Conjunto de tambor de cabrestante y método para enrollar una línea.

Un conjunto de tambor de cabrestante (1) que tiene un cuerpo cilíndrico (B) adaptado para recibir una línea,

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

La presente invención proporciona un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 1.

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

y el dispositivo de enrollamiento puede girar a su alrededor.

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

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

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

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

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

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

El sentido axial del dispositivo de enrollamiento cambia tipicamente (por ejemplo, se invierte) dos veces... [Seguir leyendo]

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

2. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el dispositivo de enrollamiento (50) , comprende un cabezal de enrollamiento que recibe la linea y se desplaza axialmente en relación al cuerpo cilindrico para guiar el punto de alimentación de la linea a lo largo del eje geometrico del cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira, y en el que el sentido axial del desplazamiento del cabezal de enrollamiento esta adaptado para invertirse al menos una vez por revolución del cuerpo cilindrico respecto al dispositivo de enrollamiento.

3. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que capas (L1, L2) de linea radialmente contiguas estan adaptadas para situarse a partir de extremos opuestos del cuerpo cilindrico.

4. Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que las capas de linea enrolladas sobre el cuerpo cilindrico esencialmente no son paralelas a las capas inmediatamente por encima y por debajo de de ellas.

5. Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, que incluye un dispositivo de guia que comprende ranuras formadas en o sobre el cuerpo cilindrico que guian las capas iniciales de la linea hacia orientaciones, direcciones o posiciones seleccionadas a medida que se enrollan sobre el cuerpo cilindrico.

6. Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicación 5, en el que el dispositivo de guia comprende al menos una protuberancia radial situada sobre la superficie exterior del cuerpo cilindrico en una posición que en uso se corresponde con las posiciones (A1, A2) en las que la linea cambia de sentido sobre el cuerpo cilindrico de modo que la linea se curva alrededor de las protuberancias radiales y cambia de sentido.

7. Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicación 6, en el que la protuberancia radial comprende una pared.

8. Un conjunto de tambor de cabrestante (1) como se reivindica en la reivindicación 7, en el que las dimensiones radiales de la pared son similares al espesor de la linea, o son multiplos del mismo.

9. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que los medios de guia comprenden al menos una rampa (35a) formada en el cuerpo cilindrico adaptada para cambiar la posición radial de la linea a medida que se enrolla en el cuerpo cilindrico.

10. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 9, en el que al menos una rampa (35a) tiene una ranura para guiar la posición de la linea sobre la rampa.

11. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el dispositivo de enrollamiento (50, 60) se configura para guiar la linea en un recorrido hacia afuera, para invertir el sentido de enrollamiento y para guiar la linea en un recorrido de retorno, y en el que la distancia axial de la salida de retorno es menor que la distancia axial del recorrido hacia afuera.

12. Un conjunto de tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 11, en el que el dispositivo de enrollamiento (50, 60) se configura para permanecer axialmente estacionario entre los recorridos hacia el exterior y de retorno mientras el cuerpo cilindrico (B) esta girando, descentrando por consiguiente los origenes de capas radialmente contiguas sobre el cuerpo cilindrico.

13. Un metodo para enrollar una linea sobre el cuerpo cilindrico (B) de un cabrestante (1) , comprendiendo el metodo el guiado de la linea sobre el cuerpo cilindrico merced a un dispositivo de enrollamiento (50, 60) , en el que el dispositivo de enrollamiento y el cuerpo cilindrico giran uno respecto al otro durante el enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico, en el que el dispositivo de enrollamiento hace que el sentido axial de enrollamiento cambie al menos una vez por revolución del cuerpo cilindrico respecto al dispositivo de enrollamiento, caracterizado porque la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un primer sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en una primera mitad de ciclo entre los 0º y 180º , y la linea se enrolla sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido axial

cuando el cuerpo cilindrico esta en una segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico entre los 180º y 360º , y en el que filas de linea axialmente contiguas se enrollan sobre el cuerpo cilindrico paralelas entre si.

14. Un metodo como se reivindica en la reivindicación 13, en el que el dispositivo de enrollamiento comprende un cabezal de enrollamiento (50, 60) y en el que la linea se guia sobre el cuerpo cilindrico giratorio a traves del cabezal de enrollamiento, que se desplaza axialmente en relación al cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira, y en el que el cabezal de enrollamiento invierte el sentido axial al menos una vez por vuelta del cuerpo cilindrico invirtiendo por consiguiente el sentido axial de la linea enrollada sobre el cuerpo cilindrico.

15. Un metodo como se reivindica en la reivindicación 14, en el que un solo recorrido del cabezal de enrollamiento en un solo sentido enrolla la linea en mas de una capa del cuerpo cilindrico (B) .

16. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en el que el sentido axial de la linea cambia dos veces en cada giro del cuerpo cilindrico (B) .

17. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-16, en el que el primer sentido axial tiene un primer componente angular comprendido entre 1º y 10º de desviación desde la perpendicular en relación al eje geometrico del cuerpo cilindrico (B) , y el segundo sentido axial tiene un segundo componente angular que esencialmente tiene el mismo valor que el primer componente angular pero en el sentido axial opuesto.

18. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-17, en el que la linea se enrolla otra vez en el primer sentido a medida que el cuerpo cilindrico (B) alcanza el final de su primera vuelta y empieza su segunda vuelta.

19. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en el que la distancia axial recorrida en el primer sentido por la linea (L1, L2) durante la primera mitad de ciclo del cuerpo cilindrico es mayor que la distancia axial recorrida en el segundo sentido durante la segunda mitad de ciclo.

20. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-19, en el que capas seleccionadas de la linea (L1, L2) se enrollan desde diferentes origenes de giro, por lo que el movimiento axial inicial de la linea en al menos dos capas se produce en posiciones circunferenciales diferentes.

21. Un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 13-20, en el que capas radialmente contiguas de la linea (L1, L2) se situan a partir de extremos opuestos del cuerpo cilindrico (B) .

22. Un tambor de cabrestante (1) que tiene un cuerpo cilindrico (B) adaptado para recibir una linea que se enrolla alrededor del cuerpo cilindrico, teniendo el cuerpo cilindrico un dispositivo de guiado para guiar la linea sobre el cuerpo cilindrico, en el que el dispositivo de guiado guia la linea sobre el cuerpo cilindrico en un punto que se desplaza axialmente en relación al cuerpo cilindrico a medida que el cuerpo cilindrico gira y en el que el dispositivo de guiado esta adaptado para cambiar el sentido axial de enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico al menos una vez por vuelta de enrollamiento, caracterizado porque la linea esta adaptada para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un primer sentido axial en su primera mitad de ciclo comprendida entre los 0º y 180º , y la linea esta adaptada para enrollarse sobre el cuerpo cilindrico en un segundo sentido axial cuando el cuerpo cilindrico esta en la segunda mitad del ciclo del cuerpo cilindrico comprendida entre los 180º y 360º , y en el que filas de linea axialmente contiguas se enrollan en el cuerpo cilindrico paralelas entre si.

23. Un tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 22, en el que el dispositivo de guia se adapta para invertir el sentido axial de enrollamiento de la linea sobre el cuerpo cilindrico (B) al menos una vez por revolución de enrollamiento.

24. Un tambor de cabrestante como se reivindica en la reivindicación 22 6 en la reivindicación 23, en el que el dispositivo de guia comprende una o mas ranuras en al menos una porción de la superficie del tambor (1) del cabrestante.