BR112021011354B1

BR112021011354B1 - TELESCOPIC WEIGHING FORK UNIT

Info

Publication number: BR112021011354B1
Application number: BR112021011354-1A
Authority: BR
Inventors: Stephen LYDA
Original assignee: Cascade Corporation
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2023-08-22

Abstract

COMBINAÇÃO DE FORQUILHA DE PESAGEM/TELESCÓPICA. Uma unidade de forquilha de pesagem telescópica, onde uma forquilha de base possui um cilindro hidráulico integrado e uma sapata externa deslizante em que são suportadas, pelo menos, duas células de carga. Opcionalmente, a unidade pode incluir uma sapata de forquilha telescópica externa, em que as células de carga são montadas e em que suportam a sapata externa. A unidade pode incluir ainda um sistema para alertar se os limites de distância ou peso forem excedidos ou se uma célula de carga estiver inoperante.WEIGHING FORK/TELESCOPIC COMBINATION. A telescopic weighing fork unit, wherein a base fork has an integrated hydraulic cylinder and an external sliding shoe on which at least two load cells are supported. Optionally, the unit may include an external telescopic fork shoe, on which the load cells are mounted and on which they support the external shoe. The unit may also include a system to alert if distance or weight limits are exceeded or if a load cell is inoperative.

Description

CROSS REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001]Este pedido reivindica a prioridade e o benefício do Pedido de Patente Provisional U.S. N° 62/779.931, depositado em 14 de Dezembro de 2018, que é aqui incorporado por referência.[001] This application claims the priority and benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/779,931, filed on December 14, 2018, which is incorporated herein by reference.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002]Não aplicável[002]Not applicable

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

[003]É descrita uma solução de pesagem móvel em uma unidade de forquilhas telescópicas que utiliza tecnologia para forquilhas de pesagem, forquilhas telescópicas e mangas de pesagem, para aplicação com um caminhão de corredor estreito com cabeça de torre projetada por coroa com uma forquilha telescópica de curso limitado. Esta solução oferece eficiência de custos, utilizando o mínimo de peças possível, enquanto ainda fornece os resultados desejados.[003] A mobile weighing solution on a telescopic fork unit is described that uses technology for weighing forks, telescopic forks and weighing sleeves, for application with a narrow aisle truck with a crown projecting tower head with a telescopic fork limited course. This solution offers cost efficiency by using as few parts as possible while still providing the desired results.

[004]A unidade de forquilha de pesagem telescópica compreende uma forquilha tendo uma forquilha de base com um cilindro hidráulico integrado e uma sapata externa deslizante paralela à forquilha de base, pelo menos, duas células de carga suportadas pela sapata externa, onde a sapata externa tem uma superfície de carga e está configurada para permitir o contato entre uma determinada carga e a sapata externa. Opcionalmente, a unidade pode incluir uma sapata de forquilha telescópica externa em que as células de carga são montadas e em que suportam a sapata externa.[004] The telescopic weighing fork unit comprises a fork having a base fork with an integrated hydraulic cylinder and an outer shoe sliding parallel to the base fork, at least two load cells supported by the outer shoe, where the outer shoe has a load surface and is configured to allow contact between a given load and the outer shoe. Optionally, the unit may include an external telescoping fork shoe on which the load cells are mounted and on which the external shoe supports.

[005]Em uma modalidade, a solução pode usar forquilhas telescópicas padrão, forquilha de base, hastes, pistões e vedações; especializar sapatas para suportar células de carga; e uma placa de ponte para suportar a carga nas células de carga. De preferência, as dimensões externas não excederiam 175 mm x 75 mm.[005] In one embodiment, the solution may use standard telescopic forks, base forks, rods, pistons and seals; specialize shoes to support load cells; and a bridge plate to support the load on the load cells. Preferably the external dimensions would not exceed 175mm x 75mm.

[006]Uma modalidade pode usar exibidor (“display” em inglês) de forquilhas de pesagem existente ou fornecer uma adaptação de exibidor personalizado. O exibidor pode ser capaz de receber sinais sem fio de sensores. A solução pode ser operada por bateria com opção com fio. De preferência, a solução seria um cabo de comunicação com um computador, tablet ou telefone pronto para uso. Opcionalmente, as células de carga fornecem um determinado peso de carga, em que o determinado peso de carga é ajustado por um fator telescópico, em que o fator é dependente de uma distância telescópica, um tempo telescópico, e deslocamento hidráulico medido em dois ou mais pontos no tempo.[006] One embodiment may use an existing weighing fork display or provide a customized display adaptation. The display may be capable of receiving wireless signals from sensors. The solution can be battery operated with a wired option. Preferably, the solution would be a communication cable with a ready-to-use computer, tablet or phone. Optionally, the load cells provide a given load weight, wherein the given load weight is adjusted by a telescoping factor, wherein the factor is dependent on a telescoping distance, a telescoping time, and hydraulic displacement measured in two or more points in time.

[007]O precedente e outros objetivos, características e vantagens da invenção serão mais facilmente compreendidos após a consideração da seguinte descrição detalhada da invenção em conjunto com os desenhos anexos.[007] The foregoing and other objectives, characteristics and advantages of the invention will be more easily understood after considering the following detailed description of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

BRIEF DESCRIPTION OF THE VARIOUS VIEWS OF THE DRAWINGS

[008]A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma unidade de forquilhas telescópicas em uma posição retraída.[008] Fig. 1 is a perspective view of a telescopic fork unit in a retracted position.

[009]A Fig. 2 é uma vista em perspectiva de uma unidade de forquilha de pesagem telescópica em uma posição retraída.[009] Fig. 2 is a perspective view of a telescopic weighing fork unit in a retracted position.

[010]A Fig. 3 é uma vista explodida de uma unidade de forquilha de pesagem telescópica.[010] Fig. 3 is an exploded view of a telescopic weighing fork unit.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[011]As extensões do braço da forquilha são usadas como um meio econômico de estender o comprimento efetivo da lâmina dos braços da forquilha em empilhadeiras. Eles estão disponíveis com uma seção transversal retangular fechada ou uma seção transversal de canal invertido aberta.[011] Fork arm extensions are used as an economical means of extending the effective blade length of fork arms on forklifts. They are available with a closed rectangular cross section or an open inverted channel cross section.

[012]Os braços da forquilha telescópica substituem os braços da forquilha padrão e fornecem ao operador do caminhão os meios de ajustar o comprimento da lâmina do braço da forquilha. Eles estão disponíveis como braços de forquilha de comprimento variável simples para manusear cargas de dimensões variadas ou, alternativamente, para estender ou retrair cargas paletizadas em operações de empilhamento e desempilhamento de profundidade dupla.[012] Telescopic fork arms replace standard fork arms and provide the truck operator with the means of adjusting the length of the fork arm blade. They are available as single variable-length fork arms to handle loads of varying dimensions or alternatively to extend or retract palletized loads in double-depth stacking and unstacking operations.

[013]É desejável fornecer uma solução integrada de pesagem de cargas, tanto para garantir a operação dentro dos limites de uma empilhadeira quanto para atender mais facilmente aos regulamentos de importação e alfandegários. Além disso, é desejável integrar as eficiências de forquilhas telescópicas com soluções de pesagem e fornecer uma interface perfeita entre os dados de posição e os dados de pesagem para o usuário.[013] It is desirable to provide an integrated load weighing solution, both to ensure operation within the limits of a forklift and to more easily comply with import and customs regulations. Furthermore, it is desirable to integrate the efficiencies of telescopic forks with weighing solutions and provide a seamless interface between position data and weighing data for the user.

[014]Conforme descrito aqui, esta solução de pesagem para forquilhas telescópicas utiliza tecnologia para forquilhas de pesagem, forquilhas telescópicas e mangas de pesagem, para aplicação com um caminhão de corredor estreito com cabeça de torre projetada por coroa com uma forquilha telescópica de curso limitado. Esta solução oferece eficiência de custos, utilizando o mínimo de peças possível, enquanto ainda fornece os resultados desejados.[014] As described herein, this telescopic fork weighing solution utilizes technology for weighing forks, telescopic forks and weighing sleeves, for application with a narrow aisle truck with a crown designed tower head with a limited travel telescopic fork. . This solution offers cost efficiency by using as few parts as possible while still providing the desired results.

[015]Como tal, em uma modalidade, a solução pode usar forquilhas telescópicas padrão, forquilha de base, hastes, pistões e vedações; especializar sapatas para suportar células de carga; e uma placa de ponte para suportar a carga nas células de carga. De preferência, as dimensões externas não excederiam 175 mm x 75 mm.[015] As such, in one embodiment, the solution may use standard telescopic forks, base fork, rods, pistons and seals; specialize shoes to support load cells; and a bridge plate to support the load on the load cells. Preferably the external dimensions would not exceed 175mm x 75mm.

[016]Uma modalidade pode usar exibidor de forquilhas de pesagem existente ou fornecer uma adaptação de exibidor personalizado. O exibidor pode receber sinais sem fio de sensores. A solução pode ser operada por bateria com opção com fio. De preferência, a solução seria um cabo de comunicação com um computador, tablet ou telefone pronto para uso.[016] One embodiment may use an existing weighing fork display or provide a custom display adaptation. The display can receive wireless signals from sensors. The solution can be battery operated with a wired option. Preferably, the solution would be a communication cable with a ready-to-use computer, tablet or phone.

[017]Conforme usado aqui, "braço da forquilha principal" refere-se a um braço da forquilha com capacidade nominal na distância do centro de carga nominal, comprimento da lâmina e seção transversal da lâmina para a qual uma extensão do braço da forquilha é especificamente projetada.[017] As used herein, "main fork arm" refers to a fork arm of rated capacity in distance from the rated load center, blade length and blade cross-section for which a fork arm extension is specifically designed.

[018]A capacidade nominal (CE) e a distância do centro de carga nominal (DE) para cada extensão de braço da forquilha devem ser proporcionais à capacidade nominal (C) e à distância do centro de carga nominal (D) para o braço da forquilha de origem, ou seja: CE ≤ [C * D] / DE.[018] The nominal capacity (CE) and the distance from the nominal load center (DE) for each fork arm extension must be proportional to the nominal capacity (C) and the distance from the nominal load center (D) for the arm of the origin fork, that is: CE ≤ [C * D] / DE.

[019]Em uma modalidade, o comprimento da lâmina I do braço da forquilha de origem para extensões de braço da forquilha de seção aberta e seção fechada deve estar em conformidade com a seguinte fórmula: I ≥ 750 mm, I ≥ 0,6 Ii, onde Ii é o comprimento da lâmina da extensão do braço da forquilha.[019] In one embodiment, the length of the origin fork arm blade I for open section and closed section fork arm extensions must comply with the following formula: I ≥ 750 mm, I ≥ 0.6 Ii , where Ii is the length of the fork arm extension blade.

[020]Em uma modalidade, uma forquilha de pesagem inclui pelo menos duas células de carga suportadas em uma sapata externa, onde a carga a ser pega e pesada apenas entra em contato com a sapata externa. A sapata externa deve entrar em contato apenas com as células de carga, caso contrário, medições imprecisas serão feitas. As forquilhas telescópicas têm um cilindro embutido na forquilha de base e uma sapata externa que desliza ao longo do comprimento da forquilha para alterar o comprimento da forquilha hidraulicamente.[020] In one embodiment, a weighing fork includes at least two load cells supported on an outer shoe, where the load to be picked up and weighed only comes into contact with the outer shoe. The outer shoe must only contact the load cells, otherwise inaccurate measurements will be made. Telescoping forks have a cylinder built into the base fork and an external shoe that slides along the length of the fork to change the fork length hydraulically.

[021]Em outra modalidade, as células de carga são montadas na parte externa de uma sapata da forquilha telescópica, que em seguida, suporta uma sapata secundária para pesar cargas, enquanto a forquilha de base tem cilindro hidráulico integrado, e a sapata interna desliza longitudinalmente e suporta células de carga externas, e a sapata externa é a superfície usada para pegar cargas e pesá-las.[021] In another embodiment, load cells are mounted on the outside of a telescopic fork shoe, which then supports a secondary shoe for weighing loads, while the base fork has an integrated hydraulic cylinder, and the inner shoe slides longitudinally and supports external load cells, and the external shoe is the surface used to pick up loads and weigh them.

[022]Em outra modalidade, um módulo de segurança é instalado no exibidor para alertar um usuário sobre condições adversas, tais como a pesagem é contraindicada porque as forquilhas são telescópicas muito longe; uma carga pesada está acima das condições de carga para uma empilhadeira; pelo menos uma de um par de células de carga está inoperante devido à falha mecânica ou elétrica, de modo que dados imprecisos resultariam.[022] In another embodiment, a safety module is installed in the display to alert a user about adverse conditions, such as weighing is contraindicated because the forks are telescopic too far; a heavy load is above the loading conditions for a forklift; at least one of a pair of load cells is inoperative due to mechanical or electrical failure, so inaccurate data would result.

[023]Em outra modalidade, os dados das células de carga são ajustados por um fator telescópico que é dependente da distância de extensão ou retração, tempo ou deslocamento hidráulico medido em dois ou mais pontos no tempo.[023] In another embodiment, the load cell data is adjusted by a telescopic factor that is dependent on the extension or retraction distance, time or hydraulic displacement measured at two or more points in time.

[024]Em uma modalidade, uma interface é fornecida com TFT/Exibidor Colorido e com Software/Firmware capaz de funcionar com vários sensores em cadeia. Isso pode ser feito em parte através de uma caixa de junção inteligente com capacidade de tecnologia bluetooth.[024] In one embodiment, an interface is provided with TFT/Color Display and with Software/Firmware capable of working with multiple sensors in a chain. This can be done in part through a smart junction box with Bluetooth technology capability.

[025]O que falta na técnica de forquilhas telescópicas e forquilhas de pesagem é uma boa combinação de ambas as tecnologias que é integrada em um sistema de exibição da empilhadeira, custo de produção mais baixo e se integra às características de segurança da empilhadeira.[025] What is missing in the technique of telescopic forks and weighing forks is a good combination of both technologies that is integrated into a forklift display system, lower production cost and integrates with the safety features of the forklift.

[026]O presente sistema permitirá que um usuário não estenda demais e danifique o próximo palete ou derrube sob extensão e facilitará o carregamento principalmente de um lado de uma carga, minimizando o reposicionamento da empilhadeira. Isso permitirá que um usuário use um conjunto de forquilhas para pegar paletes muito longos e paletes muito curtos.[026] The present system will allow a user not to overextend and damage the next pallet or tip over under extension and will facilitate loading mainly on one side of a load, minimizing repositioning of the forklift. This will allow a user to use a set of forks to pick up very long pallets and very short pallets.

[027]O presente sistema permitirá que um usuário use a pesagem para confirmar que uma carga está dentro da capacidade de uma empilhadeira e também para fins legais, tais como alfândega e faturamento.[027] The present system will allow a user to use weighing to confirm that a load is within the capacity of a forklift and also for legal purposes such as customs and billing.

[028]As especificações do presente sistema corresponderão ao sistema do usuário por tipo de caminhão, tamanho da forquilha e especificações de acessórios hidráulicos para pressão e fluxo. Em termos de informações de pesagem, o sistema pode utilizar a integração de um exibidor da empilhadeira ou um módulo de exibidor separado. O módulo de exibidor terá a capacidade de se comunicar com outros dispositivos, de modo que o módulo de exibidor possa se comunicar com outros exibidores ou computadores.[028] The specifications of this system will correspond to the user's system by truck type, fork size and hydraulic accessory specifications for pressure and flow. In terms of weighing information, the system can utilize the integration of a forklift display or a separate display module. The display module will have the ability to communicate with other devices, so that the display module can communicate with other displays or computers.

[029]A integração do dispositivo de pesagem com as forquilhas telescópicas envolve a inclusão de células de carga com forquilhas de base que suportam uma sapata externa. A sapata externa entra em contato com as cargas a serem coletadas e pesadas, e deve ser o único contato com as células de carga, caso contrário, medições imprecisas serão feitas. A sapata externa tem que ser isolada, então tudo que tocar nessa sapata externa será pesado ou afetará a pesagem, então a mesma precisa ser isolada para entrar em contato apenas com a própria carga.[029] Integration of the weighing device with the telescopic forks involves the inclusion of load cells with base forks that support an external shoe. The outer shoe comes into contact with the loads to be collected and weighed, and must be the only contact with the load cells, otherwise inaccurate measurements will be made. The outer shoe has to be insulated, so anything that touches this outer shoe will be heavy or affect the weighing, so it needs to be insulated to only come into contact with the load itself.

[030]Em vez de montar a célula de carga na forquilha de base, a presente invenção prevê a montagem de uma sapata telescópica na forquilha de base e tem outra sapata externa em cima dela, de modo que haja algumas camadas na forquilha, limitadas pelo fato de que a sapata externa apenas toque as células de carga.[030] Instead of mounting the load cell on the base fork, the present invention provides for mounting a telescopic shoe on the base fork and has another external shoe on top of it, so that there are some layers on the fork, limited by the fact that the outer shoe just touches the load cells.

[031]A sapata externa é capaz de ser telescópica. Em uma modalidade, o sistema só pesará uma carga quando as forquilhas forem retraídas para promover a precisão ou tiverem menos de 3 graus de deflexão. Em uma configuração telescópica, o sistema só poderia pesar com um ajuste para levar em conta a deflexão ao longo das forquilhas telescópicas. O sistema pode incluir opcionalmente uma característica que desativa a pesagem em uma configuração telescópica.[031] The external shoe is capable of being telescopic. In one embodiment, the system will only weigh a load when the forks are retracted to promote accuracy or have less than 3 degrees of deflection. In a telescopic configuration, the system could only weigh with an adjustment to account for deflection along the telescopic forks. The system may optionally include a feature that disables weighing in a telescopic configuration.

[032]As Figuras 1, 2 e 3 ilustram a unidade de forquilha de pesagem telescópica (100) compreendendo uma forquilha tendo uma forquilha de base (120) tendo um cilindro hidráulico integrado e uma sapata externa (140) deslizante paralela à forquilha de base, pelo menos, duas células de carga (150) suportadas pela sapata externa, onde a sapata externa tem uma superfície de carga (160) e é configurada para permitir o contato entre uma determinada carga (não mostrada) e a sapata externa. A Fig. 3 mostra opcionalmente a unidade que pode incluir uma sapata de forquilha telescópica externa (170) em que as células de carga são montadas e em que suportam a sapata externa. Opcionalmente, as células de carga fornecem um determinado peso de carga, em que o determinado peso de carga é ajustado por um fator telescópico, cujo fator é dependente de uma distância telescópica, um tempo telescópico, e deslocamento hidráulico medido em dois ou mais pontos no tempo.[032] Figures 1, 2 and 3 illustrate the telescopic weighing fork unit (100) comprising a fork having a base fork (120) having an integrated hydraulic cylinder and an external shoe (140) sliding parallel to the base fork at least two load cells (150) supported by the outer shoe, where the outer shoe has a load surface (160) and is configured to allow contact between a given load (not shown) and the outer shoe. Fig. 3 optionally shows the unit which may include an external telescopic fork shoe (170) on which the load cells are mounted and which support the external shoe. Optionally, the load cells provide a given load weight, where the given load weight is adjusted by a telescoping factor, which factor is dependent on a telescoping distance, a telescoping time, and hydraulic displacement measured at two or more points on the time.

[033]São descritos aqui um exibidor (não mostrado) e um módulo de segurança (não mostrado) que funcionam com a unidade telescópica de pesagem para melhorar a operação segura monitorando a distância telescópica, alertando no exibidor se a distância telescópica exceder uma distância limite, pesando uma determinada carga, alertando no exibidor se um determinado peso de carga excede um peso limite, e alertando no exibidor se uma célula de carga estiver inoperante. Alternativamente, em vez de uma exibição de condições de alerta, o módulo de segurança pode operar com um alarme sonoro se os limites forem excedidos ou uma célula de pesagem estiver inoperante.[033] Described here are a display (not shown) and a safety module (not shown) that work with the telescopic weighing unit to improve safe operation by monitoring the telescopic distance, alerting on the display if the telescopic distance exceeds a threshold distance , weighing a given load, alerting on the display if a given load weight exceeds a limit weight, and alerting on the display if a load cell is inoperative. Alternatively, instead of a display of alert conditions, the safety module can operate with an audible alarm if limits are exceeded or a weigh cell is inoperative.

[034]As células de pesagem em uma sapata externa funcionarão operativamente com forquilhas telescópicas que têm um cilindro embutido na forquilha de base, e uma sapata externa que desliza ao longo do comprimento da forquilha para alterar os comprimentos da forquilha hidraulicamente. A célula de carga pode ser um módulo de grampo separado capaz de ser montado na parte externa da sapata da forquilha telescópica em uma posição lateral à direção do movimento telescópico, de modo que as células de carga estarão do lado de fora e dentro da espessura da forquilha, permanecendo em conformidade com os regulamentos ISO atuais, incluindo ISO 13284, ou quaisquer atualizações dos mesmos.[034] The weighing cells in an outer shoe will operatively work with telescopic forks that have a cylinder built into the base fork, and an outer shoe that slides along the length of the fork to change fork lengths hydraulically. The load cell may be a separate clamp module capable of being mounted on the outside of the telescopic fork shoe in a position lateral to the direction of telescopic movement, such that the load cells will be on the outside and within the thickness of the fork. fork, remaining compliant with current ISO regulations, including ISO 13284, or any updates thereto.

[035]As células de carga estariam em cada lado da forquilha, porém, geralmente apresentadas em pares de dois em cada forquilha, tal como quatro em cada forquilha no total, dois atrás, dois na frente.[035] The load cells would be on each side of the fork, however, generally presented in pairs of two on each fork, such as four on each fork in total, two in the back, two in the front.

[036]Os termos e expressões que foram empregados no relatório descritivo anterior são usados aqui como termos de descrição e não de limitação, e não há intenção no uso de tais termos e expressões de excluir equivalentes das características mostradas e descritas ou porções dos mesmos, sendo reconhecido que o escopo da invenção é definido e limitado apenas pelas reivindicações que seguem.[036] The terms and expressions that were used in the previous specification are used here as terms of description and not of limitation, and there is no intention in the use of such terms and expressions to exclude equivalents of the characteristics shown and described or portions thereof, it being recognized that the scope of the invention is defined and limited only by the claims that follow.

Claims

1. Telescopic weighing fork unit (100), CHARACTERIZED by the fact that it comprises a fork with a base fork (120) with an integrated hydraulic cylinder and an external shoe (140) sliding parallel to the base fork (120), at least two load cells (150) supported by the outer shoe (140), where the outer shoe (140) has a load surface (160) and is configured to allow contact between a given load and the outer shoe (140), wherein the load cells (150) provide a determined load weight, wherein the determined load weight is adjusted by a telescopic factor, wherein the factor is dependent on a telescopic distance, a telescopic time, and hydraulic displacement measured in two or more points in time.

2. Unit, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises an external telescopic fork shoe (170), to which the load cells (150) are mounted and which support the external shoe (140).

3. Unit, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises a display and a safety module that enhance safe operation by monitoring the telescopic distance, alerting on the display if a telescopic distance exceeds a limit distance, weighing a certain load, alerting on the display if a given load weight exceeds a limit weight, and alerting on the display if a load cell (150) is inoperative, where said alert may be a visual alert or an audio alert.