ES2228745T3 - Dispositivo de control de la posicion espacial del eje suspendido de un vehiculo industrial. - Google Patents
Dispositivo de control de la posicion espacial del eje suspendido de un vehiculo industrial.Info
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Abstract
Vehículo industrial que comprende: - un eje suspendido (11) conectado a un bastidor (15) del vehículo industrial por unos medios que comprenden unas barras transversales y unas barras longitudinales con relación al vehículo; - incluyendo dichas barras transversales una barra Panhard (16); - un primer extremo de dicha barra Panhard (16) está articulado por medio de un cojinete de bola relativo (27) sobre un primer pasador con articulación (26) dispuesto en una cartela (18) que forma parte del bastidor del vehículo (15) del eje suspendido (11) alrededor de un eje longitudinal con relación al vehículo; - un segundo extremo de dicha barra Panhard (16) está articulado por medio de un cojinete de bola relativo (27¿) sobre un segundo pasador con articulación (26¿) dispuesto en una cartela (17) que forma parte de una carcasa (12) alrededor de un eje longitudinal relativo al vehículo; y - un dispositivo de control de la posición espacial del eje suspendido (11) con relación a dicho bastidor.
Description
Dispositivo de control de la posición espacial
del eje suspendido de un vehículo industrial.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de control de la posición espacial en un eje suspendido para
vehículos industriales, en particular del tipo con conexión
articulada.
Debe observarse que se diseña un eje del tipo
anteriormente mencionado para ser montado sobre vehículos
industriales, tales como camiones elevadores, cargadores frontales,
retrocargadores, máquinas niveladoras, tractores o similares.
El tipo de eje con conexión articulada comprende
esencialmente una carcasa central a partir de la cual se extienden
dos brazos, portando cada uno, en uno de sus extremos, un soporte
de rueda. El eje se encuentra conectado al bastidor del vehículo
industrial por barras transversales y barras longitudinales con
relación al vehículo, en el que las barras transversales se componen
de una barra Panhard, y además, se encuentran interpuestos unos
elementos amortiguados entre el eje y el bastidor.
Se conoce por el documento
EP-A-0 603 394 un sistema de
suspensión que comprende unos muelles amortiguadores interpuestos
entre un eje y un armazón de bastidor, un par de cilindros de doble
acción dispuestos separados con una distancia preestablecida en la
dirección lateral del vehículo y cada uno soportado de forma
pivotante en el lado del tubo y el lado del vástago por el armazón
del bastidor y el eje, respectivamente, y una unión acoplada al
armazón del bastidor en un extremo y al eje en el otro extremo del
mismo de tal modo que se limitan los desplazamientos horizontales a
la izquierda y a la derecha, y en las direcciones hacia adelante y
hacia atrás correspondientes al vehículo, en el que los cilindros
de doble acción se mantienen libres mientras giran, y se bloquean
mientras se realiza el trabajo de excavación.
Cuando el vehículo industrial se desplaza y se
encuentra en uso, existe un problema para conocer la posición
espacial de al menos uno de los ejes con relación al bastidor para
corregir el desplazamiento del vehículo.
Con este fin, los detectores apropiados deberían
ser aptos para verificar, a cada momento, la posición espacial del
eje implicado; sin embargo, es difícil posicionarlos ya que se
encuentra implicada una pluralidad de variables.
De hecho, los detectores se encuentran afectados
por elementos externos al vehículo que incluso se pueden romper y
desactivar y, además, deben ser adecuados para los diversos tipos
de bastidores del vehículo.
Además, las aceleraciones a las que los
componentes del vehículo se ven sometidos podrían a su vez
sobrecargar los detectores si no son soportados y protegidos
apropiadamente. Todo esto provoca una posible imprecisión en las
mediciones, si no la rotura real del detector, provocando de este
modo la pérdida de la medición del control sobre el sistema del
vehículo y provocando una pérdida de fiabilidad de la medición.
En el documento DE 199 23 326, se acopla una
placa de retención sobre la armazón de soporte del vehículo, y se
suspende sobre la placa un interruptor de péndulo por medio de una
unión cruzada. Se adjunta una horquilla curvada al interruptor de
péndulo. Si el bastidor de soporte se eleva o desciende en ángulos
rectos a la dirección del recorrido del interruptor de péndulo por
sus dos detectores de corriente, intenta mantener una posición que
cuelga verticalmente y entra en contacto con la horquilla conductora
de corriente. Uno de los detectores envía entonces una señal de
control al cilindro hidráulico para reajustar el bastidor a una
posición horizontal.
El objetivo de la presente invención consiste en
eliminar los problemas técnicos expuestos, proporcionando un
dispositivo de control de la posición espacial en un eje suspendido
para vehículos industriales, en particular del tipo con conexión
articulada, lo cual se realiza utilizando un número limitado de
elementos de reacción con relación al bastidor y con una posición de
los detectores que garantice la disposición segura de los
detectores con relación al bastidor del vehículo.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en disponer un dispositivo conectado a un eje que pueda ser
instalado bajo el bastidor del vehículo de una manera esencialmente
sencilla en un área protegida que no se encuentra expuesta a
posibles golpes contra los obstáculos externos.
Otro objetivo aún de la presente invención
consiste en proporcionar un dispositivo de control para un eje
suspendido para vehículos industriales del tipo con conexión
articulada que resulta esencialmente simple, seguro y fiable, tanto
en su construcción como en su posición operativa.
Se obtienen estos y otros objetivos según la
presente invención proporcionando un dispositivo de control de la
posición espacial en un eje suspendido para vehículos industriales,
en particular del tipo con conexión articulada, según la
reivindicación 1.
Otras características de la presente invención se
definen además en las reivindicaciones subsiguientes.
Ventajosamente, el dispositivo según la presente
invención permite un incremento en la seguridad y control del
vehículo obteniendo una expansión en las posibilidades operativas
del vehículo industrial. De hecho, el dispositivo según la
invención permite que el vehículo se desplace más rápido y con mayor
seguridad, en vías de cualquier condición. La presente invención
permite que sean identificados los límites de estabilidad y, que
funcione si es necesario en condiciones de estrecha proximidad a los
límites medidos (aunque permaneciendo dentro de un intervalo de
seguridad apropiado del vehículo), para obtener el máximo
rendimiento y reducir los tiempos muertos del vehículo para obtener
de este modo un considerable beneficio económico.
Además, los vehículos equipados con el
dispositivo según la presente invención, para controlar la posición
del eje suspendido, resultan más seguros y más fáciles de conducir
con relación a los vehículos con ejes sobre los cuales el
dispositivo no se encuentra instalado. La conducción, de este modo,
es más cómoda y existe una reducción en su conjunto en esfuerzo y
fatiga para el operador del vehículo industrial.
Otras características y ventajas de un
dispositivo de control de la posición espacial en un eje suspendido
para vehículos industriales, en particular del tipo con conexión
articulada, según la presente invención, se pondrán más claramente
de manifiesto a partir de la descripción siguiente, a título de
ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos esquemáticos
adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de un eje suspendido para vehículos industriales del
tipo con conexión articulada equipado con un dispositivo de control
de la posición espacial según la presente invención,
la figura 2 muestra una vista frontal ampliada de
la aplicación del dispositivo en un eje como la de la figura 1, en
la cual no se muestra el detector superior,
la figura 3 muestra una sección ampliada
realizada a través del eje longitudinal de la barra de reacción
Panhard mostrada en la figura 2, y
la figura 4 muestra una sección ampliada de un
detalle de conexión del detector angular al soporte correspondiente
y muestra las conexiones afines.
La figura 1 ilustra esquemáticamente la
estructura de un eje suspendido para vehículos industriales, del
tipo con conexión articulada, equipado con un dispositivo de
control de la posición espacial según la presente invención.
En resumen, se puede observar en la figura que un
eje 11, por ejemplo, de los dos o más dispuestos sobre el vehículo,
comprende una carcasa 12 central a partir de la cual se extienden
dos brazos 13. Se puede observar también que un extremo de cada uno
de los dos brazos 13 se encuentra equipado con un soporte 14 de una
rueda, no mostrado.
El eje 11 según la invención se encuentra también
conectado a un bastidor 15 del vehículo industrial tanto por barras
transversales como por barras longitudinales con relación al
vehículo.
La barra transversal se dispone por medio de una
barra Panhard 16 articulada en un extremo a una cartela 17, que
forma parte de la carcasa 12 del eje 11, y en el otro extremo a
otra cartela 18 que forma parte del bastidor 15 del vehículo
industrial. Las cartelas 17 y 18 se encuentran de hecho soportando
elementos de los pasadores con articulación de la barra Panhard
16.
El acoplamiento entre la barra Panhard 16 y las
cartelas o soportes 17 y 18 dispone de articulaciones con cojinetes
de bola.
Además, los elementos amortiguados 19 se pueden
interponer entre el eje 11 y el bastidor 15 del vehículo
industrial. Los elementos amortiguados 19 se encuentran
preferiblemente compuestos por cilindros hidráulicos de doble acción
articulados en 23 en un lado directamente a las cartelas 20, que
forman parte del bastidor 15. En su lugar, los vástagos 21 de los
cilindros hidráulicos se encuentran articulados en 24 a los
soportes 22 que forman parte de los brazos 13 del eje 11. Los
cilindros hidráulicos 19 se alimentan mediante una unidad de control
hidráulico controlada electrónicamente con la ayuda del dispositivo
de control de la presente invención. El control permite mayor
sensibilidad al peso de la carga de los elementos amortiguados 19 y
al efecto correspondiente sobre la posición del vehículo y permite
también que se limite el recorrido y habilite una función de
autonivelación que puede posiblemente encontrarse dispuesta sobre el
vehículo.
El dispositivo de control de la posición espacial
en un eje suspendido para vehículos industriales según la presente
invención se encuentra instalado sobre la barra Panhard 16 y las
cartelas o soportes 17 y 18 con relación a la carcasa 12 del eje 11
y al bastidor 15 del vehículo industrial
El dispositivo se encuentra sustancialmente
compuesto por dos detectores angulares instalados sobre los
pasadores opuestos de la barra Panhard 16 para detectar las
oscilaciones angulares de la barra Panhard 16 con relación tanto a
la carcasa 12 del eje 11 como al bastidor 15 del vehículo industrial
sobre el cual se encuentran instalados.
En particular, comenzando con el lado del
bastidor 15 del vehículo industrial se contemplan las siguientes
disposiciones sobre una superficie lateral de la barra Panhard
16.
La cartela 18 en forma de horquilla se encuentra
provista de dos orificios 25 y 25' en sus dos brazos, alojando
dichos orificios 25 y 25' un primer pasador 26, también fijo a la
cartela en forma de horquilla 18. Alojado en el primer pasador 26
se encuentra un primer cojinete de bola 27 el cual se encuentra
alojado, con su parte externa, en un primer orificio pasante 28
mecanizado en un primer extremo de la barra Panhard 16.
En un lado del primer pasador 26 se encuentra un
primer cabezal ampliado 29 que se apoya externamente sobre un brazo
de la cartela 18 en forma de horquilla, al tiempo que sobre el otro
lado el primer pasador 26 soporta, fijada por tornillos 30
colocados axialmente, una primera pieza de un primer soporte 31a
conectada a una segunda pieza del primer soporte 31b que soporta la
pieza estacionaria de un primer detector angular 32.
Colocado dentro del primer soporte en dos piezas
31a y 31b, con un primer cojinete interpuesto 33, se encuentra un
primer cubo giratorio 34, al cual se fijan, por medio de tornillos
39, tanto un extremo de una primera lámina 35 como un pasador de
arrastre 40 de la pieza giratoria del primer detector angular 32,
estando fijado el primer pasador al primer cubo 34. El primer
detector 32 se encuentra fijado en cambio por tornillos 42 al
primer soporte 31b fijado a su vez al primer soporte 31a por medio
de otros tornillos 41.
La primera lámina 35 está realizada en acero para
resorte y se extiende paralela a la barra Panhard 16 sobre una
primera superficie lateral y fijado a su extremo opuesto por
tornillos 37 se encuentra un extremo de una segunda lámina 36,
realizada en el mismo material. Aunque presenta una superficie
espacial, la superficie completa de la segunda lámina 36 se
encuentra todavía paralela a y bajo la primera lámina 35. La lámina
36 elástica curvada retrocede hacia su punto de conexión, en el que
se fija por tornillos 38 por encima de la primera superficie
lateral de la barra Panhard 16. De este modo el sistema completo
para accionar los detectores angulares está limitado por cualquier
oscilación que se permita a la barra Panhard en el espacio, estando
fijada esta última por anclajes esféricos al bastidor.
La disposición del segundo detector angular sobre
la otra pieza de la barra Panhard 16 se debe considerar ahora con
relación al soporte 17 montado conectado a la carcasa 12 del eje
11.
La disposición es exactamente la misma y se
indican los mismos números de referencia para piezas con idénticas
funciones.
En el segundo lado de la barra Panhard 16 se
contempla de ese modo la siguiente disposición.
La cartela 17 se encuentra realizada también en
forma de horquilla y se dispone con dos orificios 25 y 25' en sus
dos brazos. Dichos orificios 25 y 25' alojan un segundo pasador 26'
fijado también a la cartela 17 en forma de horquilla. Alojada en el
segundo pasador 26' se encuentra la pieza interna de un segundo
cojinete de bola 27' el cual se encuentra alojado en un segundo
orificio pasante 28' mecanizado en un segundo extremo de la barra
Panhard 16.
Sobre un lado del segundo pasador 26' se presenta
un segundo cabezal ampliado 29' el cual se apoya externamente sobre
un brazo de la cartela 17 en forma de horquilla, al tiempo que
sobre el otro lado el segundo pasador 26' soporta, fijado por
tornillos 30 un segundo soporte 31a' y 31b' que soporta la pieza
estacionaria del segundo detector angular 32'.
Colocado dentro del segundo soporte 31a' y 31b'
con un segundo cojinete interpuesto 33', se encuentra un segundo
cubo giratorio 34', al cual se encuentran fijados tanto un extremo
de una tercera lámina 35' como el pasador de arrastre 40 de la
pieza giratoria del segundo detector angular 32', encontrándose el
pasador fijado al segundo cubo 34'.
La tercera lámina 35' se realiza en acero para
resorte y se extiende paralela a la barra Panhard 16 y fijado a su
extremo opuesto por tornillos 37 se encuentra un extremo de una
cuarta lámina 36' realizada del mismo material orientada en la
misma dirección opuesta y bajo la tercera lámina 35'. En el otro
extremo la cuarta lámina 36' se fija por tornillos 38 por encima de
la segunda superficie lateral de la barra Panhard 16, permaneciendo
de este modo limitada por cualquier oscilación en el espacio de la
barra Panhard permitido por la presencia del segundo cojinete de
bola 27'.
Un par de dichos detectores angulares, conectados
a la barra Panhard 16 según se ha descrito anteriormente, permiten
cada movimiento en la posición del espacio de eje con relación al
bastidor que va a ser detectado, para permitir cualquier operación
de corrección, si es necesaria y se requiere.
De hecho, la posición del eje en el espacio con
relación al bastidor puede ser reconocida inequívocamente.
La unidad de control hidráulico anteriormente
mencionada controlada electrónicamente y mandada por la posición de
los dos detectores angulares puede de hecho activar uno o más de
los elementos amortiguados 19. Se requiere, por ejemplo, variar su
recorrido para realizar una función de autonivelación del vehículo
completo o cambiar la posición hasta el punto considerado necesario
por el terreno e inclinación del vehículo.
El funcionamiento de un dispositivo de control
acoplado a un eje suspendido 11 para vehículos industriales del
tipo con conexión articulada con barra Panhard 16 resulta evidente
a partir de la descripción anterior.
Resulta evidente que cada eje 11 contribuye a
soportar el vehículo industrial, en particular los esfuerzos
transversales de equilibrio por medio de la barra Panhard 16 y los
esfuerzos longitudinales por medio de los dispositivos específicos,
tal como una columna longitudinal o similar. Los esfuerzos
verticales se encuentran en equilibrio gracias a los elementos
amortiguados 19.
Se puede suponer que el eje 11 oscila debido a
los esfuerzos provocados, por ejemplo, por un terreno no uniforme a
través del cual se desplaza el vehículo industrial.
El diferente grado de las oscilaciones se
encuentra amortiguado por los elementos amortiguados 19 y se
detecta por los detectores angulares 32, 32'.
Se permiten las oscilaciones gracias a la
presencia del dispositivo según la presente invención que detecta
el cambio en la posición de cada eje con relación al bastidor.
Se detecta el desplazamiento relacionado con la
barra Panhard 16 con relación al bastidor por los giros angulares
del par de láminas 35, 35' y 36, 36' fijadas a la barra Panhard,
que determinan un giro de los dos cubos giratorios fijados a los
dos detectores angulares 32, 32' según se realiza la medición tanto
con relación al bastidor 15 como con relación al eje 11.
Se ha observado cómo en un eje suspendido para
vehículos industriales del tipo con conexión articulada, un
dispositivo según la presente invención puede ser acoplado con
extrema facilidad. El dispositivo resulta particularmente ventajoso
puesto que, además de resultar más simple y más fiable, no requiere
variaciones en la estructura del eje, aunque se encuentre colocado
entre las uniones terminales de la barra Panhard
Además, se acopla en un área protegida por el
eje, encontrándose colocado en la parte superior, contra la barra
Panhard. Es fácil de instalar y al ser simétrico, es
particularmente simple. Además, puede instalarse sobre cualquier
tipo de bastidor con independencia de su anchura.
La presencia de las láminas crea un sencillo
acoplamiento elástico que sigue fácilmente los desplazamientos de
las piezas, aunque provisto de la mayor precisión de las mediciones
de giro angulares relativas entre las piezas. Los detectores no se
encuentran de ninguna manera sobrecargados por ninguno de los
recorridos de las piezas y por tanto la medición no se encuentra
tergiversada.
Un dispositivo concebido de este modo puede
sufrir numerosas modificaciones y variantes, encontrándose todas
comprendidas dentro del alcance de la invención según se define en
las reivindicaciones adjuntas; además, todas las piezas pueden ser
remplazadas por otras técnicamente equivalentes. Además, los
materiales utilizados, así como las dimensiones, pueden ser
cualesquiera según los requisitos técnicos.
Claims (4)
1. Vehículo industrial que comprende:
- -
- un eje suspendido (11) conectado a un bastidor (15) del vehículo industrial por unos medios que comprenden unas barras transversales y unas barras longitudinales con relación al vehículo;
- -
- incluyendo dichas barras transversales una barra Panhard (16);
- -
- un primer extremo de dicha barra Panhard (16) está articulado por medio de un cojinete de bola relativo (27) sobre un primer pasador con articulación (26) dispuesto en una cartela (18) que forma parte del bastidor del vehículo (15) del eje suspendido (11) alrededor de un eje longitudinal con relación al vehículo;
- -
- un segundo extremo de dicha barra Panhard (16) está articulado por medio de un cojinete de bola relativo (27') sobre un segundo pasador con articulación (26') dispuesto en una cartela (17) que forma parte de una carcasa (12) alrededor de un eje longitudinal relativo al vehículo; y
- -
- un dispositivo de control de la posición espacial del eje suspendido (11) con relación a dicho bastidor (15),
caracterizado porque dicho vehículo
comprende además:
- -
- un primer y un segundo detector angular (32, 32') que detectan las oscilaciones angulares de la barra Panhard (16) con relación a dicho eje suspendido (11) y dicho bastidor (15);
- -
- comprendiendo dicho primer detector angular (32) una pieza estacionaria unida a un extremo axial de dicho primer pasador (26) de articulación por medio de los primeros soportes (31a, 31b) y un primer cubo (34) giratorio montado axialmente y de forma giratoria en los primeros soportes (31a, 31b).
- -
- comprendiendo dicho segundo detector angular (32') una pieza estacionaria unida a un extremo axial de dicho segundo pasador de articulación (26') por medio de segundos soportes (31a', 31b') y un segundo cubo giratorio (34') montado axialmente y de forma giratoria en los segundos soportes (31a', 31b');
- -
- estando dichos cubos giratorios (34, 34') unidos a la barra Panhard (16) por medio de láminas elásticas (35, 36, 35', 36'); mediante las cuales se detecta dicha posición espacial.
2. Vehículo industrial según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas láminas elásticas (35, 36, 35',
36') son dos por cada primer y segundo detector angular (32, 32') y
se instalan paralelas a cada superficie lateral de la barra Panhard
(16), solapándose parcialmente una a otra y fijadas sobre un lado a
uno de dichos primer y segundo detectores angulares (32, 32') y
sobre el otro a cada una de dichas superficies laterales de la
barra Panhard (16).
3. Vehículo industrial según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada pasador de articulación (26, 26')
comprende un soporte (31a, 31b, 31a', 31b') dispuesto de forma
giratoria en el cual se encuentra un cojinete funcional (33, 33'),
con el cual forma parte una parte giratoria (40) de cada detector
angular (32, 32'), encontrándose la otra parte de dicho detector
angular (32, 32') fijada a dicho soporte (31a, 31b, 31a',
31b').
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque cada uno de dichos cubos giratorios
(34, 34') está fijado por un pasador de arrastre (40) a la parte
giratoria del detector apropiado (32, 32').
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