ES2221138T3 - Elemento de pluma para grua de torre. - Google Patents
Elemento de pluma para grua de torre.Info
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- B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
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Abstract
ESTE ELEMENTO DE PLUMA ENREJADO COMPRENDE ALAS DE VIGA (1,2,3) QUE DEFINEN DE DOS EN DOS CARAS PLANAS, ESTANDO LAS ALAS DE VIGA CONECTADAS ENTRE SI, EN ESTAS CARAS, POR PIEZAS QUE FORMAN UN TRIANGULO. SEGUN LA INVENCION, ESTAS PIEZAS ESTAN CONSTITUIDA POR MODULOS DE TRIANGULACION (9) REALIZADOS CADA UNO A PARTIR DE UNA CHAPA CORTADA Y OPCIONALMENTE PLEGADA. CADA MODULO DE TRIANGULACION (9) COMPRENDE AL MENOS DOS SEGMENTOS RECTILINEOS (10, 11) CONECTADOS EL UNO AL OTRO FORMANDO UN ANGULO (12), TENIENDO EL MODULO POR EJEMPLO UNA CONFIGURACION EN FORMA DE "V". ESTE MODULO (9) ESTA UNIDO POR SOLDADURA A LAS ALAS DE VIGA (1,2,3), ESTO TANTO EN LOS EXTREMOS LIBRES DE SUS SEGMENTOS (10, 11) COMO EN SU ZONA ANGULAR (12). LAS ALAS DE VIGA (1,2,3) ESTAN VENTAJOSAMENTE REALIZADAS TAMBIEN A PARTIR DE CHAPAS CORTADAS Y PLEGADAS.
Description
Elemento de pluma para grúa de torre.
La presente invención se refiere al campo de las
grúas de torre y concierne especialmente a un elemento de pluma de
celosía para grúa de torre.
De manera generalmente conocida, una pluma de
grúa de torre está constituida por una sucesión de elementos de
pluma, alineados y ensamblados unos a otros de modo a constituir
una pluma de la longitud deseada. Cada elemento de pluma es una
estructura de tipo viga de celosía, de sección triangular,
rectangular o trapezoidal, que comprende unos armazones definiendo
dos a dos unas caras planas, estando los armazones unidos entre
ellos, en estas caras, por unas piezas de tipo barra formando una
triangulación.
En la mayoría de las grúas de torre actuales, los
elementos de pluma de celosía se realizan a partir de perfiles
abiertos o cerrados del comercio, tales como unos tubos de sección
redonda o cuadrada - ver por ejemplo la solicitud de patente
alemana 2419678. Este tipo de realización no permite optimizar los
elementos de pluma, especialmente del punto de vista de su peso y de
las operaciones de construcción.
Se conocen, en ciertas grúas de torre, unos
elementos de pluma de celosía de sección triangular, cuya
triangulación se realiza a partir de perfiles de sección redonda
doblados. Además del inconveniente general citado más arriba, esta
realización particular presenta una real dificultad de
fabricación.
Se conoce también una grúa de torre cuyos
elementos de pluma de celosía están compuestos de un armazón
superior de chapa doblada, de armazones inferiores tubulares
constituidos de chapa doblada, y de diagonales igualmente de chapa
doblada.
Por otra parte, existen unas grúas que tienen
unos elementos de mástil cuyos armazones están realizados en chapa
doblada de sección variable sobre la altura de estos elementos, al
menos en lo que se refiere a los armazones traseros, la
triangulación de las caras de los elementos de mástil está
realizada por unas diagonales en barra o en tubo - ver la patente
francesa 2049423 que muestra una descrecencia por cojinetes.
Por la solicitud de patente francesa 2478606, se
conoce otra grúa de torre cuyos elementos de mástil tienen una
triangulación realizada por unas placas llenas, de forma poligonal
y especialmente triangular o trapezoidal, estando estas placas
ensambladas a unos armazones igualmente realizados de chapa
doblada. Esta realización tiene por inconveniente una
sobreabundancia de materia para la triangulación, de donde un peso
y un coste inútilmente elevados. Unas variantes conocidas utilizan
unas placas triangulares o trapezoidales agujereadas - ver la
patente francesa 1560103, que corresponde al preámbulo de la
reivindicación 1.
Mencionaremos también que las soluciones
conocidas para los mástiles de grúas de torre no son directamente
transponibles a las plumas de las mismas grúas, puesto que los
tipos de esfuerzos a los cuales están sometidas las plumas no
corresponden a los esfuerzos sufridos por los mástiles.
Teniendo en cuenta las técnicas anteriores
conocidas para la realización de los elementos de pluma, y si llega
el caso de los elementos de mástil para grúas de torre, la presente
invención tiende a proporcionar un elemento de pluma para grúa de
torre cuya estructura y el modo de obtención permiten una
optimización especialmente en términos de disminución del peso del
elemento, para unas características mecánicas iguales o incluso
mejoradas, simplificando a la vez y racionalizando la fabricación
industrial de este elemento.
A tal efecto, la presente invención tiene
esencialmente como objeto un elemento de pluma de celosía para grúa
de torre, comprendiendo unos armazones definiendo dos a dos unas
caras planas, y unas piezas uniendo entre ellas los armazones en
cada una de estas caras para formar una triangulación, estando
dichas piezas constituidas por unos módulos de triangulación
realizados cada uno a partir de una chapa recortada y eventualmente
doblada, estando el elemento de pluma caracterizado porque cada
módulo de triangulación comprende al menos dos segmentos
rectilíneos acoplados uno a otro formando al menos un ángulo y
presentando al menos dos extremidades libres, estando dicho modulo
de triangulación ensamblado a los armazones, especialmente por
soldadura, en las extremidades libres de estos segmentos así como
en su o sus zonas de ángulo.
Los diferentes segmentos de los módulos de
triangulación pueden ser de sección constante o tener, al menos
para algunos de ellos, una sección variable sobre la longitud del
segmento referido.
Con preferencia, cada modulo de triangulación
está realizado a partir de una chapa doblada según la dirección
longitudinal de los segmentos de este módulo, o al menos de algunos
de dichos segmentos, de manera a constituir unos segmentos
conformados en angular.
Ventajosamente, cada módulo de triangulación
puede comprender, en las extremidades libres de sus segmentos y en
su o sus zonas de ángulo, un recorte creando un despejo lateral,
facilitando el acceso para la soldadura de este módulo de
triangulación sobre los armazones.
Según el número y la disposición de los
segmentos, los módulos de triangulación pueden presentar varias
configuraciones.
En la forma de realización más sencilla, cada
módulo de triangulación tiene una configuración en "V",
resultando de dos segmentos acoplados en una zona de ángulo
único.
Según una variante, cada módulo de triangulación
tiene una configuración en "M" resultando de tres segmentos
acoplados en una zona de ángulo común.
Según otra variante, cada módulo de triangulación
tiene una configuración en "Z", resultando de tres segmentos
sucesivamente acoplados en dos zonas de ángulo.
Con preferencia, los armazones del elemento de
pluma están, como los módulos de triangulación, realizados a partir
de chapas recortadas y dobladas. Estos armazones son,
ventajosamente, de sección variable sobre la longitud del elemento
de pluma y, especialmente, de sección decreciente de una extremidad
a otra del armazón.
Se obtiene así un elemento de pluma resultando
del ensamblaje de al menos tres armazones, y de series de módulos
de triangulación dispuestos en las diferentes caras definidas por
los armazones.
En la medida en que los armazones son, como los
módulos de triangulación, realizados en chapa recortada y doblada,
se dispone de una gran libertad de concepción en la elección de la
forma del o de los armazones superior(es) y de los armazones
inferiores, así como del espesor de la chapa constitutiva.
Esta libertad de concepción existe también,
evidentemente, para los módulos de triangulación que pueden así
adaptarse a la reanudación óptima de los esfuerzos. En particular,
el principio de la invención permite, para los diferentes segmentos
de un módulo de triangulación, la elección de una sección de
superficie y de momento cuadrático adaptados y eventualmente
variables, por ejemplo realizando unos segmentos de sección
variable por un recorte apropiado de la chapa, o eligiendo realizar
unos segmentos de chapa doblada o no; el doblado permite aquí,
especialmente, hacer variar el momento cuadrático, mientras que la
forma del recorte permite especialmente repartir la materia de los
segmentos de los módulos de triangulación de manera a suprimir el
desplazamiento lateral de las fibras neutras de estos módulos con
relación a la fibra neutra de los armazones.
El principio de la invención permite también una
libre elección de la forma de los módulos: ángulo variable entre
los segmentos, segmentos de longitudes y/o de secciones diferentes,
formas en "V", en "M" o en "Z" como definido
anteriormente, adaptación de las formas y dimensiones de las zonas
de ángulo utilizadas para la realización de uniones soldadas con
los armazones, esto para resolver los problemas de cansancio y para
dominar las excentraciones de las fibras neutras.
Mencionaremos también que el conjunto de la pluma
es realizable a partir de un producto plano (chapa de acero)
disponible en todos los matices, incluidos los aceros de alto
límite elástico lo que es sobre todo importante para los
armazones.
Finalmente, la invención permite optimizar la
gestión de la producción de los elementos de pluma: permitiendo
esta producción a partir del suministro de un solo tipo de
material, en forma de producto plano; trayendo una disminución
sensible del número de piezas necesarias, puesto que un solo módulo
de triangulación realiza el equivalente de dos o varias diagonales
tradicionales, correspondiendo cada segmento de un módulo a una
diagonal; y limitando las operaciones de transformación a tres
tipos de operaciones: recorte, plegado y soldadura, que pueden
automatizarse.
La invención se entenderá mejor mediante la
descripción a continuación, haciendo referencia al dibujo
esquemático anexo que representa, a título de ejemplos, una forma
de ejecución de este elemento de pluma para grúa de torre, así como
algunas variantes:
- la figura 1 es una vista de conjunto en planta
por encima de un elemento de pluma según la presente invención;
- la figura 2 es una vista en planta por debajo
de este elemento de pluma,
- la figura 3 es una vista de lado del elemento
de pluma de las figuras 1 y 2;
- la figura 4 es una vista en sección transversal
del elemento de pluma, según IV-IV de figura 3;
- la figura 5 es una vista en sección transversal
del elemento de pluma, según V-V de figura 3;
- la figura 6 es una vista de cara de un módulo
de triangulación de este elemento de pluma, representado antes de
plegado;
- la figura 7 es una vista en perspectiva del
módulo de triangulación de figura 6, en su estado definitivo;
- la figura 8 es una vista en perspectiva de una
variante del módulo de triangulación;
- la figura 9 es una vista en perspectiva de otra
variante de este módulo de triangulación.
Las figuras 1 a 5 muestran un elemento de pluma
para grúa de torre, de sección triangular. El elemento de pluma
comprende un armazón superior 1, y dos armazones inferiores 2 y 3,
paralelos entre ellos, que definen, dos a dos, dos caras laterales
inclinadas, simétricas con relación al plano mediano longitudinal 4
del elemento de pluma, y una cara inferior, especialmente
horizontal.
El armazón superior 1 está realizado de chapa
recortada y doblada, especialmente de acero de límite elástico
superior a 360 N/mm^{2}. El armazón superior 1 tiene una sección
en "V" invertida, siendo esta sección variable en continuo
sobre la longitud del armazón y, muy especialmente, decreciente
desde una de sus extremidades hasta la otra extremidad (ver figura
3 y comparar también figuras 4 y 5).
Los dos armazones inferiores 2 y 3, formando
camino de rodamiento para un carro, están también realizados de
chapa recortada y doblada, especialmente de acero de límite
elástico superior a 360 N/mm^{2}. Cada armazón inferior 2 ó 3
tiene una sección rectangular variable en continuo sobre la longitud
de este armazón y, muy especialmente, decreciente en altura desde
una extremidad hasta la otra extremidad (ver figura 3 y comparar
también figuras 4 y 5).
A las extremidades de los tres armazones 1, 2, y
3 están previstas unas tubuladuras de unión, para el ensamblaje del
elemento de pluma considerado con otros elementos de pluma
similares. El armazón superior 1 lleva así, a otra extremidad, una
tubuladura de unión 5 formando articulación de horquilla y, en la
otra extremidad, una tubuladura de unión 6 formando espiga.
Asimismo, los armazones inferiores 2 y 3 llevan cada uno, en sus
extremidades respectivas, unas tubuladuras de unión 7 y 8.
Las dos caras laterales y la cara inferior del
elemento de pluma están constituidas, cada una, por una serie de
módulos de triangulación 9. En el ejemplo considerado, cada módulo
de triangulación 9 comprende dos segmentos rectilíneos 10 y 11
acoplados uno a otro en 12 formando un ángulo, de tal manera que el
módulo de triangulación 9 tiene una configuración en "V".
Cada módulo de triangulación 9 está realizado de
chapa recortada después doblada, la figura 6 muestra la forma de
chapa recortada antes del plegado, mientras que la figura 7 muestra
la configuración definitiva del módulo de triangulación 9, tal como
obtenida después del plegado de la chapa.
El plegado de la chapa se realiza, sobre el
primer segmento 10, según una línea de plegado longitudinal 13 y,
sobre el segundo segmento 11, según una línea de plegado
longitudinal 14. Después de plegado, los dos segmentos 10 y 11
presentan así una conformación en angular.
En las extremidades libres de los dos segmentos
10 y 11, así como en la zona de ángulo 12, la chapa tiene unos
recortes particulares 15, 16, 17 y 18, en forma de ángulo entrante,
que definen unos despejos laterales.
Como lo muestran también las figuras 6 y 7,
especialmente para el segundo segmento 11 cerca de su extremidad
libre, los segmentos del módulo de triangulación 9 pueden tener una
sección variable (con estrechamiento o ensanchamiento) sobre su
longitud.
Considerando especialmente las caras laterales
del elemento de pluma (ver figura 3), el montaje de los módulos de
triangulación 9 es tal que la zona de ángulo 12 de cada módulo 9
está acoplada al armazón superior 1, mientras que las extremidades
libres de los dos segmentos 10 y 11 de cada módulo 9 están
acopladas a un armazón inferior, tal como el armazón 2. Un cierto
número de módulos de triangulación 9 están así montados, sobre la
longitud del elemento de pluma, estando la extremidad del segundo
segmento 11 de un módulo 9 próxima a la extremidad del primer
segmento 10 del módulo 9 siguiente.
La fijación de cada módulo de triangulación 9
sobre los armazones 1, 2, 3, está realizado por soldadura. En
particular, la zona de ángulo 12 de cada módulo 9 presenta una
anchura adaptada a la unión soldada con una de las dos alas del
armazón superior 1. Los despejos laterales 15, 16, 17 y 18, situados
a nivel de los acoplamientos de cada módulo de triangulación 9 con
los armazones 1, 2, 3, permiten un acceso fácil para el
portaelectrodo de soldadura.
Según el mismo principio, para la constitución de
la cara inferior del elemento de pluma, otros módulos de
triangulación 9 están montados y soldados entre los dos armazones
inferiores 2 y 3 (ver figura 2).
En el ejemplo descrito hasta aquí, refiriéndose a
las figuras 1 a 7, cada módulo de triangulación 9 tiene dos
segmentos 10 y 11 de longitudes desiguales. Las relaciones de
longitudes de los dos segmentos 10 y 11 pueden modificarse, y en
una variante no representada, estos dos segmentos 10 y 11 son de
longitudes iguales siendo así el módulo de triangulación
simétrico.
Las figuras 8 y 9 ilustran otras variantes.
La figura 8 muestra un módulo de triangulación 9'
de forma general en "M", que comprende dos segmentos
rectilíneos 10 y 11 acoplados entre ellos en una zona de ángulo 12,
y un tercero segmento rectilíneo 19, situado entre los dos
precedentes segmentos 10 y 11 y acoplado, él también, a la zona de
ángulo 12, aquí relativamente alargada. El tercer segmento 19 no
está doblado longitudinalmente, y conserva así una configuración
plana.
La figura 9 muestra un módulo de triangulación
9'' de forma general en "Z", que comprende un primer segmento
rectilíneo 20 doblado longitudinalmente, un segundo segmento
rectilíneo 21 acoplado al primero en una primera zona de ángulo 22
y un tercer segmento rectilíneo 23 acoplado al precedente en una
segunda zona de ángulo 24.
Los módulos de triangulación 9' y 9'', según
estas variantes, están también realizados a partir de chapas
recortadas y dobladas.
No se alejaría del marco de la invención:
- con unas modificaciones de formas de los
módulos de triangulación, tales como modificación del ángulo de
módulos en "V", o constitución de módulos en "W", o
también combinación de las formas precedentemente descritas;
- con una utilización de los mismos módulos de
triangulación asociada a unos armazones clásicos (y no constituidos
por chapa recortada y doblada);
- con una aplicación de la invención a unas
plumas de grúa de sección no triangular, pero rectangular o
trapezoidal, en este caso los módulos de triangulación están
dispuestos sobre las cuatro caras de cada elemento de pluma, a
saber las dos caras laterales, la cara superior y la cara
inferior.
Claims (9)
1. Elemento de pluma de celosía para grúa de
torre, que comprende unos armazones (1,2,3,) definiendo dos a dos
unas caras planas, y unas piezas uniendo entre ellas los armazones
en cada una de estas caras para formar una triangulación, estando
dichas piezas constituidas por unos módulos de triangulación
(9,9',9'') realizados cada uno a partir de una chapa recortada y
eventualmente doblada, caracterizado porque cada módulo de
triangulación comprende al menos dos segmentos rectilíneos (10,11;
10,11,19; 20,21,23) acoplados uno a otro formando al menos un ángulo
(12; 22,24) y presentando al menos dos extremidades libres, estando
este módulo de triangulación (9,9',9'') ensamblado a los armazones
(1,2,3), especialmente por soldadura, a las extremidades libres de
sus segmentos (10,11; 10,11,19; 20,23) así como a su o sus zonas de
ángulo (12; 22,24).
2. Elemento de pluma para grúa de torre según la
reivindicación 1, caracterizado porque los segmentos (10,11;
10,11,19; 20,21,23) de los módulos de triangulación (9,9',9'')
tienen, al menos para algunos de ellos, una sección variable sobre
la longitud del segmento referido.
3. Elemento de pluma para grúa de torre según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada módulo de
triangulación (9,9',9'') está realizado a partir de una chapa
doblada (en 13,14) según la dirección longitudinal de los segmentos
(10,11) de este módulo, o de algunos de dichos segmentos (20,23), de
manera a constituir unos segmentos conformados en angular.
4. Elemento de pluma para grúa de torre según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque cada módulo de triangulación (9,9',9'') comprende, en las
extremidades libres de sus segmentos (10,11)y en su o sus
zonas de ángulo (12; 22,24), un recorte (15,16,17,18) creando un
despejo lateral, facilitando el acceso para la soldadura de este
módulo de triangulación (9,9',9'') sobre los armazones (1,2,3).
5. Elemento de pluma para grúa de torre según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque cada módulo de triangulación (9) tiene una configuración en
"V", que resulta de dos segmentos (10,11) acoplados en una
zona de ángulo único (12).
6. Elemento de pluma para grúa de torre según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque cada módulo de triangulación (9') tiene una configuración en
"M", que resulta de tres segmentos (10,11,19) acoplados en una
zona de ángulo común (12).
7. Elemento de pluma para grúa de torre según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque cada módulo de triangulación (9'') tiene una configuración
en "Z", que resulta de tres segmentos (20,21,23) sucesivamente
acoplados en dos zonas de ángulo (22,24).
8. Elemento de pluma para grúa de torre según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque sus armazones (1,2,3) están, como los módulos de
triangulación (9,9',9''), realizados a partir de chapas recortadas
y dobladas.
9. Elemento de pluma para grúa de torre según la
reivindicación 8, caracterizado porque los armazones (1,
2,3) de chapa recortada y doblada son de sección variable sobre la
longitud del elemento de pluma, y muy especialmente de sección
decreciente de una extremidad (5,7) a otra extremidad (6,8) del
armazón (1, 2,3).
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