ES2310162T3 - Mastil articulado para una instalacion de transporte de materias consistentes. - Google Patents

Abstract

Mástil sometido a pandeo (1) para una instalación de transporte de materias consistentes, en particular para una instalación de transporte de hormigón, con al menos dos tramos de mástil (A, B) unidos entre sí mediante una articulación giratoria (8), extendidos esencialmente a lo largo de un eje longitudinal (14), pudiéndose girar un (segundo) tramo de mástil (B) respecto a un (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente de una posición plegada de reposo o de transporte del mástil sometido a pandeo (1), en la que éste pasa parcialmente lateralmente delante del (primer) tramo de mástil (A) precedente, a una posición de trabajo desplegada, caracterizado porque el (segundo) tramo de mástil (B) pasado parcialmente lateralmente está alojado con su un extremo sobre un eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado en el (primer) tramo de mástil (A) inmediatamente precedente, de forma que los dos tramos de mástil (A, B) están alineados en la posición de trabajo desplegada del mástil sometido a pandeo (1) esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, perpendicular respecto al eje longitudinal (14) del (primer) tramo de mástil precedente, y en la posición de transporte plegada el (segundo) tramo de mástil (B) pasado se aleja del (primer) tramo de mástil (A) precedente con un ángulo de expansión (alfa) definido.

Description

Mástil articulado para una instalación de transporte de materias consistentes.

La presente invención se refiere a un mástil articulado, que comprende varios tramos de mástil unidos entre sí de forma giratoria, según el preámbulo de la reivindicación 1. Un mástil articulado semejante se conoce ya del documento JP-A-2225146.

En el transporte de materias consistentes, por ejemplo, hormigón, mortero y similares, para salvar las diferencias de altura se emplean así llamadas instalaciones de transporte, en las que la materia consistente a transportar se transporta a través de un conducto de transporte o un sistema de tuberías al punto deseado de aprovechamiento. La presión de transporte o la caudal de transporte se generan en este caso por una bomba de materias consistentes. Un principio constructivo usual de instalaciones de transporte semejantes es la combinación del sistema de tuberías con un mástil articulado y/o telescópico, que está montado, por ejemplo, sobre un vehículo de carga. Pero naturalmente una instalación de transporte semejante puede estar construida también de forma fija o puede estar realizada como manipuladores. En el caso de que una instalación de transporte semejante esté montada sobre un vehículo de carga, éste se orienta en primer lugar horizontalmente en la zona de empleo y se asegura contra vuelco. Sólo entonces pueden desplegarse o extenderse los tramos de mástil o brazos de mástil individuales del mástil articulado, y puede ponerse en marca la instalación de transporte. La bomba de materias consistentes transporta luego la materia consistente preparada externamente a través de un sistema de tuberías, que está dispuesto a lo largo de los tramos de mástil, al punto deseado de aprovechamiento, en el que la materia consistente sale, por ejemplo, a través de una prolongación de manguera tipo tobera del sistema de tuberías. Las diferencias de alturas que pueden salvarse son considerables y pueden ser de 50 m y más. Naturalmente también pueden salvarse distancias horizontales con instalaciones de transporte semejantes, por ejemplo, en terrenos intransitables o inaccesibles.

Los tramos de mástil individuales del mástil articulado están unidos entre sí típicamente mediante cojinetes giratorios o articulaciones giratorias. Las fuerzas de mando se aplican de forma conocida, por ejemplo, mediante cilindros hidráulicos, estando dispuesto el cilindro hidráulico entre dos tramos de mástil adyacentes unidos entre sí mediante la articulación giratoria. La extensión o retracción del vástago del émbolo conduce a un movimiento de giro del un tramo de mástil relativamente al otro tramo de mástil fijado en la posición habitualmente en este momento.

Todo el mástil articulado o estructura de mástil está fijado en un así llamado bloque de mástil y en éste está alojado de forma giratoria alrededor de un eje vertical. El tramo de mástil dispuesto en el bloque de mástil se designa típicamente como primer tramo de mástil, los tramos de brazo de mástil que le siguen se numeran correlativamente. Lo más frecuente es que los mástiles articulados presenten dos, tres o cuatro tramos de mástil individuales y por ello se designan como mástiles articulados de dos, tres o cuatro miembros.

Al plegar los tramos de mástil desde una posición de funcionamiento a una posición de transporte o de reposo existe en general el problema por motivos de espacio, de que uno de los tramos de mástil, en particular el tercero de un mástil articulado de cuatro miembros, debe pasarse lateralmente delante del tramo de mástil precedente o antecedente al plegarse, ya que éste no puede colocarse inmediatamente por debajo del tramo de mástil precedente para evitar una altura de apilamiento desventajosa. Este puede ser el caso también en el segundo tramo de mástil, si éste debe pasarse delante del primer tramo de mástil o delante de otras estructuras al plegarse. Por este motivo los tramos de mástil afectados están configurados acodados, por lo que se posibilita el paso del tramo de mástil.

Debido al acodamiento se produce en el estado desplegado un desplazamiento de la línea del centro de gravedad del tramo de mástil afectado. No obstante, el acodamiento condiciona también un desplazamiento lateral del peso de los tramos de mástil que siguen al tramo de mástil acodado, inclusive las articulaciones de giro y los tramos de conductos de transporte fijados en los tramos de mástil. En el estado desplegado actúan por ello elevadas fuerzas transversales, que causan también momentos de torsión en los tramos de mástil individuales (las tensiones resultantes de los momentos de torsión son extremamente elevadas en particularmente en la zona del acodamiento) y en particular en las articulaciones giratorias y en la zona de la fijación del mástil articulado en el bloque de mástil conducen a elevados momentos de flexión o momentos de vuelco. Por ello los tramos de mástil o articulaciones giratorias individuales, pero también la fijación del mástil articulado en el bloque de mástil, deben diseñarse de forma correspondientemente estable, lo que naturalmente trae consigo un coste constructivo. Además, el elevado coste constructivo repercute desventajosamente en el peso correspondiente del mástil articulado.

El objetivo de la invención es reducir las fuerzas transversales y momentos de flexión originados en un mástil articulado, para poder mantener bajo el coste constructivo. Además, la solución del objetivo debe traer ventajas económicas respecto al estado de la técnica conocido.

El planteamiento de objetivo se resuelve por las características de la parte característica de la reivindicación 1. Las características de las reivindicaciones dependientes referidas señalan variantes y configuraciones útiles.

Mediante la posición inclinada del eje articulado de giro, con el que el tramo de mástil a pasar está alojado con su un extremo en el tramo de mástil inmediatamente precedente, se consigue que este tramo de mástil se aleje lateralmente del mástil articulado precedente en la posición de reposo o de transporte del mástil articulado, es decir, se separa en la articulación giratoria unida. Los dos ejes longitudinales de los tramos de mástil afectados se cortan en la articulación giratoria y encierran un ángulo de separación \alpha. Si los tramos de mástil se giran desde su posición de reposo o de transporte a una posición de trabajo, se alinean éstos en un plano de referencia vertical que se extiende esencialmente perpendicularmente al primer tramo de mástil.

Sólo en el estado de pliegue o despliegue actúan sobre el mástil articulado fuerzas transversales proporcionalmente pequeñas, por lo que en total sólo actúan pequeños momentos de torsión y de flexión sobre los tramos de mástil y la estructura de mástil. Los componentes constructivos afectados pueden dimensionarse menores según el caso de carga más pequeño, por lo que se reduce el peso, pero también los costes de material y de fabricación del mástil articulado.

Al desplegar un tramo de mástil alrededor de un eje articulado de giro dispuesto inclinado, se acercan los tramos de mástil unidos mediante la articulación giratoria con ángulo de giro creciente al estado ideal de una orientación en conjunto alineada, estando alineados éstos dentro del plano de referencia vertical. No obstante, también en los estados de alineamiento no ideales, respecto a las fuerzas transversales resultantes, se obtiene una clara mejora frente al estado de la técnica.

La inclinación del eje articulado de giro puede registrarse mediante un ángulo de inclinación \beta, determinándose este ángulo referido a una perpendicular del eje longitudinal de un tramo de mástil precedente, típicamente sobre el del primer tramo de mástil fijado en el bloque de mástil. El ángulo de inclinación puede registrarse para ello de forma simplificada en un plano horizontal. El ángulo de inclinación \beta no debería ser mayor de 22,5º, preferiblemente no mayor de 15º, especialmente preferido no mayor de 10º y en particular preferiblemente no mayor de 8º, puesto que sino los ángulos de extensión \alpha resultantes y por consiguiente los momentos de torsión que aparecen (o fuerzas transversales) son demasiado grandes.

El ángulo de inclinación \beta del eje articulado de giro dispuesto inclinado puede determinarse ventajosamente en un plano horizontal, que adopta una posición perpendicular al plano de referencia vertical. En este caso se registra sólo la parte plana, es decir, la proyección angular de la inclinación en el plano horizontal, en el que no se tiene en cuenta la proporción eventual de inclinación.

En caso de que el mástil articulado comprenda más de dos tramos de mástil es ventajoso alojar un tercer tramo de mástil, que sigue al tramo de mástil separado, es decir, alejado lateralmente, igualmente con un eje articulado de giro dispuesto inclinado, de forma que el tramo de mástil separado y el alojado aquí mediante la articulación giratoria (con el eje articulado de giro dispuesto inclinado), en la posición desplegada de trabajo del mástil articulado, están orientados esencialmente en el plano de referencia vertical, no obstante, en la posición plegada de reposo o de transporte el tramo de mástil siguiente está dispuesto esencialmente paralelamente al tramo de mástil precedente al tramo de mástil separado.

En el caso representado anteriormente de varios ejes articulados de giro dispuestos inclinados es ventajoso que los ángulos de inclinación \beta y \beta' presenten aproximadamente los mismos valores angulares. Esto reduce el coste de fabricación al disponer los orificios articulados, pero facilita también los cálculos cinemáticos precedentes. Además, con ello se asegura que el tramo de mástil que sigue al tramo de mástil separado en la posición plegada de reposo o de transporte esté dispuesto esencialmente paralelamente al tramo de mástil precedente al tramo de mástil separado.

Para el caso que se encuentra en la práctica frecuentemente de que el mástil articulado comprenda más de dos tramos de mástil, por ejemplo, cuatro tramos de mástil, es ventajoso que el tramo de mástil separado en la posición de reposo y alejado lateralmente, considerado desde la fijación de mástil en el bloque de mástil, es el segundo o tercer tramo de mástil. En el último caso, el primer o segundo tramo de mástil están dispuestos entonces uno sobre otro en la posición de reposo o de transporte, mientras que los dos tramos de mástil siguientes están dispuestos desplazados lateralmente, por lo que se consigue una distribución de peso ventajosa en la posición de reposo.

En la posición de reposo, el eje longitudinal del tramo de mástil separado y alejado lateralmente forma, con el eje longitudinal del tramo de mástil precedente, un ángulo de separación \alpha que está definido igualmente de forma simplificada como ángulo plano en un plano en un plano horizontal. El ángulo de separación \alpha es aproximadamente el doble que el ángulo de inclinación \beta del eje articulado de giro dispuesto inclinado, es decir, son válidas las relaciones: \alpha \approx 2\cdot\beta ó \beta \approx \alpha/2.

Para que, según se ha descrito anteriormente, un tercer tramo de mástil que sigue al tramo de mástil separado y por consiguiente alejado lateralmente está dispuesto en la posición de reposo o de transporte del mástil articulado paralelamente al tramo de mástil precedente al tramo de mástil separado, los dos ángulos de separación \alpha y \alpha', es decir, los ángulos entre los ejes longitudinales del tramo de mástil separado y su precedente y entre los ejes longitudinales del tramo de mástil separado y su siguiente, presentan aproximadamente el mismo valor angular. No obstante, también es posible que los dos ángulos de separación \alpha y \alpha' presenten diferentes valores angulares.

El estado ideal de una orientación en conjunto alineada de los tramos de mástil individuales de un mástil articulado, mientras que éstos están orientados dentro de un plano de referencia vertical, no requiere que los ángulos de giro \gamma máximos entre cada dos tramos de mástil unidos entre sí de forma giratoria presentan un valor angular de 180º. El mástil articulado puede optimizarse ya durante la construcción con vistas a los casos de aplicación a esperar posteriormente, de forma que los ángulos de giro \gamma posibles máximos entre cada dos tramos de mástil adyacentes son claramente menores de 180º, por ejemplo, sólo 90º, o claramente más de 180º, por ejemplo, 220º. Una posición final de giro correspondiente de los tramos de mástil individuales puede determinarse constructivamente, por ejemplo, por topes en las articulaciones de giro o por empleo de cilindros hidráulicos con longitudes de carrera correspondientes. Por consiguiente pueden reducirse el peso y los costes. Si se prevé uno o varios ejes articulados de giro dispuestos inclinados en el mástil articulado, así debe adaptarse el estado ideal de la orientación en conjunto alineada de los tramos de mástil individuales, mientras que éstos están alineados dentro del plano de referencia vertical, al caso de aplicación a esperar. Formulado en otras palabras, los tramos de mástil de un mástil articulado, independientemente de los ángulos de giro individuales posibles máximos, al desplegarse a una posición de trabajo deben adoptar una posición alineada en la que éstos estén alineados dentro del plano de referencia vertical.

Un ejemplo de realización del mástil articulado debe describirse y explicarse detalladamente a continuación mediante las figuras. Aquí muestran:

Figura 1 un mástil articulado según el estado de la técnica en vista en perspectiva;

Figura 2 una articulación giratoria de un mástil articulado según la figura 1 en representación en perspectiva;

Figura 3 una articulación giratoria según la figura 2 en sección parcial;

Figura 4 una articulación giratoria según la figura 2 en una vista lateral;

Figura 5 una articulación giratoria con eje articulado de giro dispuesto inclinado en sección parcial;

Figura 6 una representación simplificada, esquemática de un mástil articulado desplegado según la figura 1 en una vista en perspectiva;

Figura 7a una representación esquemática del mástil articulado según la figura 6, observado desde arriba;

Figura 7b una representación esquemática del mástil articulado según la figura 6 en el estado de reposo o de transporte, observado desde arriba.

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La figura 1 muestra a modo de ejemplo un mástil articulado o estructura de mástil correspondiente al estado de la técnica y designado con 1, en la posición de trabajo, que está fijado de forma giratoria sobre un bloque de mástil 2, pudiéndose girar el bloque mástil 2 típicamente alrededor de un eje vertical (dirección z). El bloque de mástil 2 puede estar montado, por ejemplo, sobre un camión de un vehículo de transporte de hormigón no representado, o también puede estar fijado sobre una instalación fija. El mástil articulado 1 se compone de tramos de mástil o brazos de mástil 4 a 7 individuales dispuestos unos tras otros. En el caso del mástil articulado 1 representado se trata de una estructura de mástil de cuatro miembros. Una articulación giratoria 8 une respectivamente dos tramos de mástil adyacentes. La estructura de mástil de cuatro miembros mostrada comprende así tres articulaciones de giro 8, más una cuarta articulación giratoria 8a, mediante la que la estructura de mástil misma está articulada en el bloque de mástil 2. Por la claridad en la figura 1 no están representados los otros elementos constructivos, como por ejemplo, el conducto de transporte de hormigón y sus medios de fijación o los cilindros hidráulicos de giro y sus conductos de conexión y similares.

En la posición plegada de reposo o de transporte del mástil articulado 1 es necesario, por motivos de espacio, en función de la longitud de los tramos de mástil individuales o debido a los componentes necesarios sobre el chasis del vehículo de transporte de hormigón, que al menos un tramo de mástil se disponga desplazado lateralmente respecto a los otros tramos de mástil, y por consiguiente debe pasarse lateralmente delante de un otro tramo de mástil. Esta medida sirve también para bajar el centro de gravedad del vehículo. En el ejemplo de realización según la figura 1, en la posición de reposo o de transporte del mástil articulado 1, puede estar dispuesto el segundo tramo de mástil 5 de forma compacta bajo el primer tramo de mástil 4, no obstante, si no hubiera más otro espacio para disponer un tercer tramo de mástil 6 o incluso un cuarto tramo de mástil 7 por debajo de los tramos de mástil 4 y 5, de forma que al menos el tercer tramo de mástil 6 debe pasarse lateralmente. Para ello el tercer tramo de mástil 6 presenta un acodamiento designado con 9, mediante el que la parte 61 posterior del tercer tramo de mástil y el cuarto tramo de mástil 7 siguiente están dispuestos desplazados lateralmente en un valor d. Por el acodamiento 9, los tramos de mástil individuales se sitúan a partir de ahora, al plegar el mástil articulado 1 desde su posición de trabajo a la posición de reposo o de transporte, adyacentes unos junto a otros parcialmente lateralmente en la posición final y debido al acodamiento puede conseguirse por consiguiente una posición plegada muy compacta.

El mástil articulado 1 se traslada a su posición de transporte o de reposo, en la que el cuarto tramo de mástil 7 se pliega bajo el tercer tramo de mástil 6, el tercer tramo de mástil 6 sobre el segundo tramo de mástil 5 y el segundo tramo de mástil 5 bajo el primer tramo de mástil 4. En la posición de transporte el segundo tramo de mástil 5 y el tercer tramo de mástil 6 están dispuestos por debajo del primer tramo de mástil 4, saliendo el tercer tramo de mástil 6 más inferior con su acodamiento 9 lateralmente de la pila y apoyando sobre este tramo de mástil 61 posterior desplazado el cuarto tramo de mástil 7. En este caso se trata sólo de una disposición a modo de ejemplo, que puede diferir según la realización del mástil articulado. El objetivo es, por un lado, la reducción de la altura de la pila pero, por otro lado, también una optimización respecto al centro de gravedad.

La figura 2 muestra la forma de realización posible de una articulación giratoria 8 en una representación en perspectiva, mediante la que sus dos tramos de mástil adyacentes, aquí señalados a modo de ejemplo con A y B, están unidos entre sí de forma giratoria. El tramo de mástil A presenta una bifurcación final 10 en la que está alojada la pieza final formada en forma de barra del tramo de mástil B adyacente. Las superficies interiores laterales de la bifurcación final 10 sirven en este caso al mismo tiempo como guía para impedir un pandeo frente a la dirección de giro. La fijación de los dos tramos de mástil A y B unidos se realiza por un perno de articulación o pivote de articulación 11 (compárese la figura 3), que está dispuesto dentro de un casquillo u orificio de articulación 15, del que en la figura 2 sólo se puede ver el ojo de articulación 12.

Según se desprende además de la figura 2, los dos tramos de mástil A y B unidos entre sí a modo de ejemplo pueden realizar un movimiento de giro alrededor de un eje articulado de giro 13. El eje articulado de giro 13 coincide con la línea central del perno de articulación 11 y con la línea central del casquillo de articulación 15, y discurre perpendicularmente a la línea central 14 común. La posición momentánea de los dos tramos de mástil A y B uno respecto al otro puede describirse con un ángulo de giro \gamma.

La figura 3 muestra la articulación de mástil articulado de la figura 2 en sección parcial, observada desde una dirección vertical (desde arriba frente a la dirección z según la figura 1). El perno de articulación 11 para los dos tramos de mástil A y B está dispuesto dentro de un casquillo u orificio de articulación 15 y se asegura de forma ya conocida. Mediante las superficies de guiado interiores laterales de la bifurcación final 10 del tramo de mástil A se alinea y guía transversalmente a la dirección de giro la pieza final del tramo de mástil B alojado, de forma que los dos tramos de mástil A y B se alinean independientemente de un ángulo de giro momentáneo siempre a lo largo de un eje longitudinal 14
común. El eje articulado de giro 13 y el eje longitudinal 14 común están siempre en ángulo recto uno respecto al otro.

La figura 4 muestra la articulación giratoria 8 de las figuras 2 y 3 en una vista lateral, es decir, observado según la figura 1 desde una dirección horizontal. Los dos tramos de mástil A y B unidos entre sí de forma giratoria adoptan aquí un ángulo de giro \gamma de 180º uno respecto al otro, por lo que los tramos de mástil afectados están distanciados lo máximo uno de otro. En la práctica el ángulo de giro máximo es frecuentemente menor o también mayor de 180º. El ángulo de giro máximo puede ser determinado por medidas constructivas, por ejemplo, mediante topes finales en la articulación giratoria o por la longitud de carrera máxima del cilindro hidráulico accionado.

En el estado de la técnica descrito hasta ahora existe el problema de que el acodamiento provoca, al desplegar y decisivamente en la posición de trabajo del mástil articulado, elevadas fuerzas transversales condicionadas por el peso, que se producen por el desplazado lateral de los tramos de mástil en el valor d (según la fig. 1). Las fuerzas transversales ocasionan en los tramos de mástil, en particular en la zona del acodamiento 9, elevados momentos de torsión, pero conducen también a momentos de flexión y a un momento de vuelvo resultante, que actúa sobre todo el mástil articulado 1. Por ello los tramos de mástil afectados deben realizarse especialmente rígidos y por consiguiente pesados. Igualmente las articulaciones giratorias 8 y la fijación del mástil articulado en el bloque de mástil 2 deben diseñarse para estas elevadas cargas. Con esto se produce un elevado coste constructivo y de materiales que también condiciona un elevado peso global del mástil articulado 1 y del bloque de mástil 2.

La figura 5 muestra la forma de realización según la invención con una articulación giratoria 81 con eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado. En la representación aquí mostrada, los dos tramos de mástil A y B a modo de ejemplo adoptan una posición según la figura 4, es decir, el ángulo de giro \gamma es aproximadamente 180º, alineándose los dos tramos de mástil A y B en esta posición según la representación en la figura 5 a lo largo de un eje longitudinal 14 común. El orificio de articulación 151 está realizado aquí de forma que su línea central, que se corresponde con el eje articulado de giro 131, adopta un ángulo no perpendicular respecto al eje longitudinal 14 común. Si el tramo de mástil B alojado en la bifurcación 10 se gira alrededor del eje articulado de giro 131 oblicuo, éste se mueve de forma oblicua en el espacio y por consiguiente fuera de un plano de referencia vertical que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal 14 común. Al girar el tramo de mástil B de su posición alineada con el tramo de mástil A (según la figura 5), éste se mueve así a una posición que le desplaza lateralmente respecto al tramo de mástil A. Sobre el mástil articulado 1 trasladado, esto significa que un tramo de mástil que se alinea en primer lugar en la posición de trabajo con los tramos de mástil precedentes, al plegarse a la posición de reposo o de transporte adopta una posición de alojamiento en la que éste pasa lateralmente respecto a los tramos de mástil precedentes, más exactamente está alejado. Así puede prescindirse del acodamiento que adolece de desventajas de este tramo de mástil. A continuación nos ocupamos detalladamente del mecanismo complejo en conjunto.

El complicado desarrollo del movimiento al plegarse o desplegarse el mástil articulado 1 puede describirse de forma simplificada mediante las figuras 6, 7a y 7b. La figura 6 muestra esquemáticamente en una vista en perspectiva un mástil articulado desplegado según la figura 1 con en total cuatro tramos de mástil 4 a 7. Observado desde una dirección vertical (frente al eje z del sistema de coordenadas espaciales), los cuatro tramos de mástil 4 a 7 están dispuestos alineadamente a lo largo de un eje longitudinal 14 común, según se representa en la figura 7a. Perpendicularmente a este eje longitudinal 14 común, no obstante, al menos perpendicularmente al eje longitudinal del primer tramo de mástil 4 puede pasar un plano vertical, que puede designarse como plano de referencia 16 vertical. En el ejemplo representado de la figura 6, el plano de referencia vertical discurre sólo por casualidad a lo largo del eje y del sistema de coordenadas espaciales.

En un mástil articulado con articulaciones giratorias de una forma de realización convencional según el ejemplo de las figuras 2 y 4, los tramos de mástil 4 a 7 se mueven exclusivamente dentro del plano de referencia 16 vertical al plegarse y desplegarse. Si el mástil articulado presenta tramos de mástil acodados, entonces los tramos de mástil desplazados se mueven exclusivamente en planos paralelos al plano de referencia 16 vertical al plegarse y desplegarse. Según se ha descrito anteriormente, de los tramos de mástil desplazados resultan fuerzas transversales que conducen a cargas por momentos de torsión, momentos de flexión y momentos de pandeo.

En un mástil articulado 1, que comprende una articulación giratoria 81 con eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado (según el ejemplo de la figura 5), el tramo del mástil articulado girado alrededor de este eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado y que se corresponde con el tramo de mástil B a modo de ejemplo, se mueve de forma oblicua al plano de referencia 16 vertical, cambiándose la posición oblicua de forma continua durante el movimiento de giro. Solo en una posición final determinada anteriormente, que puede describirse, por ejemplo, por el ángulo de giro \gamma respecto al tramo de mástil precedente, estos dos tramos de mástil se encuentra dentro del plano de referencia 16 vertical, es decir, en una posición de trabajo ideal alineada. Al plegarse el mástil articulado desde su posición de trabajo a una posición de reposo o de transporte, el tramo del mástil articulado girado alrededor del eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado y que se corresponde con el tramo de mástil B a modo de ejemplo, se separa en un ángulo de separación \alpha del tramo de mástil precedente, así se aleja lateralmente de éste. Esto significa que el tramo del mástil articulado que se corresponde con el tramo de mástil B se extiende esencialmente longitudinalmente, es decir, puede configurarse sin acodamiento, por lo que desaparecen las desventajas que acompañan el acodamiento. Como consecuencia de la ausencia de las fuerzas transversales, los tramos de mástil pueden realizarse correspondientemente menos rígidos, por lo que se reducen el peso, los costes de fabricación y los costes generales. Lo mismo es válido para la fijación del mástil articulado 1 en el bloque de mástil 2, que puede configurarse correspondientemente menor debido a una componente de vuelco lateral reducida del mástil articulado.

Las figuras 7a y 7b clarifican en el ejemplo de un mástil articulado 1 de cuatro miembros, qué posición adopta el tercer tramo de mástil 6, en este caso no acodado, en la posición de trabajo (figura 7a) y en la posición de reposo o de transporte (figura 7b). En la posición de trabajo, debido al eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado, el tercer tramo de mástil 6 está alineado con los tramos de mástil 4 y 5 precedentes a lo largo de un eje longitudinal 14 común, y por consiguiente están alineados también dentro del plano de referencia 16 vertical (compárese figura 6). Por ello desaparecen las fuerzas transversales resultantes por un acodamiento del tramo de mástil. En su posición de reposo o de transporte, por el contrario el mismo tramo de mástil 6 dista debido al eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado de su tramo de mástil 5 precedente en un ángulo de separación \alpha. Por ello éste se pasa delante del tramo de mástil precedente, más exactamente se aleja de éste. La inclinación del eje articulado de giro 131 evita así las desventajas unidas con el acodamiento 9. En este sentido se ahorra material y peso y se reduce el coste de fabricación.

Mientras que en el acodamiento las fuerzas transversales son completamente efectivas de forma permanente, así también al plegarse y desplegarse el mástil articulado 1, con la solución según la invención con el eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado, se reducen las fuerzas transversales procedentes del tramo de mástil separado durante el proceso de despliegue de forma continua y no existen de forma práctica en la posición de trabajo ideal. Con el mástil articulado 1 según la invención se produce así, respecto al estado de la técnica con vistas a las fuerzas transversales y los momentos resultantes de ello, también luego una clara mejoría si el mástil articulado se acciona en una disposición de tramo de mástil, que no se corresponde con la posición de trabajo ideal.

Puesto que al tercer tramo de mástil 6 le sigue, en el ejemplo de las figuras 7, 7a y 7b, un cuarto tramo de mástil 7 es útil alojar éste igualmente mediante un eje articulado de giro dispuesto inclinado. En la posición de reposo o de transporte del mástil articulado 1, por consiguiente el cuarto tramo de mástil 7 se asienta según la representación en la figura 7b respecto al tercer tramo de mástil 6, que discurre ya inclinado, con un ángulo de separación \alpha' y discurre con ello de nuevo esencialmente en paralelo al primer o segundo tramo de mástil 4 ó 5. En el caso de que el segundo tramo de mástil de un mástil articulado de varios miembros esté alojado mediante un eje articulado de giro dispuesto inclinado en el primer tramo de mástil precedente es válido respectivamente para el tercer tramo de mástil siguiente. Un tramo de mástil normalmente acodado se realiza en consecuencia según la invención esencialmente recto, pero para ello se integra con ejes articulados de giro 131 dispuestos inclinados en el mástil articulado 1.

Además, la figura 7a clarifica la definición de los ángulos de inclinación \beta y \beta' planos, los que adoptan los ejes articulados de giro 131 respecto a la perpendicular de un eje longitudinal 14 común, correspondiéndose el eje longitudinal 14 común al menos con una prolongación del eje longitudinal del primer tramo de mástil 4. Los ángulos de inclinación \beta y \beta' se determinan de forma simplificada en un plano horizontal, extendiéndose este plano horizontal según la definición perpendicularmente al plano de referencia 16 vertical. Los ejes articulados de giro 13 de una articulación giratoria 8 convencional, según el ejemplo de realización de las figuras 2 a 4, se corresponden igualmente a las perpendiculares del eje longitudinal 14 común.

El ángulo de inclinación \beta corresponde típicamente a la mitad del ángulo de separación \alpha (compárese la figura 7b), con la condición de que el ángulo de giro \gamma atravesado de los tramos de mástil unidos mediante esta articulación giratoria 81 corresponda aproximadamente a 180º al plegarse o desplegarse. Lo mismo es válido para la relación del ángulo \beta' respecto a \alpha'.

Puesto que según las realizaciones superiores es útil alojar un tramo de mástil, que sigue al tramo de mástil separado, igualmente mediante un eje articulado de giro 131 dispuesto inclinado, en este caso los dos ángulos de inclinación \beta y \beta' deberían presentar idealmente el mismo valor angular, según se representa en la figura 7a. En este caso resulta el mismo ángulo de separación \alpha y \alpha', de forma que el tramo de mástil siguiente afectado en su posición de reposo o de transporte está dispuesto de nuevo esencialmente en paralelo al tramo de mástil precedente, en particular al primer tramo de mástil 4. No obstante, esto es válido en primer lugar de forma limitada sólo para el caso de que el ángulo de giro \gamma atravesado sea igual durante el plegado o desplegado en las dos articulaciones de giro 81 afectadas. Si los ángulos de giro debieran ser diferentes, los ejes articulados de giro 131 deberían inclinarse adicionalmente diferentemente con el mismo ángulo de inclinación \beta y \beta' para conseguir los mimos ángulos de separación \alpha y \alpha'.

La orientación de los ángulos de inclinación \beta y \beta' se obtiene de la sucesión de plegado o desplegado de los tramos de mástil afectados. Típicamente los ángulos de inclinación \beta y \beta' están orientados igual, no obstante, pueden presentar también orientaciones diferentes.

Finalmente debería todavía destacarse que las articulaciones de giro 81 con el eje articulado de giro 131 representado inclinado deben disponerse en conjunto sobre el mecanismo de giro modificado. El ejemplo de realización de la figura 5 presenta, por ejemplo, un juego en forma de una hendidura entre la pieza final del tramo de mástil B y la bifurcación 10 del tramo de mástil A. Para impedir también en esta forma de realización un pandeo de los tramos de mástil A y B girados alrededor del eje articulado de giro 131 representado inclinado contra la dirección de giro, está prevista una disposición de guiado 17 que presenta las superficies laterales de guiado igualmente necesarias para esta articulación giratoria. Una primera superficie de guiado de una disposición de guiado semejante puede estar configurada, por ejemplo, en una pieza con la bifurcación 10 del tramo de mástil A, la correspondiente contrasuperficie puede estar configurada en una pieza con la pieza final configurada en forma de barra del tramo de mástil B. La disposición de guiado 17 puede estar construida también por varios discos distanciadores que presentan superficies inclinadas correspondientemente configuradas. También son posibles otras formas de realización.

Para una realización adecuada a la práctica de un mástil articulado 1 con eje articulado de giro representado inclinado o ejes articulados de giro 131 representados inclinados, los ángulos de inclinación \beta y \beta' no deberían sobrepasar un valor máximo de 10º, preferiblemente de 8º. Esto da lugar a unos ángulos de separación \alpha o \alpha' de aproximadamente el doble, lo que resulta por el momento como valor practicable.

Claims (8)

1. Mástil articulado (1) para una instalación de transporte de materias consistentes, en particular para una instalación de transporte de hormigón, con al menos dos tramos de mástil (A, B) extendidos esencialmente a lo largo de un eje longitudinal (14) y unidos entre sí mediante una articulación giratoria (8), pudiéndose girar un segundo tramo de mástil (B) respecto a un primer tramo de mástil (A) inmediatamente precedente de una posición plegada de reposo o de transporte del mástil articulado (1), en la que éste pasa parcialmente lateralmente delante del primer tramo de mástil (A) precedente, a una posición desplegada de trabajo, caracterizado porque el segundo tramo de mástil (B) pasado parcialmente lateralmente está alojado con su un extremo en el primer tramo de mástil (A) inmediatamente precedente a través de un eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado, de forma que los dos tramos de mástil (A, B) están alineados en la posición desplegada de trabajo del mástil articulado (1) esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, que pasa por el eje longitudinal (14) del primer tramo de mástil precedente, y en la posición plegada de transporte el segundo tramo de mástil (B) pasado se aleja del primer tramo de mástil (A) precedente con un ángulo de separación (\alpha) definido.

2. Mástil articulado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el eje articulado de giro (131) dispuesto inclinado forma, con una perpendicular respecto al eje longitudinal (14) del primer tramo de mástil (A) o su prolongación, un ángulo de inclinación (\beta) que es como máximo de 10º, preferiblemente como máximo de 8º, determinándose el ángulo de inclinación (\beta) en un plano horizontal.

3. Mástil articulado (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el otro extremo del segundo tramo de mástil (B) alejado parcialmente lateralmente está alojado un tercer tramo de mástil siguiente sobre un eje articulado de giro (131) dispuesto igualmente inclinado, de forma que el segundo tramo de mástil alejado lateralmente y el tercer tramo de mástil siguiente están alineados esencialmente en el plano de referencia vertical en la posición desplegada de trabajo del mástil articulado (1), y en la posición plegada de transporte el tercer tramo de mástil siguiente está dispuesto esencialmente paralelamente respecto al primer tramo de mástil (B) precedente, describiendo el eje longitudinal del segundo tramo de mástil alejado lateralmente un segundo ángulo de separación (\alpha') con el eje longitudinal del tercer tramo de mástil siguiente.

4. Mástil articulado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el ángulo de separación (\alpha) es aproximadamente dos veces mayor que el ángulo de inclinación (\beta), y porque el segundo ángulo de separación (\alpha') es aproximadamente dos veces mayor que un segundo ángulo de inclinación (\beta') correspondiente.

5. Mástil articulado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque son iguales los ángulos de inclinación
(\beta, \beta') para los dos ejes articulados de giro (131) dispuestos inclinados y presentan en particular un valor angular según la reivindicación 2.

6. Mástil articulado (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mástil articulado (1) comprende al menos tres tramos de mástil, siendo el tramo de mástil alejado lateralmente, considerado desde la fijación de mástil, el segundo (5) tramo de mástil, en particular el tercer (6) tramo de mástil.

7. Mástil articulado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la posición de trabajo del mástil articulado (1), en la que los tramos de mástil están alineados esencialmente en un plano de referencia (16) vertical, está determinada constructivamente, asignándose a los tramos de mástil individuales una posición final correspondiente para su movimiento de giro.

8. Instalación de transporte de materias consistentes, en particular instalación de transporte de hormigón, con al menos una bomba para el transporte de materias consistentes y un conducto de transporte de materias consistentes que está dispuesto en un mástil articulado (1), estando construido el mástil articulado (1) por tramos de mástil (4, 5, 6, 7) unidos entre sí de forma articulada, caracterizada por un mástil articulado (1) según una de las reivindicaciones precedentes.