BR112019024951B1 - SUPPORT STRUCTURE FOR CRANES AND SIMILAR WORK MACHINES, AS WELL AS CRANES WITH SUCH SUPPORT STRUCTURE - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a uma estrutura de suporte de uma grua, guindaste, dispositivo de manuseio de material ou máquina de trabalho similar, com pelo menos uma escora de estrutura de suporte alongada (9). A invenção também se refere a uma máquina de trabalho com essa estrutura de suporte. É proposto, de acordo com um primeiro aspecto, não soldar ou aparafusar como reforço placas de dobra separadas ou linguetas de alojamento separadas no elemento de estrutura de suporte, mas fornecer a escora de estrutura de suporte na área exigida e submetida a altas cargas com camadas de reforço (11) formadas sem costura, integralmente em peça única para obter ali de forma suave e harmoniosa um aumento de espessuras de parede e/ou de seção transversal estabelecido organicamente. Essas camadas de reforço são formadas na impressão 3D.The present invention relates to a support structure of a crane, hoist, material handling device or similar working machine, with at least one elongated support structure strut (9). The invention also relates to a working machine with such a support structure. It is proposed, according to a first aspect, not to weld or screw as reinforcement separate bending plates or separate accommodation tongues on the support structure element, but to provide the support structure strut in the required area and subjected to high loads with layers reinforcement (11) formed seamlessly, integrally in one piece to obtain there, in a smooth and harmonious way, an organically established increase in wall thickness and/or cross-section. These reinforcement layers are formed in 3D printing.
Description
[001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de suporte de uma grua, guindaste, equipamento de manuseio de material ou máquina de trabalho similar, com pelo menos uma escora de estrutura de suporte alongada. A invenção também se refere a uma máquina de trabalho com essa estrutura de suporte.[001] The present invention relates to a support structure of a crane, hoist, material handling equipment or similar working machine, with at least one elongated support structure strut. The invention also relates to a working machine with such a support structure.
[002] Estruturas de suporte submetidas a altas cargas de máqui nas de trabalho, como gruas, nas quais o peso próprio é de maior importância, podem atender apenas parcialmente aos requisitos divergentes de construção leve, por um lado, e resistência suficiente à prova de segurança, por outro. Como a resistência relevante à segurança é uma prioridade máxima, os componentes de estrutura de suporte são projetados com a adição de segurança às cargas mais elevadas, o que regularmente leva a um dimensionamento excessivo e, portanto, ao aumento do peso do componente em segmentos menos pesadas da estrutura de suporte. Em particular, geralmente é o caso de que a carga de pico decisiva para o projeto do componente ocorra apenas em determinados segmentos da estrutura de suporte, enquanto forças ou tensões significativamente menores atuam em outros segmentos da estrutura de suporte.[002] Support structures subjected to high loads from working machines, such as cranes, in which the self-weight is of greater importance, can only partially meet the divergent requirements of lightweight construction, on the one hand, and sufficient resistance to fireproofing. security, on the other. As safety-relevant strength is a top priority, supporting structure components are designed with added safety at higher loads, which regularly leads to over-sizing and therefore increased component weight in lesser segments. heavy support structure. In particular, it is often the case that the decisive peak load for the component design occurs only on certain segments of the support structure, while significantly smaller forces or stresses act on other segments of the support structure.
[003] Nesses segmentos de estrutura de suporte com menos carga, os elementos de estrutura de suporte podem ser dimensionados mais facilmente, sem que a resistência ou segurança sejam comprometidos. No entanto, é difícil implementar em termos de tecnologia industrial um tal dimensionamento de componentes diferente por segmentos, especialmente se a estrutura de suporte for feita de material metálico, especialmente de aço, devido à resistência necessária com ao mesmo tempo custos de material viáveis de forma restrita.[003] In these segments of support structure with less load, the support structure elements can be dimensioned more easily, without compromising strength or safety. However, it is difficult to implement in terms of industrial technology such a different sizing of components by segments, especially if the support structure is made of metallic material, especially steel, due to the necessary resistance with at the same time feasible material costs in a way restricted.
[004] No caso de gruas, como gruas giratórias de torre ou gruas portuárias, ou máquinas de construção, como escavadeiras a cabo, predominam principalmente como estruturas de suporte construções em estrutura de treliça, que são compostas por escoras de estrutura de suporte alongadas na forma de cintas longitudinais e escoras de treliça. Pelo menos algumas das escoras de estrutura de suporte podem ser pelo menos parcialmente formadas como um perfil oco, a fim de obter alta rigidez à flexão e flambagem com perfis relativamente leves, em que também porém escoras de material sólido podem ser usadas para obter maior resistência. Em outros tipos de grua, como gruas telescópicas, elementos telescópicos de volume relativamente grande são conhecidos como uma estrutura de suporte na seção transversal, que podem ser laminados ou enrolados ou esquinados e soldados a partir de chapas de aço, em que chapas de reforço podem ser soldadas aos aros de elemento telescópico. Escoras de estrutura de suporte similares na forma de perfis de chapa são conhecidos, por exemplo, como escoar de apoio de suportes extensíveis no chassi de máquinas de construção, que consistem principalmente em vigas de perfil alongadas.[004] In the case of cranes, such as slewing tower cranes or port cranes, or construction machines, such as cable excavators, lattice structure constructions predominate mainly as support structures, which are composed of elongated support structure struts in the form of longitudinal straps and lattice struts. At least some of the supporting structure struts can be at least partially formed as a hollow profile, in order to obtain high flexural and buckling rigidity with relatively light profiles, in which also however solid material struts can be used to obtain greater strength . In other types of crane, such as telescopic cranes, telescopic elements of relatively large volume are known as a support structure in cross-section, which can be rolled or rolled or cornered and welded from sheet steel, where reinforcing plates can be be welded to the telescopic element hoops. Similar support structure struts in the form of sheet metal profiles are known, for example, as support drains of extensible supports on the chassis of construction machines, which mainly consist of elongated profile beams.
[005] Para obter, pelo menos parcialmente, uma adaptação das seções transversais do elemento de suporte às cargas que realmente atuam, é conhecido realizar dobras em segmentos sob elevadas cargas da escora de estrutura de suporte, por exemplo, para soldar chapas de reforço, rebitar escoramentos parafusar reforços como barras de resistência à encurvatura. Além disso, nas extremidades das escoras de estrutura de treliça, muitas vezes são soldadas linguetas de conexão para criar pontos de encavilhamento.[005] In order to obtain, at least partially, an adaptation of the cross sections of the support element to the loads that actually act, it is known to perform bends in segments under high loads of the support structure strut, for example, to weld reinforcing plates, riveting shoring bolting reinforcements such as buckling resistance bars. In addition, at the ends of truss struts, connection tongues are often welded to create dowel points.
[006] A presente invenção é, portanto, baseada no objetivo de fornecer uma estrutura de suporte aprimorada do tipo mencionado acima e uma grua aprimorada com essa estrutura de suporte, que evitam as desvantagens do estado da técnica e aperfeiçoam ainda mais esta última de uma maneira vantajosa. Em particular, deve ser alcançada uma adaptação melhorada da estrutura do componente à carga que ocorre durante a operação, a fim de obter uma construção mais leve, com resistência confiável suficiente.[006] The present invention is therefore based on the objective of providing an improved support structure of the type mentioned above and an improved crane with such a support structure, which avoid the disadvantages of the prior art and further improve the latter in a advantageous way. In particular, an improved adaptation of the component structure to the load occurring during operation must be achieved in order to obtain a lighter construction with sufficient reliable strength.
[007] De acordo com a invenção, o objetivo é alcançado por uma estrutura de suporte de acordo com a reivindicação 1, uma máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 26 e uma grua com uma estrutura de suporte de acordo com a reivindicação 28. Modalidades preferidas da invenção são objeto das reivindicações dependentes.[007] According to the invention, the object is achieved by a support structure according to claim 1, a working machine according to claim 26 and a crane with a support structure according to claim 28. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
[008] Portanto, é proposto, de acordo com um primeiro aspecto, como reforço não soldar ou aparafusar nenhuma placa dupla ou lin- guetas de alojamento separadas no elemento de estrutura de suporte, mas prover as escoras de estrutura de suporte na área sob elevada carga, necessária com camadas de reforço moldadas sem costura integralmente em peça única para obter ali um aumento de forma suave e harmoniosa, de espessura de parede e/ou de seção transversal organicamente crescente. De acordo com a invenção, a escora de estrutura de suporte possui pelo menos um segmento de reforço com estrutura em camadas, moldado integralmente em peça única. Este segmento de reforço formado na construção em camada pode ser produ-zido, em particular, por meio de impressão 3D ou estereolitografia, mas, em princípio, também por outros métodos de construção aditivos, de modo que as camadas de reforço sejam integralmente conectadas umas às outras em peça única e ao corpo restante da escora de estrutura de suporte.[008] Therefore, it is proposed, according to a first aspect, as a reinforcement not to weld or screw any double plates or separate housing tongues in the support structure element, but to provide the support structure struts in the area under elevated load, necessary with reinforcement layers molded seamlessly in one piece to obtain a smooth and harmonious increase in wall thickness and/or organically growing cross-section. According to the invention, the support structure strut has at least one reinforcement segment with layered structure, integrally molded in one piece. This reinforcement segment formed in layer construction can be produced, in particular, by means of 3D printing or stereolithography, but in principle also by other additive construction methods, so that the reinforcement layers are integrally connected to each other. to the others in one piece and to the remaining body of the support structure strut.
[009] Em particular, o segmento de reforço com estrutura em ca madas pode ser feito de um material metálico, em que também o corpo restante da escora de estrutura de suporte possa ser formado do mesmo ou de um material metálico diferente. O segmento de reforço pode ser estruturado com camadas de metal por impressão 3D, este- reolitografia ou outro método de construção aditivo. Para elementos com carga leve, também podem ser usadas camadas plásticas, em que uma estrutura em camada também pode ser prevista feita de diferentes materiais.[009] In particular, the reinforcement segment with layered structure can be made of a metallic material, wherein also the remaining body of the supporting structure strut can be formed of the same or a different metallic material. The reinforcement segment can be structured with layers of metal by 3D printing, stereolithography or other additive construction method. For lightly loaded elements, plastic layers can also be used, whereby a layered structure can also be envisaged made of different materials.
[0010] Vantajosamente, a escora de estrutura de suporte pode ser pelo menos parcialmente formada como um perfil oco, em que pelo menos um segmento de reforço com estrutura em camadas pode ser formado especificamente nos segmentos que requerem maior resistência. Como resultado, um componente muito leve ainda pode ser obtido com resistência suficiente utilizando-se o material. O segmento de reforço estruturado em camadas pode ser formada no interior e/ou no lado externo do perfil oco.[0010] Advantageously, the supporting structure strut can be at least partially formed as a hollow profile, wherein at least one reinforcement segment with layered structure can be formed specifically in the segments that require greater resistance. As a result, a very light component can still be obtained with sufficient strength using the material. The layer-structured reinforcement segment can be formed on the inside and/or on the outside of the hollow profile.
[0011] No entanto, a escora da estrutura de suporte também pode ser formada pelo menos em segmentos como uma escora de material sólido em que nesse caso, o segmento de reforço com estrutura em camadas pode ser formado integralmente na parte externa do segmento de material sólido.[0011] However, the support structure brace can also be formed at least in segments as a solid material brace in which case, the reinforcement segment with layered structure can be integrally formed on the outside of the material segment solid.
[0012] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, a escora de estrutura de suporte pode ter, em segmentos ou no total, um contorno orgânico e/ou biônico que, ao contrário dos corpos básicos matemáticos usuais, como cilindros, cones ou placas, pode apresentar curvaturas que se alteram gradualmente e/ou espessuras de parede que se alteram gradualmente e /ou pode apresentar dimensões da seção transversal que se alteram gradualmente. Vantajosamente, esses contornos orgânicos e/ou biônicos da escora de estrutura de suporte podem ser construídos em camadas, especialmente produzidos em impressão 3D, em que protuberâncias e contornos assimétricos, assim como espessamentos assimétricos e/ou previstos apenas parcialmente podem ser realizados por meio dessa estrutura em camadas.[0012] According to an additional aspect of the present invention, the support structure strut can have, in segments or in total, an organic and/or bionic contour that, unlike the usual mathematical basic bodies, such as cylinders, cones or plates, may have gradually changing curvatures and/or gradually changing wall thicknesses, and/or may have gradually changing cross-sectional dimensions. Advantageously, these organic and/or bionic contours of the support structure strut can be built up in layers, especially produced in 3D printing, in which bulges and asymmetrical contours, as well as asymmetrical and/or only partially predicted thickenings can be realized by means of this layered structure.
[0013] Em particular, a escora de estrutura de suporte pode ser formada, pelo menos na área do segmento de reforço, como um corpo de forma livre com espessuras de parede que muda continuamente e constantemente ou automaticamente de maneira harmoniosa. Através desse contorno de superfície de forma livre das paredes internas e/ou externas da escora de estrutura de suporte com transições de contorno preferivelmente harmônicas e contínuas entre diferentes segmentos de superfície multiaxial mente curvos pode-se obter uma excelente adaptação ao fluxo de força que ocorre no componente e às cargas de componentes que se ajustam, sem que em áreas menos carregadas ocorram sobre dimensionamentos e nos segmentos, nos quais atuam cargas de pico, ocorram problemas de resistência.[0013] In particular, the support structure strut can be formed, at least in the area of the reinforcement segment, as a free-form body with wall thicknesses that change continuously and constantly or automatically in a harmonious manner. Through this freeform surface contouring of the inner and/or outer walls of the supporting structure strut with preferably harmonic and continuous contour transitions between different multiaxial curved surface segments an excellent adaptation to the force flow that occurs can be achieved. in the component and component loads that adjust, without over-dimensioning occurring in less loaded areas and in the segments, where peak loads act, resistance problems occur.
[0014] O contorno de superfície de forma livre biônico pode afetar elementos ou escoras de estrutura de suporte individuais, mas também pode ser aplicado a toda a estrutura de suporte ou pelo menos em um segmento parcial da estrutura de suporte. Por exemplo, uma viga de treliça, como por exemplo uma lança de grua, torre de grua ou uma lança de escavadeira de cabo, pode apresentar escoras de treliça individuais, que apresentam superfícies internas e/ou externas contornadas como superfícies de forma livre da maneira mencionada acima. Alternativamente ou adicionalmente, no entanto, toda a lança ou toda a estrutura de suporte podem ter um contorno de superfície de forma livre orgânico.[0014] The bionic free-form surface contour can affect individual support structure elements or struts, but can also be applied to the entire support structure or at least to a partial segment of the support structure. For example, a truss beam, such as a crane jib, crane tower or cable shovel boom, may have individual truss struts, which have inner and/or outer surfaces contoured as free-form surfaces in the manner mentioned above. Alternatively or additionally, however, the entire boom or entire support structure may have an organic free-form surface contour.
[0015] Em particular, uma superfície de envelopamento que envol ve a viga de treliça, diferentemente das lanças até então, cuja superfície de envelopamento forma em grande parte um quadrado ou um prisma triangular, considerando o corte longitudinal, pode ter uma curvatura monoaxial ou multiaxial e/ou dimensões de seção transversal que se alteram ao longo da extensão longitudinal da lança, em que em diferentes planos de seção longitudinal pode ser previstos diferentes perfis de curvatura e as dimensões da seção transversal, visto sobre a extensão longitudinal, podem mudar continuamente, automaticamente e, portanto, harmoniosamente. Por exemplo, uma lança de treliça, visto em um plano longitudinal horizontal e/ou em um plano seccional longitudinal vertical, pode possuir um contorno de superfície de enve- lopamento convexa harmoniosa, de modo que a seção transversal da lança se estreite a partir de uma dimensão de seção transversal máxima em um segmento central para ambas as extremidades de forma harmoniosa, em que opcionalmente isto em segmentos finais da lança, também pode ser formado novamente um aumento de seção transversal, por exemplo, na forma de um espessamento da lança, de modo que o contorno de envelopamento externo da lança apareça aproxi-madamente como um osso, no qual um espessamento articular é formado integralmente no lado de extremidade.[0015] In particular, an enveloping surface that surrounds the truss beam, unlike the booms hitherto, whose enveloping surface largely forms a square or a triangular prism, considering the longitudinal section, can have a monoaxial curvature or multiaxial and/or cross-section dimensions that change along the longitudinal extension of the boom, where in different longitudinal section planes different curvature profiles can be envisaged and the cross-sectional dimensions, seen over the longitudinal extension, can change continuously , automatically and therefore harmoniously. For example, a truss boom, viewed in a horizontal longitudinal plane and/or a vertical longitudinal sectional plane, may have a smooth convex wrap surface contour, so that the cross section of the boom narrows from a maximum cross-sectional dimension in a central segment for both ends harmoniously, where optionally this in end segments of the boom, an increase in cross-section can also be formed again, for example in the form of a thickening of the boom, so that the outer enveloping contour of the lance appears approximately like a bone, in which a joint thickening is integrally formed on the end side.
[0016] Alternativamente ou adicionalmente, uma torre de uma grua de torre, que pode ser projetada como uma lança de treliça, pode se espessar em sua dimensão de seção transversal, adaptada à sua carga na base da lança e afunilar novamente para cima até o ponto de articulação da lança e possivelmente diretamente na área do ponto de articulação da lança, por sua vez, apresentar um espessamento, de modo que o contorno de envelopamento externo da torre da grua tenha um contorno orgânico similar ao osso. Neste caso, pode opcionalmente ser previsto em diferentes planos de corte um contorno de seção- superfícies de envelopamento de origem diferente, por exemplo, em que por exemplo, em um plano de seção longitudinal vertical contendo a lança, pode ser previsto um contorno de superfície de en- velopamento mais forte e convexo do que em um plano de seção vertical perpendicular ao mesmo.[0016] Alternatively or additionally, a tower of a tower crane, which can be designed as a truss boom, can be thickened in its cross-sectional dimension, adapted to its load at the base of the boom, and tapered again upwards to the boom pivot point and possibly directly in the boom pivot point area will in turn show thickening so that the outer wrap contour of the crane tower has a bone-like organic contour. In this case, a section contour can optionally be provided in different section planes - wrapping surfaces of different origin, for example, where for example, in a vertical longitudinal section plane containing the boom, a surface contour can be provided of stronger and more convex envelopment than in a plane of vertical section perpendicular to it.
[0017] Considerando os planos de seção transversal horizontais da torre de grua, a superfície de envelopamento de treliça pode, por exemplo, ser oval ou elíptica e ter um eixo principal mais longo em um plano de seção vertical contido na lança de grua. Em alternativa ou adicionalmente, em planos de seção transversal em diferentes níveis da torre de grua, os principais eixos do contorno da seção transversal da superfície de envelopamento podem variar em graus diferentes. Por exemplo, um eixo transversal perpendicular ao plano vertical através da lança, visto acima da altura da torre pode ser substancialmente constante ou apenas ligeiramente alterado, por exemplo, crescer em direção ao centro, enquanto o eixo principal do perfil de seção transversal pode se alterar relativamente paralelamente ao plano de seção vertical, através da lança, acima da altura da torre, por exemplo, crescer em direção ao centro e/ou diminuir em direção aos segmentos finais.[0017] Considering the horizontal cross-section planes of the crane tower, the truss wrapping surface may, for example, be oval or elliptical and have a longer main axis in a vertical section plane contained in the crane boom. Alternatively or additionally, in cross-section planes at different levels of the crane tower, the main contour axes of the cross-section of the wrap surface can vary to different degrees. For example, a transverse axis perpendicular to the vertical plane through the boom, seen above the height of the tower, can be substantially constant or only slightly changed, e.g. grow towards the center, while the main axis of the cross-section profile can change. relatively parallel to the vertical section plane, across the boom, above the height of the tower, for example, grow towards the center and/or shrink towards the end segments.
[0018] Dependendo do tipo de máquina e do caso de carga, dife rentes contornos de superfície de envelopamento podem ser vantajosos.[0018] Depending on the machine type and the load case, different wrapping surface contours can be advantageous.
[0019] Em um desenvolvimento adicional da invenção, no entanto, segmentos de estrutura de suporte individuais, em especial escoras de estrutura de suporte alongadas, podem ter contornos e/ou perfis de espessura de parede e/ou segmentos de reforço. Em um aperfeiçoamento vantajoso da invenção, em particular, um segmento de reforço pode ser previsto no interior do segmento de perfil oco de um elemento de estrutura de suporte, em que esse segmento de reforço no perfil oco pode ser vantajosamente formado integralmente em peça única na parede de perfil oco e/ou pode ser formado na estrutura da camada, por exemplo, pode ser feito por impressão 3D.[0019] In a further development of the invention, however, individual support structure segments, in particular elongated support structure struts, may have contoured and/or wall thickness profiles and/or reinforcement segments. In an advantageous development of the invention, in particular, a reinforcement segment can be provided inside the hollow profile segment of a support structure element, whereby this reinforcement segment in the hollow profile can advantageously be formed integrally in one piece in the hollow profile wall and/or can be formed into the layer structure, for example, can be made by 3D printing.
[0020] Em particular, tal segmento de reforço pode ter uma estru tura de favo de mel e/ou estrutura óssea tubular situada dentro do per- fil oco, em que uma estrutura de favo de mel e/ou de osso tubular é vantajosamente feita de um material metálico e formada integralmente com a parede de perfil oco da escora de estrutura de suporte.[0020] In particular, such a reinforcement segment may have a honeycomb structure and/or tubular bone structure situated within the hollow profile, wherein a honeycomb and/or tubular bone structure is advantageously made of a metallic material and integrally formed with the hollow profile wall of the supporting structure strut.
[0021] Alternativa ou adicionalmente, um segmento de reforço também pode ter uma estrutura de ramificação, preferivelmente localizada no interior de um segmento de perfil oco da escora de estrutura de suporte, com escoras de ramificação de formato irregular e/ou dispostas irregularmente. A ramificação similar a um ninho de passarinho de escoras de reforço no interior de um perfil oco pode aumentar significativamente sua rigidez de flambagem e resistência à flexão, em que as escoras de ramificação podem estender-se vantajosamente em diferentes direções e/ou podem ter um contorno curvo, opcionalmente também irregular. Alternativamente ou adicionalmente, essas escoras de ramificação também podem ter uma dimensão de seção transversal que se altera continuamente, ao longo de sua extensão longitudinal, em particular automaticamente, por exemplo, em direção às extremidades com as quais são moldadas no perfil oco. As escoras de ramifi-cação podem ser neste caso escoras de material sólido ou até mesmo serem projetadas como escoras de perfil oco, em que opcionalmente, podem ser previstas espessuras de parede que se alteram.[0021] Alternatively or additionally, a reinforcement segment may also have a branch structure, preferably located within a hollow profile segment of the support structure strut, with irregularly shaped and/or irregularly arranged branch struts. The bird's nest branching of struts within a hollow profile can significantly increase its buckling stiffness and flexural strength, where branch struts can advantageously extend in different directions and/or can have a curved contour, optionally also irregular. Alternatively or additionally, these branch struts can also have a cross-sectional dimension which changes continuously along their longitudinal extent, in particular automatically, for example towards the ends with which they are shaped into the hollow profile. The branch struts can be in this case solid material struts or even be designed as hollow profile struts, in which changing wall thicknesses can optionally be provided.
[0022] Alternativamente ou adicionalmente, pode ser prevista uma estrutura em forma de nuvem e/ou uma estrutura em forma de esponja como segmento de reforço, de preferência no interior de um segmento de perfil oco da escora de estrutura de suporte, na qual o material que forma a estrutura de reforço é perfurado irregularmente, como é conhecido para uma esponja ou mesmo queijo. Vantajosamente, uma estrutura de nuvem e/ou de esponja pode ser feita de material metálico e ser formada integralmente m peça única com o restante do corpo de escora de estrutura de suporte. Alternativa ou adicionalmente, a referida estrutura de nuvem e/ou estrutura de esponja pode ser construída em camadas.[0022] Alternatively or additionally, a cloud-shaped structure and/or a sponge-shaped structure can be provided as a reinforcement segment, preferably inside a hollow profile segment of the support structure strut, in which the material forming the reinforcing structure is irregularly perforated, as is known for a sponge or even cheese. Advantageously, a cloud and/or sponge structure can be made of metallic material and be formed integrally in one piece with the remainder of the support structure's strut body. Alternatively or additionally, said cloud structure and/or sponge structure can be built up in layers.
[0023] Como alternativa ou além dos segmentos de reforço dis postos no interior de um segmento com perfil oco, a escora de estrutura de suporte também pode apresentar segmentos de reforço externos, que podem ser vantajosamente formados integralmente em peça única e estruturados em camadas. Por exemplo, em pontos em perigo de flambagem podem ser moldadas barras de resistência à encurvatu- ra que se estendem no lado externo na direção longitudinal da escora.[0023] As an alternative or in addition to the reinforcement segments arranged inside a segment with a hollow profile, the support structure strut can also have external reinforcement segments, which can advantageously be integrally formed in a single piece and structured in layers. For example, at points in danger of buckling, buckling resistance bars can be molded that extend on the outside in the longitudinal direction of the strut.
[0024] Alternativamente ou adicionalmente, a escora de estrutura de suporte nas extremidades opostas tem segmentos de conexão para conexão com outros elementos de estrutura de suporte, em que a escora de estrutura de suporte pode apresentar pelo menos em um segmento central entre os dois segmentos de conexão vantajosamente uma dimensão de seção transversal que se altera continuamente e constantemente, em particular automaticamente, e/ou uma espessura de parede eu se altera continuamente e constantemente, em particular automaticamente. Por exemplo, a escora de estrutura de suporte pode ter uma espessura de parede relativamente grande ou máxima em uma seção intermediária, que pode diminuir continuamente do segmento central para as duas extremidades opostas, em que um espes- samento ou espessura de parede crescente pode ser novamente previsto nos segmentos de extremidade da escora de estrutura de suporte, com o qual a escora de estrutura de suporte passa de maneira suave e harmoniosa para os segmentos de conexão reforçados.[0024] Alternatively or additionally, the support structure strut at opposite ends has connection segments for connection with other support structure elements, in which the support structure strut can present at least one central segment between the two segments of connection advantageously a cross-sectional dimension that changes continuously and constantly, in particular automatically, and/or a wall thickness I changes continuously and constantly, in particular automatically. For example, the support structure strut may have a relatively large or maximum wall thickness in a midsection, which may continuously decrease from the center segment to the two opposite ends, where increasing wall thickness or thickening may be observed. again provided on the end segments of the supporting structure brace, with which the supporting structure brace passes smoothly and harmoniously to the reinforced connection segments.
[0025] Os referidos segmentos de conexão nas regiões finais da escora de suporte podem ser projetados, por exemplo, como segmentos de material sólido, enquanto um segmento intermediário da escora de estrutura de suporte pode ser projetada como um perfil oco. Independentemente da posição e/ou função dos segmentos de material sólido, a escora de estrutura de suporte pode assim ser vantajosamen- te distinguida por uma combinação de perfil oco e segmentos de material sólido.[0025] Said connection segments in the end regions of the support strut can be designed, for example, as solid material segments, while an intermediate segment of the support structure strut can be designed as a hollow profile. Regardless of the position and/or function of the solid material segments, the supporting structure brace can thus advantageously be distinguished by a combination of hollow profile and solid material segments.
[0026] Se a estrutura de suporte formar uma treliça e a referida escora de estrutura de suporte for uma escora de treliça na forma de uma cinta longitudinal ou de um reforço transversal, poderá ser previsto em um desenvolvimento vantajoso da invenção que a referida escora de treliça seja integralmente conectado em peça única e sem costura a outras escoras de treliça. As escoras de treliça não são, portanto, parafusadas ou soldadas juntas, mas possuem uma transição homogênea de material, de modo que uma próxima escora surja por assim dizer a partir da escora de base.[0026] If the support structure forms a truss and said support structure brace is a truss brace in the form of a longitudinal strap or transverse reinforcement, it can be envisaged in an advantageous development of the invention that said brace of truss is integrally connected in one piece and seamlessly to other truss struts. The truss braces are therefore not bolted or welded together, but have a homogeneous material transition, so that a next brace arises as it were from the base brace.
[0027] Como alternativa ou além de espessuras de parede parci almente diferentes e/ou continuamente variáveis, de dimensões de seção transversal ou de números de camadas, a escora de estrutura de suporte também pode apresentar texturas de materiais parcialmente diferentes, em particular ser estruturado em segmentos de escora diferentes feitos de materiais diferentes e/ou materiais de texturas diferentes, para obter em segmentos de escora diferentes, diferentes propriedades de componentes. Em particular, diferentes camadas podem consistir em diferentes materiais e/ou consistir em materiais com diferentes resistências e/ou diferentes propriedades do material. Por exemplo, em uma área submetida a carga mais alta da escoa, uma camada feita de material de maior resistência pode ser prevista e, em uma área submetida a menor carga da escora, pode ser usada uma camada de material de resistência relativamente menor.[0027] As an alternative or in addition to partially different and/or continuously variable wall thicknesses, cross-sectional dimensions or number of layers, the supporting structure strut can also have partially different material textures, in particular be structured on different strut segments made of different materials and/or materials of different textures, to obtain different component properties on different strut segments. In particular, different layers may consist of different materials and/or consist of materials with different strengths and/or different material properties. For example, in an area subjected to the highest load of the strut, a layer made of higher strength material may be provided, and in an area subjected to the lowest load of the strut, a layer of material of relatively lower strength may be used.
[0028] Alternativamente ou adicionalmente, no entanto, também é possível que camadas individuais de material sejam formadas parcialmente de maneira diferente, em particular compostas por diferentes materiais e/ou materiais similares, mas com diferentes propriedades do material. Por exemplo, uma camada de material anular em um pri- meiro setor de um material de maior resistência e em um segundo setor, por exemplo, setor oposto da camada anular, pode ser feita de um material de resistência relativamente menor. Se for considerada uma camada de material linear, por exemplo, uma camada de material que se estende na direção longitudinal da escora, essa camada de material poderá, por exemplo, ser feita de um material diferente em um segmento de extremidade do que em um segmento de extremidade oposto, ou um segmento intermediário pode ser formado por um material menos sólido, enquanto a mesma camada consiste em um material de maior resistência em seus segmentos de extremidade.[0028] Alternatively or additionally, however, it is also possible that individual layers of material are partially formed differently, in particular composed of different materials and/or similar materials but with different material properties. For example, a layer of annular material in a first sector of a material of higher strength and in a second sector, for example, sector opposite the annular layer, can be made of a material of relatively lower strength. If a layer of linear material is considered, for example a layer of material that extends in the longitudinal direction of the brace, this layer of material could, for example, be made of a different material in an end segment than in an end segment. opposite end, or an intermediate segment may be formed of a less solid material, while the same layer consists of a material of greater strength at its end segments.
[0029] Alternativamente ou além do uso de resistências de materi al parcialmente diferentes, no entanto, outras propriedades do material também podem variar parcialmente, por exemplo, camadas mais resistentes à corrosão e/ou camadas mais macias, mais flexíveis e/ou mais elásticas, por um lado, e camadas de material mais duras, menos elásticas e/ou mais rígidas, por outro. As propriedades de material também podem variar de camada para camada, mas também dentro da mesma camada são previstas diferentes propriedades do material.[0029] Alternatively or in addition to using partially different material strengths, however, other material properties may also partially vary, for example, more corrosion resistant layers and/or softer, more flexible and/or more elastic layers , on the one hand, and harder, less elastic and/or more rigid layers of material on the other. The material properties can also vary from layer to layer, but different material properties are also envisaged within the same layer.
[0030] Vantajosamente, as propriedades do material parcialmente diferentes ou os segmentos de escora com essas propriedades diferentes de material são formados integralmente em peça única uns em relação aos outros e/ou conectados materialmente uns aos outros.[0030] Advantageously, the partially different material properties or the strut segments with such different material properties are integrally formed in one piece with respect to each other and/or materially connected to each other.
[0031] A invenção será explicada em mais detalhes com referência aos exemplos de modalidade preferidos e desenhos associados. Nos desenhos:[0031] The invention will be explained in more detail with reference to the preferred embodiment examples and associated drawings. In the drawings:
[0032] A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de uma grua de torre com uma estrutura de suporte construída organicamente compreendendo uma torre de treliça e uma lança de treliça com escoras de estrutura de suporte no contorno biônico,[0032] Figure 1 shows a schematic side view of a tower crane with an organically constructed support structure comprising a truss tower and a truss boom with support structure struts in the bionic contour,
[0033] A figura 2 mostra uma escora de estrutura de suporte de acordo com uma modalidade vantajosa da invenção na forma de um suporte de lança de grua sobre lagarta da lança de grua sobre lagarta da figura 1, em que a vista parcial (a) mostra uma vista em perspectiva externa do suporte de lança de grua sobre lagarta e a vista parcial (b) mostra uma vista em corte em perspectiva do suporte de lança de grua sobre lagarta que mostra as estruturas de reforço previstas no interior do suporte de lança de grua sobre lagarta,[0033] Figure 2 shows a support structure strut according to an advantageous embodiment of the invention in the form of a crane boom support on track of the crane boom on track of figure 1, in which the partial view (a) shows an external perspective view of the crawler boom support and partial view (b) shows a perspective cross-sectional view of the crawler boom support showing the reinforcement structures provided inside the crawler boom support crawler crane,
[0034] A figura 3 mostra uma vista parcial em perspectiva de uma escora de estrutura de suporte, que apresenta um perfil oco e um olho articulado formado sobre o mesmo, em que a vista parcial (a) mostra uma vista em perspectiva externa e a vista parcial (b) mostra uma vista em corte longitudinal para ilustrar o interior,[0034] Figure 3 shows a partial perspective view of a support structure strut, which has a hollow profile and an articulated eye formed over it, in which the partial view (a) shows an external perspective view and the partial view (b) shows a longitudinal sectional view to illustrate the interior,
[0035] A figura 4 mostra uma vista parcial em perspectiva de uma escora de estrutura de suporte com uma extremidade de união roscada, em que a vista parcial (a) mostra uma vista externa em perspectiva e a vista parcial (b) mostra uma vista em corte em perspectiva para esclarecer as espessuras de parede variáveis,[0035] Figure 4 shows a partial perspective view of a support structure strut with a threaded connection end, in which the partial view (a) shows an external view in perspective and the partial view (b) shows a view in perspective section to clarify varying wall thicknesses,
[0036] A figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma escora de estrutura de suporte na forma de uma haste de pressão, cuja dimensão da seção transversal afunila de um diâmetro máximo no meio da haste até as extremidades, em que a vista parcial (a) mostra uma vista externa e a vista parcial (b) mostra uma vista parcial em corte para ilustrar o perfil oco,[0036] Figure 5 shows a perspective view of a support structure strut in the form of a pressure rod, whose cross-sectional dimension tapers from a maximum diameter in the middle of the rod to the ends, in which the partial view ( a) shows an external view and the partial view (b) shows a partial sectional view to illustrate the hollow profile,
[0037] A figura 6 mostra uma ilustração em perspectiva de uma escora de estrutura de suporte na forma de uma haste de pressão com flanges de fixação formadas integralmente nas extremidades da haste, em que a vista parcial (a) mostra uma vista em perspectiva externa e a vista parcial (b) mostra uma vista em corte parcial para ilustração das nervuras de reforço previstas no interior do perfil oco e da seção transversal e material sólido do flange de fixação,[0037] Figure 6 shows a perspective illustration of a support structure strut in the form of a pressure rod with integrally formed fastening flanges at the ends of the rod, in which the partial view (a) shows an external perspective view and partial view (b) shows a partial cross-sectional view to illustrate the reinforcement ribs provided inside the hollow profile and the cross section and solid material of the fastening flange,
[0038] A figura 7 mostra uma ilustração em perspectiva de um elemento de estrutura de suporte na forma de um elemento de flange com uma abordagem de rosca de parafuso, em que a vista parcial (a) mostra uma vista externa e a vista parcial (b) mostra uma vista em corte para esclarecer o perfil de espessura da parede,[0038] Figure 7 shows a perspective illustration of a support structure element in the form of a flange element with a screw-thread approach, in which the partial view (a) shows an external view and the partial view ( b) shows a cross-sectional view to clarify the wall thickness profile,
[0039] A figura 8 mostra uma representação fragmentada do ponto de nó entre várias escoras de treliça da estrutura de suporte de grua na figura 1, em que a vista parcial (a) é uma vista em perspectiva externa, a vista parcial (b) mostra uma vista em corte longitudinal mostrando a estrutura de reforço de formato de favo de mel dentro da escora de treliça, a vista parcial (c) mostra uma vista lateral, a vista parcial (d) mostra uma vista em corte transversal, a vista parcial (e) mostra uma vista em corte parcial ampliada da estrutura alveolar, a vista parcial (f) mostra uma estrutura óssea tubular e a vista parcial (g) mostra uma estrutura de ramificação e[0039] Figure 8 shows a fragmented representation of the knot point between several truss struts of the crane support structure in figure 1, in which the partial view (a) is an external perspective view, the partial view (b) shows a longitudinal sectional view showing the honeycomb reinforcement structure within the truss brace, partial view (c) shows a side view, partial view (d) shows a cross-sectional view, partial view (e) shows an enlarged partial sectional view of the alveolar structure, partial view (f) shows a tubular bone structure, and partial view (g) shows a branching structure and
[0040] A figura 9 mostra uma ilustração em perspectiva de um ponto de nó da estrutura de suporte- de treliça da grua da figura 1, na qual as espessuras de parede do perfil oco na região dos pontos de conexão das escoras de treliça são parcialmente espessadas, em que a vista parcial (a) mostra uma vista externa, a vista parcial (b) mostra uma vista em corte para ilustrar o espessamento da espessura da parede na área de conexão, a vista parcial (c) mostra uma vista lateral e a vista parcial (d) mostra uma vista em corte transversal.[0040] Figure 9 shows a perspective illustration of a node point of the truss support structure of the crane in Figure 1, in which the wall thicknesses of the hollow profile in the region of the connection points of the truss struts are partially walls, where partial view (a) shows an external view, partial view (b) shows a cross-sectional view to illustrate thickening of the wall thickness in the connection area, partial view (c) shows a side view and partial view (d) shows a cross-sectional view.
[0041] Como mostrado na figura 1, a estrutura de suporte 8 de acordo com a invenção pode fazer parte de uma grua 1 e formar sua lança 3 e - no caso da formação da grua como uma grua de torre - formar sua torre. Deve-se notar, no entanto, que a estrutura de suporte também pode fazer parte de outras máquinas comparáveis com estruturas submetidas a altas cargas, em que essas outras máquinas de trabalho podem ser, por exemplo, uma escavadora de cabo, um bate- estaca universal, um guindaste como por exemplo uma carregadeira de rodas ou um equipamento de manuseio de materiais, como por exemplo um transportador de detritos ou uma máquina de construção.[0041] As shown in figure 1, the support structure 8 according to the invention can form part of a crane 1 and form its boom 3 and - in the case of forming the crane as a tower crane - form its tower. It should be noted, however, that the support structure can also form part of other comparable machines with structures subjected to high loads, where these other working machines can be, for example, a cable excavator, a pile driver universal crane, a crane such as a wheel loader, or material handling equipment such as a debris conveyor or construction machine.
[0042] Como a figura 1 ilustra ainda mais, a estrutura 8 pode ser formada em particular como uma treliça ou suporte de treliça, mas a estrutura pode incluir outros componentes estruturais, como a base de apoio 7 da grua.[0042] As figure 1 further illustrates, the structure 8 may be formed in particular as a truss or truss support, but the structure may include other structural components, such as the support base 7 of the crane.
[0043] Como mostrado na figura 1, a grua 1 pode ser formada co mo uma grua de torre compreendendo uma torre 2 que se estende na vertical, que carrega uma lança que se estende aproximadamente horizontalmente 3 e, opcionalmente, uma contra lança. A partir da lança que se estende aproximadamente horizontalmente 3, um cabo de elevação 5 pode ser abaixado, que carrega um gancho de carga 6, em que o cabo de elevação 5 pode passar de um carrinho 4, que pode ser movido ao longo da lança 3.[0043] As shown in figure 1, the crane 1 can be formed as a tower crane comprising a vertically extending tower 2 carrying an approximately horizontally extending boom 3 and optionally a counter jib. From the approximately horizontally extending boom 3, a lifting cable 5 can be lowered, which carries a load hook 6, on which the lifting cable 5 can pass from a trolley 4, which can be moved along the boom 3.
[0044] A estrutura de suporte 8 na forma da torre 2 e/ou da lança 3 pode, em conjunto, ter um contorno orgânico e/ou biônico. A título de exemplo, uma superfície de envelopamento que circunda a torre 2 e/ou uma superfície de envelopamento que envolve a lança 3 pode, diferentemente das superfícies convencionais precedentes da torre e/ou das superfícies de envelopamento de lança, apresentar um contorno externo curvo que, visto na respectiva direção longitudinal, pode ter uma curvatura em forma de arco. Por exemplo, a torre 2 ou sua superfície de envelopamento 16 pode ter um contorno externo ligeira-mente em forma de pêra ou ligeiramente convexo. A superfície de en- velopamento 16 da lança 3 pode ter uma superfície de fundo plana, ao longo da qual o carrinho 4 é móvel, e uma traseira curva em arco, ver. figura 1. A seção transversal das superfícies de envelopamento 16 da torre 2 e/ou da lança 3 pode variar em termos de forma e dimensões, conforme explicado em mais detalhes acima. Por exemplo, a superfí- cie do envelopamento 16 da torre 2 na base e/ou no ressalto pode ser mais circular na seção transversal, enquanto em um segmento central da torre a superfície de envelopamento 16 pode ter um contorno de seção transversal mais elíptica ou oval.[0044] The support structure 8 in the form of the tower 2 and/or the boom 3 may together have an organic and/or bionic outline. By way of example, an enveloping surface surrounding the turret 2 and/or an enveloping surface enveloping the boom 3 may, unlike the preceding conventional surfaces of the turret and/or the enveloping surfaces of the boom, have a curved outer contour which, seen in the respective longitudinal direction, may have an arc-shaped curvature. For example, tower 2 or its enveloping surface 16 may have a slightly pear-shaped or slightly convex outer contour. The enveloping surface 16 of the boom 3 can have a flat bottom surface, along which the trolley 4 is movable, and an arched back curved, see. figure 1. The cross section of the enveloping surfaces 16 of the tower 2 and/or the boom 3 can vary in terms of shape and dimensions, as explained in more detail above. For example, the surface of the wrap 16 of tower 2 at the base and/or shoulder may be more circular in cross-section, while at a central segment of the tower the wrap surface 16 may have a more elliptical cross-sectional outline or oval.
[0045] Alternativamente ou em adição a essas superfícies de en- velopamento orgânico, a estrutura de suporte 8 também pode compreender escoras de estrutura de suporte organicamente e/ou bionica- mente 9 contornadas na forma de cintas longitudinais e/ou escoras transversais, que podem em princípio ter extensões longitudinais retas, mas também perfis de eixo longitudinal curvos, em que referidas escoras de estrutura de suporte 9 também são curvadas multiaxial mente e/ou, visualizado ao longo de sua extensão longitudinal, podem apresentar um raio de curvatura que muda repetidamente e/ou raios de curvatura continuamente variáveis.[0045] Alternatively or in addition to these organic enveloping surfaces, the support structure 8 may also comprise organically and/or bionically contoured support structure struts 9 in the form of longitudinal straps and/or transverse struts, which can in principle have straight longitudinal extensions, but also curved longitudinal axis profiles, in which said supporting structure struts 9 are also multiaxial curved and/or, visualized along their longitudinal extension, can present a radius of curvature that changes repeatedly and/or continuously variable radii of curvature.
[0046] Como as figuras 2 a 9 mostram em mais detalhes, as esco ras de estrutura de suporte 9 da estrutura de suporte 8 podem ter espessuras de parede parcialmente diferentes ou variáveis, dimensões de seção transversal ou texturas de material diferentes, a fim de adaptar de maneira ideal o respectivo componente estrutural à tensão respectiva e os fluxos de força e perfis de tensão resultantes. Em particular, as partes de estrutura de suporte podem ter segmentos de reforço parciais 11, que podem ser formadas na estrutura em camada e integralmente formadas em peça única, sem costuras e planas no corpo restante do elemento de estrutura de suporte.[0046] As figures 2 to 9 show in more detail, the support structure struts 9 of the support structure 8 may have partially different or varying wall thicknesses, cross-sectional dimensions or different material textures, in order to optimally adapt the respective structural component to the respective stress and the resulting force flows and stress profiles. In particular, the support structure parts may have partial gusset segments 11, which may be formed in the layered structure and integrally formed in one piece, seamlessly and flat on the remaining body of the support structure element.
[0047] No entanto, propriedades parcialmente diferentes do mate rial podem ser obtidas independentemente de geometrias de escoras e/ou de camada contornadas organicamente, de variação local, em particular resistências ao material localmente aumentadas e/ou resistências à corrosão localmente aumentadas e/ou elasticidades e/ou flexibilidades locais variadas. Isso pode ser conseguido, por exemplo, por camadas de materiais diferentes, ou mesmo camadas de materiais similares, mas com propriedades de materiais diferentes - por exemplo, por diferentes processos de fusão ou temperaturas de fusão ou temperaturas de irradiação ou intensidades e/ou duração de irradiação. Alternativamente ou adicionalmente, no entanto, diferentes materiais também podem ser usados dentro de uma e na mesma camada de impressão, por exemplo, um material mais duro pode ser usado em um segmento da mesma camada e um material mais macio pode ser usado em outro segmento da camada.[0047] However, partially different properties of the material can be obtained regardless of organically contoured strut and/or layer geometries, from local variation, in particular locally increased material strengths and/or locally increased corrosion resistances and/or varied local elasticities and/or flexibilities. This can be achieved, for example, by layers of different materials, or even layers of similar materials but with different material properties - for example, by different melting processes or melting temperatures or irradiation temperatures or intensities and/or duration. of irradiation. Alternatively or additionally, however, different materials can also be used within one and the same print layer, for example a harder material can be used in one segment of the same layer and a softer material can be used in another segment. of the layer.
[0048] Em particular, os seguintes ajustes locais das propriedades do material e/ou dos materiais podem ser realizados no processo de impressão: - maiores resistências de material nas tensões de furos, para poder absorver altas tensões de contato (tensões de furos) e, no entanto, para manter a tenacidade do material circundante, - maiores resistências do material de todo o olhal de pino para manter a geometria do olhal o mais compacta possível - geração de superfícies resistentes à corrosão, por exemplo em orifícios que não podem ser protegidos por revestimentos que impedem a corrosão (revestimento), especialmente quando durante a mudança de carga há movimento entre os elementos de conexão. - geração de superfícies resistentes à corrosão em áreas onde há movimentos de componentes, mas as superfícies não podem se tornar economicamente resistentes à corrosão por outras medidas (por exemplo, rolamentos deslizantes) - geração de superfícies resistentes à corrosão em áreas onde as rodas se movem e medidas alternativas de proteção contra a corrosão são caras ou não são permanentes - geração de áreas menos sólidas, mas elásticas, nos pontos em que existem saltos transversais e o efeito de entalhe resultante reduz a durabilidade dos componentes - geração de superfícies resistentes ao desgaste somente onde são necessárias, por exemplo na pista de rolagem de rolos em elementos de lança que são atropelados por carrinhos.[0048] In particular, the following local adjustments of the properties of the material and/or materials can be carried out in the printing process: - greater resistance of material in the stresses of holes, in order to be able to absorb high stresses of contact (stresses of holes) and , however, to maintain the toughness of the surrounding material, - increased material strengths of the entire pin eye to keep the eye geometry as compact as possible - generation of corrosion resistant surfaces, for example in holes that cannot be protected by coatings that prevent corrosion (coating), especially when during the load change there is movement between the connecting elements. - generation of corrosion-resistant surfaces in areas where components move, but the surfaces cannot be economically made corrosion-resistant by other measures (e.g. plain bearings) - generation of corrosion-resistant surfaces in areas where wheels move and alternative corrosion protection measures are expensive or not permanent - generation of less solid but elastic areas where there are transverse jumps and the resulting notching effect reduces the durability of components - generation of wear resistant surfaces only where they are needed, for example on the roller track on boom elements that are run over by trolleys.
[0049] Alternativamente ou além dessas propriedades de material parcialmente variáveis, também podem ser obtidas propriedades de escoramento localmente variáveis, na medida em que o número e/ou o curso e/ou a geometria das camadas de material varia localmente e/ou as geometrias de escoras na seção transversal e/ou na seção longitudinal variam, em particular são variadas organicamente e /ou continuamente.[0049] Alternatively or in addition to these partially variable material properties, locally variable shoring properties can also be obtained, as the number and/or course and/or geometry of the material layers varies locally and/or the geometries of struts in cross section and/or in longitudinal section vary, in particular they are varied organically and/or continuously.
[0050] Por exemplo, a figura 2 mostra um membro de estrutura de suporte 9 do carrinho 4 da grua 1 da figura 1, o referido elemento de estrutura de suporte 9 tem no total um contorno aproximadamente em forma de U. O elemento de estrutura de suporte 9 pode ser formado pelo menos em segmentos como um perfil oco 10. Nos segmentos de desenrolamento ou de transição particularmente sob elevadas cargas entre os lados e na região central do lado central 10, podem ser formados segmentos de reforço 11 no interior do perfil oco, por exemplo, na forma de nervuras de reforço e/ou na forma de um perfil tubular. Vantajosamente, o elemento de estrutura de suporte 9 do carrinho 4 pode ser feito de um material metálico no processo de impressão 3D, de modo que os segmentos de reforço 11 sejam construídos em camadas dentro do perfil oco 10.[0050] For example, figure 2 shows a support structure member 9 of the trolley 4 of the crane 1 of figure 1 , said support structure element 9 has in total an approximately U-shaped outline. of support 9 can be formed at least in segments as a hollow profile 10. In unrolling or transitional segments particularly under high loads between the sides and in the central region of the central side 10, reinforcing segments 11 can be formed inside the profile hollow, for example in the form of reinforcing ribs and/or in the form of a tubular profile. Advantageously, the support structure element 9 of the trolley 4 can be made of a metallic material in the 3D printing process, so that the reinforcement segments 11 are built up in layers inside the hollow profile 10.
[0051] Como mostra a figura 3, um suporte de estrutura de suporte 9 também pode ter uma extensão longitudinal aproximadamente reta e ter em pelo menos uma extremidade um segmento de conexão 15 para conexão com outros elementos de estrutura de suporte. Esse segmento de conexão 15 pode ser formado, por exemplo, na forma de um olhal de pino moldado ou um ilhó flangeado, em que referidos meios de conexão 15 podem ser integralmente moldados em peça única ao perfil oco 10 do elemento de estrutura de suporte sem costura. Como ilustrado na figura 3, o elemento de estrutura de suporte pode compreender segmentos de perfil oco e segmentos de material sólido, em que as transições entre segmentos de material sólido e segmentos de perfil oco são vantajosamente formadas harmoniosamente e continuamente, em particular por uma transição arredondada da parede do perfil oco no segmento de perfil sólido.[0051] As shown in figure 3, a support structure support 9 can also have an approximately straight longitudinal extension and have at least one end a connection segment 15 for connection with other support structure elements. This connecting segment 15 can be formed, for example, in the form of a molded pin eye or a flanged eyelet, wherein said connecting means 15 can be integrally molded in one piece to the hollow profile 10 of the support structure element without sewing. As illustrated in figure 3, the support structure element can comprise hollow profile segments and solid material segments, wherein the transitions between solid material segments and hollow profile segments are advantageously formed harmoniously and continuously, in particular by a transition rounded edge of the hollow profile wall on the solid profile segment.
[0052] Na região do referido segmento de reforço 11, que pode formar um segmento de material sólido, camadas de material de maior resistência podem ser formadas para obter maiores forças, em particular na área dos meios de conexão.[0052] In the region of said reinforcing segment 11, which can form a solid material segment, layers of higher strength material can be formed to obtain greater strengths, in particular in the area of the connecting means.
[0053] Como mostra a figura 4, uma escora de estrutura de supor te 9 pode não apenas ter perfis de seção transversal circular ou arredondada, mas também ter um perfil oco 10 com uma seção transversal angular e/ou poligonal.[0053] As shown in figure 4, a support structure strut 9 may not only have profiles of circular or rounded cross-section, but also have a hollow profile 10 with an angular and/or polygonal cross-section.
[0054] A parede do perfil oco 10 passa para o segmento de cone xão 15 continuamente para o segmento de material sólido do referido segmento de conexão 15. Em particular, um segmento de reforço 13 pode compreender um espessamento de espessura de parede 14 que, visto em seção transversal, pode se estender por toda a circunferência do perfil oco 10, mas também apenas em segmentos da seção transversal, como mostrado na figura 4.[0054] The wall of the hollow profile 10 passes to the connection segment 15 continuously to the solid material segment of said connection segment 15. In particular, a reinforcing segment 13 may comprise a wall thickness thickening 14 which, seen in cross-section, it can extend over the entire circumference of the hollow profile 10, but also only in cross-section segments, as shown in figure 4.
[0055] Visto ao longo de sua extensão longitudinal, uma escora de estrutura de suporte 9 pode vantajosamente também ter uma seção transversal variável, em que, em particular, em um segmento central 9m da escora de estrutura de suporte 9, pode ser prevista uma seção transversal maior ou máxima que se estreita ou minimiza em direção às extremidades da escora de estrutura de suporte 9. Desse modo, pode ser obtida uma resistência à inclinação ou à encurvatura maior no segmento central 9m, que é particularmente vantajoso ao usar a escora de estrutura de suporte 9 como uma haste de pressão. Se a escora de estrutura de suporte 9 for submetida a flexão, tensões de flexão mais altas poderão ser melhor absorvidas por esse dimensionamento de seção transversal que aumenta em direção ao centro de escora.[0055] Seen along its longitudinal extension, a support structure strut 9 can advantageously also have a variable cross-section, in which, in particular, in a central segment 9m of the support structure strut 9, a greater or maximum cross-section that narrows or minimizes towards the ends of the support structure strut 9. In this way, greater tilting or buckling resistance can be obtained in the central segment 9m, which is particularly advantageous when using the strut of support structure 9 as a pressure rod. If the support structure brace 9 is subjected to bending, higher bending stresses can be better absorbed by this cross-sectional sizing that increases towards the brace center.
[0056] Como alternativa ou além dessa alteração no diâmetro, o elemento de estrutura de suporte também pode ter uma espessura de parede que varia ao longo do comprimento, conforme ilustrado pela vista parcial (d), que mostra ao mesmo tempo que a escora de estrutura de suporte 9 pode ser projetada como um perfil oco 10. Em particular, a espessura de parede do segmento de perfil oco pode aumentar em direção a um centro de escora e/ou diminuir em direção às extremidades de escora, em que opcionalmente um espessamento adicional da parede pode ser previsto nas extremidades de escora para absorver melhor as forças a serem ali aplicadas e/ou meios de fixação a serem ali fixados.[0056] As an alternative or in addition to this change in diameter, the support structure element can also have a wall thickness that varies along the length, as illustrated by the partial view (d), which shows at the same time that the strut of support structure 9 can be designed as a hollow profile 10. In particular, the wall thickness of the hollow profile segment can increase towards a brace center and/or decrease towards the brace ends, where optionally a thickening additional wall can be provided at the ends of the strut to better absorb the forces to be applied there and/or fastening means to be fixed there.
[0057] Como a figura 6 mostra, os segmentos de conexão 15, por exemplo na forma de flanges de conexão, também podem ser formados diretamente nos segmentos de extremidade da escora da estrutura de suporte 9, em que os segmentos de conexão 15 referidos na forma de flanges de extremidade podem ser formados como um corpo de material sólido, enquanto o corpo de escora pode ser formado como um perfil oco 10.[0057] As figure 6 shows, the connection segments 15, for example in the form of connection flanges, can also be formed directly on the end segments of the strut of the support structure 9, where the connection segments 15 referred to in shape of end flanges can be formed as a body of solid material, while the brace body can be formed as a hollow profile 10.
[0058] Independentemente disso, os segmentos de reforço inter nos 11 na forma de paredes de reforço transversais podem ser previstos em um segmento de perfil oco 10 do elemento de estrutura de suporte 9, cf. 8, ali vista parcial (b).[0058] Regardless, internal reinforcement segments 11 in the form of transverse reinforcement walls can be provided in a hollow profile segment 10 of the support structure element 9, cf. 8, partial view there (b).
[0059] Como mostrado na figura 7, uma escora de estrutura de suporte 9 também pode compreender um segmento roscado 18 mol- dado integralmente, formado sem costura, que também pode ser construído em camadas da maneira mencionada precedentemente, em particular por impressão 3D. O segmento rosqueado 18 pode ser formado como uma rosca externa e/ou como uma rosca interna.[0059] As shown in Figure 7, a support structure strut 9 may also comprise an integrally molded threaded segment 18, formed seamlessly, which may also be constructed in layers in the aforementioned manner, in particular by 3D printing. The threaded segment 18 can be formed as an external thread and/or as an internal thread.
[0060] Como mostrado na figura 8, várias escoras de treliça 9, por exemplo, na forma de uma cinta longitudinal e várias escoras transversais podem ser conectadas uma à outra em um nó de treliça8, em que vantajosamente as referidas várias escoras de estrutura de suporte 9 podem ser conectadas entre si sem costura e de forma homogênea materialmente, integralmente em peça única, por exemplo, pela fabricação do ponto nodal e dos respectivos segmento de escora por impressão 3D.[0060] As shown in figure 8, several truss struts 9, for example in the form of a longitudinal brace and several transverse braces can be connected to each other in a truss node 8, wherein advantageously said various truss struts support 9 can be connected to each other seamlessly and materially homogeneous, integrally in one piece, for example, by manufacturing the nodal point and the respective strut segments by 3D printing.
[0061] As escoras de treliça 9 conectadas entre si podem neste caso ser formadas pelo menos parcialmente e/ou pelo menos em segmentos como um perfil oco 10.[0061] The truss struts 9 connected to each other can in this case be formed at least partially and/or at least in segments as a hollow profile 10.
[0062] Alternativamente ou adicionalmente, as escoras de estrutu ra de suporte acima mencionadas 9 podem ser reforçadas na região do ponto nodal por um segmento de reforço 11, cujo segmento de reforço 11 pode ser vantajosamente disposto no interior de um perfil oco 10.[0062] Alternatively or additionally, the aforementioned support structure struts 9 can be reinforced in the region of the nodal point by a reinforcement segment 11, which reinforcement segment 11 can advantageously be arranged inside a hollow profile 10.
[0063] Como mostra a figura 8, em vista parcial (e) o segmento de reforço 11 parcial pode compreender uma estrutura em favo de mel 13, que pode causar um aumento significativo da resistência em uma construção leve.[0063] As shown in figure 8, in partial view (e) the partial reinforcement segment 11 can comprise a honeycomb structure 13, which can cause a significant increase in strength in a lightweight construction.
[0064] Alternativamente ou além dessa estrutura em favo de mel 13, o segmento de reforço 11 também pode compreender uma estrutura óssea tubular 17 na qual uma pluralidade de tubos se estende adjacente um ao outro e pode ser integralmente conectado um ao outro em peça única, cf. vista parcial (f) da figura 8.[0064] Alternatively or in addition to this honeycomb structure 13, the reinforcing segment 11 may also comprise a tubular bone structure 17 in which a plurality of tubes extend adjacent to one another and may be integrally connected to one another in one piece , cf. partial view (f) of figure 8.
[0065] Alternativamente ou adicionalmente, o segmento de reforço 11 pode também compreender uma estrutura de ramificação 13, na qual várias escoras de ramificação se estendem em diferentes extensões longitudinais orientadas tridimensionalmente e formam uma estrutura de reforço similar a ninho de pássaro. As escoras de ramificação da estrutura de ramificação 13 podem ter uma extensão longitudinal reta ou flexionada ou curva, em que as escoras de ramificação são vantajosamente conectadas integralmente umas às outras em uma única peça, cf. vista parcial (g) da figura 8.[0065] Alternatively or additionally, the reinforcement segment 11 may also comprise a branch structure 13, in which several branch struts extend in different three-dimensionally oriented longitudinal lengths and form a bird's nest-like reinforcement structure. The branch struts of the branch structure 13 may have a straight or bent or curved longitudinal extension, whereby the branch struts are advantageously integrally connected to each other in one piece, cf. partial view (g) of figure 8.
[0066] Como mostra a figura 9, o segmento de reforço 11 pode, alternativamente ou em adição a essas estruturas internas, também compreender espessamentos de parede 14, em particular na região da conexão de várias escoras de treliça 9 entre si. Em particular, um perfil oco na região do ponto nodal entre diferentes escoras de estrutura de suporte 9 pode ter um espessamento de espessura de parede 14, que pode ter uma transição suave, em particular contínua, para a espessura de parede comparativamente mais fina dos segmentos de estrutura de suporte adjacentes.[0066] As shown in figure 9, the reinforcement segment 11 may, alternatively or in addition to these internal structures, also comprise wall thickenings 14, in particular in the region of connection of several truss struts 9 to each other. In particular, a hollow profile in the nodal point region between different support structure struts 9 can have a wall thickness thickening 14, which can have a smooth, in particular continuous, transition to the comparatively thinner wall thickness of the segments adjacent support structure.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
| DE202017103274.4 | 2017-05-31 | ||
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Publications (2)
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