ITMI20002659A1 - Dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali, in particolare del tipo a connessione articolata.

Si deve tenere conto che un assale del tipo sopra citato è atto ad essere montato su veicoli industriali, quali carrelli elevatori, pale caricatrici, terne (o bachoe laoder), veicoli per sbancamento terra (grader), trattori o simili.

Un assale siffatto a connessione articolata comprende in sintesi una carcassa centrale dalla quale si estendono due bracci ognuno dei quali porta, ad una propria estremità, un supporto di una ruota. L'assale è connesso al telaio del veicolo industriale mediante barre trasversali e barre longitudinali rispetto al veicolo, ove le barre trasversali sono costituite da una barra panhard, ed inoltre, tra l'assale ed il telaio sono interposti elementi ammortizzati.

Nella movimentazione e nell'uso del veicolo industriale, si presenta il problema di conoscere la posizione nello spazio di almeno uno degli assali rispetto al telaio per un corretto movimento del veicolo .

A tale scopo si dovrebbero prevedere sensori adatti a verificare istante per istante la posizione spaziale dell'assale interessato, ma la loro collocazione appare problematica dal momento che risultano interessati da una pluralità di variabili.

Infatti, i sensori vengono interessati da elementi esterni al veicolo che li possono anche rompere e disattivare e per di più devono essere adattati ai vari tipi di telaio del veicolo.

Le accelerazioni a cui sono sottoposti i componenti del veicolo potrebbero inoltre a loro volta sovraccaricare i sensori stessi qualora non fossero opportunamente supportati e protetti. Il tutto risulta in una possibile imprecisione della misura, se non addirittura della rottura del sensore stesso, venendo perciò a mancare la misura di controllo sul sistema veicolo e venendo meno perciò a mancare la affidabilità della misura.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati, realizzando un dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali, in particolare del tipo a connessione articolata, che sia realizzato utilizzando un numero limitato di elementi di reazione rispetto al telaio e con una disposizione dei sensori atta a garantire la sicurezza del posizionamento dei sensori rispetto al telaio del veicolo.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo collegato ad una assale che si possa installare al disotto del telaio del veicolo in maniera sostanzialmente semplice ed in area protetta e non esposta a possibili urti contro ostacoli esterni.

Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di controllo per un assale sospeso per veicoli industriali del tipo a connessione articolata che sia sostanzialmente semplice, sicuro ed affidabile, sia nella sua costruzione che nella sua collocazione operativa.

Questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione, vengono raggiunti realizzando un dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali, in particolare del tipo a connessione articolata, secondo la rivendicazione 1.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni allegate successive .

Vantaggiosamente, il dispositivo secondo la presente invenzione permette di aumentare la sicurezza ed il controllo del veicolo ottenendo un ampliamento delle possibilità operative del veicolo industriale stesso. Infatti, il dispositivo secondo l'invenzione permette al veicolo di muoversi più velocemente e con maggior sicurezza, in qualunque condizione di percorso. Questo permette di conoscere i limiti di stabilità e, lavorando se necessario in condizione prossime ai limiti misurati (pur rimanendo all'interno di una opportuna fascia di sicurezza del veicolo), spingere al massimo le prestazioni riducendo i tempi morti del veicolo ed ottenendo, quindi, un sensibile ritorno economico.

Inoltre, i veicoli che montano il dispositivo secondo la presente invenzione, a controllo della posizione del ponte sospeso, risultano essere più sicuri e più facilmente guidabili rispetto a quelli provvisti di assali senza dispositivo. Si ottiene così un maggior comfort di guida e complessivamente una riduzione di stress ed affaticamento per l'operatore del veicolo industriale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi di un dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali, in particolare del tipo a connessione articolata, secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati, nei quali:

la figura 1 mostra una vista prospettica schematica di un assale sospeso per veicoli industriali del tipo a connessione articolata in cui è applicato un dispositivo di controllo della posizione spaziale secondo la presente invenzione, la figura 2 mostra una vista frontale ingrandita della applicazione del dispositivo in un assale come in figura 1, in cui non è mostrato il sensore superiore,

la figura 3 mostra una sezione ingrandita realizzata lungo l'asse longitudinale della barra di reazione panhard riportata in figura 2,

la figura 4 mostra una sezione ingrandita di un particolare di attacco del sensore angolare al corrispondente supporto e mostra le relative connessioni.

La figura 1 illustra schematicamente quale sia la struttura di un assale sospeso per veicoli industriali, del tipo a connessione articolata, nel quale si applica un dispositivo di controllo della posizione spaziale realizzato secondo la presente invenzione .

In breve si può notare in tale figura come un assale 11, ad esempio dei due o più previsti nel veicolo, comprende una carcassa centrale 12 dalla quale si estendono due bracci 13. Si nota poi come ad una estremità di ciascuno dei due bracci 13 è posto un supporto 14 di una ruota, non mostrata.

L'assale 11 secondo l'invenzione è inoltre connesso ad un telaio 15 del veicolo industriale sia mediante barre trasversali che barre longitudinali rispetto al veicolo.

La barra trasversale è realizzata tramite una barra pahnard 16 che è incernierata da una parte ad una staffa 17, solidale alla carcassa 12 dell'assale 11, e dall'altra parte ad una ulteriore staffa 18 solidale al telaio 15 del veicolo industriale. Le staffe 17 e 18 sono in effetti elementi di supporto dei perni di articolazione della barra pahnard 16.

L'accoppiamento tra la barra panhard 16 e le staffe od i supporti 17 e 18 è realizzato mediante cerniere con accoppiamento sferico.

Inoltre, tra l'assale 11 ed il telaio 15 del veicolo industriale possono essere interposti elementi ammortizzati 19. Tali elementi ammortizzati 19 sono preferibilmente costituiti da cilindri idraulici a doppia azione incernierati in 23 da un lato direttamente in staffe 20, solidali al telaio 15. Steli 21 dei cilindri idraulici sono, invece, incernierati in 24 a staffe 22 solidali ai bracci 13 dell'assale 11. I cilindri idraulici 19 sono alimentati da una centralina oleodinamica controllata elettronicamente con l'ausilio del dispositivo di controllo della presente invenzione. Questo controllo permette di avere una elevata sensibilità al carico gravante sugli elementi ammortizzati 19 ed al corrispondente effetto sull'assetto del veicolo e permette inoltre di limitare le escursioni, e di dare il consenso ad una eventuale funzione autolivellante prevedibile sul veicolo.

Il dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali secondo la presente invenzione viene disposto in corrispondenza della barra panhard 16 e delle staffe o dei supporti 17 e 18 rispetto alla carcassa 12 dell'assale 11 ed al telaio 15 del veicolo industriale.

Il dispositivo comprende essenzialmente due sensori angolari disposti sui perni opposti della barra panhard 16 a rilevare le oscillazioni angolari della barra panhard 16 medesima rispetto sia alla carcassa 12 dell'assale 11 che al telaio 15 del veicolo industriale sul quale sono installati.

In particolare, partendo dal lato telaio 15 del veicolo industriale su una prima,superficie laterale della barra panhard 16 si prevede la seguente disposizione .

La staffa 18 è realizzata a guisa di forcella dotata di due fori 25 e 25' nei suoi due bracci, nei quali fori 25 e 25' si alloggia un perno 26 fissato anch'esso alla staffa a forcella 18. Su tale perno 26 alloggia un cuscinetto sferico 27 che si alloggia, con la propria parte esterna, in un foro 28 passante che è ricavato ad una prima estremità della barra panhard 16.

Il perno 26 prevede da un lato una testa ingrossata 29 che si attesta esternamente ad un braccio della staffa a forcella 18, mentre all'altro lato il perno 26 porta vincolato tramite bulloni 30 disposti assialmente una prima parte di supporto 31a collegata ad una seconda parte di supporto 31b che supporta la parte stazionaria di un primo sensore angolare 32.

Entro il supporto in due parti 31a e 31b è collocato, con interposizione di un cuscinetto 33, un mozzo rotante 34 al quale sono vincolate tramite bulloni 39 sia una estremità di una prima lamina 35 sia una spina di trascinamento 40 della parte rotante del sensore angolare 32, la spina essendo fissata al mozzo 34. Il sensore 32 è invece vincolato tramite bulloni 42 al supporto 31b a sua volta vincolato al supporto 31a tramite ulteriori bulloni 41.

La prima lamina 35 è in acciaio per molle e si estende parallelamente alla barra panhard 16 su una prima superficie laterale ed alla sua estremità opposta porta vincolata tramite bulloni 37 una estremità di una ulteriore lamina 36, del medesimo materiale. La seconda lamina 36, pur avendo una superficie spaziale, risulta comunque sempre essere disposta con la totalità della propria superficie parallela ed al disotto della prima lamina 35. La lamina elastica curva 36 ritorna indietro verso il proprio punto di attacco, dove risulta essere fissata tramite bulloni 38 al disopra della prima superficie laterale della barra panhard 16. In tal modo l'intero sistema di azionamento dei sensori angolari è vincolato alla eventuale oscillazione nello spazio consentita alla barra panhard, essendo quest'ultima vincolata mediante vincoli sferici al telaio.

Si deve ora considerare la disposizione del secondo sensore angolare dall'altra parte della barra panhard 16 rispetto al supporto 17 disposto collegato alla carcassa 12 dell'assale 11.

La disposizione risulta esattamente la medesima e per parti funzionalmente uguali vengono indicati i medesimi numeri di riferimento.

Su questo secondo lato della barra panhard 16 si prevede pertanto la seguente disposizione.

La staffa 17 è anch'essa realizzata a guisa di forcella ed è dotata di due fori 25 e 25' nei suoi due bracci. Entro i fori 25 e 25' si alloggia un perno 26 fissato anch'esso alla staffa a forcella 17. Su tale perno 26 alloggia con la propria parte interna un cuscinetto sferico 27 che si alloggia in un foro 28 passante che è ricavato ad una seconda estremità della barra panhard 16.

Il perno 26 prevede da un lato una testa ingrossata 29 che si attesta esternamente ad un braccio della staffa a forcella 17, mentre all'altro lato il perno 26 porta vincolato tramite bulloni 30 un supporto 31a e 32b che supporta la parte stazionaria del secondo sensore angolare 32.

Entro il supporto 31a e 32b è collocato, con interposizione di un cuscinetto 33, un mozzo rotante 34 ad quale sono vincolate sia una estremità di una terza lamina 35 sia la spina di trascinamento 40 della parte rotante del sensore angolare 32, la spina essendo fissata al mozzo 34.

La terza lamina 35 è in acciaio per molle e si estende parallelamente alla barra panhard 16 e alla sua estremità opposta porta vincolata tramite bulloni 37 una estremità di una ulteriore quarta lamina 36, del medesimo materiale rivolta nella medesima direzione all'indietro ed al disotto della terza lamina 35. La quarta lamina 36 all'altra estremità è poi fissata tramite bulloni 38 al disopra della seconda superficie laterale della barra panhard 16, rimanendo così vincolata alla eventuale oscillazione nello spazio della barra panhard stessa consentita dalla presenza del cuscinetto sferico 27.

Una coppia di sensori angolari siffatti, collegati alla barra panhard 16 nel modo sopra descritto, consente di rilevare ogni spostamento di posizione nello spazio dell'assale rispetto al telaio, consentendo un eventuale intervento di correzione se necessario e richiesto.

E' consentito infatti di riconoscere in maniera univoca la posizione nello spazio dell'assale rispetto al telaio.

La citata centralina oleodinamica controllata elettronicamente e comandata dalla posizione assunta dai due sensori angolari può infatti provvedere ad attivare uno o più degli elementi ammortizzati 19. Questo ad esempio serve per variare la loro escursione così da poter esercitare una funzione autolivellante per l'intero veicolo o poter mutare il suo assetto nella misura ritenuta necessaria dal terreno e dalla inclinazione del veicolo.

E' evidente dalla descrizione suddetta quale sia il funzionamento di un dispositivo di controllo applicato ad un assale 11 sospeso per veicoli industriali del tipo a connessione articolata con barra panhard 16.

E' evidente che ogni assale 11 contribuisce a sostenere il veicolo industriale, bilanciando, in particolare, le sollecitazioni trasversali mediante la barra panhard 54 e quelle longitudinali mediante le apposite disposizioni, quale un puntone longitudinale o simile. Le sollecitazioni verticali vengono bilanciate dagli elementi ammortizzati 19.

Si può ipotizzare che in seguito alle sollecitazioni dovute, ad esempio, alla non perfetta planarità del terreno su cui il veicolo industriale si trova a muoversi, l'assale 11 oscilla.

La diversa entità di tali oscillazioni è smorzata dagli elementi ammortizzati 19 e viene rilevata dai sensori angolari 32.

Questo è consentito dalla presenza del dispositivo secondo la presente invenzione che rileva il mutamento della posizione di ciascun assale rispetto al telaio.

Lo spostamento relativo della barra panhard 16 rispetto al telaio viene rilevato dalle rotazioni angolari delle coppie di lamine 35 e 36 vincolate alla barra panhard stessa che determinano una rotazione dei due mozzi rotanti vincolati ai due sensori angolari 32, essendo la misura rilevata sia rispetto al telaio 15 che rispettivo all'assale 11.

Si è constatato come in un assale sospeso per veicoli industriali del tipo a connessione articolata, si possa disporre con.estrema semplicità un dispositivo secondo la presente invenzione. Tale dispositivo è particolarmente vantaggioso perché, oltre ad essere più semplice ed affidabile, non richiede variazioni nella struttura dell'assale, ma viene collocato tra le articolazioni di estremità della barra panhard.

Inoltre, è disposto in una zona protetta dell'assale essendo posto in alto, presso la barra panhard. 'Esso presenta una installazione semplice ed è particolarmente semplice essendo simmetrico. Inoltre, è installabile su qualunque tipo di telaio indipendentemente dalla sua larghezza.

La presenza delle lamine realizza un semplice accoppiamento elastico che segue agevolmente i movimenti delle parti, pur fornendo con la massima precisione le misure di rotazione angolare relativa fra le parti. I sensori non vengono in alcun modo sovraccaricati da eventuali escursioni delle parti e non viene in tal modo falsata la misura.

Un dispositivo così concepito è suscettibile di ulteriori numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. Inoltre i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali comprendente essenzialmente due sensori angolari (32) disposti sui perni opposti (26), ciascuno dei quali è provvisto di un relativo accoppiamento sferico (27) per una barra panhard (16) interposta tra un assale (11) ed un telaio (15) del veicolo industriale, ciascuno di detti sensori (32) essendo interposto tra detti assale (11) e telaio (15) del veicolo industriale mediante lamine elastiche (35, 36) ed un mozzo rotante (34), detti sensori angolari (32) rilevando le oscillazioni angolari della barra panhard (16) medesima rispetto a detto assale (11) ed a detto telaio (15) del veicolo industriale.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette lamine elastiche (35, 36) sono due per ciascun sensore angolare (32) e sono disposte parallelamente a ciascuna superficie laterale della barra panhard (16), tra loro parzialmente sovrapposte e fissate da un lato ad uno di detti sensori angolari (32) e dall'altro a detta superficie della barra panhard (16).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun perno (26) porta un supporto (31a, 31b) in cui è posto rotante un cuscinetto (33) a cui è solidale una porzione rotante (40) di ciascun sensore angolare (32), l'altra porzione fissa di detto sensore angolare (32) essendo vincolata a detto supporto (31a, 31b).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto mozzo rotante (34) è vincolato tramite una spina di trascinamento (40) alla porzione rotante del sensore (32).
5. 5. Dispositivo di controllo della posizione spaziale in un assale sospeso per veicoli industriali come in precedenza descritto ed illustrato nei disegni allegati e per gli scopi specificati.