MASTIL ARTICULADO PARA UNA INSTALACION DE TRANSPORTE DE MATERIAS CONSISTENTES.

Mástil sometido a pandeo (1) para una instalación de transporte de materias consistentes,

en particular para una instalación de transporte de hormigón, con al menos dos tramos de mástil (A, B) unidos entre sí mediante una articulación giratoria (8), extendidos esencialmente a lo largo de un eje longitudinal (14), pudiéndose girar un (segundo) tramo de mástil (B) respecto a un (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente de una posición plegada de reposo o de transporte del mástil sometido a pandeo (1), en la que éste pasa parcialmente lateralmente delante del (primer) tramo de mástil (A) precedente, a una posición de trabajo desplegada, caracterizado porque el (segundo) tramo de mástil (B) pasado parcialmente lateralmente está alojado con su un extremo sobre un eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado en el (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente, de forma que los dos tramos de mástil (A, B) están alineados en la posición de trabajo desplegada del mástil sometido a pandeo (1) esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, perpendicular respecto al eje longitudinal (14) del (primer) tramo de mástil precedente, y en la posición de transporte plegada el (segundo) tramo de mástil (B) pasado se aleja del (primer) tramo de mástil (A) precedente con un ángulo de expansión (alfa) definido

Mástil articulado para una instalación de transporte de materias consistentes.

La presente invención se refiere a un mástil articulado, que comprende varios tramos de mástil unidos entre sí de forma giratoria, según el preámbulo de la reivindicación 1. Un mástil articulado semejante se conoce ya del documento JP-A-2225146.

En el transporte de materias consistentes, por ejemplo, hormigón, mortero y similares, para salvar las diferencias de altura se emplean así llamadas instalaciones de transporte, en las que la materia consistente a transportar se transporta a través de un conducto de transporte o un sistema de tuberías al punto deseado de aprovechamiento. La presión de transporte o la caudal de transporte se generan en este caso por una bomba de materias consistentes. Un principio constructivo usual de instalaciones de transporte semejantes es la combinación del sistema de tuberías con un mástil articulado y/o telescópico, que está montado, por ejemplo, sobre un vehículo de carga. Pero naturalmente una instalación de transporte semejante puede estar construida también de forma fija o puede estar realizada como manipuladores. En el caso de que una instalación de transporte semejante esté montada sobre un vehículo de carga, éste se orienta en primer lugar horizontalmente en la zona de empleo y se asegura contra vuelco. Sólo entonces pueden desplegarse o extenderse los tramos de mástil o brazos de mástil individuales del mástil articulado, y puede ponerse en marca la instalación de transporte. La bomba de materias consistentes transporta luego la materia consistente preparada externamente a través de un sistema de tuberías, que está dispuesto a lo largo de los tramos de mástil, al punto deseado de aprovechamiento, en el que la materia consistente sale, por ejemplo, a través de una prolongación de manguera tipo tobera del sistema de tuberías. Las diferencias de alturas que pueden salvarse son considerables y pueden ser de 50 m y más. Naturalmente también pueden salvarse distancias horizontales con instalaciones de transporte semejantes, por ejemplo, en terrenos intransitables o inaccesibles.

Los tramos de mástil individuales del mástil articulado están unidos entre sí típicamente mediante cojinetes giratorios o articulaciones giratorias. Las fuerzas de mando se aplican de forma conocida, por ejemplo, mediante cilindros hidráulicos, estando dispuesto el cilindro hidráulico entre dos tramos de mástil adyacentes unidos entre sí mediante la articulación giratoria. La extensión o retracción del vástago del émbolo conduce a un movimiento de giro del un tramo de mástil relativamente al otro tramo de mástil fijado en la posición habitualmente en este momento.

Todo el mástil articulado o estructura de mástil está fijado en un así llamado bloque de mástil y en éste está alojado de forma giratoria alrededor de un eje vertical. El tramo de mástil dispuesto en el bloque de mástil se designa típicamente como primer tramo de mástil, los tramos de brazo de mástil que le siguen se numeran correlativamente. Lo más frecuente es que los mástiles articulados presenten dos, tres o cuatro tramos de mástil individuales y por ello se designan como mástiles articulados de dos, tres o cuatro miembros.

Al plegar los tramos de mástil desde una posición de funcionamiento a una posición de transporte o de reposo existe en general el problema por motivos de espacio, de que uno de los tramos de mástil, en particular el tercero de un mástil articulado de cuatro miembros, debe pasarse lateralmente delante del tramo de mástil precedente o antecedente al plegarse, ya que éste no puede colocarse inmediatamente por debajo del tramo de mástil precedente para evitar una altura de apilamiento desventajosa. Este puede ser el caso también en el segundo tramo de mástil, si éste debe pasarse delante del primer tramo de mástil o delante de otras estructuras al plegarse. Por este motivo los tramos de mástil afectados están configurados acodados, por lo que se posibilita el paso del tramo de mástil.

Debido al acodamiento se produce en el estado desplegado un desplazamiento de la línea del centro de gravedad del tramo de mástil afectado. No obstante, el acodamiento condiciona también un desplazamiento lateral del peso de los tramos de mástil que siguen al tramo de mástil acodado, inclusive las articulaciones de giro y los tramos de conductos de transporte fijados en los tramos de mástil. En el estado desplegado actúan por ello elevadas fuerzas transversales, que causan también momentos de torsión en los tramos de mástil individuales (las tensiones resultantes de los momentos de torsión son extremamente elevadas en particularmente en la zona del acodamiento) y en particular en las articulaciones giratorias y en la zona de la fijación del mástil articulado en el bloque de mástil conducen a elevados momentos de flexión o momentos de vuelco. Por ello los tramos de mástil o articulaciones giratorias individuales, pero también la fijación del mástil articulado en el bloque de mástil, deben diseñarse de forma correspondientemente estable, lo que naturalmente trae consigo un coste constructivo. Además, el elevado coste constructivo repercute desventajosamente en el peso correspondiente del mástil articulado.

El objetivo de la invención es reducir las fuerzas transversales y momentos de flexión originados en un mástil articulado, para poder mantener bajo el coste constructivo. Además, la solución del objetivo debe traer ventajas económicas respecto al estado de la técnica conocido.

El planteamiento de objetivo se resuelve por las características de la parte característica de la reivindicación 1. Las características de las reivindicaciones dependientes referidas señalan variantes y configuraciones útiles.

Mediante la posición inclinada del eje articulado de giro, con el que el tramo de mástil a pasar está alojado con su un extremo en el tramo de mástil inmediatamente precedente, se consigue que este tramo de mástil se aleje lateralmente del mástil articulado precedente en la posición de reposo o de transporte del mástil articulado, es decir, se separa en la articulación giratoria unida. Los dos ejes longitudinales de los tramos de mástil afectados se cortan en la articulación giratoria y encierran un ángulo de separación a. Si los tramos de mástil se giran desde su posición de reposo o de transporte a una posición de trabajo, se alinean éstos en un plano de referencia vertical que se extiende esencialmente perpendicularmente al primer tramo de mástil.

Sólo en el estado de pliegue o despliegue actúan sobre el mástil articulado fuerzas transversales proporcionalmente pequeñas, por lo que en total sólo actúan pequeños momentos de torsión y de flexión sobre los tramos de mástil y la estructura de mástil. Los componentes constructivos afectados pueden dimensionarse menores según el caso de carga más pequeño, por lo que se reduce el peso, pero también los costes de material y de fabricación del mástil articulado.

Al desplegar un tramo de mástil alrededor de un eje articulado de giro dispuesto inclinado, se acercan los tramos de mástil unidos mediante la articulación giratoria con ángulo de giro creciente al estado ideal de una orientación en conjunto alineada, estando alineados éstos dentro del plano de referencia vertical. No obstante, también en los estados de alineamiento no ideales, respecto a las fuerzas transversales resultantes, se obtiene una clara mejora frente al estado de la técnica.

La inclinación del eje articulado de giro puede registrarse mediante un ángulo de inclinación ß, determinándose este ángulo referido a una perpendicular del eje longitudinal de un tramo de mástil precedente, típicamente sobre el del primer tramo de mástil fijado en el bloque de mástil. El ángulo de inclinación puede registrarse para ello de forma simplificada en un plano horizontal. El ángulo de inclinación ß no debería ser mayor de 22,5º, preferiblemente no mayor de 15º, especialmente preferido no mayor de 10º y en particular preferiblemente no mayor de 8º, puesto que sino los ángulos de extensión a resultantes y por consiguiente los momentos de torsión que aparecen (o fuerzas transversales) son demasiado grandes.

El ángulo de inclinación ß del eje articulado de giro dispuesto inclinado puede determinarse ventajosamente en un plano horizontal, que adopta una posición perpendicular al plano de referencia vertical. En este caso se registra sólo la parte plana, es decir, la proyección angular de la inclinación en el plano horizontal, en el que no se tiene en cuenta la proporción eventual...

1. Mástil sometido a pandeo (1) para una instalación de transporte de materias consistentes, en particular para una instalación de transporte de hormigón, con al menos dos tramos de mástil (A, B) unidos entre sí mediante una articulación giratoria (8), extendidos esencialmente a lo largo de un eje longitudinal (14), pudiéndose girar un (segundo) tramo de mástil (B) respecto a un (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente de una posición plegada de reposo o de transporte del mástil sometido a pandeo (1), en la que éste pasa parcialmente lateralmente delante del (primer) tramo de mástil (A) precedente, a una posición de trabajo desplegada, caracterizado porque el (segundo) tramo de mástil (B) pasado parcialmente lateralmente está alojado con su un extremo sobre un eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado en el (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente, de forma que los dos tramos de mástil (A, B) están alineados en la posición de trabajo desplegada del mástil sometido a pandeo (1) esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, perpendicular respecto al eje longitudinal (14) del (primer) tramo de mástil precedente, y en la posición de transporte plegada el (segundo) tramo de mástil (B) pasado se aleja del (primer) tramo de mástil (A) precedente con un ángulo de expansión (a) definido.

2. Mástil sometido a pandeo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado forma, con una perpendicular respecto al eje longitudinal (14) del primer tramo de mástil (A) o su prolongación, un ángulo de inclinación (ß) que es como máximo de 10º, preferiblemente como máximo de 8º, determinándose el ángulo de inclinación (ß) en un plano horizontal.

3. Mástil sometido a pandeo (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el otro extremo del (segundo) tramo de mástil (B) alejado parcialmente lateralmente está alojado un (tercer) tramo de mástil siguiente sobre un eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado, de forma que el (segundo) tramo de mástil alejado lateralmente y el (tercer) tramo de mástil siguiente están alineados esencialmente en el plano de referencia vertical en la posición de trabajo desplegada del mástil sometido a pandeo (1), y en la posición de transporte plegada el (tercer) tramo de mástil siguiente está dispuesto esencialmente paralelamente respecto al (primer) tramo de mástil (A) precedente, describiendo el eje longitudinal del (segundo) tramo de mástil alejado lateralmente un segundo ángulo de extensión (a') con el eje longitudinal del (tercer) tramo de mástil siguiente.

4. Mástil sometido a pandeo (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el ángulo de extensión (a) es aproximadamente dos veces mayor que el ángulo de inclinación (ß), y porque el segundo ángulo de extensión (a') es aproximadamente dos veces mayor que un segundo ángulo de inclinación (ß') correspondiente.

5. Mástil sometido a pandeo (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque son iguales los ángulos de inclinación (ß, ß') para los dos ejes articulados de giro (131) dispuestos inclinados y presentan en particular un valor angular según la reivindicación 2.

6. Mástil sometido a pandeo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mástil sometido a pandeo (1) comprende al menos tres tramos de mástil, siendo el tramo de mástil alejado lateralmente considerado desde la fijación de mástil el segundo (5) tramo de mástil, en particular el tercer (6) tramo de mástil.

7. Mástil sometido a pandeo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la posición de trabajo del mástil sometido a pandeo (1), en la que los tramos de mástil están alineados esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, está determinada constructivamente, mientras que a los tramos de mástil individuales se les asigna una posición final correspondiente para su movimiento de giro.

8. Instalación de transporte de materias consistentes, en particular instalación de transporte de hormigón, con al menos una bomba para el transporte de materias consistentes y un conducto de transporte de materias consistentes que está dispuesto en un mástil sometido a pandeo (1), estando constituido el mástil sometido a pandeo (1) a partir de tramos de mástil (4, 5, 6, 7) unidos entre sí de forma articulada, caracterizada por un mástil sometido a pandeo (1) según una de las reivindicaciones precedentes.