BR112014018239B1

BR112014018239B1 - conjunto de manuseio de carga montável sobre um aparelho de elevação para engatar e rotacionar uma carga

Info

Publication number: BR112014018239B1
Application number: BR112014018239-6A
Authority: BR
Inventors: Chistopher M. Walthers; Robert J. Flak
Original assignee: Cascade Corporation
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2021-05-25
Also published as: BR112014018239A8; EP2814771A4; JP2015508873A; CN104093660A; CA2858263C; CN104093660B; WO2013122726A1; BR112014018239B8; EP2814771A1; JP6023220B2; CA2858263A1; ES2586631T3; EP2814771B1; BR112014018239A2; US8568079B2; AU2013219843B2; AU2013219843A1; US20130209206A1

Abstract

SISTEMA DE FREIO DE ROTOR PARA UM MANIPULADOR DE CARGA DE EMPILHADEIRA. A presente invenção se refere a um sistema de freio hidráulico rotativo para um conjunto de manipulação de carga de montável em empilhadeira que tem um parafuso sem-fim hidraulicamente accionado com um motor hidráulico localizado adjacente a uma extremidade do parafuso e um freio de atrito situado adjacente à extremidade oposta do parafuso. O sistema inclui um freio de atrito que tem um controlador de freio situado pelo menos parcialmente dentro do parafuso sem-fim. O freio de atrito pode ser liberado pelo escape de fluido, sem a necessidade de uma linha de escape de fluido estendendo-se para o tanque de reservatório da empilha-deira.

Description

Antecedentes da Invenção

[001] Esta descrição refere-se em geral a melhorias no equipamento de manuseio de carga rotativo, montado sobre empilhadeira para pegar, transportar e empilhar cargas. Tal equipamento de manipulação de carga rotativa é geralmente uma braçadeira de carga, mas esta descrição contempla outros tipos de equipamento de manuseio de carga rotativa, assim como garfos, placas, etc. Mais particularmente, a descrição refere-se a melhoramentos em sistemas de freio de atrito rotador para tal equipamento de manuseio de carga que permitem a um rotor manter uma atitude de rotação pretendida de um manipulador de carga quando o rotor não está acionado, embora a carga é desequilibrada ou submetida a influências dinâmicas.

[002] A compacidade de um sistema de freio de rotor é particularmente importante no equipamento de manuseio de carga montado em empilhadeira para evitar que a maior parte do sistema de freio de rotor exija que o centro de gravidade da carga seja posicionado excessivamente à frente do eixo da frente da empilhadeira. Qualquer projeção para frente excessiva da carga e, portanto, seu centro de gravidade, pode limitar excessivamente o peso da carga que manuseável por uma empilhadeira contrabalançada sem prejudicar de modo adverso sua estabilidade de inclinação para frente ao redor de seu eixo dianteiro.

[003] No passado, vários tipos de rotores hidráulicos foram utilizados, com ou sem freios de atrito, para rotacionar o equipamento de manuseio de carga de empilhadeira. Tal rotor acionado por um motor hidráulico, mas sem um freio de atrito, é mostrado, por exemplo, na Patente US 5.927.932.

[004] Em alternativa, para um determinado número de anos, Eaton Char- Lynn ofereceu um motor hidráulico rotor com uma extremidade do seu eixo de acionamento ligada a um freio de atrito rotativo, e a extremidade oposta de seu eixo de acionamento adaptado para ser ligado a um parafuso sem-fim para condução de um rotor montado em empilhadeira para uma braçadeira de rolo de papel. Embora o conjunto de freio de atrito Eaton impeça o movimento à deriva indesejado do rotor quando o rotor não é acionado, o conjunto de freio de atrito é muito volumoso em relação a suas dimensões de comprimento e largura, limitando assim a capacidade de transporte de carga da empilhadeira contrabalançada, sobre a qual ele é utilizado como explicado acima. Além disso, o grande tamanho do conjunto de freio Eaton dita baixas pressões de mola de acionamento de freio e correspondentemente baixas pressões hidráulicas de liberação de freio, o que requer um canal de descarga hidráulico separado para ser encaminhado a partir do conjunto de liberação de freio para o reservatório hidráulico da empilhadeira que ocupa mais espaço e cria dificuldades de encaminhamento de canal no espaço extremamente limitado do conjunto de rotor.

Breve Descrição dos Desenhos

[005] A FIG. 1 é uma vista traseira de uma braçadeira de carga de empilhadeira tendo uma forma de realização exemplar de um sistema de freio de rotor de acordo com a presente divulgação.

[006] A FIG. 2 é uma vista lateral parcial da braçadeira de carga da FIG. 1.

[007] A FIG. 3 é uma vista em corte parcial de um motor rotor exemplar e sistema de freio utilizado na forma de realização da FIG. 1.

[008] FIG. 4 é um diagrama esquemático parcial da válvula de circuito hidráulico utilizada no motor rotor e sistema de freio da FIG. 3, que mostra uma vista em corte ampliada do conjunto de freio em sua condição atuada.

Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferidas

[009] Com referência às FIGS. 1 e 2, um conjunto de manuseio de carga exemplar, sob a forma de uma braçadeira de rolo de papel 10 que tem braços de braçadeira que se projetam para frente 11, montável para o transporte de levantamento de carga de uma empilhadeira (não mostrada) por meio de ganchos de fixação superiores 12 e ganchos de fixação inferiores 14. Os ganchos 12 e 14 estão ligados à parte traseira de uma base 16 sobre a qual uma armação 18 é montada rotativamente, de modo a rotacionar ao redor de um eixo de rotação que se estende para frente 20. A armação 18 inclui uma grande engrenagem de coroa circular 22 acionável seletivamente bidireccionalmente por uma ou mais unidades de acionamento do rotor, como 23, 24. Cada unidade de acionamento do rotor 23, 24 tem uma respectiva engrenagem de pinhão 25, para rotacionar a engrenagem de anel 22 em torno do eixo 20, acionado por um respectivo motor hidráulico bidirecional 26 por meio de um eixo 26a e um respectivo parafuso sem-fim 28 e engrenagem sem-fim 30, como mostrado na FIG. 3 com respeito à unidade de acionamento 23. A rotação da armação 18 pode ser contínua em qualquer direção. Como mostrado na FIG. 3, o motor hidráulico 26 é adjacente à extremidade 28a do parafuso sem-fim 28, de preferência ligados por ranhuras 26b à extremidade 28a, de modo a acionar o parafuso sem-fim seletivamente em qualquer direção ao redor do eixo do parafuso sem-fim de rotação 32.

[010] Tal como descrito até agora, a unidade de acionamento do rotor do lado esquerdo 23 e a unidade de acionamento do rotor do lado direito 24 mostradas na FIG. 1 são substancialmente idênticas. No entanto, existe uma grande diferença entre as duas unidades de acionamento 23 e 24, em que a unidade de acionamento 23 tem não apenas uma função de acionamento do rotor, mas também uma função de freio de atrito, enquanto a unidade de acionamento 24 tem apenas uma função de acionamento do rotor. Se apenas uma única unidade de acionamento do rotor fosse utilizada no conjunto de manuseio de carga 10, ela seria a unidade de acionamento 23 devido à sua função de freio adicional a ser descrita a seguir. Se uma ou mais unidades de acionamento adicionais, como a unidade de acionamento 24, fossem utilizadas, tal(ais) unidade(s) adicional(ais) normalmente não tem uma função de freio, a menos que a força de freio esperada necessária fosse maior do que pudesse ser fornecido pelo freio de atrito da unidade de acionamento 23, caso em que uma ou mais unidades de acionamento adicionais, como 23, com uma função de freio poderia ser adicionada como necessário. Independentemente do tipo e número de quaisquer unidades de acionamento adicionais necessárias para qualquer aplicação particular, elas podem ser distribuídas em locais convenientes ao redor do interior da coroa dentada 22, sem exigir que o conjunto de manuseio da carga ou o centro de gravidade da carga estivesse mais para frente a partir do eixo dianteiro da empilhadeira do que se apenas uma única unidade de acionamento 23 fosse empregada, assim preservando substancialmente a capacidade de transporte de carga de uma empilhadeira contrabalançada, sem diminuir substancialmente a estabilidade para frente da empilhadeira ao redor de seu eixo dianteiro.

[011] Um exemplo do tipo excepcionalmente compacto do conjunto de freio de atrito aqui preferido será agora descrito em relação à unidade de acionamento 23, com referência às FIGS. 3 e 4. Adjacente à extremidade 28b do parafuso sem-fim 28, oposta à extremidade 28a onde o motor de acionamento hidráulico 26 é ligado de modo de acionamento ao parafuso sem-fim 28, um conjunto do freio de atrito exemplar em geral indicado como 38 está localizado seletivamente para impedir a rotação do parafuso sem-fim ao redor de seu eixo de rotação 32. O conjunto de freio de atrito exemplar 38 mostrado na FIG. 3 compreende de preferência uma série de discos de atrito 40, melhor mostrados na FIG. 4, com superfícies indutoras de atrito em ambos os lados e separadas por respectivas placas de pressão 42 com ranhuras periféricas 43 introduzidas de forma deslizante nas respectivas ranhuras 45 em uma tampa de extremidade 44 para impedir a rotação das placas de pressão 42. Os discos de atrito 40, por outro lado, são impedidos de rotacionar ao redor do eixo do parafuso sem-fim 32 apenas quando o conjunto de freio é acionado, e seletivamente deixado rotacionar ao redor do eixo 32 quando o conjunto de freio é liberado.

[012] Com referência à FIG. 4, atuação e liberação do conjunto de freio é realizada por um controlador de freio com um mecanismo atuador e um mecanismo de liberação. No que diz respeito ao mecanismo atuador, o acionamento do freio ocorre se uma mola atuadora 48, a qual pode, por exemplo, ser construída de anilhas do tipo Bellville ou outros tipos de molas apropriadas, é deixada exercer uma força de atuação de freio através de uma placa de pressão guiado por haste 50 contra um rotor de freio 46, apertando, assim, os discos de atrito 40 e as placas de pressão 42 firmemente contra a tampa de extremidade 44 e impedindo, desse modo, a rotação do rotor 46. Inversamente, no que diz respeito ao mecanismo de liberação, a pressão hidráulica aplicada através de um canal de liberação de freio 52 contra um pistão de liberação de freio 54 obriga o rotor do freio 46 a se mover para a esquerda na FIG. 4 para opor-se à força da mola atuadora 48, soltando assim a força de aperto entre o rotor de freio 46 e a tampa da extremidade 44 para permitir que o rotor de freio 46 rotacione livremente. Visto que o rotor de freio 46 é ligado de modo deslizante por ranhuras longitudinais, como 46a na FIG. 4, ao interior do parafuso sem-fim 28, o parafuso sem-fim é, assim, seletivamente liberado ou travado, dependendo se o rotor de freio 46 é livre para rotacionar (freio liberado) ou não (freio acionado).

[013] Quando o conjunto de freio de atrito é liberado, o parafuso sem-fim 28 e a engrenagem sem-fim 30 são livres para serem rotacionados pelo motor 26, de modo que a unidade de acionamento 23, bem como qualquer outra unidade de acionamento, tal como 24, pode causar rotação da coroa dentada 22 e sua armação 18 com relação à base 16. Inversamente, quando o conjunto de freio é acionado, a rotação da armação 18 e a sua engrenagem de anel 22 com relação à base é impedida porque o parafuso sem-fim 28 e a engrenagem sem-fim 30 são impedidos de rotacionar pelo conjunto de freio.

[014] A forma de realização exemplar das FIGS. 3 e 4 mostra que os componentes atuadores do freio, ou seja, a placa de pressão guiada por haste 50 e a mola atuadora 48, estão localizados dentro do parafuso sem-fim 28. No entanto, seria possível inverter o controlador de freio se desejado, de modo que componentes de liberação do freio do controlador do freio, como o pistão 54, estão localizados pelo menos parcialmente dentro do parafuso sem-fim 28. Isto pode ser realizado, por exemplo, tornando o pistão 54 menor e compensando através do aumento da pressão hidráulica da liberação do freio no canal 52, e / ou através da concepção do parafuso sem-fim com um diâmetro maior para aceitar o pistão 54. Como outra alternativa, ambos os componentes atuadores e componentes de liberação do controlador de freio podem estar pelo menos parcialmente dentro do parafuso sem-fim.

[015] Um esquema hidráulico exemplar para os aspectos de acionamento e controle de freio do modo de realização das FIGS. 1 - 3 é mostrado na FIG. 4. O conjunto de freio é automaticamente acionada pela mola de freio 48 quando existe pressão de liberação de freio insuficiente presente no canal 52 que alimenta o pistão de liberação de freio 54. Esta condição existe sempre que a válvula de controle de direção de rotação manual do operador 56 é centralizada, como mostrado na FIG. 4, de modo que nenhum fluido pressurizado proveniente da bomba da empilhadeira 58 está sendo fornecido a qualquer uma das linhas de fluido de direção oposta 60 ou 62 normalmente utilizadas para acionar os motores 26. Quando o operador move a válvula 56 a partir de sua posição centrada em uma direção ou a outra para abrir as válvulas de verificação operadas pelo piloto 55 e 57 e, assim, conduzir os motores 26 para provocar a rotação da armação 18 em uma direção selecionada, uma pequena quantidade do fluido de alta pressão na linha pressurizada selecionado 60 ou 62 será dirigida através de uma válvula alternadora 64 e orifício 66 de um conjunto de válvula de controle de freio 68 por meio do canal 52 e, assim, ao pistão 54 para automaticamente liberar o freio na maneira descrita anteriormente, enquanto a maior quantidade do fluido de alta pressão ao mesmo tempo inicia a rotação da armação 18 pelos motores 26. Uma válvula de alívio 67 limita a pressão no canal 52 a uma pressão pré-determinada adequada para liberar o freio.

[016] Inversamente, quando o operador depois retorna a válvula 56 para sua posição centralizada para desativar os motores 26 de provocar a rotação da armação 18, o conjunto de válvula 68 automaticamente causa o acionamento do freio por descarga de fluido do pistão 54 do conjunto de freio através do canal 52, o orifício 66 e válvula alternadora 64 em pelo menos uma das linhas 60 ou 62 (na medida em que a posição da válvula alternadora permite), visto que a pressão em ambas as linhas 60 e 62 será baixa e aproximadamente igual nesse momento devido à posição centralizada da válvula do operador 56. Este arranjo elimina qualquer necessidade do canal de descarga 52 de desviar do conjunto de válvula 68 e da válvula do operador 56 e estender-se ao longo do tanque reservatório de fluido hidráulico da empilhadeira 70, a fim de encontrar um receptáculo de baixa pressão adequado para o fluido de descarga do conjunto de freio. Esta vantagem também é auxiliada pelo pequeno tamanho compacto do conjunto de freio, o qual produz um mínimo de volume de fluido a ser expulso através do canal 52 quando o freio é acionado, de modo que o fluido de descarga pode ser simplesmente armazenado na linha 60 ou 62 sem atuação de impedimento de pressão de retorno excessiva do freio.

[017] Os termos e expressões que foram utilizados no relatório descritivo anterior são aqui utilizados como termos de descrição e não de limitação, e não há nenhuma intenção, no uso de tais termos e expressões, de excluir equivalentes das características mostradas e descritas ou suas partes, sendo reconhecido que o âmbito da invenção é definido e limitado apenas pelas reivindicações que seguem.

Claims

1. Conjunto de manuseio de carga montável sobre um aparelho de elevação para engatar e rotacionar uma carga, o referido conjunto de manuseio de carga CARACTERIZADO por compreender: (a) uma base (16) adaptada para ser montada no referido aparelho de elevação; (b) uma armação (18) montada rotativamente na referida base (16); (c) um motor (26) adaptado para rotacionar a referida armação (18) com relação à referida base (16); (d) um parafuso sem-fim (28) adaptado para ser acionado rotativamente ao redor de um eixo de rotação (32) pelo referido motor (26) para rotacionar a referida armação (18), o referido parafuso sem-fim (28) tendo uma primeira extremidade (28a) e uma segunda extremidade (28b) espaçadas ao longo do referido eixo de rotação (32); (e) o referido motor (26) sendo localizado adjacente à referida primeira extremidade (28a) do referido parafuso sem-fim (28); e (f) um conjunto de freio de atrito (38) localizado adjacente à referida segunda extremidade (28b) do referido parafuso sem-fim (28) adaptado para impedir seletivamente rotação da referida armação (18).

2. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir um motor (26) adicional adaptado para rotacionar a referida armação (18) com relação à referida base (16) e um parafuso sem-fim adicional adaptado para ser acionado rotativamente pelo referido motor (26) adicional para rotacionar a referida armação (18), sem qualquer conjunto de freio de atrito adicional.

3. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido conjunto de freio de atrito (38) inclui um controlador de freio tendo um mecanismo de liberação, adaptado para fazer com que o referido conjunto de freio (38) permita seletivamente a referida rotação da referida armação (18) com relação à referida base (16), e um mecanismo atuador, adaptado para fazer com que o referido conjunto de freio (38) impeça seletivamente a referida rotação da referida armação (18) com relação à referida base (16), o referido controlador de freio estando localizado parcialmente dentro do referido parafuso sem-fim (28).

4. Conjunto, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido mecanismo atuador está localizado parcialmente dentro do referido parafuso sem-fim (28).

5. Conjunto, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por incluir um motor (26) adicional adaptado para rotacionar a referida armação (18) com relação à referida base (16) e um parafuso sem-fim adicional adaptado para ser acionado rotativamente pelo referido motor (26) adicional para rotacionar a referida armação (18), sem qualquer conjunto de freio de atrito adicional.

6. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido motor (26) é um motor hidráulico adaptado para rotacionar a referida armação (18) com relação à referida base (16) em qualquer de duas direções opostas, o referido motor hidráulico (26) sendo controlado por uma válvula de controle de direção de rotação (56) através de um par de linhas hidráulicas (60, 62), cada uma capaz de alternadamente conduzir fluido para ou descarregar fluido do referido motor hidráulico (26), de modo a alternativamente permitir ou não permitir que o referido motor (26) cause rotação da referida armação (18) em relação à referida base (16), o referido conjunto de freio de atrito (38) sendo um conjunto de freio de atrito liberável hidraulicamente adaptado para permitir seletivamente ou impedir a referida rotação da referida armação (18) com relação à referida base (16), o referido conjunto de freio de atrito (38) e o referido par de linhas hidráulicas (60, 62) sendo operativamente ligados a um conjunto de válvula de controle de freio hidráulico (68) interposto hidraulicamente entre a referida válvula de controle de direção de rotação (56) e o referido motor hidráulico (26) de modo que, quando o referido par de linhas hidráulicas (60, 62) não permite que o referido motor (26) cause a referida rotação da referida armação (18), o referido conjunto de válvula de controle de freio (68) causa atuação do referido conjunto de freio de atrito (38) descarregando automaticamente fluido do referido conjunto de freio de atrito (38) através do referido conjunto de válvula de controle de freio (68) em uma do referido par de linhas hidráulicas (60, 62).

7. Conjunto, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por incluir um motor hidráulico (26) adicional adaptado para rotacionar a referida armação (18) com relação à referida base (16) seletivamente em qualquer uma das referidas duas direções opostas, o referido motor hidráulico (26) adicional sendo operativamente ligado ao referido par de linhas hidráulicas (60, 62) e ao referido conjunto de válvula de controle de freio (68).

8. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido conjunto de freio de atrito (38) é adaptado para impedir seletivamente a referida rotação do parafuso sem-fim (28) ao redor do referido eixo de rotação (32), ao mesmo tempo que impede movimento axial do referido parafuso sem-fim (28) com relação à referida base (16).

9. Conjunto, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO por incluir um motor (26) adicional adaptado para rotacionar a referida armação (18) em relação à referida base (16) e um parafuso sem-fim adicional adaptado para ser acionado rotativamente pelo referido motor (26) adicional para rotacionar a referida armação (18), sem qualquer conjunto de freio de atrito adicional.