ITBO950196A1 - Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilita' migliorata - Google Patents

Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilita' migliorata Download PDF

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Abstract

Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata del tipo avente le ruote anteriori con motorizzazioni indipendenti consistente nel fatto che le ruote posteriori sterzanti sono montate al di sotto degli steli di rispettivi martinetti oleodinamici ad assi verticali solidali al telaio del carrello i cui circuiti idraulici sono collegati fra di loro in modo che all'abbassamento di una ruota corrisponda un innalzamento dell'altra e che gli steli di detti martinetti sono intercollegati da mezzi di articolazione che sono atti a coordinare fra di loro gli angoli di sterzata di dette ruote per portare il centro di sterzata massimo fino alla intersezione dell'asse fisso delle ruote anteriori motrici con il piano di mezzeria del carrello.

Description

Titolo :CARRELLO ELEVATORE A QUATTRO RUOTE CON STRETTO RAGGIO DI STERZATA E STABILITA’MIGLIORATA.
DESCRIZIONE
Forma oggetto del presente trovato un carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata.
Sono noti carrelli elevatori, noti anche come muletti, consistenti in veicoli a tre o quattro ruote, a trazione elettrica o termica,che in posizione anteriore presentano due forche orizzontali mòbili verticalmente per il sollevamento di carichi.
I carrelli elevatori, indipendentemente dal tipo di alimentazione, si possono presentare in vari modi a seconda della trazione, che può avvenire sulle ruote anteriori o su quelle posteriori, e del numero di ruote.
I carrelli comunemente chiamati "a tre ruote" possono avere trazione anteriore (mediante gruppo differenziale o riduttori indipendenti) oppure posteriore.
In quest'ultimo caso la ruota"posteriore, abitualmente singola, oltre alla funzione sterzante assume anche quella motrice: il moto le viene trasmesso da un motore attraverso un opportuno riduttore.Essendo le due ruote anteriori di tipo folle, esse sano libere di ruotare oon velocità e verso in accordo con l’angolo di sterzatura della nota posteriore; si verifica pertanto che il centro di rotazione del carrello così conposto si trova, alla massima sterzata, sempre sul punto di incontro dell'asse comune delle ruote anteriori con il piano di mezzeria longitudinale della macchina.
Dal punto di vista della stabilità il carrello appoggia sul terreno secondo un triangolo i cui vertici sono dati dalle tre ruote.
Principale inconveniente di questo tipo di costruzione è che, essendo la trasmissione della coppia motrice al terreno subordinata al carico verticale agente sulla ruota motrice posteriore,nei casi di marcia con carico sulle forche, riducendosi il carico sulla ruota posteriore, c'è una perdita di aderenza della ruota stessa; fenomeno che può creare problemi in caso di terreni sdrucciolevoli (es.presenza di acqua,ecc.). I carrelli a tre ruote a trazione anteriore, escludendo la versione oramai obsoleta di trasmissione del moto attraverso differenziale, in quanto presenta un raggio di sterzata paragonabile ad un quattro ruote, sono ormai esclusivamente a ruote motrici indipendenti; ciascuna è comandata da un motore con relativo riduttore. I due notori trazione, quando di tipo elettrico, sono controllati elettronicamente come velocità e senso di rotazione sempre però in accordo con l'angolo di sterzata delle ruote posteriori direttrici. Qualora il contra ilo elettro nico sia in grado di comandare la contra rotazione della ruota motrice interna, alla massima sterzata il centro di rotazione viene ancora a trovarsi sull'incrocio fra asse comune delle ruote motrici anteriori a mezzeria del carrello, come nel tre ruote trazione posteriore, senza però presentare i problemi di aderenza sulle ruote motrici nel passaggio da vuoto a carico.
La ruota posteriore direttrice è molto spesso gemellata, cioè, composta da due ruote accoppiate a breve distanza fra di loro; ciò offre un vantaggio dal punto di vista della stabilità in quanto il carrello appoggia sul terreno secondo un trapezio i cui vertici sono costituiti dalle quattro ruote.
Nei carrelli elevatori denominati invece a quattro ruote la trazione avviene sempre sulle ruote anteriori mediante un differenziale.
Durante la fase di sterzata la ruota anteriore motrice interna tende a rallentare (in quanto è chiamata a percorrere una traiettoria a raggio inferiore rispetto all'esterno) fino a fermarsi nel caso estremo.
Pertanto il centro di sterzata, che giace sull'asse fisso che collega le ruote anteriori, può arrivare da una posizione laterale all'infinito, ruote sterzanti dritte, fino al massimo a coincidere con il punto di appoggio al suolo di una delle ruote anteriori ( la ruota ferma) quando le ruote sterzanti assumono la massima inclinazione.
La sterzata, come accennato, è determinata dalle ruote posteriori le cui rotazioni debbono essere coordinate fra di loro e con le due ruote anteriori per evitare slittamenti: in particolare per ogni raggio di sterzata la ruota sterzante interna dovrà ruotare di un angolo maggiore rispetto alla ruota esterna.
Per evitare che in caso di trasferimenti su fondo sconnesso il carrello possa appoggiare solamente su tre ruote sbilanciandosi, l'assale sterzante (ovvero le due ruote sterzanti ed il gruppo di trasmissione coordinata della rotazione attorno ai rispettivi assi verticali) può essere montato oscillante rispetto ad un asse orizzontale giacente sul piano di mezzeria longitudinale del carrello: con tale soluzione, però, dal punto di vista della stabilità il carrello solo apparentemente appoggia sul terreno secondo il rettangolo con vertici nei punti di appoggio al suolo delle ruote,perché nella realtà ai fini della stabilità la base di appoggio è costituita dal triangolo avente vertici nei punti di appoggio al suolo delle ruote anteriori e nel punto di snodo secondo l' asse orizzontale del gruppo di sterzata al muletto :ciò rende più instabile il carrello in guanto (in caso di carichi rilevanti sollevati ad elevata altezza o per curve veloci a corto raggio) il baricentro del sistema carrello- carico, può andare facilmente a cadere all'esterno del triangolo di appoggio al suolo, determinando il ribaltamento laterale del cruplesso .
Carpito tecnico del presente trovato è quello di ovviare ai citati inconvenienti dei dispositivi noti, di mettere a punto cioè un carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata nel quale il centro di notazione si porti sulla intersezione della mezzeria del carrello con l'asse delle ruote anteriori e che abbia stabilità migliorata nel senso di mantenere il poligono di appoggio in corrispondenza del rettangolo o del trapezio isoscele avente vertici nei punti di appoggio al suolo delle ruote, e ciò anche su terreno sconnesso.
Nell'ambito di tale carpito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di assolvere il carpito precedente con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento,nonché di costo relativamente contenuto.
Questo carpito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata del tipo avente le ruote anteriori con motorizzazioni indipendenti caratterizzato dal fatto che le ruote posteriori sterzanti sono montate al di sotto degli steli di rispettivi martinetti oleodinamici ad assi verticali solidali al telaio del carrello i cui circuiti idraulici sono collegati fra di loro in modo che all'abbassamento di una ruota corrisponda un innalzamento dell'altra e che gli steli di detti martinetti sono intercollegati da mezzi di articolazione che sono atti a coordinare fra di loro gli angoli di sterzata di dette ruote per portare il centro di sterzata massimo fino alla intersezione dell'asse fisso delle ruote anteriori motrici con il piano di mezzeria del carrello. Ulteriori particolarità risulteranno maggiormente chiare ed evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita,ma non esclusiva, di un carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata secondo il trovato, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni, in cui:
la fig.l rappresenta schematicamente in pianta un carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata secondo il trovato in A in condizione di massima sterzata ed in B in condizione di ruote dritte;
la fig.2 rappresenta schematicamente in pianta le ruote posteriori del carrello in diverse configurazioni di sterzata;
la fig.3 è una vista frontale parzialmente sezionata di una ruota sterzante del carrello;
la fig.4 è una vista frontale parzialmente sezionata delle due ruote sterzanti del carrello secando il trovato;
la fig.5 è una vista in pianta delle ruote sterzanti del carrello in A in configurazione di ruote dritte ed in B in condizione di massima sterzata;
la fig.6 è una vista in pianta di una versione alternativa dei mezzi di articolazione delle ruote sterzanti;
la fig.7 è una vista in pianta di un'altra versione alternativa dei mezzi di articolazione delle ruote sterzanti;
la fig.8 è una vista in pianta di un'altra versione alternativa dei mezzi di articolazione delle ruote sterzanti.
Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata, secondo il tro vato. Il carrello 1, il cui ingombro è stato schematizzato in fig. 1 con linee tratteggiate, è del tipo avente le ruote anteriori 2a, 2b con motorizzazioni indipendenti ed asse fisso di traccia A: il piano di mezzeria del carrello è stato schematizzato con la linea di traccia B.
Con 3a, 3b sono indicate le ruote posteriori sterzanti del carrello che sono montate mediante rispettive staffe 4 al di sotto degli steli 5a, 5b di rispettivi martinetti oleodinamici 6a, 6b ad assi verticali che sono portati da supporti 7 solidali al telaio del carrello .
Ognuno degli steli 5, schematicamente, reca solidale un pistone Θ che è scorrevole a tenuta in una camera delimitata superiormente ed inferiormente da due teste 9, 10: in prossimità delle teste 9 i due martinetti 6a, 6b sono connessi alle estremità di un condotto 11a in"modo che i loro circuiti idraulici risultino collegati fra di loro : in tale modo all'abbassamento di una ruota, ad esempio in presenza di una buca, corrisponde un innalzamento dell'altra che lo compensa parzialmente.
Il condotto Ila può essere vantaggiosamente collegato ad un accumulatore oleodinamico, precaricato ad una opportuna pressione, avente lo scopo di assorbire gli urti dinamici delle ruote posteriori contro eventuali asperità del terreno creando un effetto ammortizzante.
In prossimità delle teste 10 i martinetti sono collegati a due rispettivi condotti llb che possono essere collegati fra di loro o essere messi in scarico (condotte di drenaggio).
Gli steli 5a, 5b sono intercollegati da mezzi di articolazione globalmente indicati con 12 (fig.4) che sono atti a coordinare fra di loro gli angoli di sterzata delle ruote per portare il centro di sterzata fino alla intersezione dell'asse fisso A delle ruote anteriori motrici con il piano di mezzeria del carrello di traccia B.
I mezzi 12 comprendono due biellette 13a, 13b ( fig.5) che sono articolate secondo assi verticali con una delle rispettive estremità mediante perni 14 a due bracci 15 solidali, e con occhi di articolazione in posizioni eccentriche, rispetto agli steli 5.
Con le altre estremità le biellette sono articolate mediante perni 16 alle estremità di "due leve 17a, 17b a manovella solidali fra di loro in quanto accoppiate mediante uno scanalato ad un perno verticale 18 disposto sul piano di mezzeria del carrello.
Il perno 18 , che alle estremità è montato su due supporti 19a, 19b fissati al telaio del carrello ( fig.4), è collegato a mezzi di azionamento girevole in versi contrapposti, globalmente indicati con 20,per la sterzata a destra o a sinistra. I mezzi 20 possono essere costituiti vantaggiosamente da un biscottino 21 fissato radialmente al perno 18 che alla estremità ha fulcrato mediante perno 22 lo stelo 23 di un martinetto oleodinamico 24 articolato mediante perno 25 al telaio del carrello; in luogo di stelo 23-martinetto 24 può essere montato un gruppo a vite senza fine- boccola azionata girevole in versi opposti.
Per conpensare il sollevamento e l’abbassamento relativi dei bracci 15-biellette 13- leve 17 a causa degli scorrimenti verticali contrapposti degli steli 5 , è prevista la possibilità di uno scorrimento verticale delle leve 17 sul perno 18 come mostrato in fig.4 o anche lo scorrimento verticale relativo fra leve 18 e biellette 13 oppure fra biellette 13 e bracci 15; infine esiste anche la possibilità che le leve 17 siano realizzate ciascuna in due parti con porzione terminale oscillante attorno ad assi sostanzialmente orizzontali.
Vantaggiosamente le alimentazioni delle motorizzaiioni delle ruote anteriori sono provviste di mezzi di controllo coordinati con gli angoli di rotazione delle ruote sterzanti per assumere, grazie ad una velocità di rotazione differenziata, il medesimo centro di sterzata ed evitare slittamenti delle ruote.
In figura 2 sono illustrate in successive posizioni le configurazioni che assumono via via le ruote posteriori per portarsi da una condizione di centro di sterzata all'infinito, ad una con centro di sterzata sul piano di mezzeria del carrello ( ruote 2a,2b contronotanti).
Si è così visto come il tro vato raggiunge gli sappi proposti ed in particolare come consente raggi di sterzata stretti, spostamenti verticali delle ruote sterzanti per compensare disuniformità del terre no e mantenimento del poligono di appoggio al suolo coincidente con il rettangolo con vertici alle quattro ruote.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo in relazione, ad esempio, ai componenti atti a coordinare fra di loro gli angoli di sterzatura delle due ruote 3a e 3b, e a generarne il movimento.
Oltre al sistema pre cedentemente descritto si possono ipotizzare le seguenti varianti:
- Sistema a bracci incrociati, schematizzato in fig.6, nel quale le biellette 13a e 13b si incrociano e si articolano secondo assi verticali a rispettivi fulcri 16 ricavati interscambiati in un biscottino triangolare 26.
Il martinetto 24 agirà sempre sul biscottino 21 solidale a 26. - Sistema a martinetto unico centrale, vedere fig.7, nel quale il moto di sterzatura alle ruote è dato da un martinetto oleodinamico 27 avente l'asse parallelo all'asse posteriore, disassato rispetto a quest'ultimo e siitmetrico rispetto al piano di mezzeria B del carrello.
Lo stelo del martinetto 27, vantaggiosamente a doppio effetto, si accoppia tramite fulcri ad asse verticale,direttamente alle biellette 13a e 13b; il martinetto è collegato al telaio in modo da poter oscillare liberamente per assecondare i movimenti verticali delle ruote.
- Motore agente su una sola ruota. Il movimento di sterzatura può essere trasmesso direttamente ad una ruota e può essere generato da un motore elettrico, oleodinamico o anche da un martinetto 28 a semplice effetto come rappresentato in fig.8, agente su una delle due ruote sterzanti mediante una opportuna riduzione ad ingranaggi o una bielletta 29 ; il moto viene poi trasmesso all'altra ruota mediante una articolazione di bracci simile a quelle descritte precedentemente.
- Sistema a ruote indipendenti costituito da due motori elettrici od oleodinamici, agenti ciascuno su una ruota mediante opportuna riduzione; il coordinamento degli angoli fra le due ruote sterzanti avverrà mediante un sistema rispettivamente elettronico od oleodinamico intelligente in grado di controllare grado per grado l'angolazione, regolando le velocità e i versi di rotazione dei motori in accordo con l’alimentazione delle motorizzazioni delle ruote motrici anteriori.
Infine questi cinque sistemi appena descritti si possono realizzare sia agendo sugli steli 5 fuoriuscenti nella parte inferiore dei martinetti 6, come illustrato in fig.3 e 4,che sui medesimi steli che fuoriescono nella parte superiore.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall' ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata del tipo avente le ruote anteriori con motorizzazioni indipendenti caratterizzato dal fatto che le ruote posteriori sterzanti sono montate al di sotto degli steli di rispettivi martinetti oleodinamici ad assi verticali solidali al telaio del carrello i cui circuiti idraulici sono collegati fra di loro in modo che all'abbassamento di una ruota corrisponda un innalzamento dell'altra e che gli steli di detti martinetti sano intercollegati da mezzi di articolazione che sono atti a coordinare fra di loro gli angoli di sterzata di dette ruote per portare il centro di sterzata massimo fino alla intersezione dell'asse fisso delle ruote anteriori motrici con il piano di mezzeria del carrello.
  2. 2) Carrello secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di articolazione comprendono due biellette che sono articolate secondo assi verticali con una estremità in posizioni eccentriche agli steli di detti martinetti e con le altre estremità alle estremità di due leve a manovella solidali fra di loro ed associate ad un perno verticale disposto sul piano di mezzeria del carrello che è collegato a mezzi di azionamento girevole in versi contrapposti per la sterzata a destra o a sinistra.
  3. 3) Carrello secondo la rivendicazione 1 ed in alternativa alla rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di articolazione comprendono due biellette allungate che si incrociano e sono articolate secondo assi verticali con una estremità in posizioni eccentriche agli steli di detti martinetti e con le altre estremità ai due fulcri simmetrici di un biscottino triangolare associato ad un perno verticale disposto sul piano di mezzeria del carrello che è collegato a mezzi di azionamento girevole in versi contrapposti per la sterzata a destra o a sinistra.
  4. 4) Carrello secondo la rivendicazione 1 ed in alternativa alle rivendicazioni 2 e 3 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di articolazione comprendono due biellette che sono articolate secondo assi verticali con una estremità in posizioni eccentriche agli steli di detti martinetti e con le altre estronità alle estremità contrapposte e simmetriche rispetto al piano di mezzeria del carrello dello stelo di un martinetto oleodinamico a doppio effetto disposto parallelamente all'asse posteriore del carrello.
  5. 5) Carrello secondo la rivendicazione 1 ed in alternativa alle rivendicazioni 2, 3 e 4 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di articolazione comprono due biellette che sono articolate secondo assi verticali con una estremità in posizioni eccentriche agli steli di detti martinetti e con le altre estremità alle estremità di due leve a manovella solidali fra di loro ed associate ad un perno verticale disposto sul piano di mezzeria del carrello, una di dette ruote sterzanti essendo collegata a mezzi di azionamento girevole in versi contrapposti per la sterzata a destra o a sinistra.
  6. 6) Carrello secondo la rivendicazione 1 ed in alternativa alle rivendicazioni 2, 3, 4,e 5 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di articolazione sono meccanicamente indipendenti fra di loro e sono collegati elettronicamente o oleodinamicamente con le alimentazioni delle ruote motrici anteriori per coordinare i rispettivi angoli di sterzata.
  7. 7) Carrello secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di controllo della alimentazione delle motorizzazioni di dette ruote anteriori che sono coordinati con gli angoli di rotazione delle ruote sterzanti per assumere il medesimo centro di sterzata.
  8. 8) Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilità migliorata secondo una o più delle rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato agli scopi specificati.
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