Dispositivo para tensar una cuerda.

Un dispositivo para tensionar una cuerda, comprendiendo el dispositivo dos o más poleas (6,

6'), siendo operada cada polea (6, 6') por medio de un motor (7, 7') que tiene una capacidad de frenado, pudiendo disponerse una cuerda (10) que ha de ser tensada, de forma que se apoye secuencialmente contra la superficie de polea de las poleas del dispositivo, siendo amovibles las poleas (6, 6') para variar el ángulo de contacto de la cuerda en torno a cada polea, caracterizado porque las poleas (6, 6') están dispuestas a pares en un soporte giratorio (2), siendo girable dicho soporte giratorio (2) entre una primera posición de rotación, en la que la cuerda (10) puede pasar sin obstáculos entre el par de poleas (6, 6'), y una segunda posición de rotación variable, en la que la cuerda (10) ha sido enrollada con un ángulo de contacto sustancialmente idéntico en torno a las poleas

Dispositivo para tensar una cuerda

Campo técnico

La presente invención versa acerca de un dispositivo para tensar un cuerpo alargado, tal como un cable, un alambre o una cuerda y, más específicamente, una cuerda que ha de ser bobinada sobre una cabria. El presente dispositivo puede ser utilizado para el bobinado inicial de una cuerda en un tambor de la cabria o para mantener una tensión de la cuerda que está siendo rebobinada en el tambor de la cabria durante una operación en la que la tensión en la cuerda resultante de la carga es demasiado pequeña. En el documento DE 407311, por ejemplo, se da a conocer un dispositivo similar.

Técnica antecedente La "fórmula de rozamiento de la cuerda", bien conocida, resulta esencial para la comprensión de cómo se establece la fuerza de tensión en una cuerda a través de una polea: si se aplica una fuerza F2 de tensión en un extremo de una cuerda que es bobinada en torno a una polea, la cuerda se saldrá deslizándose de la polea a no ser que se aplique una fuerza F1 de tensión al otro extremo. La relación entre la F1 y la F2 está dada por la "fórmula de rozamiento de la cuerda"

F2 F1*e

en la que es el coeficiente de rozamiento entre la cuerda y la polea y es el ángulo en radianes subtendido desde F1 hasta F2 (el radio de la polea carece de influencia si la rigidez a la flexión de la cuerda es baja) . Tras dar un giro completo, = 0, 2, F2 = F1*3, 5. Tras dar 5 giros completos, F2 = 535*F1. El factor seguiría siendo el mismo con 10 poleas y medio giro alrededor de cada una en este caso.

Se bobina una cuerda que está siendo bobinada en una cabria para operaciones de izado y similares en el tambor de la cabria con una tensión predeterminada. La variación de la tensión de la cuerda que está siendo bobinada en capas en el tambor puede provocar graves problemas, dado que la cuerda en una capa suprayacente puede "morder" una capa subyacente cuando se aplica una carga elevada a la cuerda. Esto provocará problemas en el bobinado y también tendrá un efecto perjudicial sobre la propia cuerda. Normalmente, tal incidente hace que sea necesario detener la operación para corregir el problema.

Para evitar este problema, normalmente se utiliza una cabria de tracción en casos en los que la tensión en la cuerda que ha de bobinarse en el tambor de la cabria es significativamente menor que la tensión en la cuerda cuando se desenrolla la cuerda del tambor de la cabria. Entonces, la cabria de tracción está dimensionado para que tenga una capacidad de izado equivalente a la capacidad máxima de izado del sistema. Entonces, se puede mantener sustancialmente constante la tensión de la cuerda que entra en el tambor de la cabria incluso si la carga de la cuerda que entra en el sistema varía sustancialmente.

Las características negativas relacionadas con sistemas existentes son que los sistemas son caros y los sistemas ocupan un gran espacio a bordo de una embarcación, siendo caros el espacio y el peso.

Un inconveniente significativo de los presentes sistemas de control de la tensión son los muchos ciclos de flexión en la flexión de la cuerda o el cable bajo carga y, en particular, cuando se utiliza el sistema para compensar el oleaje (compensación de mar de fondo) . Después de que se ha hecho descender una carga útil pesada sobre el lecho marino, el cable será recuperado. Cuando se recupere el cable, no se necesitará una compensación de mar de fondo, pero se debe mantener la tensión apropiada cuando se bobina el cable en el tambor del cabria. Con la mayoría de los presentes sistemas de control de la tensión, el cable debe pasar por el sistema con independencia de si existe o no una necesidad de un control de la tensión.

Además, un inconveniente fundamental de los sistemas existentes de control de la tensión es que no pueden ser integrados fácilmente con cabrias existentes.

Los cables, y en particular los utilizados en la industria marítima, añaden un reto adicional con respecto al bobinado, dado que pueden tener un cuerpo principal intercalado con segmentos de diverso corte transversal y/o rigidez a la flexión debido a dispositivos integrados como hidrófonos o sensores magnéticos (de aquí en adelante "cables segmentados") . Estos segmentos pueden tener un corte transversal que no encaje en los surcos de las poleas y tambores diseñados para el grosor principal del cable, y tales segmentos pueden dañarse más fácilmente si son flexionados más allá de un límite. En operación, los cables segmentados son bobinados en un tambor de gran diámetro (por ejemplo, 4 metros o más) con una tensión reducida para evitar una flexión excesiva.

El documento WO 2011/139160 A1 da a conocer un dispositivo de control de la tensión para una cuerda de anclaje de gran diámetro que tiene dos brazos articulados amovibles que se conectan con un brazo articulado fijo, operados los brazos amovibles por medio de cilindros hidráulicos. Cada brazo articulado tiene una polea operada por un motor

hidráulico. Sin embargo, el documento WO 2011/139160 A1 no contempla una fijación a un cable bajo tensión y no contempla cables segmentados sin flexionar significativamente el cable.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una solución en la que se solucionen los problemas mencionados anteriormente. Otros objetos de la presente invención serán evidentes después del estudio de la presente descripción.

En la presente descripción, se ha utilizado el término "cuerda" para un cuerpo alargado. El cuerpo alargado mencionado por el término "cuerda" puede ser una cuerda, un alambre o un cable. En la actualidad, el cuerpo alargado más preferente es una cuerda, especialmente una cuerda de fibra fabricada de fibras sintéticas.

Sumario de la invención La presente invención versa acerca de un dispositivo para la tensión de una cuerda, comprendiendo el dispositivo dos o más poleas, siendo operada cada polea por medio de un motor que tiene una capacidad de frenado, pudiéndose disponer una cuerda que ha de ser tensada de forma que se apoye secuencialmente contra la superficie de polea de las poleas del dispositivo, siendo amovibles las poleas para variar el ángulo de contacto de la cuerda en torno a cada polea, caracterizada porque las poleas están dispuestas a pares en un soporte giratorio, siendo girable dicho soporte giratorio entre una primera posición de rotación, en la que la cuerda puede pasar sin obstáculos entre el par de poleas, y una segunda posición de rotación variable, en la que la cuerda ha sido enrollada con un ángulo sustancialmente idéntico de contacto en torno a las poleas.

Disponer las poleas como se ha especificado anteriormente hace que sea posible cambiar las poleas desde una posición desactivada hasta una posición activada, discurriendo la cuerda entre las poleas en un par de poleas cuando el dispositivo se encuentra en una posición desactivada, y haciendo que la cuerda discurra en zigzag apoyándose en las superficies de las poleas cuando el dispositivo se encuentra en una posición activada. En la posición desactivada, se permite que la cuerda atraviese el dispositivo sin flexionarse y sin ningún rozamiento contra ninguna parte del dispositivo de tensión. En la posición activada, se garantiza una gran fuerza de tensión porque la cuerda se apoya en una parte sustancial de la superficie externa de las poleas para proporcionar un rozamiento máximo entre la cuerda y las poleas del dispositivo de tensión.

Para conseguir la fuerza de tensión y el rozamiento requeridos entre la cuerda y el presente dispositivo, puede ser necesario que el dispositivo comprenda dos o más platos giratorios, dotado cada uno de un par de poleas, como se ha descrito anteriormente. Si los ejes de rotación de los platos giratorios definen un plano común, una cuerda dispuesta en este plano puede pasar a través del dispositivo sin necesitar tocar ninguna de las poleas cuando el dispositivo se encuentra en una posición desactivada.

Según una realización, el dispositivo comprende, además, poleas de guía. Se pueden utilizar las poleas de guía para evitar un desplazamiento lateral de la cuerda durante la operación de activación o de desactivación.

Según una realización específica, los motores de las poleas, que también actúan como frenos, son operados independientemente. Al controlar independientemente la fuerza de frenado de cada polea, es posible evitar, o al menos reducir, el riesgo de una carga elevada local en la cuerda que puede dañar a la misma.

Según una realización, los platos giratorios pueden ser operados de forma independiente. Al operar independientemente los platos giratorios en una fila de platos giratorios, es posible adaptar el número de poleas... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para tensionar una cuerda, comprendiendo el dispositivo dos o más poleas (6, 6) , siendo operada cada polea (6, 6) por medio de un motor (7, 7) que tiene una capacidad de frenado, pudiendo disponerse una cuerda (10) que ha de ser tensada, de forma que se apoye secuencialmente contra la superficie de polea de las poleas del dispositivo, siendo amovibles las poleas (6, 6) para variar el ángulo de contacto de la cuerda en torno a cada polea, caracterizado porque las poleas (6, 6) están dispuestas a pares en un soporte giratorio (2) , siendo girable dicho soporte giratorio (2) entre una primera posición de rotación, en la que la cuerda (10) puede pasar sin obstáculos entre el par de poleas (6, 6) , y una segunda posición de rotación variable, en la que la cuerda (10) ha sido enrollada con un ángulo de contacto sustancialmente idéntico en torno a las poleas.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el ángulo máximo de contacto se encuentra en el intervalo de 210 a 250 grados para cada polea.

3. El dispositivo de la reivindicación 1 o 2, que comprende, además, poleas (9, 9) de guía.

4. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los motores (7, 7) de las poleas 15 son operados independientemente.

5. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los soportes giratorios (2) son operados independientemente.

6. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dos o más soportes giratorios

(2) son operados por medio de un accionador común (3) .

7. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los ejes de rotación de las poleas (6, 6) están colocados a ambos lados del eje de rotación (14) del soporte giratorio (2) y equidistantes del mismo.

8. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el eje de rotación de una de las poleas (6) coincide con el eje de rotación (14) del soporte giratorio (2) .

9. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el soporte giratorio (2) comprende un anillo giratorio.

10. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo está orientado verticalmente y está montado de forma pivotante en torno a un eje vertical en el costado de un barco, de forma que pueda ser basculado hacia fuera desde el costado del barco.