OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a unos disposi-tivo trepador para torres de aerogeneradores y el proce-dimiento de utilización del mismo en el que dicho dispositivo comprende dos cinturones que abrazan la torre dispuestos distanciados y vinculados mediante unos actuadores verticales que acercan y alejan entre sí dichos cinturones, que proporcionan un mantenimiento de las torres automático, seguro y eficiente.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Cada vez es mayor el parque de aerogeneradores para obtener energía eléctrica en el mundo, dándose la tendencia de que éstos cada vez son de mayor potencia y por tanto con torres más altas y con palas de mayor longitud.
Pero los aerogeneradores, así como sus palas, necesitan ser mantenidos en correctas condiciones de eficiencia, así como de limpieza y estética. También es necesaria una inspección del estado de las soldaduras así como de los perfiles de las palas para garantizar su correcto estado de resistencia mecánica.
Debido a las tareas de mantenimiento de la pro-pia maquinaria del aerogenerador, transmisiones, multi-plicadora, acoplamientos, generador, etc., así como por las averías producidas en su maquinaria, en ocasiones se producen derrames de fluidos que escurren por la propia torre del aerogenerador ensuciándola y dejando un mal aspecto visual. También es preciso el limpiado periódico de las palas dada la gran cantidad de materia orgánica, sobre todo de insectos que impactan contra las palas. Los restos orgánicos de estos insectos quedan pegados a la pala haciendo que disminuya el rendimiento aerodiná-mico de las palas siendo este uno de los motivos de su limpieza periódica.
Hasta la fecha se han realizado tareas de mante-nimiento, limpieza e inspección con procedimientos similares a los de mantenimiento de fachadas y limpieza de cristaleras de edificios altos, colgándose los opera-rios desde la góndola o incluso del buje de la turbina eólica.
Una de las grandes ventajas que presenta esta invención es que no necesita operarios trabajando en altura y por tanto no existen riesgos de accidentes por caídas.
Hay sistemas registrados como patentes y modelos de utilidad relativos al mantenimiento externo de las torres y palas de aerogeneradores, de los cuales se hace mención a continuación y sus diferencias con respecto a la invención aquí expuesta:
ES 1055619 U: El sistema de elevación está cons-tituido por dos semitoroides rígidos unidos por una articulación en un extremo y un cilindro telescópico en el otro extremo de los semitoroides, con mecanismo de elevación a base de ruedas accionadas con motorreducto-res eléctricos. Difiere de la invención expuesta en que el mecanismo trepador es a base de dos cinturones ajus-
tables con desplazamiento a base de actuadores telescó-picos de traslación de uno de los cinturones, apoyándose en el otro que se amarra de forma fija a la torre.
5 10 ES 1059716 U: Se refiere a un sistema de pintado de torres que también va sobre un bastidor en forma de corona circular de radio fijo sobre el que existe otra corona con movimiento coaxial a ésta para abarcar toda la circunferencia. La elevación de esta estructura circular es también a base de rodadura de ruedas sobre la propia torre.
15 US2010/0018551A1: Trata de un sistema elástico que se ajusta a la torre al ser tensionado mediante una cuerda que circunda a la torre. El sistema elástico lleva una serie de ruedas así como que la cuerda pasa por una serie de boyas y que asciende rodando cuando se tira del sistema mediante un cabrestante.
2 O 25 Existen otros sistemas para el deshielo de las palas como se indica en la patente US2010/0132738A1 o para inspeccionar y limpiar las palas cuando la pala se ubica horizontalmente como indica la patente US2010/0132137A1 que tampoco interfieren el sistema presentado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
30 La presente invención queda establecida y carac-terizada en las reivindicaciones independientes, mien-tras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.
35 A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un dispositivo trepador
para torres de aerogeneradores que comprende dos cintu-
rones poligonales, uno inferior y otro superior, que
abrazan la torre, dispuestos distanciados y vinculados
mediante unos actuadores verticales que acercan y alejan
5 entre sí dichos cinturones a lo largo de la torre, los
lados de los cinturones se desplazan entre sí mediante
unos actuadores horizontales de manera que se alejan y
se acercan del perímetro de la torre para así ceñirse a
ella y bloquear el desplazamiento del dispositivo o
10 alejarse de ella para permitir su desplazamiento a lo
largo de la torre.
También, la invención es un procedimiento de
utilización de un dispositivo trepador según las reivin-
15 dicaciones anteriores caracterizado por comprender las
siguientes etapas para el ascenso:
a. ensamblado del dispositivo trepador en la
parte más baja de la torre, en su posición de actuadores
verticales retraídos;
2 O b. ceñido del cinturón inferior a la torre me-
diante los actuadores horizontales electromecánicos que
aumentan la acción de apriete a la que ya hacen los
actuadores de resorte;
e. -extensión de los actuadores verticales hasta
25 la extensión total de los mismos;
d. ceñido del cinturón superior mediante los ac-
tuadores horizontales de este cinturón que lo oprimen
contra la torre sumándose a la acción los actuadores de
resorte del mismo;
30 e. -apertura del cinturón inferior mediante ex-
tensión de los actuadores horizontales electromecánicos
que actúa venciendo la fuerza del resorte de los actua-
dores de resorte para separación del cinturón de la
torre; f. retracción total de los actuadores verticales elevando el cinturón inferior;
g. ceñido del cinturón inferior; h. apertura del cinturón superior; i. repetición fases e a h.
Una ventaja de dichos dispositivo y procedimien-to es que proporciona un mantenimiento automático y seguro pues no necesita operarios trabajando en altura y, por tanto, no existen riesgos de accidentes por caídas.
Otra ventaja es que el mantenimiento es eficien-te puesto que con un dispositivo se pueden limpiar tanto las torres como las palas.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo prefe-rente y nunca limitativas de la invención.
La figura 1 representa una vista lateral de una porción del aerogenerador con el dispositivo trepador.
La figura 2 representa una vista en perspectiva del dispositivo trepador.
La figura 3 representa una vista de explosionado en perspectiva de uno de los lados del dispositivo trepador.
La figura 4 representa una vista en perspectiva de los dos actuadores horizontales, los dos de resorte y sus soportes para un lado.
La figura 5 representa otra vista en perspectiva de lo representado en la figura 4.
La figura 6 representa una vista en perspectiva de un detalle de un cinturón mostrando los inyectores de agua.
La figura 7 representa una vista en perspectiva de un detalle de un cinturón mostrando un detector de proximidad a la torre.
La figura 8 representa una vista en perspectiva de un detalle de un cinturón mostrando un detector de proximidad a la góndola.
La figura 9 representa una vista en perspectiva del limpiador de pala.
La figura 10 representa una vista en alzado de un detalle del aro del limpiador de pala mostrando los inyectores de agua y los detectores de proximidad.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un dispositivo trepador para torres de aerogeneradores que comprende dos cintu-rones poligonales (1' 2) ' uno inferior (1) y otro supe-rior (2) ' que abrazan la torre (3) ' dispuestos distanciados y vinculados mediante unos actuadores verticales ( 4) que acercan y alejan entre sí dichos cinturones (1' 2) a lo largo de la torre (3) ' los lados de los cinturones (1, 2) se desplazan entre sí mediante unos actuadores horizontales (5, 6) de manera que se alejan y se acercan del perímetro de la torre ( 3) para
así ceñirse a ella y bloquear el dispositivo o alejarse de ella para zamiento a lo largo de la torre (3) . desplazamiento del permitir su despla-
5 1 O Para garantizar el apriete continuo de los cin-turones (1, 2) y evitar la caída del dispositivo, por ejemplo en el que caso en que los actuadores actúen mediante aporte de electricidad y falle el suministro de ésta, paralelos a los actuadores horizontales (5, 6) se disponen unos actuadores de resorte (19, 2O) que ejercen una fuerza permanente de acercamiento entre los lados de los cinturones (1, 2) .
15 En la realización aquí expuesta los verticales (4) y los actuadores horizontales cilindros telescópicos electromecánicos y los de resorte (19, 20) son cilindros telescópicos te y gas presurizado. actuadores (5, 6) son actuadores con resor-
2 O 25 Para acoplarse y adaptarse a la curvatura de la torre (3) , la cual es circular, los lados de los cintu-rones (1, 2) comprenden unos sectores circulares (7) fijados a dichos lados y unos adaptadores elásticos ( 8) fijados a dichos sectores, normalmente de material plástico para facilitar la adaptación y colaborar a la fijación del dispositivo gracias al rozamiento entre el material de dichos adaptadores y el de la torre (3) .
30 En sucesivos ensayos de prototipos se ha bado que una configuración ventajosa es en la polígono de los cinturones (1, 2) es un hexágono, podría ser un polígono de un número cualquiera de compro-que el aunque lados.
Los lados de los cinturones (1, 2) comprenden un 35 cuerpo (1. 1, 2. 1) en forma de "Y" el cual alberga dos
actuadores horizontales (5, 6) , uno de ellos (5) orienta-
do con su vástago (5.2) hacia la rama simple de la "Y",
con su carcasa (5. 1) fijada en una placa soporte ( 9) y
dicho vástago (5. 2) en un soporte del vástago ( 1 O) , el
5 otro actuador horizontal ( 6) orientado con su vástago
(6. 2) hacia la rama doble de la "Y"' con su carcasa
(6.1) fijada en una placa soporte (11) y dicho vástago
(6. 2) en un soporte del vástago (12) 1 paralelos a ambos
actuadores horizontales (5, 6) y con la misma orientación
10 se disponen sendos actuadores de resorte (19, 20) fijados
en la cara opuesta de las placas soporte (9, 1O) donde
están fijados los actuadores horizontales (5, 6) .
El soporte del vástago (10) del actuador hori-
15 zontal (5) orientado hacia la rama simple de la "Y"
comprende un deslizador (10.1) que desliza entre dos
placas (10.2) y dicho deslizador (10.1) incluye un
orificio (10.3) pasante a su través, y el soporte del
vástago (12) del actuador horizontal (6) orientado hacia
2 O la rama doble de la "Y" comprende un pasador (12.1)
fijado a sendas plaquetas (12.2) que deslizan a lo largo
de listones (12.3) , dicho pasador ( 12 .1) se engarza a
través del orificio ( 1 O. 3) del soporte del vástago ( 1 O)
del actuador horizontal (5) orientado hacia la rama
25 simple de la "Y" del lado adyacente.
El extremo del vástago (19. 2) del actuador de
resorte (19) paralelo al actuador horizontal (5) orien-
tado hacia la rama simple de la "Y" se fija al desliza-
30 dor (10.1) del soporte del vástago (10) de dicho
actuador horizontal (5) , y el extremo del vástago (20.2)
del actuador de resorte (20) paralelo al actuador hori-
zontal ( 6) orientado hacia la rama doble de la "Y" se
fija a un brazo de unión (12.4) fijado al pasador (12.1)
35 del soporte del vástago (12) de dicho actuador horizon-
tal (6) .
Los cinturones (1, 2) pueden incluir inyectores de agua (13) para la limpieza de la torre (3) .
Como alternativa a dichos inyectores (13) se pueden colocar cámaras para la inspección visual de la torre (3) o bien boquillas de proyección de pintura para el pintado de la torre (3) , incluso incorporar varios de estos elementos combinados en un mismo dispositivo.
También, los cinturones (1, 2) pueden incluir de-tectores de proximidad (14) para regular la distancia de apertura de los mismos respecto a la torre (3) .
Además, el cinturón superior (2) puede incorpo-rar un detector de proximidad (17) para la detección de su aproximación a la góndola.
Como un accesorio, fijado a uno de los cinturo-nes (1, 2) se dispone un limpiador de pala (15) el cual comprende un aro (15.1) para rodear las palas (16) vinculado a un cuerpo del limpiador (15.2) mediante un actuador telescópico radial (15.3) para acercar y alejar el aro (15.1) en dirección radial al eje longitudinal de la torre (3) , en el cuerpo del limpiador (15.2) se disponen unos actuadores transversales telescópicos (15.4) para ajustar el aro (15.1) en dirección transver-sal al eje longitudinal de la torre (3) .
El aro (15.1) comprende inyectores de agua (15.5) para la limpieza de la pala (8) y sensores detec-
tores de proximidad (15. 6) para la correcta ubicación
del limpiador de pala (15) respecto a la pala (16) a limpiar.
De manera opcional y como alternativa a los in-
yectores (15.5) de agua, el aro (15.1) incorpora cámaras para la inspección visual de la torre (3) o boquillas de proyección de pintura para el pintado de la torre (3) .
El procedimiento de utilización de un dispositi-vo trepador según se ha descrito comprende las siguien-tes etapas para el ascenso:
a. ensamblado del dispositivo trepador en la parte más baja de la torre (3) , en su posición de actua-dores verticales ( 4) retraídos, estando el dispositivo gobernado por un autómata programable o bien de forma manual;
b. ceñido del cinturón inferior ( 1) a la torre
(3) mediante los actuadores horizontales electromecáni-cos (5, 6) que aumentan la acción de apriete a la que ya hacen los actuadores de resorte (19, 20) ;
e. - un controlador del autómata ordena la exten-sión de los actuadores verticales (4) hasta la extensión total de los mismos;
d. ceñido del cinturón superior (2) mediante los actuadores horizontales (5, 6) de este cinturón que lo oprimen contra la torre ( 3) sumándose a la acción los actuadores de resorte (19, 20) del mismo;
e. -apertura del cinturón inferior ( 1) mediante extensión de los actuadores horizontales electromecáni-cos (5, 6) que actúan venciendo la fuerza del resorte de los actuadores de resorte (19, 2O) para separación del cinturón (1) de la torre (3) ;
f. retracción total de los actuadores verticales (4) elevando el cinturón inferior (1) ; g. ceñido del cinturón inferior (1) ; h. apertura del cinturón superior (2) i. repetición fases e a h.
Cuando un detector de proximidad (17) situado en
el cinturón superior ( 2) detecta que el dispositivo ha
llegado a la góndola, en la posición de extensión de los
actuadores verticales (4) en que se encuentre, el cintu-
5 rón superior (2) se ciñe, se abre el cinturón inferior
( 1) y se retraen al máximo los actuadores verticales
(4) , posteriormente se ciñe el cinturón inferior (1)
dándose por terminada la fase de ascenso y estando en la
posición en la que puede comenzar el descenso.
10
Cuando el dispositivo se utiliza para la inyec-
ción de agua, la apertura del cinturón inferior ( 1) se
realiza hasta la distancia ajustada previamente para los
detectores de proximidad (14) para el rociado de los
15 inyectores de agua (13) . En general esta distancia
rondará los 20 cm. pero es graduable a voluntad del
operador de mantenimiento. Mientras el dispositivo tiene
movimiento de ascenso, está dada la orden de proyección
del agua de lavado por los inyectores (13) del cinturón
2 O inferior ( 1) a la vez que se retraen los actuadores
verticales ( 4) elevando el cinturón inferior ( 1) hasta
la retracción total de dichos actuadores.
Durante el ceñido del cinturón inferior ( 1) se
25 para la actuación de los inyectores de agua (13) .
El ascenso del dispositivo se lleva a cabo hasta
que un detector de proximidad (17) ubicado en el cintu-
rón superior ( 2) detecta que está próximo a la góndola
30 (18) del aerogenerador, dándose la orden de lavado
conjunta con los inyectores de agua (13) de ambos cintu-
rones (1, 2) . El detector en este caso es ultrasónico y
ajustable con dos posiciones. En una se activa el siste-
ma de proyección de lavado y en la segunda se para el
35 dispositivo trepador.
El descenso parte del dispositivo ceñido en am-bos cinturones (1, 2) y con los actuadores verticales (4) completamente retraídos, como se ha citado anterior-mente al final del ascenso, llevando a cabo las siguien-tes etapas:
j. apertura del cinturón inferior (1) ;
k. -extensión total de los actuadores verticales
(4) descendiendo el cinturón inferior (1) ; l. ceñido del cinturón inferior (1) ; m. apertura del cinturón superior (2) ; n. retracción total de los actuadores verticales
(4) descendiendo el cinturón superior (2) ; o. ceñido del cinturón superior (2) ; p. repetición fases j a o.
Durante el descenso, se procede de forma inversa y los inyectores (13) que ahora proyectan agua son los del cinturón superior (2) , cuando un detector de proxi-midad indica que está próximo a la base se da la orden de proyección conjunta con los inyectores de agua (13) del cinturón inferior ~1) para aclarar el tramo de torre (3) entre ambos cinturones (1, 2) . Cuando llega a la cota mínima de torre (3) , el dispositivo trepador para y ambos cinturones (1, 2) se ciñen a torre (3) a la vez que se detiene el rociado de agua.
La limpieza de las palas (16) con el limpiador de pala (15) se lleva a cabo a voluntad del operario de mantenimiento en las siguientes etapas:
-enclavar la pala (16) a limpiar en la vertical coincidiendo con la torre (3) , con lo que se encuentra en su punto más bajo de toda su trayectoria circular;
-introducción por la punta de pala (16) del lim-piador de pala (15) ;
-centrado del aro (15.1) mediante el actuador radial (15.3) que separa o acerca el limpiador (15) a la pala (16) y los actuadores transversales (15.4) para así centrar los inyectores (15.5) de agua y evitar que
toquen de forma física a la pala (16) , ayudado por los sensores (15.6) de forma que la aproximación de los inyectores (15. 5) a la superficie de la pala (16) es ajustable;
-ascenso y descenso del dispositivo trepador 10 proyectando agua (caliente o fría) a voluntad del técni-co de limpieza.
