ES2595403A1

ES2595403A1 - Carro con sistema automático de ajuste para anchos de vía variable

Info

Publication number: ES2595403A1
Application number: ES201630995A
Authority: ES
Inventors: Rafael Teijeiro Castro; María Del Carmen ARRANZ GONZÁLEZ
Original assignee: Teknomechanics Eng S L; Teknomechanics Engineering Sl
Current assignee: Teknomechanics Eng S L; Teknomechanics Engineering Sl
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2016-12-29
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: ES2595403B1

Abstract

Carro con sistema automático de ajuste para anchos de vía variable aplicable a sistemas de elevación como puentes grúa como puede verse en la FIG. 4, que comprende una rueda de seguimiento (9) que sigue el perfil de los carriles guía (1) del puente grúa, de manera que el sistema se encuentra instalado sobre el eje rueda (5) y actúa para compensar los desalineamientos y falta de paralelismo entre los carriles guía (1) del puente grúa. La rueda de seguimiento (9) se monta sobre un soporte de seguimiento (7) que se desplaza perpendicularmente a los carriles guía (1) del puente grúa de manera solidaria a la rueda de seguimiento (7) y que en su desplazamiento arrastra a la rueda de carro (4) permitiendo que el puente grúa se mueva siempre de manera perpendicular a los carriles guía (1) de este independientemente de que la distancia entre ellos sea variable.

Description

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D E S C R I P C I O N

CARRO CON SISTEMA AUTOMATICO DE AJUSTE PARA ANCHOS DE VIA

VARIABLE

SECTOR DE LA TECNICA

La presente invencion, carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable, se refiere a un sistema automatico que permita el desplazamiento de mecanismos, como por ejemplo puentes grua, en entornos en los que exista una variacion en la distancia entre los dos carriles de guiado de los mismos. Esto permitira que el puente grua se desplace perpendicular a los carriles de guiado aunque la distancia entre estos carriles no sea constante. De esta manera se evita que el puente grua se pueda bloquear, lo que podria ocasionar la inutilizacion del citado elemento, asi como poner en riesgo la integridad de los elementos y personas que se encontrasen cerca del puente grua.

La presente invencion se describira por tanto dentro de este contexto, el de los equipos de elevacion. Sin embargo, como se puede apreciar, la invencion tiene una aplicacion mas amplia y no esta limitada a este uso concreto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Un puente grua comprende al menos una viga principal, un equipo de elevacion que se encuentra fijo o se desplaza a lo largo de esa viga principal y dos carros extremos dispuestos en los extremos de la viga principal, que sirven para sujetar esta. Sobre los carros extremos se montan ruedas que sirven para permitir el desplazamiento del puente grua a lo largo de los carriles guia. Estos carriles de guiado son sustancialmente paralelos entre si y perpendiculares a la viga principal del puente grua. Suele ocurrir que la distancia entre los carriles guia, denominada ancho de via, no sea constante debido a, entre otros motivos, las tolerancias en la construccion. Esto puede redundar en el mal funcionamiento del puente grua y provocar situaciones de peligro, poniendo en riesgo tanto al propio puente grua, como a las personas que lo operan y a los elementos que este se encuentre elevando o transportando.

Es muy comun que los puente grua se encuentren con un ancho de via variable o

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indeterminado, especialmente en equipos que se encuentran en el exterior o en edificios cuyas armaduras tienen una componente elevada de elasticidad. Este ancho de v^a puede alterarse por causa de variaciones en la temperatura, que nos provocaran una dilatacion diferencial en cada una de los carriles que conforman la via, o por variaciones en la estructura de soporte. Asimismo, como ya se ha comentado, las tolerancias de fabrication pueden provocar esa falta de paralelismo entre los dos carriles y provocar un ancho de via variable.

Para resolver estos problemas se han empleado tradicionalmente varias soluciones tecnicas. Una primera solution seria emplear ruedas con doble pestana que permiten un autocentrado del puente grua. Esta solucion es la descrita en el documento US5,080,021. En este caso la doble pestana de las ruedas permite compensar cierta diferencia en el ancho de via. Sin embargo, la necesidad de la doble pestana hace que este sistema solo sea valido en el caso en el que las ruedas de los carros extremos se muevan por encima de los carriles guia. Por otro lado la propia solucion condiciona el movimiento, ya que no puede asegurar la perpendicularidad entre la viga principal del puente grua y los carriles guia. Esto provoca unos pares de fuerzas sobre los ejes que son muy daninos para la vida del componente. Asimismo el esfuerzo para poder mover longitudinalmente el puente grua se vera incrementado al tener que vencer estos esfuerzos adicionales, lo que implica un sobre dimensionado de los motores dedicados al movimiento o bien, en caso de sistemas manuales, obliga a ejercer un mayor esfuerzo fisico al operario. Ademas de todo lo descrito previamente, los esfuerzos de rozamiento que se producen generan desgastes prematuros en las piezas, lo que acorta de manera sustancial la vida del puente grua y de los carriles guia.

Para tratar de dar solucion al problema de los esfuerzos adicionales que aparecen en el sistema originado en la solucion anterior, se desarrollo la option de colocar sistemas rotulados en los carros extremos que pudiesen compensar estos esfuerzos adicionales. Esta solucion la podemos ver en los documentos ES2.345.000 y ES2.330.290 entre otros. En ambos casos se emplea una solucion rotulada que permite un giro relativo entre la viga principal y los carros extremos. Esto permite compensar la diferencia en el ancho de vias pero plantea un problema adicional: ademas de no poder mantener la perpendicularidad entre los carros extremos y la viga principal del puente grua, este sistema nos obliga a tener un elemento que nos permita un desplazamiento de la viga principal frente a los carros extremos, ya que la distancia

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relativa entre ambos carros extremos se incrementa al modificarse el angulo entre los carros extremos y la viga principal. Los problemas de este sistema son varios. El primero de los problemas es la necesidad de un sistema rotulado en los carros extremos, lo que supone un problema de coste, al encarecer el puente grua debido a dicho sistema rotulado. Por otro lado es necesario un sistema de desplazamiento longitudinal entre los carros extremos y la viga principal, ya que la longitud teorica de la viga principal se ve incrementada con la variacion del angulo de perpendicularidad entre esos elementos. Esto tambien supone un incremento de coste, al ser un elemento adicional a incorporar, asi como complicar el sistema. Por si esto no fuese suficiente, la longitud de la viga principal debe ser mayor que si la misma estuviese unida de forma solida a los carros extremos. Esta caracteristica provoca dos condicionantes en el sistema completo: el primero nuevamente de coste, puesto que la viga debe ser de mayor longitud; el segundo de utilization, puesto que el sistema no podra ser empleado en lugares estrechos ya que esa longitud extra necesaria en la viga principal podria chocar con las paredes del lugar de instalacion o con otros elementos que se encuentren colocados cerca del puente grua. Por otro lado, la flecha central en la viga principal estara incontrolada en todo momento, ya que esta depende de manera directa de la longitud de la viga principal y esta varia en funcion de la position de los carros extremos. Finalmente, y por construction, es imposible asegurar la perpendicularidad de la viga principal con los carros extremos, con lo que la posibilidad de bloqueo del sistema por cruzamiento no desaparece.

Una mezcla de ambos sistemas descritos anteriormente lo podemos ver en el documento ES2.211.015. En este caso se emplean unas ruedas de mayor anchura que los carriles guia, al mismo tiempo que se utiliza un sistema de coliso que permite el giro relativo entre la viga principal y los carros extremos. De esta manera se resuelve alguno de los problemas descritos anteriormente, pero el desgaste mayor de las ruedas de los carros extremos por culpa del deslizamiento, asi como la falta de perpendicularidad entre la viga principal y los carros extremos no se ven resueltos con la propuesta de este documento. De igual forma, al no asegurar la perpendicularidad de la viga principal con los carros extremos, puede llegar a bloquear el sistema si uno de los carros avanza demasiado con respecto del otro.

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EXPLICACION DE LA INVENCION

El objetivo que se persigue con el carro con sistema automatico de ajuste para anchos de v^a variable es el de resolver los problemas descritos anteriormente que tienen su origen en la distancia variable entre los carriles guia de, por ejemplo, un puente grua. Este objeto se consigue mediante el sistema del presente invento, que integra un sistema de ajuste de ancho de via aplicado directamente sobre las ruedas de desplazamiento de los carros extremos.

El invento descrito se puede aplicar a sistemas con carros de tipo abierto, formados por un perfil sustancialmente abierto, o a carros de tipo cerrados, que son aquellos formados por perfiles sustancialmente cerrados. Para explicar la invencion nos centraremos en un carro de tipo cerrado, siendo identica la solucion para carros de tipo abierto.

Este invento se puede destinar para ser empleado en cualquier tipo de puente grua, en gruas de una sola viga principal y de dos vigas principales, para equipos de nueva fabrication o bien para equipos que se quieran actualizar o modernizar. Se puede emplear en sistemas que dispongan de cualquier numero de ruedas en los carros extremos y cualquier numero de carros extremos. Tambien es posible emplear el mismo sistema en otras aplicaciones en las que sea necesario desplazar una plataforma o estructura sobre unos carriles guia y que estos presenten una anchura variable entre ellos.

El sistema de la invencion consiste en un mecanismo automatico de ajuste de ancho de via que se encuentra integrado dentro del carro extremo. Este mecanismo de ajuste se monta sobre el mismo eje de la rueda de carro extremo, por lo que el accionamiento es directo y se eliminan esfuerzos que generen pares de rotation al conjunto. Esto es importante para minimizar los esfuerzos requeridos en el funcionamiento del sistema, asi como evitar cruzamientos en el puente grua o sistema en el que se aplique el invento.

Sobre el mismo eje de la rueda del carro externo se monta la pieza soporte de seguimiento. Esta pieza constituye el soporte de la rueda de seguimiento, la cual ira montada sobre un eje que atraviesa la pieza soporte y que es sustancialmente paralela a la superficie del carril guia al que pretende seguir. La rueda de seguimiento copia la position del carril guia al apoyarse sobre el. De esta forma y dado que la rueda de seguimiento y la rueda del carro exterior se montan sobre el mismo eje de

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manera solidaria, al seguir la rueda de seguimiento la posicion del carril gwa, provocando que la rueda del carro exterior tambien siga la posicion del carril guia. Esto nos asegura que la posicion relativa entre la rueda del carro exterior y el carril guia permanecera constante a lo largo de todo el recorrido.

Para asegurar el contacto continuo entre la rueda guia y el carril guia se incluye en el sistema un elemento elastico, principalmente aunque no exclusivamente, un resorte cilmdrico, que sera responsable de mantener la rueda de seguimiento en contacto con el carril guia en todo momento.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invencion, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Vista en perspectiva de un puente grua de una sola viga principal con la realizacion preferente del sistema automatico de ajuste para anchos de via variable integrado en sus carros extremos.

Figura 2.- Detalle del sistema colocado en los carros extremos de un puente grua circulando por el interior de los carriles guia.

Figura 3.- Detalle del sistema colocado en los carros extremos de un puente grua circulando por la parte superior de los carriles guia.

Figura 4.- Vista explosionada de la realizacion preferente de la invencion con todos sus componentes.

Figura 5.- Alzado del sistema en sus posiciones de maximo (FIG 5.I) y mmimo (FIG 5.11) desplazamiento.

A continuation se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invencion:

1. - Carriles guia

2. - Carros extremos del puente grua

3. - Viga principal del puente grua

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4. - Rueda de carro

5. - Eje rueda

6. - Distanciador

7. - Soporte de seguimiento

8. - Eje de rueda de seguimiento

9. - Rueda de seguimiento

10. - Anillo elastico de seguridad

11. - Tuerca de cierre

12. - Muelle tensor

13. - Tornillo de union

14. -Arandela

15. - Tuerca

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION

Detallaremos a continuation la realization preferente del carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable expuesto en el presente documento, apoyandonos en los dibujos que se acompanan. Esta description se entendera como ejemplo, no limitativo, de una forma preferente de realizacion susceptible de todas aquellas variaciones de detalle que no supongan una alteration fundamental de las caracteristicas esenciales del sistema.

La realizacion preferente de la invention del carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable se puede ver en los dibujos adjuntos. Este sistema nos permitira el buen funcionamiento del puente grua cuando la distancia entre los carriles guia (1) no sea constante. Nos ayudara a que el desplazamiento de los carros extremos (2) sobre estos carriles guia (1) se realice de manera suave, evitando los cruzamientos y asegurando el movimiento de la viga principal (3) del puente grua sea perpendicular a los carros extremos (2) y a los carriles guia (1).

En esta forma preferente de la invencion el sistema de ajuste de via se integra dentro del carro extremo (2) y todo el se monta sobre el mismo eje rueda(5) del carro extremo (2). Esto proporciona una mayor estabilidad al no introducir esfuerzos que generen pares de rotation. El carro extremo (2) se une rigidamente a la viga principal del puente grua(3) mediante cualquier proceso de union conocido, principalmente

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mediante soldadura, atornillado o remachado. El eje rueda (5) consiste en una pieza sustancialmente cilmdrica. En uno de sus extremos existe una solapa que se empleara como tope de montaje para la rueda de carro (4). El otro extremo esta roscado, permitiendo cerrar el sistema mediante una tuerca de cierre (11). Este eje de rueda (5) puede disponer de diferentes diametros con objeto de poder montar el resto de componentes que se ensamblan sobre el. Sobre el eje rueda (5), ademas de montarse la rueda de carro (4) se monta la pieza soporte de seguimiento (7). El soporte de seguimiento dispone de dos taladros con sus ejes perpendiculares. Uno de los taladros con su eje perpendicular a los carriles guia (1). Este es el taladro que se emplea para ensamblar el soporte de seguimiento (7) sobre el eje rueda (5). El otro taladro del soporte de seguimiento (7) sera paralelo a los carriles guia (1) y perpendicular al anterior. Sobre este segundo taladro se montara el eje de rueda de seguimiento (8). Sobre este eje de rueda de seguimiento (8) se monta la rueda de seguimiento (9) que sera asegurada mediante un anillo de seguridad (10). Asimismo el eje rueda de seguimiento (8) se asegurara sobre la pieza soporte de seguimiento (7) mediante otro anillo de seguridad (10).

Ademas la parte inferior de la pieza soporte de seguimiento (7) sera sustancialmente paralela a la cara interior del carro extremo (2). Con ello conseguimos un guiado de esta pieza y se evita la rotacion de la misma, permitiendo unicamente el desplazamiento longitudinal de ella.

Por otro lado este soporte de seguimiento (7) es el elemento que, a traves de la rueda de seguimiento (9) y de su eje rueda seguimiento (8), es capaz de copiar la posicion del carril guia (1) y de ajustar la posicion del carro exterior (2) en funcion de esta. Para ayudar a este seguimiento y proporcionar una tension continua al sistema sobre el perfil del carril guia (1), se coloca un muelle tensor (12) que aplique una fuerza constante y elimine las holguras que pudieran existir en el sistema. Este muelle tensor (12) es el que asegura un contacto constante entre la rueda de seguimiento (9) y el perfil del carril guia(1)

Para eliminar las holguras entre la rueda carro (4) y el soporte de seguimiento (7) se incluye una pieza distanciador (6) que asegure el contacto entre ambas piezas. Todo el conjunto eje rueda (5)-rueda carro (4)-distanciador (6)-soporte de seguimiento (7) se sujetara mediante una tuerca de cierre (11). De esta manera la accion del muelle tensor (12) se realizara sobre todo el conjunto.

El eje rueda (5) dispone de un agujero central, en su eje, que lo atraviesa totalmente, de tal manera que por su interior pueda ensamblarse un tomillo de union (13) que fijara todo el conjunto al carro extremo (2). Este tornillo de union (13) presenta la peculiaridad de disponer de una zona lisa, sin rosca, en la parte mas cercana a su 5 cabeza. Esta parte lisa permite que el tornillo de union (13) pueda disponer de la funcion de eje de deslizamiento para el eje de rueda (5), que se movera a lo largo del tornillo de union (13) durante el funcionamiento del mecanismo, segun se copie la posicion del carril guia (1) a traves de la rueda de seguimiento (9). La parte lisa, sin rosca, del tornillo de union (13) sera de longitud igual o mayor a la suma del maximo 10 desplazamiento requerido para el mecanismo mas la longitud del eje de rueda (5). El extremo final del tornillo de union (13) estara roscado y sobre esta parte roscada se colocara la tuerca (15) que permita realizar el cierre sobre el carro extremo (2). La longitud roscada del tornillo de union (13) sera la suficiente como para poder realizar esta funcion, aplicando la tension suficiente para cerrar el sistema sin holguras.

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Claims

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REIVINDICACIONES

1. Carro con sistema automatico de ajuste para anchos de v^a variable, de aplicacion en sistemas de puente grua estando caracterizado porque este sistema automatico se encuentra integrado dentro del carro exterior (2) del puente grua y dispone de al menos dos ejes rueda (5) y comprende un soporte de seguimiento (7) atravesado por dos orificios con ejes perpendiculares sobre los que se insertaran sendos ejes, el primero para un eje rueda (5) sobre el que se montara ademas la rueda carro (4), y sobre el segundo orificio de la pieza soporte de seguimiento (7) se montara un eje rueda de seguimiento (8) sustancialmente perpendicular al eje rueda (5) y sustancialmente paralelo al carril guia (1) del puente grua, sobre el que se monta una rueda de seguimiento (9) la cual se apoyara sobre el perfil del carril guia (1) y que puede seguir el perfil del citado carril guia (1) por la accion del muelle tensor (13) de manera que el movimiento del puente grua se realice de manera sustancialmente perpendicular a los carriles guia (1) evitando que este se cruce en su movimiento a lo largo de los mismos.
2. Carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable segun la reivindicacion 1 caracterizado porque los carros extremo (5) estan formados por una pieza construida partiendo de un perfil cerrado.
3. Carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable segun la reivindicacion 1 caracterizado porque los carros extremo (5) estan formados por una pieza construida partiendo de un perfil abierto.
4. Carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el eje de seguimiento (9) se encuentra integrado en el soporte de seguimiento (7).
5. Carro con sistema automatico de ajuste para anchos de via variable segun las reivindicaciones 1,2 o 3 caracterizado porque el eje de seguimiento (9) se encuentra unido al soporte de seguimiento (7) por cualquier metodo de union, como por ejemplo soldadura, adhesivado, atornillado, remachado o cualquier otro.