BR112020015067A2

BR112020015067A2 - Equipamento pesado expansível, elemento de tração alongado e uso de equipamento pesado expansível

Info

Publication number: BR112020015067A2
Application number: BR112020015067-3A
Authority: BR
Inventors: Rinze Jan Van Der Schuit
Original assignee: Cabin Air Group B.V.
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-12-08
Also published as: EP3724123B1; CA3087450A1; NZ766509A; CN111629987B; ZA202004597B; JP6883714B2; PT3724123T; NL2020319B1; WO2019147128A1; AU2019211014A1; CN111629987A; ES2901306T3; US20210002106A1; JP2021506702A; EP3724123A1; AU2019211014B2; US11111114B2; DK3724123T3

Abstract

equipamento pesado expansível (1), compreendendo um primeiro elemento da armação (5), um conector (11), pelo menos um elemento de tração alongado (14), e outros elementos da armação (7). o elemento de tração (14) é conectado ao primeiro elemento da armação (5) com um primeiro acoplador (31) e a um outro (9) dos outros elementos da armação (7) com um segundo acoplador (35). o elemento de tração (14) está em um estado dobrado em uma condição de transporte e em um estado estendido em uma condição de trabalho. o elemento de tração (14) compreende fibras de suporte de carga (141) que se estendem desde o primeiro acoplador (31) até o segundo acoplador (35). o elemento de tração (14) compreende pelo menos uma parte flexível (43) e pelo menos duas partes rígidas (45). a parte flexível (43) tem uma rigidez à flexão inferior às duas partes rígidas (45) e permite que o elemento de tração (14) seja arranjado no estado dobrado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “EQUIPAMENTO PESADO EXPANSÍVEL, ELEMENTO DE TRAÇÃO ALONGADO E USO DE EQUIPAMENTO PESADO EXPANSÍVEL”

[001] A invenção se refere a um equipamento pesado expansível de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Um equipamento pesado desse tipo é usado para atividades industriais, tais como, trabalhos de construção, levantamento de cargas pesadas, perfuração de recursos naturais, mineração e escavação, incluindo atividades no espaço sideral. A palavra pesado na expressão equipamento pesado se refere à carga deslocada ou à força exercida pelo equipamento, pois o próprio equipamento pode ser pesado, mas não necessariamente. O equipamento pesado expansível é usualmente empregado temporariamente em um determinado sítio. Para o bem de seu transporte, ele pode ser compactado. No local ou nas proximidades, ele é expandido para sua condição de trabalho. Um exemplo típico de um equipamento pesado expansível é um guindaste automontável. Outros exemplos são guindaste de torre, plataformas fora da costa, equipamentos de mineração, estações espaciais e andaimes.

[003] Um equipamento pesado expansível conhecido desse tipo é um guindaste de torre automontável. O guindaste de torre automontável conhecido tem uma armação que compreende uma armação vertical, ou torre, e uma armação horizontal, ou lança. A lança se estende dos dois lados da torre, e é chamada de lança principal ou de levantamento de um lado e contralança do outro lado. A parte da torre acima da lança é chamada de cabeça. A lança principal e a contralança compreendem múltiplos elementos que são conectados por meio de pivôs. Em uma condição de transporte, os elementos das lanças são dobrados juntos em um arranjo compacto. Em uma condição de trabalho, os elementos das lanças são desdobrados e se estendem um ao lado do outro na direção horizontal. Cada lança é suspensa por uma pluralidade de hastes de tração que são interconectadas por meio de pivôs. Na condição de transporte, os pivôs permitem que as hastes de tração sejam dobradas juntas de modo a reduzir o comprimento de transporte necessário. Na condição de trabalho, as hastes de tração se estendem em uma direção a partir do topo da cabeça até um elemento distal da lança relevante.

[004] O EP-1.225.152 divulga um guindaste de torre com estrutura compósita, automontável, com seções que são articuladas com o uso de dobradiças horizontais, o conjunto compreendendo um braço de suporte de carga composto por várias seções articuladas em conjunto, e uma torre composta de pelo menos um par de seções articuladas e pelo menos uma seção que pode ser inserida em, ou submetida a telescópio a partir de, uma das outras seções, e com tirantes que funcionam com o braço acima mencionado.

[005] Uma desvantagem do equipamento pesado expansível conhecido é que o próprio equipamento possui um peso relativamente grande, o que reduz a carga útil do equipamento pesado expansível de um determinado tamanho. Outra desvantagem é que o equipamento pesado expansível conhecido é complexo.

[006] A invenção tem como objetivo resolver pelo menos um desses problemas, ou pelo menos fornecer uma alternativa. Em particular, a invenção visa fornecer um equipamento pesado expansível com um próprio peso reduzido e/ou reduzir o número de partes.

[007] Esse objetivo é alcançado por um equipamento pesado expansível de acordo com a reivindicação 1.

[008] Um equipamento pesado expansível compreende uma armação com um primeiro elemento da armação, um conector, pelo menos um elemento de tração alongado e outros elementos da armação. Os outros elementos da armação compreendem pelo menos um segundo elemento da armação. O conector é arranjado para conectar o primeiro elemento da armação e o segundo elemento da armação. O elemento de tração compreende um primeiro acoplador em uma primeira extremidade e um segundo acoplador em uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, e é conectado na primeira extremidade ao primeiro elemento da armação com o primeiro acoplador e na segunda extremidade a um dos outros elementos da armação com o segundo acoplador. Uma condição de transporte é definida em que o primeiro elemento da armação e o segundo elemento da armação são arranjados compactos juntos e uma condição de trabalho é definida em que o primeiro elemento da armação e o segundo elemento da armação ocupam mais espaço em pelo menos uma direção do que na condição de transporte. O conector permite um movimento do primeiro elemento da armação e do segundo elemento da armação um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho. O elemento de tração está em um estado dobrado na condição de transporte e em um estado estendido na condição de trabalho. O elemento de tração é projetado para transferir uma força de tração na condição de trabalho do primeiro elemento da armação para um dos outros elementos da armação. O elemento de tração compreende fibras de suporte de carga que se estendem desde o primeiro acoplador até o segundo acoplador. O elemento de tração compreende pelo menos uma parte flexível e pelo menos duas partes rígidas, a parte flexível tendo uma rigidez à flexão menor que as duas partes rígidas e sendo arranjada entre as duas partes rígidas. A peça flexível permite que o elemento de tração seja arranjado no estado dobrado.

[009] As fibras de suporte de carga têm uma melhor razão de peso para carga do que as hastes de tração. A alternância de partes rígidas e flexíveis permite que o elemento de tração da invenção seja dobrado, em que um elemento de tração rígido completo não possa ser dobrado, e um elemento de tração flexível completo se transformará em uma árvore desordenada de laços, em vez de ser dobrado. Assim, a alternância de partes rígidas e flexíveis evita a necessidade de pivôs no elemento de tração. Tanto a melhor razão de peso-para-carga quanto a falta de pivôs resultam em um elemento de tração mais leve do que a combinação de hastes de tração no equipamento pesado expansível conhecido. Como resultado, a estrutura do equipamento pesado expansível pode ser construída de forma mais leve assim como para a mesma carga útil, ou o equipamento pesado expansível pode suportar uma carga maior do que o equipamento pesado expansível com a mesma armação, mas com as hastes de tração conhecidas.

[0010] Além disso, o elemento de tração da invenção consiste em menos partes do que as hastes de tração conhecidas.

[0011] Formas de realização preferidas são definidas nas reivindicações dependentes.

[0012] Em uma forma de realização, o elemento de tração compreende meios de compressão, e os meios de compressão são arranjados para comprimir a seção das fibras de suporte de carga que se estendem através de pelo menos duas partes rígidas em um arranjo mais compacto do que a seção das fibras de suporte de carga que se estendem através do parte flexível. Aplicando meios de compressão de maneira relativamente frouxa em torno de uma seção das fibras de suporte de carga, ou não aplicando nenhum meio de compressão, as fibras de suporte de carga não são substancialmente comprimidas e a seção relevante dos elementos de tração é relativamente flexível, ou seja, tão flexível quanto a fibras de suporte de carga específicas permitem. Aplicando meios de compressão de maneira estanque em torno de uma seção das fibras de suporte de carga, as fibras de suporte de carga são comprimidas em conjunto, resultando em uma seção rígida relativa do elemento de tração. Ao comprimir seções das fibras de suporte de carga do elemento de tração em nenhuma seção, ou em menos seções, em pelo menos uma seção, do que em outras seções, os meios de compressão resultam na alternância da invenção de partes flexíveis e rígidas.

[0013] Em uma forma de realização, o elemento de tração compreende fita, fornecida helicoidalmente ao redor das fibras de suporte de carga em pelo menos as duas partes rígidas. A aplicação de fita é, por si só, preferida, pois enfeixa as fibras de suporte de carga de maneira compacta. Aplicando a fita de uma maneira relativamente solta, as fibras de suporte de carga não são substancialmente comprimidas e os elementos de tração são relativamente flexíveis, isto é, tão flexíveis quanto as fibras de suporte de carga específicas permitem. Ao aplicar a fita sob tensão, a fita funciona como um meio de compressão, e as fibras de suporte de carga são comprimidas em conjunto, resultando em um elemento de tração relativamente rígido. Ao comprimir seções das fibras de suporte de carga do elemento de tração mais do que em outras seções, a fita resulta na alternância inventiva de partes flexíveis e rígidas.

[0014] Em uma forma de realização particular, a fita que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas é diferente da fita na parte flexível e, mais particularmente, a fita que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas é mais larga e/ou mais grossa e/ou possui um módulo de elasticidade mais alto do que a fita que é fornecida na parte flexível. Essas diferenças nas propriedades suportam a compressão das fibras de suporte de carga.

[0015] Em uma forma de realização, o elemento de tração compreende uma luva, arranjada circunferencial em torno do elemento de tração, em particular a luva tem uma rigidez à flexão menor na parte flexível do que nas duas partes rígidas, mais particularmente a luva nas duas partes rígidas compreende um plástico reforçado com fibra, mais particularmente um epóxi reforçado com fibra. Uma luva por si mesma protege as fibras de suporte de carga do elemento de tração contra uma influência do ambiente, tal como exposição à luz solar, água ou sujeira nas fibras de suporte de carga e/ou o impacto de um objeto contra o elemento de tração.

[0016] Em uma forma de realização, o elemento de tração compreende uma resina entre as fibras de suporte de carga que é curada em pelo menos duas partes rígidas. A resina pode ser aplicada ao longo de todo o comprimento do elemento de tração, ou apenas nas partes rígidas. Em qualquer um dos casos, a resina é curada apenas em pelo menos duas partes rígidas, de modo a tornar as fibras que suportam a carga rígidas. Essa é uma maneira simples de tornar as partes do elemento de tração mais rígidas do que as peças flexíveis. Em particular, as fibras de suporte de carga são fibras de carbono e a resina é curada aplicando uma temperatura aumentada.

[0017] Em uma forma de realização, o equipamento pesado expansível é um equipamento pesado automontável e compreende adicionalmente um acionador para a montagem do equipamento pesado. Isso evita a necessidade de equipamentos externos para montar o equipamento pesado expansível.

[0018] Em particular, o equipamento pesado expansível é um guindaste automontável, em particular, um guindaste de torre automontável, compreendendo uma torre e uma lança. Mais particularmente, um dos outros elementos da armação é uma base ou uma cabeça da torre e o primeiro elemento da armação faz parte da lança. A lança de um guindaste de torre é suspensa por um elemento de tração relativamente longo. Assim, o elemento de tração da invenção resulta em uma redução de peso relativamente grande.

[0019] Em uma forma de realização, as fibras de suporte de carga do elemento de tração se estendem do primeiro acoplador para o segundo acoplador, giram em torno do segundo acoplador, se estendem do segundo acoplador para o primeiro acoplador e giram em torno do primeiro acoplador, de modo a formar um laço semicontínuo. Esse laço semicontínuo resulta em um uso eficaz das fibras de suporte de carga, pois o primeiro e o segundo acopladores são incorporados no laço e, portanto, são necessárias algumas ferramentas auxiliares para conectar os acopladores às fibras de suporte de carga. Além disso, a formação de um laço semicontínuo permite o uso de tipos específicos de fibras sintéticas, em particular, fibras sintéticas que são sensíveis à compressão e/ou tem um baixo atrito mútuo.

[0020] O termo laço semicontínuo se refere ao fato de que as fibras têm um comprimento finito com extremidades distintas, enquanto em um laço contínuo uma fibra não teria extremidades. Assim, em um laço semicontínuo, as fibras são enroladas em torno do primeiro e do segundo acopladores várias vezes, formando uma pluralidade de laços em torno desses acopladores, que não são completamente contínuos, pois as extremidades do fio não estão conectadas umas às outras. Note-se que, na prática, as fibras são mais frequentemente fornecidas como um fio compreendendo uma pluralidade de fibras individuais, e que é um fio individual ou uma pluralidade de fios, que é/são enrolado/s ao redor do primeiro e do segundo acopladores para formar o elemento de tração.

[0021] Em uma forma de realização, pelo menos um do primeiro e do segundo acopladores compreende um casquilho e, em particular, compreende adicionalmente um pino correspondente. O pino relevante pode ter qualquer forma, tal como um pino reto ou um pino em forma de U, tal como em uma manilha. Um casquilho, em particular em combinação com um pino, fornece uma conexão simples e eficaz a um elemento da armação.

[0022] Em uma forma de realização, as fibras de suporte de carga compreendem fibras de carbono e/ou fibras sintéticas, em particular, as fibras sintéticas são fibras de Polietileno de Peso Molecular Ultra Alto (fibras UHMWPE). Um fio com essas fibras é vendido sob a marca registrada Dyneema". Tais fibras fornecem uma alta razão carga para peso.

[0023] Em outra forma de realização, as fibras sintéticas são fibras de aramida, mais particularmente fibras de aramida revestidas com uma cera. As fibras de aramida também fornecem uma alta taxa de carga para peso. A cera reduz o desgaste das fibras de aramida, pois reduz o atrito mútuo das fibras no elemento de tração.

[0024] Em uma forma de realização, o conector é um pivô. No contexto desse documento, um pivô é definido como qualquer estrutura que permita uma conexão pivotante entre dois elementos da armação. Em uma forma de realização, o conector é um cursor. No contexto desse documento, um cursor é definido como qualquer estrutura que permita uma conexão deslizante entre dois elementos da armação. Em particular, o equipamento pesado expansível compreende diferentes tipos de conectores.

[0025] Em uma forma de realização, o equipamento pesado expansível compreende adicionalmente um acionador para mover o equipamento pesado expansível e/ou para levantar uma carga.

[0026] De preferência, o equipamento pesado expansível é expandido por desdobramento, isto é, PpPpivotando os respectivos elementos da armação um em relação ao outro. Em outra forma de realização, o equipamento pesado expansível é expandido deslizando os respectivos elementos da armação um em relação ao outro. Em ainda outra forma de realização, o equipamento pesado é expandido por desdobramento e parcialmente por deslizamento.

[0027] A invenção adicionalmente se refere a um elemento de tração alongado para um equipamento pesado expansível de acordo com a reivindicação 14.

[0028] Um elemento de tração para um equipamento pesado expansível de acordo com a invenção compreende fibras de suporte de carga que se estendem ao longo do comprimento do elemento de tração, pelo menos uma parte flexível e pelo menos duas partes rígidas, a parte flexível tendo uma rigidez à flexão menor do que as duas partes rígidas e sendo arranjada entre as duas partes rígidas, e a parte flexível permite que o elemento de tração seja arranjado no estado dobrado.

[0029] O elemento de tração para um equipamento pesado expansível de acordo com a invenção alcança os mesmos efeitos ou semelhantes aos descritos acima em relação ao equipamento pesado expansível, resultando em um elemento de tração mais leve para um equipamento pesado expansível do que os elementos de tração conhecidos.

[0030] Um elemento de tração de acordo com a invenção, per se ou como parte de um equipamento pesado expansível, é projetado para suportar uma força de tração e substancialmente nenhuma força de tração. Em particular, a carga máxima de pressão é menor que 25%, mais em particular menor que 10%, mais em particular menos que 5% da carga máxima de tração no elemento de tração. Na prática, uma força de tração é usada para dobrar o elemento de tração, embora a ausência de uma força de tração inicie a dobragem.

[0031] A parte flexível de um elemento de tração de acordo com a invenção, per se ou como parte de um equipamento pesado expansível, é em particular mais curto do que uma das partes rígidas.

[0032] A invenção se refere adicionalmente a um uso de um equipamento pesado expansível, de acordo com a reivindicação 15.

[0033] O uso de um equipamento pesado expansível compreende as etapas de: fornecer um equipamento pesado expansível de acordo com a invenção, em que o equipamento pesado expansível é fornecido na condição de transporte com o elemento de tração no estado dobrado, seguido por mover o primeiro elemento da armação e o segundo elemento da armação um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, e substancialmente simultaneamente desdobrar o elemento de tração do estado dobrado na condição de transporte para o estado estendido na condição de trabalho, e/o o equipamento pesado expansível é fornecido na condição de trabalho com o elemento de tração no estado estendido, seguido por mover o primeiro elemento da armação e o segundo elemento da armação um em relação ao outro da condição de trabalho para a condição de transporte e substancialmente simultaneamente dobrar o elemento de tração do estado estendido na condição de trabalho para o estado dobrado na condição de transporte.

[0034] O uso de acordo com a invenção resulta no emprego de um equipamento pesado expansível que tem um próprio peso menor para uma determinada carga útil do que um equipamento pesado expansível conhecido para a mesma carga útil.

[0035] A invenção, seus efeitos e vantagens serão explicados em mais detalhes com base no desenho esquemático, no qual: a Fig. 1 mostra um guindaste de torre automontável de acordo com a invenção em uma condição desdobrada ou de trabalho, a Fig. 2 mostra o guindaste de torre automontável da fig. 1 em uma condição dobrada ou de transporte, a Fig. 3 mostra um elemento de tração de acordo com a invenção, um estado estendido, a figura 4 mostra o elemento de tração da figura 4 em um estado dobrado, a Fig. 5 mostra uma seção transversal do elemento de tração da Fig. 4, a Fig. 6 mostra outro guindaste de torre automontável de acordo com a invenção em uma condição dobrada ou de transporte, as Figs. 7-9 mostram o guindaste de torre automontável da Fig. 6 em condições intermediárias, e a Fig. 10 mostra o guindaste de torre automontável da Fig. 6 em uma condição desdobrada ou de trabalho.

[0036] As figuras 1 e 2 mostram um equipamento pesado expansível, de acordo com a invenção, que é indicado na íntegra pelo número de referência 1. O equipamento pesado expansível 1 é nessa forma de realização um guindaste automontável, em particular, um guindaste de torre automontável 2. O guindaste de torre automontável 2 compreende uma armação 3 com uma torre 4, um primeiro elemento da armação 5, que nessa forma de realização faz parte de uma lança 6, outros elementos da armação 7 que compreendem uma cabeça 8 e uma base 9, e um segundo elemento da armação 10, que nessa forma de realização também faz parte da lança 6. A armação 3 compreende adicionalmente uma pluralidade de conectores 11, que nessa forma de realização são parafusos e porcas (não mostradas em detalhes) e um elemento de tração alongado 14. Os parafusos e as porcas são arranjados para conectar o primeiro elemento da armação 5 com o segundo elemento da armação 10, bem como os outros elementos da armação 7, incluindo a cabeça 8 e a base 9 entre si. A lança 6 compreende uma lança principal 15 e uma contralança 17.

[0037] O guindaste de torre automontável 2 dessa forma de realização compreende adicionalmente um acionador 19 para a montagem do guindaste de torre automontável 2. Nessa forma de realização, o mesmo acionador 21 é projetado para mover o guindaste de torre automontável 2 e para levantar uma carga via um cabo de levantamento e gancho (não mostrado).

[0038] O elemento de tração 14 compreende um primeiro acoplador 31 na primeira extremidade 33 e um segundo acoplador 35 na segunda extremidade 37 oposta à primeira extremidade 33 (mostrada em mais detalhes nas figuras 3-5). O elemento de tração 14 é conectado na primeira extremidade 33 à lança principal 15 com o primeiro acoplador 31 e na segunda extremidade 37 à base 9 com o segundo acoplador 35. O elemento de tração 14 é projetado para transferir uma força de tração do lança principal 15, através da cabeça 8 e da contralança 17 até a base 9. O elemento de tração 14 compreende fibras de suporte de carga (ver fig. 5) que se estendem do primeiro acoplador 31 ao segundo acoplador 35. O elemento de tração 14 dessa forma de realização compreende quatro partes flexíveis 43 e cinco partes rígidas 45. As partes flexíveis 43 são indicadas por meio de círculos nas Figs. 1 e 2 por uma questão de clareza do desenho, mas as partes flexíveis reais estão alinhadas com as partes rígidas, como será mostrado nas Figs. 3 e 4.

[0039] Uma condição de transporte é definida em que os elementos da armação 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 são arranjados compactos em conjunto (ver Fig. 2) e uma condição de trabalho é definida em que os elementos da armação ocupam mais espaço tanto na direção horizontal quanto na vertical do que na condição de transporte (ver a Fig. 1). Os conectores 11 permitem um movimento dos elementos da armação um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, nessa forma de realização desconectando os elementos da armação relevantes um do outro removendo os parafusos, de modo que os elementos da armação possam se mover livremente um em relação a outro. O elemento de tração 14 está em um estado dobrado na condição de transporte (Fig. 2) e em um estado estendido na condição de trabalho (Fig. 1).

[0040] Um elemento de tração 114 de acordo com a invenção é mostrado em mais detalhes nas Figs. 3-5. O elemento de tração 114 tem partes menos flexíveis e rígidas do que, mas é ainda mais semelhante ao elemento de tração 14 das Figs. 1-2. O elemento de tração 114 compreende um primeiro acoplador 131, nessa forma de realização compreendendo um primeiro casquilho 132 e um segundo acoplador 135, nessa forma de realização compreendendo um segundo casquilho 136. Os casquilhos 132, 136 são projetados para serem conectados a um elemento da armação através de um pino correspondente (não mostrado).

[0041] O elemento de tração 114 compreende fibras de suporte de carga 141 (ver fig. 5) para transferir uma força de tração de um elemento da armação para outro elemento da armação. As fibras de suporte de carga 141 se estendem do primeiro casquilho 132 ao segundo de casquilho 136. As fibras de suporte de carga 141 compreendem fibras sintéticas, nessa forma de realização de fibras de Polietileno de Peso Molecular Ultra Alto (UHMWPE), vendidas sob a marca comercial Dyneema"". As fibras de suporte de carga 141 se estendem do primeiro casquilho 132 ao segundo casquilho 136, giram em torno do segundo casquilho 136, se estendem do segundo casquilho 136 ao primeiro casquilho 132 e giram em torno do primeiro casquilho 132.

[0042] O elemento de tração 114 dessa forma de realização compreende duas partes flexíveis 143 e três partes rígidas 145, 147. As partes flexíveis 143 têm uma rigidez à flexão menor que as partes rígidas 145, 147 e são arranjadas entre as partes rígidas 145, 147. As partes flexíveis 143 permite que o elemento de tração 114 seja arranjado em um estado dobrado (ver fig. 4). Note-se que as partes flexíveis 143 e as partes rígidas 145, 147 são exibidas com um sombreamento diferente apenas para fins ilustrativos, pois as partes relevantes do produto real não parecerão substancialmente diferentes do exterior.

[0043] A Fig. 5 mostra uma seção transversal ampliada e esquemática do elemento de tração 114. Deve ser notado que as diferentes camadas são mostradas separadas por uma questão de clareza desse desenho, mas que as camadas do produto real estão próximas. As fibras individuais 141 têm uma seção transversal tão pequena que não podem ser mostradas nessa escala e são mostradas apenas esquematicamente.

[0044] O elemento de tração 114 dessa forma de realização compreende fita de compressão 149 e fita de vedação 150, fornecidas helicoidais ao redor das fibras de suporte de carga 141, a fim de enfeixar as fibras de suporte de carga (Fig. 5). Nessa forma de realização, a fita de compressão 149 também funciona como meio de compressão 151. A fita de compressão 149 está arranjada para comprimir a seção das fibras de suporte de carga 141 que se estendem através das partes rígidas 145, 147 em um arranjo mais compacto do que a seção das fibras de suporte de carga 141 que se estendem através das partes flexíveis 143. Para esse objetivo, a fita de compressão 149 é fornecida com uma tensão mais alta em torno das fibras de suporte de carga 141 nas partes rígidas 145, 147, do que em torno das fibras de suporte de carga 141 nas partes flexíveis 143.

[0045] O elemento de tração 114 dessa forma de realização compreende adicionalmente uma cobertura trançada

152. A cobertura trançada e a fita de vedação 150 formam juntas uma luva 153, arranjada circunferencialmente em torno do elemento de tração 114. A luva 153 protege as fibras de suporte de carga 141 contra influências ambientais. Nessa forma de realização, a cobertura trançada 152 protege as fibras de suporte de carga 141 contra a luz do sol e o impacto de objetos. A fita de vedação 150 protege as fibras de suporte de carga 141 contra sujeira e água.

[0046] As figuras 6-10 mostram um equipamento pesado expansível, de acordo com a invenção, que é nessa forma de realização um guindaste automontável, em particular, um guindaste automontável. O guindaste de torre automontável 202 compreende uma armação 203 com uma torre 204, um primeiro elemento da armação 205, que nessa forma de realização é uma parte de uma lança 206, outros elementos da armação 207 que compreendem uma cabeça 208 da torre 204 e uma base 209, e um segundo elemento da armação 210, que nessa forma de realização também faz parte da lança 206. Nessa forma de realização, a cabeça 208 compreende dois elementos que se estendem sob um ângulo oblíquo um em relação ao outro, que são capazes de transferir uma carga de pressão e são mostrados apenas nas figuras esquematicamente.

[0047] A armação 203 compreende adicionalmente uma pluralidade de conectores (não mostrados em detalhes), que nesta forma de realização compreende parafusos e porcas 211, um cursor 212 e pivôs 213, bem como múltiplos elementos de tração alongados 214. Os pivôs 213 são arranjados para conexão pivotável do primeiro elemento da armação 205 com o segundo elemento da armação 210 e para conexão pivotável da lança 206 com a torre 204. Os parafusos 211 conectam a torre

204 e a base 209 uma à outra. O cursor 212 permite que elementos aninhados da torre 204 deslizem em uma direção longitudinal um em relação ao outro, para estender o comprimento da torre 204 a partir de um comprimento retraído na posição de transporte (figs. 6-8) para um comprimento estendido na posição de trabalho (figs. 9 e 10). Note-se que os elementos deslizáveis da torre 204 também são considerados os primeiro e segundo elementos da armação dentro do contexto da presente invenção. Da mesma forma, outros elementos adjacentes que são conectados de maneira móvel por um conector 211, 212, 213, tal como a torre 204 e a base 209, e a cabeça 208 e a lança 206, são considerados como primeiro e segundo elementos da armação dentro do contexto da presente invenção também.

[0048] A lança 206 compreende uma lança principal 215, uma contralança 217 e três espaçadores alongados 218. Os espaçadores 218 são fornecidos para manter o elemento de tração alongado 214 a uma distância da lança 206.

[0049] O guindaste de torre automontável dessa forma de realização compreende adicionalmente um acionador 219 para elevar o guindaste de torre automontável. Nessa forma de realização, o mesmo acionador 221 é projetado para mover o guindaste de torre automontável e para levantar uma carga via um cabo de levantamento e gancho (não mostrado).

[0050] Cada elemento da tração 214 compreende um primeiro acoplador 231 na primeira extremidade 233 e um segundo acoplador 235 na segunda extremidade 237 oposta à primeira extremidade 233 (indicada apenas para um dos elementos de tração na figura 10). Um dos elementos de tração 214 é conectado na primeira extremidade 233 ao primeiro elemento da armação, que nessa forma de realização é uma parte distal da lança principal 215, com o primeiro acoplador 231 e na segunda extremidade 237 à cabeça 208 da torre 204 com o segundo acoplador 235. O elemento da tração 214 é projetado para transferir uma força de tração da lança principal 215 para a cabeça 208. Outros elementos de tração 214 transferem a carga através da lança de contador 217 para a base 209. Cada elemento da tração 214 compreende fibras de suporte de carga (não mostradas nessa forma de realização) que se estendem do primeiro acoplador 231 até o segundo acoplador 235. Cada elemento da tração 214 compreende pelo menos uma parte flexível 243 e pelo menos duas partes rígidas

245. As partes flexíveis 243 são indicadas por meios de bolinhas nas figs. 6-10, para maior clareza do desenho, mas as peças flexíveis reais estão alinhadas com as peças rígidas. Em uma forma de realização alternativa, dois ou mais dos elementos de tração alongados mostrados formam um elemento de tração alongado.

[0051] Uma condição de transporte é definida em que os elementos da armação 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 215,

217, 218 são arranjados compactos juntos (ver fig. 6) e uma condição de trabalho é definida em que os elementos da armação ocupam mais espaço nas direções horizontal e vertical do que na condição de transporte (veja a fig. 10). Os conectores 211, 212, 213 permitem um movimento dos elementos da armação um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, vice-versa, como mostrado nas figs. 7-9: os pivôs 213 permitem um movimento de pivô entre os elementos da armação que formam a lança 206, entre a lança 206 e a torre 204 e entre a torre 204 e a base 209; o cursor 212 permite que os elementos da torre 204 deslizem um em relação ao outro para estender ou retrair; e os parafusos e porcas 211 permitem (des)conectar a parte inferior da torre 204 à base 209, para que eles possam se mover livremente um em relação ao outro ou estejam conectados de forma fixa. O elemento da tração 214 está em um estado dobrado na condição de transporte (fig. 6) e em um estado estendido na condição de trabalho (fig. 10).

[0052] Um equipamento pesado expansível, tal como o guindaste de torre automontável 2 ou 202, que foi descrito acima, é usado como a seguir. O guindaste de torre automontável na condição de transporte é transportado para o sítio onde são necessários trabalhos de instalação ou construção. Nessa condição, os elementos da armação são acondicionados juntos de maneira compacta, e o elemento de tração está (ou vários elementos de tração estão) em um estado dobrado. Os diferentes elementos da armação são movidos um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, por exemplo, pivotando-os sobre seu respectivo pivô, deslizando-os um sobre o outro e/ou movendo-os separados um do outro até ficarem em suas condições de trabalho para que possam ser conectados, por exemplo, através de porcas e parafusos. De preferência simultaneamente, ou imediatamente após a movimentação dos elementos da armação, o(s) elemento(s) de tração é(são) desdobrado(s) do estado dobrado na condição de transporte para o estado estendido na condição de trabalho.

[0053] Após a conclusão dos trabalhos de instalação ou construção, o equipamento pesado expansível, tal como o guindaste de torre automontável 2 ou 202, é retornado da condição de trabalho com o elemento de tração no estado estendido para a condição de transporte com o elemento de tração no estado dobrado. Os conectores entre os diferentes elementos da armação são desconectados, de modo que os elementos da armação possam pivotar, deslizar ou mover-se livremente em relação à condição de transporte. Pouco antes disso, ou durante a movimentação dos elementos da armação, o elemento de tração é (ou os elementos de tração) é(são) dobrado(s) do estado estendido na condição de trabalho para o estado dobrado na condição de transporte.

[0054] Várias variantes são possíveis dentro do escopo das reivindicações anexas. As características da(s) forma(s) de realização preferida(s) descrita(s) acima podem ser substituídas por qualquer outra característica dentro do escopo das reivindicações anexas, como as características descritas em outras formas de realização e nos parágrafos seguintes.

[0055] Em uma forma de realização, um elemento de tração de acordo com a invenção se estende da lança principal até a cabeça da torre e/ou outro elemento de tração de acordo com a invenção se estende da cabeça da torre à contralança e/ou um outro elemento de tração de acordo com a invenção se estende da contralança para a base.

[0056] Em uma forma de realização, uma torre de óleo (automontável), plataforma fora da costa, andaimes ou outro equipamento pesado expansível compreende um elemento de tração de acordo com a invenção. O tipo de elemento da armação suportado pelo elemento de tração depende do tipo de equipamento. Esses tipos incluem, mas não são limitados a, colunas verticais, mastros, plataformas e vigas. Em geral, o elemento de tração de acordo com a invenção é adequado para substituir as hastes de tração dos tipos de equipamentos existentes.

[0057] Em uma forma de realização, um equipamento pesado expansível requer equipamento auxiliar, tal como um guindaste separado, para instalar ou desmobilizar o equipamento pesado expansível. Em uma forma de realização, o equipamento pesado expansível requer meios de transporte separados, tal como uma carregadeira pesada ou uma barcaça, para serem transportados.

[0058] Enquanto os exemplos descritos acima de equipamento pesado expansível são fornecidos com um elemento de tração, como mostrado nas figuras 3-5, o equipamento pesado expansível e descrito é fornecido em formas de realização alternativas com outras formas de realização do elemento de tração da invenção, dentro do escopo das reivindicações anexas, das quais exemplos são dados abaixo.

[0059] Em uma forma de realização, as fibras de suporte de carga compreendem fibras de aramida, em particular fibras de aramida revestidas com uma cera. Em uma forma de realização, as fibras de suporte de carga compreendem fibras de basalto ou fibras metálicas. Em uma forma de realização, as fibras ou os fios de suporte de carga com fibras de suporte de carga têm um comprimento que corresponde ao comprimento do elemento de tração. Nessa forma de realização, as fibras de suporte de carga não formam um laço em torno dos conectores, como descrito na descrição detalhada, mas apenas se estendem de um conector para o outro.

[0060] Em uma forma de realização, as fibras de suporte de carga são fibras de carbono com uma resina. A resina é curada cozendo as pelo menos duas partes rígidas. Em particular, o elemento de tração não compreende meios de compressão. Em uma variante, o elemento de tração compreende meios de compressão.

[0061] Em uma forma de realização, os meios de compressão são uma folha de plástico ou metal, ou um cabo ou fio enrolado helicoidalmente em torno das fibras de suporte de carga. Em uma forma de realização, a fita que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas é diferente da fita na parte flexível. Em particular, a fita que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas é mais larga e/ou mais espessa do que a fita que é fornecida na parte flexível. Em uma forma de realização, são fornecidas duas camadas de fita de compressão nas partes rígidas. Em uma forma de realização, nenhuma fita de compressão está presente ao redor das fibras de suporte de carga nas partes flexíveis.

[0062] Em uma forma de realização, a luva tem uma rigidez à flexão menor na parte flexível do que nas duas partes rígidas, em particular, a luva nas duas partes rígidas compreende um plástico reforçado com fibra, mais particularmente um epóxi reforçado com fibra. Em uma forma de realização, a luva é formada como uma peça, em vez de por uma cobertura trançada separada e fita de vedação. Em particular, o elemento de tração não compreende meios de compressão. Em uma variante, o elemento de tração compreende meios de compressão.

[0063] Em uma forma de realização, um grampo em torno de cada extremidade do elemento de tração, ou uma haste que se estende transversalmente de cada extremidade do elemento de tração, é usada como um acoplador. Em uma forma de realização, diferentes tipos de acopladores são usados nas diferentes extremidades de um elemento de tração.

[0064] Nas formas de realização preferidas, cada elemento de tração alongado se estende em uma direção do primeiro acoplador para o segundo acoplador na condição de trabalho. Em outra forma de realização, o elemento de tração alongado mostra um pequeno ângulo em uma ou mais de partes flexíveis na condição de trabalho. Um ângulo pequeno é considerado um ângulo na faixa de O a 90 graus, em particular na faixa de O a 45 graus, mais em particular na faixa de O a 15 graus.

[0065] O tipo de conector para conectar os elementos da armação não é relevante para a invenção, desde que permita uma conexão destacável, incluindo conectores deslizantes, conectores articulados, parafusos e porcas e conectores de pinos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Equipamento pesado expansível (1), que compreende uma armação (3) com um primeiro elemento da armação (5), um conector (11), pelo menos um elemento de tração alongado (14), e outros elementos da armação (7), os outros elementos da armação (7) compreendendo pelo menos um segundo elemento da armação (10), em que o conector (11) é arranjado para conectar o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10), o elemento de tração (14) compreende um primeiro acoplador (31) em uma primeira extremidade (33) e um segundo acoplador (35) em uma segunda extremidade (37) oposta à primeira extremidade (33), e é conectado na primeira extremidade (33) ao primeiro elemento da armação (5) com o primeiro acoplador (31) e na segunda extremidade (37) a um (9) dos outros elementos da armação (7) com o segundo acoplador (35), uma condição de transporte é definida em que o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10 são arranjados compactos em conjunto e uma condição de trabalho é definida, em que o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10) ocupam mais espaço em pelo menos uma direção que na condição de transporte, o conector (11) permite um movimento do primeiro elemento da armação (5) e do segundo elemento da armação

(10) um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, o elemento de tração (14) está em um estado dobrado na condição de transporte e em um estado estendido na condição de trabalho, e o elemento de tração (14) é projetado para transferir uma força de tração na condição de trabalho do primeiro elemento da armação (5) para outro (9) dos outros elementos da armação (7), caracterizado pelo fato de que o elemento de tração (14) compreende fibras de suporte de carga (141) que se estendem desde o primeiro acoplador (31) até o segundo acoplador (35), o elemento de tração (14) compreende pelo menos uma parte flexível (43) e pelo menos duas partes rígidas (45) a parte flexível (43) tendo uma rigidez à flexão menor que as duas partes rígidas (45) e sendo arranjada entre as duas partes rígidas (45), e a parte flexível (43) permite que o elemento de tração (14) seja arranjado no estado dobrado.

2. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de tração (114) compreende meios de compressão (151), e os meios de compressão (151) são arranjados para comprimir a seção das fibras de suporte de carga (141) que se estendem através das pelo menos duas partes rígidas (145, 147) em um arranjo mais compacto do que a seção das fibras de suporte de carga (141) que se estendem através da parte flexível (143).

3. Equipamento pesado expansível (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de tração (114) compreende fita (149), fornecida helicoidalmente ao redor das fibras de suporte de carga (141) em pelo menos as duas partes rígidas.

4. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que a fita (149) funciona como meio de compressão (151), em particular, a fita (149) que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas (145, 147) é diferente da fita (149) na parte flexível (143) e, mais em particular, a fita (149) que é fornecida em pelo menos duas partes rígidas (145, 147) é mais larga e/ou mais espessa que a fita (149) que é fornecida na parte flexível (143).

5. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de tração (114) compreende uma luva (153), arranjada circunferencialmente em torno do elemento de tração (114).

6. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a luva (153) tem uma rigidez à flexão menor na parte flexível (143 do que pelo menos em duas partes rígidas (145, 147), em particular, a luva (153) em pelo menos duas partes rígidas (145, 147) compreende um plástico reforçado com fibra, mais em particular, um epóxi reforçado com fibra.

7. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de tração (114) compreende uma resina entre as fibras de suporte de carga (141) que é curada em pelo menos duas partes rígidas (145, 147).

8. Equipamento pesado expansível (1) de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o equipamento pesado expansível (1) é um equipamento pesado automontável, e compreende adicionalmente um acionador (19) para a montagem do equipamento pesado automontável.

9. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o equipamento pesado expansível (1) é um guindaste automontável, em particular um guindaste de torre automontável (2), compreendendo uma torre (4) e uma lança (6), mais particularmente um dos outros elementos da armação (7) é uma base (9), ou cabeça (8) da torre (4) e o primeiro elemento da armação (5) faz parte da lança (6).

10. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as fibras de suporte de carga (141) do elemento de tração (114) se estendem do primeiro acoplador (131) ao segundo acoplador (135), girem em torno do segundo acoplador (135), estendem-se do segundo acoplador (135) para o primeiro acoplador (131) e girem em torno do primeiro acoplador (131), de modo a formar um laço semicontínuo.

11. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do primeiro (131) e do segundo acoplador (135) compreende um casquilho (132, 136) e, em particular compreende adicionalmente um pino correspondente.

12. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as fibras de suporte de carga (141) compreendem fibras de carbono e/ou fibras sintéticas, em particular, as fibras sintéticas são fibras de Polietileno de Peso Molecular Ultra Alto, ou fibras de aramida, mais em particular, fibras de aramida revestidas com uma cera.

13. Equipamento pesado expansível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conector (11) é projetado para uma conexão móvel entre o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10) em relação a um ao outro, em particular, o conector (11) é um pivô ou um cursor.

14. Elemento de tração alongado (114), em particular, para um equipamento pesado expansível (1) de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, oO elemento de tração (114) caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro acoplador (131) em uma primeira extremidade (133), um segundo acoplador (135) em uma segunda extremidade (137) oposta à primeira extremidade (133), fibras de suporte de carga (141) se estendendo ao longo do comprimento do elemento de tração (114), pelo menos uma parte flexível (143) e pelo menos duas partes rígidas (145, 147), a parte flexível (143) tendo uma rigidez à flexão menor que as duas partes rígidas (145, 147) e sendo arranjada entre as duas partes rígidas (145, 147), e a flexível parte (143) que permite que o elemento de tração (114) seja arranjado em um estado dobrado ou em um estado estendido, em que o elemento de tração (114) é projetado para transferir uma força de tração no estado estendido do primeiro acoplador (131) para o segundo acoplador (135).

15. Uso de um equipamento pesado expansível, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer um equipamento pesado expansível (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que o equipamento pesado expansível (1) é fornecido na condição de transporte com o elemento de tração (14) no estado dobrado, seguido por mover o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10) um em relação ao outro da condição de transporte para a condição de trabalho, e substancialmente simultaneamente desdobrar o elemento de tração (14) do estado dobrado na condição de transporte para o estado estendido na condição de trabalho e/ou o equipamento pesado expansível (1) é fornecido na condição de trabalho com o elemento de tração (14) no estado estendido, seguido por mover o primeiro elemento da armação (5) e o segundo elemento da armação (10) um em relação ao outro da condição de trabalho para a condição de transporte, e substancialmente simultaneamente dobrar o elemento de tração (14) do estado estendido na condição de trabalho para o estado dobrado na condição de transporte.