ES2265655T3 - Vehiculo cargador. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN VEHICULO CARGADOR CON UN BRAZO (8) DE ELEVACION, CUYA ZONA (34) POSTERIOR ESTA ARTICULADA CON UNA DISPOSICION (20) DE DIRECCION EN EL VEHICULO (10) Y ESTA SUJETA EN SU ZONA (22) DELANTERA UNA PALA (16) ELEVABLE A TRAVES DEL BRAZO (18) DE ELEVACION. LA DISPOSICION (20) DE DIRECCION MUESTRA AL MENOS UN MANILLAR (26) SUPERIOR Y UN MANILLAR (28) INFERIOR. EL MANILLAR (26) SUPERIOR ESTA ARTICULADO POR UN LADO EN EL VEHICULO (10) Y POR OTRO LADO EN LA ZONA (34) POSTERIOR DEL BRAZO (18) DE ELEVACION Y SE EXTIENDE CON EL BRAZO (18) DE ELEVACION DESCENDIDO PARTIENDO DEL LUGAR (K) DE ARTICULACION EN EL LADO DEL VEHICULO ESENCIALMENTE DE FORMA OBLICUA HACIA ABAJO Y HACIA LA PARTE POSTERIOR. PARA LA MEJORA DE LA TRAYECTORIA DE ELEVACION DE LA PALA (16), QUE PERMITA UN MANEJO MAS SENCILLO DEL VEHICULO (10) CARGADOR Y QUE LLEVE CONSIGO UNA OPERACION DEL VEHICULO ESTABLE, SE PROPONE, QUE EL MANILLAR (26) INFERIOR SE ARTICULE EN SU DIRECCION EN UNA ZONA (42) SUPERIOR, POSTERIOR DEL VEHICULO(10). POR MOTIVOS DE UNA ALINEACION RELATIVAMENTE LO MAS INCLINADA POSIBLE DEL MANILLAR (26) SUPERIOR RESULTA UNA TRAYECTORIA DE ELEVACION DE LA PALA (16) VERTICAL EN LA ZONA DE ELEVACION INFERIOR, QUE SE DESPLAZA HACIA ADELANTE EN LA ZONA DE ELEVACION SUPERIOR Y EN LA ALTURA DE ELEVACION MAXIMA TOMA LA POSICION HACIA ADELANTE LO MAS AMPLIA POSIBLE.

Description

Vehículo cargador.

La invención se refiere a un vehículo cargador según el preámbulo de la reivindicación 1. Un cargador semejante se deduce del documento US-A-5,542,814.

Se conocen vehículos skid-steer-loader [cargadores de dirección deslizante] también llamados cargadores de dirección por resbalamiento o cargadores compactos, que presentan una pala y un brazo elevador fijado al vehículo para elevar y bajar la pala. La pala y el brazo elevador pueden ser accionados por el operario, para meter material en la pala, y vaciar este material en un camión o en otro recipiente. Para vaciar el contenido de la pala en un camión, el operario acciona elementos de mando para elevar el brazo elevador, con lo que la pala montada en el extremo anterior del brazo elevador, se levanta por encima de una arista superior del camión o del recipiente. Luego el operario puede accionar elementos de mando para inclinar hacia abajo la arista anterior de la pala, y vaciar su contenido en el camión o recipiente.

Un primer tipo de realización para sistemas de cargador (documentos US-A-3,837,417, US-A-4,055,262, US-A-4,705,449) se designa corrientemente sistema elevador radial (radial lift system). Este sistema de cargador contiene un brazo elevador cuyo extremo posterior está articulado directamente en la zona posterior del vehículo. La pala está articulada en el extremo anterior del brazo elevador. El extremo posterior del brazo elevador está fijado al vehículo de tal manera que el brazo elevador pueda realizar un movimiento vertical de giro. Con ello el brazo elevador se puede girar alrededor del eje de giro, sobre un arco, accionando el operario elementos correspondientes de mando. La pala fijada en el extremo anterior del brazo elevador, al elevar el brazo elevador, se mueve asimismo sobre un arco. Este sistema elevador radial tiene la ventaja de una estructura relativamente sencilla, puesto que la unión del brazo elevador con el vehículo, está configurada relativamente sencilla.

No obstante, en sistemas elevadores radiales puede ser desventajoso que se establece un camino de forma de arco, por el que se mueven la pala y el brazo elevador, al elevar la pala. Con otras palabras, cuando el operario acciona los elementos de mando para elevar el brazo elevador y la pala, el brazo elevador y la pala giran verticalmente alrededor del punto de articulación del brazo elevador por el lado del vehículo, sobre una trayectoria curvada. Aquí la pala se mueve dentro de una zona inicial de movimiento hacia arriba y hacia delante. Esta componente hacia delante del movimiento inicial de la pala, puede ser problemática al palear material, siempre y cuando el operario quiera elevar la pala en los trabajos de paleado o excavación.

Cuando el operario, partiendo de una posición descendida de la pala, quiere vaciar el contenido de la pala en un camión o en otro recipiente, eleva la pala que, no obstante, durante el movimiento inicial de elevación, gira hacia delante. Por consiguiente, el operario tiene que comenzar este proceso de elevación, manteniendo una determinada distancia al camión o recipiente, de manera que durante su movimiento inicial de elevación, la pala no golpee contra el camión o el recipiente, debido a su giro hacia delante. En la zona superior del movimiento de la pala, en la que la pala se eleva por encima de la arista superior del camión o del recipiente, el brazo elevador y la pala siguen girando en su trayectoria curvada alrededor del punto de articulación entre brazo elevador y vehículo. Aquí, la pala se mueve en la zona superior del movimiento con respecto al vehículo skid-steer-loader, hacia arriba y hacia atrás. Debido a la componente del movimiento, dirigida hacia atrás, en la zona superior del movimiento de la pala, esta se aleja hacia atrás y del camión en el que debe de volcarse el material. Por consiguiente, es necesario como media adicional, que el operario mueva el vehículo hacia delante para al descargar la pala, posicionar esta encima del camión o del depósito.

Como ya se ha dicho, los cargadores elevadores radiales elevan la pala a lo largo de un arco, alrededor del punto de articulación del brazo elevador, por el lado del vehículo. Por lo tanto, dentro de una zona inicial del movimiento hacia arriba, la pala gira hacia delante, alcanza después en alguna parte en la zona central del movimiento su posición más adelantada, y gira después hacia atrás dentro de una zona superior del movimiento. El vehículo está muy inestabilizado cuando la pala cargada se encuentra en su posición más adelantada. Así pues los cargadores elevadores radiales alcanzan su posición más inestable cuando la pala se ha elevado a su altura media. Incluso cuando el vehículo está por su potencia en condiciones de elevar objetos pesados, al elevar la pala a altura media, puede inestabilizarse tanto que el operario se dé cuenta de la inestabilidad y tenga que bajar de nuevo la pala al suelo. En este caso, en su camino hacia la arista superior del camión o recipiente, la pala sólo puede elevarse parcialmente. Por tanto, el vehículo no está en condiciones de vaciar el contenido de la pala en el camión o recipiente. Por consiguiente, estos vehículos no están frecuentemente en condiciones de cargar cargas pesadas en un camión o en un recipiente, incluso cuando el vehículo cargador esté diseñado para elevar cargas pesadas.

Otra realización para un sistema de cargador (documento US-A-5,542,814), se designa normalmente como sistema elevador vertical (vertical lift system). Este sistema de cargador contiene una pala que está articulada en el extremo anterior de un brazo elevador, y un sistema de bielas que acopla el extremo posterior del brazo elevador con el vehículo. Entre el vehículo y el brazo elevador se extiende un mecanismo elevador, por ejemplo, un cilindro hidráulico mediante el cual puede elevarse el brazo elevador a distintas posiciones en altura. El sistema de bielas del cargador elevador vertical contiene bielas superiores e inferiores que se extienden entre el vehículo y la zona terminal posterior del brazo elevador. Las bielas superiores y las inferiores actúan de manera que al accionar inicialmente el cilindro hidráulico, el brazo elevador se eleve en lo esencial verticalmente. Por lo tanto estos sistemas se designan habitualmente como cargadores elevadores verticales.

En algunos cargadores elevadores verticales (documento US-A-5,542,814) la pala se desvía hacia atrás dentro de la zona inicial del movimiento de elevación, de manera que el operario no tiene que mover el vehículo hacia atrás para evitar un golpe de la pala contra un camión o recipiente, al elevar el brazo elevador. La pala al elevarla, se mueve sin más a lo largo de un camino que impide un golpe de la pala en el camión, de manera que el servicio de este tipo de cargador, puede presentarse relativamente sencillo. No obstante, el retroceso de la pala en la zona inicial de la carrera, al elevarla desde el suelo, puede ser problemático, puesto que debido al retroceso, la pala puede perder su agarre bajo un objeto grande a elevar, o alto a volcar.

En algunos de los conocidos cargadores elevadores verticales, se inclina la pala hacia atrás durante un movimiento hacia arriba. Cuando aquí la pala gira hacia atrás lo suficiente, es necesario que el operario mueva al vehículo hacia delante para posicionar la pala directamente sobre la superficie de carga del camión en el que debe de vaciarse la pala.

Muchos cargadores elevadores verticales alcanzan también una posición de la pala lo más alejada posible hacia delante, en la zona central del movimiento de la pala, de manera que el vehículo puede hacerse inestable o lábil al elevar cargas, antes de que la pala alcance una altura desde la que se pueda vaciar su carga en un camión o recipiente.

Los vehículos skid-steuer-loader habituales se pueden utilizar también para allanar superficies con material granulado, como tierra o arena. Para ello el operario desciende la pala sobre el suelo, dejando sin presión el cilindro hidráulico que sirve para elevar el brazo elevador, y permite con ello al brazo elevador girar hacia abajo a causa de su propio peso (posición "flotante"). Con el cilindro hidráulico sin presión, el brazo elevador y la pala presionan con su propio peso hacia abajo, sobre el suelo. Luego el operario mueve el vehículo hacia atrás de manera que la pala se arrastre sobre la superficie de la tierra. Al arrastrar hacia atrás, la pala puede "flotar", con lo que en lo esencial, la tierra se allana o aplana.

Algunos vehículos skid-steuer-loader muestran, no obstante, el inconveniente de que, durante tales trabajos de aplanado, las ruedas delanteras pueden levantarse del suelo. Los brazos elevadores de algunos vehículos cargadores están acoplados al vehículo de tal manera que durante los trabajos de aplanado con cilindro hidráulico sin presión, cuando el brazo elevador y la pala giran hacia abajo bajo su propio peso, una parte del peso del brazo elevador y de la pala se transmiten al vehículo mediante la biela superior e inferior. El resto del peso de brazo elevador y pala, se transmiten al suelo en el punto de contacto entre pala y suelo. En muchos vehículos skid-steuer-loader habituales, la cantidad de peso transmitida aquí sobre el vehículo, es tan grande y actúa en una dirección tal, que el vehículo se inclina hacia atrás sobre sus ruedas posteriores. Por consiguiente, en algunos de estos vehículos cargadores, durante el aplanado las ruedas delanteras se levantan del suelo. Cuando aparece esto, el peso total del vehículo se transmite sobre el suelo a través de dos puntos: la superficie del fondo de la pala, y las ruedas posteriores. Cuando durante el aplanado, el operario hace retroceder de esta manera el vehículo, la pala transmite una gran cantidad de fuerza al suelo y tiende a hincarse en la superficie del suelo y no, como estaba previsto, a "flotar" sobre la superficie de la tierra. Por lo demás, el vehículo inclinado hacia atrás sobre las ruedas posteriores, se puede maniobrar difícilmente, y la cabina del conductor se inclina con el vehículo, con lo que el operario se sienta en una posición incómoda no deseada.

Por lo tanto, muchos operarios realizan los trabajos de aplanado, durante el retroceso del vehículo, accionando al mismo tiempo elementos de mando en la cabina del conductor, para ajustar exactamente la posición de la pala. Con otras palabras, la pala no puede "flotar" sobre la superficie del suelo, más bien el operario ajusta permanentemente la posición exacta de la pala durante el movimiento hacia atrás. Un ajuste suficientemente exacto de los elementos de mando, puede causar dificultades al operario, de manera que al aplicar este procedimiento, el resultado del aplanado no presenta la deseada exactitud.

La misión en que se basa la invención, consiste en configurar un vehículo cargador del tipo citado al comienzo, de tal manera que se superen los problemas citados al comienzo. En especial debe de facilitarse un mecanismo cargador con un recorrido de la pala, en el que durante el giro debido a una zona inicial de movimiento hacia arriba, la pala no golpee hacia delante contra un camión. Por lo demás, con el mecanismo cargador no debe de ser necesario que el operario mueva el vehículo hacia delante para posicionar la pala para el vaciado, por encima del camión. Gracias al mecanismo cargador debe de superarse también el problema de que el vehículo se haga lábil antes de que la pala se hubiera elevado a suficiente altura para vaciar su contenido en un camión o recipiente. También es deseable facilitar una nota característica de "flotación", que mediante una marcha atrás, permita al operario un aplanado exacto de una superficie del suelo, sin que tenga que aplicarse presión a los cilindros elevadores hidráulicos del vehículo. Además es deseable que en un sistema elevador semejante, se reduzca, o se impida completamente, la tendencia a que al aplanar, el vehículo se incline hacia atrás sobre sus ruedas posteriores.

La misión se resuelve según la invención, mediante la teoría de la reivindicación 1. Otros acondicionamientos ventajosos y perfeccionamientos de la invención, se deducen de las reivindicaciones secundarias.

Un skid-steer-loader preferente según la invención, está configurado como tipo de elevador vertical, y contiene un brazo elevador, una herramienta fijada a él, en especial una pala oscilante, así como bielas superiores e inferiores que están unidas con el vehículo. En la zona posterior del vehículo, o detrás de la cabina del conductor se extiende hacia arriba un montante o un componente constructivo portante unido con el bastidor del vehículo. El montante forma una zona superior posterior del vehículo, en la que está articulada la zona superior o el extremo superior de la biela superior, en un punto que en lo esencial está situado por encima y detrás del punto acostumbrado de estancia del operario en el vehículo, en especial del asiento del conductor en la cabina del conductor. La zona inferior o el extremo inferior de la biela superior, está articulado en la zona posterior del brazo elevador. La biela inferior se extiende entre un punto de articulación en la zona central del vehículo, y un punto de articulación en la zona posterior del brazo elevador.

Las bielas superiores e inferiores según la invención, dan lugar a que la pala se eleve en lo esencial verticalmente dentro de una zona inicial de movimiento hacia arriba. Por eso, en la elevación inicial de grandes objetos, la pala no se sale de debajo de estos. El recorrido vertical de la pala en la zona inicial del movimiento hacia arriba, permite también después una elevación de la pala, cuando el vehículo está parado cerca de un camión. Aquí el operario no tiene que mover hacia atrás el vehículo para impedir un golpe de la pala elevada, en el camión.

Cuando la pala, después su zona inicial de movimiento hacia arriba, prosigue su movimiento hacia arriba las bielas superiores e inferiores según la invención, obligan a que, dentro de toda su zona superior de movimiento, la pala se mueva hacia delante. De este modo, al elevarla dentro de su zona superior de movimiento, se puede desplazar la pala hacia delante respecto al cargador, por encima de un camión. Aquí el operario no necesita adelantar el vehículo cargador para posicionar la pala para volcarla sobre el camión. Según un acondicionamiento preferente de la presente invención, la pala alcanza su posición más adelantada, para la máxima altura de la pala. Cuando el vehículo está diseñado para elevar una carga grande, mediante la configuración según la invención, es posible al operario elevar la pala con la carga hacia arriba en un camión, sin que el vehículo se vuelque hacia delante, puesto que la pala no se mueve hacia delante en forma digna de mención, hasta que haya alcanzado su posición más alta.

La biela superior según la invención está articulada al montante, en lo esencial, detrás de la cabina del conductor y por encima del asiento del conductor en la cabina del conductor. El punto de unión entre la biela superior y el vehículo, está situado pues según la invención, más atrás que los puntos de articulación en los mecanismos de cargadores elevadores verticales conocidos por el estado actual de la técnica. El punto de unión entre la biela superior y el montante, situado en el lugar citado, permite que la biela superior según la invención, se oriente más vertical que la biela del estado actual de la técnica. Gracias a la biela superior orientada más vertical, se pueden reducir las fuerzas transmitidas mediante esta biela al vehículo y que aparecen durante los trabajos de aplanado. A causa de las fuerzas relativamente pequeñas transmitidas por la biela superior al vehículo, en los trabajos de aplanado el vehículo tiende menos a inclinarse hacia atrás sobre sus ruedas posteriores. Por lo demás, la fuerza en la biela superior según la invención, discurre a lo largo de una línea que se extiende relativamente cerca del punto de contacto entre las ruedas posteriores y el suelo, siendo este punto de contacto, el punto relevante de basculamiento del vehículo en la realización de los trabajos de aplanado. Por consiguiente, el brazo de palanca (distancia entre la fuerza y el punto de giro) establecido por la biela superior según la invención, es relativamente pequeño, y el par de fuerzas aplicado al vehículo, correspondientemente bajo. Gracias a la orientación de la biela superior según la invención, que establece un brazo pequeño de palanca con respecto al punto de giro del vehículo, se reduce la tendencia del vehículo a bascular hacia atrás, alrededor de las ruedas posteriores.

Según un acondicionamiento preferente de la invención, el ángulo entre la orientación de la biela superior (es decir, en especial la línea de unión entre los puntos de articulación de la biela superior) y la horizontal, con el brazo elevador descendido, adopta un valor entre 30º y 60º, de preferencia un valor entre aproximadamente 45º y 50º, ó un valor alrededor de 50º.

Una forma global armónica del vehículo se obtiene mediante una configuración de la biela superior, abovedada de forma de arco adaptada al exterior del vehículo. De este modo, las bielas superiores pueden formar, con el brazo elevador descendido, una unión en lo esencial de forma de arco de círculo, entre el techo de la cabina del conductor y la zona posterior del vehículo.

De la mano del dibujo que muestra un ejemplo de realización de la invención, a continuación se describen en detalle y se explican, la invención así como otras ventajas y perfeccionamientos y acondicionamientos ventajosos de la invención.

Se muestran:

Figura 1 Un alzado lateral de un skid-steer-loader según la invención, con una pala cargadora que en posición descendida, toca el suelo.

Figura 2 Un alzado lateral del skid-steer-loader según la figura 1, en el que la palanca cargadora está elevada en una posición media.

Figura 3 Un alzado lateral del skid-steer-loader según la invención, en el que la palanca cargadora está elevada en una posición de altura máxima.

Figura 4 Un alzado lateral esquemático del skid-steer-loader según la invención, con una pala cargadora descendida, en el que están representadas esquemáticamente las fuerzas que se aplican en distintos elementos del vehículo, y que actúan cuando la pala cargadora toca el suelo durante un trabajo de alisado del suelo.

Las figuras 1 a 4 muestran una forma preferente de un vehículo 10 skid-steer-loader según la invención, con ruedas 12, 14 motrices anteriores y posteriores. El vehículo 10 se dirige como en los skid-steer-loaders corrientes, accionando el operario elementos de mando para impulsar con diferentes números de revoluciones las ruedas del costado derecho e izquierdo del vehículo. El vehículo 10 lleva una herramienta de trabajo o una pala 16 cargadora, que está fijada en dos brazos 18 elevadores que están posicionados a los dos lados del vehículo 10, y por su parte están unidos con el vehículo 10, mediante un mecanismo 20 de bielas. La pala 16 está articulada pudiendo girar en el extremo 22 anterior de los brazos 18 elevadores. Un cilindro 24 hidráulico de giro, se extiende entre la pala 16 y los brazos 18 elevadores, y sirve para el ajuste de la posición inclinada entre la pala 16 y los brazos 18 elevadores. Mediante el accionamiento de los cilindros 24 de giro, el operario puede volcar la pala 16, y vaciar su contenido,

Los brazos 18 elevadores y los mecanismos 20 de bielas, mediante los cuales están articulados los brazos 18 elevadores al vehículo 10, están configurados esencialmente idénticos en el costado derecho y en el izquierdo del vehículo. Por lo tanto, a continuación se describirá en detalle únicamente la disposición en el costado izquierdo del vehículo.

El brazo 18 elevador está acoplado al vehículo 10 mediante el mecanismo 20 de bielas, que contiene una biela 26 superior del brazo elevador, y una biela 28 inferior del brazo elevador. La biela 28 inferior del brazo elevador, se extiende entre una zona 30 central del bastidor 32 del vehículo, y la zona o extremo 34 posterior del brazo 18 elevador. La biela 26 superior del brazo elevador está acoplada articuladamente con el extremo 34 posterior del brazo 18 elevador, y se extiende desde este hacia arriba y adelante. La zona 36 superior o el extremo superior de la biela 26 superior del brazo elevador, está fijado articuladamente a un elemento constructivo portante o montante 38 que es parte del vehículo 10 y se extiende desde el bastidor 32 principal del vehículo 10, hacia arriba. El montante 38 está fijado al bastidor 32 del vehículo, en el extremo posterior del bastidor 32 del vehículo, o detrás de la cabina 40 del conductor. El sector superior del montante 38 sirve como zona superior posterior del vehículo 10, en el que está articulada la biela 26 superior del brazo elevador. Una pieza portante o de refuerzo, no representada en detalle, se extiende entre las zonas 42 superiores o extremos superiores del montante 38 derecho y del izquierdo.

La cabina 40 del conductor contiene un asiento del conductor y elementos de mando que pueden ser accionados por el operario, para conducir y dirigir el vehículo 10, así como para el accionamiento de la pala 16 y de los brazos 18 elevadores. Al montante 38 y al bastidor 32 del vehículo, está fijada una protección 44 contra el vuelco, que protege al operario en caso de un volteo del vehículo 10. La protección 44 contra el vuelco se puede girar hacia arriba para proporcionar acceso al habitáculo del vehículo debajo del asiento del conductor, lo cual es objeto de una solicitud de patente europea con la prioridad US 954, 290 del 17 de octubre de 1997, a cuya revelación se hace con esto referencia, para evitar repeticiones. La protección 44 contra el vuelco está articulada en el extremo 42 superior del montante 38. La zona del piso y el asiento de la cabina 40 del conductor, están fijados a la protección 44 contra el vuelco, de manera que el asiento y la zona del piso pueden girar hacia arriba juntamente con la protección 44 contra el vuelco.

Pueden estar previstos travesaños no representados en detalle, que se extienden transversales a la orientación del vehículo, entre la biela 26 superior derecha y la izquierda del brazo elevador, para prestar a los mecanismos 20 de bielas una rigidez suficiente cuando estos se eleven con los brazos 18 elevadores y la pala 16. Un travesaño semejante se puede extender entre la biela 26 superior derecha y la izquierda del brazo elevador, y engancharse en el punto J mostrado en la figura 4. También pueden estar previstos travesaños adicionales en otros puntos de las bielas 26 superiores del brazo elevador.

Un mecanismo elevador o cilindro 46 elevador hidráulico, como se ve en las figuras 2 y 3, se extiende entre el bastidor 32 del vehículo y el extremo 34 posterior del brazo 18 elevador. Accionando elementos de mando, el operario puede desplegar el cilindro 46 elevador hidráulico, para elevar el brazo 18 elevador y la pala 16. Para descender el brazo 18 elevador y la pala 16, el operario maniobra los elementos de mando de manera que se repliegue el cilindro 46 elevador hidráulico. Cuando el operario despliega el cilindro 46 elevador hidráulico y, por tanto, eleva el brazo 18 elevador, la biela 26 superior del brazo elevador y la biela 28 inferior del brazo elevador, sirven para llevar la pala 16 en la zona 48 inicial de la carrera de su movimiento hacia arriba, sobre una trayectoria en lo esencial vertical. Si la pala 16 se mueve dentro de su zona 50 superior del movimiento, que está situada por encima aproximadamente de la mitad del recorrido hacia arriba, al elevar, la pala 16 y el brazo 18 elevador se conducen en dirección hacia arriba y adelante, por la biela 26, 28 superior e inferior del brazo elevador.

Puesto que durante la zona 48 inicial de la carrera, la pala 16 se mueve en lo esencial verticalmente hacia arriba, el operario no necesita hacer retirar el cargador 10, de un camión o de otro recipiente en el que deba de vaciarse el contenido de la pala 16. La pala 16 se eleva en lo esencial verticalmente de forma automática, durante la elevación por la zona 48 inicial de la carrera, de manera que el operario no tiene que atender mandos adicionales.

Cuando la pala 16 recorre hacia arriba su zona 50 superior del movimiento, la pala 16 y el brazo 18 elevador, se mueven hacia arriba y un poco hacia delante. De este modo la pala 16 se puede mover por encima de un camión o de otro recipiente en el que el operario quiere vaciar el contenido de la pala 16. Por consiguiente, el operario no necesita llevar el vehículo 10 hacia delante ni manejar mandos adicionales del vehículo, para posicionar la pala 16 sobre el camión o el recipiente en el que debe de cargarse el contenido de la pala 16. El recorrido 52 de la pala, predeterminado por la presente invención, permite al operario accionar la pala 16 según desee en forma relativamente sencilla, sin que fueran necesarias una multitud de operaciones de distintos elementos de mando.

Dentro de la zona 50 superior del movimiento, al elevarla, la pala 16 se mueve permanentemente hacia delante. La pala 16 no llega a su posición de descarga más adelantada, o a su máximo alcance, hasta que no adopte su altura máxima que está mostrada en la figura 3. Por este motivo, el vehículo 10 cargador no tiende a la inestabilidad cuando la pala 16 se haya elevado parcialmente a una altura media, puesto que el vehículo 10 está en condiciones de elevar una carga por encima de la arista de un camión, antes de que la pala 16 adopte su posición más adelantada.

A continuación se describen en detalle las ventajas que se deducen de la utilización del mecanismo 20 de bielas según la presente invención, en trabajos de aplanado o nivelación. Para realizar trabajos de aplanado, el operario deja salir en lo esencial toda la presión del cilindro 46 elevador hidráulico, con lo que, por su propio peso y el peso del brazo 18 elevador, la pala 16 se presiona hacia abajo sobre el suelo. El operario puede ahora llevar hacia atrás el vehículo 10, y dejar arrastrar la pala 16 sobre el suelo, de manera que al marchar hacia atrás se aplane la superficie del suelo. Puesto que, en lo esencial, en el cilindro 46 elevador hidráulico no existe presión ninguna, la pala 16 adopta una posición flotante y, teniendo en cuenta el peso que carga sobre ella, puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo, mientras el vehículo 10 marcha hacia atrás. Este grado de libertad permite alisar con la pala 16, la superficie del suelo, correspondiendo la superficie, en lo esencial, al nivel existente del suelo.

Con el cilindro 46 elevador hidráulico esencialmente sin presión, el peso de la pala 16 y del brazo 18 elevador, se soporta en tres puntos: el punto H de contacto entre la pala 16 y el suelo, el punto M en el que la biela 28 inferior del brazo elevador, está unida con el brazo 18 elevador, y el punto J en el que la biela 26 superior del brazo elevador, está unida con el brazo 18 elevador. La parte del peso del brazo 18 elevador y la pala 16, que es soportada por las bielas 26, 28 superior e inferior del brazo elevador, se transmite al bastidor 32 del vehículo. Estas fuerzas se transmiten al vehículo 10 en los puntos K y L en los que la biela 26, 28 superior e inferior del brazo elevador, están acopladas con el vehículo 10. La fuerza del brazo 18 elevador y de la pala 16 que es recibida por la biela 28 inferior del brazo elevador, se transmite al vehículo 10 en el punto L en el que la biela 28 inferior del brazo elevador está acoplada en el vehículo 10. Está orientada en la dirección de la biela 28 inferior del brazo elevador, a lo largo de las líneas B y B'. La fuerza del brazo 18 elevador y de la pala 16 que son recibidas por la biela 26 superior del brazo elevador, se transmite al vehículo 10 en el punto K en el que la biela 26 superior del brazo elevador está acoplada con el vehículo 10. Esta fuerza señala en la dirección de la línea C que discurre por los puntos J y K de unión, entre la biela 26 superior del brazo elevador y el montante 38 ó el brazo 18 elevador.

La figura 4 muestra la interacción según la invención de varias fuerzas en el aplanado. Los cargadores habituales con carrera vertical, presentan una biela superior que está articulada en el vehículo aproximadamente en el punto I. El documento US-A-5,542,814 proporciona un ejemplo de ello. La biela superior de este cargador conocido, se extiende por lo común aproximadamente entre el punto I representado en la figura 4, y el extremo posterior del brazo elevador, cerca del punto J. Durante los trabajos de aplanado, la biela superior del estado actual de la técnica, tiene que soportar una porción del peso del brazo elevador y de la pala. La biela superior de un cargador semejante, puede estar expuesta durante los trabajos de aplanado, a fuerzas de tracción que se transmiten al vehículo en el punto I. Estas fuerzas pueden obligar al vehículo a balancearse alrededor del punto E en el sentido de las agujas del reloj, y a inclinarse hacia atrás alrededor de las ruedas posteriores. La fuerza que actúa en el vehículo en el punto I, justifica un par de fuerzas que está determinado por la magnitud de la fuerza que actúa en el punto I, multiplicada por la distancia F al punto E de giro, el punto de contacto entre la rueda posterior y el suelo.

La presente invención justifica una unión entre la biela 26 superior del brazo elevador y el vehículo 10 en el punto K que en lo esencial está situado mucho más atrás que el punto I del estado actual de la técnica. La línea C representa la dirección de la fuerza de tracción a que está expuesta la biela 26 superior del brazo elevador según la invención. La línea C es, por tanto, también la dirección en la que actúa la fuerza A en el vehículo 10, en el punto K. La fuerza A orientada a lo largo de la línea C, discurre más próxima al punto E de giro que la fuerza correspondiente del estado actual de la técnica que ataca en el punto I y actúa a lo largo de la línea D. Con otras palabras, la distancia G es menor que la distancia F y, por tanto, la línea C discurre más próxima al punto E que la línea D. Por consiguiente, el brazo G de palanca definido por la fuerza que actúa en la biela 26 superior del brazo elevador según la invención, es menor que el brazo F de palanca que está justificado según el estado actual de la técnica por la fuerza que actúa en el punto I. La fuerza A según la invención tiene como consecuencia pues un par de fuerzas que es menor que el par de fuerzas que se deduce de la disposición de las bielas del estado actual de la técnica, de manera que según la invención se reduce la tendencia al vuelco del vehículo.

Por lo demás, la magnitud de la fuerza A que se produce según la invención, es menor que la fuerza que actúa en el punto I de unión del estado actual de la técnica. La biela superior y la inferior del brazo elevador, soportan al aplanar, una parte del peso del brazo 18 elevador y de la pala 16. Puesto que la orientación angular de la biela 26 superior del brazo elevador crece (se hace más vertical), cuando el punto de articulación del punto I (en el que la biela según el estado actual de la técnica forma un ángulo con la vertical de aproximadamente 70º) se transforma en el punto K (en el que la biela 26 superior del brazo elevador según la invención se desvía de la vertical aproximadamente unos 50º), disminuye la fuerza de tracción en la biela 26 superior del brazo elevador. Con fuerza decreciente en la biela 26 superior del brazo elevador, decrece la fuerza A transmitida al vehículo 10, de manera que la fuerza A aplicada al vehículo 10 según la invención, es menor que la fuerza que actúa en el punto I según el estado actual de la técnica. Puesto que la fuerza transmitida al vehículo 10 mediante la biela 26 superior del brazo elevador, articulada según la invención, es menor que la fuerza que actúa en el vehículo mediante una biela superior articulada según el estado actual de la técnica, también el valor del par de fuerzas transmitido en la invención al vehículo 10 mediante las bielas 26 superiores del brazo elevador, es correspondientemente menor que en el estado actual de la técnica. Por consiguiente, la biela 26 superior del brazo elevador según la invención, tiene una tendencia menor a volcar el vehículo hacia atrás alrededor de sus ruedas 14 posteriores, que como es el caso en un sistema cargador según el estado actual de la técnica. Por tanto, en el vehículo 10 equipado según la invención, las ruedas 13 anteriores se mantienen mejor en el suelo, durante una marcha hacia atrás en el aplanado.

La figura 4 es una representación esquemática del vehículo 10, en la que están representadas algunas fuerzas que aparecen durante el aplanado. El brazo 18 elevador y la pala 16 están representados como una sola pieza, puesto que durante el aplanado actúan en lo esencial como una sola pieza. Las flechas A y A' de fuerza discurren a lo largo de la línea C, y representan la fuerza de tracción que actúa en la biela 26 superior del brazo elevador. La flecha A de fuerza representa la fuerza que es transmitida por la biela 26 superior del brazo elevador, al punto K del vehículo 10, situado en el extremo 42 superior del montante 38. La flecha A' de fuerza representa la fuerza que es transmitida por la biela 26 superior del brazo elevador, al punto J del brazo 18 elevador. Las fuerzas B y B' representan las fuerzas de compresión que se ejercen por la biela 28 inferior del brazo elevador. La flecha B de fuerza representa también la fuerza que es transmitida por la biela 28 inferior del brazo elevador, al punto L del vehículo 10. La flecha B' de fuerza representa la fuerza que es transmitida por la biela 28 inferior del brazo elevador, al punto M del brazo 18 elevador.

En el trabajo de aplanado, una parte del peso de la pala 16 y del brazo 18 elevador, es soportada por la biela 26, 28 superior e inferior del brazo elevador. Aquí la biela 26 superior del brazo elevador está bajo esfuerzo de tracción, mientras que la biela 28 inferior del brazo elevador, está expuesta a una fuerza de compresión. Puesto que según la invención la orientación angular de la biela 26 superior del brazo elevador, discurre más pendiente (más vertical) frente a la orientación más bien horizontal del estado actual de la técnica, disminuye la fuerza de tracción en la biela 26 superior del brazo elevador, y la fuerza de compresión en la biela 28 inferior del brazo elevador, respecto al estado actual de la técnica. La fuerza B de compresión en la biela 28 inferior del brazo elevador, se transmite mediante el punto L al vehículo 10. La fuerza B está orientada de tal manera que transmite un par de fuerzas al vehículo 10, que impulsa al vehículo 10 a girar alrededor del punto E en sentido contrario a las agujas del reloj y, por tanto, presiona las ruedas 12 anteriores contra el suelo. Utilizando el punto K de unión, disminuye ciertamente la fuerza B de compresión respecto al estado actual de la técnica, es decir, la fuerza B presiona las ruedas 12 anteriores contra el suelo con una fuerza menor, que la que existía en el caso del estado actual de la técnica. No obstante, si como prevé la invención, se traslada el punto de unión de la biela 26 superior del brazo elevador, del punto I al punto K, se reducirá la fuerza de tracción en la biela 26 superior del brazo elevador, en una cantidad que es tanto mayor que la reducción de la fuerza B, que en consecuencia las ruedas 12 anteriores del vehículo 10 según la invención, en trabajos de aplanado, tienen una tendencia mayor a permanecer contra el suelo, que como es el caso en un vehículo del estado actual de la
técnica.

Incluso cuando la invención se hubiera descrito únicamente de la mano de un ejemplo de realización, a la luz de la descripción precedente así como del dibujo, para el especialista se deducen mucha alternativas distintas, modificaciones y variantes que pertenecen a la presente invención que se define por las reivindicaciones.

Claims (13)

1. Vehículo cargador con un brazo (18) elevador cuya zona (34) posterior está articulada en el vehículo (10) mediante una disposición (20) de bielas, y en cuya zona (22) anterior puede aplicarse una herramienta (16) que puede elevarse mediante el brazo (18) elevador, presentando la disposición (20) de bielas al menos una biela (26) superior y una biela (28) inferior, estando articulada la biela (26) superior por un extremo en el vehículo (10), y por el otro extremo, en la zona (34) posterior del brazo (18) elevador, y extendiéndose, con el brazo (18) elevador descendido, partiendo del punto (K) de articulación en el lado del vehículo, en lo esencial inclinada hacia atrás y hacia abajo, y estando articulada la biela (28) inferior por un extremo en el vehículo (10), y por el otro extremo, en la zona (34) posterior del brazo (18) elevador, y -con el brazo (18) elevador descendido- con respecto al punto de articulación de la biela (26) superior del brazo (18) elevador, en el brazo (18) elevador, por debajo de aquel, caracterizado porque el punto (K) de articulación en el lado del vehículo, de la biela (26) superior, se encuentra en la zona (42) superior posterior del vehículo (10).

2. Vehículo cargador según la reivindicación 1, caracterizado porque, con el brazo (18) elevador descendido, el ángulo entre la orientación de la biela (26) superior y la horizontal adopta un valor entre 30º y 60º.

3. Vehículo cargador según la reivindicación 2, caracterizado porque el ángulo adopta un valor entre aproximadamente 45º y 50º.

4. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos la zona de la biela (26) superior, situada entre sus puntos (J, K) de articulación, está configurada en lo esencial de forma de arco.

5. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque a cada uno de los dos costados del vehículo, se extiende un brazo (18) elevador a lo largo de la orientación del vehículo, y la disposición (20) de bielas presenta al menos dos bielas (26) superiores y dos bielas (28) inferiores, cada una de las cuales une el brazo (18) elevador correspondiente con la estructura (32, 38)

\hbox{del
vehículo.}

6. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el vehículo (10) presenta un puesto del conductor o una cabina (40) del conductor para un operario, y el punto (K) de articulación de la biela (26) superior en el vehículo (10), está situado en lo esencial detrás y por encima del operario.

7. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el vehículo (10) presenta un bastidor (32) del vehículo, del que al menos sobresale en lo esencial hacia arriba, un componente constructivo portante o un montante (38), estando dispuesto el componente constructivo portante o el montante (38), en lo esencial, en la zona posterior del vehículo, o detrás del operario, y presentando en su zona superior, un punto (K) de articulación para la biela (26) superior.

8. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la biela (28) inferior está articulada con su extremo anterior en la zona (30) central del vehículo (10), y con su extremo posterior en la zona (3) posterior del brazo (18) elevador, y porque los puntos (L, M) de articulación de la biela (28) inferior, están situados más bajos que los correspondientes puntos (K, J) de articulación de la biela (26) superior.

9. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el brazo (18) elevador y la disposición (20) de bielas, están configurados y dispuestos de tal manera que se produce un sistema de cargador según el tipo de un sistema elevador vertical.

10. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el brazo (18) elevador y la disposición (20) de bielas, están configurados y dispuestos de tal manera que dentro de una zona (48) inicial del movimiento del brazo (18) elevador, la trayectoria (52) de la elevación de la herramienta (16), discurre en lo esencial vertical.

11. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el brazo (18) elevador y la disposición (20) de bielas, están configurados y dispuestos de tal manera que, en lo esencial dentro de toda la zona (50) superior del movimiento del brazo (18) elevador, la herramienta (16), al elevarla, se mueve al mismo tiempo hacia delante.

12. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el brazo (18) elevador y la disposición (20) de bielas, están configurados y dispuestos de tal manera que en la máxima altura del brazo elevador, la herramienta (16) adopta su posición más adelantada.

13. Vehículo cargador según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque entre el bastidor (32) del vehículo y el brazo (18) elevador, está dispuesto al menos un mecanismo, en especial, un cilindro (46) elevador hidráulico que puede desplegarse para elevar el brazo (18) elevador.