ES3038174T3

ES3038174T3 - Concrete screeding machine for tilt-up panels

Info

Publication number: ES3038174T3
Application number: ES21863019T
Authority: ES
Inventors: Philip D Halonen; James E Kangas; Matthew A Kangas; Mark A Pietila
Original assignee: Somero Enterprises Inc
Current assignee: Somero Enterprises Inc
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2025-10-09
Anticipated expiration: 2041-08-26
Also published as: US11965345B2; AU2021334433A1; CA3188229A1; US20220064971A1; EP4182136A1; WO2022047482A1; EP4182136A4; EP4567211A3; EP4182136B1; EP4567211A2

Abstract

Una enrasadora incluye una unidad base posicionable en el marco que define una estructura de hormigón y un cabezal de enrasado móvil montado en la base mediante un mecanismo extensible y retráctil. El cabezal incluye un elemento de nivelación, un elemento vibratorio y actuadores de elevación para ajustar su altura. El cabezal se posiciona en la posición de enrasado mediante la extensión del mecanismo extensible y retráctil y se desplaza sobre el hormigón sin curar en la dirección de enrasado mediante su retracción. Las alas ajustables, dispuestas en y delante del elemento de nivelación en la dirección de enrasado, se desplazan a lo largo de dicho elemento. Cuando uno de los extremos del cabezal se coloca en una sección del marco, el ala de dicho extremo se mueve para posicionarla en la sección del marco. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de enrasar hormigón para paneles inclinados

Referencia cruzada a solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica el beneficio de depósito de la solicitud provisional estadounidense Ser. No.

62/706,576, depositada el 19 de octubre de 2016.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un aparato y método para enrasar hormigón recién vertido que ha sido colocado sobre una superficie de apoyo y, más particularmente, a un aparato y método para enrasar hormigón para un panel inclinado.

Antecedentes de la invención

Los dispositivos o máquinas de enrasado se utilizan para nivelar y alisar el hormigón no curado hasta alcanzar la rasante deseada. Las máquinas de enrasar conocidas suelen incluir un cabezal de enrasar, que incluye un miembro vibratorio y un dispositivo de nivelación, tal como un arado y un dispositivo de barrena. Estas extendedoras se utilizan para alisar y enrasar hormigón colocado sobre una superficie de apoyo horizontal, como el suelo de un edificio o estructura. Sin embargo, estas enrasadoras convencionales no son adecuadas para enrasar el hormigón colocado para un panel inclinado de un edificio. Tal como se muestra en las FIGS. 1 4, dichos paneles inclinados están formados o definidos por encofrados o marcos (como un armazón de madera) que establecen ventanas y bordes perimetrales del panel inclinado de hormigón. El documento US7311466B2 a Somero Enterprises, Inc. divulga un aparato de preparación del subsuelo para preparar una superficie de subsuelo para colocar hormigón sobre ella, el aparato comprende una unidad base, una pluma extensible y un conjunto de cabezal de subsuelo. El documento US20030161684A1 to PJ. Quenzi divulga un aparato de la preparación del subsuelo para nivelar, para calificar, y para compactar una superficie del subsuelo para recibir una losa concreta preformada en el subsuelo, el aparato que comprende una unidad de la base, un auge extensible, y una asamblea de la cabeza de la regla. El documento US6129481A a Delaware Capital Formation, Inc. divulga un conjunto de enrasado para esparcir, nivelar, consolidar y alisar material suelto tal como hormigón no curado, el conjunto comprende un sinfín giratorio, una regla vibratoria y un miembro de enganche alargado.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una máquina de enrasar según la reivindicación 1 que es operable para enrasar hormigón que está dispuesto dentro de encofrados o armazón para formar un panel de hormigón inclinado (u otras losas de hormigón o estructura formada dentro y definida por tableros de encofrado o armazón) que, después de que el hormigón es enrasado y curado, se eleva a una orientación vertical para su utilización como parte de una pared de un edificio. La regla incluye una unidad de base y un cabezal del pavimento extensible y retráctil con respecto a la unidad de base, por ejemplo, mediante un brazo telescópico de varias etapas u otro mecanismo de extensión/retracción adecuado, y que se puede elevar y bajar con respecto al extremo del mecanismo de extensión/retracción mediante cilindros de elevación o accionadores. La regla incluye un sistema de control que funciona en un modo de flotación cuando el control del sensor está desactivado y el cabezal del pavimento está en y sobre una porción de encofrado o armazón, permitiendo que la regla flote o descanse sobre dicha porción de armazón a medida que el cabezal del pavimento se mueve para enrasar el hormigón, y funciona en un modo de control del sensor, que responde al sensor de elevación, cuando el cabezal del pavimento no está en una porción de encofrado o armazón para mantener el cabezal del pavimento en el grado deseado o apropiado o establecido, y está enrasando el hormigón en respuesta a las señales de los sensores (por ejemplo, receptores láser u otros sensores adecuados que se utilizan para determinar la posición del cabezal del pavimento) de los cilindros de elevación. Los cilindros de elevación incluyen juntas de fricción reducida para permitir una mejor flotación del cabezal del pavimento cuando se encuentra en modo de flotación y los cilindros de elevación proporcionan una fluencia descendente reducida del cabezal del pavimento cuando los cilindros no están siendo presurizados activamente para elevar o bajar el cabezal del pavimento. La máquina de enrasar incluye alas ajustables que se colocan de manera ajustable en el miembro que establece el grado y se mueven a lo largo del miembro que establece el grado (a través de actuadores respectivos) para que las alas se coloquen en los encofrados del armazón cuando el cabezal del pavimento está en las porciones de los encofrados o marco para limitar el exceso de hormigón que fluye a lo largo del miembro que establece el grado y sobre el armazón. La regla también incluye un contrapeso activo o ajustable dinámicamente que se desplaza automáticamente en dirección paralela al eje de la pluma en función del grado de extensión de la pluma y del cabezal del pavimento.

Estos y otros objetos, ventajas, propósitos y características de la presente invención se harán evidentes al revisar la siguiente especificación en conjunto con los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

Las FIGS. 1-4 son vistas en perspectiva que muestran paneles inclinados convencionales y los procesos de formación de los paneles inclinados;

La FIG. 5 es una vista en perspectiva de una máquina niveladora y de enrasado de hormigón de la presente invención.

La FIG. 6 es una vista en perspectiva y un diagrama de bloques del cabezal del pavimento de la máquina de enrasar, con las alas del arado ajustadas para que se correspondan con las formas de las ventanas del encofrado del armazón de los paneles inclinados;

Las FIGS. 7 y 8 son vistas en perspectiva del cabezal del pavimento, mostrando las alas del arado en un extremo exterior del cabezal del pavimento (FIG. 7) y mostrando las alas de la regla ajustadas hacia dentro para adaptar el cabezal del pavimento a los encofrados de las ventanas (FIG. 8.

La FIG. 9 es otra vista en perspectiva de la máquina niveladora y enrasadora de hormigón, mostrada con el cabezal del pavimento y la pluma replegados, con el contrapeso dinámico desplazado hacia la pluma;

La FIG. 10 es otra vista en perspectiva de la máquina niveladora y regladora de hormigón, mostrada con el cabezal del pavimento y la pluma extendidos, con el contrapeso dinámico movido en dirección opuesta a la dirección de extensión de la pluma;

La FIG. 11 es una elevación lateral de un cilindro de elevación del cabezal del pavimento de la regla que tiene un vástago o poste superior de mayor diámetro y un vástago o poste inferior de menor diámetro;

La FIG. 11A es una vista en sección del aparato de acabado del hormigón tomada a lo largo de la línea A-A en la FIG. 11;

La FIG. 12 es una elevación lateral de un cilindro de elevación del cabezal de una regla de una regla que tiene un vástago o poste superior de menor diámetro y un vástago o poste inferior de mayor diámetro;

La FIG. 12A es una vista en sección del aparato de acabado del hormigón tomada a lo largo de la línea A-A en la FIG. 12; y

La FIG. 13 es un diagrama esquemático de un circuito de flotador hidráulico para cilindros de elevación del cabezal del pavimento.

Descripción de las realizaciones preferentes

Refiriéndose ahora a los dibujos y a las realizaciones ilustrativas representadas en los mismos, una máquina niveladora y enrasadora de hormigón 10 incluye una unidad base 12 con un soporte o mecanismo extensible y retráctil, tal como una pluma 14 que se extiende desde la unidad base y soporta un cabezal enrasador o conjunto 16 en un extremo exterior de la misma (FIG. 5). La unidad 12 de base se puede mover o conducir hasta una zona determinada en una superficie de apoyo con hormigón no curado colocado en ella, y la unidad de base puede incluir una parte superior que gira alrededor de una parte de base para girar la pluma y el cabezal de enrasado hasta una ubicación determinada. La porción de base 12b incluye una pluralidad de ruedas (por ejemplo, cuatro ruedas) que se pueden girar y dirigir para maniobrar la unidad de base 12 hasta una posición de enrasado adecuada en relación con el panel de hormigón que se va a enrasar.

Cuando la máquina se coloca en la posición de enrasado (por ejemplo, en una región lateral del armazón para formar un panel de hormigón inclinado u otra losa o estructura de hormigón formada dentro y definida por tablas de encofrado o armazón), la pluma 14 es extensible para mover el cabezal de enrasado 16 sobre el hormigón colocado y no curado hasta una posición inicial. A continuación, la pluma se retrae para tirar del cabezal de enrasado hacia la unidad de base, mientras que el cabezal de enrasado 16 funciona para establecer un grado deseado de la superficie de hormigón y alisar o terminar o enrasar el hormigón. En la realización ilustrada, el cabezal de enrasado incluye un dispositivo de enrasado 18 (como un arado de rodillos o un arado vibratorio y/o un sinfín) y un miembro vibratorio 20 La máquina de enrasar incluye una pluralidad de estabilizadores 22, que pueden ser extensibles y retráctiles en relación con la porción de base 12, para apoyar y estabilizar la máquina en la superficie de apoyo durante la operación de enrasado. El controlador de la regla controla individualmente los cilindros de elevación 26 del cabezal del pavimento para subir y bajar el cabezal del pavimento en respuesta a señales generadas por sensores de la máquina, como, por ejemplo, en respuesta a señales generadas por receptores láser 24, que detectan un plano de referencia láser generado en el lugar de trabajo, o como, por ejemplo, trazadores sónicos/de objetivos 3D o cualquier sensor o sistema de detección adecuado que funcione para generar una salida indicativa de la pendiente, el ángulo o la ubicación del cabezal del pavimento en el hormigón.

La regla comprende un sistema de fluido hidráulico presurizado accionado por un motor en la unidad de base que acciona el sistema hidráulico para generar fluido presurizado para controlar los accionadores o cilindros de elevación 26 y los estabilizadores 22 y para girar la parte superior de la base 12a con respecto a la parte inferior de la base 12b y para controlar el mecanismo de extensión y retracción (como la pluma telescópica o el brazo articulado o cualquier otro mecanismo adecuado que funcione para extenderse y retraerse mientras soporta el cabezal del pavimento) y para accionar y dirigir las ruedas de la unidad de base. La máquina de enrasar 10 y el cabezal o conjunto de enrasar 16 pueden utilizar aspectos de las máquinas de enrasar y los cabezales de enrasar descritos en Patente de EE.UU. Nos.

4,655,633; 4,930,935; 6,227,761; 6,976,805; 7,044,681; 7,121,762; 7,175,363; 7,195,423; 7,396,186; 7,850,3 96; 8,038,366; 9,835,610; 10,190,268 and/or 10,895,045, y/o publicaciones estadounidenses Nos. US-2010-0196096 y/o US-2007-0116520.

La enrasadora 10 es adecuada para enrasar hormigón colocado dentro de un área definida por encofrados o armazones para formar paneles de muro inclinado. Típicamente, tales paneles inclinados se forman arreglando encofrados o marcos de madera en una superficie de apoyo que forman o moldean el perímetro del panel y que forman o moldean ventanas u otras aberturas que van a estar presentes a través del panel después de que el panel se forme, con tales marcos o encofrados que comprenden tablas o vigas de madera de 2x10 o 2x12 (u otro tamaño adecuado) que se cortan y se apoyan en el borde en la superficie de apoyo para formar o definir la forma del panel inclinado y las aberturas. En la formación de los paneles inclinados de muro, los operarios suelen enrasar primero el suelo de un edificio o crear una losa sobre la que disponer el armazón y verter el hormigón para los paneles, y después los operarios encofran los paneles de muro individuales que se vierten, se curan y se levantan en su lugar con una grúa. Dichos paneles inclinados se enrasan normalmente a mano o con pequeñas reglas vibratorias controladas manualmente (véanse las FIGS. 1-4).

La máquina de enrasar 10 es operable para enrasar los paneles inclinados, reduciendo así el tiempo para enrasar los paneles inclinados y reduciendo el número de trabajadores necesarios para formar los paneles inclinados. Debido a la presencia del armazón lateral, la regla no puede introducirse en la zona del panel. De este modo, el mecanismo de extensión y retracción o brazo 14 de la enrasadora 10 es extensible para mover el cabezal del pavimento sustancialmente hacia fuera sobre el hormigón colocado para enrasar los paneles de hormigón mientras están planos u horizontales sobre el suelo o la superficie de apoyo. En la realización ilustrada, la pluma comprende una pluma de cuatro pasos (que tiene cuatro secciones telescópicas 14a-d, como se muestra mejor en la FIG. 10) y es extensible para desplazar el cabezal del pavimento a unos 1.524 cm (50 pies) de la unidad base, de modo que el cabezal del pavimento 16 pueda alcanzar bien el área del panel.

A medida que el cabezal del pavimento 16 se desplaza hacia la porción de base 12 en la dirección de enrasado mediante la retracción de la pluma 14, el miembro vibratorio o vibrador flotante 20 flota detrás del miembro de establecimiento de rasante o dispositivo de establecimiento de rasante o arado de rodillos o arado vibratorio 18. El miembro que establece el grado puede comprender cualquier arado o niveladora o miembro convenientes. Por ejemplo, el miembro que establece el grado puede comprender un borde generalmente agudo o puede comprender una superficie redondeada o un borde biselado o un borde no agudo (desemejante de un arado convencional o del borde del cuchillo para una cabeza del enrasador) para evitar cavar en el tablero de la forma cuando la máquina está funcionando en el modo del flotador. Por lo tanto, el elemento de nivelación puede consistir en un arado de rodillos giratorio o rotatorio (accionado de forma rotatoria mediante un motor hidráulico controlado por el controlador de la máquina) o un arado vibratorio (por ejemplo, un arado vibratorio de 60,96 cm (2 pulgadas) o 121,92 cm (4 pulgadas) de ancho que vibra u oscila mediante un motor hidráulico). El cuál proporciona un hormigón más grande que engancha área superficial, y el cuál previene el grado que establece el miembro de cavar en el tablero de la forma debido al peso, y el cuál puede generar la crema cerca del tablero de la forma para dejar un aspecto realzado del concreto acabado cerca del tablero de la forma. Opcionalmente, el vibrador 20 puede incluir un borde o porción de salida flexible que puede flexionarse hacia abajo en el hormigón transfiriendo más vibración al hormigón. El borde de salida flexible puede tener dedos o nervaduras para permitir la flexibilidad de la porción del borde de salida, manteniendo al mismo tiempo la resistencia suficiente para transferir la vibración al hormigón. El cabezal del pavimento puede incluir cualquier miembro de nivelación y vibrador de longitud adecuada, como, por ejemplo, un miembro de nivelación y/o vibrador de ocho pies (1 pie=30,48 cm) o similar.

El cabezal del pavimento 16 está montado de forma pivotante en el extremo exterior de la pluma 14 y puede girar alrededor de un eje vertical en relación con la pluma que se extiende horizontalmente para permitir el ajuste del cabezal del pavimento a medida que éste se desplaza sobre y a lo largo de la superficie de hormigón. En la realización ilustrada, el cabezal del pavimento puede girar unos 150 grados sobre el eje vertical en el extremo de la pluma.

La enrasadora 10 puede ser una máquina controlada a distancia (es decir, sin puesto de mando en la base de la máquina), de modo que un operario pueda controlar la extensión y retracción de la pluma y la rotación del cabezal del pavimento y la elevación del cabezal del pavimento y el accionamiento del arado de rodillos y el vibrador, etc., mediante un dispositivo de control a distancia separado y alejado de la máquina. El dispositivo de control remoto puede comunicarse de forma inalámbrica con un controlador o sistema de control de la máquina a través de cualquier medio adecuado, como la comunicación por radio u otras comunicaciones inalámbricas.

El control remoto también puede incluir el control remoto de la unidad de base para conducir y dirigir las ruedas (como dirección a las cuatro ruedas, dirección a las dos ruedas y/o dirección de cangrejo o similar) de la unidad de base para posicionar la máquina en un lugar de enrasado. Los estabilizadores 22 pueden extenderse y retraerse verticalmente para sostener la máquina en la ubicación de enrasado deseada, y pueden extenderse horizontalmente hacia fuera de la máquina para proporcionar una mayor huella de estabilización para la máquina. Esto es útil debido a la distancia sustancial que el brazo de cuatro pasos 14 puede extenderse desde la unidad base 12.

Además, la parte superior pivotante o giratoria 12a de la unidad base 12 incluye un contrapeso activo o ajustable dinámicamente 28 que se mueve en dirección opuesta al cabezal del pavimento 16 cuando la pluma 14 se extiende/repliega. Por ejemplo, como puede verse en las FIGS. 9 y 10, a medida que la pluma 14 se extiende y, por tanto, aleja el cabezal del pavimento 16 de la unidad de base 12 en una dirección, el contrapeso 28 se mueve en la dirección opuesta a la extensión de la pluma para equilibrar la máquina a medida que el cabezal del pavimento se aleja de la unidad de base. El contrapeso se mueve automáticamente en respuesta a la extensión/retracción de la pluma y se desplaza en una distancia que es proporcional a la distancia que se extiende la pluma.

El contrapeso puede moverse en respuesta a un sensor de posición o sensor de movimiento lineal (que detecta la extensión/retracción de la pluma) o en respuesta a un sensor de momento o par (que detecta el par en la unidad base causado por la extensión de la pluma) o cualquier medio de detección adecuado (que genera una señal o salida que es representativa del grado de extensión de la pluma y/o la posición del cabezal del pavimento en relación con la unidad base), de modo que el contrapeso se mueve automáticamente una cantidad apropiada a medida que la pluma 14 se extiende y se retrae para mover el cabezal del pavimento 16. Por lo tanto, la máquina proporciona un gran contrapeso 28 que se mueve hacia afuera de la unidad base 12 (lejos del cabezal del pavimento) cuando la pluma y el cabezal del pavimento están extendidos hacia afuera para un mejor equilibrio y que se mueve hacia adentro hacia la unidad base 12 (hacia el cabezal del pavimento) cuando la pluma y el cabezal del pavimento están retraídos para que la máquina no se vuelva pesada hacia atrás.

Tal como se muestra en las FIGS. 6-8, la cabeza de la regla 16 incluye alas de arado ajustables 30 que se colocan de forma ajustable en el miembro o arado de nivelación (por ejemplo, el arado de rodillo o arado vibratorio u otro miembro o dispositivo de nivelación adecuado) y que son ajustables a lo largo del miembro de nivelación. Las alas de arado 30 funcionan para limitar el exceso de hormigón que es empujado por el miembro de nivelación para que no fluya alrededor de los extremos del miembro de nivelación 18, con el fin de evitar que el exceso de hormigón fluya sobre una parte ya nivelada del panel. Las alas de arado 30 son ajustables a lo largo del miembro de establecimiento de pendiente 18 para limitar el exceso de hormigón en diferentes ubicaciones y/o anchuras a lo largo del miembro de establecimiento de pendiente. Como se explicará en relación con las FIGS. 7 y 8, las alas del arado pueden colocarse en los extremos opuestos exteriores del miembro que establece la pendiente (FIG. 7) y pueden ser ajustables o movibles hacia adentro uno del otro (ya sea individualmente movibles o movibles en tándem) para contener el exceso de concreto por delante del miembro que establece el grado dentro de una porción más pequeña o reducida (ver FIG. 8) de la longitud total del elemento de nivelación 18.

En la realización ilustrada, cada arado ala 30 es independientemente movible a lo largo del grado que establece miembro 18 vía un actuador respectivo 32 que extiende para mover el arado ala hacia el fin exterior del grado que establece miembro y retrae para dibujar o mover las alas de arado hacia el centro del grado que establece miembro. Las alas de arado 30 pueden estar dispuestas de forma deslizante en el miembro de nivelación y pueden deslizarse a lo largo de la superficie delantera del miembro de nivelación 18 (la superficie orientada hacia la pluma y la unidad de base), por ejemplo, mediante elementos deslizantes y carriles que permiten el movimiento horizontal de las alas de arado a lo largo del miembro de nivelación en la dirección a lo largo o a través del miembro de nivelación, limitando o impidiendo al mismo tiempo el movimiento de las alas de arado verticalmente con respecto al miembro de nivelación y limitando o impidiendo al mismo tiempo la rotación o el giro de las alas de arado con respecto al miembro de nivelación.

De este modo, las alas del arado 30 son ajustables para que el operario pueda ajustar la anchura efectiva del miembro que establece la pendiente y el cabezal del pavimento mientras enrasa el hormigón del panel inclinado. Por ejemplo, cuando la enrasadora y el cabezal de enrasado están enrasando el hormigón donde no hay encofrados de ventana presentes, las alas de arado pueden moverse hacia y a los extremos del miembro de establecimiento de pendiente para proporcionar una anchura efectiva del cabezal de enrasado 16 que corresponda sustancialmente a la anchura del miembro de establecimiento de pendiente 18. Cuando uno o ambos extremos del miembro de establecimiento de grado 18 y la cabeza de la regla está/están descansando en un encofrado (tal como los encofrados o marcos que forman o establecen ventanas a través del panel inclinado formado), el ala o alas del arado pueden ser movidas hacia adentro para que las alas del arado sean posicionadas en el respectivo encofrado de madera o porción de marco (ver FIG. 6) para limitar o impedir que el exceso de hormigón fluya por encima de los encofrados o marcos y penetre en el espacio de la ventana (y en el suelo ya enrasado y curado o en la superficie de apoyo en la que se está encofrando el panel inclinado).

Los actuadores 32 pueden ser operados de forma independiente y/o conjunta por el operador (por ejemplo, mediante el uso del controlador remoto de la máquina) para colocar cada ala 30 en la ubicación adecuada a lo largo del miembro de establecimiento de pendiente 18. Opcionalmente, los actuadores 32 pueden operar automáticamente para mover las alas del arado 30 para posicionarse en un marco o encofrado, como en respuesta a la determinación de la presencia de un marco o encofrado en o cerca del cabezal del pavimento 18, como a través de la entrada de un mapa de la disposición del panel inclinado y encofrados o como en respuesta a un sensor que detecta la presencia (o falta de presencia) de un marco o encofrado a medida que el cabezal del pavimento 16 se mueve a lo largo y sobre el hormigón vertido. Por lo tanto, cuando la cabeza de la regla 16 se mueve sobre y a lo largo de la superficie de concreto donde no hay marcos de ventanas presentes, el operador y/o controlador, a través del actuador 32, puede mover las alas de arado 30 a los extremos respectivos del miembro de establecimiento de grado 18, y cuando la cabeza de la regla 16 se mueve a la ubicación donde uno o ambos extremos del miembro de establecimiento de grado y la cabeza de la regla se posicionan sobre un marco de ventana o encofrado respectivo (u otro marco o encofrado para usar en la formación del panel inclinado), el actuador puede mover el ala o alas respectivas hacia adentro para posicionarlas en y sobre el marco o encofrado respectivo. Después de que el cabezal del pavimento 16 se haya movido más allá del marco o encofrado de la ventana, el accionador 32 puede mover el ala o las alas 30 hacia atrás o hacia el extremo respectivo del miembro de nivelación 18 a medida que el cabezal del pavimento continúa enrasando el panel de hormigón.

Dado que el cabezal del pavimento 16 puede desplazarse de ubicaciones en las que hay encofrados o estructuras a ubicaciones en las que no hay encofrados ni estructuras, el funcionamiento de la regla puede ajustarse para adaptarse a los cambios en el tipo de regla que se desea para las distintas ubicaciones. De este modo, la regla 10 puede ajustar el modo de funcionamiento cuando el cabezal del pavimento pasa de enrasar hormigón en una ubicación en la que no hay marcos o encofrados presentes a una ubicación en la que hay un marco o encofrado en uno o ambos extremos del cabezal del pavimento. Por ejemplo, cuando el cabezal del pavimento 16 está enrasando hormigón donde no hay encofrados presentes, el sistema puede funcionar en un modo de control de sensor, donde el cabezal del pavimento se eleva y se baja en respuesta a las señales de los sensores de nivel 24 (por ejemplo, receptores láser) para mantener el cabezal del pavimento 16 en el nivel deseado o apropiado o establecido. Cuando el cabezal del pavimento 16 se desplaza a un lugar en el que hay encofrados o armazones, la máquina puede cambiar a un modo de flotación en el que el control del sensor se desactiva y se permite que la regla flote o descanse sobre los encofrados o armazones mientras el cabezal del pavimento se desplaza para enrasar el hormigón.

Cada extremo del cabezal del pavimento 16 puede cambiar independientemente entre el modo de control del sensor y el modo de flotación, de modo que un extremo del cabezal del pavimento puede controlarse en respuesta al sensor 24 respectivo, mientras que el otro extremo del cabezal del pavimento puede flotar o descansar sobre el armazón o encofrado. Así, el operador puede seleccionar que un extremo del cabezal del pavimento flote en el armazón (y puede ajustar el ala del arado para que se posicione en el armazón) y que el otro extremo del cabezal del pavimento esté bajo el control del sensor (y puede ajustar el ala del arado para que se posicione en ese extremo del miembro que establece la pendiente).

La regla también puede cambiar automáticamente entre el modo de flotación y el modo de control del sensor en función de la ubicación del cabezal del pavimento con respecto a los encofrados o armazones. Por ejemplo, la regla puede cambiar automáticamente al modo de control del sensor si el cabezal del pavimento 16 cae una cantidad umbral, como cuando el cabezal del pavimento se mueve (mientras está en modo flotante) a lo largo y fuera de un encofrado o marco, con el fin de corregir cuando un operador puede olvidar cambiar el sistema al modo de control del sensor al final del encofrado de la ventana. Opcionalmente, el sistema y la máquina pueden cambiar automáticamente entre el modo de flotación y el modo de control del sensor en respuesta a la detección (por ejemplo, a través de cualquier sensor adecuado, como un sensor de imágenes o un sensor de hormigón o sensor de dureza o similar) de la presencia (o falta de presencia) de un encofrado en y debajo del cabezal del pavimento 16 a medida que el cabezal del pavimento se mueve sobre y a lo largo del hormigón vertido.

De este modo, los actuadores de elevación o cilindros 26 pueden presurizarse selectivamente en respuesta a las señales de los sensores (por ejemplo, receptores láser) cuando la regla está funcionando en el modo de control del sensor, y pueden despresurizarse (mediante la interrupción del suministro de fluido presurizado y la apertura de los puertos del cilindro al circuito de depósito de presión cero) de modo que el cilindro permita el ajuste en cualquier dirección (arriba o abajo) del extremo respectivo del cabezal del pavimento a medida que el cabezal del pavimento se coloca y se permite que descanse y se mueva a lo largo del armazón respectivo. Tal como se muestra en las FIGS. 11 y 11A, el cilindro de elevación incluye un cilindro central 26a que tiene un elemento de pistón central 26b que se conecta en un extremo a un vástago o poste inferior 26c de menor diámetro y en el otro extremo a un vástago o poste superior 26d de mayor diámetro. El cabezal del pavimento se fija en el extremo inferior de la varilla de menor diámetro 26c, mientras que el receptor láser se fija en el extremo superior de la varilla de mayor diámetro 26d. El elemento central del pistón 26b tiene anillos de sellado de baja fricción, tales como anillos de hierro fundido para reducir la fricción en la superficie de la pared interior del cilindro central 26a cuando el elemento del pistón (y el receptor láser y el extremo del cabezal del pavimento) se mueve en relación con el cilindro central 26a (como cuando una de las cámaras por encima o por debajo del pistón y definida por la superficie de la pared interior del cilindro y el vástago respectivo está presurizada). Las juntas en los extremos del cilindro también comprenden juntas de prensaestopas "descargadas" de baja fricción para reducir la fricción en el vástago respectivo a medida que los vástagos se mueven en relación con el cilindro.

Al proporcionar vástagos superior e inferior de diferente diámetro (y, por tanto, cámaras de diferente volumen del cilindro central por encima y por debajo del elemento de pistón), pueden utilizarse anillos de estanquidad de fundición de menor fricción, aunque dichos anillos puedan permitir fugas de fluido entre las cámaras del cilindro central. Los anillos de pistón de hierro fundido proporcionan un rendimiento de baja fricción cuando el sistema funciona en el modo de flotación, pero como gotearán aceite más allá de los anillos, un cilindro de doble vástago con vástagos de igual diámetro se arrastraría hacia abajo cuando la máquina no se utilice (incluso si los orificios del cilindro están tapados) debido al peso del cabezal del pavimento que tira del vástago inferior. Si las varillas superior e inferior tienen diámetros diferentes, se evita que se desplacen hacia abajo cuando la posición del cabezal del pavimento está bloqueada, por ejemplo, cuando no se utiliza.

El vástago superior 26d tiene un diámetro mayor que el vástago inferior 26c para proporcionar una cámara con un volumen menor de aceite o fluido hidráulico por encima del pistón que el mayor volumen de aceite (debido al menor diámetro del vástago inferior) por debajo del pistón. Así, cuando ambas cámaras contienen aceite, como cuando se bloquea la posición vertical del cabezal del pavimento, la carga del cabezal del pavimento fijada en el extremo inferior de la varilla de menor diámetro 26c tira de la varilla hacia abajo. Esta fuerza descendente intenta forzar el aceite de la cámara inferior de mayor volumen hacia la cámara superior de menor volumen. Sin embargo, para que el aceite sea empujado desde la cámara de mayor volumen a la cámara de menor volumen, el aceite tendría que comprimirse. El peso del cabezal del pavimento no es lo suficientemente significativo como para provocar la compresión del aceite en la medida necesaria para permitir una fluencia medible o perceptible. De este modo, el vástago superior 26d de mayor diámetro (y, por tanto, la cámara superior más pequeña) y el vástago inferior 26c de menor diámetro (y, por tanto, la cámara inferior más grande) resisten el fenómeno de fluencia debido a la naturaleza incompresible inherente del aceite o fluido hidráulico que llena las cámaras.

Opcionalmente, y tal como se muestra en las FIGS. 12 y 12A, el actuador de elevación 126 incluye un cilindro central 126a que recibe un vástago superior 126d que tiene un diámetro menor que el vástago inferior 126c con el fin de crear un mayor volumen de aceite en la cámara por encima del pistón 126b que en la cámara por debajo del pistón. Por lo tanto, como la gravedad intenta tirar de la varilla inferior 126c hacia abajo, la cámara inferior necesita desplazar un menor volumen de aceite hacia la cámara superior que es una cámara de mayor volumen. Esto crea un vacío en la cámara superior que resiste el fenómeno de fluencia. En sentido contrario, un volumen mayor de fluido no puede ser forzado a entrar en la cámara de menor volumen.

De este modo, cuando el sistema funciona en modo de flotación, no se suministra fluido a presión a ninguna de las cámaras y los puertos se cierran al fluido a presión y se abren al circuito de depósito de presión cero, de modo que el elemento de pistón y las varillas se mueven en relación con el cilindro, con los anillos y juntas de baja fricción que permiten un movimiento de baja fricción de las varillas (y el cabezal del pavimento) en relación con el cilindro. En otras palabras, no se suministra fluido a presión al circuito de flotación para que el cabezal del pavimento pueda descansar o flotar sobre los encofrados. Cuando se opera en el modo de control del sensor, se suministra fluido presurizado a una cámara (para subir o bajar el sensor o el receptor láser y el respectivo extremo del cabezal del pavimento) y las cámaras de diferente volumen funcionan para mantener los vástagos en una ubicación establecida en relación con el cilindro cuando no se suministra fluido hidráulico adicional a ninguna de las cámaras. De este modo, los cilindros de elevación proporcionan un modo de flotación de fricción reducida, a la vez que proporcionan un control por sensor de los actuadores y una función de bloqueo o no-deslizamiento.

Opcionalmente, en el modo de flotación, los actuadores de elevación pueden estar al menos parcialmente presurizados, para garantizar que la parte inferior del cabezal del pavimento permanezca en contacto con la parte superior del encofrado. Esto puede lograrse proporcionando un nivel mínimo de presión en la cámara superior o una diferencia mínima de presión entre la cámara superior y la cámara inferior. Así, la presión puede mantenerse en la cámara superior para proporcionar un nivel mínimo o umbral de fuerza descendente. Esto puede conseguirse mediante una válvula de retención en los circuitos del flotador. Por ejemplo, la FIG. 13 representa un diagrama esquemático de un circuito de flotador hidráulico 100 que muestra el flujo de fluido presurizado para accionar los accionadores hidráulicos de elevación 226, cada uno de los cuales incluye un cilindro hidráulico 226a que tiene un elemento de pistón 226b, un vástago inferior 226c en una cámara inferior y un vástago superior 226d en una cámara superior. Los conductos hidráulicos a los solenoides que controlan la presurización de la respectiva cámara o porción de cilindro están en comunicación fluida con una bomba hidráulica o fuente de fluido presurizado, mientras que los conductos hidráulicos a los solenoides que permiten el flujo de fluido desde la respectiva cámara o porción de cilindro (cuando la otra cámara o porción de cilindro está presurizada) están en comunicación fluida con un depósito de fluido (que está en comunicación fluida con la bomba hidráulica).

Como se muestra en la FIG. 13, el fluido presurizado fluye hacia y desde la cámara inferior y la cámara superior, donde una válvula de retención 34 está dispuesta en cada una de las vías de flujo de la cámara inferior y la cámara superior. La válvula de retención 34 incluye un resorte que proporciona una cantidad determinada de contrapresión, proporcionando así los niveles mínimos de presión en las cámaras, como al menos una cantidad determinada de presión en el circuito para la cámara superior. Por ejemplo, con una válvula de retención con un muelle de 15 psi en el circuito del flotador, la cámara superior puede tener siempre al menos 15 psi de presión siempre que el circuito del flotador reciba aceite a través de una válvula de control del circuito y la válvula esté abierta.

Así, el sistema puede cambiar sobre la marcha entre el modo de flotación y el modo de control del sensor. Cuando un lado del cabezal del pavimento está apoyado sobre el tablero de encofrado, el operario puede desconectar el control del sensor (para despresurizar el cilindro de elevación) para ese extremo o lado o actuador y dejar que ese extremo o lado del cabezal del pavimento flote hacia abajo para montar sobre el tablero de encofrado, mientras el otro actuador sigue funcionando en el modo de control del sensor. Si, al funcionar en el modo de flotación, el tablero de encofrado está demasiado bajo o si el cabezal del pavimento baja demasiado (por ejemplo, hasta o más de 3,81 cm (1/8 de pulgada) o 7,62 cm (% de pulgada) o 22,86 cm (% de pulgada)), el sistema puede volver a cambiar automáticamente ese accionador (o ambos accionadores) al modo de control del sensor. Así, si el operario tarda en volver al control por sensor cuando el cabezal del pavimento llega al final del encofrado de la ventana y el cabezal empieza a hundirse en el hormigón, el sistema vuelve automáticamente al modo de control por sensor para evitar que el cabezal del pavimento siga hundiéndose en el hormigón.

Por lo tanto, el sistema o máquina o método para enrasar hormigón no curado para un panel inclinado incluye una máquina de enrasar que comprende un conjunto de cabezal de enrasado, un par de sensores de elevación dispuestos en extremos opuestos del conjunto de cabezal de enrasado, y un control. El conjunto de cabezal de enrasado se mueve sobre la superficie de hormigón mediante la máquina de enrasado para enrasar la superficie de hormigón. Los sensores de elevación o receptores láser detectan una elevación del extremo respectivo del conjunto del cabezal del pavimento en relación con un plano de referencia generado por láser establecido por encima del panel inclinado, y los cilindros de elevación funcionan para ajustar la altura del cabezal del pavimento en respuesta a la señal láser recibida por los receptores láser para enrasar el hormigón del panel inclinado a la pendiente adecuada. Aunque se muestra y describe que los actuadores o cilindros de elevación están dispuestos y fijados en los extremos del cabezal del pavimento, la regla puede incluir otros tipos de actuadores de elevación, como actuadores o cilindros dispuestos en el mecanismo extensible y retráctil o en la pluma o dispuestos en la unidad base o similares. La regla puede funcionar en modo de flotación cuando el cabezal del pavimento está colocado en el marco o encofrado, y puede funcionar en modo de control de sensor cuando el cabezal del pavimento está encofrando hormigón en lugares en los que no está presente el marco o encofrado. Los cilindros de elevación comprenden juntas de baja fricción para permitir la flotación del cabezal del pavimento en los encofrados, y los cilindros de elevación limitan la fluencia debida a la gravedad. El cabezal del pavimento incluye alas de arado ajustables que se mueven a lo largo del miembro de establecimiento de la pendiente del cabezal del pavimento para colocarse sobre el marco o encofrado del panel inclinado.

Pueden llevarse a cabo cambios y modificaciones en las formas de realización concretamente descritas sin apartarse de los principios de la presente invención, la cual puede quedar limitada únicamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas, interpretadas de acuerdo con los principios de la ley de patentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de enrasar (10) para enrasar hormigón no curado colocado dentro de un armazón para formar una estructura de hormigón, la máquina de enrasar (10) que comprende:

una unidad de base (12) posicionable en el marco que define la estructura de hormigón que debe formarse;

un conjunto de cabezal del pavimento (16) montado de forma móvil en la unidad de base (12) mediante un mecanismo extensible y retráctil (14), en el que el conjunto de cabezal del pavimento (16) comprende (i) un miembro de nivelación (18), (ii) un miembro vibratorio (20), y (iii) aletas ajustables (30) dispuestas en y delante del miembro de nivelación (18) en una dirección de nivelación, y en el que las aletas ajustables (30) son móviles a lo largo del miembro de nivelación (18) mediante respectivos accionadores (32);

actuadores de elevación (26) que ajustan la elevación del conjunto del cabezal del pavimento (16) en respuesta, al menos en parte, a sensores de elevación (24) que detectan la elevación de los respectivos extremos del conjunto del cabezal del pavimento (16);

un sistema de control, que responde a las señales de los sensores de elevación (24), controla los actuadores de elevación (26) a establecer el grado del hormigón no curado.

en el que el conjunto de cabezal del pavimento (16) es posicionable en una ubicación de enrasado dentro de la estructura mediante la extensión del mecanismo extensible y retráctil (14) y es desplazable sobre el hormigón no curado en la dirección de enrasado desde la ubicación de enrasado mediante la retracción del mecanismo extensible y retráctil (14);

en el que, cuando uno de los extremos del conjunto de cabezal del pavimento (16) se coloca en una porción de armazón que define parte de la estructura de hormigón que se está formando, el ala (30) de ese extremo del conjunto de cabezal del pavimento (16) se mueve mediante el accionamiento del respectivo accionador (32) para colocar el ala (30) en la porción de armazón a fin de limitar el exceso de hormigón delante del miembro de nivelación (18) en la dirección de enrasado para que no fluya sobre la porción de armazón cuando el conjunto de cabezal del pavimento (16) se mueve en la dirección de enrasado; y

caracterizado porque el sistema de control funciona en un modo de flotación cuando el control del sensor está desactivado y el conjunto del cabezal del pavimento (16) está colocado en la parte del armazón, permitiendo que la regla flote o descanse sobre dicha parte del armazón a medida que el cabezal del pavimento (16) se desplaza para enrasar el hormigón, y funciona en un modo de control del sensor, en respuesta al sensor de elevación (24), cuando el conjunto del cabezal del pavimento (16) se coloca en una ubicación en la que no está presente la parte del armazón para mantener el cabezal del pavimento (16) en la pendiente deseada o adecuada o establecida.

2. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que la máquina de enrasar (10) comprende una unidad con ruedas.

3. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que los sensores de elevación (24) comprenden receptores láser dispuestos en respectivos actuadores de elevación (26) situados en el conjunto de cabeza del pavimento (16) para detectar una elevación del respectivo extremo del conjunto de cabezal del pavimento (16) en relación con un plano de referencia generado por láser establecido en el armazón.

4. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que los actuadores (32) de las alas (30) se accionan mediante una entrada accionable por el usuario.

5. La enrasadora (10) de la reivindicación 1, en la que los accionadores (32) de las alas (30) se accionan en respuesta a la determinación por parte del sistema de control de la presencia de la porción de armazón en el conjunto del cabezal de la enrasadora (16).

6. La regla (10) de la reivindicación 5, en la que el sistema de control determina la presencia de la parte del armazón mediante un sensor que genera una salida indicativa de la presencia de la parte del armazón en el conjunto del cabezal del pavimento (16).

7. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 5, en la que el sistema de control determina la presencia de la porción de armazón a través de una entrada de mapa indicativa de la presencia de la porción de armazón en el conjunto del cabezal del pavimento (16).

8. La regla (10) de la reivindicación 1, en la que el sistema de control cambia automáticamente del modo de flotación al modo de control del sensor en respuesta a una caída del conjunto del cabezal del pavimento (16) en una cantidad umbral.

9. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que los accionadores de elevación (26) están dispuestos en el conjunto del cabezal del pavimento (16), y en la que cada accionador de elevación (26) comprende (i) un cilindro hidráulico de doble extremo (226a) que tiene un vástago inferior (226c) que tiene un primer diámetro y un vástago superior (226d) que tiene un segundo diámetro diferente del primer diámetro y (ii) un elemento de pistón (226b) dispuesto dentro del cilindro hidráulico (226a), y en el que el vástago inferior (226c) se extiende desde el elemento de pistón (226b) a través de una cámara inferior del cilindro hidráulico (226a) y el vástago superior (226d) se extiende desde el elemento de pistón (226b) a través de una cámara superior del cilindro hidráulico (226a).

10. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 9, en la que el primer diámetro es menor que el segundo diámetro.

11. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 9, en la que el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro.

12. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 9, en la que, cuando funciona en el modo de flotación, la cámara inferior y la cámara superior no están presurizadas para permitir que el conjunto del cabezal del pavimento (16) se mueva hacia arriba y hacia abajo en relación con el cilindro hidráulico (226a).

13. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 9, en la que, cuando funciona en el modo de flotación, al menos una de las cámaras inferior y superior está al menos parcialmente presurizada para mantener un nivel umbral de presión en la cámara superior.

14. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 9, en la que, cuando funciona en el modo de control del sensor, la cámara inferior y la cámara superior cooperan para limitar el deslizamiento hacia abajo del conjunto del cabezal del pavimento (16).

15. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que la unidad de base (12) comprende un contrapeso ajustable (28), y en la que el contrapeso ajustable (28), cuando el conjunto del cabezal del pavimento (16) se mueve a través de la extensión o retracción del mecanismo extensible y retráctil (14), se mueve automáticamente en una dirección opuesta al movimiento del conjunto del cabezal del pavimento (16) para contrarrestar el peso del conjunto del cabezal del pavimento (16) cuando se extiende y se retrae a través del mecanismo extensible y retráctil (14).

16. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 15, en la que el contrapeso ajustable (28) se mueve en la dirección opuesta al movimiento del conjunto del cabezal del cabezal del pavimento (16) una cantidad proporcional a la extensión o retracción del mecanismo extensible y retráctil (14).

17. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que el sistema de control es operable en respuesta a un controlador remoto utilizable por un operador alejado del pavimento (10).

18. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que el miembro (18) que establece la pendiente comprende uno seleccionado del grupo que consiste en (i) un arado de rodillos y (ii) un arado vibratorio.

19. La máquina de enrasar (10) de la reivindicación 1, en la que la máquina de enrasar (10) enrasa hormigón no curado colocado dentro de un armazón para formar un panel inclinado.