ES2214176T3 - Grua autopropulsada. - Google Patents

Abstract

UNA GRUA MULTIPROPOSITO AUTOPROPULSADA COMPRENDE UNA PLATAFORMA (50) CON ESTABILIZADORES (52) DISPUESTOS EN EXTREMOS OPUESTOS DE LA MISMA. UNA TORRETA (54) VA MONTADA DE FORMA GIRATORIA EN LA PLATAFORMA (50) ENTRE LOS ESTABILIZADORES (52) DISPUESTOS EN EXTREMOS OPUESTOS DE LA PLATAFORMA (50), Y TIENE UN EJE CENTRAL DE ROTACION (55). UNA PLUMA ELEVADORA (56), QUE TIENE UN PRIMER EXTREMO Y UN SEGUNDO EXTREMO, VA MONTADA DE FORMA PIVOTANTE EN LA TORRETA (54) EN SU PRIMER EXTREMO, Y EL SEGUNDO EXTREMO SOPORTA UN PRIMER DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE CARGA (83). LA PLUMA ELEVADORA (56) APUNTA EN UNA PRIMERA DIRECCION CON RESPECTO AL EJE CENTRAL DE ROTACION (55) Y ES UNA PLUMA TELESCOPICA. UNA PLUMA SUPERIOR (64), QUE TIENE UN PRIMER EXTREMO Y UN SEGUNDO EXTREMO, LLEVA SU PRIMER EXTREMO FIJADO DE FORMA PIVOTANTE AL SEGUNDO EXTREMO DE LA PLUMA ELEVADORA (56). EL SEGUNDO EXTREMO DE LA PLUMA SUPERIOR (64) SOPORTA UN SEGUNDO DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE CARGA (89). LA PLUMA SUPERIOR (64) APUNTA EN UNASEGUNDA DIRECCION, OPUESTA A LA PRIMERA DIRECCION, CON RESPECTO AL EJE CENTRAL DE ROTACION (55) Y ES UNA PLUMA TELESCOPICA. AL ESTAR DISPUESTAS LA PLUMA ELEVADORA (56) Y LA PLUMA SUPERIOR (64) DE MANERA QUE LA PLUMA ELEVADORA (56) SIRVA DE CONTRAPESO CUANDO EL SEGUNDO DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE CARGA (89) TRANSPORTA UNA CARGA, Y DE MANERA QUE LA PLUMA SUPERIOR (64) SIRVA DE CONTRAPESO CUANDO EL PRIMER DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE CARGA (83) TRANSPORTA UNA CARGA, LA GRUA NO NECESITA UN CONTRAPESO POR SEPARADO.

Description

Grúa autopropulsada.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a una grúa transportable de brazo telescópico con capacidades basculantes mejoradas y/o que no necesita un contrapeso.

2. Descripción de la técnica relacionada

En casi cualquier sitio de trabajo se puede ver una grúa levantando cargas pesadas a alturas vertiginosas. El uso de una grúa móvil de brazo telescópico, no obstante, puede presentar muchos problemas logísticos incluso para el equipo constructor más experto. Los problemas surgen al tener que llevar la grúa al sitio de trabajo, y si la grúa elegida puede o no realizar la tarea asignada una vez en el sitio de trabajo. Por ejemplo, tómese el levantamiento basculante clásico ilustrado en la Fig. 1. Como se muestra en la Fig. 1, hay construcción en marcha en un edificio y se tiene que levantar una carga de materiales desde el suelo hasta la parte superior del edificio.

Varios factores juegan un papel importante para decidir el tamaño de la grúa necesaria para realizar este levantamiento basculante. Estos factores incluyen la altura de levantamiento, la longitud del brazo, el radio de levantamiento, restricciones de espacio y la masa de la carga. La altura de levantamiento es la altura a la que se debe levantar la carga, y afecta directamente a la altura que debe alcanzar el brazo para hacer el levantamiento. Por consiguiente, la altura de levantamiento también afecta a la longitud de brazo necesaria para hacer el levantamiento. El radio de levantamiento es la distancia entre la carga y la grúa durante el levantamiento. Como sabe un experto en la técnica, cuanto más lejos esté la carga de la grúa, más pesada será la grúa necesaria para que la grúa no vuelque durante el levantamiento. El radio de levantamiento afecta también a la longitud de brazo.

Como nuestras ciudades y pueblos se han vuelto más y más concurridos, la importancia del factor de las restricciones de espacio ha aumentado. Las restricciones de espacio tienden a afectar directamente al radio de levantamiento y la longitud del brazo. Por ejemplo, supóngase que las restricciones de espacio en un sitio de trabajo concreto impiden situar la grúa cerca de la carga. Visto de otro modo, la grúa necesaria para realizar el levantamiento, incluso si está situada cerca de la carga, es demasiado grande para el espacio disponible cerca de la carga. Por consiguiente, la grúa tendrá que estar situada más lejos de la carga, causando un aumento del radio de levantamiento y requiriendo, así, una grúa mayor para realizar el levantamiento. Por otro lado, los obstáculos pueden restringir el movimiento del brazo produciendo un aumento tanto del radio de levantamiento como de la longitud de brazo. Como con el radio de levantamiento, cuanto mayor sea la longitud del brazo, mayor será la grúa, que tiene un brazo más largo, necesaria para realizar el levantamiento.

Las grúas reciben una categoría estandarizada en toneladas basada en sus capacidades levantadoras. Por ejemplo, una grúa de brazo telescópico de 100 toneladas puede levantar 100 toneladas con el brazo telescópico totalmente replegado con un radio especificado mínimo, mientras que una grúa de 1 tonelada puede levantar 1 tonelada con el brazo totalmente replegado con un radio especificado mínimo.

Como ejemplos adicionales, supóngase que se han de levantar 10 toneladas 30,48 metros, 22,86 metros y 12,19 metros con un radio de 3,05 metros de la grúa. Realizar el levantamiento de 30,48 metros necesitaría una grúa convencional de 100 toneladas, realizar el levantamiento de 22,86 metros necesitaría una grúa convencional de 50 toneladas y realizar el levantamiento de 12,19 metros necesitaría una grúa convencional de 25 toneladas.

Volviendo al levantamiento basculante ilustrado en la Fig. 1, una carga en un lado de un edificio necesita levantarse a la parte superior del edificio. Como se muestra en la Fig. 1, el edificio tiene una altura de 40 pies y una anchura de 60 pies. Debido a restricciones de espacio, no obstante, la grúa se debe situar en el lado opuesto del edificio desde la carga; de ahí el nombre levantamiento basculante.

La Fig. 1 ilustra también el otro tipo de res-
tricción de espacio: el edificio. El edificio coloca una limitación en la colocación del brazo durante el levantamiento. A saber, la grúa se debe colocar a una distancia especificada del edificio para que el brazo salve la arista superior del edificio durante el levantamiento. Por consiguiente, se aumenta mucho la altura del brazo. Realizar el levantamiento basculante de la Fig. 1 usando la grúa convencional ilustrada necesita al menos una grúa de 70 toneladas. Solo una grúa convencional de este tamaño tiene una estructura de brazo suficientemente larga para hacer el levantamiento. Dependiendo de la carga o si se usa un tipo diferente de grúa convencional, se podría necesitar una grúa incluso mayor.

Por otro lado, las restricciones de espacio que impiden situar la grúa en el mismo lado del edificio que la carga pueden existir por todo alrededor del edificio. Por consiguiente, puede que se tenga que situar la grúa incluso más lejos de la carga, necesitando una grúa incluso mayor para realizar el levantamiento. Adicionalmente, las grúas convencionales necesitan un contrapeso para impedir que vuelquen. Cuanto mayor sea la carga que se ha de levantar y/o mayor sea el radio de levantamiento, mayor será el contrapeso necesario y/o más lejos de la plataforma se deberá disponer el contrapeso, aunque todavía unido a esta. Por consiguiente, la cantidad que el contrapeso se dispone lejos de la plataforma (es decir, e! giro de cola) puede contribuir mucho a la cantidad de espacio necesaria para el funcionamiento correcto de la grúa.

Habiendo elegido una grúa suficientemente grande para realizar el levantamiento, el equipo constructor se enfrenta ahora con el problema de llevar la grúa al sitio de trabajo. En un marco hipotético de caso óptimo, la grúa simplemente se conduce al sitio de trabajo. Desgraciadamente, existen leyes diversas que regulan las cargas colocadas sobre las calzadas. Por consiguiente, aunque se necesite una grúa de 70 toneladas para realizar el levantamiento, las calzadas que conducen al sitio de trabajo solo pueden permitir que se desplace sobre ellas, a lo sumo, una grúa de 50 toneladas. Por otro lado, las condiciones en el mismo sitio de trabajo puede que no soporten una grúa tan grande.

Las grúas convencionales tienen giros de cola significativos y configuraciones de brazo limitadas. Como tales, los equipos constructores experimentan típicamente muchos de los problemas tratados anteriormente al usar una grúa convencional para realizar un levantamiento basculante.

Las Fig. 2a-4 son dibujos esquemáticos que ilustran diferentes configuraciones de grúas de brazo múltiple convencional que sufren uno o más de los inconvenientes tratados anteriormente. Las Fig. 2a y 2b representan la grúa transportable descrita en la patente de EE UU 3.572.517 de Liebherr. Como se muestra en la Fig. 2a, la grúa de Liebherr incluye una plataforma giratoria 2 montada sobre un chasis 20. El chasis 20 está soportado mediante soportes 4 en cada extremo. Unido a la plataforma 2 sobre un pivote está un mástil telescópico 6 que soporta un gancho sustentador de carga 18. Un cilindro hidráulico 10 eleva el mástil telescópico 6. Dispuesto en la parte superior del mástil telescópico 6 está un pescante 8. Un contrapeso móvil 16 se dispone en un extremo de la plataforma 2 para impedir que vuelque la grúa. El contrapeso 16 es móvil con respecto a la plataforma 2, y se mueve más lejos de la plataforma 2 para aumentar el efecto de contrapeso.

La Fig. 2b ilustra otro uso de la grúa transportable desvelada por Liebherr. En esta configuración, el cilindro hidráulico 10 sitúa el mástil 6 perpendicular con respecto a la plataforma 2 para formar una grúa de torre giratoria. Después, se usa un sistema de polea y cable 12 en combinación con la extensión del mástil telescópico para hacer pivotar el pescante 8 relativo al mástil vertical 6. Como se muestra en la Fig. 2b, el pescante 8 soporta un gancho sustentador de carga 14. En la grúa de Liebherr, el pescante 8 solo se puede usar para soportar una carga mediante el gancho sustentador de carga 14 cuando el mástil 6 está dispuesto vertical a la plataforma 2.

La Fig. 3 ilustra otra configuración de grúa convencional de brazo múltiple. Esta configuración de grúa se usó en el ejemplo basculante de la Fig. 1. Como se muestra en la Fig. 3, esta grúa incluye una plataforma 30 soportada mediante soportes 32. Un primer brazo telescópico 34 tiene un primer extremo montado en la plataforma 30 sobre un pivote. El primer brazo 34 apunta hacia un primer extremo de la plataforma 30, y se eleva mediante un cilindro hidráulico 38. Un segundo brazo telescópico 36 está unido sobre un pivote a un segundo extremo del primer brazo 34. El segundo brazo 36 apunta también hacia el primer extremo de la plataforma 30 como el primer brazo 34, y se eleva relativo al primer brazo 30 mediante un cilindro hidráulico 40. El segundo brazo 36 soporta un gancho sustentador de carga 42. Para impedir que vuelque la grúa, se dispone un contrapeso 44 en el segundo extremo de la plataforma 30.

La Fig. 4 ilustra la grúa de la Fig. 3 con el primer brazo 34 elevado para alcanzar un levantamiento máximo con respecto a la plataforma 30.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar una grúa que venza los numerosos inconvenientes tratados anteriormente con respecto a grúas convencionales.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una grúa con una capacidad levantadora basculante mejorada.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una grúa con un giro de cola reducido o nulo.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una grúa que no necesite un contrapeso.

Estos y otros objetos relacionados de la presente invención se alcanzan proporcionando una grúa universal transportable, que comprende: una plataforma con soportes dispuestos en extremos opuestos; una plataforma giratoria montada de forma giratoria en dicha plataforma entre dichos soportes de extremos opuestos de dicha plataforma y con un eje central de rotación; un brazo elevador con un primer extremo y un segundo extremo, estando dicho primer extremo montado sobre un pivote en dicha plataforma giratoria, soportando dicho segundo extremo un primer medio sustentador de carga, apuntando dicho brazo elevador en un primer sentido con respecto a dicho centro de rotación, siendo dicho brazo elevador un brazo telescópico; un brazo superior con un primer extremo y un segundo extremo, estando dicho primer extremo montado sobre un pivote en dicho segundo extremo de dicho brazo elevador, soportando dicho segundo extremo un segundo medio sustentador de carga, apuntando dicho brazo superior en un segundo sentido, opuesto a dicho primer sentido, con respecto a dicho centro de rotación, siendo dicho brazo superior un brazo telescópico.

Estos y otros objetos relacionados se alcanzan proporcionando dicho brazo elevador y dicho brazo superior de tal modo que dicho brazo elevador sirva como contrapeso cuando dicho segundo medio sustentador de carga sustenta una carga y dicho brazo superior sirva como contrapeso cuando dicho primer medio sustentador de carga sustenta una carga, de modo que la grúa no necesite un contrapeso independiente.

Otros objetos, rasgos y características de la presente invención; procedimientos, funcionamiento y funciones de los elementos relacionados de la estructura; combinación de partes; y economías de fabricación quedarán manifiestas a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas y dibujos adjuntos, todos los cuales forman parte de esta memoria descriptiva, en la que los mismos números de referencia designan partes correspondientes de las diversas figuras.

Breve descripción de los dibujos

La presente descripción quedará totalmente comprendida a partir de la descripción detallada dada en la presente memoria descriptiva a continuación y los dibujos adjuntos que se dan solo a modo de ilustración y, así, no son limitativos de la presente invención, y en los que:

Fig. 1 ilustra una grúa convencional que realiza un levantamiento basculante;

Fig. 2a-4 son diagramas esquemáticos que ilustran configuraciones de grúa convencionales;

Fig. 5 ilustra una vista lateral de la grúa según la presente invención;

Fig. 6A y 6B ilustran los mecanismos telescópicos para el brazo elevador y brazo superior, respectivamente, de la grúa según la presente invención;

Fig. 7-9 ilustran una vista anterior, posterior y superior, respectivamente, de la grúa según la presente invención;

Fig. 10 ilustra posibles posiciones del brazo elevador cuando el brazo elevador soporta una carga;

Fig. 11 ilustra la extensión del brazo superior para proporcionar un mayor efecto de contrapeso al usar el brazo elevador para soportar una carga;

Fig. 12-14 ilustra una posible posición del brazo superior para diferentes posiciones del brazo elevador cuando el brazo superior soporta una carga; y

Fig. 15 ilustra la grúa de la presente invención realizando el mismo levantamiento basculante que se ilustra con respecto a una grúa convencional en la Fig. 1.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

La Fig. 5 ilustra una vista lateral de la grúa según la presente invención, y las Fig. 7, 8 y 9 ilustran vistas anterior, posterior y superior, respectivamente, de la grúa según la presente invención. Haciendo referencia a la Fig. 5, la grúa incluye un chasis 50 con soportes extensibles anterior y posterior 52. Cuando la grúa alcanza un sitio de trabajo, se despliegan los soportes 52 para elevar el chasis 50 sobre el suelo y para nivelar el chasis 50.

Una plataforma giratoria 54 está montada de forma giratoria en el chasis 50, y tiene un eje central de rotación 55. Un brazo elevador 56 está montado sobre un pivote en la plataforma giratoria 54 en una unión de pivote del brazo elevador 57, y se extiende o apunta en un sentido con respecto al eje central de rotación 55. Un experto en la técnica reconocerá, a partir de la revelación, que la unión de pivote 57 se podría hacer en el otro lado del eje central de rotación. El brazo elevador 56 es un brazo telescópico de múltiples secciones con una sección de base 58, una sección media 60 y una sección volante 62. Un cilindro de elevación o levantamiento 84 de brazo elevador unido entre la plataforma giratoria 54 y el brazo elevador 56 controla la elevación del brazo elevador 56. El brazo elevador 56 incluye también un mecanismo telescópico como se ilustra en la Fig. 6A, por el cual las diversas secciones de brazo son móviles de forma telescópica relativas entre sí mediante conjuntos de cilindro/pistón hidráulico montados dentro del brazo elevador 56 entre las secciones de brazo respectivas, de manera convencional, o mediante otros mecanismos de extensión de brazo.

Como se muestra en la Fig. 6A, el mecanismo telescópico para el brazo elevador 56 incluye un primer cilindro telescópico de etapa simple 200 y un segundo cilindro telescópico de etapa simple 202. El primer cilindro telescópico está unido a la sección de base 58 y la sección media 60. El segundo cilindro telescópico 202 está unido a la sección media 60 y la
sección volante 62. Durante el funcionamiento, el primer cilindro telescópico 200 se extiende y repliega para extender y replegar la sección media 60. El segundo cilindro telescópico 202 se extiende y repliega para extender y replegar la sección volante 62.

Un brazo superior 64 está unido con pivote al brazo elevador 56 en una unión de pivote de brazo superior 66, y apunta en el sentido opuesto al que apunta el brazo elevador 56 con respecto al eje central de rotación 55. Como se trata con más detalle a continuación, el brazo elevador 56 y el brazo superior 64 apuntarán en sentidos opuestos con respecto al eje central de rotación 55. Por otro lado, el brazo superior 64 y el brazo elevador 56 tienen una relación alineada. Un apoyo de brazo 80, montado en la plataforma giratoria 54, soporta el brazo superior 64 cuando tanto el brazo superior 64 como el brazo elevador 56 están en sus posiciones metidas. El brazo superior 64 es un brazo telescópico de múltiples secciones con una sección de base 68, una sección media interna 70, una sección media externa 72 y una sección volante 74. Un cilindro de elevación o levantamiento de brazo superior 86 unido entre el brazo superior 64 y el brazo elevador 56 controla la elevación del brazo superior 64.

Como se ilustra en la Fig. 6B, el brazo superior 64 incluye un mecanismo telescópico por el que las diversas secciones de brazo son móviles de forma telescópica relativas entre sí mediante conjuntos de cilindro/pistón hidráulico montados dentro del brazo superior 64 entre las secciones de brazo respectivas, de manera convencional, o mediante otros mecanismos de extensión de brazo convencionales. Como se muestra en la Fig. 6B, el mecanismo telescópico para el brazo superior 64 incluye un primer cilindro telescópico de etapa simple 300 unido a la sección de base 68 y la sección media interna 70. El mecanismo telescópico para el brazo superior 64 incluye también un segundo cilindro telescópico de etapa simple 302 unido a la sección media interna 70 y la sección media externa 72. Una polea de extensión está montada en el segundo cilindro 302, y un cable de extensión 310 de esta está sujeto a la sección volante 74 y el primer cilindro telescópico 300. Una polea de repliegue 304 está montada en la sección media interna 70, y un cable de repliegue 306 de esta está sujeto a la
sección volante 74 y un apoyo deslizante para el primer cilindro telescópico 300.

Durante el funcionamiento, el primer cilindro telescópico 300 se extiende y repliega para extender y replegar la sección media interna 70. El segundo cilindro telescópico 302 se extiende y repliega para extender y replegar la sección media externa 72. La polea y cable de extensión 308, 310 hacen que la sección volante 74 se extienda sincrónicamente con la extensión de la sección media externa 72, mientras la polea y cable de extensión 304, 306 hacen que la sección volante 74 se extienda sincrónicamente con el repliegue de la sección media externa 72.

Una grúa de brazo elevador 76 está dispuesta en el brazo superior 64. Como se muestra concretamente en las Fig. 10 y 11, la grúa de brazo elevador 76 controla el despliegue de un cable de levantamiento 77 soportado mediante poleas en 79 y 81 en el extremo del brazo elevador 56 y unido para controlar un conjunto de gancho sustentador de carga 83 u otro dispositivo sustentador de carga bien conocido.

Dispuesto en el brazo superior 64 adyacente a la grúa de brazo elevador 76 está una grúa de brazo superior 78. Como se muestra en las Fig. 12, 13 y 14, la grúa de brazo superior 78 controla el desarrollo de un cable de levantamiento 85 soportado mediante el conjunto frontal de brazo 87 en el extremo terminal del brazo superior 64 y unido a un conjunto de gancho sustentador de carga 89 u otro dispositivo sustentador de carga bien conocido.

Una cabina de operadores 82 está unida a la plataforma giratoria 54 e incluye los controles de la grúa. La cabina de operadores 82 es una cabina giratoria y se puede hacer girar para enfrentarse a cualquier extremo del chasis 50. Los controles para la grúa son controles convencionales e incluyen un sistema indicador de momento de carga (IMC) electrónico 100. El sistema IMC 100 se ha programado para ayudar al operador a mantener la grúa dentro de ciertos límites de funcionamiento determinados empíricamente tratados con detalle a continuación. Como un experto en la técnica conoce, los sistemas IMC convencionales monitorizan las características de funcionamiento de la grúa, como, por ejemplo, ángulos de brazo, longitudes de brazo y cargas sobre estos, y advierten al operador si la grúa está alcanzando características de funcionamiento no deseadas. Por ejemplo, el sistema IMC ayuda al operador de la grúa advirtiendo al operador al levantar una carga de manera que hiciera volcar la grúa. El sistema IMC 100 de la presente invención funciona de la misma manera excepto que las características de funcionamiento son significativamente diferentes a las grúas convencionales. En una forma de realización preferida, el sistema IMC 100 de la presente invención es un DS350G hecho por Corporación Equipamiento PAT, S.A. programado para ayudar al operador a mantener la grúa dentro de los límites de funcionamiento determinados empíricamente tratados con detalle a continuación.

Al diseñar la grúa según la presente invención, los inventores determinaron que los siguientes factores afectan al centro de gravedad de la grúa al levantar una carga (es decir, el centro de gravedad combinado del chasis 50, el brazo elevador 56, el brazo superior 64 y la carga que se levanta): la longitud y peso del brazo elevador 56, la longitud y peso del brazo superior 64, la distancia entre los soportes anterior y posterior 52 en cada extremo del chasis 50, las longitudes de extensión de los soportes, las distancias desde el eje central de rotación 55 a los soportes 52 en cada extremo del chasis 50 (que determina la unión de pivote 57 del brazo elevador con respecto a los soportes 52), el peso del chasis 50, el ángulo entre el brazo elevador 56 y chasis 50 cuando está nivelado (el ángulo del brazo elevador), el ángulo entre el brazo superior 64 y el chasis 50 cuando está nivelado (el ángulo del brazo superior), la masa de la carga que se soporta y cuál de entre el brazo elevador 56 y el brazo superior 64 soporta la carga. Como un experto en la técnica notará, algunos de estos factores son características de funcionamiento de la grúa variables.

Los inventores determinaron después que si podían diseñar la grúa de tal modo que el centro de gravedad de la grúa quedara dentro de los soportes de acoplamiento con el suelo 52 en cada lado del chasis 50 durante una operación de levantamiento, no se necesitaría contrapeso durante la operación de levantamiento. Por otro lado, los inventores se dieron cuenta, disponiendo el brazo elevador 56 y brazo superior 64 para que apuntaran en sentidos opuestos con respecto al centro de rotación 55, que (1) durante una operación de levantamiento del brazo elevador, el brazo superior 64 sirve como contrapeso y (2) durante una operación de levantamiento de brazo superior el brazo elevador 56 sirve como contrapeso. A saber, al levantar una carga con el brazo elevador 56, el centro de gravedad del brazo elevador 56 actúa para desplazar el centro de gravedad de la grúa en un sentido. El centro de gravedad del brazo superior 64 tiene el efecto opuesto. Por consiguiente, manteniendo las características de funcionamiento de la grúa (por ejemplo, ángulos de brazos elevador y superior, etc.) dentro de límites determinados empíricamente por el sistema IMC, el centro de gravedad de la grúa se podía mantener dentro del área suscrita por los soportes de acoplamiento con el suelo 52. Igualmente, límites similares se pueden establecer al usar el brazo superior 64 como brazo levantador de modo que el brazo elevador 56 sirva como contrapeso.

Mediante diseño empírico, los inventores establecieron los factores anteriores de tal modo que el centro de gravedad de la grúa se mantenga dentro de los soportes 52 en cada extremo del chasis 50. Para los factores que son características de funcionamiento de la grúa variables, se determinaron empíricamente intervalos de funcionamiento. Por ejemplo, se determinaron empíricamente intervalos de ángulos de brazo elevador y brazo superior al levantar diversas cargas de peso con diversos radios de levantamiento y a diversas alturas de levantamiento. El sistema IMC se programa entonces con los límites determinados empíricamente en las características de funcionamiento. Como apreciará fácilmente un experto en la técnica, basándose en la revelación precedente un experto en la técnica puede determinar empíricamente los factores tratados anteriormente para desarrollar una grúa que satisfaga características de funcionamiento deseadas sin experimentación excesiva.

Debido a que el centro de gravedad de la grúa según la presente invención queda dentro de los soportes 52, la grúa según la presente invención no necesita un contrapeso. Por consiguiente, la grúa según la presente invención no tiene giro de cola. Como beneficio añadido, la grúa es considerablemente más ligera que grúas convencionales que realizan la misma operación de levantamiento, así que tiene una carga por eje más ligera para desplazamiento por carretera.

Por otro lado, la categoría de una grúa según la presente invención podría aumentarse fácilmente mediante la adición de un contrapeso fijo.

A continuación se tratará la operación de la grúa según la presente invención con respecto a las Fig. 10-14. La Fig. 10 ilustra posiciones de brazo elevador posibles cuando el brazo elevador 56 soporta una carga. Como se muestra en la Fig. 10, la grúa de brazo elevador 76 controla el desarrollo de un cable 77 unido a un gancho sustentador de carga 83. Como se ilustra en la Fig. 10, el brazo elevador 56 se puede elevar mediante el cilindro de elevación del brazo elevador 84 a través de una pluralidad de ángulos de brazo elevador. Mientras la Fig. 10 ilustra el brazo elevador 56 moviéndose desde su posición metida sustancialmente horizontal de un ángulo de brazo elevador de 2 grados a un ángulo de brazo elevador de 60 grados, el brazo elevador 56 puede alcanzar cualquier ángulo de brazo elevador menor que o igual a 90 grados, pero mayor de 2 grados.

El límite de 2 grados en el ángulo de brazo elevador se ha establecido para permitir que el brazo superior 64 salve la cabina de los operadores 82 cuando el brazo elevador 56 y el brazo superior 64 están en sus posiciones metidas, y para proporcionar un ángulo de brazo elevador pequeño de modo que el cilindro de levantamiento 84 tenga una componente de fuerza más vertical para levantar más fácilmente el brazo elevador 56. Un experto en la técnica comprenderá fácilmente a partir de esta revelación que la grúa según la presente invención podría modificarse para alcanzar un ángulo de brazo elevador de cero grados.

Como se muestra adicionalmente, el brazo superior 64 se mantiene a un ángulo mínimo con respecto al brazo elevador 56, cuando el brazo elevador 56 es el brazo levantador. Este ángulo mínimo permite que el brazo superior 64 salve la cabina de los operadores 82 cuando se usa el brazo elevador 56 como el brazo levantador. Además, mantener el brazo elevador 56 en este ángulo mínimo maximiza el efecto de contrapeso del brazo elevador 56.

Por otro lado, como se muestra en la Fig. 11, durante una operación de levantamiento de brazo elevador, se pueden extender una o más secciones del brazo superior 64 para desplazar más el centro de gravedad del brazo superior 64 y aumentar el efecto de contrapeso del brazo superior 64 con respecto al brazo elevador 56. Por supuesto, el ángulo entre el brazo superior 64 y el brazo elevador 56 tendría que establecerse de tal modo que el brazo superior que se extiende 64 no se ponga en contacto con el chasis 50, y la cantidad de extensión se limitaría a la distancia desde el extremo del brazo superior 64 al suelo. Como apreciará un experto en la técnica, el control de esta operación de extensión se podría programar en el sistema IMC 100.

La Fig. 12 ilustra diversas posiciones posibles del brazo superior 64 cuando el brazo elevador 56 está en su posición metida y el brazo superior 64 soporta una carga. Como se muestra en la Fig. 12, la grúa de brazo superior 78 controla el desarrollo de un cable 85 soportado mediante el brazo superior 64 y unido a un gancho sustentador de carga 89. Como se ilustra adicionalmente en la Fig. 12, el brazo superior 64 puede elevarse mediante el cilindro de elevación de brazo superior 86 mediante una pluralidad de ángulos de brazo superior. Aunque la Fig. 12 ilustra el brazo superior 64 moviéndose desde un ángulo de brazo superior de 10 grados hasta un ángulo de brazo superior de 60 grados, el brazo superior 64 puede alcanzar cualquier ángulo de brazo superior entre 10 y 90 grados que mantenga el centro de gravedad de la grúa dentro de los soportes 52. El límite de 10 grados para el ángulo de brazo superior se ha establecido para permitir que el brazo superior 64 salve la cabina de operadores 82. Un experto en la técnica comprenderá fácilmente a partir de esta revelación que la grúa según la presente invención se podría modificar para alcanzar ángulos de brazo superior menores que 10 grados.

Las Fig. 13 y 14 son similares a la Fig. 12, excepto que la Fig. 13 ilustra el brazo elevador 56 elevado y replegado, y la Fig. 14 ilustra el brazo elevador 56 elevado y extendido. Aunque las Fig. 13 y 14 ilustran el brazo superior 64 moviéndose desde un ángulo de brazo superior de 0 grados hasta un ángulo de brazo superior de 70 grados, el brazo superior 64 puede alcanzar cualquier ángulo de brazo superior menor que o igual a 90 grados que mantenga el centro de gravedad de la grúa dentro de los soportes 52. Por otro lado, mientras las Fig. 13 y 14 muestran el brazo elevador 56 a un ángulo de brazo elevador concreto, el ángulo de brazo elevador se puede variar mientras el centro de gravedad de la grúa quede dentro de los soportes 52.

La Fig. 15 ilustra una grúa según la presente invención que realiza el mismo levantamiento basculante ilustrado en la Fig. 1. La grúa según la presente invención, no obstante, solo necesita tener una categoría de 40 toneladas para realizar el mismo levantamiento debido a la disposición única del brazo superior 64 con respecto al brazo elevador 56. Por otro lado, debido a que no se necesita contrapeso, la grúa según la presente invención tiene significativamente menos giro de cola que la grúa convencional.

Debido a que, según la presente invención, una grúa mucho menor puede realizar el mismo levantamiento que una grúa convencional mucho mayor y en menos espacio, la grúa según la presente invención puede satisfacer restricciones de espacio que impedían situar la grúa convencional. Adicionalmente, es más probable que la grúa más ligera según la presente invención pueda acceder al sitio de trabajo, y satisfacer los requisitos de peso de la carretera.

Aunque la invención se ha descrito según lo que se considera actualmente las formas de realización más prácticas y preferidas, se debe comprender que la invención no se limita a las formas de realización reveladas, sino al contrario, se pretende que cubra diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (33)

1. Una grúa universal transportable, que comprende:

una plataforma (50) con soportes (52) dispuestos en extremos opuestos;

una plataforma giratoria (54) montada de forma giratoria en dicha plataforma (50) entre dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) y con un eje central de rotación (55);

un brazo elevador (56) con un primer extremo y un segundo extremo, estando montado dicho primer extremo sobre un pivote en la plataforma giratoria (54), soportando dicho segundo extremo un primer medio sustentador de carga (83), apuntando dicho brazo elevador (56) en un primer sentido con respecto a dicho eje central de rotación (55), siendo dicho brazo elevador (56) un brazo telescópico;

un brazo superior (64) con un primer extremo y un segundo extremo, estando montado dicho primer extremo sobre un pivote en dicho segundo extremo de dicho brazo elevador (56), soportando dicho segundo extremo un segundo medio sustentador de carga (89), apuntando dicho brazo elevador (64) en un segundo sentido, opuesto a dicho primer sentido, con respecto a dicho eje central de rotación (55) cuando es soportada una carga mediante dicho primer medio sustentador de carga y cuando es soportada una carga mediante dicho segundo medio sustentador de carga, y siendo dicho brazo superior (64) un brazo telescópico.

2. La grúa de la reivindicación 1, que comprende además:

medios de control (100) para impedir que dicha grúa supere intervalos de funcionamiento especificados.

3. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) impiden que dicho brazo elevador (56) pivote a un punto en el que dicho segundo extremo de ésta cruce dicho centro de rotación (55) al usar dicho segundo medio sustentador de carga (89) para sustentar una carga.

4. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) impiden que dicho brazo elevador (56) alcance un ángulo con respecto a dicha plataforma (50) de más de o igual a 90 grados al usar dicho segundo medio sustentador de carga (89) para sustentar una carga.

5. La grúa de la reivindicación 2, en la que dicho medio de control (100) controla dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de tal modo que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64) y dicha plataforma (50) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

6. La grúa de la reivindicación 5, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

7. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) controlan dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de tal modo que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64), dicha plataforma (50) y una carga sustentada mediante dicho primer medio sustentador de carga (83) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

8. La grúa de la reivindicación 7, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

9. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) controlan dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de tal modo que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64), dicha plataforma (50) y una carga sustentada mediante dicho segundo medio sustentador de carga (89) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

10. La grúa de la reivindicación 9, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

11. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) controlan dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de modo que dicho brazo elevador (56) sirve como contrapeso cuando dicho segundo medio sustentador de carga (89) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

12. La grúa de la reivindicación 11, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

13. La grúa de la reivindicación 11, en la que dichos medios de control (100) controlan dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de modo que dicho brazo superior (64) sirve como contrapeso cuando dicho primer medio sustentador de carga (83) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

14. La grúa de la reivindicación 13, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

15. La grúa de la reivindicación 2, en la que dichos medios de control (100) controlan dicho brazo elevador (56) y dicho brazo superior (64) de modo que dicho brazo superior (64) sirve como contrapeso cuando dicho primer medio sustentador de carga (83) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

16. La grúa de la reivindicación 15, en la que dichos medios de control (100) extienden dicho brazo superior (64) para aumentar dicho contrapeso.

17. La grúa de la reivindicación 15, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

18. La grúa de la reivindicación 1, en la que dicho brazo elevador (56) crea un ángulo de brazo elevador con respecto a dicha plataforma (50), siendo dicho ángulo de brazo elevador menor de 90 grados.

19. La grúa de la reivindicación 1, en la que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64) y dicha plataforma (50) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

20. La grúa de la reivindicación 19, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

21. La grúa de la reivindicación 1, en la que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64), dicha plataforma (50) y una carga sustentada mediante dicho primer medio sustentador de carga (83) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

22. La grúa de la reivindicación 21, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

23. La grúa de la reivindicación 1, en la que un centro de gravedad combinado que incluye dicho brazo elevador (56), dicho brazo superior (64), dicha plataforma (50) y una carga sustentada mediante dicho segundo medio sustentador de carga (89) queda dentro de dichos soportes (52) en extremos opuestos de dicha plataforma (50) de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

24. La grúa de la reivindicación 23, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

25. La grúa de la reivindicación 1, en la que dicho brazo elevador (56) sirve como contrapeso cuando dicho segundo medio sustentador de carga (89) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

26. La grúa de la reivindicación 25, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

27. La grúa de la reivindicación 25, en la que dicho brazo superior (64) sirve como contrapeso cuando dicho primer medio sustentador de carga (83) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

28. La grúa de la reivindicación 27, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

29. La grúa de la reivindicación 1, en la que dicho brazo superior (64) sirve como contrapeso cuando dicho primer medio sustentador de carga (83) sustenta una carga, de tal modo que dicha grúa no necesita un contrapeso independiente.

30. La grúa de la reivindicación 29, en la que dicho brazo superior (64) se extiende para aumentar dicho contrapeso.

31. La grúa de la reivindicación 29, en la que dicha grúa no incluye un contrapeso independiente.

32. La grúa de la reivindicación 1, que comprende además: un contrapeso independiente fijo para aumentar una categoría de dicha grúa.

33. La grúa de la reivindicación 1, en la que

dicho brazo elevador (56) tiene una sección de base (58), sección media (60) y sección volante (62); y

dicho brazo superior (64) tiene una sección de base (68), sección media interna (70), sección media externa (72) y sección volante (74).