ES2292577T3 - Carretilla de horquilla elevadora con reducido radio de viraje y con medios para facilitar su mantenimiento. - Google Patents
Carretilla de horquilla elevadora con reducido radio de viraje y con medios para facilitar su mantenimiento. Download PDFInfo
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Abstract
Carretilla de horquilla elevadora con reducido radio de viraje que comprende: un chasis (2); dos ruedas delanteras motrices (3a y 3b) montadas sobre dicho chasis (2) de manera que puedan girar alrededor de un primer eje de rotación (A) común transversal a un plano central longitudinal (M) de la carretilla (1); un eje trasero (14); dos horquillas de montaje en las rueda traseras (10) soportadas por el eje trasero (14) de manera que puedan girar alrededor de respectivos segundos ejes (12) los cuales están dispuestos substancialmente paralelos al plano central (M); dos ruedas traseras (4a y 4b) con posibilidad de virar cada una de ellas soportada por una de las horquillas (10) de montaje; medios de viraje (26) adecuados para coordinar la rotación de las horquillas (10) de montaje alrededor de sus respectivos segundos ejes (12); un contrapeso posterior (35); el eje posterior (14), las horquillas (10) de montaje y los medios de viraje (26) formando una unidad (33) que puede ser preensamblada y que es soportada directamente por un extremo posterior (36) del chasis (2); dicho extremo posterior (36), además, soportando directamente el contrapeso (35) en una posición tal que la unidad preensamblada (33) quede ubicada entre el extremo posterior (36) y el contrapeso (35); la carretilla de horquilla elevadora (1) estando caracterizada por el hecho que el centro de rotación (C) de la misma carretilla de horquilla elevadora (1) en su posición de máximo viraje quede ubicado en correspondencia del punto donde el primer eje común de rotación (A) intercepta el plano central (M); y por el hecho que el chasis (2) tiene una abertura posterior (34) que proporciona acceso a los medios de viraje (26).
Description
Carretilla de horquilla elevadora con reducido
radio de viraje y con medios para facilitar su mantenimiento.
La presente invención se refiere a una
carretilla de horquilla elevadora con reducido radio de viraje.
En particular, la presente invención se refiere
a una carretilla de horquilla elevadora de cuatro ruedas con radio
mínimo de viraje relativamente reducido.
Las carretillas de horquilla elevadora
convencionales comprenden un vehículo de tres o cuatro ruedas que
puede ser accionado eléctricamente o movido por un motor de
combustión interna, dos horquillas horizontales motorizadas que se
extienden desde la parte frontal del vehículo y que se usan para
levantar y bajar cargas de varios tipos, y un contrapeso posterior
para contrabalancear la carga frontal.
Esas carretillas de horquilla elevadora,
independientemente de su capacidad de elevación, se entregan según
diferentes diseños y presentan diferentes características en función
de la cantidad de ruedas y del hecho que las ruedas motrices sean
las delanteras o las traseras.
En la parte delantera de las carretillas de
horquilla elevadora de tres ruedas, dos de las tres ruedas se
colocan en un único eje de rotación, mientras que la tercera rueda
se coloca en la parte posterior en un plano longitudinal que pasa
por el centro del vehículo. En todos los casos, la dirección se
aplica a la rueda trasera mientras que la propulsión del vehículo
puede ser trasera o delantera.
En carretillas elevadoras donde la rueda trasera
no es sólo la rueda de viraje sino también la rueda motriz, las dos
ruedas delanteras pueden girar libremente alrededor de sus ejes y su
dirección y velocidad dependen del ángulo de viraje de la rueda
trasera. Cuando la rueda trasera está en su máxima posición de
viraje, lo que equivale a decir, girada de 90 grados, el centro de
rotación del vehículo está situado en correspondencia del punto
donde el eje común de las ruedas delanteras interseca el plano
central longitudinal del vehículo. Esto significa que el radio de
viraje es relativamente chico, con obvias ventajas en términos de
maniobrabilidad en espacios muy reducidos.
En una carretilla elevadora de este tipo, la
transmisión del par torsor al piso depende de la carga vertical que
actúa sobre la rueda trasera que es la rueda motriz. Cuando la
carretilla está transportando una carga sobre las horquillas,
situadas en la parte delantera, la carga vertical total sobre la
rueda trasera es reducida, con lo cual se reduce la adherencia de
la rueda trasera. Este problema se agrava a medida que el piso es
más resbaladizo (como sucede cuando, por ejemplo, el piso está
mojado).
Por el contrario, si la rueda trasera es sólo
una rueda de viraje y la propulsión se realiza a través de las
ruedas delanteras, se pueden presentar dos casos: en un caso, las
ruedas delanteras están provistas de un diferencial; en el otro
caso, las ruedas delanteras tienen propulsión independiente.
En el primer caso, a medida que el ángulo de
viraje de la rueda aumenta, la rueda delantera interior tiende a
aminorar su velocidad puesto que es obligada a cubrir un recorrido
cuya curvatura es menor que aquella del recorrido cubierto por la
rueda delantera externa. Cuando se ha alcanzado el máximo ángulo de
viraje, la rueda delantera interna no gira para nada.
Al mismo tiempo, el centro de rotación del
vehículo, que está dispuesto sobre el eje común de las ruedas
delanteras, puede variar desde una posición lateral infinitamente
distante, cuando las ruedas delanteras están derechas, hasta una
posición límite que corresponde al punto donde la rueda delantera
interna toca el suelo cuando las ruedas delanteras están en la
máxima posición de viraje.
En este caso, sin embargo, el radio mínimo de
curvatura es relativamente grande.
En el segundo caso, las ruedas delanteras
normalmente son propulsadas por dos motores eléctricos. La velocidad
y dirección de las ruedas se controlan electrónicamente mediante
una unidad de control en conformidad con el ángulo de viraje de la
rueda trasera. De esta manera, cuando la rueda trasera está en su
posición de máximo viraje, la unidad de control provoca que la
rueda motriz interna gire a la misma velocidad que la rueda motriz
externa pero en la dirección opuesta de manera de impedir el
deslizamiento y resbalamiento de las ruedas. Realizando lo
anterior, de manera ventajosa la unidad de control permite que el
vehículo gire alrededor de un punto donde el eje común de las
ruedas delanteras interseca el plano central longitudinal del
vehículo. Esto proporciona la misma maniobrabilidad que la
carretilla con rueda trasera motriz descrita arriba pero impide el
problema de una reducida adherencia cuando se están transportando
cargas pesadas.
Una carretilla de tres ruedas de este tipo, no
obstante su radio de curvatura relativamente reducido y una buena
adherencia, es relativamente inestable en comparación con una
carretilla de cuatro ruedas. Según la técnica conocida, la
proyección vertical del centro de gravedad de la carretilla debe
caer dentro de un área que, en el caso de este tipo de carretilla,
está delimitada por el triángulo definido por las tres ruedas,
contrariamente la carretilla podría volcarse. Evidentemente, tal
área es menor que en la correspondiente área rectangular o
trapezoidal de una carretilla de cuatro ruedas.
En carretillas elevadoras convencionales de
cuatro ruedas, la propulsión típicamente está en las ruedas
delanteras, mientras que el viraje se aplica a las ruedas
traseras.
La rotación de cada una de las dos ruedas
traseras obviamente es coordinada con la rotación de la otra rueda
trasera de manera de impedir el deslizamiento y resbalamiento de las
ruedas.
Al igual que en el caso de configuraciones de
tres ruedas, las ruedas delanteras pueden ser propulsadas a través
de un diferencial o de manera independiente entre sí como se ha
descrito arriba.
En el caso de propulsión separada a través de
las ruedas delanteras, la técnica conocida describe un mecanismo de
viraje que, cuando está en su máxima posición, de manera ventajosa
posiciona el centro de rotación del vehículo en el punto donde el
eje común de las ruedas delanteras interseca el plano central
longitudinal de la carretilla. Esto confiere la misma
maniobrabilidad que la de carretillas de tres ruedas.
El extremo posterior de una carretilla de
horquilla elevadora de este tipo, descrita por la técnica conocida,
es bastante complejo, lo cual no sólo complica los procedimientos de
ensamblado de la carretilla sino que, además, hace más dificultosos
los servicios de mantenimiento sobre el mecanismo de viraje.
En particular, esas carretillas de horquilla
elevadora tienen un conjunto de contrapeso-eje
trasero-mecanismo de viraje donde la posición
recíproca de las partes del conjunto y el mismo conjunto con
respecto al chasis son tales de dificultar las operaciones de
ensamblado y las de mantenimiento.
Una de esas carretillas de horquilla elevadora
está descrita en el documento US 4.471.975 que incluye una
disposición de montaje para conectar con libertad de rotación un
conjunto eje de dirección y contrapeso a un árbol giratorio del
vehículo que elimina los problemas de extracción del conjunto eje de
dirección y contrapeso cuando se necesita quitar solamente uno de
ellos.
Un objeto de la presente invención es el de
proporcionar una carretilla de horquilla elevadora mejorada.
De conformidad, la presente invención
proporciona una carretilla de horquilla elevadora con un radio de
curvatura reducido según la reivindicación independiente. En las
reivindicaciones dependientes de 2 a 7 se han definido
realizaciones preferidas.
Ahora se describirá la presente invención con
referencia a los dibujos anexos que exhiben una realización
preferida de la misma a título puramente ejemplificador, y en los
cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática en planta
de la carretilla de horquilla elevadora con reducido radio de
viraje según la presente invención, mostrada en su máxima posición
de viraje;
- la figura 2 es una vista esquemática en planta
de una carretilla de horquilla elevadora según la presente
invención en la condición en la cual está moviéndose hacia adelante
en línea recta;
- la figura 3 es una vista posterior, con
algunas partes en corte transversal y algunas partes omitidas por
motivos de claridad, de una realización de la carretilla de
horquilla elevadora según la presente invención;
- la figura 4 es una vista en planta, con
algunas partes en corte transversal y algunas partes omitidas por
motivos de claridad, del extremo posterior de la carretilla de
horquilla elevadora exhibida en la figura 3;
- la figura 5 es una amplificación de la figura
4, en la cual con líneas de trazos se muestra también el extremo
posterior de la carretilla cuando está en su máxima posición de
viraje;
- la figura 6 es una vista lateral en corte
transversal, a través de la línea VI-VI y con alguna
partes omitidas por motivos de claridad, de la estructura exhibida
en la figura 4;
- la figura 7 es otra vista posterior, con
algunas partes en corte transversal y algunas partes omitidas por
motivos de claridad, de una realización de la carretilla de
horquilla elevadora según la presente invención; y
- la figura 8 es un corte transversal, a través
de la línea VIII-VIII y con algunas partes omitidas
por motivos de claridad, de la carretilla de horquilla elevadora
exhibida en la figura 7.
Con referencia a los dibujos anexos, el número 1
denota, en su totalidad, una carretilla de horquilla elevadora de
cuatro ruedas con radio de viraje reducido.
La carretilla de horquilla elevadora (1)
comprende un chasis (2), dos ruedas delanteras motrices (3a y 3b) y
dos ruedas traseras con posibilidad de virar (4a y 4b), y dos
horquillas frontales horizontales (de tipo conocido y, por ende, no
exhibido) que son propulsadas (de manera conocida y, por ende, no
exhibida) de manera que puedan levantar y bajar cargas de varios
tipos (no ilustradas).
Las ruedas delanteras (3a y 3b) son propulsadas
de manera independiente entre sí (de manera conocida) por dos
respectivos motores de transmisión (41 y 42), y están montadas sobre
el chasis (2) de modo que giren alrededor de un primer eje de
rotación (A) común fijo transversal a un plano central longitudinal
(M) de la carretilla (1).
El cubo (5) de cada rueda trasera (4a, 4b) tiene
un eje de rotación (6) substancialmente horizontal y está soportado
con libertad de rotación por un portacubo (7), el cual está fijado
en escuadra a un extremo inferior (8) de un brazo (9) de una
correspondiente horquilla (10) de montaje en rueda trasera.
El brazo (9) está ubicado de manera que enfrente
la superficie interna del cubo (5) y constituye una porción
inferior de la horquilla (10) de montaje en la rueda, que está hecha
en una única pieza en la cual, arriba del mismo brazo (9), tiene
una porción central que se compone de un cuerpo substancialmente
cilíndrico (11).
El cuerpo (11) tiene un eje central de rotación
(12), el cual está alineado con la superficie interna del cubo (5),
substancialmente paralelo al plano (M), y está montado con libertad
de rotación sobre un extremo lateral (13) del eje trasero (14), que
a su vez está montado sobre el chasis (2) transversalmente al plano
(M) y se extiende entre las dos ruedas traseras (4a y 4b) por encima
de las mismas dos ruedas (4a y 4b). Observando con mayor
detenimiento, el cuerpo (11) está montado sobre el eje (14) sobre
correspondientes cojinetes (15). Estos últimos están ubicados
dentro de un acoplamiento (16) que es relativamente largo en la
dirección del eje (12) de manera de conferirle al cuerpo (11) una
resistencia relativamente elevada contra los choques transmitidos
por el brazo (9).
Arriba del cuerpo (11), la horquilla de montaje
(10) en la rueda también posee una porción superior que se compone
de un perno (17) de accionamiento de la misma horquilla de montaje
(10).
El perno (17) tiene un perfil ranurado (18)
mediante el cual su extremo superior se introduce dentro de una
palanca (19) para el accionamiento de la horquilla (10) de montaje
en la rueda.
La palanca (19) está empernada en un extremo
(20) de una varilla curva de conexión (21) que está configurada
como un arco circular y cuyo extremo opuesto (22) está empernado al
extremo operativo (23) de un cilindro hidráulico (24) (de tipo
conocido) para virar las ruedas (4a y 4b).
Como se puede ver en las figuras 3 y 6, el
cilindro de dirección (24) está vinculado rígidamente a una porción
final superior (25) del eje (14).
El conjunto especialmente configurado formado
por el cilindro de dirección (24), las varillas de conexión (21) y
las palancas (19) constituye un dispositivo de dirección (26)
adecuado para coordinar los ángulos de rotación de las horquillas
(10) montadas en las ruedas traseras alrededor de sus respectivos
ejes (12) de manera de impedir que las ruedas (4a y 4b) se deslicen
o resbalen, y para permitirle a la carretilla (1) que alcance una
configuración de máximo viraje en la cual el centro de rotación (C)
de la carretilla (1) coincida con el punto donde el eje (A)
interseca el plano (M).
Observando con mayor detenimiento, esta
configuración, mostrada en la figura 1 y mediante líneas de trazos
en la figura 5, corresponde a una rotación de 74 grados y 30 minutos
de la rueda trasera externa (4a, 4b) y de 105 grados y 30 minutos
de la rueda trasera interna (4a, 4b) con respecto a la configuración
mostrada en la figura 2, donde las ruedas están dispuestas
derechas.
El eje (14) está hecho a partir de partes de
hojas metálicas soldadas entre sí y está montado de manera de poder
pivotar sobre un perno circular posterior (27) del chasis (2) que se
extiende en la dirección longitudinal de la carretilla (1) a lo
largo de un eje horizontal (28). Observando con mayor nivel de
detalles, el eje (14) posee en su parte inferior un bloque
configurado tipo paralelepípedo (29). En este último hay un orificio
circular pasante (30) mediante el cual el perno (27) está conectado
por medio de una pluralidad de bulones (31) aplicados en
disposición anular a una placa de cierre redonda (32) situada del
lado del chasis (2) opuesto al eje (14). El eje (14), el
dispositivo de viraje (26), las horquillas (10) de montaje y las
ruedas (4a y 4b) se pueden preensamblar para formar una unidad (33)
que se puede fijar con facilidad en bloque al chasis (2), que, como
se puede ver en la figura 6, aparte de soportar directamente dicha
unidad (33) a través del perno (27), tiene, arriba del mismo perno
(27), una abertura (34) que proporciona acceso al dispositivo de
viraje (26) cuando se vuelve necesario realizar un servicio de
mantenimiento. La carretilla (1) además comprende un contrapeso
(35) que se compone de una parte única que cierra el extremo
posterior (36) de la carretilla (1). Observando con mayor nivel de
detalles, con referencia a la figura 7, el contrapeso (35) se
extiende derecho a través del ancho de la carretilla (1) y tiene
una porción inferior (37) que se extiende hacia abajo entre las
ruedas (4a y 4b) y de forma adecuadamente ahusada hacia el centro
para permitir la rotación de las horquillas (10) de montaje
alrededor de los ejes (12) bajo la acción del dispositivo de viraje
(26).
El contrapeso (35) está soportado directamente
por el chasis (2) y está vinculado al perno (27) por un bulón (38)
situado en correspondencia del centro del anillo de bulones (31). El
contrapeso (35) está montado en una posición tal que la unidad (33)
queda ubicada entre el perno (27) y el mismo contrapeso (35). En
otros términos, en esta posición, el eje (14) y el dispositivo de
viraje (26) están circundados por el contrapeso (35) sólo de los
costados (figura 8), parte superior e inferior (figura 6). Esto
permite fijar o quitar el contrapeso (35) independientemente del
eje (14) y del dispositivo de viraje (26), y, al mismo tiempo,
permite el acceso al dispositivo de viraje (26) a través de la
abertura (34) sin quitar el contrapeso (35). Como se ha mencionado
con anterioridad, la carretilla (1) es propulsada por las ruedas
delanteras (3a y 3b) que a su vez son propulsadas
independientemente entre sí por dos respectivos motores de
transmisión (41 y 42) controlados electrónicamente de manera
conocida por una unidad de control (43) que controla tanto su
velocidad como su dirección en conformidad con los ángulos de
viraje de las ruedas traseras (4a y 4b). A tal efecto, la entrada
de la unidad de control (43) está conectada a un potenciómetro de
tipo giratorio (39) fijado arriba de uno de los dos pernos (17) (en
este caso particular, como se puede ver en las figuras 1, 3, 5 y 8,
arriba del perno (17) correspondiente a la rueda trasera derecha
(4b)), el eje del potenciómetro (40) siendo coaxial y estando
vinculado al mismo perno (17). El potenciómetro (39) detecta el
ángulo de viraje de una de las dos ruedas (4a o 4b) a través de la
conexión al perno (17) y entrega en su salida una señal a la unidad
de control (43) que sobre esa base regula la velocidad y la
dirección de rotación de los motores (41 y 42). El potenciómetro
(39), siendo del tipo giratorio, permite una exacta detección del
ángulo de viraje de las ruedas traseras (4a y 4b) y, por ende, un
control preciso de los motores de transmisión (41 y 42) que
propulsan las ruedas delanteras (3a y 3b).
- 1
- Carretilla de horquilla elevadora
- 2
- Chasis
- 3
- Ruedas delanteras
- 4
- Ruedas traseras
- 5
- Cubo
- 6
- Eje del cubo
- 7
- Portacubo
- 8
- Extremo inferior de 9
- 9
- Brazo de 10
- 10
- Horquilla de montaje en la rueda
- 11
- Porción central (cuerpo) de 10
- 12
- Eje de 11
- 13
- Extremo lateral de 14
- 14
- Eje
- 15
- Cojinetes
- 16
- Acoplamiento
- 17
- Perno de 10
- 18
- Perfil ranurado
- 19
- Palanca para accionar la horquilla de montaje en la rueda
- 20
- Extremo de 21
- 21
- Varilla de conexión
- 22
- Extremo de 21
- 23
- Extremo de 24
- 24
- Cilindro de dirección
- 25
- Porción superior de 14
- 26
- Dispositivo de viraje
- 27
- Perno del chasis
- 28
- Eje de 27
- 29
- Bloque inferior de 14
- 30
- Orificio en 29
- 31
- Bulones
- 32
- Placa redonda
- 33
- Unidad preensamblada
- 34
- Abertura en el chasis
- 35
- Contrapeso
- 36
- Extremo posterior de 1
- 37
- Porción inferior de 35
- 38
- Bulón
- 39
- Potenciómetro
- 40
- Eje de 39
- 41, 42
- Motores de transmisión
- 43
- Unidad de control
Claims (7)
1. Carretilla de horquilla elevadora con
reducido radio de viraje que comprende: un chasis (2); dos ruedas
delanteras motrices (3a y 3b) montadas sobre dicho chasis (2) de
manera que puedan girar alrededor de un primer eje de rotación (A)
común transversal a un plano central longitudinal (M) de la
carretilla (1); un eje trasero (14); dos horquillas de montaje en
las rueda traseras (10) soportadas por el eje trasero (14) de manera
que puedan girar alrededor de respectivos segundos ejes (12) los
cuales están dispuestos substancialmente paralelos al plano central
(M); dos ruedas traseras (4a y 4b) con posibilidad de virar cada una
de ellas soportada por una de las horquillas (10) de montaje;
medios de viraje (26) adecuados para coordinar la rotación de las
horquillas (10) de montaje alrededor de sus respectivos segundos
ejes (12); un contrapeso posterior (35); el eje posterior (14), las
horquillas (10) de montaje y los medios de viraje (26) formando una
unidad (33) que puede ser preensamblada y que es soportada
directamente por un extremo posterior (36) del chasis (2); dicho
extremo posterior (36), además, soportando directamente el
contrapeso (35) en una posición tal que la unidad preensamblada (33)
quede ubicada entre el extremo posterior (36) y el contrapeso (35);
la carretilla de horquilla elevadora (1) estando
caracterizada por el hecho que el centro de rotación (C) de
la misma carretilla de horquilla elevadora (1) en su posición de
máximo viraje quede ubicado en correspondencia del punto donde el
primer eje común de rotación (A) intercepta el plano central (M); y
por el hecho que el chasis (2) tiene una abertura posterior (34) que
proporciona acceso a los medios de viraje (26).
2. Carretilla de horquilla elevadora según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el extremo
posterior (36) comprende un perno (27) que soporta tanto a la unidad
preensamblada (33) como al contrapeso (35).
3. Carretilla de horquilla elevadora según una
cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizada
por el hecho que el contrapeso (35) se compone de una parte única
que cierra al extremo posterior (36).
4. Carretilla de horquilla elevadora según la
reivindicación 2 o 3, caracterizada por el hecho que el eje
trasero (14) comprende partes de láminas metálicas soldadas entre sí
y está montado, de manera de poder pivotar, sobre el perno
(27).
5. Carretilla de horquilla elevadora según una
cualquier de las precedentes reivindicaciones, caracterizada
por el hecho que las ruedas delanteras (3a y 3b) son propulsadas de
manera independiente entre sí por dos respectivos motores de
transmisión (41 y 42) controlados electrónicamente por una unidad de
control (43) que controla tanto su velocidad como su dirección de
rotación en conformidad con los ángulos de viraje de las ruedas
traseras (4a y 4b).
6. Carretilla de horquilla elevadora según la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho que cada
horquilla (10) de montaje en la rueda comprende un perno (17) para
el accionamiento de la horquilla de montaje, y por el hecho que la
entrada de la unidad de control (43) está conectada a un
potenciómetro giratorio (39) adecuado para proporcionar una señal
proporcional al ángulo de viraje de las ruedas traseras (4a y 4b),
el potenciómetro (39) teniendo un eje (40) conectado a uno de los
pernos (17) de las ruedas traseras (4a y 4b).
7. Carretilla de horquilla elevadora según una
cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizada
por el hecho que el centro de rotación (C) de la carretilla (1) en
su máxima posición de viraje está ubicado en correspondencia del
punto donde el plano central (M) intercepta el primer eje (A) de
rotación común gracias al hecho que las ruedas delanteras (3a y 3b)
pueden girar en direcciones opuestas y son propulsadas de manera
independiente entre sí por dos respectivos motores de transmisión
(41 y 42) que son controlados electrónicamente por una unidad de
control (43), y caracterizada también por el hecho que el
viraje de las ruedas traseras (4a y 4b) se realiza a través de
medios de viraje (26), que son soportados por un perno (27) del
chasis (2).
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