ITMI20131680A1

ITMI20131680A1 - Dispositivo ausiliario per una gru e gru comprendente tale dispositivo ausiliario

Info

Publication number: ITMI20131680A1
Application number: IT001680A
Authority: IT
Inventors: Mauro Marco Cortellini; Paolo Dario Maini; Paolo Ragaini
Original assignee: Cifa Spa
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-04-12
Also published as: EP2860146B1; US9926175B2; CN104555761A; US20150102003A1; EP2860146A1

Description

Descrizione

"DISPOSITIVO AUSILIARIO PER UNA GRU E GRU COMPRENDENTE TALE DISPOSITIVO AUSILIARIO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un dispositivo ausiliario di prolunga per una gru, ed in particolare ad un dispositivo applicabile ad un'estremità del braccio principale della gru per aumentarne l'altezza massima raggiungibile.

In particolare, il presente trovato trova applicazione nel campo delle cosiddette gru sfilabili, ossia provviste di braccio principale estensibile telescopicamente.

Il presente trovato è applicabile sia a gru fisse che a gru autocarrate, ossia stabilmente installate su un mezzo di movimentazione, quale un autocarro.

STATO DELLA TECNICA

È noto, nel settore della cantieristica, utilizzare gru, sia fisse che autocarrate, per la movimentazione ed il sollevamento di pesi, anche di centinaia di tonnellate, ad altezze che possono superare svariate decine di metri.

Tali gru sono normalmente provviste di un braccio estensibile, che può essere formato da uno o più segmenti collegati tra loro in modo articolato o telescopico. In quest'ultimo caso si parla di gru sfilabili, o a braccio sfilabile, o telescopico.

In alcune applicazioni particolari, nelle quali alla gru sono richieste prestazioni supplementari, è noto utilizzare, per aumentare le prestazioni della gru in termini di altezza massima raggiungibile, un dispositivo ausiliario di prolunga, anche noto con il termine inglese "jib", fissato all'estremità libera del braccio estensibile. Di norma, tale dispositivo ausiliario di prolunga è realizzato in acciaio, ed ha generalmente una struttura reticolare tralicciata. Questo dispositivo ausiliario di prolunga può essere realizzato con uno o più segmenti, o sezioni, collegati od interconnessi tra loro. I dispositivi ausiliari di prolunga noti possono essere montati tramite un accoppiamento per imperniamento sull'estremità libera del corrispondente braccio estensìbile. Questo permette la loro ripiegatura sul braccio estensibile durante il trasporto, per poi essere posti in posizione di lavoro, ossia a sbalzo rispetto al braccio estensibile, mediante una rotazione effettuata in cantiere .

Il montaggio ed il posizionamento dei dispositivi ausiliari di prolunga noti possono essere effettuati sia con procedure manuali, sia utilizzando una gru di supporto.

Un inconveniente dei dispositivi ausiliari di prolunga noti è quello di avere normalmente un peso rilevante, che può essere anche dell'ordine di una tonnellata. Ciò può determinare un appesantimento della gru nel suo complesso, la cui movimentazione a mezzo autocarro può risultare poco agevole e costosa.

II peso dei dispositivi ausiliari di prolunga noti di cui sopra, inoltre, penalizza le prestazioni delle gru in termini di massa del carico movimentabile , essendo quest'ultimo da sommarsi al peso proprio del dispositivo ausiliario di prolunga già gravante sul braccio estensibile della gru.

Un'ulteriore penalizzazione legata al peso del dispositivo ausiliario di prolunga può interessare la distanza orizzontale alla quale è possibile movimentare il carico, distanza che è legata agli sforzi agenti sulla zona di fissaggio del dispositivo ausiliario di prolunga al braccio estensibile della gru.

È pure una limitazione dovuta al peso del dispositivo ausiliario di prolunga metallico quella che interessa l'effettiva altezza massima di dislocazione del carico raggiungibile dal braccio.

Un ulteriore inconveniente dei dispositivi ausiliari di prolunga noti è legato alla complessità e al tempo necessario per le operazioni di assemblaggio e realizzazione dei dispositivi ausiliari di prolunga stessi, in quanto generalmente, come sopra indicato, hanno una struttura tralicciata.

È anche un inconveniente dei dispositivi ausiliari di prolunga noti quello di essere difficili da montare all'estremità dei bracci estensibili delle gru, in quanto normalmente necessitano dell'intervento di una o più gru di supporto.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga per una gru a braccio estensibile che abbia un peso contenuto rispetto ai dispositivi ausiliari di prolunga noti, che sia facile e veloce da realizzare e che permetta, a parità di prestazioni, il contenimento del peso complessivo della gru su cui è montato.

È un ulteriore scopo del presente trovato quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga che abbia resistenza meccanica ottimizzata in rapporto alle sollecitazioni alle quali è sottoposto.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga per una gru a braccio estensibile che permetta un aumento della massa di carico movimentabile dalla gru su cui è montato, a parità di altezza raggiungibile.

È ancora uno scopo del presente trovato quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga che permetta di aumentare la distanza orizzontale alla quale è movimentabile il carico da parte della gru sul cui braccio estensibile è montato il dispositivo ausiliario di prolunga stesso, a parità di massa del carico e di lunghezza del dispositivo ausiliario di prolunga.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga che, a parità di peso rispetto ad un dispositivo ausiliario di prolunga noto, permetta alla gru su cui è montato di raggiungere un'altezza massima di dislocazione del carico maggiore. Ancora, uno scopo ulteriore del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga che, a parità di dimensioni rispetto ad un dispositivo ausiliario di prolunga noto, sia più facile da trasportare e più agevole da montare, manualmente, sul braccio estensibile della gru e che non necessiti di una gru di supporto.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un dispositivo ausiliario di prolunga secondo il presente trovato è collegabile ad un'estremità libera di un segmento terminale di un braccio estensibile telescopico di una gru. Secondo un aspetto del presente trovato, il dispositivo ausiliario di prolunga è realizzato con uno o più materiali compositi a struttura fibrosa definiti da fibre di rinforzo immerse in una matrice polimerica.

La realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga con uno o più materiali compositi ha il vantaggio di renderlo più leggero e maneggevole rispetto ad un dispositivo noto realizzato in acciaio e ne permette una più agevole e veloce realizzazione, ad esempio tramite stampaggio .

In forme realizzative del presente trovato, le suddette fibre sono scelte in un gruppo comprendente fibre di carbonio, di basalto, di vetro, fibre aramidiche, di polietilene ad altissimo peso molecolare, di poliestere poliarilato, oppure altri materiali polimerici di comparabili proprietà meccaniche.

Secondo il presente trovato, gli uno o più materiali compositi con cui è realizzato il dispositivo ausiliario di prolunga secondo il presente trovato includono fibre di rinforzo aventi resistenza a trazione maggiore o uguale a 2.500 MPa, in particolare maggiore o uguale a 3.000 MPa, ancor più in particolare maggiore o uguale a 3500 MPa, e resistenza a compressione maggiore o uguale a 500 MPa, in particolare maggiore o uguale a 1.000 MPa, più in particolare maggiore o uguale a 2.000 MPa, ancor più in particolare maggiore o uguale a 2.500 MPa.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il dispositivo ausiliario di prolunga può essere realizzato con materiali compositi aventi peso specifico inferiore ad almeno 3 g/cm<3>.

Ciò permette vantaggiosamente di realizzare un dispositivo ausiliario di prolunga avente pari o superiori caratteristiche meccaniche rispetto ad un dispositivo noto realizzato in acciaio, sia utilizzando meno materiale, sia ottenendo una struttura relativamente più leggera che alleggerisce anche la gru nel suo complesso.

Tale leggerezza relativa si traduce in notevoli vantaggi in termini di facilità di movimentazione ed installazione del dispositivo ausiliario di prolunga, nonché in termini di incremento delle prestazioni della gru, intese come quantità di carico dislocabile, distanza orizzontale raggiungibile a parità di carico.

Inoltre, un dispositivo ausiliario di prolunga realizzato con un materiale a basso peso specifico può essere, a parità di peso e caratteristiche meccaniche rispetto ad un dispositivo ausiliario di prolunga noto realizzato in acciaio, notevolmente più lungo, da cui consegue il vantaggio per la gru di poter raggiungere altezze maggiori.

In formulazioni del presente trovato, il dispositivo ausiliario di prolunga presenta una forma scatolare oblunga definita da una parete perimetrale che delimita almeno una cavità interna ed include almeno una porzione d'intradosso che, in uso, è rivolta verso una zona sottesa dal braccio estensibile, ed una porzione d'estradosso, opposta all'anzidetta porzione d'intradosso.

La forma scatolare summenzionata permette vantaggiosamente la riduzione delle tempistiche e, quindi, dei costi di realizzo del dispositivo secondo il trovato.

Inoltre, secondo un aspetto del presente trovato, la suddetta porzione d'intradosso è configurata per avere una maggiore resistenza a compressione rispetto alla porzione d'estradosso.

Ancora un aspetto del trovato prevede che la porzione d'estradosso sia configurata per avere una maggiore resistenza a trazione rispetto all'anzidetta porzione d'intradosso.

In questo modo, si ottiene vantaggiosamente un dispositivo ausiliario di prolunga per il braccio estensibile della gru il quale è ottimizzato per sopportare le sollecitazioni alle quali è sottoposto durante il normale utilizzo, ossia sollecitazioni trattive all'estradosso e compressive all'intradosso.

In forme di realizzazione del presente trovato, la suddetta porzione d'estradosso della parete perimetrale è realizzata con un materiale composito a fibra rigida e la porzione d'intradosso è realizzata con un materiale composito a fibra flessibile, in cui tale materiale composito a fibra rigida contiene fibre aventi modulo elastico compreso tra circa 180 GPa e circa 300 GPa, in particolare tra circa 200 GPa e circa 260 GPa, e 1'anzidetto materiale composito a fibra flessibile comprende fibre aventi un modulo elastico inferiore rispetto a quello del materiale composito a fibra rigida e compreso tra circa 150 GPa e 250 GPa, in particolare tra circa 170 GPa e circa 220 GPa.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, la porzione d'intradosso ha uno spessore maggiore rispetto allo spessore della porzione d'estradosso.

In questo modo, tramite la scelta differenziata di materiali e/o dimensioni delle porzioni d'intradosso ed estradosso, è possibile ottimizzare, sulla base delle specifiche esigenze, il comportamento del dispositivo ausiliario di prolunga secondo il trovato rispetto alle sollecitazioni alle quali è normalmente sottoposto, ossia compressive all'intradosso e trattive all'estradosso.

In implementazioni del presente trovato, il dispositivo ausiliario di prolunga comprende uno o più segmenti aventi forma scatolare oblunga, reciprocamente interconnessi, realizzati interamente con uno o più materiali compositi, e configurati per scorrere l'uno internamente all'altro in modo telescopico per definire almeno una condizione operativa dello stesso dispositivo ausiliario di prolunga, nella quale i segmenti sono allineati tra loro in una conformazione estesa, ed una condizione non operativa nella quale i suddetti segmenti sono retratti l'uno all'interno dell'altro.

Tali soluzioni hanno il vantaggio di conferire una sorprendente compattezza al dispositivo ausiliario di prolunga durante le fasi non operative, ad esempio durante il trasporto, nonché consentono vantaggiosamente di passare in modo facile ed agevole dalla suddetta condizione operativa alla suddetta condizione non operativa, e viceversa.

Rientrano nell'oggetto del presente trovato anche un braccio estensibile telescopico all'estremità libera del cui segmento terminale è collegato un dispositivo ausiliario ed una gru comprendente tale braccio estensibile telescopico.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 è una vista laterale schematica di una gru autocarrata a braccio telescopico sul quale è montato un dispositivo ausiliario di prolunga secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una vista in assonometria del dispositivo ausiliario di prolunga di fig. 1;

- la fig. 3 è una vista assonometrica parziale, in sezione, di una forma di realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga di fig. 2;

la fig. 4 è una sezione trasversale del dispositivo ausiliario di prolunga di fig. 3;

- la fig. 5 è una variante di fig. 4;

- la fig. 6 è una vista assonometrica in sezione di un'ulteriore forma di realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga di fig. 2, in una condizione operativa;

la fig. 7 è una vista parzialmente sezionata del dispositivo ausiliario di prolunga di fig. 6, in una condizione non operativa.

Nella descrizione che segue, numeri di riferimento uguali indicano parti uguali di dispositivo ausiliario di prolunga e di gru autocarrata secondo il presente trovato, anche in forme di realizzazione diverse fra loro. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un'ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

La figura 1 è utilizzata per descrivere possibili forme di realizzazione nelle quali un dispositivo ausiliario di prolunga 10 secondo il presente trovato è montato su una gru autocarrata, o autogru 110.

La autogru 110 può includere un braccio telescopico 111 provvisto di una pluralità di segmenti llla, lllb, lllc, scorrevoli l'uno all'interno dell'altro, sfilabili linearmente per assumere una condizione operativa estesa, oppure retratti uno all'interno dell'altro in condizione non operativa o di fermo macchina, ad esempio durante il trasporto .

Nel prosieguo della descrizione si farà riferimento ad un'autogru 110 a mero titolo esemplificativo, intendendo valide le considerazioni che seguiranno per una qualsiasi gru, fissa od autocarrata, provvista di braccio estensibile telescopico.

I segmenti del braccio estensibile 111 possono essere suddivisi in segmento di base 111a, segmento/i intermedio/i lllb, e segmento terminale lllc. Nello specifico caso riportato in figura 1 a titolo esemplificativo, il braccio estensibile 111 include, oltre al segmento di base 11la e al segmento terminale 111c, quattro segmenti intermedi 111b.

Il segmento di base llla può essere collegato, ad esempio imperniato, ad una base di manovra 112, a sua volta montata su un autocarro 113 e girevole convenzionalmente attorno ad un asse verticale X.

L'asse verticale X può passare per la zona di imperniamento del segmento di base 11 la alla base di manovra 112.

Il braccio estensibile 111 può essere inclinabile rispetto all'asse verticale X, per far raggiungere ad un carico 115 volute distanze orizzontali.

Tali distanze orizzontali sono misurate rispetto al summenzionato asse verticale X.

L'inclinazione del braccio estensibile 111 può essere comandata in modo noto per mezzo di un attuatore lineare 116, ad esempio idraulico, avente un'estremità collegata alla base di manovra 112 e l'estremità opposta collegata al segmento di base llla.

Il braccio estensibile 111, durante l'utilizzo dell'autogrù 110, non è mai parallelo all'asse verticale X, e può assumere al più una posizione di minima inclinazione. Pertanto, possono essere sempre definite una zona di intradosso I, sottesa dallo stesso braccio estensibile 111, ed una zona di estradosso E, opposta al braccio estensibile 111 rispetto alla zona di intradosso I.

Il dispositivo ausiliario di prolunga 10 può includere una prima estremità 10a configurata per essere collegata ad un'estremità libera lllc' del segmento terminale lllc del braccio estensibile 111.

II dispositivo ausiliario di prolunga 10 può includere, inoltre, una seconda estremità 10b, opposta rispetto alla summenzionata prima estremità 10a e configurata per il collegamento di un dispositivo di aggancio 114 al quale può essere agganciato un carico 115.

II dispositivo ausiliario di prolunga 10 può essere collegato in modo girevole al segmento terminale 11le del braccio estensibile 111, in modo da poter ruotare rispetto alla propria prima estremità IOa.

La figura 1 è utilizzata per illustrare possibili posizionamenti del dispositivo ausiliario di prolunga 10, il quale può assumere una posizione di riferimento, nella quale esso è allineato al braccio estensibile 111, ed una pluralità di posizioni operative, nelle quali il dispositivo ausiliario di prolunga 10 è inclinato rispetto alla summenzionata posizione di riferimento.

Nel caso specifico di figura 1, a titolo esemplificativo, sono riportate tre posizioni operative, nelle quali il dispositivo ausiliario di prolunga 10 è inclinato rispettivamente di 20°, 40° e 60° rispetto alla posizione di riferimento definita dalla posizione del braccio estensibile 111.

In figura 1 sono riportate, a titolo esemplificativo, alcune distanze orizzontali massime raggiungibili dal carico 115 per diverse entità della massa di quest'ultimo e per diverse inclinazioni del braccio estensibile 111.

Le distanze orizzontali massime sono indicate in figura 1 con i riferimenti alfanumerici D1,D2, ... , Dne sono misurate a partire dall'asse verticale X.

La figura 2 è utilizzata per descrivere possibili forme di realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga 10 nelle quali esso ha una forma oblunga ed uno sviluppo prevalente lungo un asse longitudinale Y che congiunge la prima estremità 10a e la seconda estremità 10b.

La prima estremità 10a può essere provvista di uno o più fori 13 per il fissaggio al segmento terminale lllc del braccio estensibile 111. Tale fissaggio può avvenire direttamente tramite viti, perni, od altri organi di fissaggio, oppure può essere prevista l'interposizione di elementi di rinforzo e stabilizzazione del collegamento, quali ad esempio piastre, flange, od altro.

Alla seconda estremità 10b può essere collegato il dispositivo di aggancio 114.

Il dispositivo ausiliario di prolunga 10 può essere realizzato con un materiale composito, ad esempio a struttura fibrosa comprendente fibre di rinforzo ad elevata resistenza meccanica inglobate in una matrice polimerica.

A titolo esemplificativo, le fibre suddette possono essere fibre di carbonio, di basalto, di vetro, oppure di uno o più materiali polimerici, ad esempio fibre aramidiche o di polietilene ad altissimo peso molecolare, o di poliestere poliarilato, oppure altri materiali polimerici anche noti come tecnopolimeri.

Il materiale composito con il quale è realizzato il dispositivo ausiliario di prolunga 10 può contenere fibre di rinforzo aventi una resistenza meccanica a trazione maggiore o uguale a 2.500 MPa, fino anche a 3.500 MPa, o superiore, ed una resistenza meccanica a compressione che può anche essere maggiore o uguale a 2.800 MPa, e quindi entrambe superiori a quelle degli acciai bassolegati, o da costruzione, normalmente utilizzati per la realizzazione dei dispositivi ausiliari di prolunga noti a struttura tralicciata.

In un caso esemplificativo, il materiale utilizzato può essere un materiale composito contenente fibre di carbonio aventi resistenza a trazione di 3.530 MPa.

Le fibre di rinforzo possono conferire al materiale composito con cui è realizzato il dispositivo ausiliario di prolunga 10 resistenze meccaniche a trazione comprese tra i 1.500 MPa e i 6.000 MPa, quindi da circa 4 a circa 15 volte quella degli acciai da costruzione bassolegati, per i quali tale resistenza è generalmente compresa tra 350 MPa e 550 MPa.

Inoltre, la densità delle fibre di vetro e di basalto è di circa 2,5-2,8 g/cm<3>, quindi circa 1/3 di quella media dell'acciaio (7,6-8,0 g/cm<3>) mentre i tecnopolimeri sopraccitati hanno densità di circa 1,5 g/cm<3>, quindi circa 1/5 di quella media dell'acciaio.

È quindi possibile realizzare dispositivi ausiliari di prolunga 10 notevolmente più resistenti rispetto a quelli attualmente in uso e realizzati in acciaio da costruzione .

Inoltre, a parità di resistenza meccanica, utilizzando materiali compositi è possibile ottenere dispositivi ausiliari di prolunga 10 notevolmente più leggeri.

Infatti, il rapporto resistenza/peso dei materiali compositi può anche essere 40 volte superiore rispetto a quello degli acciai da costruzione bassolegati.

A mero titolo esemplificativo, un dispositivo ausiliario di prolunga 10 realizzato con un materiale composito a base di fibre di carbonio lungo 14 metri può pesare all'incirca 250—300 kg, mentre un dispositivo ausiliario di prolunga standard di pari lunghezza può avere un peso che si aggira tra gli 800 kg ed i 900 kg, con una differenza compresa tra 500 kg e 600 kg.

Tale differenza, in termini assoluti, varia a seconda delle dimensioni del dispositivo ausiliario di prolunga 10, tuttavia in termini percentuali può essere compresa tra circa il 30% e circa il 400% del peso del dispositivo ausiliario di prolunga 10.

Da quanto sopra deriva che, a parità di prestazioni dell'autogrù 110, essa risulta più leggera se provvista di un dispositivo ausiliario di prolunga 10 secondo il presente trovato, rispetto ad un dispositivo ausiliario di prolunga standard.

Inoltre, un dispositivo ausiliario di prolunga 10 realizzato in materiale composito, essendo relativamente leggero, è facilmente trasportabile e movimentabile.

Inoltre, la relativa leggerezza conferita al dispositivo ausiliario di prolunga 10 dall'adozione di un materiale composito per la sua realizzazione, permette di velocizzare e semplificare le operazioni di assemblaggio dello stesso al segmento terminale lllc del braccio estensibile 111.

In particolare, il peso ridotto del dispositivo ausiliario di prolunga 10 può permettere di effettuare operazioni di assemblaggio esclusivamente, o pressoché esclusivamente, manuali, consentendo di ridurre, od eliminare, l'esigenza di ricorrere ad una o più gru di supporto, come invece accade nella maggioranza dei casi noti. Infatti, nella tecnica nota, l'assemblaggio manuale è utilizzato solamente per i dispositivi ausiliari di prolunga più piccoli, e pertanto non trova applicazione nei comuni contesti cantieristici.

Un dispositivo ausiliario di prolunga 10 in materiale composito, invece, anche se di lunghezza notevole, può essere movimentato e sollevato, ancorché solo parzialmente, da operatori che ne possono effettuare manualmente l'assemblaggio al segmento terminale 11le. Risulta chiaro che il contenimento del peso proprio del dispositivo ausiliario di prolunga 10 mediante il ricorso a materiali più leggeri rispetto a quelli comunemente utilizzati permette l'aumento delle prestazioni dell'autogrù 110 in termini di entità della massa movimentabile del carico 115. Tale massa, infatti, può essere maggiorata, rispetto a quella movimentabile mediante un dispositivo ausiliario di prolunga standard, della differenza di peso proprio tra il dispositivo ausiliario di prolunga 10 in materiale composito ed un dispositivo ausiliario di prolunga standard di pari lunghezza in acciaio.

La figura 2 è utilizzata per descrivere forme di realizzazione nelle quali il dispositivo ausiliario di prolunga 10 è realizzato interamente, o pressoché interamente, con un materiale composito, ed ha una forma definita da un unico segmento avente le suddette prima estremità 10a di collegamento al braccio estensibile 111 e seconda estremità 10b, alla quale è collegato il dispositivo di aggancio 114.

In varianti realizzative, in corrispondenza della prima estremità 10a e/o della seconda estremità 10b del dispositivo ausiliario di prolunga 10 possono essere previsti inserti metallici di rinforzo annegati nella struttura del materiale composito e aventi la funzione di conferire maggiore robustezza e solidità al collegamento del dispositivo ausiliario di prolunga 10 al segmento terminale lllc del braccio estensibile 111 e/o rinforzare la zona di supporto del carico 115.

In possibili implementazioni, il dispositivo ausiliario di prolunga 10 può avere un'altezza costante lungo l'asse longitudinale Y.

Può essere altresì previsto in ulteriori implementazioni, che tale altezza sia variabile lungo l'asse longitudinale Y, ad esempio riducendosi dalla prima estremità 10a alla seconda estremità 10b (fig. 2). La figura 3 è utilizzata per descrivere forme di realizzazione nelle quali il dispositivo ausiliario di prolunga 10 ha una forma scatolare.

La forma scatolare del dispositivo ausiliario di prolunga 10 può essere vantaggiosamente ottenuta con tecniche di stampaggio dei materiali compositi, quali quelle con stampo maschio o con stampo femmina.

Ciò agevola e riduce le tempistiche di produzione del dispositivo ausiliario di prolunga 10, il quale è ottenibile con un numero limitato di fasi operative, notevolmente ridotto rispetto a quello necessario per la realizzazione di una struttura tralicciata, che richiede una ingente quantità di saldature.

Inoltre, a parità di volume e a parità di proprietà meccaniche, una struttura scatolare in materiale composito è più leggera di una struttura tralicciata in acciaio.

Inoltre, l'utilizzo di materiali compositi per la realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga 10 permette di svincolare la forma di quest'ultimo da limitazioni legate alle esigenze costruttive e progettuali .

Con riferimento alla figura 3, la forma scatolare del dispositivo ausiliario di prolunga 10 è definita da una parete perimetrale 11 che delimita una cavità interna 12. Tale parete perimetrale 11 può includere una prima porzione d'estremità Ila ed una seconda porzione d'estremità llb (quest'ultima non riportata in figura), che definiscono rispettivamente la sagoma della prima estremità 10a e della seconda estremità 10b del dispositivo ausiliario di prolunga 10.

La parete perimetrale 11 può anche includere una porzione d'intradosso Ili, che, in uso, è rivolta verso la zona di intradosso I sottesa dal braccio estensibile 111, ed una porzione d'estradosso Ile, che, in uso, è rivolta verso la zona d'estradosso E.

Le porzioni d'intradosso Ili e d'estradosso Ile sono reciprocamente opposte rispetto all'asse longitudinale Y lungo il quale si sviluppa il dispositivo ausiliario di prolunga 10.

La porzione d'intradosso Ili è configurata per sopportare, in uso, sollecitazioni compressive dovute alla flessione alla quale è sottoposto il dispositivo ausiliario di prolunga 10 per effetto della presenza del carico 115 alla propria seconda estremità 10b.

La porzione d'estradosso Ile è configurata per sopportare, in uso, sollecitazioni trattive dovute alla flessione alla quale è sottoposto il dispositivo ausiliario di prolunga 10 per effetto della presenza del carico 115.

L'utilizzo del dispositivo ausiliario di prolunga 10 come estensione del braccio estensibile 111 telescopico di un'autogru 110 ha come effetto quello di sottoporre le porzioni d'intradosso Ili e d'estradosso Ile sempre alla stessa tipologia di sollecitazioni, ossia compressive e trattive rispettivamente.

Il dispositivo ausiliario di prolunga 10 è configurato con porzioni d'intradosso Ili e d'estradosso Ile ottimizzate per resistere alle sollecitazioni sopraccitate.

In particolare, la porzione d'intradosso Ili è configurata per avere una maggiore resistenza a compressione rispetto alla porzione d'estradosso Ile, mentre quest'ultima è configurata per avere una maggior resistenza a trazione rispetto alla porzione d'intradosso Ili.

Forme di realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga 10, esemplificativamente descritte con l'ausilio delle figure da 3 a 5, possono prevedere una parete perimetrale 11 che può avere spessore costante (figg. 3 e 4) oppure variabile (fig. 5).

Forme di realizzazione descritte utilizzando la figura 4 possono prevedere l'utilizzo di materiali compositi diversi, scelti tra quelli sopra descritti, per conferire al dispositivo ausiliario di prolunga 10 una struttura interna eterogenea.

Ad esempio, può essere previsto di realizzare la porzione d'estradosso Ile della parete perimetrale 11 del dispositivo ausiliario di prolunga 10 con un materiale composito a fibra rigida e la porzione d'intradosso Ili con un materiale composito a fibra flessibile.

Per materiale composito a fibra rigida si intende un materiale contenente fibre dotate di un alto modulo elastico, in particolare compreso tra 180 GPa e 300 GPa, che, in un caso esemplificativo di materiale contenente fibre di carbonio, può essere di circa 230 GPa.

Per materiale composito a fibra flessibile si intende un materiale contenente fibre dotate di un modulo elastico inferiore rispetto a quello dei materiali compositi a fibra rigida, preferibilmente compreso tra 150 GPa e 250 GPa, in particolare tra 170 GPa e 220 GPa, e tenacità superiore.

L'utilizzo di materiali diversi tra la porzione d'intradosso Ili e la porzione d'estradosso Ile, in particolare di materiali a diverso comportamento a trazione e compressione, può conferire alla porzione d'intradosso Ili una voluta resistenza a compressione, maggiore rispetto a quella della porzione d'estradosso Ile, e alla porzione d'estradosso Ile una voluta resistenza a trazione, superiore rispetto a quella della porzione d'intradosso Ili.

Si voglia notare che anche una struttura eterogenea del dispositivo ausiliario di prolunga 10, se definita da due o più materiali compositi, può essere ottenuta con una sola operazione di stampaggio, rendendo quindi libera e non limitante la scelta dei materiali compositi da utilizzare.

La figura 5 è utilizzata per descrivere possibili forme di realizzazione del dispositivo ausiliario di prolunga 10, combinabili con tutte le forme di realizzazione qui descritte, nelle quali la porzione d'intradosso Ili ha uno spessore Hi maggiore rispetto ad uno spessore He della porzione d'estradosso Ile.

Lo spessore Hi maggiorato della porzione d'intradosso Ili è inteso per conferire maggiore resistenza al dispositivo ausiliario di prolunga 10, stabilizzando nella stessa porzione d'intradosso Ili la sezione resistente alle sollecitazioni compressive e permettendo quindi di movimentare un carico 115 maggiore e con maggiore sicurezza.

In alcune implementazioni, lo spessore Hi può essere compreso tra il 101% ed il 200% dello spessore He, ad esempio tra il 105% ed il 150%, in particolari soluzioni tra il 105% ed il 120% dello spessore He.

Possibili soluzioni realizzative possono prevedere l'utilizzo di un unico materiale composito sia per la porzione d'intradosso Ili che per la porzione d'estradosso Ile, oppure materiali compositi diversi tra le due porzioni Ili, Ile, scelti tra quelli sopra descritti.

I criteri di scelta tengono conto delle esigenze progettuali e della destinazione operativa del dispositivo ausiliario di prolunga 10.

Le figure 6 e 7 sono utilizzate per descrivere forme di realizzazione nelle quali un dispositivo ausiliario di prolunga 100 è fabbricato con uno o più materiali compositi come sopra descritto, ed è definito da una pluralità di segmenti reciprocamente interconnessi.

In tali forme di realizzazione, i segmenti possono essere configurati per far assumere al dispositivo ausiliario di prolunga 100 almeno una condizione operativa (fig. 6), nella quale i segmenti sono allineati tra di loro consecutivamente lungo l'asse longitudinale Y, ed una condizione non operativa (fig. 7), nella quale i segmenti sono raggruppati, raccolti, ripiegati o sovrapposti, a definire una minima estensione dello stesso dispositivo ausiliario di prolunga 100.

In particolare, la figura 7 è utilizzata per descrivere forme di realizzazione nelle quali il dispositivo ausiliario di prolunga 100 è di tipo telescopico, in cui i segmenti hanno forma scatolare e possono essere ritratti l'uno all'interno dell'altro.

Nel caso specifico d'esempio riportato in figura 6, il dispositivo ausiliario di prolunga 100 può includere due segmenti, ossia un primo segmento 101 ed un secondo segmento 102.

Il primo segmento 101 può presentare un'estremità di fissaggio 101a, configurata collegarsi all'estremità libera lllc' del segmento terminale lllc del braccio estensibile 111, ed un'estremità di connessione 101b, opposta all'estremità di fissaggio 101a.

L'estremità di connessione 101b è configurata per connettersi con una corrispondente estremità di connessione 102a del secondo segmento 102.

Il secondo segmento 102 può essere provvisto di un'estremità di aggancio 102b, opposta all'estremità di connessione 102a e alla quale può essere collegato in modo noto il dispositivo di aggancio 114.

La figura 6 è utilizzata per descrivere una condizione operativa del dispositivo ausiliario di prolunga 100, nella quale il primo segmento 101 ed il secondo segmento 102 sono allineati lungo l'asse longitudinale Y.

La figura 7 è utilizzata per descrivere una condizione non operativa del dispositivo ausiliario di prolunga 100, nella quale il secondo segmento 102 è interamente contenuto all'interno di una cavità interna 112 del primo segmento 101.

In questo modo, l'ingombro del dispositivo ausiliario di prolunga 100 nell'anzidetta condizione non operativa è minimo, il che ne rende agevole il trasporto e la movimentazione .

La facilità di trasporto è incrementata anche dalla leggerezza del dispositivo ausiliario dì prolunga 100, essendo esso realizzato interamente, o pressoché interamente con materiali compositi.

È chiaro che al dispositivo ausiliario di prolunga e alla gru autocarrata fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Resta inteso, infatti, che il riferimento al dispositivo ausiliario di prolunga 100, il quale è provvisto di due segmenti 101, 102, ha valore meramente esemplificativo di una possibile implementazione del presente trovato e che un maggior numero di segmenti può essere previsto senza uscire dall'ambito di protezione qui definito.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di dispositivo ausiliario di prolunga e gru autocarrata, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZ IONI 1. Dispositivo ausiliario di prolunga per una gru (110) provvista di un braccio estensibile (111) telescopico avente almeno un segmento terminale (lllc) provvisto di un'estremità libera (lllc'), in cui detto dispositivo ausiliario di prolunga (10, 100) presenta una prima estremità (10a, 101a) configurata per essere collegata a detta estremità libera (lllc') ed una seconda estremità (10b, 102b), opposta a detta prima estremità (10a, 101a) e configurata per il collegamento di un dispositivo di aggancio (114) per un carico (115), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo ausiliario di prolunga (10, 100) è realizzato con uno o più materiali compositi a struttura fibrosa definiti da fibre di rinforzo immerse in una matrice polimerica.
2. Dispositivo ausiliario di prolunga come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette fibre sono scelte in un gruppo comprendente fibre di carbonio, di basalto, di vetro, fibre aramidiche, di polietilene ad altissimo peso molecolare, di poliestere poliarilato, oppure altri materiali polimerici di comparabili proprietà meccaniche .
3. Dispositivo ausiliario di prolunga come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti uno o più materiali compositi comprendono fibre aventi resistenza a trazione maggiore o uguale a 2.500 MPa e resistenza a compressione maggiore o uguale a 500 MPa.
4. Dispositivo ausiliario di prolunga come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detti uno o più materiali compositi hanno peso specifico inferiore a 3 g/cm<3>.
5. Dispositivo ausiliario di prolunga come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che esso presenta una forma scatolare oblunga definita da una parete perimetrale (11) che delimita almeno una cavità interna (12, 112), detta parete perimetrale (11) comprendendo almeno una porzione d'intradosso (Ili) che, in uso, è rivolta verso una zona sottesa dal braccio estensibile (111), ed una porzione d'estradosso (Ile), opposta a detta porzione d'intradosso (Ili).
6. Dispositivo ausiliario di prolunga come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta porzione d'intradosso (Ili) è configurata per avere una maggiore resistenza a compressione rispetto a detta porzione d'estradosso (Ile).
7. Dispositivo ausiliario di prolunga come nella rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta porzione d'estradosso (Ile) è configurata per avere una maggiore resistenza a trazione rispetto a detta porzione d'intradosso (11i).
8. Dispositivo ausiliario di prolunga come in una o l'altra delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto che la porzione d'estradosso (11e) della parete perimetrale (11) è realizzata con un materiale composito a fibra rigida e la porzione d'intradosso (11i) è realizzata con un materiale composito a fibra flessibile, in cui detto materiale composito a fibra rigida contiene fibre aventi modulo elastico compreso tra 180 GPa e 300 GPa e detto materiale composito a fibra flessibile comprende fibre aventi un modulo elastico inferiore rispetto a quello di detto materiale composito a fibra rigida e compreso tra 150 GPa e 250 GPa.
9. Dispositivo ausiliario di prolunga come in una o l'altra delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto che detta porzione d'intradosso (11i) ha uno spessore (Hi) maggiore rispetto ad uno spessore (He) di detta porzione d'estradosso (11e).
10. Dispositivo ausiliario di prolunga come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che comprende due o più segmenti (101, 102) aventi forma scatolare oblunga, reciprocamente interconnessi, realizzati interamente con uno o più materiali compositi, e configurati per scorrere l'uno internamente all'altro in modo telescopico per definire almeno una condizione operativa di detto dispositivo ausiliario di prolunga (100), in cui detti segmenti (101, 102) sono allineati tra loro in una conformazione estesa, ed una condizione non operativa di detto dispositivo ausiliario di prolunga (100), in cui detti segmenti (101, 102) sono retratti l'uno all'interno dell'altro.
11. Braccio estensibile per una gru (110) telescopico e comprendente almeno un segmento terminale (lllc) avente un'estremità libera (lllc') alla quale è collegato un dispositivo ausiliario di prolunga (10, 100) realizzato con uno o più materiali compositi a struttura fibrosa definiti da fibre di rinforzo immerse in una matrice polimerica.
12. Gru comprendente un braccio estensibile (111) telescopico ed avente almeno un segmento terminale (lllc) provvisto di un'estremità libera (lllc') alla quale è collegato un dispositivo ausiliario di prolunga (10, 100) realizzato con uno o più materiali compositi a struttura fibrosa definiti da fibre di rinforzo immerse in una matrice polimerica.