ES2634253T3 - Sistema hidráulico de dirección para carretillas elevadoras - Google Patents

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ES2634253T3 ES12866704.5T ES12866704T ES2634253T3 ES 2634253 T3 ES2634253 T3 ES 2634253T3 ES 12866704 T ES12866704 T ES 12866704T ES 2634253 T3 ES2634253 T3 ES 2634253T3
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Mei A. BEIKMANN
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Abstract

Carretilla elevadora (2) que incorpora un sistema de accionador de dirección que incluye una sección delantera (5) con ruedas (17) y un mástil (6) que monta un conector de carga verticalmente móvil (4), una sección trasera (3) con ruedas motrices y dichas secciones delantera y trasera están conectadas en una conexión articulada con un eje de rotación generalmente vertical, dicho sistema de accionador de dirección comprende: un accionador hidráulico (8) que incluye un motor de dirección hidráulico rotatorio con un árbol de transmisión coaxial y un par de lumbreras (34) de fluido hidráulico; dicho árbol de transmisión está generalmente alineado con el eje de rotación vertical de la sección delantera de la carretilla elevadora; dicho accionador hidráulico (8) incluye unas bridas superior (80) e inferior (81) de accionador montadas sobre dicho motor hidráulico de dirección y cada una incluye una lumbrera de fluido hidráulico (34) respectiva; un soporte de montaje de sección delantera de carretilla elevadora conectado a dicha sección delantera (5) de carretilla elevadora; un bloque de montaje (78) de sección trasera de carretilla elevadora conectado a dicha sección trasera de carretilla elevadora; dichas bridas de accionador están conectadas a uno de dicho soporte de montaje y dicho bloque de montaje; dicho árbol de transmisión está conectado al otro de dicho soporte de montaje y dicho bloque de montaje; una unidad hidráulica (28) de pistón y cilindro conectada a dicho soporte de montaje (10)de sección delantera y dicho mástil (6); dicha sección delantera (5) de carretilla elevadora incluye un chasis que monta dicho mástil (6) y dicho soporte de montaje (10) de sección delantera; dicha unidad (28) de pistón y cilindro está adaptada para inclinar dicho mástil (6) con respecto a dicha sección delantera (5) carretilla elevadora; dicha sección trasera (3) de carretilla elevadora incluye un volante de dirección (24); un sistema hidráulico (13) conectado a dicho sistema de accionador de dirección y dicho volante de dirección (24); y dicho volante de dirección (24) que controla hidráulicamente la rotación de dicho motor hidráulico de dirección.

Description

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DESCRIPCION
Sistema hidraulico de direccion para carretillas elevadoras Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La presente tecnologfa descrita se refiere, en general, a un sistema para dirigir y operar carretillas elevadoras y, mas espedficamente, para dirigir y operar una carretilla elevadora articulada de pasillo estrecho usando un accionador hidraulico.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Una carretilla elevadora articulada de pasillo estrecho tfpica (o "carretilla elevadora") comprende secciones de chasis delantero y trasero que tienen cada una un par de ruedas sobre un eje comun respectivo. Las ruedas traseras proporcionan movimiento de accionamiento a la carretilla elevadora, mientras que las ruedas delanteras no son de accionamiento y dirigen la carretilla. Las secciones de chasis se pivotan alrededor de un eje vertical de manera que la seccion de chasis delantero, incluido un mastil, se puede girar con un angulo de aproximadamente 90° en cada direccion (preferiblemente 180° -205° de rango total de movimiento) con respecto al chasis trasero para permitir que la carretilla inserte cargas en, y retire las cargas de, las caras del pasillo.
Sin limitarse a la generalidad de las aplicaciones utiles de la presente invencion, un uso ejemplar consiste en cargar y descargar inventario paletizado en instalaciones de pasillo estrecho, tales como almacenes. La direccion con las ruedas delanteras se prefiere generalmente para tales aplicaciones porque las carretillas elevadoras de direccion trasera tienen generalmente radios de giro relativamente grandes y por lo tanto son inadecuadas para cargar y descargar depositos en pasillos estrechos, tales como los que se encuentran en muchos almacenes y otras instalaciones de almacenamiento. Por otro lado, las carretillas elevadoras articuladas de pasillo estrecho permiten que la parte de mastil de la carretilla elevadora gire independientemente del cuerpo de la carretilla, lo que permite al operario cargar o descargar material colocado perpendicular al pasillo a lo largo del cual se traslada la carretilla. Las carretillas tfpicas de pasillo estrecho son capaces de rotar la seccion de mastil del chasis delantero al menos 90° en cada direccion con respecto a una direccion de traslacion a lo largo de un pasillo de estantes de almacen.
Una condicion problematica asociada con muchas carretillas elevadoras articuladas anteriores es la union de articulacion entre las secciones de chasis delantero y trasero. Tfpicamente se utiliza un motor electrico o hidraulico para dirigir la carretilla elevadora al rotar la seccion delantera del chasis con respecto a la seccion trasera. Debido a que el chasis delantero incluye el mastil, que esta sometido a cargas pesadas, el motor de rotacion y la conexion son componentes de alto desgaste que pueden ser costosos de reemplazar. Lo que se necesita es una carretilla elevadora articulada capaz de maniobrar en pasillos estrechos y manejar cargas pesadas minimizando al mismo tiempo el desgaste del componente de articulacion de la carretilla.
El documento WO 2004/106216 A1 describe una carretilla elevadora que tiene un sistema accionador de direccion que incluye una seccion delantera con ruedas y un mastil que monta un conector de carga verticalmente movil, una seccion trasera con ruedas motrices y dichas secciones delantera y trasera estan conectadas en una conexion articulada con un eje de rotacion generalmente vertical, el sistema accionador de direccion comprende un accionador hidraulico, un soporte de montaje de seccion delantera de carretilla elevadora conectado a dicha seccion delantera de carretilla elevadora y un montaje de seccion trasera de carretilla elevadora conectado a dicha seccion trasera de carretilla elevadora.
Hasta ahora no ha habido una carretilla elevadora que incorpore las capacidades de la invencion presentada en la presente memoria.
Compendio de la invencion
En una realizacion ejemplar en presente memoria se describe una carretilla elevadora articulada de pasillo estrecho que incluye partes de chasis delantero y trasero. Un accionador hidraulico capaz de permitir una rotacion de aproximadamente 180°-205° une las dos porciones y es capaz de absorber las fuerzas de alto desgaste de las cargas aplicadas a la parte de chasis delantero.
El accionador hidraulico proporciona una conexion entre las partes de chasis delantero y trasero, permite que la parte de chasis delantero rote alrededor del accionador, y proporciona un medio para que la energfa hidraulica pase a traves del accionador al mastil de carretilla elevadora, permitiendo que el mastil se incline y que la horquilla suba y baje mientras protege las mangueras hidraulicas. La carretilla elevadora de acuerdo con la invencion se especifica en la reivindicacion 1 adjunta.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos constituyen una parte de esta memoria descriptiva e incluyen realizaciones ejemplares de la materia descrita que ilustran diversos objetos y caractensticas de la misma, en donde las referencias similares estan
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numeradas similarmente en las diversas vistas.
La Figura 1 es una vista isometrica de una carretilla elevadora articulada con un accionador hidraulico de direccion que comprende una realizacion preferida de la presente invencion.
La Figura 2 es una vista en alzado lateral de la realizacion preferida de la presente invencion.
La Figura 3 es una vista en planta de arriba abajo de la realizacion preferida de la presente invencion que demuestra las capacidades de rotacion de la parte de chasis delantero.
La Figura 4A es una vista isometrica del accionador hidraulico de direccion.
La Figura 4B es otra vista isometrica del accionador hidraulico de direccion.
La Figura 5A es una vista isometrica en despiece ordenado del accionador hidraulico de direccion y un soporte de montaje utilizado para conectar el accionador a la parte de chasis delantero de la carretilla elevadora.
La Figura 5B es otra vista isometrica del accionador hidraulico y el soporte de montaje mostrado en la Figura 5A.
La Figura 6 es una vista en seccion del accionador hidraulico tomada generalmente una larga lmea 6-6 en la Figura 5B.
La Figura 7 es una vista en alzado que muestra la conexion del soporte de montaje y el accionador hidraulico en la direccion de la flecha 7 en la Figura 6.
La Figura 8A es una vista isometrica en despiece ordenado del accionador hidraulico y el bloque de montaje usados para conectar el accionador a la parte de chasis trasero de la carretilla elevadora.
La Figura 8B es una vista isometrica del accionador hidraulico y del bloque de montaje de la Figura 8A.
La Figura 9 es una vista en alzado lateral de la conexion del bloque de montaje y del accionador hidraulico.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
I. Introduccion y ambiente
Segun se requiera, en esta memoria se describen aspectos detallados de la materia divulgada; sin embargo, debe entenderse que los aspectos descritos son meramente ejemplares de la invencion, que pueden estar incorporados en diversas formas. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales espedficos descritos en la presente memoria descriptiva no deben interpretarse como limitantes, sino meramente como base para las reivindicaciones y como base representativa para ensenar a un experto en la tecnica como emplear de manera diversa la presente invencion virtualmente en cualquier estructura apropiadamente detallada.
Cierta terminologfa se utilizara en la siguiente descripcion unicamente por conveniencia en referencia y no sera limitante. Por ejemplo, arriba, abajo, delante, detras, derecha e izquierda se refieren a la invencion segun se orienta en la vista a la que se hace referencia. Las palabras "hacia dentro" y "hacia fuera" se refieren a direcciones hacia y desde, respectivamente, el centro geometrico de la realizacion que se describe y partes designadas de la misma. Hacia delante y hacia atras se refieren generalmente a la direccion de traslacion, si es apropiado. Dicha terminologfa incluira las palabras espedficamente mencionadas, sus derivados y palabras de significado similar.
Una realizacion preferida de la presente invencion es una carretilla elevadora de horquilla articulada 2 que comprende una parte de chasis delantero 5 y una parte de chasis trasero 3. La carretilla elevadora 2 esta disenada para operar a lo largo de pasillos estrechos al cargar inventario o artfculos situados perpendicularmente al camino de la carretilla elevadora. La parte de chasis delantero 5 y la parte de chasis trasero 3 estan unidas en un punto de pivote formado por un accionador hidraulico 8 empernado a un bloque de montaje 78 y un soporte de montaje 10. Un ejemplo de un accionador hidraulico adecuado 8 incluye el Accionador Hidraulico Serie T20 fabricado por Helac Corporation de Enumclaw, Washington. Dicho accionador hidraulico 8 funciona como un sistema completo de direccion y cojinete en un unico componente resistente. El accionador 8 esta adaptado para manejar las cargas de alto desgaste que se colocan sobre el cuando el inventario es levantado por la carretilla elevadora 2.
II. Carretilla elevadora de articulacion 2
Con referencia a los dibujos en mas detalle, el numero de referencia 2 se refiere generalmente a la carretilla elevadora de articulacion usada para cargar y descargar el inventario a lo largo de pasillos estrechos. Las carretillas elevadoras de articulacion se usan en tales circunstancias porque la parte de chasis delantero 5 de la carretilla elevadora 2 es capaz de rotar 90° o mas a la derecha o a la izquierda del camino recorrido por la carretilla elevadora. El mastil 6 de carretilla elevadora y las hojas de horquilla 4 estan montados en la parte de chasis delantero 5 y, cuando se hace rotar, pueden levantar o descargar el inventario sin ajustar el camino de traslacion de la carretilla elevadora 2.
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Las Figuras 1-3 muestran generalmente una carretilla elevadora de articulacion 2 en una realizacion preferida, que incluye la parte de chasis delantero 5 y la parte de chasis trasero 3. La parte de chasis trasero 3 comprende ademas un asiento 20 de operario, una jaula antivuelco 22, controles de direccion (volante) 24 y controles 26 de mastil y horquillas. Un bloque de montaje 78 con las bridas de montaje superior e inferior 80, 81 esta situado por debajo del asiento 20 de operario y los controles de direccion 24. Un subsistema de direccion y control 12, un subsistema hidraulico 13 y un procesador informatico 14 estan montados dentro del chasis trasero 3 para coordinar senales de control desde el operario a la carretilla elevadora 2. Por ejemplo, el subsistema de direccion hidraulica y control 12 puede accionar diferencialmente las ruedas traseras 15 para operar eficazmente la carretilla elevadora 2 en un modo de funcionamiento de radio de giro cero ("ZTR"). De este modo, la parte delantera 5 de la carretilla elevadora puede avanzar hacia una lmea de estantes incluso cuando las ruedas delanteras 17 estan giradas 90° en angulo recto con respecto al eje longitudinal. El subsistema de control 12 puede medir automaticamente el fluido hidraulico al accionador de direccion 8 y controlar de otro modo el tren de accionamiento de la carretilla elevadora 2 en diversos modos de funcionamiento, tales como conduccion en lmea recta, giro y procedimientos de almacenamiento y recuperacion en estantes de almacen.
La parte de chasis delantero 5 comprende ademas un mastil 6 y horquillas 4 montadas verticalmente de manera ajustable sobre el mismo. Un conjunto de cable 30 de horquilla esta montado encima del mastil 6 y conectado a las horquillas 4. El conjunto de cable 30 es controlado a traves de los controles 26 de horquilla y es capaz de subir y bajar la horquilla 4 a lo largo del mastil 6. Un soporte de montaje 10 esta conectado a la parte trasera del mastil 6. Dos cilindros hidraulicos 28 de inclinacion de mastil estan montados a cada lado del soporte de montaje 10 y conectados al mastil 6. Los cilindros de inclinacion 28 permiten que el mastil 6 se incline hacia adelante o hacia atras, permitiendo el posicionamiento de las horquillas 4.
Una parte central 7 une la parte de chasis delantero 5 a la parte de chasis trasero 3. La parte central 7 comprende principalmente un accionador hidraulico 8 empernado al bloque de montaje 78 y al soporte de montaje 10. Un sistema de sensores 31 esta conectado al bloque de montaje 78 y al accionador hidraulico 8 e incluye un sensor de rotacion 16 para determinar el grado de rotacion de la parte de chasis delantero 5 con respecto a la parte de chasis trasero 3 y un sensor hidraulico 18 para determinar la inclinacion del mastil, junto con las otras funciones hidraulicas de la carretilla elevadora 2.
Como se muestra en la Figura 3, la parte de chasis delantero 5 puede rotar alrededor del accionador hidraulico 8. El radio de rotacion R indica el camino de rotacion de la parte de chasis delantero 5 cuando rota alrededor del accionador hidraulico 8. El camino de rotacion permite al menos una rotacion de 90° de la parte de chasis delantero 5 a cada lado del eje longitudinal de la carretilla elevadora 2.
Las Figuras 4A y 4B muestran el accionador hidraulico 8 con mas detalle. El accionador 8 comprende un cuerpo accionador 36, una brida superior 40 de accionador, una brida inferior 41 y un arbol rotatorio 38. Cada brida 40, 41 de accionador incluye una lumbrera de entrada/salida hidraulica 34 y una pluralidad de orificios 32 de perno. Los orificios 32 de perno permiten que el accionador 8 sea empernado ffsicamente al bloque de montaje 78 a traves de una pluralidad de pernos de montaje 54.
La brida superior 40 de accionador incluye una primera lumbrera 42 y la brida inferior 41 de accionador incluye una segunda lumbrera 43. Las lumbreras primera y segunda 42, 43 incluyen tapones que pueden ser aflojados y apretados para ajustar el angulo de rotacion del accionador. Cuando se construye la carretilla elevadora 2, se aflojan los tapones situados en las lumbreras primera y segunda 42, 43. El accionador 8 se hace rotar 90° de manera que este perpendicular al soporte de montaje 10. Los tapones situados en las lumbreras primera y segunda 42, 43 se vuelven a apretar. Esto permite que la parte de chasis delantero 5 de la carretilla elevadora rote 180° o mas para la capacidad de carga lateral.
Las Figuras 5A-7 muestran la conexion del accionador hidraulico 8 al soporte de montaje 10. Como se muestra en la Figura 5A, la placa de montaje 10 comprende ademas una placa de soporte 44 que incluye un saliente de montaje inferior 60 con una abertura 66 de saliente de montaje inferior, una protuberancia 64 de base de soporte con una abertura 70 de protuberancia de base de soporte, cuatro bridas de conexion inclinacion-hidraulica 50 que incluyen cada una un receptor de bisagra 52, dos rebajes 46 que incluyen cada uno dos receptores de acceso hidraulico 48 y cuatro orificios 58 de perno. Un saliente de montaje superior 62 incluye una abertura 68 de saliente de montaje superior que recibe el vastago superior del arbol rotatorio 38 de accionador hidraulico. Un conjunto de bloqueo superior 72 asegura el saliente de montaje superior 62 al accionador hidraulico 8.
El saliente de montaje superior 62 se emperna a la placa de soporte 44 a traves de cuatro pernos de montaje 54 y arandelas 56 asociadas. El vastago inferior del arbol rotatorio 38 esta asegurado dentro de la abertura 66 de saliente de montaje inferior con un conjunto de bloqueo inferior 74. Como se muestra en la Figura 5B, con el accionador hidraulico 8 montado en el soporte de montaje 10, las lumbreras de entrada/salida hidraulicas 34 son accesibles hacia fuera del soporte 10. Un cilindro hidraulico de inclinacion 28 esta conectado a cada par de bridas 50 de conector a traves de una conexion de bisagra 76.
Las Figuras 8A-9 muestran la conexion del accionador hidraulico 8 al bloque de montaje 78. Como se muestra en la Figura 8A, el bloque de montaje 78 incluye una brida de montaje superior 80 y una brida de montaje inferior 81, cada
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una de las cuales incluye una pluralidad de orificios 82 de perno y un acceso de lumbrera hidraulica 84. Los pernos de montaje 54 conectan el accionador hidraulico 8 al bloque de montaje 78 a traves de los orificios 82 de perno de brida y los orificios 32 de perno de accionador. Un sistema de sensores 31 que comprende un cuerpo 86 de sensores y un brazo 88 de sensores esta montado en la cara superior del bloque de montaje 78. El brazo 88 interactua con el accionador hidraulico 8 para determinar el angulo de rotacion del accionador 8.
Como se muestra en las Figuras 8B y 9, las mangueras hidraulicas 90 son alimentadas a traves de los accesos de lumbreras hidraulicas 84 y conectadas a las lumbreras de entrada/salida hidraulica 34 del accionador hidraulico. Las mangueras hidraulicas 90 se conectan al subsistema hidraulico 13 situado en la parte de chasis trasero, y se trasladan a traves del accionador 8 a los diversos componentes alimentaos hidraulicamente situados en la parte de chasis delantero 5.
III. Funcionamiento del accionador de direccion hidraulica 8 y de la carretilla elevadora 2
En una realizacion de la presente invencion, un operario situado en el asiento 20 de operario en la parte de chasis trasero 3 controla el movimiento de la carretilla elevadora 2 alimentando las ruedas traseras 15. Usando los controles de direccion 24, el operario gira la parte de chasis delantero 5 haciendo rotar el accionador hidraulico 8, girando las ruedas delanteras 17 y dirigiendo la carretilla elevadora 2 en el proceso.
El operario tambien controla la inclinacion del mastil 6 y la elevacion de la horquilla 4 usando los controles 26 de horquillas. La inclinacion del mastil 6 se controla a traves del sistema hidraulico. Las mangueras hidraulicas 90 se conectan al accionador hidraulico 8, desde el cual se alimentan los cilindros hidraulicos de inclinacion 28. Estos cilindros hidraulicos 28 permiten que todo el mastil 6 y la horquilla 4 se inclinen alejandose o acercandose a la parte de chasis trasero 3 de la carretilla elevadora 2. Si el operario requiere que la horquilla 4 sea maniobrada debajo de una pieza de inventario, el operario puede inclinar el mastil y la horquilla 4 hacia adelante, guiar la carretilla hacia el objeto y entonces inclinar el mastil 6 y la horquilla 4 hacia atras, con el resultado de que el objeto de inventario es elevado del suelo y sobre la horquilla 4.
El arbol rotatorio 38 del accionador hidraulico 8 esta conectado de manera accionada y hace que la parte de chasis delantero 5 rote de acuerdo con los movimientos del volante por parte del operario. Los conjuntos de bloqueo superior e inferior 72, 74 crean una conexion ngida entre el arbol rotatorio 38 y los salientes de montaje superior 62 e inferior 60 del soporte de montaje 10. Un ejemplo de los conjuntos de bloqueo 72, 74 es el conjunto de bloqueo Ringfeder RfN 7013 fabricado por Ringfeder GMBH de Alemania. Las ruedas delanteras de la carretilla elevadora pueden girar opcionalmente en la misma direccion que el arbol rotatorio 38 de accionador para ayudar a girar la carretilla elevadora 2.
Se apreciara que la carretilla elevadora articulada puede utilizarse para diversas aplicaciones no descritas en la presente memoria. Ademas, la carretilla elevadora articulada puede ser compilada de elementos adicionales o elementos alternativos a los mencionados en el presente documento, proporcionando resultados similares.
Debe entenderse que aunque se han mostrado y descrito ciertos aspectos del tema de asunto, el tema de asunto descrito no esta limitado a los mismos y abarca otras diversas realizaciones y aspectos, todos dentro del alcance de la reivindicacion 1 adjunta.

Claims (1)

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    REIVINDICACIONES
    1. Carretilla elevadora (2) que incorpora un sistema de accionador de direccion que incluye una seccion delantera (5) con ruedas (17) y un mastil (6) que monta un conector de carga verticalmente movil (4), una seccion trasera (3) con ruedas motrices y dichas secciones delantera y trasera estan conectadas en una conexion articulada con un eje de rotacion generalmente vertical, dicho sistema de accionador de direccion comprende:
    un accionador hidraulico (8) que incluye un motor de direccion hidraulico rotatorio con un arbol de transmision coaxial y un par de lumbreras (34) de fluido hidraulico;
    dicho arbol de transmision esta generalmente alineado con el eje de rotacion vertical de la seccion delantera de la carretilla elevadora;
    dicho accionador hidraulico (8) incluye unas bridas superior (80) e inferior (81) de accionador montadas sobre dicho motor hidraulico de direccion y cada una incluye una lumbrera de fluido hidraulico (34) respectiva;
    un soporte de montaje de seccion delantera de carretilla elevadora conectado a dicha seccion delantera (5) de carretilla elevadora;
    un bloque de montaje (78) de seccion trasera de carretilla elevadora conectado a dicha seccion trasera de carretilla elevadora;
    dichas bridas de accionador estan conectadas a uno de dicho soporte de montaje y dicho bloque de montaje;
    dicho arbol de transmision esta conectado al otro de dicho soporte de montaje y dicho bloque de montaje;
    una unidad hidraulica (28) de piston y cilindro conectada a dicho soporte de montaje (10)de seccion delantera y dicho mastil (6);
    dicha seccion delantera (5) de carretilla elevadora incluye un chasis que monta dicho mastil (6) y dicho soporte de montaje (10) de seccion delantera;
    dicha unidad (28) de piston y cilindro esta adaptada para inclinar dicho mastil (6) con respecto a dicha seccion delantera (5) carretilla elevadora;
    dicha seccion trasera (3) de carretilla elevadora incluye un volante de direccion (24);
    un sistema hidraulico (13) conectado a dicho sistema de accionador de direccion y dicho volante de direccion (24); y dicho volante de direccion (24) que controla hidraulicamente la rotacion de dicho motor hidraulico de direccion.
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BR (1) BR112014018587B1 (es)
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