CN104641058A - 用于混凝土泵的混凝土布料杆 - Google Patents

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Abstract

一种用于固定式和移动式混凝土泵的混凝土布料杆，其具有多个在铰接部上相互连接的杆臂(22)和一个混凝土输送管道，该混凝土输送管道包括多个优选通过弯管和旋转接合头铰接式相互连接的、沿着各个杆臂(22)引导的且固定在这些杆臂上的管段(30)。所述杆臂(22)中的至少一个具有空腔型材，该空腔型材具有至少两个通过隔壁(38)相互分离的空腔(24，26)，其中至少一个(24)是封闭的、一个(26)是周向开放的。其中，配置于有关杆臂(22)的管段(30)在开口侧上设置在开放的空腔(26)之外、部分设置在开放的空腔之内或设置在开放的空腔之内。

Description

用于混凝土泵的混凝土布料杆
技术领域
本发明涉及一种用于固定式和移动式混凝土泵的混凝土布料杆，其包括多个在折弯铰节上相互连接的杆臂和一个混凝土输送管道，该混凝土输送管道包括多个优选通过弯管和旋转接合头铰接式相互连接的、沿着各个杆臂引导的且固定在这些杆臂上的管段。
背景技术
已知的混凝土布料杆具有杆臂，这些杆臂构成有封闭的箱形型材或管形型材(DE 196 44 410 A1)。利用这种箱形型材或管形型材，可以针对于杆臂在重量比较轻的情况下保证良好的稳定性和抗扭性。然而箱形型材或管形型材具有下述缺点：只有花费很大的结构费用才可接近设置在这种型材的内腔中的混凝土输送管道，以实现对该混凝土输送管道的维护。但是如果在杆臂之外引导混凝土输送管道的话，则需要费用很高的、将混凝土输送管道保持在杆臂上的管子保持件。这些管子保持件造成了附加的重量，在设计混凝土布料杆时必须对该重量加以考虑。
发明内容
本发明的目的是，提供一种混凝土布料杆，该混凝土布料杆在自重小的同时具有良好的稳定性和抗扭性。
这个目的通过文首述及类型的混凝土布料杆得以实现，在该混凝土布料杆中，所述杆臂中的至少一个具有空腔型材，该空腔型材具有至少两个通过隔壁相互分离的、伸长的/纵伸的空腔，其中至少一个是封闭的、一个是周向开放的，并且，配置于有关杆臂的管段在开口侧上设置在开放的空腔之外、部分设置在开放的空腔之内或完全设置在开放的空腔之内。
本发明是以下述思想为基础：在加工工艺角度通过翼缘钢板和侧壁钢板或者说腹板钢板的拼合，借助将有关钢板焊接起来的方式，便能够以很高的稳定性经济地制造出具有箱形型材、也就是说具有矩形横截面的杆臂。本发明的思想还在于：封闭的型材提供了能够以仅仅很小的费用对杆臂进行上漆和避免由于侵入水分而出现锈蚀问题的优点。构成为箱形件的杆臂也能够以很小的加工工艺费用构成为特别是弯曲的结构，也就是说，向其侧面一次或多次折弯。在混凝土布料杆中，这种弯曲在某些杆臂中是必要的，以便使它们在运行当中能够彼此从旁边移过。
装在杆臂上的混凝土输送管道和杆臂的折弯的结构形式导致混凝土布料杆内的各杆臂遭受很大的扭转力矩。这些扭转力矩在传统的混凝土布料杆中也是很高的，因为管子保持件的悬臂结构放大了这些力矩。
因此本发明的一个构思是：使混凝土布料杆中各杆臂的横截面与杆臂的局部负荷相适配。因此本发明提出：在呈箱形构造的、用于混凝土布料杆的杆臂中，使侧壁之至少一个缩进。由此为混凝土输送管道提供了一个周向开放的空室作为附加的结构空间，从而能够更加贴近杆臂地引导混凝土输送管道。利用这些措施，特别是能够降低杠杆力，混凝土输送管道的负荷以这些杠杆力通过管子保持件作用在杆臂上。
在本发明的范围内特别是提出：具有空腔型材的杆臂构成为具有一个上缘板和一个下缘板的箱形件，该箱形件具有相对上缘板和下缘板缩进的第一侧壁并且该箱形件具有与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁，其中，上缘板和下缘板与第一侧壁和第二侧壁限定出所述至少一个封闭的空腔并且第一侧壁与上缘板和下缘板构成所述周向开放的空腔。这个周向开放的空腔可以具有例如为梯形的、特别是矩形的但是还有三角形的横截面。
第二侧壁也可以相对上缘板和下缘板缩进地设置并由此限定出一个另外的周向的空腔。这个另外的周向开放的空腔的横截面也可以是梯形的、特别是矩形的但是还有三角形的。上缘板和下缘板优选彼此平行。在此，第一侧壁和/或第二侧壁垂直于上缘板和/或下缘板直立设立。如果使从第二侧壁与第一侧壁的间距在杆臂上变化的话，则有利于实现杆臂内扭转载荷分布最佳化。
在本发明的杆臂中上缘板和/或下缘板也可以在杆臂的侧壁上在不同区域内不同程度地伸出，也就是说，上缘板和/或下缘板可以具有一个翼缘边，该翼缘边与第一侧壁和/或第二侧壁沿着杆臂的纵向具有不同的间距。
第一侧壁和/或第二侧壁可以具有能够预装在上缘板和/或下缘板上的连接部分。利用该能够预装的连接部分，可以实现：侧壁可以设有一个连接结构，该连接结构能够与其他杆臂部段用螺纹件连接。
如果使混凝土输送管道在弯曲的部段中从杆臂的一侧穿过第一侧壁和穿过第二侧壁引向该杆臂的相对置的一侧，则特别是能够实现降低设有弯曲部的杆臂的扭转载荷。
在此，混凝土输送管道利用一个或者多个管子保持件固定在第一侧壁或第二侧壁上并且能够部分地或者完全地设置在开放的空腔之内。
具有空腔型材的杆臂可以至少部分地由纤维增强塑料(纤维复合塑料)或者金属构成。
附图说明
下文将参照在附图中以示意方式示出的实施例进一步详细地阐述本发明。
附图中：
图1为具有混凝土布料杆的车载式混凝土泵的侧视图；
图2为具有混凝土输送管道的混凝土布料杆中的杆臂的剖视图；
图3为另一个用于混凝土布料杆的杆臂的部段，其具有一个弯曲的部段并支承混凝土输送管道；
图4为由另外的杆臂中的混凝土输送管道引起的扭转载荷；
图5至图8为备选构造的用于混凝土布料杆的另外的杆臂的剖视图；
图9和图10为用于混凝土布料杆的另外的杆臂的俯视图。
具体实施方式
图1中的车载式混凝土泵10具有一个带有下部结构14的底盘12，该下部结构支承一个混凝土布料杆18。在下部结构14上，混凝土布料杆18被支承在杆座16上并且具有旋转铰接部34、34′，34″和34′″，在这些旋转铰接部中，杆臂22、22′、22″、22′″可以围绕水平旋转轴运动。混凝土布料杆18构造有一根混凝土输送管道20，该混凝土输送管道具有弯管50和管段30，它们借助管接合头32和旋转接合头52相互铰接式连接。
图2示出了杆臂22沿着图1中的线II-II的剖面。杆臂22具有一空腔型材，该空腔型材具有一个封闭的、伸长的/纵伸的空腔24和一个沿着纵向延伸的、周向开放的空腔26。杆臂22的该空腔型材构成为箱形件，该箱形件具有一个上缘板28和一个下缘板36。所述箱形件具有第一侧壁38和第二侧壁40。第一侧壁38为空腔型材中的隔壁。上缘板28与下缘板36彼此平行，其中，第一侧壁和/或第二侧壁垂直于上缘板和/或下缘板。第一侧壁38相对于上缘板28和下缘板36而言缩回地定位。
在混凝土布料杆18中配置于杆臂22的管段30是设置在空腔26外部其开口侧上。需要说明的是：当然原则上也可以将混凝土输送管道20的管段30部分地或者完全地设置在开放的空腔26之内。
管段30利用管子保持件42保持在杆臂22上，所述管子保持件伸入空腔26中并固定在第一侧壁38上。利用这个措施能够实现：通过按照箭头46作用的混凝土输送管道20负荷经由管子保持件42导入杆臂22中的扭转力矩降低到最小程度。在图1示出的混凝土布料杆18中的杆臂22′、22″和22′″也具有与杆臂22构造一致的构造。
图3示出了用于混凝土布料杆的另一个杆臂62的部段，带有混凝土输送管道80。杆臂62具有一空腔型材，该空腔型材具有一个封闭的、伸长的/纵伸的空腔64并且包含两个沿着纵向延伸的周向开放的空腔66、68。杆臂62的空腔型材也构成为箱形件，该箱形件具有一个上缘板70和一个下缘板72。箱形件具有第一侧壁74和第二侧壁76。两个侧壁74、76为空腔型材中的隔壁。上缘板28和下缘板36彼此平行，其中，第一侧壁74和/或第二侧壁76垂直于上缘板70和/或下缘板72。当然也可以在本发明的杆臂中设置一个上缘板和一个下缘板，它们呈锥状相对聚拢地延伸。
与在图1和图2中示出的杆臂22不同，杆臂62具有一个弯曲的部段78。在杆臂62上，混凝土输送管道80利用管子保持件82、84固定在第一侧壁74上和利用管子保持件86、88保持在第二侧壁76上。在弯曲的部段78中，将混凝土输送管道从杆臂62的一侧穿过第一侧壁74、封闭的空腔64以及穿过第二侧壁76引向杆臂62的相对置的一侧。
在部段92中，第一侧壁74与第二侧壁76的间距A恒定不变。在部段78中，第一侧壁74和第二侧壁76之间的间距减小。在部段94中，对于第一侧壁74与第二侧壁76的间距B适用：B＜A。利用这种措施，使杆臂横截面的抗扭强度在杆臂62上与其负荷相匹配。
图4示出了对于杆臂部段92中上缘板和下缘板70、72的共同的面积重心(面积形心)的线90而言的、通过混凝土输送管道80的负荷导入杆臂62中的扭转载荷T。将混凝土输送管道80引导穿过杆臂62的侧壁74、76，以此方式能够实现：在弯曲部段78之后引入杆臂62中的扭转力矩T与在弯曲部段78之前引入杆臂62中的扭转力矩至少部分地抵消。
在杆臂62中，侧壁74、76为了连接于上缘板70和下缘板72上而构造有连接结构。该连接结构设计为，在侧壁74、76的缩进的位置中实现与上缘板或下缘板70、72的高质量连接。于是可将侧壁74、76的部段通过螺纹件连接或者焊接连接固定在这个连接结构处。
图5示出了用于混凝土布料杆的作为杆臂22以外的备选构造的另一个杆臂122的与图2视图一致的剖视图。
该杆臂122也具有一空腔型材，该空腔型材具有一个封闭的、伸长的/纵伸的空腔124和一个沿着纵向延伸的、周向开放的空腔126。杆臂122的空腔型材同样构造成箱形件，该箱形件具有一个上缘板128和一个下缘板136。所述箱形件具有第一侧壁138和第二侧壁140。
上缘板128与下缘板136彼此平行，其中，第一侧壁和/或第二侧壁138、140垂直于上缘板和/或下缘板。在此，第一侧壁138相对于下缘板136而言缩回地定位并且在第一侧壁138的那侧具有离开翼缘边137的间距Du1。与此相对，上缘板128的翼缘边129在第一侧壁138上的那侧则具有间距Do1＜Du1。
第一侧壁138是空腔型材中的隔壁。第二侧壁40也是空腔型材中的隔壁。第二侧壁140相对于上缘板128而言缩回地定位并且在第一侧壁138的那侧具有离开翼缘边131的间距Do2。与此相对，下缘板136的翼缘边139在第二侧壁140的那侧具有间距Du2＜Do2。
上缘板128和下缘板136与第一侧壁138一起构成一个周向开放的空腔126，该空腔具有一种构造成凸面梯形的横截面127。上缘板128和下缘板136与第二侧壁140一起限定出另一个具有构造成凸面梯形的横截面154的空腔148，该空腔同样是周向开放的。
混凝土输送管道的在混凝土布料杆118中配置于杆臂122的管段130是设置在空腔126外部其开口侧上并且利用一个或多个管子保持件142固定在第一侧壁138上。需要说明的是：当然原则上也可以将混凝土输送管道的各管段130部分地或者完全地设置在开放的空腔126之内。另外，也可以将混凝土输送管道的各管段设置在杆臂122的周向开放的空腔148的一侧上，更确切地说，既可以设置在该周向开放的空腔148之内也可以仅仅部分地设置在周向开放的空腔之内或者还可以设置在周向开放的空腔之外。
另外需说明的是：在杆臂的另一个备选的实施方式中，第一侧壁138可以与上缘板128齐平或者第二侧壁140可以与下缘板136齐平。在这种情况下，周向开放的空腔126的横截面127具有一种直角三角形的形状。相应结构同样适用于周向开放的空腔148。
图6至图8示出了用于混凝土布料杆的作为杆臂22以外的备选构造的另外的杆臂122′、122″和122′″的与图2视图一致的剖视图。其中，在功能上彼此一致的元件在图5至图9中标注以相同的数字作为附图标记。
在图6示出的杆臂122′中，上缘板128′与下缘板136′关于空腔124的对称轴155′对称地定位。也就是说，对于第一侧壁138′与下缘板136′的翼缘边137′的间距Du1和与上缘板128′的翼缘边129′的间距Do1以及对于第一侧壁138′与下缘板136′的翼缘边137′的间距Du2和与上缘板128′的翼缘边129′的间距Do2适用：Do1＝Do2＞Du1＝Du2。
在图7示出的杆臂122″中，下缘板136″的翼缘边137″和上缘板128″的翼缘边129″与第一侧壁138′具有间距Du1＞Do1。在此，上缘板的翼缘边131″和下缘板136″的翼缘边139″与第二侧壁140″具有间距Du2＞Do2。其中适用的是：Do1＝Do2＜Du1＝Du2。
在图8中示出的杆臂122′″具有一个周向开放的空腔126′″以及一个设置在其内的混凝土输送管道的管段130′″。在该杆臂122′″中，下缘板136′″的翼缘边137′″和上缘板的翼缘边129′″与第一侧壁138′″具有间距Du1＝Do1。在此，下缘板136′″的翼缘边137′″和上缘板的翼缘边129′″与第二侧壁140′″具有间距Du2＜Do2。
图9示出了作为图2中的杆臂22以外的备选构造的另一个杆臂222，该杆臂具有一个构成为箱形件的、带有一个周向开放的空腔并带有第一及第二侧壁238、240的空腔型材。在该杆臂222中，上缘板的翼缘边237在纵向上与第一侧壁238具有变化的、符合于值Do1 (1)、Do1 (2)、Do1 (3)的间距Do1。在此，上缘板的翼缘边231与第二侧壁240的间距在纵向上是恒定不变的。
在杆臂222的一个备选的按照本发明的构造设计中，在第一侧壁238那侧同样还有下缘板的翼缘边的间距Du1或者仅仅是该下缘板的翼缘边的间距Du1沿着杆臂222的纵向可以具有不同的值。
在图10示出的杆臂322中，上缘板和下缘板与第一和第二侧壁338、340同样构成一个构造为箱形件的空腔型材，在此，离开第二侧壁340的上缘板的翼缘边331的间距Du2或Do2在杆臂322的纵向上具有不同的值Do2 (1)、Do2 (2)、Do2 (3)……。需要说明的是：这里在杆臂322的一种备选的按照本发明的构造中，在第一侧壁338那侧下缘板或上缘板的翼缘边337的间距Du1或Do1、在第二侧壁340那侧下缘板的翼缘边331的间距Du1或者仅仅是该下缘板的翼缘边的间距Du1沿着杆臂322的纵向可以具有不同的值。
利用前面借助图5至图10阐述的、用于混凝土布料杆中杆臂的结构形式同样可以实现：通过混凝土输送管道的负荷经由管子保持件导入杆臂中的扭转力矩很小。
需要说明的是：前述杆臂的空腔型材不只可以由金属构成，还可以至少部分地由纤维复合塑料构成。
还需要说明的是：本发明还延及混凝土布料杆的其他变型和发展设计，这些变型和发展设计可通过前述各实施例的不同特征的组合产生。
概括地总结如下：一种用于固定式和移动式混凝土泵的混凝土布料杆18，其具有多个在铰接34上相互连接的杆臂22和一个混凝土输送管道20，该混凝土输送管道包括多个优选通过弯管50和旋转接合头52相互铰接连接的、沿着各个杆臂22引导的且固定在这些杆臂上的管段30。所述杆臂22中的至少一个具有空腔型材，该空腔型材具有至少两个通过隔壁40相互分离的空腔24、26，其中至少一个空腔24是封闭的、一个空腔26是周向开放的。在此，配置于有关杆臂22的管段30在开口侧上设置在开放的空腔26之外、部分设置在开放的空腔之内或设置在开放的空腔之内。
附图标记列表
10  车载式混凝土泵
12  底盘
14  下部结构
16  杆座
18  混凝土布料杆
20  混凝土输送管道
22，22′，22″，22′″ 杆臂
24  封闭的空腔
26  周向开放的空腔
28  上缘板
30  管段
32  管接合头
34，34′，34″，34′″ 旋转铰接部
36  下缘板
38  第一侧壁
40  第二侧壁
42  管子保持件
44  线
46  箭头
50  弯管
52  旋转接合头
62  杆臂
64  空腔
66  空腔
68  空腔
70  上缘板
72  下缘板
74  第一侧壁
76  第二侧壁
78  弯曲的部段
80  混凝土输送管道
82  管子保持件
84  管子保持件
86  管子保持件
88  管子保持件
90  线
92  部段
94  部段
118  混凝土布料杆
122，122′，122″，122′″ 杆臂
124，124′，124″，124′″ 封闭的、伸长的空腔
126，126′，126″，126′″ 开放的空腔
127，127′，127″，127′″ 横截面
128，128′，128″，128′″ 上缘板
129，129′，129″，129′″ 上缘板的翼缘边
130，130′，130″，130′″ 管段
131，131′，131″，131′″ 翼缘边
136，136′，136″，136′″ 下缘板
137，137′，137″，137′″ 翼缘边
138，138′，138″，138′″ 第一侧壁
139，139′，139″，139′″ 翼缘边
140，140′，140″，140′″ 第二侧壁
142，142′，142″，142′″ 管子保持件
148，148′，148″，148′″ 周向开放的空腔
154，154′，154″，154′″ 横截面
155′，155″ 对称轴
222，322  杆臂
231，331  翼缘边
237，337  翼缘边
238，338  第一侧壁
240，340  第二侧壁
Du1  间距
Du2  间距
Do1  间距
Do2  间距

Claims (15)

1.用于固定式和移动式混凝土泵的混凝土布料杆(18)，其包括多个在铰接部(34)上相互连接的杆臂(22)和一个混凝土输送管道(20)，该混凝土输送管道包括多个优选通过弯管(50)和旋转接合头(52)铰接式相互连接的、沿着各个杆臂(22)引导的且固定在这些杆臂上的管段(30)，其特征在于：所述杆臂(22)中的至少一个具有空腔型材，该空腔型材具有至少两个通过隔壁(38)相互分离的空腔(24，26)，其中至少一个空腔(24)是封闭的、一个空腔(26)是周向开放的，并且，配置于有关杆臂(22)的管段(30)在开口侧上设置在开放的空腔(26)之外、部分设置在开放的空腔之内或完全设置在开放的空腔之内。
2.如权利要求1所述的混凝土布料杆，其特征在于：具有空腔型材的杆臂(22)构成为包括上缘板(28)和下缘板(36)的箱形件，该箱形件具有相对上缘板(28)和下缘板(36)缩进的、起到隔壁作用的第一侧壁(38)并且该箱形件具有与所述第一侧壁(38)间隔开的第二侧壁(40)，其中，上缘板(28)和下缘板(36)与第一侧壁(38)和第二侧壁(40)限定出所述至少一个封闭的空腔(24)并且第一侧壁(38)与上缘板(28)和下缘板(36)构成所述开放的空腔。
3.如权利要求1或2所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述周向开放的空腔(126)具有梯形的或者三角形的横截面(127)。
4.如权利要求2所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述第二侧壁(140，140′，140″，140′″)相对上缘板(128，128′，128″，128′″)和下缘板(136，136′，136″，136′″)缩进地设置并且与上缘板(128，128′，128″，128′″)和下缘板(136，136′，136″，136′″)构成另外的周向开放的空腔(148，148′，148″，148′″)。
5.如权利要求4所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述另外的周向开放的空腔(148，148′，148″，148′″)具有梯形的或者三角形的横截面(154，154′，154″，154′″)。
6.如权利要求2至5之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：上缘板(28)与下缘板(36)彼此平行地设置。
7.如权利要求2至5之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：上缘板(28)与下缘板(36)彼此锥状地设置。
8.如权利要求2至7之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：第一侧壁(38)和/或第二侧壁(40)垂直于上缘板(28)和/或下缘板(36)。
9.如权利要求8所述的混凝土布料杆，其特征在于：第一侧壁(74)与第二侧壁(76)的间距(A，B)在杆臂(62)上变化。
10.如权利要求2至9之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：上缘板(128，128′，128″，128′″)和/或下缘板(136，136′，136″，136′″)具有翼缘边(237，331)，从第一侧壁(238)和/或第二侧壁(340)到该翼缘边的间距沿着杆臂(222，322)的纵向具有不同的值。
11.如权利要求2至10之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：第一侧壁(74)和/或第二侧壁(76)具有能够预装在上缘板(28)和/或下缘板(36)上的连接部分。
12.如权利要求2至11之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述混凝土输送管道(80)从杆臂(62)的一侧穿过第一侧壁(74)和穿过第二侧壁(76)引向该杆臂(62)的相对置的一侧。
13.如权利要求12所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述杆臂(62)具有弯曲的部段(78)，并且所述混凝土输送管道(80)在该弯曲的部段内从杆臂(62)的一侧穿过第一侧壁(74)和穿过第二侧壁(76)引向该杆臂(62)的相对置的一侧。
14.如权利要求2至13之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：所述混凝土输送管道(80)利用一个或者多个管子保持件(82，84，86，88)固定在第一侧壁(74)或第二侧壁(76)上。
15.如权利要求1至14之任一项所述的混凝土布料杆，其特征在于：具有空腔型材的杆臂(22，62)至少部分地由纤维复合塑料或者由金属构成。
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