PT2922779T - Dispositivo manipulador para o manuseamento de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO MANIPULADOR PARA O MANUSEAMENTO DE REDES DE ARMADURA PARA SEGMENTOS DE TORRE DE UM AEROGERADOR" A presente invenção refere-se a um dispositivo manipulador para o manuseamento de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador.

Um dispositivo de elevação ajustável compreendendo uma estrutura de elevação com, pelo menos, um braço ajustável na mesma, bem como um braço de elevação, sendo que os braços estão ligados a escoras transversais, encontra-se apresentado no documento US 5.476.300. Uma pinça de preensão para prender e transportar moldes de fundição para rodas, destinada à utilização em oficinas de fundição, é conhecida a partir do documento US 2.642.307.

As torres, tais como são utilizados, entre outros, para aerogeradores, têm frequentemente uma parede de betão ou de betão armado. Em particular no caso de torres sob cargas dinâmicas, o que é o caso da maioria das torres devido às influências do vento, estão adicionalmente previstas estruturas de reforço, as assim chamadas redes de armadura, no interior da parede da torre, para melhorar a estabilidade. A construção de uma torre tem neste caso uma estrutura em segmentos, isto é, uma torre é constituída por vários segmentos de torre no essencial em forma de anel a serem colocados uns em cima dos outros.

Na produção de segmentos de torre deste género, é produzida, em primeiro lugar, a rede de armadura e, em seguida, em moldes previstos para este efeito, é colocado betão em volta e endurecido.

Em dispositivos conhecidos para a produção de redes de armadura para segmentos de torre está prevista uma estrutura de suporte que segura uma multiplicidade de barras, as assim chamadas grelhas. Estas barras apresentam respetivamente encaixes para a receção de cabos de aço, sendo que os cabos de aço são conduzidos à volta da estrutura de suporte, de modo a formar elementos anelares. Estes elementos anelares, estabilizados pelas barras, são ligados a elementos de aço que se prolongam ortogonalmente em relação a estes e que são pré-moldados em forma de arco, facto pelo qual se origina uma rede de armadura em forma de grade. Os cabos de armadura são conduzidos num movimento circular à volta de uma estrutura de suporte estacionária ou, o que é preferido, encontram-se num dispositivo de alimentação estacionário e são puxados pela estrutura de suporte acionada rotativamente para fora do alimentador, colocando-se em forma de anel à volta da estrutura de suporte em consequência do movimento de rotação da mesma. Durante todo o tempo, a forma dos cabos de aço anelares é estabilizada pela estrutura de suporte e pelas barras por meio de uma multiplicidade de raios que se prolongam entre a estrutura de suporte e as barras. Para remover as redes de armadura do dispositivo, em sistemas conhecidos, os raios têm que ser respetivamente desmontados ou as barras estabilizadoras são individual e manualmente desenganchadas dos cabos de aço.

Consoante o tamanho dos segmentos de torre a produzir, as redes de armadura já apresentam um peso considerável e, correspondentemente ao segmento de torre, dimensões consideráveis. Por exemplo, uma rede de armadura para o segmento de torre mais inferior, portanto o maior de um aerogerador do tipo E126 da empresa ENERCON apresenta um diâmetro de aproximadamente 14 m, uma altura de aproximadamente 3,7 me um peso de aproximadamente 8,5 t. Durante a produção, devido à sua estrutura em forma de grade e às suas enormes dimensões, as redes de armadura podem apenas ser manuseadas com dificuldade com sistemas de guindaste convencionais. Diante desse cenário, a presente invenção teve como objetivo subjacente o de indicar um dispositivo manipulador do tipo referido no inicio que permita uma preensão e um manuseamento seguros de redes de armadura. Por manuseamento entende-se neste caso, em particular, a preensão de uma rede de armadura e o transporte da rede de armadura do ponto A para o ponto B. A invenção soluciona o objetivo que lhe está subjacente num dispositivo manipulador do tipo referido no início, na medida em que este apresenta um suporte para braços manipuladores e uma multiplicidade de braços manipuladores que se encontram dispostos em forma de estrela no suporte para braços manipuladores, sendo que em cada braço manipulador se encontra disposto um meio de acoplamento que pode ser ligado a uma rede de armadura e apresenta, por exemplo, uma ou várias correntes, podendo os braços manipuladores ser ajustados de forma telescópica por motor no seu comprimento e o dispositivo manipulador pode ser acoplado a um dispositivo de elevação horizontal e verticalmente deslocável e é concebido para receber uma rede de armadura de um dispositivo para a produção de redes de armadura e/ou colocá-la numa cofragem para a produção de um segmento de torre. Neste caso, a invenção aproveita-se da constatação de que é vantajoso para um manuseamento seguro da rede de armadura prender a rede de armadura numa multiplicidade de locais ao longo do seu perímetro. Para este efeito, o dispositivo manipulador apresenta uma multiplicidade de braços manipuladores que se encontram dispostos em forma de estrela no suporte para braços manipuladores. Através da disposição em forma de estrela é garantida uma preensão uniforme da rede de armadura ao longo do seu perímetro. A ajustabilidade de forma telescópica do comprimento dos braços manipuladores garante além disso que a rede de armadura possa ser controlada e presa por todos os braços manipuladores ao longo do seu perímetro circular. Os meios de acoplamento nos braços manipuladores são configurados, de um modo preferido, como ganchos manipuladores suspensos em elementos de tração, tais como por exemplo correntes ou cabos de aço, o que permite um acoplamento e desacoplamentos rápidos e, devido ao acoplamento suspenso dos meios de acoplamento com os braços manipuladores, permite simultaneamente uma determinada tolerância residual no que diz respeito à circularidade da rede de armadura. Quando um braço manipulador com o seu comprimento de braço ajustado não termina exatamente no diâmetro da rede de armadura, a suspensão pendular dos meios de acoplamento compensa isto em certa medida. A invenção é aperfeiçoada por o dispositivo manipulador apresentar um dispositivo de controlo eletrónico que é concebido para ajustar o comprimento dos braços manipuladores a um valor predeterminado, que é uma função do diâmetro de uma rede de armadura a prender. 0 dispositivo de controlo proporciona a vantagem de que, através da introdução do valor predeterminado, todos os braços podem ser ajustados sincronizadamente a um comprimento que corresponde ao valor predeterminado. Para este efeito, o dispositivo de controlo eletrónico está preparado, de um modo preferido, para interagir, de forma a controlar ou regular, com os acionamentos por motor ou, caso esteja previsto um acionamento central, com o acionamento central dos braços manipuladores.

Numa forma de realização preferida, o dispositivo de controlo eletrónico está ligado a uma unidade de entrada e apresenta uma memória de dados, sendo que a memória de dados contém uma tabela, na qual se encontra arquivado um determinado número de registos de dados, sendo que os registos de dados apresentam informações que definem a rede de armadura a prender. De um modo particularmente preferido, vários registos de dados que definem uma multiplicidade de redes de armaduras que podem ser presas encontram-se arquivados na memória de dados.

De um modo preferido, a unidade de entrada interage com o dispositivo de controlo eletrónico de tal modo que um registo de dados pode ser selecionado por meio da unidade de entrada, que o registo de dados selecionado é transmitido ao dispositivo de controlo e que o comprimento dos braços manipuladores é ajustado como uma função do registo de dados.

Numa outra forma de realização preferida, o dispositivo de controlo apresenta um ou vários interruptores seletores rotativos, cujas várias posições de rotação se encontram programadas de antemão com um determinado diâmetro a selecionar, por meio de equipamentos de programação conhecidos.

Numa outra forma de realização preferida, para a comunicação de dados, o dispositivo de controlo eletrónico comunica com uma unidade de controlo eletrónico de um dispositivo para a produção de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador e é concebido para receber um registo de dados que contém o valor predeterminado, da unidade de controlo eletrónico do dispositivo.

De um modo preferido, o registo de dados para a invenção apresenta informações sobre: um tipo de aerogerador e/ou um tipo de torre de um aerogerador e/ou um segmento de torre selecionado do tipo de aerogerador e/ou do tipo de torre e/ou um diâmetro da rede de armadura correspondente ao segmento de torre selecionado.

De um modo preferido, o registo de dados pode ser selecionado em cascata por meio da unidade de entrada: em primeiro lugar, o dispositivo de controlo eletrónico disponibiliza ao utilizador a possibilidade de introdução para selecionar um aerogerador e/ou um tipo de torre e, num segundo passo, o dispositivo de controlo eletrónico disponibiliza ao operador a possibilidade de escolha para selecionar um de vários segmentos de torre do tipo de torre e do aerogerador, respetivamente. Ao segmento de torre está então associado, dentro do registo de dados, um determinado diâmetro da rede de armadura, até ao qual o dispositivo manipulador se deve deslocar. De um modo preferido, o ou os registos de dados são programados de antemão por um operador e/ou são importados do dispositivo para a produção de redes de armadura para o dispositivo de controlo eletrónico.

Numa forma de realização particularmente preferida, a unidade de entrada apresenta um ecrã táctil. 0 ecrã táctil permite simultaneamente a apresentação das possibilidades de escolha disponibilizadas pelo dispositivo de controlo e a disponibilização de uma possibilidade de introdução de comandos de controlo.

De um modo preferido, a unidade de entrada e o dispositivo de controlo eletrónico apresentam meios para a comunicação de dados sem fio entre si. Neste caso, a unidade de entrada é concebida, de um modo preferido, como um radiotelecomando. De acordo com uma alternativa preferida, o dispositivo de controlo eletrónico e a unidade de entrada apresentam interfaces correspondentes para uma rede de área local sem fio (WLAN).

Numa outra forma de realização preferida, o dispositivo de controlo eletrónico é concebido para receber comandos de controlo introduzidos manualmente na unidade de entrada e ajustar o comprimento dos braços manipuladores como uma função destes comandos de controlo. 0 controlo manual dos braços manipuladores permite um reajuste do comprimento dos braços manipuladores programado e até ao qual o dispositivo de controlo se desloca, de modo a poder ter em consideração oscilações pequenas no dimensionamento efetivo das redes de armadura. De um modo preferido, o dispositivo de controlo eletrónico está equipado com um elemento de segurança que, numa posição de bloqueio, impede a introdução manual de comandos de controlo no dispositivo de controlo eletrónico e que, por meio de desbloqueio, tem que ser colocado a partir da posição de bloqueio numa posição de desbloqueio, de modo a permitir uma introdução manual dos comandos de controlo. Esta função de bloqueio pode ser realizada ao nivel do software ou ao nível do hardware, por exemplo por meio de uma chave.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o dispositivo de controlo eletrónico pode ser comutado entre um primeiro e um segundo modos operacionais, sendo que, no primeiro modo operacional, a unidade de entrada interage com o dispositivo de controlo de tal modo que um registo de dados pode ser selecionado por meio da unidade de entrada, que o registo de dados selecionado é transmitido ao dispositivo de controlo e que o comprimento dos braços manipuladores é ajustado como uma função do registo de dados e, no segundo modo operacional, o dispositivo de controlo eletrónico é concebido para receber comandos de controlo introduzidos manualmente na unidade de entrada e ajustar o comprimento dos braços manipuladores como uma função destes comandos de controlo. Através da divisão das possibilidades de controlo individuais do dispositivo de controlo eletrónico em dois modos operacionais diferentes é assegurado que durante o controlo automático dos braços manipuladores uma operação (errada) manual não intervenha acidentalmente na execução do programa e, pelo outro lado, que durante uma introdução manual de comandos pelo operador não intervenha uma operação automática de controlo.

Numa outra forma de realização preferida, o dispositivo manipulador apresenta, de um modo preferido, meios para a deteção de uma situação de carga, na qual os braços manipuladores estão ligados a uma rede de armadura e absorvem pelo menos uma parte do seu peso, sendo que o dispositivo de controlo eletrónico comunica com os meios para a deteção da situação de carga e é concebido para impedir um ajuste do comprimento dos braços manipuladores, enquanto os braços manipuladores estiverem ligados a uma rede de armadura e absorvam pelo menos uma parte do seu peso. Na prática, tendo em consideração os pesos próprios parcialmente consideráveis das redes de armadura a manusear, pode partir-se do princípio que o comprimento dos braços manipuladores e, por conseguinte, o diâmetro da rede de armadura, até ao qual os braços manipuladores se deslocam, se alteram em consequência da absorção de carga. Os meios para a deteção da situação de carga, que podem ser configurados, por exemplo, como transdutores de carga, extensómetros ou instrumentos de medição semelhantes, são integrados, de um modo preferido, num circuito de controlo ou de regulação do dispositivo de controlo eletrónico.

Em alternativa ou adicionalmente, o dispositivo manipulador apresenta meios para a deteção do comprimento dos braços manipuladores, de um modo preferido, da alteração do comprimento dos braços manipuladores provocada pela carga, os quais são independentes do acionamento dos braços manipuladores. Deste modo, os movimentos de colocação e os ajustes do comprimento devido a tolerâncias são registados e transmitidos ao dispositivo de controlo que, por sua vez, pode efetuar um reajuste dos comprimentos dos braços manipuladores como uma função destas alterações registadas.

Ainda de um modo preferido, o dispositivo de controlo eletrónico do dispositivo manipulador e/ou a unidade de entrada do dispositivo manipulador apresentam um interruptor de paragem de emergência e o dispositivo de controlo eletrónico é concebido para parar imediatamente o ajuste dos braços manipuladores assim que o interruptor de paragem de emergência seja acionado. Por este meio, é possibilitado parar o movimento do dispositivo manipulador devido a ocorrências súbitas, podendo este facto ser particularmente relevante quando foi acidentalmente selecionado um programa errado que ameaça danificar a rede de armadura.

De acordo com uma outra forma de realização preferida da invenção, os braços manipuladores do dispositivo manipulador apresentam respetivamente vários elementos que podem ser movidos em translação uns relativamente aos outros por meio de um acionamento por corrente. Para este efeito, o acionamento por corrente está acoplado a um acionamento por motor elétrico. Os elementos individuais dos braços manipuladores podem ser acoplados uns aos outros por fricção e/ou por encaixe perfeito através de arrastadores. De um modo preferido, para o ajuste livre do comprimento dos braços manipuladores e das posições dos elementos, a posição dos arrastadores pode ser ajustada no elemento que lhes está respetivamente associado. Como um acionamento por corrente exemplificativo podem ser considerados, por exemplo, acionamentos por corrente de rolos ou acionamentos por corrente ómega.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, os braços manipuladores do dispositivo manipulador apresentam respetivamente vários elementos que podem ser movidos em translação uns relativamente aos outros por meio de um sistema de cremalheira e roda dentada ou por meio de um acionamento por fuso deslocável. 0 acionamento por fuso deslocável apresenta, de um modo preferido, duas ou mais hastes roscados entrosadas que estão apoiadas contra forças de dobragem através de guias acompanhantes, sendo que as hastes roscadas apresentam diferentes passos e sentidos das roscas. De um modo preferido, as hastes roscadas são acionadas através de um motor central.

De acordo com um segundo aspeto, a invenção refere-se a um sistema de manuseamento para redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador. 0 sistema apresenta um dispositivo manipulador de acordo com qualquer uma das formas de realização preferidas descritas anteriormente, um dispositivo de elevação que pode ser deslocado horizontal e verticalmente e ao qual o dispositivo manipulador está acoplado, bem como um dispositivo para a produção de redes de armadura para segmentos de torre de aerogeradores.

De um modo preferido, o dispositivo para a produção de redes de armadura para segmentos de torre de aerogeradores apresenta uma estrutura de suporte que pode ser acionada rotativamente à volta de um eixo X e uma multiplicidade de barras que estão orientadas paralelamente ou de forma a convergirem, relativamente ao eixo X, e distribuídas ao longo de um perímetro, de um modo preferido uniformemente à volta da estrutura de suporte, sendo que cada uma das barras está ligada à estrutura de suporte por meio de dois ou mais raios e apresenta, no seu lado exterior, afastado da estrutura de suporte, uma multiplicidade de entalhes que são concebidos para a receção de material de armadura, sendo que respetivamente um número de raios correspondente ao número de barras se encontra disposto num plano perpendicular em relação ao eixo X e sendo que os raios podem ser ajustados de forma telescópica por motor no seu comprimento. A invenção de acordo com o segundo aspeto é aperfeiçoada de um modo vantajoso por o comprimento de respetivamente todos os raios num plano poder ser ajustado sincronizadamente. Por este meio são obtidas duas vantagens. Por um lado, através do ajuste síncrono de respetivamente todos os raios num plano é assegurado que neste plano os raios garantam, com as suas extremidades exteriores, um perímetro circular. Por outro lado, isto significa que nem todos os raios na estrutura de suporte estão fixados com o mesmo comprimento, mas antes pelo contrário, que os raios num respetivo plano tenham o mesmo comprimento, enquanto os raios num plano adjacente podem apresentar um comprimento diferente que, por sua vez, pode ser respetivamente ajustado sincronizadamente para todos os raios do correspondente plano. Por este meio, podem também ser produzidas redes de armadura cónicas, o que é particularmente preferido no que diz respeito às torres de aerogeradores.

De um modo preferido, o comprimento dos raios pode ser ajustado de forma continua. Neste caso, um ajuste do comprimento dos raios em passos de poucos milímetros, por exemplo de três até quatro milímetros por passo, é também considerado como sendo contínuo, o que em face dos grandes diâmetros que as redes de armadura para segmentos de torre apresentam é também compreensível por si só.

De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, de acordo com o segundo aspeto, o dispositivo apresenta uma unidade de acionamento central ou uma unidade de acionamento central para cada plano de raios, que é respetivamente concebida para o ajuste dos raios por motor e à qual está acoplada uma engrenagem para cada raio, a qual pode ser acionada sincronizadamente pela unidade de acionamento. De acordo com a primeira alternativa desta forma de realização preferida, uma única unidade de acionamento está prevista para garantir o acionamento síncrono de todos os raios do dispositivo por meio de correspondentes elementos de transmissão de força. Cada movimento de acionamento da unidade de acionamento central conduz, de acordo com a invenção, a uma alteração do comprimento dos raios pelo mesmo valor do comprimento. Esta sincronização forçada mecanicamente pode ser utilizada para produzir tanto redes de armadura cilíndricas, como também redes de armadura que se estreitam conicamente, na medida em que os raios do seu respetivo plano estão ajustados a um comprimento base relevante para o respetivo plano. Os diferentes comprimentos base definem o ângulo da conicidade, uma vez que definem um diferente diâmetro para cada plano. Quando os raios de todos os planos são alterados através da unidade de acionamento central pelo mesmo valor de desvio, resulta uma alteração do diâmetro, uma vez que todos os planos se alteraram uniformemente, contudo não resulta uma alteração do ângulo de conicidade.

De acordo com uma segunda alternativa desta forma de realização preferida, cada plano de raios pode ser acionado separadamente por motor, por uma unidade de acionamento própria. Por este meio, os raios dos respetivos planos podem ser ajustados sincronizadamente entre si, mas independentemente em comparação com os restantes planos. Por este meio, as redes de armadura podem ser produzidas com diferentes ângulos de conicidade. A forma de realização preferida é aperfeiçoada por a unidade de acionamento apresentar um veio com uma ou várias rodas dentadas e as engrenagens dos raios estarem respetivamente acopladas ao veio por meio de correntes de rolos. De acordo com uma alternativa preferida, a unidade de acionamento é um acionamento hidráulico e cada raio apresenta um êmbolo para o ajuste do comprimento, acionado hidraulicamente e sobre o qual o acionamento hidráulico pode aplicar pressão.

De acordo com uma outra forma de realização preferida da invenção, de acordo com o segundo aspeto, o dispositivo apresenta um sistema de acionamento decentralizado para o ajuste do comprimento por motor e, nomeadamente, de um modo preferido, de tal forma que cada raio apresenta uma unidade de acionamento própria. De um modo preferido, o respetivo acionamento para todos os raios num plano ou para todos os raios é controlado sincronizadamente pelo dispositivo de controlo eletrónico. 0 encargo adicional para equipamentos que o maior número de acionamentos individuais significa é compensado por não ser necessário um sistema de acionamento e um sistema de transmissão centrais que acionam todos os raios. A transmissão de comandos às respetivas unidades de acionamento pode ser realizada sincronizadamente com pouco esforço por meio de comandos de controlo eletrónicos, uma vez que é possivel, com meios técnicos simples conhecidos, transmitir o mesmo comando de controlo simultaneamente a todas as unidades de acionamento.

De acordo com esta forma de realização, cada raio apresenta, de um modo preferido, um acionamento por fuso telescópico, um acionamento linear magnético ou um acionamento por cremalheira. Todos estes sistemas de acionamento podem ser operados, de um modo vantajoso, por meio de servomotores eletronicamente controláveis.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o dispositivo de controlo eletrónico é concebido para controlar a unidade de acionamento central ou a unidade de acionamento para cada plano de raios ou para cada uma das unidades de acionamento descentralizadas, de tal modo que cada plano de raios define um diâmetro predeterminado de um circulo na extremidade exterior dos raios.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, as barras são rebativeis a partir da sua posição paralela em relação à estrutura de suporte ou da sua posição conicamente convergente umas em relação às outras, para uma outra posição, angulada relativamente à posição inicial, através de um desacoplamento mecânico em relação a todos os raios, à exceção de respetivamente um.

Ainda de um modo preferido, as barras estão fixadas aos raios por meio de respetivamente um elemento de acoplamento, sendo que os elementos de acoplamento são concebidos para oscilar as barras na direção do eixo X e, simultaneamente, para reduzir o perímetro, ao longo do qual as barras se encontram dispostas. De acordo com uma outra forma de realização preferida, dois ou mais, de um modo preferido todos os elementos de acoplamento por cada plano dos raios podem ser acionados por motor para executar o movimento de oscilação.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, pelo menos um destes elementos de acoplamento por cada barra pode ser bloqueado por meio de um corpo de bloqueio, sendo que o corpo de bloqueio pode ser movido opcionalmente para uma posição de bloqueio ou uma posição de desbloqueio, de um modo preferido por meio de oscilação.

De um modo particularmente preferido, o corpo de bloqueio é concebido para se prolongar, na posição de bloqueio, em forma de arco à volta do elemento de acoplamento e para fechar um espaço estreito entre os raios e a barra, sendo que a forma do corpo de bloqueio é configurada de modo a corresponder à forma do espaço estreito.

No que se segue, a invenção encontra-se descrita mais ao pormenor com base em exemplos de realização preferidos e com referência às figuras em anexo. Neste caso, mostram:

Figura 1 uma representação esquemática espacial do dispositivo manipulador, de acordo com um exemplo de realização preferido, numa primeira posição de funcionamento,

Figura 2 o dispositivo manipulador de acordo com a

Figura 1, numa segunda posição de funcionamento,

Figura 3 o dispositivo manipulador de acordo com as

Figura 1 e 2, numa terceira posição de funcionamento,

Figura 4 uma representação espacial de um dispositivo para a produção de redes de armadura como uma parte de um sistema, de acordo com um exemplo de realização preferido da invenção,

Figura 5 uma vista lateral do dispositivo de acordo com a

Figura 4,

Figura 6 um esquema de principio de um detalhe da

Figura 5,

Figura 7 uma representação espacial de um detalhe do dispositivo, de acordo com um outro exemplo de realização,

Figuras 8 e 9 vistas laterais e em corte transversal de uma parte do dispositivo, de acordo com um outro exemplo de realização,

Figuras 10 e 11 uma vista detalhada dos dispositivos, de acordo com um outro exemplo de realização, em diferentes estados de funcionamento, e

Figura 12 uma vista detalhada espacial do dispositivo, de acordo com um outro exemplo de realização. A estrutura básica de um dispositivo 1 manipulador para o manuseamento de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador encontra-se representação na Figura 1. 0 dispositivo 1 manipulador apresenta um suporte 3 para braços manipuladores. 0 suporte 3 para braços manipuladores apresenta um quadro 4, ao qual está fixada em forma de estrela uma multiplicidade de braços 5 manipuladores. Os braços 5 manipuladores estão distribuídos, no essencial, uniformemente ao longo do perímetro de um anel 6. Os braços 5 manipuladores estão orientados, no essencial, perpendicularmente em relação a um eixo Y central. 0 eixo Y situa-se, de um modo preferido, no ponto de interseção do prolongamento dos eixos longitudinais dos braços 5 manipuladores. Um dispositivo 7 de elevação está acoplado ao suporte para braços manipuladores, na parte superior (na orientação de acordo com a Figura 1) do quadro 4. 0 acoplamento é efetuado, de um modo preferido, de acordo com a norma DIN 15401 e/ou 15402.

Um acionamento 9 por motor elétrico está fixado ao quadro 4 do suporte 3 para braços manipuladores. O acionamento 9 por motor elétrico fornece um binário para o ajuste do comprimento dos braços 5 manipuladores por motor. De um modo preferido, os braços 5 manipuladores estão acoplados, através de acionamentos 17 por corrente (por razões de clareza apenas um está provido de um índice de referência), ao acionamento 9 por motor elétrico através de um ou de vários elementos de transmissão. Opcionalmente, os braços 5 manipuladores podem ser desacoplados do sistema de transmissão.

O dispositivo 1 manipulador apresenta um dispositivo 11 de controlo eletrónico que, neste exemplo de realização, está igualmente fixado ao suporte 3 para braços manipuladores. O dispositivo 3 de controlo eletrónico é concebido para ajustar o comprimento dos braços manipuladores a um valor predeterminado que é uma função do diâmetro 1 de uma rede de armadura a prender. 0 dispositivo de controlo eletrónico pode ser controlado, de um modo preferido, por meio de uma unidade 12 de entrada. A unidade 12 de entrada está ligada, representada através de uma linha 12a a tracejado na Figura 1, ao dispositivo 11 de controlo eletrónico para efeitos da comunicação de dados. Esta pode ser efetuada por cabo ou sem fio.

Na sua respetiva extremidade mais afastada do eixo Y, os braços 5 manipuladores apresentam respetivamente meios 13 de acoplamento que, no presente exemplo de realização, são configurados como ganchos suspensos em correntes. Os meios de acoplamento são concebidos para serem ligados a uma rede de armadura após ser alcançado um diâmetro predeterminado de um circulo. Após a ligação da rede de armadura aos meios 13 de acoplamento, uma absorção de carga do peso da rede de armadura através do dispositivo 1 manipulador pode ser efetuada por meio da deslocação do dispositivo 7 de elevação.

Nos braços 5 manipuladores encontram-se respetivamente dispostos apoios 15 de binário que captam os pesos absorvidos pelos braços manipuladores e os introduzem no suporte 3 para braços manipuladores. Estes apoios permitem além disso conceber os braços manipuladores de forma divisível, de modo que os braços podem ser desmontados separadamente e ser novamente ligados. Por este meio, as dimensões do dispositivo para o transporte são reduzidas.

Como se pode além disso reconhecer nas Figuras 2 e 3, os braços 5 manipuladores apresentam respetivamente um segundo elemento 19 de apoio que desempenha a mesma função que o elemento 15 de apoio. Os elementos 19 de apoio apresentam respetivamente um rolo de suporte, de um modo preferido situado no interior. 0 dispositivo pode além disso ser colocado nas linguetas dos elementos 19 de apoio que, na orientação representada, estão viradas "para baixo".

Como resulta em particular das Figuras 2 e 3 em comparação com a Figura 1, o comprimento dos braços 5 manipuladores é possível por meio da disposição telescópica de vários elementos 5a, 5b, 5c. Na Figura 2 encontra-se representado um estado, no qual os braços 5 manipuladores estão ajustados, através do avanço parcial dos elementos 5b, 5c para fora do elemento 5a mais interior, a um comprimento que se situa entre um comprimento mínimo (Figura 1) e um comprimento máximo (Figura 3).

De um modo correspondente, na Figura 3 encontra-se representada a posição de funcionamento do dispositivo 1 manipulador com os braços 5 manipuladores avançados ao máximo.

Num exemplo de realização preferido, o dispositivo manipulador de acordo com as Figuras 1 a 3 interage com um dispositivo 101 para a produção de redes de armadura para segmentos de torre de aerogeradores. O dispositivo 101 encontra-se representado nas Figuras 4 a 13.

Na Figura 4 encontra-se representada a estrutura básica de um dispositivo para a produção de redes de armadura para segmentos de torre. O dispositivo 101 apresenta uma placa 103 de base estacionária (por exemplo concebida como um piso de betão), relativamente à qual se encontra disposta uma plataforma 105 que pode ser acionada rotativamente. De um modo preferido, a plataforma 105 que pode ser acionada rotativamente encontra-se montada sobre a placa 103 de base estacionária. Uma estrutura 107 de suporte prolonqa-se perpendicularmente a partir da plataforma 105. Em três planos 111, 113, 115 no total, respetivamente uma multiplicidade de raios 119 encontram-se dispostos na estrutura 107 de suporte. Em formas de construção alternativas, aquando de aplicações para segmentos de torre com alturas mais baixas, estão também previstos apenas dois planos.

Os raios 119 prolongam-se a partir da estrutura de suporte para o exterior. No exemplo de realização representado, os raios 119, dos quais por razões de clareza apenas um está provido de um indice de referência, estão orientados em forma de estrela. No entanto, outras orientações são igualmente possíveis, desde que um ajuste do comprimento dos raios conduza a um perímetro alterado das delimitações imaginárias que circundam os raios. Os raios no plano 111 mais superior estão ligados uns aos outros por meio de escoras 117 transversais para o reforço. Os raios no segundo plano 113, que se encontra disposto de forma distanciada do primeiro plano 111, estão ligados uns aos outros por meio de escoras 109 transversais para o reforço e os raios no terceiro plano 115, que se encontra disposto de forma distanciada do segundo plano 113, estão ligados uns aos outros por meio de escoras 121 transversais para o reforço. Em formas de construção alternativas, aquando de aplicações para segmentos de torre com alturas mais baixas, os meios para o reforço podem também ser suprimidos. A Figura 5 ilustra mais uma vez a disposição dos diferentes planos 111, 113, 115 uns por cima dos outros no dispositivo 101. Pelo conceito do plano não se deve entender, neste caso, a estrita orientação geometricamente horizontal dos raios, mas antes a disposição de plataformas diferentes de forma semelhante em construções ou em estruturas. No exemplo de realização representado nas Figuras 4 e 5, as escoras estão, no entanto, orientadas de facto, no essencial, perpendicularmente em relação ao eixo X de rotação da estrutura 107 de suporte.

Os raios do primeiro plano 111 definem um raio Rl através dos seus pontos radialmente mais exteriores. Os raios do segundo plano 113 definem analogamente um raio R2 e os raios do terceiro plano 115 definem analogamente um raio R3. Na Figura 5 encontra-se além disso representado que uma caixa 123 se encontra disposta por baixo da plataforma 103 estacionária. No interior da caixa 123 encontram-se dispostas, de um modo preferido, as unidades de acionamento para a estrutura 107 de suporte, bem como uma unidade de acionamento central ou uma unidade de controlo eletrónico para controlar várias unidades de controlo descentralizadas (não representadas). A Figura 6 mostra um recorte do dispositivo de acordo com a Figura 5, numa representação esquemática. A representação limita-se a um raio 119' que se encontra disposto no primeiro plano 111, bem como um raio 119'' que se encontra disposto no segundo plano 113.

Enquanto nas Figuras 4 e 5 as barras para a receção dos cabos de aço foram ainda omitidas para uma representação mais clara da estrutura de suporte e da disposição dos raios, na Figura 6 encontra-se representada, a titulo de exemplo, uma barra 127 na posição montada. Na posição representada, a barra 127 está orientada segundo um ângulo α em relação ao eixo X vertical. Transferido para todas as barras um dispositivo de acordo com a invenção, isto significa que as barras convergem conicamente. 0 ângulo α pode ser predefinido pelo comprimento diferente de um corpo 119a base do raio 119' e de um comprimento do corpo 119c base do raio 119'' que difere deste. Quando os elementos 119b, 119d telescópicos dos raios 119', 119'' se encontram completamente recuados, o ângulo resulta da distância dos raios 119' e 119'' uns em relação aos outros, segundo a direção do eixo X, bem como do comprimento diferente dos corpos 119a, 119c. Em alternativa, o ângulo pode ser ajustado, na medida em que o elemento 119b telescópico do raio 119' é deslocado segundo a direção da seta 125' por um valor diferente da deslocação do elemento 119d telescópico do raio 119'' segundo a direção da seta 125'' .

Como se pode além disso reconhecer na Figura 6, a barra 127 apresenta uma multiplicidade de encaixes 129 para o guiamento de material de armadura. De um modo preferido, o material de armadura é uma tira de aço em tambor, por exemplo BSt. 500 (de acordo com a norma DIN 488) . No respetivo plano 111, 113, a barra 127 está ligada de forma oscilante, por meio de um elemento 131', 131'' de acoplamento, ao correspondente elemento 119b, 119d telescópico dos raios 119', 119''. Caso o dispositivo seja concebido para executar o ajuste do comprimento dos raios 119', 119'' segundo a direção das setas 125', 125'' de forma diferente entre si, estão previstas, na barra 127, guias sob a forma de orifícios oblongos para a receção dos elementos 131', 131'' de acoplamento, de modo a ter em consideração a alteração resultante do ângulo a.

Com base no exemplo de um raio 119' exemplificativo no plano 111, a figura 7 mostra um outro aspeto no dispositivo 101 de acordo com a invenção. Numa extremidade radialmente exterior do raio 119', o elemento 131' de acoplamento prolonga-se no exterior do raio 119' . Numa secção 128, o elemento 131 de acoplamento está acoplado de forma oscilante à barra 127. Um espaço estreito é formado entre o raio 119' e a barra 127. A largura do espaço estreito corresponde, no essencial, à largura (segundo a direção radial) de um corpo 133 de bloqueio. Na Figura 7, o corpo 133 de bloqueio encontra-se representado numa posição de desbloqueio. Para impedir um movimento de oscilação do elemento 131' de acoplamento e, por conseguinte, para fixar a distância da barra em relação à estrutura de suporte (não representada), o corpo 133 de bloqueio pode ser colocado, a partir da posição de desbloqueio representada, numa posição de bloqueio. Isto é efetuado, de acordo com o exemplo de realização preferido, por meio de um movimento de oscilação segundo a direção da seta 135. Por meio do movimento de oscilação, o corpo de bloqueio encosta-se ao raio 119' e à barra 127. Opcionalmente está previsto um travamento. O movimento de oscilação é executado opcionalmente por meio de um servomotor ou de um desvio mecânico, tal como por exemplo uma tração por cabo. Na posição de bloqueio, a distância radial dos encaixes 129 em relação ao eixo X de rotação da estrutura 107 de suporte (ver a Figura 5) está fixada e é mantida constante durante o funcionamento do dispositivo 101, facto pelo qual é assegurada uma configuração uniforme da rede de armadura.

Em alternativa à receção oscilante anteriormente descrita, as barras podem também ser acopladas diretamente aos braços, por exemplo por meio de suspensão. A dimensão do diâmetro das redes de armadura seria então possibilitada, dentro de determinados limites, por meio de ligações por pinos correspondentemente posicionadas.

As Figuras 8 e 9 mostram uma variante 127' da barra que apresenta as reentrâncias 129. A barra 127' apresenta, como base, um corpo quadrado longitudinal, a partir dos cujos quatro lados longitudinais se prolonga respetivamente um flanco com uma multiplicidade de reentrâncias 129. Neste caso, um primeiro flanco 137 apresenta a altura dl de flanco. De modo diferente desta altura dl de flanco, o segundo flanco 39 apresenta uma altura d2 de flanco diferente da altura dl de flanco. Um terceiro flanco 141 apresenta a altura d3 de flanco, enquanto um quarto flanco 143 apresenta a altura d4 de flanco. As alturas dl, d2, d3, d4 de flanco são respetivamente diferentes umas das outras. A barra 127' pode ser acoplada aos raios do dispositivo de tal modo que um dos quatro flancos 137, 139, 141, 143 está virado na direção contrária ao eixo X de rotação da estrutura 107 de suporte, de modo que os cabos de armadura encaixam apenas neste flanco. Devido às diferentes alturas de flanco, por meio das barras 127' que podem ser posicionadas em quatro posições angulares diferentes, podem também ser predefinidos diferentes diâmetros exteriores ou seja perímetros circulares para os cabos de armadura a serem recebidos. Além disso, é preferido quando os respetivos flancos 137, 139, 141, 143 apresentam distâncias diferentes umas das outras entre as reentrâncias 129. Na Figura 8, este facto encontra-se indicado, a titulo de exemplo, para os flancos 137 e 139 através das distâncias desiguais ai (para o flanco 139) e a2 (para o flanco 137) .

Na Figura 10, em relação a um raio 119' exemplif icativo, encontra-se representado um outro detalhe de acordo com um exemplo de realização preferido da invenção. 0 elemento 119b telescópico está avançado por um determinado comprimento para fora do corpo 119a base do raio 119' . 0 elemento 131' de acoplamento prolonga-se para fora do elemento 119b telescópico e está acoplado à barra 127 no ponto 128. Neste caso, o encaixe 128 define uma distância Rl radial em relação ao eixo X (não representado). No estado representado na Figura 10, o dispositivo 101 encontra-se numa posição, na qual a receção dos cabos de armadura pode ser efetuada ou é efetuada, ou já foi efetuada. Neste estado, no qual a estabilização dos cabos de armadura tem que estar garantida, Rl é constante. Após a conclusão da produção da rede de armadura, portanto após a ligação aos cabos de aço em forma de circulo aos elementos de reforço adicionais, o dispositivo 101 é transferido para um estado de acordo com a Figura 11. No estado de acordo com a Figura 11, o elemento 131' de acoplamento está oscilado para cima. Os outros elementos de acoplamento, não representados, nos outros planos do dispositivo executam também os mesmos movimentos. Por este meio, a barra 127 é movida para cima (em relação à orientação da Figura 11 segundo a direção do eixo X, Figura 5) e simultaneamente deslocada para o interior, na direção do eixo X. A distância radial que o encaixe 128 assume agora em relação ao eixo X, perfaz Rl' que é menor do que Rl. Devido ao movimento de oscilação dos elementos de acoplamento, os cabos de aço soltam-se dos encaixes 129 e a rede de armadura produzida pode ser retirada do dispositivo 101, para cima. A realização dos raios com elementos de acoplamento oscilantes é particularmente vantajosa sobretudo porque pode ser efetuada uma separação rápida das redes de armadura, em relação ao dispositivo 101, sem que para tal tenha que ser alterado o comprimento dos raios ajustados através de comandos de controlo. Os elementos de acoplamento podem ser oscilados por meio de uma atuação separada, puramente mecânica, a partir da posição de acordo com a Figura 10 para a posição de acordo com a Figura 11, enquanto o comprimento dos raios se mantém inalterado.

Por fim, na Figura 12, de acordo com um outro exemplo de realização da invenção, encontra-se apresentado um dos diferentes conceitos de acionamento de acordo com a invenção. Encontra-se representada uma visão obliqua a partir de cima sobre o plano 111 superior do dispositivo 101. Os elementos 119b telescópicos dos raios 119' podem ser deslocados em translação no interior dos corpos 119a base. Em cada raio encontra-se disposta uma unidade 149 de acionamento descentralizada para a execução do movimento de translação. No exemplo de acordo com a Figura 12, a unidade 149 de acionamento descentralizada é configurada como um acionamento 151 por fuso telescópico, por meio de cuja ativação uma corrediça 153 executa um movimento de translação guiado através de uma ranhura longitudinal. O elemento 119b telescópico está acoplado à corrediça 153 e, em consequência da ativação do acionamento 151 por fuso telescópico, avança ou recua por motor. Para o apoio lateral e a absorção de forças de suporte, escoras 145, 147 de apoio encontram-se dispostas à esquerda e à direita de vários dos raios. Em formas de realização preferidas, este conceito de acionamento é aplicado, por principio, tanto para os braços da rede de armadura, como também para os braços do dispositivo 1 manipulador. O mesmo é válido para os conceitos de acionamento descritos anteriormente.

Claims (17)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo (1) manipulador para o manuseamento de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador, com um suporte (3) para braços manipuladores e uma multiplicidade de braços (5) manipuladores que se encontram dispostos em forma de estrela no suporte (3) para braços manipuladores, sendo que em cada braço manipulador se encontra disposto um meio (13) de acoplamento que pode ser ligado a uma rede de armadura, os braços manipuladores podem ser ajustados de forma telescópica por motor no seu comprimento, o dispositivo (1) manipulador pode ser acoplado a um dispositivo (7) de elevação horizontal e verticalmente deslocável e é concebido para receber uma rede de armadura de um dispositivo (101) para a produção de redes de armadura e/ou colocá-la numa cofragem para a produção de um segmento de torre.
2. 2. Dispositivo (1) manipulador de acordo com a reivindicação 1, com um dispositivo (11) de controlo eletrónico que é concebido para ajustar o comprimento dos braços manipuladores a um valor predeterminado, que é uma função do diâmetro de uma rede de armadura a prender.
3. 3. Dispositivo (1) manipulador de acordo com a reivindicação 2, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico está ligado a uma unidade (12) de entrada e apresenta uma memória de dados, a memória de dados contém uma tabela, na qual se encontra arquivado um determinado número de registos de dados, os registos de dados apresentam informações que definem a rede de armadura a prender.
4. 4. Dispositivo (1) manipulador de acordo com a reivindicação 3, sendo que a unidade (12) de entrada interage com o dispositivo (11) de controlo de tal modo que um registo de dados pode ser selecionado por meio da (12)unidade de entrada, o registo de dados selecionado é transmitido ao dispositivo (11) de controlo e o comprimento dos braços (5) manipuladores é ajustado como uma função do registo de dados.
5. 5. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, sendo que para a comunicação de dados, o dispositivo (11) de controlo eletrónico comunica com uma unidade de controlo eletrónico de um dispositivo (101) para a produção de redes de armadura para segmentos de torre de um aerogerador e é concebido para receber um registo de dados que contém o valor predeterminado, da unidade de controlo eletrónico do dispositivo (101).
6. 6. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, sendo que o registo de dados apresenta informações sobre: um tipo de aerogerador e/ou um tipo de torre de um aerogerador e/ou um segmento de torre selecionado do tipo de aerogerador e/ou do tipo de torre e/ou - um diâmetro da rede de armadura correspondente ao segmento de torre selecionado.
7. 7. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, sendo que a unidade (12) de entrada apresenta um ecrã táctil.
8. 8. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, sendo que a unidade (12) de entrada e o dispositivo (11) de controlo eletrónico apresentam meios para a comunicação de dados sem fio entre si.
9. 9. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico é concebido para receber comandos de controlo introduzidos manualmente na unidade (12) de entrada e ajustar o comprimento dos braços (5) manipuladores como uma função destes comandos de controlo.
10. 10. Dispositivo (1) manipulador de acordo com a reivindicação 9, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico pode ser comutado entre um primeiro e um segundo modos operacionais, sendo que no primeiro modo operacional, a unidade (12) de entrada interage com o dispositivo (11) de controlo de tal modo que um registo de dados pode ser selecionado por meio da unidade (12) de entrada, que o registo de dados selecionado é transmitido ao dispositivo (11) de controlo e que o comprimento dos braços (5) manipuladores é ajustado como uma função do registo de dados e no segundo modo operacional, o dispositivo (11) de controlo eletrónico é concebido para receber comandos de controlo introduzidos manualmente na unidade (12) de entrada e ajustar o comprimento dos braços (5) manipuladores como uma função destes comandos de controlo.
11. 11. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, com meios para a deteção de uma situação de carga, na qual os braços (5) manipuladores estão ligados a uma rede de armadura e absorvem pelo menos uma parte do seu peso, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico comunica com os meios para a deteção da situação de carga e é concebido para impedir um ajuste do comprimento dos braços (5) manipuladores, enquanto os braços (5) manipuladores estiverem ligados a uma rede de armadura e absorvam pelo menos uma parte do seu peso.
12. 12. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 11, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico e/ou a unidade (12) de entrada apresentam um interruptor de paragem de emergência e o dispositivo (11) de controlo eletrónico é concebido para parar imediatamente o ajuste dos braços (5) manipuladores assim que o interruptor de paragem de emergência seja acionado.
13. 13. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 12, com meios para a deteção de uma alteração do comprimento dos braços (5) manipuladores provocada pela carga, sendo que o dispositivo (11) de controlo eletrónico comunica com os meios para a deteção de uma alteração do comprimento provocada pela carga e é concebido para compensar a alteração do comprimento através de um reajuste dos braços (5) manipuladores.
14. 14. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que os braços (5) manipuladores apresentam respetivamente vários elementos 5a, 5b, 5c que podem ser movidos em translação uns relativamente aos outros por meio de um acionamento (17) por corrente.
15. 15. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que os braços (5) manipuladores apresentam respetivamente vários elementos 5a, 5b, 5c que podem ser movidos em translação uns relativamente aos outros por meio de um sistema de cremalheira e roda dentada.
16. 16. Dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que os braços (5) manipuladores apresentam respetivamente vários elementos 5a, 5b, 5c que podem ser movidos em translação uns relativamente aos outros por meio de um acionamento por fuso deslocável.
17. 17. Sistema de manuseamento para redes de armadura para segmentos de torre de aerogeradores, com um dispositivo (1) manipulador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, um dispositivo (7) de elevação que pode ser deslocado horizontal e verticalmente e ao qual o dispositivo (1) manipulador está acoplado, e um dispositivo (101) para a produção de redes de armadura para segmentos de torre, em particular para segmentos de torre de aerogeradores, sendo que o dispositivo (1) manipulador é concebido para receber uma rede de armadura do dispositivo (101) e colocá-la numa cofragem para a produção de um segmento de torre.