Dispositivo de elevación y procedimiento para el funcionamiento del dispositivo de elevación.

Dispositivo de elevación que está configurado como un sistema de transmisión de tal modo que al menos un elemento de transmisión (1,

2, 3) ejecuta un movimiento sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) al estar suspendida la carga (6) del dispositivo de elevación, siendo el dispositivo de elevación una grúa y presentando éste un dispositivo para la recuperación de energía (100) que permite transformar la energía cinética, generada durante el movimiento, en energía eléctrica, caracterizado por que el dispositivo para la recuperación de energía (100) comprende un generador (110), así como un cabrestante (120) con cable (130) fijado en un elemento de transmisión móvil (1, 2, 3), estando acoplado mecánicamente el generador (110) al cabrestante (120) de tal modo que la energía de rotación, generada en el cabrestante (120) por el cable (130) que se desenrolla del cabrestante (120), se puede transformar en energía eléctrica mediante el generador (110), siendo el movimiento ejecutado sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) un movimiento de varios elementos de transmisión (1, 2, 3) de la grúa que provoca la variación del alcance (10).

La presente invención se refiere a un dispositivo de elevación, así como a un procedimiento para el funcionamiento del dispositivo de elevación, mediante los que la energía cinética, generada durante el movimiento de un elemento del dispositivo de elevación, se trasforma en energía eléctrica y se pone a disposición.

En el caso de las grúas y en particular de las grúas giratorias de puerto son suficientemente conocidos los sistemas de compensación para compensar el peso propio del llamado sistema de guías de la grúa. Estos sistemas de compensación proporcionan una distribución mejorada de la fuerza, así como una eficiencia energética superior durante el funcionamiento de la grúa. En particular los acumuladores de energías potenciales se usan desde hace mucho tiempo en las formas de realización más diversas. Si se pueden tolerar masas comparativamente altas de todo el sistema en la aplicación respectiva, está justificada además la utilización de estos acumuladores.

El ahorro de masa para reducir las cargas de rueda, el ahorro de costes en el dimensionamiento de la vía de rodadura de la grúa o el aumento de la carga portante con cargas de rueda constantes son razones para la utilización de sistemas de sustitución que almacenan la energía de otro modo o vuelven a poner a disposición del proceso la energía ya transformada.

Por consiguiente, se han desarrollado otros acumuladores de energía, por ejemplo, acumuladores de gas comprimido, acumuladores de carga o dispositivos para almacenar la energía cinética en forma de volantes de inercia.

Por el documento DE102006022010A1 es conocido un dispositivo para compensar el peso propio del sistema de pluma de grúas giratorias, en el que la fuerza del peso propio del sistema de pluma se compensa parcialmente mediante una fuerza generada por un acumulador hidráulico. El sistema de pluma o la grúa se puede diseñar específicamente sin masas de compensación pesadas, pero el coste constructivo, así como el coste de mantenimiento son relativamente grandes. Además, la energía almacenada se puede utilizar sólo para apoyar el movimiento de este elemento de transmisión de la grúa. Asimismo, el rendimiento total es relativamente pequeño debido a la transformación de la energía cinética en energía de presión.

El documento EP2065331A2 da a conocer una grúa con una batería, un electromotor, un motor diésel y un generador. Como resultado del accionamiento del generador, entre otros, mediante el motor diésel se puede obtener energía eléctrica que se puede utilizar para el funcionamiento de la grúa. Este documento describe también que la grúa presenta un sistema de reducción de carga regenerativa, si la carga se reduce mediante el electromotor. En este caso, la batería se puede cargar con ayuda del generador.

Por tanto, la invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de elevación, así como un procedimiento para el funcionamiento del dispositivo de elevación que permitan transformar la energía cinética en energía eléctrica y ponerla a disposición de manera simple, económica, fiable y eficiente durante el funcionamiento del dispositivo de elevación.

Este objetivo se consigue mediante el dispositivo de elevación, según la invención, de acuerdo con la reivindicación 1, así como mediante el procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación, según la invención, de acuerdo con la reivindicación 4. En las reivindicaciones secundarias 2 y 3 aparecen configuraciones ventajosas del dispositivo de elevación según la invención. En las reivindicaciones secundarias 5 a 11 aparecen configuraciones ventajosas del procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación.

El dispositivo de elevación, según la invención, está configurado como un sistema de transmisión de tal modo que al menos un elemento de transmisión en el dispositivo de elevación ejecuta un movimiento sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga, presentando el dispositivo de elevación un dispositivo para la recuperación de energía que permite transformar la energía cinética, generada durante el movimiento, en energía eléctrica. El dispositivo comprende para la recuperación de energía un generador, así como un cabrestante con cable que está fijado en un elemento de transmisión móvil, estando acoplado mecánicamente el generador al cabrestante de tal modo que la energía de rotación, generada en el cabrestante por el cable que se desenrolla del cabrestante, se puede transformar en energía eléctrica mediante el generador.

Por recuperación se entiende una realimentación o una transformación de energía. En dependencia de la realización del dispositivo de elevación configurado como sistema de transmisión, el peso propio proporcional del dispositivo de elevación es el peso del elemento de transmisión móvil, del que se suspende la carga, y/o de los elementos de transmisión que están conectados al elemento de transmisión móvil y que también se mueven. El dispositivo de elevación, según la invención, ejecuta un movimiento determinado en otra dirección al menos teóricamente de manera automática y, por tanto, sin el suministro de energía, al estar suspendida la carga en una posición determinada debido a la geometría de los elementos de transmisión. Sin embargo, en la realidad se ha de aplicar al menos una ligera cantidad de energía para el movimiento de los elementos de transmisión a fin de conseguir una

aceleración suficiente de los elementos de transmisión y de la carga.

Dado que el dispositivo de elevación ejecuta un movimiento sobre la base del peso propio y del peso de la carga al estar suspendida la carga y dado que el cable está conectado a un elemento de transmisión móvil, el cable se desenrolla del cabrestante. En este caso, el cabrestante acciona el generador que transforma la energía de rotación del cabrestante en energía eléctrica. De esta manera, la energía cinética del movimiento del dispositivo de elevación o de al menos uno de sus elementos de transmisión se puede transformar en energía eléctrica y poner a disposición.

El dispositivo de elevación comprende preferentemente un dispositivo de freno para fijar los elementos de transmisión en una posición antes de ejecutarse el movimiento automático, posibilitando una apertura del freno este movimiento automático.

La ventaja de la invención radica en particular en el aumento del rendimiento en el funcionamiento del dispositivo de elevación mediante el aprovechamiento o la transformación de la energía cinética. Por tanto, no se necesitan masas móviles pesadas como acumuladores de energía, a diferencia de las instalaciones convencionales que están configuradas para la recuperación. La energía eléctrica, puesta a disposición, se puede aprovechar de múltiples formas, por ejemplo, para el funcionamiento de otras unidades del dispositivo de elevación, o se puede alimentar a la red.

Según la invención está previsto que el dispositivo de elevación sea una grúa y en particular una grúa de doble articulación, no excluyéndose, sin embargo, las grúas de articulación simple en la invención. En el caso de la grúa de doble articulación, el mecanismo de transmisión, en el que se basa el dispositivo de elevación, es un mecanismo de cuatro barras con cuatro articulaciones giratorias que comprende una llamada guía de presión, una pluma, así como una guía de tracción que se mueve relativamente respecto a un caballete. El peso propio se determina, por tanto, mediante la configuración constructiva de los elementos de transmisión móviles del mecanismo de cuatro barras.

En el caso de la realización del dispositivo de elevación como grúa y en particular como grúa de doble articulación está previsto según la invención que el movimiento ejecutado sobre la base del peso propio y del peso de la carga sea un movimiento de varios elementos de transmisión de la grúa que provoca una variación del alcance. Por alcance se ha de entender aquí la distancia entre la carga y el caballete de la grúa.

A este respecto, el movimiento realizado, por ejemplo, después de la apertura de los frenos, puede provocar un aumento o una reducción del alcance, de modo que el dispositivo de elevación bascula hacia afuera o hacia adentro. Esta propiedad del dispositivo de elevación de ejecutar un movimiento en una dirección determinada depende en primer lugar de la geometría del mecanismo de cuatro barras y además del valor del peso propio de los elementos de transmisión, así como de la carga suspendida.

En otra configuración ventajosa está previsto que el dispositivo de elevación presente un dispositivo generador de par... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de elevación que está configurado como un sistema de transmisión de tal modo que al menos un elemento de transmisión (1, 2, 3) ejecuta un movimiento sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) al estar suspendida la carga (6) del dispositivo de elevación, siendo el dispositivo de elevación una grúa y presentando éste un dispositivo para la recuperación de energía (100) que permite transformar la energía cinética, generada durante el movimiento, en energía eléctrica, caracterizado por que el dispositivo para la recuperación de energía (100) comprende un generador (110) , así como un cabrestante (120) con cable (130) fijado en un elemento de transmisión móvil (1, 2, 3) , estando acoplado mecánicamente el generador (110) al cabrestante (120) de tal modo que la energía de rotación, generada en el cabrestante (120) por el cable (130) que se desenrolla del cabrestante (120) , se puede transformar en energía eléctrica mediante el generador (110) , siendo el movimiento ejecutado sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) un movimiento de varios elementos de transmisión (1, 2, 3) de la grúa que provoca la variación del alcance (10) .

2. Dispositivo de elevación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el movimiento provoca

i) un aumento del alcance (10) o ii) una reducción del alcance (10) .

3. Dispositivo de elevación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de elevación presenta además un dispositivo generador de par de giro (160) que se encuentra acoplado mecánicamente al cabrestante (120) de tal modo que en el cabrestante (120) se puede generar un par de giro que permite compensar al menos proporcionalmente mediante el cable (130) una fuerza resultante del peso propio de los elementos de transmisión (1, 2, 3) del dispositivo de elevación y/o de la carga suspendida (6) .

4. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación, en el que durante el movimiento de al menos un elemento de transmisión (1, 2, 3) del dispositivo de elevación, que ejecuta un movimiento sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) al estar suspendida la carga (6) del dispositivo de elevación, la energía cinética generada durante el movimiento se transforma en energía eléctrica para la recuperación de energía, caracterizado por que el dispositivo de elevación es una grúa y el movimiento ejecutado sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) es un movimiento de varios elementos de transmisión (1, 2, 3) de la grúa que provoca una variación el alcance, transformándose la energía de rotación, generada en el cabrestante (120) mediante el cable (130) que se desenrolla de un cabrestante (120) y está conectado a un elemento de transmisión móvil (1, 2, 3) , en energía eléctrica con ayuda de un generador (110) por medio de un dispositivo para la recuperación de energía.

5. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el movimiento provoca

i) un aumento del alcance (10) o ii) una reducción del alcance (10) .

6. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado por que la energía eléctrica generada se alimenta a una red y/o se pone a disposición de al menos una unidad de accionamiento electromotriz del dispositivo de elevación.

7. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que un dispositivo generador de par de giro (160) , que se encuentra acoplado mecánicamente al cabrestante (120) , genera en el cabrestante (120) un par de giro que compensa mediante el cable

(130) una fuerza resultante del peso propio de los elementos de transmisión (1, 2, 3) del dispositivo de elevación y/o de la carga suspendida (6) .

8. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el dispositivo generador de par de giro funciona en una regulación de par durante la variación del alcance.

9. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que mediante al menos un mecanismo de traslación se aplica una fuerza para generar un movimiento de un elemento de transmisión (1, 2, 3) , que se ejecuta en contra del movimiento que se realiza sobre la base de al menos una parte del peso propio y del peso de la carga (6) .

10. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado por que la fuerza destinada a generar un movimiento de un elemento de transmisión (1, 2, 3) para variar el alcance (10) , así como la fuerza destinada a generar el par de giro para compensar la fuerza resultante del peso propio de los elementos de transmisión del dispositivo de elevación y/o de la carga suspendida (6) se registran en una unidad de supervisión y/o regulación y por que la unidad de supervisión y/o regulación controla el

procedimiento para el funcionamiento del dispositivo de elevación de tal modo que se excluyen efectos contrarios de las fuerzas.

11. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de elevación de acuerdo con la reivindicación 10, 5 caracterizado por que la fuerza destinada a generar un movimiento de un elemento de transmisión (1, 2, 3) para variar el alcance (10) se sigue minimizando mediante la unidad de supervisión y/o regulación común en correspondencia con el requerimiento de potencia por sobrecompensación o subcompensación de la fuerza resultante del peso propio de los elementos de transmisión (1, 2, 3) del dispositivo de elevación y/o de la carga suspendida (6) . 10