.

[0074] El tambor de bobinado 3 está dispuesto para enrollar y desenrollar una línea de remolque. El tambor de bobinado comprende un tambor 30 que tiene una zona de bobinado 320 entre una primera y una segunda brida de tambor 31, 32. Aquí, al menos una de las bridas de tambor primera y segunda 31, 32 está provista de un indicador de bobinado visual para indicar un área de bobinado predeterminada. Preferentemente, el indicador visual de bobinado de una brida de tambor 31, 32 se proporciona por un indicador de dos colores que consiste en dos colores visualmente distintos, por ejemplo, un color negro y amarillo. El color amarillo en una región inferior de la zona de bobinado puede indicar una subárea de la zona de bobinado que siempre debe permanecer bobinada durante la operación. El tambor 30 está soportado por un cojinete de tambor 34 que está montado en el tambor 30. El eje del tambor 33 está soportado por la estructura 2 en un primer y segundo soporte del eje del cabrestante 221.

[0075] La Figura 3 muestra además el engranaje, cuyo engranaje 7 es un engranaje de una etapa. El engranaje 7 proporciona un accionamiento directo del tambor de bobinado 3. El engranaje 7 proporciona una reducción de una etapa de una velocidad de rotación aplicada del eje de salida del motor 42 a una velocidad de rotación del tambor de bobinado 3. El engranaje 7 proporciona una relación de transmisión de al menos 15:1 en una etapa.

[0076] El engranaje 7 comprende una rueda dentada 70 que está fijada a la primera brida del tambor 31. La rueda dentada 70 y el tambor de bobinado 3 conectado se pueden accionar acoplando las ruedas dentadas del motor 71. Cada rueda dentada del motor 71 está montada directamente en un eje de salida del motor 42 de un motor 40. La rueda dentada 70 puede tener una superficie interior dentada para acoplarse. Preferentemente, la rueda dentada 70 tiene una superficie exterior dentada, donde las ruedas dentadas del motor 71 se acoplan desde el exterior sobre la rueda dentada 70. Ventajosamente, la disposición de las ruedas dentadas 71 fuera de la rueda dentada 70 permite una extracción rápida de la rueda dentada en el mantenimiento, mientras se mantienen los motores 40 montados en la placa lateral 220.

[0077] Además, los motores 40 están posicionados en una matriz en forma de arco. Preferentemente, la matriz en forma de arco no se extiende fuera de la mitad inferior de una matriz circular, lo que es beneficioso para el mantenimiento del sistema de cabrestante de remolque al permitir que el tambor de bobinado 3 se levante del soporte del eje del cabrestante 221 sin necesidad de desmontar ninguno de los motores 40.

[0078] Como se muestra en la Figura 3, aquí, se proporciona una placa del motor 49 para montar un motor 42 a una placa lateral 220, también llamada placa lateral del motor, de la estructura 2. La placa del motor 49 puede formar parte integrante o conectarse por separado a la carcasa del motor 41 del motor 40. La placa del motor 49 permite un montaje ajustable rápido y fácil del motor 40 a la placa lateral del motor 220.

[0079] La placa lateral del motor 220 comprende una pluralidad de aberturas del motor, cada una de las cuales proporciona un paso para cada eje de salida del motor 42 de cada motor montado 40. El motor 40 se puede montar en la abertura del motor mediante su placa del motor 49. Como se vio anteriormente, cada eje de salida del motor 42 está provisto de una rueda dentada del motor 71. Después del montaje, la rueda dentada del motor 71 se coloca en el espacio interior del bastidor principal 20 dentro de un compartimiento de engranajes 27. El compartimiento de engranajes 27 está configurado para alojar la rueda dentada 70 del engranaje 7. El compartimiento de engranajes 27 está cubierto por una cubierta de engranajes 79 para encerrar la rueda dentada 70.

[0080] Como se muestra en las Figuras 1-6, el freno 5 está posicionado con respecto al accionamiento 4 en un lado opuesto del tambor de bobinado 3. El disco de freno 50 está fijado a la segunda brida del tambor 32 del tambor de bobinado 3.

[0081] En funcionamiento, el disco de freno 50 gira junto con el tambor de bobinado 3. Las pinzas de freno 51 están colocadas en una circunferencia del disco de freno 50. Cada pinza de freno 51 está provista de un par de pastillas de freno 52 para acoplarse a las superficies extremas planas del disco de freno 50. Preferentemente, las pinzas de freno 51 se colocan de una manera similar a los motores 40, lo que es beneficioso para dar servicio al sistema de cabrestante de remolque. Las pinzas de freno 51 se colocan en una matriz en forma de arco. Preferentemente, la matriz en forma de arco está delimitada dentro de una mitad inferior de una matriz circular para permitir una extracción hacia arriba del disco de freno 50 durante el mantenimiento, mientras se mantienen las pinzas de freno 51 montadas en su posición.

[0082] La Figura 7 muestra un subconjunto del bastidor de freno 21 y las pinzas de freno 51 en una vista separada.

[0083] La pluralidad de pinzas de freno 51 está montada en el bastidor de freno 21. El bastidor de freno 21 tiene forma de U. El bastidor de freno en forma de U 21 comprende una superficie de montaje interna para montar la pluralidad de pinzas de freno 51. El bastidor de freno en forma de U 21 tiene patas en U verticales 210 interconectadas por una porción de puente en U 211. Las patas en U forman un espacio intermedio para recibir el disco de freno 50. El disco de freno 50 se puede bajar en el espacio, de tal manera que el disco de freno 50 se puede acoplar por cada pinza de freno 51.

[0084] Una de las patas en U 210 está provista de un distribuidor 53 para conectar hidráulicamente la pluralidad de pinzas de freno 51. El distribuidor 53 proporciona un conector hidráulico central para controlar la pluralidad de pinzas de freno 51. El subconjunto liberable del bastidor de freno 21 es beneficioso para dar servicio al sistema de cabrestante de remolque.

[0085] Como se muestra en la Figura 7, en una realización alternativa, el marco de freno 21 puede estar provisto de un sensor de carga 60. El sensor de carga 60 está configurado para medir una deformación del bastidor de freno 21. En funcionamiento, la deformación es causada por las fuerzas de tensión ejercidas por la línea de remolque en el tambor de bobinado 3. La deformación medida es indicativa de un par que actúa sobre el tambor de bobinado 3 y se transfiere al bastidor de freno 21 a través del tambor 30, el disco de freno conectado 50 y las pinzas de freno de acoplamiento 51. Preferentemente, el sensor de carga 60 se coloca en una región inferior, en particular en una posición de esquina, del bastidor de freno en forma de U 21.

[0086] Son posibles numerosas variantes además de la realización mostrada en las figuras.

[0087] En una realización alternativa, el freno puede comprender más de un disco de freno, cada uno de los cuales puede acoplarse con un grupo de pinzas de freno.

[0088] Aunque la presente invención se ha descrito en detalle, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención como se reivindica a continuación. Se pretende que todos estos cambios y modificaciones estén comprendidos dentro del alcance de la presente descripción y las reivindicaciones.

[0089] Por lo tanto, la invención proporciona un sistema de cabrestante de remolque para controlar una entrega y recuperación de una línea de remolque durante una operación de remolque. El sistema de cabrestante de remolque tiene una unidad de control para controlar un accionamiento y un freno para accionar y frenar respectivamente el tambor de bobinado. En un primer aspecto, el accionamiento comprende una pluralidad de motores de corriente alterna sin escobillas, cada uno de los cuales se acopla en una etapa mediante una rueda dentada del motor a una rueda dentada montada en el tambor de bobinado. El freno comprende una pluralidad de pinzas de freno, cada una de las cuales se puede acoplar a un disco de freno montado en el tambor de bobinado. El tren motriz de la pluralidad de motores de CA sin escobillas, el engranaje de una etapa y la pluralidad de pinzas de freno forman una estructura potente y robusta para operar el sistema de cabrestante de remolque 1 en condiciones severas que pueden ocurrir en una operación de remolque.

Lista de signos de referencia:

1 sistema de cabrestante de remolque

2 estructura

3 tambor de bobinado

4 accionamiento

5 freno

6 unidad de control

7 engranaje

20 bastidor principal

200 placa inferior

220 placa lateral

221 soporte del eje del cabrestante

222 bloqueo del eje del cabrestante

230 placa frontal

231 abertura de la línea de remolque

240 placa trasera

250 placa base

251 eje de pivote A-A

21 bastidor de freno

210 pierna en U

211 porción de puente en U

22 bastidor del tambor

27 compartimiento de engranajes

30 tambor

31 primera brida del tambor

32 segunda brida del tambor

320 zona de bobinado

33 eje del tambor

34 cojinete del tambor

40 motor

41 carcasa del motor

42 eje de salida del motor

49 placa del motor

50 disco de freno

51 pinza de freno

52 pastilla de freno

53 distribuidor

60 sensor de carga

70 rueda dentada

71 rueda dentada del motor

79 cubierta de engranajes

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) configurado para controlar una entrega y recuperación de una línea de remolque entre una embarcación y un remolcador durante una operación de remolque, 5 en particular una operación de escolta, cuyo sistema de cabrestante de remolque comprende:

- una estructura (2) para soportar los componentes del cabrestante;

- un tambor de bobinado (3) para enrollar y desenrollar la línea de remolque donde el tambor de bobinado está soportado de forma giratoria por la estructura (2), donde el tambor de bobinado tiene un tambor (30) que forma un 10 espacio de bobinado entre una primera y una segunda brida del tambor de bobinado (31, 32) para encerrar la línea de remolque;

- un accionamiento (4) conectado directamente por un engranaje de una etapa (7) al tambor de bobinado (3) para hacer girar el tambor de bobinado para recoger la línea de remolque, donde el engranaje de una etapa (7) comprende una rueda dentada (70) montada en el tambor de bobinado (3);

15 - un freno (5) conectado al tambor de bobinado (3) para frenar el tambor de bobinado para sujetar o desenrollar la cuerda de remolque, donde el tambor de bobinado (3) está colocado entre el accionamiento (4) y el freno (5), donde el disco de freno (50) está montado en una de las bridas del tambor (31, 32) y la rueda dentada (70) está montada en la otra de las bridas del tambor (32, 31);

- una unidad de control (6) para controlar el accionamiento (4) y el freno (5) en base a una señal de entrada indicativa 20 de un par ejercido por la línea de remolque sobre el tambor de bobinado (3);

donde el accionamiento (4) comprende una pluralidad de motores de corriente alterna sin escobillas (40), donde cada motor (40) tiene una carcasa de motor (41) y un eje de salida de motor (42) provisto de una rueda dentada de motor (71) que se acopla a la rueda dentada (70) montada en el tambor de bobinado (3), donde la pluralidad de ruedas dentadas de motor (71) y la pluralidad de pinzas de freno están todas posicionadas en una región de la mitad inferior 25 de la rueda dentada (70), de modo que la rueda dentada (70) se puede levantar de la estructura (2) sin desmontar los motores (40),

donde el freno (5) comprende al menos un disco de freno (50) y una pluralidad de pinzas de freno (51) en las que cada pinza de freno (51) está provista de un par de pastillas de freno (52) para acoplar el al menos un disco de freno (50), donde la estructura (2) comprende un bastidor principal (20) y un bastidor de freno (21) que están dispuestos para 30 soportar la pluralidad de pinzas de freno (51), donde el bastidor de freno (21) se puede conectar de forma liberable al bastidor principal (20).

2. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según la reivindicación 1, donde el motor (40) tiene un rotor de motor provisto de al menos 8 imanes permanentes.

35

3. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según la reivindicación 1 o 2, donde el tambor (30) está soportado de forma giratoria por un eje de tambor (33) dispuesto horizontalmente, donde el eje de tambor de bobinado (33) está soportado por la estructura (2).

40 4. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según la reivindicación 3, donde el eje del tambor (33) está dispuesto estacionario.

5. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la rueda dentada (70) está montada en el tambor (30), en particular en una de las bridas de tambor 45 (31, 32) del tambor (30).

6. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada rueda dentada del motor (71) se acopla a una superficie circunferencial dentada exterior de la rueda dentada (70).

50

7. Sistema de cabestrante de entrega y recuperación (1) según la reivindicación 1, donde el bastidor de freno (21) tiene forma de L, más en particular forma de U, que comprende una superficie de montaje interior para colocar la pluralidad de pinzas de freno (51), de modo que las pinzas de freno estén colocadas en una circunferencia exterior del disco de freno (50) del sistema de cabestrante de entrega y recuperación.

55

8. Sistema de cabestrante de entrega y recuperación (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la estructura (2), en particular el bastidor de freno (21), comprende al menos un sensor de carga (60) para medir una fuerza inducida por una pinza de freno (51).

60

9. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según la reivindicación 8, donde el bastidor principal (20) comprende una placa base (250), donde una parte superior del bastidor principal está conectada de manera pivotante a la placa base alrededor de un eje de pivote (251), donde el al menos un sensor de carga (60), en particular dos sensores de carga, están colocados entre la porción superior y la placa base a una distancia del eje de pivote.

65

10. Sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos una de las bridas del tambor (31, 32) tiene una codificación, en particular una codificación de color para indicar visualmente una zona de bobinado del espacio de bobinado.

11. Remolcador para remolcar un objeto flotante, en particular un remolcador de escolta para escoltar una embarcación, que comprende un sistema de cabrestante de entrega y recuperación (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. Conjunto de un remolcador según la reivindicación 11 y un objeto flotante interconectados por una línea de remolque.

13. Procedimiento para remolcar un objeto flotante mediante un remolcador, en particular un procedimiento de escolta para ayudar a una embarcación mediante un remolcador a pasar por un paso de agua, donde se hace uso de un sistema de cabrestante de entrega y recuperación o remolque (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 10, donde el procedimiento comprende las etapas de:

- conectar el objeto flotante, en particular la embarcación a escoltar y el remolcador, en particular un remolcador de escolta, mediante una línea de remolque;

- medir un par de torsión que se produce ejercido por la línea de remolque en un tambor de bobinado (3) del sistema de cabrestante de entrega y recuperación;

- controlar un accionamiento (4) del sistema de cabrestante de entrega y recuperación para hacer girar el tambor de bobinado para recoger la línea de remolque;

- controlar un freno (5) del sistema de cabrestante de entrega y recuperación para frenar el tambor de bobinado para sujetar o desenrollar la línea de remolque.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, donde solo una parte de una pluralidad de pinzas de freno (51) y/o motores (40) se activa para frenar o accionar respectivamente el tambor de bobinado.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14, donde el procedimiento de remolque es un procedimiento de escolta para escoltar una embarcación por el remolcador.