BRPI1000350A2 - cabeça de mastro - Google Patents

Abstract

CABEçA DE MASTRO. A invenção refere-se a uma cabeça de mastro para um mastro, que é provido com um perfil de guia para guiar um carro ao longo do mastro. A cabeça de mastro compreende uma lança, na qual é suportado um meio de deflexão para um cabo carregando carga, e com a lança sendo pivotável em sua posição. é provido sobre a lança um meio de conexão para fixar uma extensão de mastro. A lança pode ser ajustada em uma posição de conectar, na qual a lança é longitudinalmente direcionada ao mastro para fixação da extensão de mastro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CABEÇA DEMASTRO".

A invenção refere-se a uma cabeça de mastro para um mastro,que é provido com um perfil de guia para guiar um carro ao longo do mastro,compreendendo uma lança, sobre o qual é suportado um meio de deflexãopara um cabo carregando carga, e com a lança sendo ajustável em sua po-sição, de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente 1.

Mastros de tal tipo são usados em construção e aparelhos deperfuração para construção de fundação, como conhecido, por exemplo, daEP 1 655 415 A1 ou DE 101 23 403 B4. Nestes aparelhos conhecidos a a-justabilidade da cabeça de mastro serve, em particular, para ajuste da cabe-ça de mastro, que é dirigido transversalmente durante a operação, em umaposição retraída para propósitos de transporte.

Quando fazendo uso de aparelhos de perfurar com tais mastros,ao longo dos quais um carro com um acionamento de broca é movido, a ca-beça de mastro transversalmente direcionada limita normalmente o compri-mento da barra de broca empregável e, portanto, uma profundidade de per-furar. Em certos casos, porém, é também desejável afundar furos de brocausando o aparelho de perfurar que alcança profundidades maiores exceden-do, em particular, o comprimento do mastro. Em tal caso é prática comumdesmantelar a cabeça de mastro e prender uma extensão de mastro à ex-tremidade superior do mastro. Esta instalação é muito demorada e envolveuma quantidade considerável de trabalho.

A invenção é baseada no objetivo de fornecer uma cabeça demastro que permite uma modificação simplificada quando fazendo uso deuma extensão de mastro.

O objetivo é resolvido de acordo com a invenção por uma cabe-ça de mastro tendo as características da reivindicação 1. Versões preferidasda invenção são declaradas nas reivindicações dependentes.

A cabeça de mastro de acordo com a invenção é caracterizadaem que sobre a lança é fornecido um meio de conexão para prender umaextensão de mastro e que a lança pode ser ajustado em uma posição deconectar, em que a lança é longitudinalmente direcionado para o mastro pa-ra fixação da extensão de mastro.

Uma idéia fundamental da invenção então reside no fato de que,quando é requerido o uso de uma extensão de mastro, a cabeça de mastronão mais necessita ser desmantelada. Ao invés, a cabeça de mastro é proje-tada de tal forma que ela pode ser ajustada ou pivotada em uma posição deconectar, em que a lança é longitudinalmente direcionada do mastro e es-tende o último de tal modo que uma extensão de mastro pode ser presa àlança.

O mastro pode ser construído de uma ou várias partes. Para di-reção de um carro, que carrega uma unidade de acionamento em particular,barras de guia e/ou ranhuras de guia são dispostas ao longo do mastro den-tro do qual elementos de guia correspondentes localizados no carro se enga-tam. Deste modo, é alcançada uma deslocabilidade longitudinal do carro aolongo do mastro.

De acordo com a invenção a lança é ajustável de forma que ba-sicamente ela pode ser mudada em sua posição por via de processos deinstalação. De acordo com a invenção é especialmente preferido que a lançaseja pivotavelmente sustentada em uma base que pode ser conectada auma extremidade superior do mastro. Consequentemente, entre a lança e abase um mancai de pivô, mais particularmente um parafuso de pivô, é locali-zado de forma que a lança pode ser movida de sua posição operacional re-gular direcionada transversalmente para a posição de conectar direcionadalongitudinalmente. Na posição de conectar a lança constitui uma continuaçãodo mastro e, em particular, está em alinhamento com o mastro.

De acordo com a invenção uma versão especialmente vantajosareside no fato de que a lança é provida com um perfil de guia. Por preferên-cia, o perfil de guia é projetado para combinar com o perfil de guia do mastrode forma que o carro pode correr do mastro sobre a lança e preferentementetambém tão longe quanto a extensão do mastro se esta tem o perfil também.Em casos singulares, a extensão do mastro somente por meio da lança dire-cionada longitudinalmente pode ser suficiente de forma que nenhuma exten-são de mastro adicional necessita ser instalada na lança.

Basicamente, é também possível ser provido um perfil de guiadiferente na lança. Consequentemente, não é o carro, mas, por exemplo,somente um suporte de torque ou uma assim denominada cabeça de supri-mento concreta que é guiada em uma maneira movível sobre a extensão demastro. A extensão de mastro pode ser construída como o mastro ou proje-tada como um mastro de treliça ou mastro de construção leve.

De acordo com a invenção é de vantagem para o meio de defle-xão de ter pelo menos um cilindro de deflexão em uma parte dianteira dalança que é direcionada em direção ao carro. O cilindro de deflexão, que sesalienta em particular para o lado dianteiro, é disposto em sua totalidade detal forma que ele pode ser basicamente ultrapassado pelo carro.

Uma modificação especialmente eficiente da cabeça de mastro éalcançada de acordo com a invenção em que é provido um meio de posicio-namento tendo um mecanismo de alavanca e pelo menos um acionamentode posicionamento para ajustar a lança. Desta maneira, a cabeça de mastropode ser automaticamente ou parcialmente e automaticamente ajustada emsua posição. Como acionamento de posicionamento pode ser feito uso basi-camente de um cilindro hidráulico, um cilindro pneumático ou um aciona-mento rotativo.

Uma ajustabilidade especialmente boa acompanhada por altaestabilidade é atingida de acordo com a invenção em que o mecanismo dealavanca compreende um mecanismo de alavanca articulada com váriaspernas, da qual pelo menos uma perna é destacável. Como resultado, váriasposições operacionais da cabeça de mastro podem ser fixadas sobre umagrande faixa de ajuste. Por exemplo, para a colocação de diferentes diâme-tros de perfuração a cabeça de mastro pode ser ajustada de tal forma que omeio de deflexão para o cabo de carregar carga se salienta para uma exten-são maior ou menor do mastro de acordo com a ferramenta de perfurar re-querida.

Além disso, de acordo com a invenção é provido um meio dedeflexão sobre a base para um cabo de alimentação do carro. Em particular,o meio de deflexão compreende um ou mais cilindros de deflexão, por meiodos quais um ou mais cabos são guiados ao longo do mastro ou diretamenteao carro ou via uma deflexão de cabo inferior na extremidade inferior domastro no sentido de efetuar um movimento de ajuste do carro ao longo domastro via um acionamento de guincho traseiro. Até mesmo quando umaextensão de mastro está presente o carro pode deste modo ser deslocadopelo menos tão longe quanto o meio de deflexão da base, enquanto a exten-são de mastro neste caso não pode servir para mover o carro, mas para a-comodar, por exemplo, um suporte de torque.

Além de pivotar a lança de pelo menos uma posição operacionaldirecionada transversalmente ao mastro em uma posição de conectar dire-cionada longitudinalmente, é além disso vantajoso de acordo com a inven-ção que a lança pode ser pivotada em uma posição de transporte traseiro.Em tal posição de transporte, na qual o mastro é como uma regra pivotadoem uma posição aproximadamente horizontal sobre o implemento portador,uma posição da lança pode deste modo ser alcançada em que a lança nãoaumenta as dimensões de transporte.

O propósito útil da cabeça de mastro de acordo com a invençãoé melhorado adicionalmente em que uma lança lateral é disposta na base.Uma lança lateral pode preencher, por exemplo, uma função de guindastepara levantamento de elementos de barra de broca. Para esta finalidade alança lateral normalmente tem um cilindro de deflexão e um correspondentecabo de carregar carga adicional que é acionado por um guincho traseiro.

Nesta conexão é especialmente vantajoso para a lança lateralter uma parte principal e uma parte de pivô que é pivotavelmente sustentadana parte principal. O pivotamento pode acontecer manualmente ou atravésde um mecanismo de posicionamento separado. Quando a lança lateral nãoestiver em uso ela pode ser pivotada em posição de descansar.

A invenção não somente compreende a cabeça de mastro, mas,ao todo, uma disposição de mastro tendo um mastro e uma cabeça de mas-tro dispostos na extremidade superior do mastro, que é projetado de acordocom a invenção.Independente do tipo de aplicação toda cabeça de mastro e todadisposição de mastro de acordo com a invenção é incluída. Mais particular-mente, a invenção compreende uma cabeça de mastro e uma disposição demastro em uma construção ou aparelho de perfurar.

A seguir a invenção será descrita adicionalmente por meio deexemplos preferidos de versões mostradas esquematicamente nos dese-nhos, nos quais:

a figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma cabeça demastro de acordo com a invenção;

a figura 2 mostra uma vista lateral da cabeça de mastro da figura 1;

a figura 3 mostra uma vista lateral da cabeça de mastro comuma posição mudada da lança;

a figura 4 mostra uma vista lateral adicional da cabeça de mastrona posição de conectar;

a figura 5 mostra uma vista em perspectiva da cabeça de mastrona posição da figura 4 em escala reduzida;

a figura 6 mostra uma vista lateral dacabeça de mastro em umacondição de transporte;

a figura 7 mostra uma vista em perspectiva da cabeça de mastrona posição da figura 6; e

a figura 8 mostra uma vista lateral esquemática de um aparelhode perfurar com uma cabeçade mastro de acordo com a invenção.

Em primeiro lugar, a construção básica de um aparelho de perfu-rar 100 com uma cabeça de mastro 20 de acordo com a invenção, é explica-da em conjunto com a figura 8.

No caso do aparelho de perfurar 100, um mastro 110 é suporta-do pivotavelmente, via um meio de retenção 150 por meio de braços de re-tenção 141 e cilindros hidráulicos 160 em um veículo portador de mancai detrilha 143. Em uma extremidade superior do mastro 110 a cabeça de mastro20 é retida, o que é representado na figura 8 em uma posição operacionaldirecionada ligeiramente e transversalmente ao mastro 110. A cabeça demastro 20 compreende uma base 24 que é fixamente conectada ao mastro110 e em que uma lança 22 é sustentada pivotavelmente via uma junta depivô 26. Sobre a lança 22 vários cilindros de deflexão são fornecidos comomeios de deflexão 40 para um cabo carregando carga 112.

Por meio do cabo de carregar cabo 112 uma barra de broca 116com uma ferramenta de perfurar 119 pode ser erguida ou abaixada. Paraatuação do cabo de carregar cabo 112 um dispositivo de guincho 135 é pro-vido no veículo portador 143. Além disso, um meio de acionamento 115 paraa barra de broca 116 é disposto via um carro 114 no mastro 110. O carro114 é movível guiado ao longo de uma guia em um lado da frente do mastro110 em uma direção longitudinal. O exemplo de uma ferramenta de perfurar119, mostrado na figura 8 é uma broca.

Para deslocamento do carro 114, um cabo superior 109 e umcabo inferior 108 são providos, os quais podem ser movidos através de ummeio de guincho de cabo 131 no mastro 110. O meio de guincho de cabo131 constitui o acionamento de alimentação para o carro 114.

O cabo superior 109 corre sobre um cilindro superior disposto naparte da cabeça de mastro 120 em direção ao carro 114. Semelhantemente,o cabo inferior 108 é conectado ao carro 114 na parte inferior do mastro 110via um cilindro intermediário e um cilindro inferior no sentido de desta manei-ra mover o carro 114 na direção descendente. No lado dianteiro do mastro110 um perfil de guia 113 é projetado, ao longo do qual o carro 114 é guiado.Por meio dos cilindros hidráulicos 160 o mastro 110 pode ser pivotado desdea vertical em uma posição de transporte aproximadamente horizontal.

Nas figuras 1 e 2, uma cabeça de mastro 20 de acordo com ainvenção é ilustrada em detalhe maior.

A cabeça de mastro 20 de acordo com a invenção compreendeuma base conformada em placa 24, que pode ser fixada através de um meiode conectar 36 provido com furos de conexão por meio de roscas de parafu-sos na extremidade superior do mastro. Através de uma junta de pivô 26uma lança conformada em viga 22 é pivotavelmente sustentada na base 24.Na parte do lado dianteiro 23 da lança 22 são formadas barras de guia late-ral 27. Como resultado, é formado um perfil de guia 12 que corresponde aoperfil de guia 113 no mastro 110. As garras de guia de um guia de carro a-braçam as barras de guia 27, e fazendo assim as garras de guia se salien-tam dentro da ranhura 28 formada entre as barras de guia 27 e as barras dereforço traseiras 29. No lado de topo da lança 22 é disposto um meio de co-nexão 30 para fixar uma extensão de mastro não representada, a qual com-preende armações de retenção 32 com furos passantes horizontais para umbloqueio de parafuso como também uma placa de apoio 34 tendo furos cen-trantes e de conexão.

No lado dianteiro 23 da lança 22 um primeiro cilindro de deflexão42 formando parte de um meio de deflexão 40 está sustentado rotativamenteem bloco de mancai se salientando 44 para assim guiar o cabo de carregarcarga, não mostrado aqui, em direção à barra de broca. O meio de deflexão40 compreende um cilindro de deflexão traseiro adicional 58, que é rotativa-mente sustentada em um bloco de conectar 51 da base 24. A lança 22 podeser pivotada através de um meio de pivô 50 sobre a junta de pivô 26 comseu eixo de pivô horizontal. O meio de pivô 50 compreende uma primeiraperna 54, que é conectada via o bloco de conectar 51 à base 24 e é pivota-velmente sustentado no bloco de conectar 51. Para formar um mecanismode alavanca articulada a primeira perna 54 é dobrada via uma segunda per-na 56 através de juntas de pivô apropriadas para a parte traseira da lança22. A segunda perna 56 pode ser destacada e permutada removendo osparafusos dos respectivos pivôs em ambas as extremidades da segundaperna 56. Para provocar o movimento de pivô é provido um acionamento deposicionamento 52 projetado como um cilindro hidráulico, que é conectadopor um lado à base 24 e por outro lado à primeira perna 54.

Lateralmente sobre a base 24 está disposta uma lança lateral 80com uma parte principal conectada fixamente 82. Através de uma junta depivô 81 e um cilindro de pivô 87 uma parte de pivô conformada em viga 84 épivotavelmente sustentada em torno aproximadamente 180° na parte princi-pai 82. Cada uma das partes: parte principal 82 e a parte de pivô 84 têm ci-lindros de deflexão 85, 86 sobre os quais um cabo de funcionamento é guia-do que pode ser movido por meio de um guincho não mostrado. Na ilustra-ção de acordo com a figura 1, a parte de pivô 84 é oscilada para fora dentroda posição operacional, permitindo, por exemplo, a uma barra de broca sererguida e operada com a lança lateral 80.

A figura 2 mostra a vista lateral da cabeça de mastro 20 na posi-ção da figura 1. Em particular, pode ser visto que a primeira perna 54 e asegunda perna 56 estão em alinhamento e assim permitem um fluxo de for-ça direta desde a lança 22 dentro do bloco de conectar 51 da base 24, coma segunda perna 56 sendo articulada em uma orelha de fixar superior 61. Ocabo superior para o acionamento de alimentação do carro, que não é mos-trado, é guiado sobre um cilindro 46 localizado em uma placa de mancai 48na base 24.

No caso de um menor diâmetro de perfuração o cilindro de de-flexão externa 42 pode ser movido mais próximo ao mastro, por meio do quea lança inteira 22 pode ser trazida em uma posição mais íngreme de acordocom a figura 3. Para este propósito a segunda perna 56 é destacada e per-mutada para uma perna substituta 56a de comprimento menor. Pelo meio deposicionamento 50 deste modo modificado um suporte estável continuadoda lança 22 na posição operacional mais íngreme é alcançado deste modo.

Adicionalmente, pode ser tirado da figura 3 que na parte de pivô84 da lança lateral 80 um cabo correndo dentro da guia 86 é disposto abaixodo cilindro de correr fora 85. Além disso, pode ser visto que a parte de pivô84 pode ser movida por meio de um cilindro de pivô 87 fixado à parte princi-pal 82.

Nas figuras 4 e 5, a cabeça de mastro de acordo com a invençãoé representada em uma posição operacional adicional, isto é, na denomina-da posição de conectar. Para esta finalidade a segunda perna 56 é comple-tamente removida do meio de pivô 50. A primeira perna 54 é diretamentefixada em uma orelha de fixar inferior 60 no lado traseiro da lança 22. A ore-lha de fixar inferior 60 e a orelha de fixar superior 61 são projetadas em umaplaca de mancai comum. Nesta posição de conectar da lança 22, a dita lan-ça 22 é alinhada paralelamente ao mastro de forma que um carro de guiapode correr desde o mastro sobre o perfil de guia 12 da lança 22. Para estafinalidade garras de guia apropriadas abraçam as barras de guia 27.

Da figura 5 uma parte do meio de alimentação 70 pode ser to-mada em particular, a qual tem vários cilindros de deflexão 72 que estão ro-tativamente suportados em blocos de mancai correspondentes na base 24da cabeça de mastro 20. Sobre estes cilindros de deflexão 72 cabos de ali-mentação correspondentes são guiados em uma maneira conhecida, a qualdesloca o carro ao longo do mastro por meio de guinchos de cabo corres-pondentes. No lado de topo da lança posicionada verticalmente 22 pode servisto o meio de conexão 30, com o qual uma extensão de mastro, não mos-trada, com um perfil apropriado pode ser colocada sobre a lança 22 e fixadanele. A extensão de mastro pode ter o mesmo perfil de guia 12 como o mas-tro e a lança de mastro 22 de forma que, quando é feito uso de um meio dealimentação adicional apropriado o carro pode ser movido sobre a lança 22assim como a extensão de mastro.

Das figuras 6 e 7, a cabeça de mastro 20 de acordo com a in-venção pode ser vista na posição de transporte. Aqui a cabeça de mastro 20é mostrada com a disposição de alavanca de pivô de acordo com a figura 3,isto é, com uma pequena segunda alavanca de pivô 56a. Através da atuaçãodo acionamento de posicionamento 52, isto é, através de extensão do cilin-dro de posicionamento, a primeira alavanca de pivô 54 é empurrada paracima e fazendo isto a conexão de barra de linha direta é dobrada na parte dajunta da alavanca articulada 57. Como resultado, a lança 22 é empurradacom respeito à base 24 na posição traseira ilustrada. Fazendo assim, a lan-ça 22 é trazida aproximadamente em uma posição traseira que nesta posi-ção o cilindro de deflexão dianteira 42 não se salienta ou somente se salien-ta não significativamente além da extremidade frontal da base 24. Ao mesmotempo, através de retração do cilindro de pivô 87 a parte de pivô 84 da lançalateral 80 pode ser pivotada para trás em torno de aproximadamente 180°em direção à parte principal 82. Consequentemente, quando dobrando omastro em uma posição aproximadamente horizontal a lança 20 não ocasio-na um aumento significativo nas dimensões de transporte na vertical.

Claims (12)

1. Cabeça de mastro para um mastro,que é provido com um per-fil de guia para guiar um carro ao longo do mastro, incluindo- uma lança, sobre a qual é disposto um meio de deflexão paraum cabo de carregar carga, e- a lança é ajustável em sua posição, em que- sobre a lança é provido um meio de conexão para prender umaextensão de mastro e- a lança pode ser ajustada em uma posição de conectar, emque a lança é direcionado longitudinalmente ao mastro para a fixação daextensão de mastro.

2. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que alança é sustentada pivotavelmente sobre uma base, que pode ser conectadaa uma extremidade superior do mastro.

3. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que alança é provida com um perfil de guia e na posição de conectar o carro podeser movido do mastro sobre a lança.

4. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que omeio de deflexão tem pelo menos um cilindro de deflexão em uma parte di-anteira da lança que é direcionada em direção ao carro.

5. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que éprovido um meio de posicionamento tendo um mecanismo de alavanca epelo menos um acionamento de posicionamento para ajustar a lança.

6. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que omecanismo de alavanca compreende um mecanismo de alavanca articuladacom várias pernas, das quais pelo menos uma perna é destacável.

7. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 2, em quesobre a base é provido um segundo meio de deflexão para um cabo de ali-mentação do carro.

8. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 1, em que alança pode ser pivotada em uma posição de transporte traseiro.

9. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 2, em quesobre a base é disposta uma lança lateral.

10. Cabeça de mastro de acordo com a reivindicação 9, em quea lança lateral tem uma parte principal e uma parte de pivô que é pivotada-mente sustentada na parte principal.

11. Disposição de mastro tendo um mastro e uma cabeça demastro disposta na extremidade superior do mastro, em que a cabeça demastro é projetada como definida na reivindicação 1.

12. Construção ou aparelho de perfurar, em que é provida umadisposição de mastro como definida na reivindicação 11.