ITMI20002661A1

ITMI20002661A1 - TOWER CRANE WITH SELF-ASSEMBLING COMPOSITE STRUCTURE AND FOLDABLE AND REMOVABLE TOWER

Info

Publication number: ITMI20002661A1
Application number: IT2000MI002661A
Authority: IT
Inventors: Piero Bertinotti
Original assignee: San Marco Internat S R L
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-11
Also published as: IT1319372B1; ATE292085T1; EP1213253A1; EP1213253B1; DE60109716D1

Abstract

A tower crane with a self-assembling structure and a foldable and extractable tower having portions (14,15) hinged together at horizontal hinges (12,13), wherein a load arm (17) consists of at least one hinged portion (at 13), the tower (14,15) being hinged at a lower end to a bearing structure (10) with a rotation thrust block (19), at least one third portion (16) slotted into and capable of being extracted from one of the hinged portions (14,15) of tower, wherein the third top portion (16) has a smaller section with respect to the portion of tower (15) in which it slides through the collaboration of guide rollers (26,27) arranged both on the portion of tower (15) and on at least one top part (16), with an actuator (30) arranged to act between a support (42) arranged integral inside said hinged portion of tower (15) and a beam (41) integral with a lower end of said top portion (16). <IMAGE>

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad una gru a torre con struttura composita e torre ripiegabile e successivamente sfilabile. The present invention refers to a tower crane with a composite structure and a foldable and subsequently removable tower.

Sono note gru a torre a struttura composita automontanti nelle quali l'elemento verticale, denominato torre, è composto da una coppia di porzioni di struttura tra loro incernierate. Dette porzioni, a gru ripiegata, si presentano orizzontali e compatte, una sopra l'altra, mentre ,a gru montata, sono verticali e allineate l'una all'altra ad individuare la torre della gru. Tower cranes with a self-erecting composite structure are known in which the vertical element, called tower, is composed of a pair of hinged portions of the structure. These portions, with the crane folded, are horizontal and compact, one above the other, while, with the crane mounted, they are vertical and aligned with each other to identify the crane tower.

Per passare dalla posizione di gru smontata, con porzioni di torre ripiegate ed orizzontali, alla posizione di gru montata, con porzioni di torre allineate e verticali vi sono vari sistemi strutturali. La massima altezza raggiungibile dalla estremità superiore della torre, e pertanto dal braccio della gru collegato a detta estremità, è comunque pari alla massima lunghezza delle due porzioni di torre tra loro collegate a cerniera. To move from the position of the dismantled crane, with portions of the tower folded and horizontal, to the position of the crane mounted, with portions of the tower aligned and vertical, there are various structural systems. The maximum height that can be reached from the upper end of the tower, and therefore from the crane arm connected to said end, is in any case equal to the maximum length of the two portions of the tower hinged together.

E' evidente che tutto ciò costituisce un limite alla possibilità di impiego della gru così costruita in quanto non esiste la possibilità di raggiungere altezze superiori alla somma delle lunghezze delle due porzioni di torre. Al tempo stesso nelle gru note il sollevamento del braccio nella posizione di impiego, che a gru smontata è appoggiato sopra la coppia di porzioni di torre ripiegate, viene effettuato nelle fasi di allineamento e di raddrizzamento della torre mediante un opportuno rinvio di puntoni e tiranti; ciò determina sforzi di flessione notevoli nelle due porzioni di torre e negli organi di vario tipo che possono essere impiegati per il montaggio della torre. It is clear that all this constitutes a limit to the possibility of using the crane thus constructed as there is no possibility of reaching heights greater than the sum of the lengths of the two portions of the tower. At the same time, in known cranes, the lifting of the arm into the position of use, which when the crane is disassembled is supported on the pair of folded tower portions, is carried out in the alignment and straightening phases of the tower by means of an appropriate return of struts and tie rods; this determines considerable bending stresses in the two portions of the tower and in the various types of members which can be used for the assembly of the tower.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una gru a torre a struttura composita automontante presentante la torre realizzata in almeno una coppia di porzioni incernierate tra di loro e da una terza porzione infilata nella porzione superiore della coppia incernierata e sfilabile in modo tale che la estremità superiore della torre così realizzata possa raggiungere una altezza superiore alla altezza raggiungibile con la sola coppia di porzioni incernierate. The purpose of the present invention is that of realizing a tower crane with a self-erecting composite structure having the tower made in at least one pair of portions hinged together and by a third portion inserted in the upper portion of the hinged pair and removable so that the end top of the tower thus built can reach a height greater than the height that can be reached with only the pair of hinged portions.

Inoltre, un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una gru automontante nella quale siano ridotti al minimo gli sforzi di flessione nelle due porzioni di torre incernierate e negli organi utilizzati per il montaggio della torre. Furthermore, another object of the present invention is to provide a self-erecting crane in which the bending stresses in the two hinged tower portions and in the members used for mounting the tower are minimized.

Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una gru a torre con struttura composita automontante secondo la rivendicazione 1. These objects according to the present invention are achieved by making a tower crane with a self-erecting composite structure according to claim 1.

Ulteriori caratteristiche della gru della invenzione sono esposte nelle rivendicazioni dipendenti . Further characteristics of the crane of the invention are set out in the dependent claims.

Le caratteristiche strutturali e funzionali ed i vantaggi di una gru automontante secondo la presente invenzione risulteranno meglio comprensibili dalla descrizione esemplificativa e non limitativa riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The structural and functional characteristics and the advantages of a self-erecting crane according to the present invention will be better understood from the exemplary and non-limiting description referring to the attached schematic drawings in which:

le figure da 1 a 5 sono viste schematiche della gru automontante secondo l'invenzione in posizione completamente ripiegata, parzialmente montata, con le due porzioni di torre allineate e la terza porzione completamente infilata, con le due porzioni di torre allineate e la terza porzione parzialmente sfilata e totalmente montata con la terza porzione di torre completamente sfilata, Figures 1 to 5 are schematic views of the self-erecting crane according to the invention in a completely folded position, partially assembled, with the two portions of the tower aligned and the third portion completely inserted, with the two portions of the tower aligned and the third portion partially parade and fully assembled with the third portion of the tower completely extended,

le figure 6 e 7 sono viste schematiche di una possibile realizzazione del meccanismo di sfilamento della terza porzione di torre secondo l'invenzione. Figures 6 and 7 are schematic views of a possible embodiment of the extraction mechanism of the third portion of the tower according to the invention.

Le figure da 1 a 5 mostrano una gru a torre a struttura composita automontante secondo il trovato che ha le due porzioni incernierate tra loro in corrispondenza di imperniamenti orizzontali indicati con 11, 12 e 13. Essa si compone di una torre costituita da due porzioni 14 e 15, tra loro incernierate in 12, e da una terza porzione 16 infilata e sillabile nella porzione superiore 15 delle due porzioni incernierate; il braccio di carico 17 si compone di una o più sezioni tra loro incernierate ed è collegato mediante la cerniera 13 alla estremità superiore della porzione sfilabile della torre 16. Figures 1 to 5 show a tower crane with a self-assembling composite structure according to the invention which has the two portions hinged to each other at the horizontal pivots indicated with 11, 12 and 13. It consists of a tower consisting of two portions 14 and 15, hinged to each other at 12, and by a third portion 16 inserted and sillable in the upper portion 15 of the two hinged portions; the loading arm 17 consists of one or more sections hinged together and is connected by means of the hinge 13 to the upper end of the removable portion of the tower 16.

La porzione inferiore della torre 14 risulta a sua volta incernierata in 11 in una sua estremità inferiore ad una struttura di base in se nota e indicata complessivamente con 20 dotata di una ralla di rotazione 19. Tale struttura di base 20 prevede usualmente mezzi di comando del dispiegamento e del ripiegamento dell'intera gru, specificatamente non indicati, che agiscono tramite tiranti flessibili 21 e 22 che si estendono laterimente alla torre, essenzialmente dal lato opposto al braccio di carico e lateralmente ad almeno una porzione di quest 'ultimo. The lower portion of the tower 14 is in turn hinged at 11 in one of its lower ends to a base structure known per se and indicated as a whole with 20 equipped with a rotation washer 19. This base structure 20 usually provides means for controlling the unfolding and folding of the entire crane, not specifically indicated, which act by means of flexible tie rods 21 and 22 which extend laterally to the tower, essentially from the side opposite the loading arm and laterally to at least a portion of the latter.

I tiranti formano, unitamente a porzioni della struttura di base e a porzioni della struttura della gru, un quadrilatero articolato, in se noto. Together with portions of the base structure and portions of the crane structure, the tie rods form an articulated quadrilateral, per se known.

Le due porzioni incernierate della torre 14 e 15 passano dalla posizione orizzontale e sovrapposta l 'una all'altra, rappresentata in figura 1, alla posizione verticale e allineata, rappresentata in figura 3, passando da una serie di posizioni intermedie, una delle quali è rappresentata in figura 2 . I dispositivi di comando che determinano la erezione e l'allineamento delle due porzioni di torre incernierate sono di tipo noto. The two hinged portions of the tower 14 and 15 pass from the horizontal position and superimposed on each other, represented in figure 1, to the vertical and aligned position, represented in figure 3, passing through a series of intermediate positions, one of which is represented in figure 2. The control devices which determine the erection and alignment of the two hinged tower portions are of a known type.

Quando le due porzioni di torre incernierate 14 e 15 sono verticali e allineate, come indicato in figura 3, la porzione di torre 16 è completamente infilata nella porzione di torre 15; il braccio di carico 17, incernierato in 13 alla estremità superiore della porzione di torre 16, è disposto verticalmente e appoggiato alle porzioni 14 e 15 della torre. I tiranti 21 e 22 sono tesi e collegati a cerniera tra di loro e alla cuspide 23, detta cuspide 23 essendo a sua volta collegata a cerniera all'estreunità superiore della porzione di torre 16; il tirante 21 appoggia sul rotellone 24 posto alla estremità di una ulteriore cuspide 25 rigidamente collegata alla estremità superiore della porzione di torre 16. When the two hinged tower portions 14 and 15 are vertical and aligned, as indicated in Figure 3, the tower portion 16 is completely inserted into the tower portion 15; the loading arm 17, hinged at 13 to the upper end of the tower portion 16, is arranged vertically and rests on the portions 14 and 15 of the tower. The tie rods 21 and 22 are stretched and hingedly connected to each other and to the cusp 23, said cusp 23 being in turn hinged to the upper end unit of the portion of the tower 16; the tie rod 21 rests on the roller 24 placed at the end of a further cusp 25 rigidly connected to the upper end of the portion of the tower 16.

Nella fase finale del montaggio della torre della gru la porzione di torre 16 viene sfilata dalla porzione di torre incernierata 15, come indicato in figura 4 ed i dispositivi di comando dì tale sfilamento saranno più avanti illustrati. Sfilandosi la porzione di torre 16 la trazione esercitata dai tiranti 21 e 22 fa ruotare attorno alla cerniera 13 il braccio di carico 17 che si innalza fino a raggiungere la posizione orizzontale, indicata in figura 5, quando la porzione di torre 16 è completamente sfilata dalla porzione di torre 15; dispositivi convenzionali assicurano il bloccaggio della porzione di torre 16 in posizione di massimo sfilamento in cui la gru può essere utilizzata per il sollevamento dei carichi. Dispositivi, in se noti, determinano infine l'allineamento delle eventuali porzioni del braccio 17 nella configurazione finale di montaggio indicata nella figura 5. Una possibile realizzazione del dispositivo di comando dello sfilamento secondo il presente trovato è di seguito descritta in forma esemplificativa e non limitativa con riferimento alle figure 6-7. In the final stage of assembly of the tower of the crane, the portion of the tower 16 is removed from the portion of the hinged tower 15, as indicated in Figure 4 and the control devices for this extension will be illustrated later on. When the portion of the tower 16 is removed, the traction exerted by the tie rods 21 and 22 causes the loading arm 17 to rotate around the hinge 13, which rises until it reaches the horizontal position, indicated in figure 5, when the portion of the tower 16 is completely removed from the portion of tower 15; conventional devices ensure the locking of the portion of the tower 16 in the position of maximum extension in which the crane can be used for lifting loads. Devices, per se known, finally determine the alignment of any portions of the arm 17 in the final assembly configuration indicated in Figure 5. A possible embodiment of the extraction control device according to the present invention is described below in an exemplary and non-limiting form with reference to figures 6-7.

Secondo la possibile realizzazione illustrata nelle figure 6 e 7 la porzione di torre a minor sezione 16 è infilata nella porzione di torre a maggior sezione 15 e ha la possibilità di scorrere all'interno di essa tramite rulli di guida 26 posti alla estremità superiore della porzione di torre 15 e tramite rulli di guida 27 posti alla estremità inferiore della porzione di torre 16. According to the possible embodiment illustrated in Figures 6 and 7, the portion of the tower with a smaller section 16 is inserted into the portion of the tower with a greater section 15 and has the possibility of sliding inside it by means of guide rollers 26 located at the upper end of the portion. of tower 15 and by means of guide rollers 27 placed at the lower end of the portion of tower 16.

Un attuatore, quale un cilindro idraulico 30 a semplice o a doppio effetto, è collocato all'interno della porzione di torre a minor sezione 16; l'estremità inferiore del corpo o canna del cilindro è collegata mediante una cerniera 46 ad una trave 41 solidale alla estremità inferiore della porzione di torre 16 . An actuator, such as a single or double-acting hydraulic cylinder 30, is located inside the portion of the tower with a smaller section 16; the lower end of the body or barrel of the cylinder is connected by means of a hinge 46 to a beam 41 integral with the lower end of the portion of the tower 16.

La estremità di uno stelo 33 del cilindro idraulico 30 è incernierata in 43 ad un supporto 42; il supporto 42 è fissato solidalmente alla porzione di torre a maggior sezione 15 mediante due vincoli a cerniera 44. Quando lo stelo 33 è completamente rientrato nel cilindro idraulico 30 la porzione di torre a minor sezione 16 è completamente rientrata nella torre a maggior sezione 15. Sfilandosi lo stelo 33 del cilindro idraulico 30 la spinta esercitata dal cilindro fa scorrere la porzione di torre 16 all'interno della porzione di torre 15 tramite rulli di guida 26 e 27. Raggiunta la posizione di massimo sfilamento dello stelo 33 la porzione di torre 16 si è sfilata dalla porzione di torre 15 di una lunghezza pari alla corsa percorsa dallo stelo 33; in tale posizione la porzione di torre 16 viene vincolata alla porzione di torre 15 mediante sistemi di bloccaggio convenzionali, non mostrati. The end of a rod 33 of the hydraulic cylinder 30 is hinged at 43 to a support 42; the support 42 is fixed integrally to the portion of the tower with the greatest section 15 by means of two hinged constraints 44. When the rod 33 is completely retracted into the hydraulic cylinder 30, the portion of the tower with a smaller section 16 is completely retracted into the tower with a greater section 15. When the rod 33 of the hydraulic cylinder 30 is removed, the thrust exerted by the cylinder makes the tower portion 16 slide inside the tower portion 15 by means of guide rollers 26 and 27. Once the position of maximum extension of the rod 33 has been reached, the tower portion 16 it has slipped out of the portion of the tower 15 by a length equal to the stroke traveled by the stem 33; in this position the tower portion 16 is constrained to the tower portion 15 by conventional locking systems, not shown.

Per eseguire invece il ritorno, in posizione infilata, della terza porzione di torre 16 nella porzione di torre 15 nel caso che il cilindro 30 sia a doppio effetto, lo stelo 33 viene richiamato nel cilindro idraulico; nel caso di pistone a semplice effetto quando viene comandata l'apertura della valvola di afflusso o deflusso dell'olio nella camera del cilindro, vista la posizione di torre verticale in cui le operazioni di sfilamento e di rientro vengono effettuate, è il peso stesso della struttura sovrastante che fa rientrare lo stelo 33 determinando il rientro comandato della porzione di torre 16 nella porzione di torre 15. On the other hand, in order to return the third portion of the tower 16 to the inserted position in the portion of the tower 15 in the event that the cylinder 30 is double-acting, the rod 33 is returned to the hydraulic cylinder; in the case of a single-acting piston, when the opening of the oil inflow or outflow valve in the cylinder chamber is commanded, given the vertical tower position in which the extraction and return operations are carried out, it is the weight of the overlying structure that causes the stem 33 to retract causing the controlled re-entry of the tower portion 16 into the tower portion 15.

Per agevolare l'assemblaggio della gru in fase di costruzione il supporto 42 è munito lateralmente di pattini 45 che favoriscono lo scorrimento dell'insieme porzione di torre 16-cilindro con stelo rientrato-supporto 42, già assemblati a parte, prima che tale insieme venga infilato nella porzione di torre 15. To facilitate the assembly of the crane during construction, the support 42 is laterally equipped with runners 45 which facilitate the sliding of the assembly portion of the tower 16-cylinder with retracted rod-support 42, already assembled separately, before this assembly is tucked into the tower portion 15.

Si comprende quindi quale siano i vantaggi della gru della presente invenzione. It is therefore understood what are the advantages of the crane of the present invention.

Infatti, questa gru presenta una maggior semplicità costruttiva che rende più agevole la costruzione e l'assemblaggio della intera macchina. In fact, this crane has a greater constructive simplicity which makes the construction and assembly of the entire machine easier.

Vi è inoltre, una maggiore sicurezza in fase di utilizzo derivante dalla eliminazione di carrucole e funi, note in precedenza, che potrebbero essere soggette a scarrucolamenti. There is also greater safety during use deriving from the elimination of pulleys and ropes, previously known, which could be subject to derailing.

Ancora un ulteriore vantaggio, è derivato dal posizionamento della cerniera 46 alla estremità inferiore del cilindro 30 che riduce la lunghezza libera di inflessione e pertanto riduce il carico di punta sullo stelo in fase di spinta. Still a further advantage derives from the positioning of the hinge 46 at the lower end of the cylinder 30 which reduces the free length of deflection and therefore reduces the tip load on the rod during the pushing phase.

Non si deve poi trascurare che la adozione di un cilindro a semplice effetto, pur assicurando la funzionalità nelle fasi di sfilamento e rientro della torre, permette di ridurre notevolmente le dimensioni del cilindro idraulico It should also not be overlooked that the adoption of a single-acting cylinder, while ensuring functionality in the extraction and re-entry phases of the tower, allows to considerably reduce the dimensions of the hydraulic cylinder.

Claims

CLAIMS 1. Tower crane with self-erecting composite structure and folding and removable tower having tower portions (14, 15) hinged together at horizontal pivots (12, 13), in which a loading arm (17) is composed of at least one hinged portion (at 13), said tower portions (14, 15) being in turn hinged at a lower end to a bearing structure (10) bearing a rotation ring (19), being also provided associated with said portions of the tower at least a third portion (16) inserted and removable in one of the hinged portions (14, 15), said tower being equipped with control devices that allow the two portions of the hinged tower to be mounted in a vertical position and disassembled in a horizontal position between them and with devices that allow the removal and re-insertion of the third portion of the tower in one of the tower portions of the hinged pair, characterized by the fact that said third portion (16) of the threaded and removable top is placed sliding within one (15) of the two hinged portions and has a smaller section than said portion of tower (15) in which it slides through the collaboration of guide rollers (26, 27) arranged both on said portion of the tower (15) and on said at least one portion of the top (16), an actuator (30) being provided to act between a support (42) arranged integral within said portion of hinged tower (15 ) and a beam (41) integral with a lower end of said top portion (16).

Tower crane according to claim 1, characterized in that said support (42) is fixed to said at least one top portion (16) by means of hinged constraints (44).

3. Tower crane according to claim 2, characterized in that between said support (42) and said at least one top portion (16) there are runners (45) which facilitate the sliding of the whole tower portion (16), actuator (30) and support (42), already assembled separately, before this assembly is inserted into said portion of the tower (15).

Tower crane according to claim 1, characterized in that said actuator (30) consists of a single-acting hydraulic cylinder.

5. Tower crane according to claim 1, characterized in that said actuator (30) consists of a double-acting hydraulic cylinder.

6. Tower crane according to claim 1, characterized in that said actuator (30) is hinged (at 46) to said beam (41) integral with a lower end of said top portion (16).

7. Tower crane with self-erecting composite structure and folding and removable tower as substantially previously described and as illustrated in the attached drawings.