DISPOSITIVO MECANICO TREPADOR APLICABLE A TAREAS DE LIMPIEZA, MANTENIMIENTO, PINTURA O REPARACION DE CUERPOS METALICOS DE GRANDES DIMENSIONES.

Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones (pies de generadores eólicos, cascos de grandes embarcaciones, edificios o similar), compuesto de una estructura de aluminio autoportante de cuerpo paralelepípedico, elaborado en materiales ligeros y cuatro patas paralelas dos a dos que, por efecto de tracción magnética, o electromagnética o de succión neumática se adhieren a la superficie metálica de Torres eólicas, Barcos, Edificios o similares.

El desplazamiento o tracción que permite al dispositivo deslizarse sobre la superficie del cuerpo tubular se consigue mediante un sistema instalado en cada una de las 4 patas y la capacidad de giró o angulación de cada una de las patas se consigue mediante un motor eléctrico de pasos ubicado en la parte superior de cada pata. El dispositivo incorpora medios que permiten el limpiado, pintado o perlado de la superficie a tratar

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802415.

Solicitante: ROBOTEC INGENIERIA Y SERVICIOS SL.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: FERNANDEZ BRAVO,GREGORIO.

Fecha de Solicitud: 11 de Agosto de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 17 de Octubre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B08B5/04 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B08 LIMPIEZA.B08B LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN GENERAL (cepillos A46; dispositivos para limpieza del hogar o análogos A47L; separación de partículas sólidas de líquidos o gases B01D; separación de sólidos B03, B07; pulverización o aplicación de líquidos u otros materiales fluidos sobre superficies en general B05; dispositivos de limpieza para transportadores B65G 45/10; operaciones combinadas de lavado, llenado y cierre de botellas B67C 7/00; inhibición de la corrosión o de la incrustación en general C23; limpieza de calles, de vías férreas, de playas o de terrenos E01H; partes constitutivas, detalles o accesorios de piscinas para nadar o para chapotear especialmente adaptados a la limpieza E04H 4/16; protección contra las cargas electrostáticas o supresión de estas cargas H05F). › B08B 5/00 Limpieza mediante procedimientos que implican la utilización de una corriente de aire o de gas (B08B 6/00, B08B 9/00 tienen prioridad). › Limpieza por aspiración, con o sin acción auxiliar (aspiradores de limpieza A47L).
  • B08B6/00 B08B […] › Limpieza por medios electrostáticos (instrumentos de limpieza de uso doméstico de acción electrostática A47L 13/40; limpieza de los soportes de grabación G11B 3/58).
  • B08B9/023 B08B […] › B08B 9/00 Limpieza de objetos huecos por métodos o con aparatos especialmente adaptados a este efecto (B08B 3/12, B08B 6/00 tienen prioridad). › Limpieza de las superficies externas.
  • B62D57/024 B […] › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES.B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 57/00 Vehículos caracterizados por medios de propulsión o de contacto con el suelo diferentes de ruedas y orugas, solos o complementando a las ruedas o a las orugas (trineos B62B; trineos de motor B62M). › Vehículos de orugas especialmente adaptados para desplazarse sobre superficies inclinadas o verticales (vehículos oruga para subir o bajar escaleras B62D 55/075; coches que permiten subir o bajar un tramo de escalera B62B 5/02).
  • F03D11/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase.

Clasificación PCT:

  • B08B5/04 B08B 5/00 […] › Limpieza por aspiración, con o sin acción auxiliar (aspiradores de limpieza A47L).
  • B08B6/00 B08B […] › Limpieza por medios electrostáticos (instrumentos de limpieza de uso doméstico de acción electrostática A47L 13/40; limpieza de los soportes de grabación G11B 3/58).
  • B08B9/023 B08B 9/00 […] › Limpieza de las superficies externas.
  • B62D57/024 B62D 57/00 […] › Vehículos de orugas especialmente adaptados para desplazarse sobre superficies inclinadas o verticales (vehículos oruga para subir o bajar escaleras B62D 55/075; coches que permiten subir o bajar un tramo de escalera B62B 5/02).

Fragmento de la descripción:

Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones.

La presente invención se refiere al campo de la mecánica industrial y más concretamente del equipamiento para cuidado, mantenimiento y reparación de torres de turbinas eólicas en parques eólicos aunque también está descrita su aplicación a tareas de cuidado, mantenimiento y reparación de otras superficies de difícil acceso por su altura y envergadura tales como cascos de grandes embarcaciones o edificios de gran altura (rascacielos) que presente superficies metálicas, de acero o similares.

Situación actual: Parques Eólicos

España fue, en el año 2007 el país europeo que más capacidad eólica ha instalado, liderando el crecimiento de esta fuente de energía en la Unión Europea al aumentar su capacidad un 30,3%.

La Asociación Europea de la Energía Eólica (EWEA), proporciona datos que indican que España batió récords en Europa al aumentar en 3522 megavatios su capacidad eólica (en Europa se instaló un total de 8554 megavatios, por lo que la capacidad eólica instalada en España es una gran parte de ella). Con este incremento, la energía eólica supone ya el 10% de la energía producida en España y se convierte en el segundo país con mayor capacidad eólica de la Unión Europea (tras Alemania).

Alrededor del 85% de las turbinas eólicas del mundo se instalan sobre estructuras tubulares de acero, de entre 80 y 100 metros de altura.

Debido a las necesidades existentes en los parques en este momento para dar un mantenimiento adecuado a las estructuras principales de las torres eólicas, que llevan más de 7 años funcionando, es imprescindible un repaso de pintura.

El cuerpo de estos tubos cónicos es metálico (Acero) y soportan el peso del grupo energético, la presión del aire y las inercias de las aspas en movimiento.

Las oxidaciones que perjudican y debilitan seriamente estas estructuras, con el riesgo de roturas, serían muy peligrosas y costosas de reparar.

La mayoría de los parques existentes en la actualidad se encuentran ubicados, por necesidades de su rentabilidad, en parajes desérticos de difícil acceso o en zonas marítimas con efectos muy agresivos para las estructuras de los aerogeneradores. Según estudios realizados por las empresas constructoras así como por datos obtenidos por la agencia Danesa, se concluye que dichas torres necesitan cada cuatro años máximo, una limpieza y pintado de sus estructuras para asegurar los 20 años de vida útil que se les presume.

El objeto de la presente invención está encaminado a dar una solución definitiva al mismo. Actualmente se está resolviendo con grúas enormes, personas colgadas o sistemas de encofrados con unos costes y riesgos muy importantes, ya que, con los sistemas existentes actualmente el tiempo medio de parada necesario para efectuar un mantenimiento es de unos 5 días, alternativamente se ha calculado que utilizando el dispositivo descrito en la presente invención se logra acortar ese tiempo de parada a entre 4 y 8 horas por torre, el ahorro en tiempo de parada es también un ahorro significativo en costes en cuanto a producción energética, así como en riesgos, por cuanto en la actualidad los trabajos son realizados fundamentalmente por personas especializadas en trabajos verticales con el riesgo que ello entraña debido a la altura y exposición a condiciones climáticas adversas como vientos fuertes, lluvia etc.. que pueden llegar a imposibilitar la tarea sino a dificultarla seriamente.

Estado de la técnica

Por todo lo aquí descrito, el inventor no tiene conocimiento de la existencia en la actualidad de sistemas o dispositivos similares al aquí descrito para realizar tareas de limpieza, mantenimiento, reparación o pintura de estructuras tubulares de turbinas eólicas, considerando que esta invención es absolutamente novedosa.

Ventajas

Existe, como hemos dicho anteriormente, una problemática en el mantenimiento y pintado de las torres que es la siguiente.

- LOS MEDIOS MECÁNICOS NECESARIOS, (grúas, camiones, etc.).

- SISTEMAS DE ENCOFRADO, (sistemas para 80 metros de altura).

- MEDIOS LOGISTICOS PARA SU DESPLAZAMIENTO.

- MEDIOS HUMANOS, (encofradores, pintores).

- PARADA DE LOS AEROGENERADORES. (una media de 5 días por torre).

- CLIMATOLOGÍA.

Frente a esto, el dispositivo aquí descrito reúne una serie de ventajas que le hace sumamente rentable y aconsejable sobre los medios utilizados en la actualidad que a continuación se citan con carácter no limitativo y meramente enunciativo;

- MEDIOS PROPIOS.

- NINGÚN SISTEMA DE ENCOFRADO.

- LOS MEDIOS LOGÍSTICOS NO SE NECESITAN.

- MEDIOS HUMANO, DOS PERSONAS.

- PARADA DE LOS AEROGENERADORES MÍNIMA (una media de 6 h por torre.)

- EVITA LOS POSIBLES RIESOS LABORALES DEL TRABAJO EN ALTURA.

Se puede prever la dotación futura y complementaria de sistemas que se consideren, como puede ser limpieza de las torres con agua a presión, pulverizado de las mismas con chorreado de arena, reparaciones de las góndolas o similares.

Es un sistema muy eficaz y sobre todo reduce las paradas de los Aerogeneradores con lo que la rentabilidad de los parques aumenta considerablemente.

En este sentido es él más eficaz de cara a los sistemas actuales de pintura.

No debemos olvidar que debido a la problemática que existe para el pintado de las Torres Eólicas muchos promotores evitan el tener que efectuar las paradas para su mantenimiento, con lo cual provocan el deterioro precoz de las estructuras de las mismas.

Diseños

La Figura número 1 muestra una vista superior en planta del dispositivo objeto de la presente invención.

La Figura número 2 muestra una vista lateral (alzado) del dispositivo en uno de sus laterales mostrando sus dos patas laterales.

La Figura número 3 muestra una vista lateral del dispositivo contenido en la figura 2 adaptado con sus patas a la sujeción y recorrido del perímetro exterior variable del pié de una torre eólica.

La Figura número 4 muestra una vista lateral en sección del interior de una de las 4 patas de que consta el dispositivo.

La Figura número 5 muestra una vista del dispositivo aplicado a tareas de pintura de aspas de aerogeneradores.

La Figura número 6 es una vista general del dispositivo, mostrando sus componentes principales.

Descripción de un modo preferente de realización

Conforme a los diseños anteriormente especificados, en una forma de realización preferente de la invención, el dispositivo está compuesto de una estructura de aluminio autoportante de cuerpo paralelepipédico (1), elaborado con los materiales más ligeros y resistentes que actualmente se utilizan en la industria de aeronáutica y espacial, y cuatro patas (2) paralelas dos a dos que, por efecto de tracción magnética, o electromagnética o de succión neumática (no descrita en los diseños) se adhieren a la superficie metálica de Torres eólicas, Barcos, Edificios o similares.

El desplazamiento o tracción que permite al dispositivo deslizarse sobre la superficie del cuerpo tubular de una torre eólica se consigue mediante un sistema instalado en cada una de las 4 patas consisten en unas cadenas de tipo oruga (3), accionadas mediante un motor eléctrico de pasos con reductoras y alta precisión (4), pasando a lo largo de un imán (5), dicho imán de una capacidad calculada en función del peso del dispositivo y de la fuerza necesaria para su sujeción a la superficie exterior del cuerpo tubular del generador eólico. Este elemento de imán ubicado a una distancia establecida y suficiente que permite el paso del campo magnético generado por el imán a través de los eslabones (6) de la cadena de orugas hasta la chapa exterior y por tanto, la adherencia del dispositivo a la superficie metálica, el funcionamiento del motor de pasos puede ser accionado individualmente o de forma sincrónica mediante joystick y por control remoto. La capacidad de giró o angulación de cada una de las patas se consigue mediante un motor eléctrico de pasos (7) ubicado en la parte superior de cada pata. El conjunto de motores se alimentará de energía mediante baterías que portará el equipo (8) (Grandes alturas) ó desde Vehículo Base (Alturas normales).

En una forma de realización...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones elaborado con los materiales más ligeros y resistentes que actualmente se utilizan en la industria de aeronáutica y espacial caracterizado por constar de una estructura de aluminio autoportante de cuerpo paralelepipédico (1) con cuatro patas paralelas dos a dos (2) dotadas de tracción magnética provistas de sendas cadenas de tipo oruga (3) accionadas mediante un motor eléctrico de pasos (4) con reductores y alta precisión. El contacto con el cuerpo metálico sobre el que se desliza, se efectúa a través de los eslabones (6) de la cadena tipo oruga (3) que se van depositando sobre dicho cuerpo, y sobre ellos se va deslizando un imán (5) con un espacio sin contacto que transmite un flujo magnético que produce la atracción necesaria para sujeción a cuerpos metálicos. El funcionamiento del motor de pasos (4) puede ser accionado individualmente o de forma sincrónica mediante joystick y por control remoto. La capacidad de giro o angulación de cada una de las patas se consigue mediante un motor (7) eléctrico de pasos ubicado en la parte superior de cada pata, el conjunto de motores se alimentará de energía mediante baterías que portará el equipo (8).

2. Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones conforme a la reivindicación anterior caracterizado por estar provisto de un compresor aligerado (9) que suministrará aire comprimido tanto al equipo de pintar como al de perlear, limpiar y al sistema de succión, deposito de pintura, corindón, abrasivos o detergentes (10).

3. Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones anteriores caracterizado por accionar al deslizarse una o varias pistolas neumáticas (12) con aire a presión controladas por el operador en el vehículo base.

4. Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones anteriores caracterizado por estar dotado de un sistema de seguridad (13) para casos de parada operado mediante un compartimento que aloja un cable que permite su conexión al vehículo-base dotado de un generador.

5. Dispositivo mecánico trepador aplicable a tareas de limpieza, mantenimiento, pintura o reparación de cuerpos metálicos de grandes dimensiones conforme a las reivindicaciones anteriores caracterizado por poseer un elemento de alejamiento del imán (14) en cada una de las patas anulando el campo magnético para la retirada del dispositivo del cuerpo metálico de trabajo.

6. Uso del dispositivo mecánico trepador conforme a la reivindicación número uno para el pintado y limpiado de las aspas de aerogeneradores, dotando al equipo de un sistema de correderas de desplazamiento de equipos de pintado y limpieza, que simultanearán el movimiento de equipo completo con el desplazamiento horizontal de las pistolas de pintar, perlear o limpiar.


 

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