ES2969944T3 - Procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida en caso de una parada de emergencia - Google Patents

Abstract

Método para controlar la elevación de una carga suspendida (9) mediante un cabrestante de elevación (6) que integra un tambor (62) sobre el cual se enrolla un cable de elevación (60) acoplado a la carga, que comprende: - medir un parámetro de masa y una velocidad de elevación representativa de una masa y una velocidad de movimiento de la carga; - controlar una parada de emergencia (4) que, una vez activada, corta el torno de elevación; - cuando se produce un aumento de la carga, comparar la velocidad de elevación con un umbral bajo y un umbral alto que varían según el parámetro de masa; - controlar la elevación en un modo optimizado en el que la velocidad de elevación cuesta arriba se permite por debajo del umbral alto y prohibido por encima del umbral alto, y si la parada de emergencia se activa durante un ascenso y mientras la velocidad de elevación es mayor que el umbral bajo, se activa una alarma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida en caso de una parada de emergencia

La invención se refiere a un procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida por medio de un cabrestante de elevación que incluye un tambor en el que se enrolla un cable de elevación acoplado a la carga suspendida.

Más particularmente se refiere a un procedimiento de control que tiene como objetivo evitar los fallos en el enrollamiento del cable de elevación que pueden producirse cuando se activa una parada de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida.

Como se sabe, un cabrestante de elevación, también denominado cabrestante de cable, comprende un tambor de cable alrededor del cual se enrolla un cable de elevación, en donde el tambor se acciona para girar por medio de un motor en dos sentidos de rotación opuestos para enrollar/desenrollar el cable de elevación sobre el tambor, controlando así la elevación de la carga suspendida ascendente y descendente.

El documento D1 CN106586865A describe un procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida mediante un cabrestante de elevación que incluye un tambor en el que se enrolla un cable de elevación acoplado a la carga suspendida, el procedimiento de control mide un parámetro de masa representativo de una masa de la carga suspendida, mide una velocidad de elevación representativa de una velocidad de desplazamiento de la carga suspendida, ascendente y descendente, e incluido dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima y supervisión de una parada de emergencia que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante de elevación y detiene la elevación de la carga suspendida y, una vez desactivada, autoriza que el cabrestante de elevación vuelva a ponerse en servicio.

La invención encuentra una aplicación preferida, y no limitativa, para un dispositivo de elevación de tipo grúa y, en particular, para una grúa torre, una grúa de montaje por elementos, una grúa de montaje automatizado, una grúa portuaria y una grúa móvil. En una aplicación a una grúa, la carga suspendida generalmente se suspende en una pluma y, en particular, en un carro de distribución que se mueve a lo largo de dicha pluma, para hacer que suba y baje en relación con la pluma.

La invención también puede encontrar aplicaciones en dispositivos de transporte tales como teleféricos y ascensores, y en otros tipos de dispositivos de elevación tales como pórticos.

Para mejorar la productividad de las operaciones de elevación de cargas, actualmente se conoce el uso de cabrestantes de elevación de tipo cabrestante con un alto rendimiento de elevación, denominados «HPL», que permiten tener, en comparación con los cabrestantes de la generación anterior, velocidades de elevación muy altas con cargas bajas al ascender y descender, como, por ejemplo, una velocidad de elevación del orden de 200 m/min, o incluso superior.

Sin embargo, el solicitante ha observado que, si durante un ascenso de la carga suspendida (y, por lo tanto, durante el enrollamiento del cable de elevación sobre el tambor) se activa una parada de emergencia (generalmente por motivos de seguridad) y, en consecuencia, se desconecta el cabrestante de elevación (deteniendo así el ascenso de la carga suspendida), pueden producirse fallos en el enrollamiento del cable de elevación sobre el tambor. De hecho, una interrupción brusca de la rotación del tambor, durante una fase de enrollamiento del cable de elevación, puede provocar, con la inercia del cable de elevación (en particular a alta velocidad), que una parte enrollada del cable de elevación se separe del tambor y/o se distribuya de manera irregular. A largo plazo, dichos defectos de enrollamiento pueden degradar el estado del cable de elevación y pueden ser perjudiciales para la seguridad y fiabilidad de las operaciones de elevación.

Por lo tanto, la invención propone resolver este problema controlando la elevación de la carga, en particular durante las fases de ascenso de la carga, para al menos alertar del riesgo de un defecto de enrollamiento, de modo que se pueda realizar un control del enrollamiento (por ejemplo, un control visual) y, si es necesario, desenrollar el cable de elevación para subsanar y eliminar el defecto de enrollamiento, o incluso para evitar que se produzca dicho defecto de enrollamiento.

Con este fin, la invención propone un procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida por medio de un cabrestante de elevación que incluye un tambor en el que se enrolla un cable de elevación acoplado a la carga suspendida, implementando este procedimiento de control las siguientes etapas:

- medición de un parámetro de masa representativo de una masa de la carga suspendida;

- medición de una velocidad de elevación representativa de una velocidad de desplazamiento de la carga suspendida, ascendente y descendente, incluida dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima;

- supervisión de una parada de emergencia que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante de elevación y detiene la elevación de la carga suspendida y que, una vez desactivada, autoriza que el cabrestante de elevación vuelva a ponerse en servicio;

- durante un ascenso de la carga suspendida, comparación de la velocidad de elevación durante el ascenso con un umbral bajo que varía en función del parámetro de masa, y con un umbral alto que también varía en función del parámetro de masa, siendo dicho umbral alto mayor o igual que el umbral bajo y menor o igual que la velocidad máxima;

- control de elevación en un modo optimizado en el que la velocidad de elevación durante el ascenso solo se autoriza por debajo del umbral alto y se prohíbe por encima del umbral alto y, si la parada de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida y la velocidad de elevación durante el ascenso es superior al umbral bajo, se activa una alarma.

Por lo tanto, la invención propone un modo optimizado en el que, durante un ascenso de la carga, la velocidad de elevación durante el ascenso se limita en el sentido de que no puede superar el umbral alto; este umbral alto depende de la masa de la carga y es un umbral a partir del cual el riesgo de un defecto de enrollamiento es muy alto, o incluso el defecto de enrollamiento puede ser tal que no se pueda subsanar, ni siquiera desenrollando el cable de elevación. Por lo tanto, esta limitación evita que se produzca dicho defecto de enrollamiento no subsanable.

Además, en este modo optimizado durante un ascenso de la carga suspendida, si la velocidad de elevación durante el ascenso es mayor que el umbral bajo, entonces se activa una alarma; este umbral bajo depende de la masa de la carga y es un umbral a partir del cual el riesgo de un defecto de enrollamiento es alto, con un defecto de enrollamiento que preferiblemente se puede subsanar desenrollando el cable de elevación. Por lo tanto, la alarma informa de que es necesario comprobar si hay un defecto de enrollamiento y, si es necesario, que este defecto de enrollamiento debe subsanarse desenrollando el cable de elevación.

Debe tenerse en cuenta que el parámetro de masa puede corresponder a la masa de la carga suspendida, o a otro parámetro que dependa de la masa de la carga suspendida, tal como, por ejemplo, el peso, la tensión, la fuerza, el estiramiento, etc.

También debe tenerse en cuenta que la velocidad de elevación puede corresponder a la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida, o a otra velocidad que dependa de la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida, tal como, por ejemplo, una velocidad de rotación del tambor, una velocidad del motor, una velocidad del cable de elevación, etc.

Según una característica, en el modo optimizado, una vez que se desactiva la parada de emergencia, y si la velocidad de elevación durante el ascenso era mayor que el umbral bajo en el momento de activar la parada de emergencia, la velocidad de elevación durante el ascenso, y opcionalmente también durante el descenso, se limita a una velocidad reducida, inferior al umbral alto, hasta que se cumpla una condición de enrollamiento, siendo dicha condición de enrollamiento representativa de un estado de enrollamiento/desenrollamiento del cable de elevación alrededor del tambor.

De esta manera, después de volver a poner en servicio el cabrestante de elevación tras una parada de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida a una velocidad de elevación durante el ascenso superior al umbral bajo, la velocidad de elevación se limita a la velocidad reducida para facilitar la subsanación del probable defecto de enrollamiento, desenrollando el cable de elevación, y también para evitar empeorar el defecto de enrollamiento. Entonces, solo una vez que se cumple la condición de enrollamiento se podrá eliminar la limitación de la velocidad de elevación (es decir, ésta podrá superar la velocidad reducida) para poder reanudar las operaciones de elevación de carga.

Esta condición de enrollamiento refleja la ausencia de un defecto de enrollamiento, ya sea porque no se ha producido ningún defecto de enrollamiento en el momento de la parada de emergencia o porque el defecto de enrollamiento se ha solucionado después de volver a poner en servicio el cabrestante de elevación. Esta condición de enrollamiento puede validarse, ya sea por un operador que lleve a cabo un control visual, o de forma automática o remota, por ejemplo, por medio de un sensor dedicado.

En una variante de realización, en el modo optimizado, una vez que se desactiva la parada de emergencia, y si la velocidad de elevación durante el ascenso era mayor que el umbral bajo en el momento de activar la parada de emergencia, la velocidad de elevación durante el ascenso se autoriza nuevamente solo por debajo del umbral alto y se prohíbe por encima del umbral alto, a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento.

En otras palabras, en esta variante de realización, la velocidad de elevación, tanto durante el ascenso como durante el descenso, no se limita a la velocidad reducida después de desactivar la parada de emergencia, y tampoco se evalúa la condición de enrollamiento; solo se activa la alarma antes de volver a la normalidad en esta variante de realización del modo optimizado.

Según una posibilidad, la condición de enrollamiento se cumple una vez que el cable de elevación se ha desenrollado una longitud de desenrollamiento determinada después de que se haya desactivado la parada de emergencia.

Esta longitud de desenrollamiento corresponde a una longitud mínima para subsanar un defecto de enrollamiento y puede ser el resultado de un cálculo, una simulación, una serie de pruebas empíricas o un control realizado por un operador.

Según otra posibilidad, la longitud de desenrollamiento es una función de al menos uno de los siguientes parámetros entre la velocidad de elevación durante el ascenso cuando se activa la parada de emergencia y el parámetro de masa.

En otras palabras, esta longitud de desenrollamiento depende de la velocidad de elevación durante el ascenso cuando se activa la parada de emergencia y/o del parámetro de masa.

Según una característica, una vez que se ha cumplido la condición de enrollamiento en el modo optimizado, la alarma se desactiva.

Según otra característica, una vez que se ha cumplido la condición de enrollamiento en el modo optimizado, la velocidad de elevación durante el ascenso se autoriza nuevamente solo por debajo del umbral alto y se prohíbe por encima del umbral alto, a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento.

En una realización particular, cuando el parámetro de masa es menor que un valor de referencia dado, el umbral bajo y el umbral alto son distintos y aumentan con el parámetro de masa.

En otras palabras, cuando el parámetro de masa es bajo (es decir, inferior al valor de referencia), habrá tres zonas de velocidad, por debajo del umbral bajo, entre el umbral bajo y el umbral alto, y por encima del umbral alto. Sin embargo, son posibles excepciones a esta situación, dependiendo, por ejemplo, del tipo de cable de elevación y/o del modelo de cabrestante de elevación.

En un modo de realización particular, cuando el parámetro de masa es mayor que el valor de referencia, el umbral bajo y el umbral alto son iguales, disminuyen con el parámetro de masa.

En otras palabras, cuando el parámetro de masa es alto (es decir, mayor que el valor de referencia), habrá dos zonas de velocidad, por debajo del umbral bajo y por encima del umbral bajo; siendo este umbral bajo equivalente al umbral alto.

Según una posibilidad, la velocidad máxima varía en función del parámetro de masa y, cuando el parámetro de masa es mayor que el valor de referencia, la velocidad máxima disminuye con el parámetro de masa y el umbral bajo y el umbral alto son iguales a esta velocidad máxima.

Según otra posibilidad, cuando el parámetro de masa es inferior al valor de referencia, la velocidad máxima es constante o constante en más o menos un 15 %, y el umbral alto es estrictamente inferior a la velocidad máxima o igual a la velocidad máxima.

Ventajosamente, en el modo optimizado, la velocidad reducida es inferior al umbral bajo.

Según una variante, en el modo optimizado, la velocidad reducida está entre 0,1 y 0,6 veces la velocidad máxima y, por ejemplo, entre 0,2 y 0,4 veces la velocidad máxima.

En una realización ventajosa, la alarma adopta la forma de una señal de alarma visual o acústica en una interfaz de control.

En un modo de realización particular se lleva a cabo una etapa de selección de un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo básico en el que la velocidad de elevación durante el ascenso está autorizada en todo el intervalo de velocidades y, si se activa una parada de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida y mientras la velocidad de elevación durante el ascenso es mayor que el umbral bajo, se activa una alarma; y la elevación se controla en el modo de funcionamiento seleccionado.

Este modo básico corresponde al funcionamiento sin limitación de la velocidad de elevación, pero aún con una alarma si se activa una parada de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida con una velocidad de elevación durante el ascenso por encima del umbral bajo, para informar de que es necesario comprobar si hay un defecto de enrollamiento; porque, como recordatorio, el umbral bajo es un umbral a partir del cual el riesgo de un defecto de enrollamiento es alto.

Ventajosamente, en el modo básico, la alarma varía en función de si la velocidad de elevación durante el ascenso es inferior al umbral alto o es superior al umbral alto en el momento de la activación de la parada de emergencia.

En otras palabras, en el modo básico, la alarma, ya sea acústica o visual, depende de si la velocidad de elevación durante el ascenso está entre el umbral bajo y el umbral alto o si la velocidad de elevación durante el ascenso está por encima del umbral alto, para alertar al operador de un riesgo alto (o menor) pero subsanable de un defecto de enrollamiento (caso en el que la velocidad de elevación durante el ascenso es inferior al umbral alto) o de un riesgo de un defecto de enrollamiento muy alto (o mayor), incluso no subsanable (caso en el que la velocidad de elevación durante el ascenso es mayor que el umbral alto).

En otro modo de realización particular se lleva a cabo una etapa de selección de un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo seguro en el que la velocidad de elevación durante el ascenso solo se autoriza por debajo del umbral bajo y se prohíbe por encima del umbral bajo; y la elevación se controla en el modo de funcionamiento seleccionado.

Este modo seguro corresponde a un funcionamiento con una limitación de la velocidad de elevación durante el ascenso por debajo del umbral bajo, en el sentido de que esta velocidad de elevación durante el ascenso no puede superar el umbral bajo, evitando así que se produzca un defecto de enrollamiento (subsanable o no subsanable).

Por supuesto, es posible llevar a cabo una etapa de selección de un modo de funcionamiento entre el modo optimizado, el modo básico y el modo seguro, y el control de elevación tiene lugar en el modo de funcionamiento seleccionado entre los tres.

Ventajosamente, durante el control de elevación, la velocidad de elevación durante el descenso está autorizada en todo el intervalo de velocidades.

En otras palabras, en el modo optimizado, e incluso en los demás modos de funcionamiento, como el modo básico y el modo seguro, la velocidad de elevación durante el descenso no está limitada y puede funcionar en todo el intervalo de velocidades, es decir, hasta la velocidad máxima.

De hecho, en el caso de una parada de emergencia durante un descenso a alta velocidad, no hay riesgo de un defecto de enrollamiento, solo el ascenso es problemático, al menos por este problema del defecto de enrollamiento.

La invención también se refiere a un aparato de elevación o transporte, como por ejemplo una grúa, que comprende un cabrestante de elevación que incluye un tambor en el que se enrolla un cable de elevación acoplado a una carga suspendida para levantar la carga suspendida, comprendiendo este aparato de elevación o transporte:

- un primer sistema de medición para medir un parámetro de masa representativo de una masa de la carga suspendida;

- un segundo sistema de medición para medir una velocidad de elevación representativa de una velocidad de desplazamiento de la carga suspendida, ascendente y descendente, incluida dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima;

- una parada de emergencia que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante de elevación y detiene la elevación de la carga suspendida y que, una vez desactivada, autoriza que el cabrestante de elevación vuelva a ponerse en servicio;

- un sistema de alarma configurado para emitir una alarma cuando se activa; y

- un sistema de control/mando conectado al primer sistema de medición, al segundo sistema de medición, al cabrestante de elevación, al sistema de alarma y a la parada de emergencia, estando configurado dicho sistema de control/mando para realizar, durante un ascenso de la carga suspendida, una comparación de la velocidad de elevación durante el ascenso con un umbral bajo que varía en función del parámetro de masa, y con un umbral alto que también varía en función del parámetro de masa, siendo dicho umbral alto mayor o igual que el umbral bajo y menor o igual que la velocidad máxima; y

en el que el sistema de control/mando está configurado para, en un modo optimizado, controlar el cabrestante de elevación de modo que la velocidad de elevación durante el ascenso se autorice solo por debajo del umbral alto y se prohíba por encima del umbral alto, y para activar el sistema de alarma si la parada de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida y cuando la velocidad de elevación durante el ascenso es superior al umbral bajo.

Según una característica, el sistema de control/mando está configurado para, en el modo optimizado y una vez desactivada la parada de emergencia, controlar el cabrestante de elevación de modo que la velocidad de elevación, ya sea ascendente o descendente, se limite a una velocidad reducida, por debajo del umbral alto, hasta que se cumpla una condición de enrollamiento, siendo dicha condición de enrollamiento representativa de un estado de enrollamiento/desenrollamiento del cable de elevación alrededor del tambor.

Según una característica, el aparato de elevación o transporte incluye un selector de modo para seleccionar un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo básico en el que el sistema de control/mando controla el cabrestante de elevación de forma que la velocidad de elevación durante el ascenso esté autorizada en todo el intervalo de velocidades, y para activar el sistema de alarma si se activa una parada de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida y cuando la velocidad de elevación durante el ascenso es mayor que el umbral bajo.

Según otra característica, el aparato de elevación o transporte incluye un selector de modo para seleccionar un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo seguro en el que el sistema de control/mando controla el cabrestante de elevación de forma que la velocidad de elevación durante el ascenso se autoriza solo por debajo del umbral bajo y se prohíbe por encima del umbral bajo.

Otras características y ventajas de la presente invención se evidenciarán con la lectura de la siguiente descripción detallada de un ejemplo no limitativo de implementación con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la Fig. 1 es una vista esquemática de una grúa según la invención;

la Fig. 2 es una tabla que representa las variaciones del umbral bajo y el umbral alto en función del parámetro de masa, con las tres zonas de velocidad en el modo básico;

la Fig. 3 es una tabla que representa las variaciones del umbral bajo y el umbral alto en función del parámetro de masa, con las tres zonas de velocidad en el modo optimizado;

la Fig. 4 es una tabla que representa las variaciones del umbral bajo y el umbral alto en función del parámetro de masa, con las tres zonas de velocidad en el modo seguro.

La Figura 1 representa esquemáticamente una grúa 1, por ejemplo de tipo grúa torre, comprendiendo esta grúa 1 un mástil 10 y un pluma 11 de distribución a lo largo de la cual se mueve un carro, por debajo del cual la carga suspendida 9 está suspendida de un cable 60 de elevación por medio de un polipasto y un gancho (no mostrados).

La grúa 1 también comprende un cabrestante 6 de elevación, compuesto esencialmente por un motor eléctrico 61, un reductor y un tambor 62 alrededor del cual se enrolla el cable 60 de elevación acoplado a la carga suspendida 9; el motor eléctrico 61 hace girar el tambor 62 en un sentido u otro, a través del reductor, para enrollar o desenrollar el cable 60 de elevación y, por lo tanto, elevar la carga suspendida 9 durante el ascenso (hacia arriba) o durante el descenso (hacia abajo).

El motor eléctrico 61 del cabrestante 6 de elevación está controlado por un convertidor 63 de frecuencia, que funciona como un variador de velocidad. Este motor eléctrico 61 se alimenta con energía eléctrica mediante una alimentación eléctrica 12, que consiste en particular en una red de distribución eléctrica.

El cabrestante elevador 6 también incluye un freno 64 de motor asociado con el motor eléctrico 61. El cierre del freno 64 de motor detiene la rotación del motor eléctrico 61 y el tambor 62, mientras que la apertura de este freno 64 de motor permite que el motor eléctrico 61 y el tambor 62 giren libremente. Normalmente, el arranque del motor eléctrico 61 va acompañado de la apertura del freno 64 de motor, mientras que la parada de este motor eléctrico 61 va acompañada del cierre del freno 64 de motor.

La grúa 1 también incluye un sistema 2 de control/mando conectado al convertidor 63 de frecuencia para controlar la velocidad del motor eléctrico 61, ya sea ascendente o descendente, y así controlar la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida 9, ascendente y descendente. Este sistema 2 de control/mando también está conectado al freno 64 de motor para controlar su apertura/cierre.

La grúa 1 también incluye un primer sistema 31 de medición para medir un parámetro de masa PM representativo de una masa de la carga suspendida 9. Este parámetro de masa PM puede corresponder a la masa de la carga suspendida 9, o a otro parámetro que dependa de la masa de la carga suspendida, como por ejemplo un peso, una tensión medida a nivel del cable 60 de elevación, una fuerza medida por ejemplo a nivel del polipasto o el gancho, un estiramiento del cable 60 de elevación, etc.

La grúa 1 también comprende un segundo sistema 32 de medición para medir una velocidad de elevación VL representativa de la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida 9, ascendente y descendente, incluida dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima VMAX. Esta velocidad de elevación VL puede corresponder a la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida 9, o a otra velocidad que dependa de la velocidad de desplazamiento de la carga suspendida 9, como por ejemplo una velocidad de rotación del tambor 62, una velocidad fijada, una velocidad del motor, una velocidad del cable 60 de elevación, etc. En funcionamiento normal, sin limitar la velocidad de elevación VL, esta velocidad de elevación VL puede variar de cero a la velocidad máxima VMAX, siendo esta velocidad máxima VMAX un límite del fabricante o un límite de máquina específico para el cabrestante 6 de elevación. Esta velocidad máxima VMAX puede variar con el parámetro de masa PM y, más particularmente, disminuir con el parámetro de masa PM.

El sistema 2 de control/mando está conectado tanto al primer sistema 31 de medición como al segundo sistema 32 de medición para recibir en tiempo real la medición del parámetro de masa PM y la medición de la velocidad de elevación VL.

La grúa 1 incluye al menos una parada 4 de emergencia, por ejemplo, situada en una cabina 13 de control o en un mando a distancia o al pie del mástil 10 y que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante 6 de elevación (en otras palabras, detiene el motor eléctrico 61) y detiene la elevación de la carga suspendida 9 y que, una vez desactivada, permite que el cabrestante 6 de elevación vuelva a ponerse en servicio. Esta parada 4 de emergencia está conectada al sistema 2 de control/mando que, cuando se activa la parada 4 de emergencia, desconecta el cabrestante 6 de elevación. Por supuesto, también se pueden desconectar otros aparatos eléctricos cuando se activa la parada 4 de emergencia.

La grúa 1 incluye un sistema 5 de alarma configurado para emitir una alarma cuando se activa. Este sistema 5 de alarma puede adoptar la forma de una pantalla visual, por ejemplo a nivel de una interfaz de control situada en la cabina 13 de control o en una interfaz remota, de modo que la señal de alarma sea una señal visual en esta interfaz de control. Como variante o de forma complementaria, este sistema 5 de alarma puede incluir un emisor acústico, por ejemplo en la cabina 13 de control, de modo que la señal de alarma sea una señal acústica. El sistema 5 de alarma está conectado al sistema 2 de control/mando que está configurado para activar/desactivar el sistema 5 de alarma en determinadas condiciones que se describen más adelante.

El sistema 2 de control/mando está configurado para controlar la elevación durante un descenso de la carga suspendida 9 y durante un ascenso de la carga suspendida 9.

Durante un descenso de la carga suspendida 9, el sistema 2 de control/mando autoriza la velocidad de elevación VL durante el descenso en todo el intervalo de velocidades; en otras palabras, un controlador puede controlar la velocidad de elevación VL en todo el intervalo de velocidades hasta la velocidad máxima VMAX correspondiente para el parámetro de masa PM medido.

Durante un ascenso de la carga suspendida 9, el sistema 2 de control/mando está configurado para comparar la velocidad de elevación VL durante el ascenso con un umbral bajo SB que varía en función del parámetro de masa PM, y con un umbral alto SH que también varía en función del parámetro de masa PM, donde este umbral alto SH es mayor o igual que el umbral bajo SB y menor o igual que la velocidad máxima VMAX.

Las Figuras 2 a 4 ilustran, en tablas, un ejemplo de variaciones de un umbral bajo SB y un umbral alto SH, expresados en m/s, en función del parámetro de masa PM expresado en kg. El umbral bajo SB está representado por una sola línea en trazo grueso, mientras que el umbral alto SH está representado por una línea doble en trazo grueso. En este ejemplo, cuando el parámetro de masa es menor que un valor de referencia PREF dado, el umbral bajo SB y el umbral alto SH son distintos y aumentan con el parámetro de masa PM y, por lo tanto, el umbral bajo SB está estrictamente por debajo del umbral alto SH. Además, cuando el parámetro de masa PM es mayor que el valor de referencia PREF, el umbral bajo SB y el umbral alto SH son iguales a la velocidad máxima VMAX, que disminuye con el parámetro de masa PM. En otras palabras, más allá de este valor de referencia PREF, es decir, para cargas muy pesadas, el sistema 2 de control/mando impone una disminución de la velocidad máxima VMAX, y los dos umbrales SB, SH son iguales a esta velocidad máxima VMAX y, por lo tanto, también disminuyen con el parámetro de masa PM. En este ejemplo, cuando el parámetro de masa PM es menor que el valor de referencia PREF, la velocidad máxima VMAX es constante o constante en más o menos un 15 %, y el umbral alto SH es estrictamente menor que la velocidad máxima VMAX.

Por lo tanto, las curvas de variación del umbral bajo SB, el umbral alto y la velocidad máxima VMAX delimitan tres zonas de velocidad, una zona baja ZB por debajo del umbral bajo SB, una zona intermedia ZI entre el umbral bajo SB y el umbral alto SH, y una zona alta ZH entre el umbral alto SH y la velocidad máxima VMAX. La zona intermedia ZI y la zona alta ZH se detienen más allá del valor de referencia PREF, de modo que más allá de este valor de referencia PREF solo queda la zona baja ZB.

El umbral bajo SB y el umbral alto SH se establecen mediante el modelado, la simulación o la prueba real de una parada neta de un enrollamiento del cable 60 de elevación alrededor del tambor 62 (estando asociado dicho enrollamiento con un ascenso de la carga suspendida 9) para diferentes velocidades de elevación VL durante el ascenso y para diferentes parámetros de masa PM, distinguiendo el umbral bajo SB como una velocidad por debajo de la cual no se observa ningún defecto de enrollamiento y por encima de la cual se observa un defecto de enrollamiento, y el umbral alto SH como una velocidad por encima de la cual el defecto de enrollamiento observado es muy alto (o mayor) o incluso no subsanable, mientras que entre el umbral bajo SB y el umbral alto SH el defecto de enrollamiento observado es alto (o menor), pero puede subsanarse mediante una operación de desenrollamiento y enrollamiento de nuevo del cable 60 de elevación.

Durante un ascenso de la carga suspendida 9 se pueden seleccionar tres modos de funcionamiento, en particular mediante un selector 7 de modo dispuesto, por ejemplo, a nivel de una interfaz de control situada en la cabina 13 de control, de modo que el controlador (también denominado operador de grúa) pueda seleccionar un modo de funcionamiento entre los tres modos de funcionamiento siguientes: un modo básico, un modo optimizado y un modo seguro.

El control de la elevación, por medio del sistema 2 de control/mando, tiene lugar entonces en el modo de funcionamiento seleccionado. Durante el control de la elevación se vuelve a autorizar la velocidad de elevación VL durante el descenso en todo el intervalo de velocidades.

Con referencia a la Figura 2, en el modo básico, el sistema 2 de control/mando controla el cabrestante 6 de elevación de modo que la velocidad de elevación VL durante el ascenso (en otras palabras, durante un ascenso de la carga suspendida 9) esté autorizada en todo el intervalo de velocidades, por lo tanto, hasta la velocidad máxima VMAX.

Además, en el modo básico, el sistema 2 de control/mando autoriza la velocidad de elevación VL en las tres zonas de velocidad ZB, ZI y ZH. Además, en este modo básico, el sistema 2 de control/mando está configurado para activar el sistema 5 de alarma si la parada 4 de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida 9 y cuando la velocidad de elevación VL durante el ascenso es superior al umbral bajo SB.

En otras palabras, en modo básico:

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona baja ZB en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, lo que provoca una parada brusca del ascenso de la carga suspendida 9, entonces el sistema 5 de alarma no se activa; y

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona intermedia ZI o en la zona alta ZH en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, el sistema 5 de alarma se activa para disparar una alarma capaz de informar a un operador (por ejemplo, el controlador) del riesgo de un defecto de enrollamiento.

En el modo básico, la alarma varía según si la velocidad de elevación VL durante el ascenso es inferior al umbral alto SH o es superior al umbral alto SH; en otras palabras, la alarma no es la misma dependiendo de si la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona intermedia ZB o en la zona alta ZH en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia. De este modo, el operador será informado con dos alarmas diferentes de que:

- el defecto de enrollamiento es potencialmente alto (o menor) y puede subsanarse en caso de que la velocidad de elevación VL durante el ascenso esté en la zona intermedia ZI; o

- el defecto de enrollamiento es potencialmente muy alto (o mayor) o incluso no subsanable en caso de que la velocidad de elevación VL durante el ascenso esté en la zona alta ZH.

En el modo básico, una vez que se desactiva la parada 4 de emergencia, la velocidad de elevación VL, tanto ascendente como descendente, vuelve a autorizarse en todo el intervalo de velocidades, a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento.

Con referencia a la Figura 3, en el modo optimizado, el sistema 2 de control/mando controla el cabrestante 6 de elevación de modo que la velocidad de elevación VL durante el ascenso solo se autorice por debajo del umbral alto SH y se prohíba por encima del umbral alto SH. Además, en el modo optimizado, el sistema 2 de control/mando autoriza la velocidad de elevación VL durante el ascenso solo en la zona baja ZB y en la zona intermedia ZI, y prohíbe la velocidad de elevación VL durante el ascenso en la zona alta ZH, lo que se representa esquemáticamente mediante un rayado en la zona alta ZH en la Figura 3.

Además, en este modo optimizado, el sistema 2 de control/mando está configurado para activar el sistema 5 de alarma si la parada 4 de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida 9 y cuando la velocidad de elevación VL durante el ascenso es superior al umbral bajo SB.

En otras palabras, en el modo optimizado:

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona baja ZB en el momento de activar la parada 4 de emergencia, el sistema 5 de alarma no se activa; y

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona intermedia ZI en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, el sistema 5 de alarma se activa para disparar una alarma capaz de informar a un operador del riesgo de un defecto de enrollamiento.

Esta alarma puede ser específica del modo optimizado y, por lo tanto, diferente de las alarmas del modo básico. También es posible que esta alarma del modo optimizado sea equivalente a la alarma del modo básico que se dispara cuando la velocidad de elevación VL durante el ascenso está en la zona intermedia ZI.

Por lo tanto, con este modo optimizado, la zona alta ZH está prohibida, de modo que no hay riesgo de un defecto de enrollamiento importante o incluso no subsanable. Por otro lado, la zona intermedia ZI está autorizada, de modo que si la velocidad de elevación VL durante el ascenso se encuentra en la zona intermedia ZI en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, una alarma informará al operador del riesgo de un defecto de enrollamiento que es potencialmente leve y subsanable.

En el modo optimizado, una vez desactivada la parada 4 de emergencia existen dos posibilidades:

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso era inferior al umbral bajo SB (en otras palabras, estaba en la zona baja ZB) en el momento de activar la parada 4 de emergencia, la velocidad de elevación VL durante el ascenso se autoriza nuevamente por debajo del umbral alto SH y se prohíbe por encima del umbral alto SH (en otras palabras, se autoriza en la zona baja ZB y en la zona intermedia ZI, y se prohíbe en la zona alta ZH), a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento;

- si la velocidad de elevación VL durante el ascenso era superior al umbral bajo SB (en otras palabras, estaba en la zona intermedia ZI) en el momento de activar la parada 4 de emergencia, la velocidad de elevación VL durante el ascenso y, opcionalmente, también durante el descenso, se limita a una velocidad reducida VRED hasta que se cumpla una condición de enrollamiento, siendo representativa dicha condición de enrollamiento de un estado de enrollamiento/desenrollamiento del cable 60 de elevación alrededor del tambor 62.

La ventaja de limitar la velocidad de elevación VL durante el ascenso a la velocidad reducida VRED (en otras palabras, la velocidad de elevación VL durante el ascenso no puede superar la velocidad reducida VRED) consiste en imponer operaciones a baja velocidad para enrollar de nuevo el cable 60 de elevación alrededor del tambor 62 con el fin de subsanar el defecto de enrollamiento.

Opcionalmente, la velocidad de elevación VL durante el descenso también se limita a la velocidad reducida VRED (en otras palabras, la velocidad de elevación VL durante el descenso no puede superar la velocidad reducida VRED) para imponer operaciones a baja velocidad para desenrollar el cable 60 de elevación y subsanar el defecto de enrollamiento.

La condición de enrollamiento es una función de la velocidad de elevación VL durante el ascenso cuando se activa la parada 4 de emergencia. De hecho, el defecto de enrollamiento aumenta con la velocidad de elevación VL durante el ascenso cuando se activa la parada 4 de emergencia.

La condición de enrollamiento también es una función del parámetro de masa PM. De hecho, el defecto de enrollamiento disminuye con el parámetro de masa PM medido en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, ya que, cuanto más pesada sea la carga suspendida 9 y aplique una mayor tensión al cable 60 de elevación, menor será el riesgo de que se produzca un defecto de enrollamiento.

Ventajosamente, la condición de enrollamiento se cumple una vez que el cable 60 de elevación se ha desenrollado en una longitud de desenrollamiento LDER dada después de que se haya desactivado la parada 4 de emergencia. Por lo tanto, esta longitud de desenrollamiento LDER también es una función de la velocidad de elevación VL durante el ascenso en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia y/o del parámetro de masa PM.

Es posible que el control de la condición de enrollamiento se lleve a cabo automáticamente (por medio de un sensor o un control automático de la longitud de desenrollamiento LDER) y/o de forma visual por un operador.

En el modo optimizado, una vez que se ha cumplido la condición de enrollamiento, el sistema 2 de control/mando proporciona órdenes para que:

- la alarma del sistema 5 de alarma sea desactivada;

- la velocidad de elevación VL durante el ascenso se autorice nuevamente solo por debajo del umbral alto SH y se prohíba por encima del umbral alto SH, a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento;

- la velocidad de elevación VL durante el descenso se autorice nuevamente en todo el intervalo de velocidades, si esta velocidad de elevación VL durante el descenso estaba limitada a la velocidad reducida VRED.

Esta velocidad reducida VRED puede ser inferior al umbral bajo SB (tal como asociado con el parámetro de masa PM de la carga suspendida 9) y/o estar entre 0,1 y 0,6 veces la velocidad máxima y, por ejemplo, entre 0,2 y 0,4 veces la velocidad máxima.

Como variante, en el modo optimizado, una vez que se desactiva la parada 4 de emergencia solo existe una posibilidad: no importa si la velocidad de elevación VL durante el ascenso era inferior o superior al umbral bajo SB en el momento de la activación de la parada 4 de emergencia, la velocidad de elevación VL durante el ascenso se autoriza nuevamente por debajo del umbral alto SH y se prohíbe por encima del umbral alto SH (en otras palabras, se autoriza en la zona baja ZB y en la zona intermedia ZI, y se prohíbe en la zona superior ZH), a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento. En otras palabras, en esta variante no hay velocidad reducida ni condición de enrollamiento, y la alarma existe esencialmente para advertir al operador del riesgo de un defecto de enrollamiento.

Con referencia a la Figura 4, en el modo seguro, el sistema 2 de control/mando controla el cabrestante 6 de elevación de modo que la velocidad de elevación VL durante el ascenso solo se autorice por debajo del umbral bajo SB y se prohíba por encima del umbral bajo SB. Además, en el modo seguro, el sistema 2 de control/mando autoriza la velocidad de elevación VL durante el ascenso solo en la zona baja ZB, y prohíbe la velocidad de elevación VL durante el ascenso en la zona intermedia ZI y en la zona alta ZH, lo que se representa esquemáticamente mediante un rayado en la zona intermedia ZI y en la zona alta ZH en la Figura 4.

En este modo seguro, si la parada 4 de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida 9, el sistema 2 de control/mando no activa ninguna alarma por medio del sistema 5 de alarma ya que no hay riesgo de que se produzca un fallo de enrollamiento por debajo del umbral bajo SB. Una vez que se desactiva la parada 4 de emergencia, la velocidad de elevación VL durante el ascenso se autoriza nuevamente por debajo del umbral bajo SB y se prohíbe por encima del umbral bajo SB, a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de control para controlar la elevación de una carga suspendida (9) por medio de un cabrestante (6) de elevación que incluye un tambor (62) en el que se enrolla un cable (60) de elevación acoplado a la carga suspendida (9), implementando dicho procedimiento de control las siguientes etapas:

- medición de un parámetro de masa (PM) representativo de una masa de la carga suspendida (9);

- medición de una velocidad de elevación (VL) representativa de una velocidad de desplazamiento de la carga suspendida (9), ascendente y descendente, incluida dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima (VMAX);

- supervisión de una parada (4) de emergencia que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante (6) de elevación y detiene la elevación de la carga suspendida (9) y que, una vez desactivada, autoriza que el cabrestante (6) de elevación vuelva a ponerse en servicio;

- durante un ascenso de la carga suspendida (9), comparación de la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso con un umbral bajo (SB) que varía en función del parámetro de masa (PM), y con un umbral alto (SH) que también varía en función del parámetro de masa (PM), siendo dicho umbral alto (SH) mayor o igual que el umbral bajo (SB) y menor o igual que la velocidad máxima (VMAX);

- control de elevación en un modo optimizado en el que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso solo se autoriza por debajo del umbral alto (SH) y se prohíbe por encima del umbral alto (SH) y, si la parada (4) de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida (9) y la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso es superior al umbral bajo (SB), se activa una alarma.

2. Procedimiento de elevación según la reivindicación 1, en el que, en el modo optimizado, una vez que se desactiva la parada (4) de emergencia, y si la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso era mayor que el umbral bajo (SB) en el momento de activar la parada (4) de emergencia, la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso, y opcionalmente también durante el descenso, se limita a una velocidad reducida (VRED) inferior al umbral alto (SH), hasta que se cumpla una condición de enrollamiento, siendo dicha condición de enrollamiento representativa de un estado de enrollamiento/desenrollamiento del cable (60) de elevación alrededor del tambor (62).

3. Procedimiento de elevación según la reivindicación 2, en el que la condición de enrollamiento es una función de la velocidad de elevación (VL) cuando se activa la parada (4) de emergencia.

4. Procedimiento de elevación según la reivindicación 2 o 3, en el que la condición de enrollamiento se cumple una vez que el cable (60) de elevación se desenrolla en una longitud de desenrollamiento (LDER) determinada después de que se haya desactivado la parada (4) de emergencia.

5. Procedimiento de elevación según las reivindicaciones 3 y 4, en el que la longitud de desenrollamiento (LDER) es una función de al menos uno de los siguientes parámetros entre la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso cuando se activa la parada (4) de emergencia y el parámetro de masa (PM).

6. Procedimiento de elevación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que, una vez que se ha cumplido la condición de enrollamiento en el modo optimizado, la alarma se desactiva y la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso se autoriza nuevamente solo por debajo del umbral alto (SH) y se prohíbe por encima del umbral alto (SH), a menos que se seleccione otro modo de funcionamiento.

7. Procedimiento de elevación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que, cuando el parámetro de masa (PM) es inferior a un valor de referencia (PREF) dado, el umbral bajo (SB) y el umbral alto (SH) son distintos y aumentan con el parámetro de masa (PM).

8. Procedimiento de elevación según la reivindicación 7, en el que, cuando el parámetro de masa (PM) es mayor que el valor de referencia (PREF), el umbral bajo (SB) y el umbral alto (SH) son iguales, disminuyen con el parámetro de masa (PM).

9. Procedimiento de elevación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se lleva a cabo una etapa de selección de un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo básico en el que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso está autorizada en todo el intervalo de velocidades, y si se activa una parada (4) de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida (9) y cuando la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso es superior al umbral bajo (SB), se activa una alarma;

y el control de elevación se lleva a cabo en el modo de funcionamiento seleccionado.

10. Procedimiento de elevación según la reivindicación 9, en el que, en el modo básico, la alarma varía en función de si la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso es inferior al umbral alto (SH) o es superior al umbral alto (SH) en el momento de la activación de la parada (4) de emergencia.

11. Procedimiento de elevación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se lleva a cabo una etapa de selección de un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo seguro en el que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso se autoriza solo por debajo del umbral bajo (SB) y se prohíbe por encima del umbral bajo (SB);

y el control de elevación se lleva a cabo en el modo de funcionamiento seleccionado.

12. Aparato de elevación o transporte, como por ejemplo una grúa (1), que comprende un cabrestante (6) de elevación que incluye un tambor (62) en el que se enrolla un cable (60) de elevación acoplado a una carga suspendida (9) para elevar la carga suspendida (9), comprendiendo dicho aparato de elevación o transporte:

- un primer sistema (31) de medición para medir un parámetro de masa (PM) representativo de una masa de la carga suspendida (9);

- un segundo sistema (32) de medición para medir una velocidad de elevación (VL) representativa de una velocidad de desplazamiento de la carga suspendida (9), ascendente y descendente, incluida dentro de un intervalo de velocidades limitado a una velocidad máxima (VMAX);

- una parada (4) de emergencia que, una vez activada, desconecta al menos el cabrestante (6) de elevación y detiene la elevación de la carga suspendida (9) y que, una vez desactivada, autoriza que el cabrestante (6) de elevación vuelva a ponerse en servicio;

- un sistema (5) de alarma configurado para emitir una alarma cuando se activa; y

- un sistema (2) de control/mando conectado al primer sistema (31) de medición, al segundo sistema (32) de medición, al cabrestante (6) de elevación, al sistema (5) de alarma y a la parada (4) de emergencia, estando configurado dicho sistema (2) de control/mando para realizar, durante un ascenso de la carga suspendida (9), una comparación de la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso con un umbral bajo (SB) que varía en función del parámetro de masa (PM), y con un umbral alto (SH) que también varía en función del parámetro de masa (PM), siendo dicho umbral alto (SH) mayor o igual que el umbral bajo (SB) y menor o igual que la velocidad máxima (VMAX); y

en el que el sistema (2) de control/mando está configurado para, en un modo optimizado, controlar el cabrestante (6) de elevación de modo que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso se autorice solo por debajo del umbral alto (SH) y se prohíba por encima del umbral alto (SH), y para activar el sistema (5) de alarma si la parada (4) de emergencia se activa durante un ascenso de la carga suspendida (9) y cuando la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso es superior al umbral bajo (SB).

13. Aparato de elevación o transporte según la reivindicación 12, en el que, el sistema (2) de control/mando está configurado para, en el modo optimizado y una vez desactivada la parada (4) de emergencia, controlar el cabrestante (6) de elevación de modo que la velocidad de elevación (VL), ya sea ascendente o descendente, se limite a una velocidad reducida (VRED) inferior al umbral alto (SH), hasta que se cumpla una condición de enrollamiento, siendo dicha condición de enrollamiento representativa de un estado de enrollamiento/desenrollamiento del cable (60) de elevación alrededor del tambor (62).

14. Aparato de elevación o transporte según la reivindicación 12 o 13, que incluye un selector (7) de modo para seleccionar un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo básico en el que el sistema (2) de control/mando controla el cabrestante (6) de elevación de forma que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso esté autorizada en todo el intervalo de velocidades, y para activar el sistema (5) de alarma si se activa una parada (4) de emergencia durante un ascenso de la carga suspendida (9) y cuando la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso es superior al umbral bajo (SB).

15. Aparato de elevación o transporte según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende un selector (7) de modo para seleccionar un modo de funcionamiento entre el modo optimizado y un modo seguro en el que el sistema (2) de control/mando controla el cabrestante (6) de elevación de modo que la velocidad de elevación (VL) durante el ascenso solo se autorice por debajo del umbral bajo (SB) y se prohíba por encima del umbral bajo (SB).