WO2015181409A1 - Dispositivo instalado en un vehículo para la recogida y elevación de contenedores y descarga de su contenido - Google Patents

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WO2015181409A1
WO2015181409A1 PCT/ES2015/000066 ES2015000066W WO2015181409A1 WO 2015181409 A1 WO2015181409 A1 WO 2015181409A1 ES 2015000066 W ES2015000066 W ES 2015000066W WO 2015181409 A1 WO2015181409 A1 WO 2015181409A1
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WO
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segment
vehicle
joint
container
vertical
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PCT/ES2015/000066
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English (en)
French (fr)
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José Francisco SÁNCHEZ ESPÍN
Miguel Angel Fernandez Cela
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Explin Iris Sl
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Explin Iris Sl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F3/00—Vehicles particularly adapted for collecting refuse
    • B65F3/02—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with means for discharging refuse receptacles thereinto
    • B65F3/04—Linkages, pivoted arms, or pivoted carriers for raising and subsequently tipping receptacles
    • B65F3/041—Pivoted arms or pivoted carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F3/00—Vehicles particularly adapted for collecting refuse
    • B65F3/02—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with means for discharging refuse receptacles thereinto
    • B65F2003/0263—Constructional features relating to discharging means
    • B65F2003/0266—Constructional features relating to discharging means comprising at least one telescopic arm

Definitions

  • the present invention concerns a device installed in a vehicle for collecting and lifting containers and unloading its contents, by means of an articulated arm operated by means of a drive system, for example hydraulic, hydraulically controlled, electrically or electronically, said device being able to collect , lifting and unloading containers, through a work cycle that includes at least the following positions, retracted, extended, grabbing, lifting and unloading, and said device being designed to pick up containers located indistinctly in either one of the two vehicle flanks.
  • a drive system for example hydraulic, hydraulically controlled, electrically or electronically
  • Container collection and emptying systems by means of a vehicle equipped with a collection device formed by an articulated arm operated by means of a drive system, are widely known.
  • document W09639347A2 describes an articulated arm equipped with a rotating base with a vertical axis, on which there are four segments articulated with each other by means of three joints parallel to each other with a horizontal axis, besides being one of said telescopic segments.
  • This configuration allows the arm to rotate on its rotating base, accessing both sides of the vehicle, and by means of the rest of the joints it allows to lift and place a container on the vehicle.
  • this solution has a high mechanical and control complexity, since it is necessary to act on 5 actuators (4 joints and 1 telescopic segment), and it is necessary to control the position with precision of the mentioned segments to be able to couple the end of said arm to one container.
  • EP0695702A1 describes a solution similar to the previous one but with a less horizontal joint, and intended to be fixed to the chassis of the vehicle by its rear part and in a lower position.
  • WO8301407A1 describes an articulated arm provided with a vertical axis joint and a horizontal axis joint at its base, a telescopic segment, and a vertical axis joint and a horizontal axis joint at its distal end.
  • This arm can rotate on its base in a horizontal plane, and also rotate on a vertical plane, which gives it two different ways of accessing opposite sides of the base, but once again this device requires the drive and control of 5 actuators (4 joints and 1 telescopic segment) which makes it more expensive and difficult to manufacture, use and maintenance.
  • EP1084069B1 describes an arm composed of two extendable segments that are perpendicular to each other, one horizontal and one vertical, mounted on a rotating base with a vertical axis. This gives the arm the freedom to access opposite sides of the vehicle on which it is mounted thanks to the rotation of the base, and only requires the control of 3 actuators for handling.
  • the vertical segment is a telescopic arm on which there are vertical guides, above which the horizontal segment can ascend or descend . This solution adds technical complexity to the whole.
  • document US2002071749A1 describes a solution for the collection, lifting and emptying of containers in a vehicle, which only allows the collection from a single flank of said vehicle, but which does not have said articulated base of vertical axis.
  • This antecedent has an articulated segment with respect to the vehicle by means of a horizontal axis articulation that allows the distal end of said segment to be raised or lowered, making it possible to lift an attached container for emptying.
  • This construction is in concept very simple, but does not allow the collection of containers arranged on opposite sides of the vehicle.
  • the proposed invention concerns a device installed in a vehicle for collecting and lifting containers and unloading its contents inside said vehicle.
  • the vehicle defines a forward direction, which is the direction in which the vehicle advances when it does not rotate its direction, and two opposite flanks.
  • Said lifting and unloading of containers is carried out by means of an articulated arm actuated by means of actuation, for example hydraulic or electrical, controlled hydraulically, electrically or electronically, said device being able to collect, lift and unload containers located interchangeably on one of the opposite flanks of the collection vehicle, through a work cycle that includes at least the following positions, retracted, extended, grasping, lifting and unloading, said work cycle being able to be performed interchangeably on one or the other side of the vehicle.
  • Said device includes an articulated mobile arm assembly which integrates at least the following elements:
  • the vertical column is attached to the vehicle in a central position, with respect to the plane of symmetry of said vehicle, connected to it in a non-articulated manner.
  • the first segment is arranged in an orientation substantially perpendicular to the direction of travel.
  • a first joint that joins the first segment to the vertical column.
  • Said first articulation allows the rotation of the first segment around an axis arranged in the forward direction, which allows the movement of the first segment in a plane perpendicular to the forward direction.
  • Said first articulation allows the first segment to be placed vertically, in the unloading position, and allows a collapse towards one or the other flank of said first segment with respect to said vertical, of at least ⁇ 60 °, with a freedom of movement of at least ⁇ 90 °, even having a freedom greater than ⁇ 120 °. This feature allows the first segment to be oriented towards one or the other side of the vehicle, to access containers located interchangeably on any of said flanks.
  • the second segment is arranged substantially parallel to the forward direction, and is attached to a distal end of the first segment.
  • first and second segments mentioned will form an L-arm, both segments being perpendicular to each other, and lacking any articulation that allows them to alter the angle they form.
  • This second cantilever-supported segment allows the first segment to be vertically, in the unloading position, the distal end of the second segment being located above a collection vessel attached to the vehicle.
  • the gripping device is directly or indirectly attached to the second segment, in an approximately distal position, said gripping device being configured to be coupled to a container to allow its lifting and unloading its contents into the vehicle's collection container.
  • the aforementioned gripping device is intended for gripping containers indistinctly located on one or the other side of the vehicle.
  • the said gripping device can consist, for example, of a lower opening in which to introduce a handle fixed to the upper face of the container, and of a clamp mechanism to produce the firm grip of said handle of the container.
  • Other alternative gripping devices are provided, such as a system of clamps that can be attached to opposite sides of the container for gripping and lifting, or a system of lateral grabbing of the container, such as hooks that allow the container to be held on its side face adjacent to the collection vehicle.
  • Many other embodiments are possible, as will be apparent to an expert.
  • a second articulation is configured to rotate at least the gripping device around an axis parallel to the direction of travel, allowing its orientation to be corrected with respect to the vertical to ensure that the load attached to said gripping device is maintained in an orientation constant with respect to the vertical during its elevation.
  • the second segment can be placed on one or the other side of the vehicle by rotating the first joint, and the second joint allows the gripping device to be maintained at an angular position relative to the vertical one suitable for gripping at all times. of containers, whatever the angular position of the first segment.
  • Said first articulation is driven by a drive device, for example hydraulic, hydraulically controlled, electrically or electronically, such as a hydraulic gearmotor, or a hydraulic piston or connecting rod system, or a motor or an electric servo motor.
  • a drive device for example hydraulic, hydraulically controlled, electrically or electronically, such as a hydraulic gearmotor, or a hydraulic piston or connecting rod system, or a motor or an electric servo motor.
  • a first and second symmetrical hydraulic pistons act as a drive device. Both pistons have one end connected to the column, and an opposite end connected to the first segment, so that its extension or retraction causes the first segment to rotate with respect to the column. Said first piston is located displaced, with respect to the plane of symmetry, towards a first flank, and is responsible for driving the angular displacement of the first segment between the vertical position and its maximum folding position towards said first flank. In a symmetrical way the second piston it is displaced towards the second flank, and drives the angular displacement of the first segment from its vertical position to its maximum folding position towards the second flank. In this way the combination of both pistons allows all the freedom of angular movement of the first segment. The first segment being on the side opposite the one controlled by a certain piston, this is deactivated, or is regulated to collaborate with the symmetrical piston.
  • Said second joint can also be operated by means of a drive device, for example hydraulic, controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • a drive device for example hydraulic, controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • this hydraulic, electrical or electronic control will reproduce the actuation of the first joint but in the opposite direction, counteracting the angular rotation of the first joint by means of the second joint, thus maintaining the angular position of the gripping device with respect to the vertical.
  • the hydraulic, electrical or electronic control can also have, additionally or alternatively, sensors that detect the position / inclination of the gripping device, then controlling the drive device to correct any detected deviation from the position / inclination.
  • the second joint can have a mechanical transmission that allows said second joint to reproduce the rotation of the first joint but in the opposite direction, thereby compensating the rotation of the first joint and thus maintaining the orientation of the device grasped with respect to the vertical.
  • Another alternative embodiment for the second joint leaves this joint free, then the gravitationally oriented gripping device, so that it is always vertical regardless of the position of the articulated arm.
  • An additional alternative embodiment for the second articulation would have a hydraulic, electrical or electronic control that allows the controlled rotation of the second articulation to turn the containers at will on the vehicle waste collection container.
  • the device described so far has a maximum of two joints that allow access to containers located on opposite sides of the vehicle, through an articulated arm of very simple construction and control.
  • the first segment be extensible, for example by means of telescopic segments, in this way it is possible to increase the reach of the articulated arm at different distances from the vehicle, which can be achieved by extending more or less said first segment.
  • This extension movement of the first segment can be driven by drive means, such as hydraulic pistons and can be controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • Said first segment will be subjected to strong torso efforts, since the load will be laterally distanced from the axis of said first segment.
  • the extensible mechanism adequately resists said torso efforts, it is proposed, as a first embodiment, the use of telescopic segments of rectangular section, which will prevent some segments from rotating with respect to the others.
  • Another alternative embodiment proposes to bend the first segment with two parallel telescopic arms joined together, in this way the torque is distributed, reducing the effort supported by each one, and since both telescopic arms are joined together, the rotation of the distal segments with respect to the proximal segments that make up each telescopic arm.
  • cylindrical telescopic segments can be used, which are simpler, cheaper and more reliable than those of rectangular section.
  • Another proposed embodiment to improve the reach of the articulated arm is the possibility of varying the distance, in the direction of advance, which separates the gripping device from the distal end of the first segment. Said distance can be altered by moving the gripping device longitudinally on the second segment, or by altering the length of the second segment, or by varying the position of the union of the second segment with respect to the first segment, in said direction of advance.
  • This displacement will be governed by means of hydraulically, electrically or electronically controlled actuation means.
  • This new movement of the articulated arm allows it to access two or more adjacent containers, in two or more consecutive collection cycles, without having to move the vehicle, or that it can grab a container even if the vehicle has not stopped accurately in the optimal position for the collection of said container.
  • the aforementioned duty cycle that governs the articulated arm includes at least the following positions: • retracted position, in which no part of said articulated arm protrudes from the vehicle gauge, this being the normal position during the movement of the vehicle;
  • the container reaches the unloading position when positioned on top of the vehicle's collection container.
  • a discharge actuator integrated in said gripping device, can actuate the opening and closing of discharge gates integrated in the lower part of the containers, producing their emptying.
  • the container reaches the unloading position, when it is positioned on the upper side of the vehicle and by means of the controlled rotation of the second joint, the containers are turned at will on the vehicle waste collection container.
  • the discharge is obtained by the dump of the container for the fall of its contents through its upper opening.
  • the device may include a vertical displacement mechanism between the first joint and the vehicle, thus allowing the relative vertical position of said first joint to be altered relative to the vehicle.
  • This alteration allows the movement of the gripping device between the extended position and the gripping position to be a vertical movement, and not a rotational movement, greatly simplifying the drive and control operations necessary to achieve a correct gripping of said container.
  • Said vertical displacement mechanism can be of various types.
  • it can be a telescopic mechanism installed in the vertical column, a rail installed along the column on which the first pusher joint for example by pistons, a scissor mechanism, etc.
  • Said drive means may be any one of the following, or another equivalent, as will be obvious to one skilled in the art:
  • said drive means also admit to being driven by electric, pneumatic or hydraulic energy. It is understood that said drive means require an external source of energy, and can be controlled electrically or electronically, for example by a system of switches or remote controls, or by a printed circuit, a programmable logic controller, a computer, or other Electronic device.
  • the actuation means of the segments or joints may include sensors that provide information for the correct electrical or electronic control.
  • the said hydraulic, electrical or electronic control can be for example the following, or other equivalent solution, as will be obvious to one skilled in the art:
  • An electronic device such as a printed circuit, a programmable logic controller, a computer, or the like, equipped with data inputs and outputs, a memory, and that implements calculation operations, said device being able to be fed with data from sensors, angle and / or distance sensors, and allowing these calculation operations to provide control orders.
  • Said electrical or electronic control will include a power supply, and may comprise means for displaying data, such as a screen, to inform an operator. It can also comprise means that allow said operator to alter the configuration of the electronic control device, such as a keyboard, buttons, a menu of options, etc. These devices can be local or remote.
  • the said gripping means can be any one of the following, or another equivalent, as will be obvious to a person skilled in the art:
  • Fig. 1 shows an axonometry of a waste collection vehicle, with the articulated arm object of this invention disposed between the cabin and the vehicle collection container, the articulated arm being in an extended position, according to a first embodiment
  • Fig. 2 shows an axonometry of the articulated arm in an extended position, according to the first embodiment
  • Fig. 3a is a section of the vehicle by the articulated arm, being in an extended position, and showing with dashed lines how the articulated arm can be placed vertically, or on the opposite flank of the vehicle, according to the first embodiment
  • Fig. 3b is an alternative embodiment to that shown in Fig. 3a, in which a section of the vehicle is shown by the articulated arm, being in an extended position, and showing with broken lines how the articulated arm can be placed in vertical, or on the opposite flank of the vehicle, and as a vertical displacement mechanism allows to move from the extended position to the grip position without requiring rotation of the first segment;
  • Fig. 4a shows a cross section of the vehicle by the articulated arm, this being in a retracted position
  • Fig. 4b shows a cross section of the vehicle by the articulated arm, this being in an extended position
  • Fig. 4c shows a cross section of the vehicle by the articulated arm, this being in the grip position
  • Fig. 4d shows a cross section of the vehicle by the articulated arm, this being in the lifting position
  • Fig. 4e shows a cross section of the vehicle by the articulated arm, this being in the upper unloading position.
  • Fig. 5 shows an axonometry of the articulated arm in an extended position, according to a second embodiment in which the first segment is formed by two parallel and superimposed cylindrical telescopic arms, and indicating in an dashed line an alternative gripping device, schematically illustrated , configured to engage two lugs arranged on opposite sides of the container, and to produce emptying of the container by flipping;
  • Fig. 6a shows a cross section of the vehicle along the articulated arm, according to the second embodiment, the arm being in a retracted position
  • Fig. 6b shows the same view as Fig. 6a, but with the arm in an elevated position relative to the vertical column;
  • Fig. 6c shows the same view as Fig. 6b, but with the arm in an extended position, showing different angular positions of the arm, including the unloading position, in which the first segment is positioned vertically;
  • Fig. 7a shows a cross section of the vehicle along the articulated arm, this vertical being in the upper unloading position, according to an alternative embodiment in which the driving means of the first segment consist of a first hydraulic piston and a second symmetrically arranged piston. , each of them connecting a part of the column with a part of the first segment;
  • Fig. 7b shows the same view as Fig. 7a, the first segment being inclined towards a first flank, thanks to the actuation of the first piston;
  • Fig. 7c shows the same view as Fig. 7a, the first segment being inclined towards a second flank opposite the first flank, thanks to the actuation of the second piston.
  • a waste collection vehicle 3 defines a forward direction X and two flanks.
  • Said vehicle 3 has a collection container intended for the storage and transport of the collected waste, and an articulated arm 1 intended to grab, lift waste containers, and to discharge its contents inside said collection container.
  • the articulated arm 1 consists, in a first embodiment, of a vertical column 10, fixed on the vehicle in its plane of symmetry.
  • a first joint 30 with a horizontal axis of rotation in the direction of advance of the vehicle, on which a first segment 20 of the articulated arm 1 is fixed.
  • Said first joint can be operated by means of drive 2, such as a hydraulic gearmotor, or by means of pistons and cams, or in a preferred way, shown in Figs.
  • first piston 2a being responsible for driving the first segment rotation 20 from its vertical position to its maximum folding towards a first flank
  • second piston 2b being responsible for driving said first segment 20 from its vertical position until its maximum dejection towards a second flank opposite the first flank.
  • Said drive means can be controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • FIG. 5 An alternative embodiment is shown in Fig. 5 and in Fig. 7a, 7b and 7c, according to which the first joint 30 can alter its vertical position with respect to the vehicle, sliding on said vertical column 10, actuated by drive means 2, in this example, hydraulic pistons 11 controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • drive means 2 in this example, hydraulic pistons 11 controlled hydraulically, electrically or electronically.
  • Said first segment 20 can be extensible, by means of a telescopic mechanism, and is in a perpendicular position with respect to the direction of advance X, and joined to said vertical column 10 by means of said first joint 30, which allows it to rotate in a plane perpendicular to the direction of advance X, with sufficient freedom of movement to place said first segment 20 vertically, and to fold it laterally towards one or the other flank at least ⁇ 60 °, and preferably at least ⁇ 90 °, or up to more than ⁇ 120 °, as shown in the embodiment of Fig. 3a.
  • the first extensible segment 20 also allows, during the lifting stage of a container 5, said first segment 20 can regulate its length to ensure that at no time during the rotation movement of the first segment 20 does said container come into contact with the vehicle .
  • the extension of the first segment 20 will be regulated so that, in combination with its rotational movement, the container 5 is raised vertically.
  • the containers 5 that need to be placed vertically on the collection tank of the vehicle they will be raised vertically until the height of the collection tank of the vehicle is exceeded, and from that point its displacement will preferably be horizontal.
  • This first segment 20 can be with a telescopic arm of rectangular section, as shown in Fig. 2, or consist of a first telescopic arm 21, and a second telescopic arm 22 parallel, joined and superimposed, as shown in Fig. 5.
  • a second segment 40 is attached, which is arranged in a direction parallel to the forward direction X, and therefore perpendicular to the first segment 20, as shown in Fig. 2 and 5,.
  • the union between the first segment 20 and the second segment 40 lacks articulation that allows altering the angle they form, being fixed at approximately 90 °. This allows the second segment 40 to project cantilever with respect to the distal end of the first segment 20, so that with the first segment 20 being in an upright position, the second segment 40 is partially above the collection container of the vehicle 3.
  • a gripping device 60 Attached to said second segment 40 is a gripping device 60, configured to hold containers securely to proceed with its lifting.
  • the gripping device 60 is a head provided with a lower opening into which a handle firmly attached to the upper face of the container is inserted. Inside the gripping device 60 there is a clamp mechanism that, when operated, retains said handle attached to the container, and allows its safe lifting.
  • the articulated arm may be provided so that said gripping device 60 can be replaced, or to simultaneously include several different gripping devices 60. This allows said articulated arm 1 to collect different types of containers, and even containers that have different forms of emptying, such as the containers that require their tipping to be emptied, and containers that require the opening of lower gates to produce their emptying.
  • said gripping device 60 is located on the lower face of the second segment 40, so that it can easily be placed on top of a container 5 by means of the actuation of the articulated arm 1. This lower position allows gripping and raising said container 5 by its center of gravity, thus reducing the eccentric loads and the bending moments and torsores applied on the articulated arm.
  • the first extensible segment 20 is provided, according to said first embodiment shown in Fig. 2, of rectangular section, and according to said second embodiment shown in Fig. 5, of a double circular section, by means of a first telescopic arm 21 and a second telescopic arm 22 parallel and cylindrical.
  • said gripping device 60 consists of an opening in its lower face through which a head can be inserted, provided with projections, arranged in the upper face of a container. Once said head has been introduced, internal clamps or clamps of the gripping device 60 close and securely hold said head, allowing the safe lifting of the container.
  • the gripping device consists of two arms that can be located on both sides of the container, and which by means of a fork configuration can be coupled to lateral projections of said container 5 for lifting.
  • the gripping device 60 rotates with respect to the vertical, Id that would produce the rotation of the grabbed container 5, and the generation of torsores and unwanted moments, is provided the articulated arm 1 of a second joint 70, with an axis of rotation parallel to the axis of the first joint 30 and to the direction of advance X.
  • This second joint allows a rotation opposite to the rotation of the first joint to be introduced, to counteract its effects unwanted
  • Said second joint affects at least the gripping device 60, so that its location will be, according to an exemplary embodiment shown in Fig. 2, between said gripping device 60 and said second segment 40.
  • said second joint 70 is between the first and second segments 20 and 40.
  • Said second joint 70 can be operated, preferably, by means of actuating means 2 electrically or electronically controlled. Said control it allows the second joint 70 to be operated with a rotation equal to that implemented at each moment to the first joint 30, but in the opposite direction. It also admits that said control keeps the angular position of said gripping device 60 relative to the vertical constant at all times, for example by controlling said position by means of rotation or tilt sensors.
  • said second joint 70 is mechanically connected with the first joint 30, to reproduce the same rotational movements, but in the reverse direction.
  • FIG. 5 Another possible embodiment, illustrated in Fig. 5 leaves said second joint free, so that the gripping device 60 is oriented by gravity. In this way, the load will remain vertical at all times.
  • the introduction of a brake mechanism 71 is desirable, which makes it possible to block said second joint 70 in a certain angular position, or hinder its rotation, to prevent sudden movements or wind blows from causing oscillations of the suspended container 5.
  • the position of the gripping device 60 can vary with respect to the first segment 20, for example moving in the direction of advance X along the second segment 40. Said displacement can be obtained, for example, by means of rails and a carriage driven by drive means 2.
  • Another alternative embodiment consists of a spindle arranged inside the second segment 40, mechanically connected to the gripping device 60 through longitudinal openings of said second segment 40, so that the actuation of said spindle produces a longitudinal displacement of the device of grip 60.
  • the second segment 40 moves in the forward direction.
  • FIG. 5 Another alternative with an equivalent result, shown in Fig. 5, consists of a second extensible segment 40, and the gripping device 60 is at its distal end, so that the extension of said second segment 40 causes the device to move away of grip 60 of the first segment 20 in the forward direction X.
  • the articulated arm 1 has means for adjusting the position of the gripping device 60 in the forward direction X, and thus achieve an optimal grip.
  • the articulated arm 1 has a duty cycle shown by Figs. 4a, 4b, 4c, 4d and 4e, which correspond respectively to the retracted, extended, grip, lift and discharge positions.
  • the articulated arm 1 In the extended position, the articulated arm 1 extends to position the gripping device 60 in a close position and aligned vertically with a coupling head provided on an upper face of a container.
  • These two stages of extension and grabbing can be controlled by a human operator, or be automated, by a plurality of sensors that allow the articulated arm 1 to know the exact position of the grapple of the container 5 with respect to the grabber device 60, to proceed to the correct positioning of the gripping device 60 by means of the actuation of the different actuation means 2 that control the relative position of the different elements that make up the articulated arm 1.
  • the articulated arm 1 In the lifting position, the articulated arm 1 lifts the container, and transports it to the unloading position by a rotation of the first segment 20. During this movement it is controlled that the raised container 5 does not collide with any element, either of the vehicle or alien to it.
  • This control can be carried out by a human operator, or be automated by a plurality of sensors that, for example, optically detect obstacles in the path of the arm and the container, or that detect unforeseen forces exerted on the articulated arm 1.
  • the container 5 In the unloading position the container 5 is positioned above a portion of the vehicle collection container. With the container 5 in this position, the contents of the container 5 are emptied into said collection container, either causing a dump of said container 5 to achieve its discharge by its upper opening, or by activating the opening of some gates arranged on one side of the container 5 by means of an actuator mechanism integrated in the container, and operable by the gripping device 60. Typically said actuator device of the container 5 will be operable through the gripping device of the container. Once this work cycle is completed, it is repeated in the opposite direction to deposit the empty container 5 in its original position, and to retract the articulated arm 1.
  • This entire cycle can be carried out on either side of the vehicle interchangeably.
  • a vertical displacement mechanism 11 allows a vertical displacement of the entire movable arm 1, which allows the gripping device 60 can move from the extended position to the gripping position without having to make any rotation, which would require more complex adjustment and control.
  • This vertical movement is short-haul, and only serves to make the coupling between said gripping device 60 and the container 5 quickly and simply.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refuse-Collection Vehicles (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Loading Or Unloading Of Vehicles (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

La presente invención concierne a un dispositivo dotado de un brazo articulado accionado mediante un sistema de accionamiento controlado eléctrica o electrónicamente, pudiendo dicho dispositivo recoger, elevar y descargar contenedores, a través de un ciclo de trabajo que incluye al menos las siguientes posiciones, retraída, extendida, de asido, de elevación y de descarga, pudiendo dicho dispositivo recoger contenedores situados indistintamente en uno cualquiera de los dos flancos de un vehículo, teniendo dicho brazo articulado una columna vertical fija unida al vehículo, un primer segmento perpendicular a la dirección de avance del vehículo y articulado respecto a la columna vertical mediante una primera articulación, y un segundo segmento perpendicular al primer segmento y horizontal, con un dispositivo de asido en su extremo.

Description

DISPOSITIVO INSTALADO EN UN VEHÍCULO PARA LA RECOGIDA Y ELEVACIÓN DE CONTENEDORES Y DESCARGA DE SU CONTENIDO
Campo de la técnica
La presente invención concierne a un dispositivo instalado en un vehículo para la recogida y elevación de contenedores y descarga de su contenido, mediante un brazo articulado accionado mediante un sistema de accionamiento, por ejemplo hidráulico, controlado hidráulica, eléctrica o electrónicamente, pudiendo dicho dispositivo recoger, elevar y descargar contenedores, a través de un ciclo de trabajo que incluye al menos las siguientes posiciones, retraída, extendida, de asido, de elevación y de descarga, y estando concebido dicho dispositivo para recoger contenedores situados indistintamente en uno cualquiera de los dos flancos del vehículo.
Estado de la técnica
Los sistemas de recogida y vaciado de contenedores, mediante un vehículo dotado de un dispositivo de recogida formado por un brazo articulado accionado mediante un sistema de accionamiento son ampliamente conocidos.
Por ejemplo el documento W09639347A2 describe un brazo articulado dotado de una base rotatoria de eje vertical, sobre la que se encuentran cuatro segmentos articulados entre sí mediante tres articulaciones paralelas entre sí de eje horizontal, además ser uno de dichos segmentos telescópico. Esta configuración permite al brazo girar sobre su base rotativa, accediendo a ambos lados del vehículo, y mediante el resto de articulaciones permite elevar y situar un contenedor sobre el vehículo. Sin embargo esta solución tiene una elevada complejidad mecánica y de control, pues hay que actuar sobre 5 actuadores (4 articulaciones y 1 segmento telescópico), y hay que controlar la posición con precisión de los citados segmentos para conseguir acoplar el extremo de dicho brazo a un contenedor.
El documento EP0695702A1 describe una solución parecida a la anterior pero con una articulación horizontal menos, y prevista para ser fijada al chasis del vehículo por su parte trasera y en una posición inferior.
En el documento WO8301407A1 se describe un brazo articulado dotado de una articulación de eje vertical y de una articulación de eje horizontal en su base, un segmento telescópico, y una articulación de eje vertical y una articulación de eje horizontal en su extremo distal. Este brazo puede girar sobre su base en un plano horizontal, y también girar sobre un plano vertical, lo que le otorga dos modos distintos de acceder a lados opuestos de la base, pero una vez más este dispositivo requiere del accionamiento y control de 5 actuadores (4 articulaciones y 1 segmento telescópico) lo que encarece y dificulta su fabricación, uso y mantenimiento.
El documento EP1084069B1 describe un brazo compuesto por dos segmentos extensibles perpendiculares entre sí, uno horizontal y uno vertical, montados sobre una base rotatoria de eje vertical. Esto confiere al brazo la libertad de acceder a lados opuestos del vehículo sobre el que se monta gracias a la rotación de la base, y solo requiere el control de 3 accionadores para su manejo. En este caso, para conseguir que el segmento horizontal pueda descender hasta una posición inferior cercana a la base del brazo, el segmento vertical es un brazo telescópico sobre el que hay unas guías verticales, por encima de las cuales el segmento horizontal puede ascender o descender. Esta solución añade complejidad técnica al conjunto.
Todas las soluciones descritas hasta este punto disponen de una base rotativa de eje vertical, sobre la que se sitúa el resto del brazo, y que es la que permite a dicho brazo alcanzar cualquier punto situado a su alrededor. En cuanto elevan dicho contenedor y giran dicha base rotativa para situar dicho contenedor sobre el vehículo para su descarga, se efectúa una traslación y una rotación de dicho contenedor, y no solo una traslación.
Por el contrario el documento US2002071749A1 describe una solución para la recogida, elevación y vaciado de contenedores en un vehículo, que únicamente permite la recogida desde un único flanco de dicho vehículo, pero que no dispone de dicha base articulada de eje vertical. Este antecedente dispone de un segmento articulado respecto al vehículo mediante una articulación de eje horizontal que permite elevar o descender el extremo distal de dicho segmento, posibilitando la elevación de un contenedor asido para su vaciado. Esta construcción es en concepto muy simple, pero no permite la recogida de contenedores dispuestos en flancos opuestos del vehículo.
Breve descripción de la invención
La invención propuesta concierne a un dispositivo instalado en un vehículo para la recogida y elevación de contenedores y descarga de su contenido en el interior de dicho vehículo. El vehículo define una dirección de avance, que es la dirección en la que el vehículo avanza cunado no gira su dirección, y dos flancos opuestos. Dicha elevación y descarga de contenedores se realiza mediante un brazo articulado accionado por unos medios de accionamiento, por ejemplo hidráulicos o eléctricos, controlados hidráulica, eléctrica o electrónicamente, pudiendo dicho dispositivo recoger, elevar y descargar contenedores situados indistintamente en uno de los flancos opuestos del vehículo de recogida, a través de un ciclo de trabajo que incluye al menos las siguientes posiciones, retraída, extendida, de asido, de elevación y de descarga, pudiendo ser dicho ciclo de trabajo efectuado indistintamente en uno u otro flanco del vehículo.
Dicho dispositivo incluye un conjunto de brazo móvil articulado el cual integra al menos los siguientes elementos:
· una columna vertical;
• un primer segmento de brazo en voladizo articulado mediante una primera articulación respecto a la columna vertical;
• un segundo segmento de brazo en voladizo unido al extremo distal del primer segmento;
· un dispositivo de asido.
La columna vertical se encuentra unida al vehículo en una posición central, respecto al plano de simetría del mencionado vehículo, unida a él de un modo no articulado.
El primer segmento se encuentra dispuesto en una orientación sustancialmente perpendicular a la dirección de avance.
En un extremo distal de dicha columna vertical se halla una primera articulación que une el primer segmento a la columna vertical. Dicha primera articulación permite el giro del primer segmento alrededor de un eje dispuesto en la dirección de avance, lo cual permite el movimiento del primer segmento en un plano perpendicular a la dirección de avance. Dicha primera articulación permite situar el primer segmento en vertical, en posición de descarga, y permite un abatimiento hacia uno u otro flanco de dicho primer segmento respecto a dicha vertical, de al menos ± 60°, siendo preferible una libertad de movimientos de al menos ± 90°, pudiendo incluso disponer de una libertad mayor a ± 120°. Esta característica permite que el primer segmento se oriente hacia uno u otro flanco del vehículo, para acceder a contenedores situados indistintamente en cualquiera de dichos flancos.
El segundo segmento está dispuesto sustancialmente paralelo a la dirección de avance, y se encuentra unido a un extremo distal del primer segmento. De este modo el primer y el segundo segmentos citados formarán un brazo en L, siendo ambos segmentos perpendiculares entre sí, y careciendo de articulación alguna que permita alterar el ángulo que forman.
Este segundo segmento soportado en voladizo permite que, estando el primer segmento en vertical, en posición de descarga, el extremo distal del segundo segmento quede situado por encima de un recipiente de recogida unido al vehículo.
Se entenderá que resulta evidente a un experto que un único segmento curvado o doblado será equivalente a dos segmentos perpendiculares entre sí. El dispositivo de asido se halla unido directa o indirectamente al segundo segmento, en una posición aproximadamente distal, estando dicho dispositivo de asido configurado para acoplarse a un contenedor para permitir su elevación y la descarga de su contenido dentro del recipiente de recogida del vehículo. El mencionado dispositivo de asido está previsto para el asido de contenedores situados indistintamente en uno u otro flanco del vehículo.
El mencionado dispositivo de asido puede constar, por ejemplo, de una abertura inferior en la que introducir un asidero fijado a la cara superior del contenedor, y de un mecanismo de pinza para producir el asido firme de dicho asidero del contenedor. Otros dispositivos de asido alternativos están previstos, como por ejemplo un sistema de abrazaderas acoplables a lados opuestos del contenedor para su asido y elevación, o un sistema de asido lateral del contenedor, como por ejemplo unos ganchos que permitan asir el contenedor por su cara lateral adyacente al vehículo de recogida. Muchas otras realizaciones son posibles, como resultará evidente a un experto.
Una segunda articulación se halla configurada para hacer rotar al menos el dispositivo de asido alrededor de un eje paralelo a la dirección de avance, permitiendo corregir su orientación respecto a la vertical para asegurar que la carga unida a dicho dispositivo de asido se mantiene con una orientación constante respecto a la vertical durante su elevación.
Gracias a esta configuración, el segundo segmento puede situarse a uno u otro flanco del vehículo mediante la rotación de la primera articulación, y la segunda articulación permite mantener en todo momento el dispositivo de asido en una posición angular respecto a la vertical apta para el asido de contenedores, sea cual sea la posición angular del primer segmento.
Dicha primera articulación es accionada por un dispositivo de accionamiento, por ejemplo hidráulico, controlado hidráulica, eléctrica o electrónicamente, como por ejemplo un motorreductor hidráulico, o un sistema de pistones hidráulicos o de bielas, o un motor o un servo motor eléctrico.
En una realización preferida, un primer y un segundo pistones hidráulicos simétricos hacen las funciones de dispositivo de accionamiento. Ambos pistones tienen un extremo conectado con la columna, y un extremo opuesto conectado con el primer segmento, de modo que su extensión o retracción provoque el giro del primer segmento respecto la columna. Dicho primer pistón se encuentra situado desplazado, respecto al plano de simetría, hacia un primer flanco, y es el encargado de accionar el desplazamiento angular del primer segmento entre la posición vertical y su posición de abatimiento máximo hacia dicho primer flanco. De un modo simétrico el segundo pistón se encuentra desplazado hacia el segundo flanco, y acciona el desplazamiento angular del primer segmento desde su posición vertical hasta su posición de abatimiento máximo hacia el segundo flanco. De este modo la combinación de ambos pistones permite toda la libertad de movimiento angular del primer segmento. Estando el primer segmento en el flanco opuesto al controlado por cierto pistón, este queda desactivado, o es regulado para colaborar con el pistón simétrico.
Dicha segunda articulación puede estar igualmente accionada mediante un dispositivo de accionamiento, por ejemplo hidráulico, controlado hidráulica, eléctrica o electrónicamente. De forma preferida este control hidráulico, eléctrico o electrónico reproducirá el accionamiento de la primera articulación pero en sentido inverso, contrarrestando el giro angular de la primera articulación mediante la segunda articulación, manteniendo así constante la posición angular del dispositivo de asido respecto a la vertical.
El control hidráulico, eléctrico o electrónico también puede contar, adicional o alternativamente, con sensores que detecten la posición/inclinación del dispositivo de asido, controlando entonces el dispositivo de accionamiento para corregir cualquier desviación detectada de la posición/inclinación.
Según otra realización alternativa, la segunda articulación puede disponer de una transmisión mecánica que permita a dicha segunda articulación reproducir la rotación de la primera articulación pero en sentido inverso, compensando así la rotación de la primera articulación y manteniendo por lo tanto la orientación del dispositivo de asido respecto a la vertical.
Otra realización alternativa para la segunda articulación, deja esta articulación libre, quedando entonces el dispositivo de asido orientado por gravedad, de modo que siempre se encuentre vertical sea cual sea la posición del brazo articulado. En esta tercera realización, resulta preferible la inclusión de un elemento de freno que permita bloquear a voluntad la posición de la citada segunda articulación en cierta posición angular, o que dificulte su rotación, para impedir que se produzca su balanceo debido a vibraciones, movimientos bruscos o golpes de viento, pero sin evitar que se produzca su corrección angular por efecto de la gravedad.
Una realización alternativa adicional para la segunda articulación dispondría de un control hidráulico, eléctrico o electrónico que permite el giro controlado de la segunda articulación para realizar el volteo de los contenedores a voluntad sobre el recipiente de recogida de residuos del vehículo. El dispositivo hasta ahora descrito dispone de un máximo de dos articulaciones que permiten acceder a contenedores situados en flancos opuestos del vehículo, mediante un brazo articulado de construcción y control muy simples.
Para mejorar el alcance del mencionado brazo articulado, se propone como realización alternativa, que el primer segmento sea extensible, por ejemplo mediante segmentos telescópicos, de este modo se consigue aumentar el alcance del brazo articulado a diferentes distancias del vehículo, que pueden ser alcanzadas extendiendo más o menos dicho primer segmento. Este movimiento de extensión del primer segmento puede estar accionado por unos medios de accionamiento, como por ejemplo pistones hidráulicos y puede estar controlado hidráulica, eléctrica o electrónicamente.
Dicho primer segmento será sometido a fuertes esfuerzos torsores, pues la carga se encontrará lateralmente distanciada del eje de dicho primer segmento. Con tal de que el mecanismo extensible resista adecuadamente dichos esfuerzos torsores se propone, como una primera realización, la utilización segmentos telescópicos de sección rectangular, lo que evitará que unos segmentos giren respeto a los otros.
Otra realización alternativa propone doblar el primer segmento con dos brazos telescópicos paralelos unidos entre sí, de este modo el esfuerzo torsor se reparte, reduciendo el esfuerzo soportado por cada uno, y al estar ambos brazos telescópicos unidos entre sí, se evita el giro de los segmentos distales respecto a los segmentos proximales que conforman cada brazo telescópico. Con esta realización se pueden emplear segmentos telescópicos cilindricos, que son más sencillos, económicos y fiables que los de sección rectangular.
Otra realización propuesta para mejorar el alcance del brazo articulado, es la posibilidad de variar la distancia, en el sentido de avance, que separa el dispositivo de asido del extremo distal del primer segmento. Dicha distancia puede ser alterada desplazando el dispositivo de asido longitudinalmente sobre el segundo segmento, o alterando la longitud del segundo segmento, o variando la posición de la unión del segundo segmento respecto al primer segmento, en dicha dirección de avance.
Este desplazamiento será gobernado mediante unos medios de accionamiento controlados hidráulica, eléctrica o electrónicamente.
Este nuevo movimiento del brazo articulado permite que éste pueda acceder a dos o más contenedores adyacentes, en dos o más ciclos de recogida consecutivos, sin tener que desplazar el vehículo, o que pueda asir un contenedor incluso si el vehículo no se ha detenido con precisión en la posición óptima para la recogida de dicho contenedor.
El mencionado ciclo de trabajo que rige el brazo articulado incluye al menos las siguientes posiciones: • posición retraída, en la que ninguna parte de dicho brazo articulado sobresale del gálibo del vehículo, siendo esta la posición normal durante el desplazamiento del vehículo;
• posición extendida, en la que el brazo articulado sobresale del gálibo del vehículo y sitúa el dispositivo de asido en una posición verticalmente coincidente y distanciada con un contenedor;
• posición de asido, en la que el dispositivo de asido interfiere con el contenedor, y se acopla al mismo de forma segura para permitir su elevación;
• posición de elevación, en la que el brazo articulado eleva el contenedor del suelo; y
• posición de descarga, en la que el contenedor ha sido elevado, y su contenido puede ser vaciado del contenedor y depositado dentro del recipiente de recogida del vehículo;
En una primera realización, el contenedor alcanza la posición de descarga al ser posicionado encima del recipiente de recogida del vehículo. En dicha posición de descarga un accionador de descarga, integrado en dicho dispositivo de asido, puede accionar la apertura y cierre de unas compuertas de descarga integradas en la parte inferior de los contenedores, produciendo su vaciado.
En una realización alternativa, el contenedor alcanza la posición de descarga, al ser posicionado en el lateral superior del vehículo y mediante el giro controlado de la segunda articulación realizar el volteo de los contenedores a voluntad sobre el recipiente de recogida de residuos del vehículo.
También se contempla que la descarga se obtenga por el volcado del contenedor para la caída de su contenido a través de su abertura superior.
Estas posiciones del ciclo de trabajo pueden ser reproducidas por parte del brazo articulado, en uno cualquiera de los flancos del vehículo.
Adicionalmente, el dispositivo puede incluir un mecanismo de desplazamiento vertical entre la primera articulación y el vehículo, permitiendo así alterar la posición vertical relativa de dicha primera articulación respecto al vehículo. Esta alteración permite que el movimiento del dispositivo de asido entre la posición extendida y la posición de asido sea un movimiento vertical, y no un movimiento de rotación, simplificando mucho las operaciones de accionamiento y control necesarias para conseguir un correcto asido de dicho contenedor.
Dicho mecanismo de desplazamiento vertical puede ser de varios tipos. A modo de ejemplo no limitativo, puede tratarse de un mecanismo telescópico instalado en la columna vertical, un riel instalado a lo largo de la columna sobre el que discurre la primera articulación empujador por ejemplo por unos pistones, un mecanismo tipo tijera, etc.
Los citados medios de accionamiento pueden ser uno cualquiera de los siguientes, u otro equivalente, como resultará obvio para un experto en la materia:
· motor, servomotor, solenoide, electroimán, motor lineal, pistón, etc.
Algunos de dichos medios de accionamiento admiten igualmente ser impulsados por energía eléctrica, neumática o hidráulica. Se entiende que dichos medios de accionamiento requieren de una fuente externa de energía, y pueden ser controlados eléctrica o electrónicamente, por ejemplo mediante un sistema de interruptores o controles remotos, o mediante un circuito impreso, un controlador lógico programable, un ordenador, u otro dispositivo electrónico. Los medios de accionamiento de los segmentos o las articulaciones pueden incluir sensores que aportan información para el correcto control eléctrico o electrónico.
El citado control hidráulico, eléctrico o electrónico puede ser por ejemplo los siguientes, u otra solución equivalente, como resultará obvio para un experto en la materia:
• un conjunto de interruptores, conmutadores, palancas, válvulas u otro tipo de controles remotos, que permitan controlar la energía eléctrica y/o hidráulica proporcionada a los accionadores;
· un dispositivo electrónico, como por ejemplo un circuito impreso, un controlador lógico programable, un ordenador, o similar, dotado de entradas y salidas de datos, una memoria, y que implementa operaciones de cálculo, pudiendo ser dicho dispositivo alimentado con datos procedentes de sensores, sensores de ángulos y/o de distancias, y permitiendo estas operaciones de cálculo proporcionar órdenes de control.
Dicho control eléctrico o electrónico incluirá una fuente de alimentación, y puede comprender unos medios de visualización de datos, como una pantalla, para informar a un operario. También puede comprender unos medios que permitan a dicho operario alterar la configuración del dispositivo electrónico de control, como por ejemplo un teclado, unos botones, un menú de opciones, etc. Estos dispositivos pueden ser locales o remotos.
Los citados medios de asido pueden ser uno cualquiera de los siguientes, u otro equivalente, como resultará obvio para un experto en la materia:
• una configuración de pinza o de abrazadora, un tetón con aletas retráctiles, una rosca, un pasador retráctil, una horquilla, etc. Se entenderá que las referencias a posición geométricas, como por ejemplo paralelo, perpendicular, tangente, etc. admiten desviaciones de hasta ±5° respecto a la posición teórica definida por dicha nomenclatura.
Otras características de la invención aparecerán en la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización.
Breve descripción de las figuras
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
la Fig. 1 muestra una axonometría de un vehículo de recogida de residuos, con el brazo articulado objeto de esta invención dispuesto entre la cabina y el recipiente de recogida del vehículo, estando el brazo articulado en posición extendida, según una primera realización;
la Fig. 2 muestra una axonometría del brazo articulado en posición extendida, según la primera realización;
la Fig. 3a es una sección del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición extendida, y mostrando con línea de trazos como el brazo articulado puede situarse en vertical, o en el flanco opuesto del vehículo, según la primera realización; la Fig. 3b es una realización alternativa a la mostrada en la Fig. 3a, en la que se muestra una sección del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición extendida, y mostrando con línea de trazos como el brazo articulado puede situarse en vertical, o en el flanco opuesto del vehículo, y como un mecanismo de desplazamiento vertical permite pasar de la posición extendida a la posición de asido sin requerir rotación del primer segmento;
la Fig. 4a muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición retraída;
la Fig. 4b muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición extendida;
la Fig. 4c muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición de asido;
la Fig. 4d muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición de elevación;
la Fig. 4e muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este en posición de descarga superior. la Fig. 5 muestra una axonometría del brazo articulado en posición extendida, según una segunda realización en la que el primer segmento está formado por dos brazos telescópicos cilindricos paralelos y superpuestos, e indicando en línea discontinua un dispositivo de asido alternativo, ilustrado de forma esquemática, configurado para acoplarse a dos tetones dispuestos en lados opuestos del contenedor, y para producir el vaciado del contenedor por volteo;
la Fig. 6a muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, según la segunda realización, estando el brazo en posición retraída;
la Fig. 6b muestra la misma vista que la Fig. 6a, pero con el brazo en una posición elevada respecto a la columna vertical;
la Fig. 6c muestra la misma vista que la Fig. 6b, pero con el brazo en posición extendida, mostrándose con un trazo fino posiciones angulares diferentes del brazo, incluyendo la posición de descarga, en la que el primer segmento se sitúa en vertical; la Fig. 7a muestra una sección transversal del vehículo por el brazo articulado, estando este vertical en posición de descarga superior, según una realización alternativa en la que los medios de accionamiento del primer segmento constan de un primer pistón y un segundo pistón hidráulicos dispuestos simétricamente, cada uno de ellos conectando una parte de la columna con una parte del primer segmento;
la Fig. 7b muestra la misma vista que la Fig. 7a, estando el primer segmento inclinado hacia un primer flanco, gracias al accionamiento del primer pistón;
la Fig. 7c muestra la misma vista que la Fig. 7a, estando el primer segmento inclinado hacia un segundo flanco opuesto al primer flanco, gracias al accionamiento del segundo pistón. Descripción detallada de un ejemplo de realización
Según un ejemplo preferido de realización mostrado en la Fig. 1 , un vehículo 3 de recogida de residuos define una dirección de avance X y dos flancos. Dicho vehículo 3 dispone de un recipiente de recogida destinado al almacenamiento y transporte de los residuos recogidos, y de un brazo articulado 1 destinado a asir, elevar contenedores de residuos, y a descargar su contenido en el interior del citado recipiente de recogida.
Según muestra la Fig. 2, el brazo articulado 1 consta, en una primera realización, de una columna vertical 10, fijada sobre el vehículo en su plano de simetría. En un extremo distal de dicha columna vertical 10 se encuentra una primera articulación 30 con un eje de giro horizontal en la dirección de avance del vehículo, sobre la que se fija un primer segmento 20 del brazo articulado 1. Dicha primera articulación puede ser accionada mediante unos medios de accionamiento 2, como por ejemplo un motorreductor hidráulico, o mediante pistones y levas, o de un modo preferido, mostrado en las Fig. 7a, 7b y 7c, mediante un primer pistón 2a y un segundo pistón 2b dispuestos simétricamente, siendo el primer pistón 2a responsable del accionamiento del giro de primer segmento 20 desde su posición vertical hasta su abatimiento máximo hacia un primer flanco, y siendo el segundo pistón 2b el responsable del accionamiento de dicho primer segmento 20 desde su posición vertical hasta su abatimiento máximo hacia un segundo flanco opuesto al primer flanco. Dichos medios de accionamiento pueden ser controlados hidráulica, eléctrica o electrónicamente.
Una realización alternativa es mostrada en la Fig. 5 y en las Fig. 7a, 7b y 7c, según la cual la primera articulación 30 puede alterar su posición vertical respecto al vehículo, deslizándose sobre dicha columna vertical 10, accionada por unos medios de accionamiento 2, en este ejemplo unos pistones 11 hidráulicos controlados hidráulica, eléctrica o electrónicamente. Esto permite desplazar verticalmente todo el brazo articulado 1 , simplificando las operaciones de asido y desasido de un contenedor 5 situado cerca del vehículo, permitiendo que el acople del asidero del contenedor 5 con el dispositivo de asido 60 del brazo articulado 1 se realice mediante un movimiento vertical, mucho más sencillo de controlar que un movimiento de rotación.
Dicho primer segmento 20 puede ser extensible, mediante un mecanismo telescópico, y se encuentra en una posición perpendicular respecto a la dirección de avance X, y unido a dicha columna vertical 10 mediante la citada primera articulación 30, la cual le permite girar en un plano perpendicular a la dirección de avance X, con una libertad de movimientos suficiente para situar el mencionado primer segmento 20 en vertical, y para abatirlo lateralmente hacia uno u otro flanco al menos ±60°, y de forma preferida al menos ±90°, o de hasta más de ± 120°, como se muestra en la realización de la Fig. 3a.
El primer segmento 20 extensible también permite que, durante la etapa de elevación de un contenedor 5, dicho primer segmento 20 pueda regular su longitud para asegurar que en ningún momento durante el movimiento de rotación del primer segmento 20 dicho contenedor entra en contacto con el vehículo. De forma preferida se regulará la extensión del primer segmento 20 de modo que, en combinación con su movimiento rotatorio, el contenedor 5 se eleve verticalmente. En el caso de los contenedores 5 que requieren ser situados en vertical sobre el depósito de recogida del vehículo, se elevarán verticalmente hasta superar la altura del depósito de recogida del vehículo, y a partir de ese punto su desplazamiento será preferiblemente horizontal. Este primer segmento 20 puede ser con brazo telescópico de sección rectangular, como el mostrado en la Fig. 2, o constar de un primer brazo telescópico 21 , y un segundo brazo telescópico 22 paralelos, unidos y superpuestos, como el mostrado en la Fig. 5.
En el extremo distal del primer segmento 20, se une un segundo segmento 40, el cual está dispuesto en una dirección paralela a la dirección de avance X, y por lo tanto perpendicular al primer segmento 20, como se muestra en las Fig. 2 y 5,. La unión entre el primer segmento 20 y el segundo segmento 40 carece de articulación que permita alterar el ángulo que forman, quedando este fijado en aproximadamente 90°. Esto permite que el segundo segmento 40 se proyecte en voladizo respecto al extremo distal del primer segmento 20, de modo que estando el primer segmento 20 en posición vertical, el segundo segmento 40 queda parcialmente encima del recipiente de recogida del vehículo 3.
Unido a dicho segundo segmento 40 se encuentra un dispositivo de asido 60, configurado para el asido de contenedores de un modo seguro para proceder a su elevación.
En la realización mostrada en las figuras adjuntas, el dispositivo de asido 60 es un cabezal dotado de una abertura inferior en la que se introduce un asidero firmemente unido a la cara superior del contenedor. En el interior del dispositivo de asido 60 hay un mecanismo de pinza que al accionarse retiene dicho asidero unido al contenedor, y permite su elevación segura.
Otros ejemplos alternativos de realización de dicho dispositivo de asido 60 son posibles y conocidos, como por ejemplo la utilización de dos brazos paralelos que $e acoplan a unos tetones previstos en caras laterales opuestas del contenedor, permitiendo así su elevación y opcionalmente también su vuelco para conseguir su vaciado (ver Fig. 5).
También se conoce el asido de contenedores, especialmente los de pequeño tamaño, de forma lateral por una de sus caras, mediante un dispositivo de asido 60 en forma de uñas orientadas hacia arriba acoplables a dicho contenedor mediante el mismo movimiento de elevación.
El brazo articulado puede estar previsto para que dicho dispositivo de asido 60 pueda ser sustituido, o para incluir simultáneamente varios dispositivos de asido 60 diferentes. Esto permite que dicho brazo articulado 1 pueda recoger diferentes tipos de contenedores, e incluso contenedores que disponen de diferentes formas de vaciado, como son los contenedores que requieren su vuelco para ser vaciado, y los contenedores que requieren que se accione la apertura de unas compuertas inferiores para producir su vaciado.
Según un ejemplo de realización, dicho dispositivo de asido 60 se encuentra situado por la cara inferior del segundo segmento 40, de modo que puede ser fácilmente situado encima de un contenedor 5 por medio del accionamiento del brazo articulado 1. Esta posición inferior permite asir y elevar dicho contenedor 5 por su centro de gravedad, reduciendo así las cargas excéntricas y los momentos flectores y torsores aplicados sobre el brazo articulado.
Para resistir mejor el esfuerzo torsor, el primer segmento 20 extensible se prevé, según la citada primera realización mostrada en la Fig. 2, de sección rectangular, y según la citada segunda realización mostrada en la Fig. 5, de una doble sección circular, mediante un primer brazo telescópico 21 y un segundo brazo telescópico 22 paralelos y cilindricos.
En esta realización dicho dispositivo de asido 60 consta de una abertura en su cara inferior por la que se puede introducir un cabezal, dotado de unos resaltes, dispuesto en la cara superior de un contenedor. Una vez introducido dicho cabezal, unas pinzas o abrazaderas interiores del dispositivo de asido 60 se cierran y sujetan firmemente dicho cabezal, permitiendo la elevación segura del contenedor.
En una realización alternativa, el dispositivo de asido consta de dos brazos que pueden ser situados a ambos lados del contenedor, y que mediante una configuración de horquilla pueden acoplarse a unos salientes laterales de dicho contenedor 5 para proceder a su elevación.
Para evitar que durante la elevación del contenedor, mediante la rotación de la primera articulación 30, el dispositivo de asido 60 rote respecto a la vertical, Id que produciría la rotación del contenedor 5 asido, y la generación de torsores y momentos indeseados, se dota el brazo articulado 1 de una segunda articulación 70, con un eje de giro paralelo al eje de la primera articulación 30 y a la dirección de avance X. Esta segunda articulación permite introducir una rotación contraria a la rotación de la primera articulación, para contrarrestar sus efectos indeseados.
Dicha segunda articulación afecta al menos al dispositivo de asido 60, por lo que su ubicación será, según un ejemplo de realización mostrado en la Fig. 2, entre dicho dispositivo de asido 60 y dicho segundo segmento 40.
En la segunda realización alternativa mostrada en la Fig. 5, dicha segunda articulación 70 se encuentra entre el primer y el segundo segmentos 20 y 40.
Dicha segunda articulación 70 puede ser accionada, de modo preferido, mediante unos medios de accionamiento 2 controlados eléctrica o electrónicamente. Dicho control permite que la segunda articulación 70 sea accionada con una rotación igual a la implementada en cada momento a la primera articulación 30, pero de sentido contrario. También admite que el mencionado control mantenga constante en todo momento la posición angular de dicho dispositivo de asido 60 respecto a la vertical, por ejemplo controlando dicha posición mediante unos sensores de rotación o de inclinación.
Según otra realización alternativa, dicha segunda articulación 70 está mecánicamente conectada con la primera articulación 30, para reproducir los mismos movimientos de rotación, pero de sentido inverso.
Otra realización posible, ilustrada en la Fig. 5 deja libre dicha segunda articulación, de manera que el dispositivo de asido 60 queda orientado por gravedad. De este modo, la carga permanecerá vertical en todo momento. En este caso es deseable la introducción de un mecanismo de freno 71 , que permita bloquear dicha segunda articulación 70 en cierta posición angular, o que dificulte su giro, para evitar que movimientos bruscos o golpes de viento puedan producir oscilaciones del contenedor 5 suspendido.
Adicionalmente, la posición del dispositivo de asido 60 puede variar respecto al primer segmento 20, por ejemplo desplazándose en la dirección de avance X a lo largo del segundo segmento 40. Dicho desplazamiento puede obtenerse, por ejemplo, por medio de unos raíles y un carro accionado por unos medios de accionamiento 2.
Otra realización alternativa consta de un husillo dispuesto en el interior del segundo segmento 40, mecánicamente conectado con el dispositivo de asido 60 a través de unas aberturas longitudinales de dicho segundo segmento 40, de modo que el accionamiento del citado husillo produce un desplazamiento longitudinal del dispositivo de asido 60.
Alternativamente el segundo segmento 40 se desplaza en la dirección de avance
X respecto al primer segmento 20, variando el punto de unión entre ambos.
Otra alternativa con un resultado equivalente, mostrada en la Fig. 5, consta de un segundo segmento 40 extensible, y el dispositivo de asido 60 se encuentra en su extremo distal, de modo que la extensión de dicho segundo segmento 40 produce el alejamiento del dispositivo de asido 60 del primer segmento 20 en la dirección de avance X.
Esta variación de la posición del dispositivo de asido 60 permite que aunque el vehículo no estacione en la ubicación óptima para el asido del contenedor, el brazo articulado 1 disponga de medios para ajustar la posición del dispositivo de asido 60 en la dirección de avance X, y conseguir así un asido óptimo. El brazo articulado 1 dispone de un ciclo de trabajo mostrado por las Fig. 4a, 4b, 4c, 4d y 4e, que corresponden respectivamente con las posiciones retraída, extendida, de asido, de elevación y de descarga.
En la posición retraída el brazo articulado 1 no sobresale del gálibo del vehículo 3.
En la posición extendida, el brazo articulado 1 se extiende hasta posicionar el dispositivo de asido 60 en una posición próxima y alineada verticalmente con un cabezal de acoplamiento previsto en una cara superior de un contenedor.
En la posición de asido, en brazo articulado 1 desciende hasta acoplar el dispositivo de asido 60 al cabezal, y procede a accionar un mecanismo que asegura la unión entre el cabezal y el dispositivo de asido 60.
Estas dos etapas de extensión y asido pueden ser controladas por un operador humano, o estar automatizadas, mediante una pluralidad de sensores que permitan al brazo articulado 1 conocer la posición exacta del puno de asido del contenedor 5 respecto al dispositivo de asido 60, para proceder al correcto posicionado del dispositivo de asido 60 por medio del accionamiento de los diferentes medios de accionamiento 2 que controlan la posición relativa de los diferentes elementos que conforman el brazo articulado 1.
En la posición de elevación, el brazo articulado 1 eleva el contenedor, y lo transporta hasta la posición de descarga mediante un giro del primer segmento 20. Durante este desplazamiento se controla que el contenedor 5 elevado no choque con ningún elemento, ya sea del vehículo o ajeno al mismo. Este control puede efectuarse mediante un operador humano, o estar automatizado mediante una pluralidad de sensores que, por ejemplo, detecten ópticamente obstáculos en el recorrido del brazo y del contenedor, o que detecten fuerzas imprevistas ejercidas sobre el brazo articulado 1.
En la posición de descarga el contenedor 5 queda posicionado por encima de una porción del recipiente de recogida del vehículo. Estando el contenedor 5 en esta posición se procede al vaciado del contenido del contenedor 5 al interior de dicho recipiente de recogida, ya sea provocando un vuelco del citado contenedor 5 para conseguir su descarga por su apertura superior, o ya sea accionando la apertura de unas compuertas dispuestas en una cara del contenedor 5 mediante un mecanismo accionador integrado en el contenedor, y accionable por parte del dispositivo de asido 60. Típicamente dicho dispositivo accionador del contenedor 5 será accionable a través del dispositivo de asido del contenedor. Una vez completado este ciclo de trabajo, se repite el mismo en sentido inverso para depositar el contenedor 5 vaciado en su posición original, y para retraer el brazo articulado 1.
Todo este ciclo puede ser efectuado en uno u otro flanco del vehículo indistintamente.
En una realización alternativa mostrada en la Fig. 3b, 6a y 6b, se aprecia como la unión de la primera articulación 30 al vehículo 3 mediante un mecanismo de desplazamiento vertical 11 permite un desplazamiento vertical de todo el brazo móvil 1 , lo que permite que el dispositivo de asido 60 pueda moverse de la posición extendida a la posición de asido sin tener que realizar ningún giro, lo que requeriría de un ajuste y control más complejo. Este desplazamiento vertical es de corto recorrido, y únicamente sirve para realizar el acoplamiento entre dicho dispositivo de asido 60 y el contenedor 5 de una forma rápida y simple.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Dispositivo instalado en un vehículo para la recogida y elevación de contenedores y descarga de su contenido, pudiendo dichos contenedores estar dispuestos en flancos opuestos de dicho vehículo (3), el cual define una dirección horizontal de avance (X), y dos flancos y comprendiendo dicho dispositivo un conjunto de brazo móvil (1) articulado que puede ser accionado mediante unos medios de accionamiento (2) controlados hidráulica, eléctrica o electrónicamente, a través de un ciclo de trabajo que incluye al menos las siguientes posiciones, retraída, extendida, de asido, de elevación y de descarga, e incluyendo dicho conjunto de brazo móvil (1 ):
• una columna vertical (10) unida al vehículo y dispuesta sustancialmente centrada respecto al plano de simetría de dicho vehículo;
• un primer segmento (20), unido a dicha columna vertical (10) mediante una primera articulación (30);
« un dispositivo de asido (60) unido a un extremo distal del brazo móvil (1 ) y configurado para acoplarse a un contenedor (5) para permitir su elevación; caracterizado por que
• dicha columna vertical (10) está fijada al vehículo de forma no articulada;
• dicho primer segmento (20) se encuentra dispuesto sustancialmente perpendicular a la dirección de avance (X);
• el eje de giro de dicha primera articulación (30) es paralelo a la dirección de avance (X), permitiendo el movimiento del primer segmento (20) en un plano transversal sustancialmente perpendicular a la dirección de avance (X), desde una posición vertical hasta una posición de abatimiento lateral hacia uno u otro flanco con una libertad de movimientos de al menos ± 60°;
• un segundo segmento (40) se encuentra dispuesto sustancialmente paralelo a la dirección de avance (X) y unido a un extremo distal del primer segmento (20);
• una segunda articulación (70), cuyo eje es paralelo a la dirección de avance (X), está dispuesta para rotar al menos el dispositivo de asido (60);
• dicho dispositivo de asido (60) está configurado para el asido de contenedores situados indistintamente a uno cualquiera de los dos flancos del vehículo.
2. - Dispositivo según reivindicación 1 caracterizado por que la libertad de movimientos del primer segmento (20) es de al menos ± 90° respecto a la vertical.
3. - Dispositivo según reivindicación 1 o 2 caracterizado por que dicho primer segmento (20) es extensible.
4. - Dispositivo según reivindicación 3 caracterizado por que dicho primer segmento (20) está formado por dos brazos telescópicos paralelos unidos entre sí.
5.- Dispositivo según reivindicación 1 , 2, 3 o 4 caracterizado por que estando el brazo articulado (1 ) en posición retraída, ninguna parte de dicho brazo articulado (1 ) sobresale del gálibo del vehículo.
6. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el primer segmento (20) está unido a la articulación base (30) por una porción central, situada en el tercio central de la longitud total del primer segmento (20) retraído.
7. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la segunda articulación (70) se encuentra entre el segundo segmento (40) y el primer segmento (20).
8.- Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6 caracterizado por que la segunda articulación (70) se encuentra entre el segundo segmento (40) y el dispositivo de asido (60).
9. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la segunda articulación (70) está configurada para reproducir cualquier giro angular introducido en la articulación base (30), pero en sentido inverso, y/o para mantener constante la posición angular del dispositivo de asido (60) respecto a la vertical.
10. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la distancia entre dicho dispositivo de asido (60) y el extremo distal del primer segmento, en la dirección de avance (X), puede ser alterada mediante el desplazamiento longitudinal de dicho dispositivo de asido sobre dicho segundo segmento (40), o mediante la extensión de dicho segundo segmento (40), o variando la posición de la unión del segundo segmento respecto al primer segmento, en el sentido de avance (X).
11.- Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el mencionado ciclo de trabajo incluye al menos las posiciones, retraída, extendida, de asido, de elevación para los dos flancos del vehículo.
12.- Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la primera articulación (30) puede desplazarse verticalmente respecto al vehículo, mediante un mecanismo de desplazamiento vertical (11 ).
13. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo segmento (40) integra al menos dos dispositivos de asido (60) configurados para asir diferentes tipos de contenedores.
14. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de asido (60) está previsto para voltear el contenedor
(5), produciendo el vaciado de su contenido dentro del recipiente de recogida del vehículo (3).
15. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 anteriores, caracterizado por que el dispositivo de asido (60) está previsto para accionar la apertura de unas compuertas del contenedor (5) situadas en su cara inferior, produciendo el vaciado de su contenido dentro del recipiente de recogida del vehículo (3).
16. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de accionamiento (2) de la primera articulación (30) consta de un primer pistón (2a) y de un segundo pistón (2b), dispuestos de forma aproximadamente simétrica respecto al plano de simetría del vehículo, uniendo cada uno de ellos un punto de la columna fijo respecto a la primera articulación (30) con un punto del primer segmento (20) fijo respecto a la primera articulación (30), permitiendo el accionamiento del primer pistón (2a) regular el giro del primer segmento (20) entre su posición vertical y su posición de máximo abatimiento hacia un flanco, y permitiendo el segundo pistón (2b) regular el giro del primer segmento (20) entre su posición vertical y su posición de máximo abatimiento hacia el flanco opuesto.
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