Juegos de útiles de elevación para el montaje de torres.

Un útil inferior (48) adaptado para utilizarlo en la elevación de un objeto pesado que comprende un anillo inferior (38) generalmente anular que está dentro de un plano de anillo inferior y un eje de objeto que se extiende generalmente normal a dicho plano de anillo inferior,

comprendiendo dicho útil inferior (48): un soporte de montaje inferior y una barra de elevación inferior (56) montada en el soporte para un movimiento basculante de aproximadamente al menos 180 grados generalmente en torno a un eje basculante inferior (98), y un movimiento giratorio en un círculo completo de giro inferior generalmente en torno a un eje de giro inferior (96) que define una envuelta aproximadamente hemisférica inferior, teniendo el útil inferior (48) un eje mayor (92), y comprendiendo el soporte de montaje inferior unos orificios de montaje inferior (84, 86, 88) que se extienden a través del mismo y dispuestos generalmente a lo largo del eje mayor (92), y comprendiendo dichos orificios de montaje inferior (84, 86, 88) un orificio ranurado de montaje inferior (88)alargado generalmente a lo largo del citado eje mayor (92) y al menos dos orificios de montaje inferior generalmente anulares (84, 86), estando el eje de giro inferior (96) adaptado para extenderse generalmente en paralelo al citado plano de anillo inferior cuando el útil inferior (48) se fija al anillo inferior (38).

Juegos de útiles de elevación para el montaje de torres Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención se refiere en general a útiles y juegos de útiles para el montaje de objetos pesados, y más particularmente, las realizaciones de esta invención se refieren a útiles y juegos de útiles para la sujeción de tramos de torres por dispositivos de elevación.

2. Descripción del estado de la técnica anterior Se han propuesto con anterioridad cáncamos de giro y basculación libres soldables. Véase, por ejemplo, la patente estadounidense número 6.953.212 Alba, la cual se incorpora en su totalidad a la presente y se da por íntegramente reproducida.

El montaje, por ejemplo, de la torre de un aerogenerador se realiza normalmente atornillando entre sí una matriz vertical compuesta por tramos de diseño tronco cónico. Los diversos tramos de la torre son típicamente alargados y van rematados en cada extremo por un anillo generalmente circular. Estos anillos incluyen orificios de montaje dispuestos en un patrón circular para acoger pernos o tornillos de fijación. Durante el montaje, los anillos situados en los extremos adyacentes de dos tramos contiguos de la torre se unen la una a la otra mediante tornillos o pernos que atraviesan los orificios de acoplamiento de los citados tramos contiguos. De este modo, los anillos coincidentes quedan unidos entre sí. Los anillos de los diferentes tramos de una torre y de diferentes torres tienen con frecuencia tamaños de orificio diferentes y distancias entre orificios también diferentes. Cada tramo de torre se fabrica normalmente en una planta de fabricación, se transporta al lugar de montaje y, a continuación, se eleva en posición vertical y se atornilla a los tramos adyacentes para conformar una matriz vertical de diseño tronco cónico. Los tramos de torre tienen típicamente un diámetro de 10 a 20 pies (3 a 6 metros) , una longitud de 30 a 50 pies (9 a 15 metros) y un peso que oscila entre las 80 y las 100 toneladas. Para elevar un tramo hasta su posición de instalación es preciso levantarlo por sus dos extremos de un vehículo de transporte o estructura de apoyo, para posteriormente izar el extremo superior hasta que el tramo alcanza una posición aproximadamente vertical. El tramo sustentado verticalmente debe colocarse con precisión en su posición para proceder entonces a atornillarlo. En la elevación y colocación de los tramos de una torre se emplean típicamente grúas de gran tonelaje. Estas grúas prenden los tramos a izar sirviéndose de cables, cadenas, eslingas o líneas de elevación similares.

Los útiles empleados para unir las líneas de elevación a los tramos de la torre van típicamente fijados a los anillos. Estos útiles deben caracterizarse por su seguridad, fiabilidad, facilidad de uso y adaptabilidad a la pluralidad de tamaños de orificio y distancias entre orificios de los diferentes anillos. Los útiles deben también prever las diferencias en cuanto a requisitos según vayan a fijarse a la parte superior o inferior del tramo de torre. Además, estos útiles deben adaptarse con seguridad y facilidad a la pluralidad de tamaños de orificio y distancias entre orificios que pueden existir en los diversos tramos de una torre y en diferentes torres.

Entre los expedientes propuestos con anterioridad acerca de útiles para sujetar líneas de elevación a anillos se incluyen, por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente norteamericana número 2009/0107062 de Storgaar, publicada el 30 de abril de 2009, la cual se incorpora en su totalidad a la presente como referencia y se da por íntegramente reproducida. Los dispositivos y métodos del estado de la técnica anterior presentan limitaciones. Una de las principales limitaciones de determinados dispositivos y métodos del estado de la técnica anterior es la dificultad para ajustarlos de modo que se adapten con seguridad a los diferentes tamaños de orificio y distancias entre orificios existentes en las estructuras en las que se colocan los útiles. Los expedientes con adaptaciones complicadas tendían a poner en riesgo la fiabilidad y seguridad de los útiles. Además, en caso de un montaje incorrecto, algunos de estos útiles del estado de la técnica anterior podían doblarse o romperse durante las operaciones de elevación. Todos los actores implicados en estas cuestiones han reconocido la necesidad de disponer de útiles seguros, fiables, resistentes y fáciles de usar y fabricar.

Los útiles de elevación encuentran su utilidad en el izado de objetos pesados. Es frecuente que los extremos opuestos de un objeto pesado deban elevarse de forma independiente a fin de cambiar la orientación del objeto de vertical a horizontal y viceversa. Las realizaciones de los presentes juegos de útiles de elevación encuentran su particular aplicación cuando es necesario izar ambos extremos de un objeto para cambiar su orientación. Por ejemplo, algunos objetos de gran tamaño y peso, caso de depósitos de almacenamiento, torres, reactores, elementos estructurales y similares, se fabrican o transportan con una orientación, han de elevarse por ambos extremos y estos deben cambiarse de orientación de forma independiente, por ejemplo de una orientación horizontal de transporte a una orientación vertical de montaje, o de una orientación vertical de fabricación a una orientación horizontal de almacenamiento o transporte.

Son bien conocidos los cáncamos de diversos diseños destinados a sujetar cargas pesadas. Véase, por ejemplo, US

6.953.212 de Alba, US. 6.267.422 de Alba, US 5.732.991 de Tsui, US 6.199.925 de Alba, US 5.979.954 de Tsui et al., y US 6.022.164 de Tsui et al., cada una de las cuales se incorpora a la presente como referencia y se da por íntegramente reproducida. Las estructuras de estos cáncamos posibilitan que las barras a las que van unidas las

líneas de elevación giren y basculen en todas las direcciones dentro de, como mínimo, aproximadamente un hemisferio, lo que permite alinear las barras con la carga aplicada. Esta envuelta hemisférica es generalmente simétrica alrededor del eje de giro del cáncamo. La ventaja de un cáncamo con la citada omnidireccionalidad hemisférica radica en que tiene la misma capacidad de carga con independencia de la dirección de dicha carga dentro de la envuelta hemisférica. Por el contrario, los pernos de argolla tienen una capacidad máxima de carga únicamente cuando esta se aplica a lo largo del eje mayor. La capacidad de carga de un perno de argolla disminuye rápidamente cuando la dirección de la carga aplicada pasa de ser axial a formar un ángulo con respecto al eje mayor del perno de argolla.

Los cáncamos se clasifican como dispositivos de elevación críticos y están sujetos a estrictas normas de seguridad. Los controles de calidad de las operaciones de fabricación, los ensayos y los márgenes de seguridad en cuanto a resistencia son muy exigentes. Estos equipos deben ser seguros para aquellas personas que trabajan en obras y disponen de una mínima capacitación especializada. Los cáncamos deben ser robustos y simples, de modo que resulte difícil dañarlos o utilizarlos incorrectamente.

La patente US2009/107062 describe un sistema de elevación para la manipulación de componentes de aerogeneradores combinado con medios de elevación. El sistema comprende una base con al menos una zona de enganche y un mínimo de dos puntos de amarre para los citados componentes de aerogeneradores. Al menos uno de dichos puntos de amarre se monta de modo ajustable en relación con la citada base. El documento también se refiere a un método para la manipulación de un componente de aerogenerador.

La patente US2010/078950 describe un aparato y un método para un conjunto de elevación para el izado de un objeto empleando un dispositivo de elevación. El conjunto de elevación comprende dos soportes de elevación, uno superior y otro inferior, que se emplean para izar el objeto. Los soportes de elevación son ajustables, de modo que pueden adaptarse para elevar diversos objetos diferentes con montajes y patrones de tornillos también diferentes. La adaptabilidad se consigue incorporando al menos una leva en los soportes de elevación.

La patente US6032993 describe un cáncamo para el transporte de cargas, incluyendo un casquillo de anclaje que va roscado a la carga y forma el pivote para un gancho giratorio liberable con un grillete acoplable a un aparejo aéreo. El anillo soporte giratorio se acopla y separa fácilmente del casquillo de anclaje a fin de agilizar el movimiento de la carga. El gancho soporte gira en el casquillo de anclaje con un movimiento de tracción lateral o central y tiene pasadores de bloqueo retráctiles diametrales que se introducen en el casquillo de anclaje en modo acoplado... [Seguir leyendo]

1. Un útil inferior (48) adaptado para utilizarlo en la elevación de un objeto pesado que comprende un anillo inferior (38) generalmente anular que está dentro de un plano de anillo inferior y un eje de objeto que se extiende generalmente normal a dicho plano de anillo inferior, comprendiendo dicho útil inferior (48) :

un soporte de montaje inferior y una barra de elevación inferior (56) montada en el soporte para un movimiento basculante de aproximadamente al menos 180 grados generalmente en torno a un eje basculante inferior (98) , y un movimiento giratorio en un círculo completo de giro inferior generalmente en torno a un eje de giro inferior (96) que define una envuelta aproximadamente hemisférica inferior, teniendo el útil inferior (48) un eje mayor (92) , y comprendiendo el soporte de montaje inferior unos orificios de montaje inferior (84, 86, 88) que se extienden a través del mismo y dispuestos generalmente a lo largo del eje mayor (92) , y comprendiendo dichos orificios de montaje inferior (84, 86, 88) un orificio ranurado de montaje inferior (88) alargado generalmente a lo largo del citado eje mayor (92) y al menos dos orificios de montaje inferior generalmente anulares (84, 86) , estando el eje de giro inferior (96) adaptado para extenderse generalmente en paralelo al citado plano de anillo inferior cuando el útil inferior (48) se fija al anillo inferior (38) .

2. Un juego de útiles adaptados para utilizarlos en el montaje de un tramo de torre (12) que incluye un anillo superior y un anillo inferior (18, 38) , comprendiendo:

un útil superior (20, 22, 24, 26) que tiene un eje longitudinal (142) , comprendiendo el útil superior (20, 22, 24, 26) un soporte de montaje superior (112) y una barra de elevación superior (118) montada en el soporte para un movimiento basculante de aproximadamente al menos 180 grados generalmente en torno a un eje basculante superior (146) , y un movimiento giratorio en un círculo completo de giro superior generalmente en torno a un eje de giro superior (144) que es aproximadamente normal al eje longitudinal (142) , y comprendiendo el soporte de montaje superior unos orificios de montaje superior (162) que se extienden a través del mismo de forma generalmente normal al eje longitudinal (142) , dispuestos generalmente a lo largo de dicho eje longitudinal (142) y que comprenden un orificio ranurado de montaje superior (162) alargado generalmente a lo largo del eje longitudinal (142) ; y un útil inferior (48) según la reivindicación 1.

3. Un juego de útiles de la reivindicación 2 en el que los citados orificios de montaje superior comprenden al menos dos orificios de montaje superior generalmente anulares dispuestos generalmente a lo largo del citado eje longitudinal (142) .

4. Un juego de útiles de la reivindicación 2 en el que al menos dos de los citados orificios de montaje inferior generalmente anulares (84, 86) y el orificio ranurado de montaje inferior (88) están dispuestos generalmente a lo largo del eje mayor (142) y se extienden generalmente normales al mismo.

5. Un juego de útiles de la reivindicación 2 que comprende al menos dos pernos de montaje (66) , teniendo cada uno de dichos pernos de montaje (66) un extremo de unión a útil, un extremo de unión a anillo, un eje de perno (100, 104) , siendo generalmente cilíndricos alrededor del eje de perno (100, 104) , y teniendo al menos uno de los pernos de montaje (66) una parte de unión a útil (68) con un primer diámetro adyacente al extremo de unión a útil, y una parte de unión a anillo (74) con un segundo diámetro adyacente al extremo de unión a anillo, siendo dicho primer diámetro diferente del segundo diámetro, y estando cada una de las citadas partes roscada junto a los respectivos extremos citados (68, 74) , estando la parte de unión a útil (68) adaptada para extenderse a través de al menos uno de los orificios de montaje superior o inferior (84, 86, 88, 162) , y estando la parte de unión a anillo (74) adaptada para extenderse a través del orificio de al menos uno de los citados anillos superior o inferior.

6. Un juego de útiles de la reivindicación 5 en el que el segundo diámetro es mayor que el citado primer diámetro.