ITMI960612A1 - Macchina di sollevamento a braccio oscillante. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"MACCHINA DI SOLLEVAMENTO A BRACCIO OSCILLANTE.

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una macchina di sollevamento a braccio oscillante del tipo comprendente un telaio di supporto, un braccio oscillante presentante una prima porzione terminale atta a sostenere un organo di presa e mezzi di movimentazione di detto braccio oscillante interposti fra lo stesso braccio e detto telaio di supporto.

Come ? noto, per la movimentazione di carichi, soprattutto nel settore industriale e della grande distribuzione ad esempio all'interno di capannoni e magazzini, possono essere impiegate macchine di sollevamento di varia tipologia, ad esempio a braccio oscillante o gru semoventi, comprendenti normalmente un telaio di supporto ed un braccio oscillante, generalmente allungabile telescopicamente, presentante una prima porzione terminale atta a sostenere un organo di presa, ad esempio un gancio, ed una seconda porzione terminale impegnata girevolmente allo stesso telaio attorno ad un asse di incernieramento orizzontale. Un attuatore lineare, ad esempio un cilindro idrodinamico, provvede a realizzare la rotazione controllata del braccio oscillante in modo da sollevare o abbassare la porzione terminale dello stesso impegnante l'organo di presa a cui ? sospeso il carico.

La gru semovente sopra sinteticamente descritta, pur consentendo il raggiungimento di un'alzata, cio? di un'altezza massima di sollevamento, rilevante rispetto alle dimensioni di ingombro in altezza della macchina a braccio oscillante abbassato, presenta tuttavia un grave limite intrinseco: a parit? di lunghezza del braccio oscillante la portata, cio? carico massimo sollevabile, varia a seconda dell'inclinazione dello stesso braccio poich? la porzione terminale di quest'ultimo, destinata a sostenere il carico vincolato all'organo di presa, descrive un arco di circonferenza avente il centro nell'asse di incernieramento al telaio. La forza di ribaltamento dovuta al carico applicato sull'organo di presa presenta perci? un braccio, vale a dire la distanza in orizzontale tra l'asse di incernieramento e linea di azione del carico, crescente progressivamente con l 'abbassamento del braccio oscillante, pu? quindi provocare situazioni di pericolosa instabilit? della macchina nelle fasi di spostamento verso il basso di carichi prelevati dall'alto.

Viceversa, nelle fasi di sollevamento la riduzione del braccio della forza di ribaltamento comporta un non completo sfruttamento delle possibilit? di portata della macchina nelle posizioni a maggior angolazione del braccio oscillante rispetto alla direzione orizzontale.

E' anche noto che per la movimentazione di carichi, soprattutto giacenti su piattaforme o pallets, si impiegano carrelli elevatori dotati di forche che effettuano spostamenti dei carichi stessi secondo una direzione sostanzialmente verticale.

Tali carrelli elevatori, pur consentendo di mantenere inalterata la coppia di ribaltamento e quindi la portata indipendentemente dall'altezza di sollevamento, non permettono tuttavia di raggiungere elevate alzate, poich? queste ultime sono strettamente correlate all'altezza del telaio portaforche che, per ovvie ragioni di ingombro, non pu? superare determinate dimensioni.

I carrelli elevatori noti presentano un altro limite inerente al fatto che, per poter inserire le forche di cui sono dotati nei pallets, essi necessitano di adeguati spazi operativi di manovra nelle zone adiacenti agli stessi pallets.

In questa situazione il compito tecnico posto alla base della presente invenzione ? ideare una macchina di sollevamento a braccio oscillante in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. Nell'ambito di detto compito tecnico ? un importante scopo dell'invenzione ideare una macchina di sollevamento a braccio oscillante che non solo consenta di raggiungere le alzate tipiche di tali macchine senza presentare rilevanti ingombri verticali in posizione di riposo, ma che permetta anche di mantenere sostanzialmente inalterata la portata, cio? il carico massimo sollevabile, per qualsiasi alzata venga impiegata la macchina stessa. Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da una macchina di sollevamento a braccio oscillante caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono: almeno una prima asta ed almeno una seconda asta collegate al telaio di supporto mediante rispettive estremit? inferiori ed incernierate 1'una all'altra secondo una configurazione a "X" in un punto di incrocio reciproco, detta prima asta presentando un'estremit? superiore incernierata ad una seconda porzione terminale di detto braccio oscillante opposta a detta prima porzione terminale; almeno una terza asta incernierata terminalmente ad un'estremit? superiore di detta seconda asta e a detto braccio oscillante in una zona intermedia di articolazione compresa tra le dette porzioni terminali del medesimo; ed almeno un attuatore lineare atto a variare l'angolazione tra dette aste.

Viene ora riportata, a titolo di esempio indicativo e non limitativo, la descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva di una macchina di sollevamento a braccio oscillante secondo l'invenzione, illustrata nei disegni, nei quali :

la figura 1 mostra una vista prospettica della macchina in posizione completamente abbassata;

- la figura 2 illustra una vista prospettica della macchina di figura 1 in una posizione di sollevamento intermedio;

- le figure 3 e 4 evidenziano in vista laterale la macchina di figura 1 in diverse posizioni di sollevamento con il braccio oscillante sia rientrato che completamente sfilato.

Con riferimento alle figure citate, la macchina di sollevamento a braccio oscillante in oggetto ? indicata globalmente con il numero 1.

Essa comprende un telaio di supporto 2 vantaggiosamente di tipo semovente, cio?' dotato di un apparato di propulsione autonomo e costituito, ad esempio, da una ruota motrice sterzante anteriore 3, comandata da un timone di manovra 4, ed una coppia di ruote posteriori 5, eventualmente connesse ad organi di sospensione in grado di variarne la careggiata per migliorare le doti di stabilit? trasversale della stessa macchina durante le fasi di movimentazione dei carichi.

Al telaio di supporto 2 e connesso, con interposizione di mezzi di movimentazione 6, un braccio oscillante 7 presentante una prima porzione terminale 7a atta a sostenere un organo di presa 8, ad esempio un gancio, e comprendente vantaggiosamente almeno una coppia di segmenti 7b e 7c mobili tra loro telescopicamente su comando di un ottuatore non illustrato in modo da poter variare, a seconda delle esigenze, la lunghezza complessiva dello stesso braccio 7 rendendolo estensibile.

I mezzi di movimentazione 6 comprendono una struttura articolata o catena cinematica formata da tre coppie di aste, ciascuna coppia essendo definita da due aste eguali e parallele, distanziate opportunamente in modo che lo spazio tra esse compreso corrisponda sostanzialmente alla dimensione trasversale del braccio oscillante 7. In pratica, da un punto di vista cinematico, ogni coppia di aste corrisponde ad un'unica asta per cui nella descrizione strutturale qui di seguito si far? riferimento ad aste singole.

Dette aste comprendono una prima asta 9 ed una seconda asta 10 incernierate l'una all'altra secondo una configurazione a "X", vale a dire vincolate a forbice, in un punto di reciproco incrocio 11.

La prima asta 9 presenta una estremit? inferiore 9a impegnata girevolmente al telaio di supporto 2, mentre la seconda asta 10 presenta una rispettiva seconda estremit? inferiore IOa impegnata scorrevolmente ad almeno una guida rettilinea 12 dello stesso telaio 2, sviluppantesi secondo una direzione di traslazione 12a sostanzialmente orizzontale .

La prima asta 9 presenta inoltre una propria estremit? superiore 9b incernierata ad una seconda porzione terminale 7d del braccio oscillante 7 opposta alla prima porzione terminale 7a destinata a sostenere l'organo di presa 8.

L'estremit? inferiore 9a della stessa asta 9 risulta perci? impegnata al telaio 2 in corrispondenza di una porzione posteriore dello stesso rivolta verso la prima porzione terminale 7a del braccio 6 mentre la seconda estremit? inferiore IOa della seconda asta 10 risulta disposta in un tratto anteriore del telaio.

Una terza asta 13 ? incernierata terminalmente tra un'estremit? superiore 10b della seconda asta 10 ed una zona intermedia di articolazione 7e del braccio oscillante 7, compresa tra le porzioni terminali 7a e 7d.

In pratica sia la zona intermedia di articolazione 7e che la seconda porzione terminale 7d sono costituite da coppie di piastre solidali ai lati opposti del braccio oscillante 7 e sporgenti inferiormente dallo stesso.

Infine i mezzi di movimentazione 6 comprendono un attuatore lineare 14, ad esempio definito da un cilindro oleodinamico di tipo telescopico, in grado di variare l'angolazione tra la seconda asta 10 e la terza asta 13 e conseguentemente tra la seconda e la prima asta 9. Tale attuatore 14 ? preferibilmente interposto tra il punto di incrocio 11 in cui sono incernierate le aste 9 e 10, e la zona intermedia di articolazione 7e del braccio oscillante 7, in cui ? vincolata la terza asta 13.

Il funzionamento della macchina di sollevamento a braccio oscillante sopra descritta in senso prevalentemente strutturale ? il seguente.

Nella posizione di minima alzata il braccio oscillante 7 ? disposto sostanzialmente secondo una direzione orizzontale e l'ingombro in altezza della macchina ? contenuto nei limiti della sagoma del telaio di supporto 2.

L'intervento dell 'attuatore lineare 14 a partire da tale assetto orizzontale del braccio oscillante determina l'aumento della distanza tra il punto di incernieramento 11 e la zona intermedia di articolazione 7e dello stesso braccio oscillante 7 e conseguentemente la chiusura a forbice della prima asta 9 e della seconda asta 10. Le estremit? superiori 9b e 10b di queste ultime si spostano verso l'alto imponendo a loro volta rispettivamente l?innalzamento della seconda porzione terminale 7d del braccio oscillante 7 e la rotazione della terza asta 13 che svolge la funzione di una biella. In pratica la terza asta 13 determina con la sua rotazione un innalzamento della zona intermedia di articolazione 7e del braccio oscillante 7 maggiore dell'innalzamento della seconda porzione terminale 7d, e conseguentemente una rotazione dello stesso braccio oscillante 7 verso l'alto attorno al punto di vincolo della porzione terminale 7d stessa.

Poich? l'estremit? inferiore 9a della prima asta 9 ? incernierata al telaio di supporto 2, la chiusura a forbice delle aste 9 e 10 non pu? che dar luogo allo scorrimento della seconda estremit? IOa sulle guide 12, e perci? anche ad uno spostamento del punto di incrocio 11 verso la parte posteriore del telaio, vale a dire in direzione della prima porzione terminale 7a e dell'organo di presa 8. In pratica tale spostamento in direzione orizzontale in allontanamento dalla parte anteriore del telaio viene a compensare la componente orizzontale dello spostamento subito dall'organo di presa 8 in senso opposto, cio? in avvicinamento alla stessa parte anteriore, come conseguenza della rotazione del braccio oscillante 7 attorno all'estremit? superiore 9b della prima asta 9.

La composizione dei due sopradetti spostamenti orizzontali, orientati in sensi rispettivamente opposti consente di mantenere una traiettoria sostanzialmente verticale dell'organo di presa 8 durante l'intera escursione di sollevamento del braccio oscillante 7. Ovviamente le considerazioni sopra svolte nel caso di sollevamento del braccio oscillante possono essere analogamente applicate quando quest'ultimo viene ruotato verso il basso. L'invenzione consegue importanti vantaggi.

Infatti, per una determinata estensione del braccio oscillante il carico massimo sollevabile ? sostanzialmente indipendente dall'inclinazione rispetto al piano orizzontale dello stesso braccio oscillante, poich? durante la rotazione di quest'ultimo la distanza della linea di azione del carico rispetto all'asse orizzontale di incernieramento del braccio stesso, nonch? rispetto ai punti di appoggio a terra del telaio, rimane praticamente inalterata ed ? quindi anche costaulte la coppia di ribaltamento che agisce sulla macchina. Inoltre la macchina secondo l'invenzione consente di conseguire altezze massime di sollevamento molto maggiori dell'ingombro verticale presentato in posizione di riposo, cio? a braccio oscillante abbassato, ed ? quindi adatta ad essere facilmente trasportata o a muoversi in ambienti anche di altezza ridotta.

L'invenzione ? suscettibile a numerose modifiche varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Nella pratica adozione del trovato i materiali, le forme, le dimensioni possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di sollevamento a braccio oscillante comprendente : un telaio di supporto, un braccio oscillante presentante una prima porzione terminale atta a sostenere un organo di presa, e mezzi di movimentazione di detto braccio oscillante interposti tra lo stesso braccio e detto telaio di supporto, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono: almeno una prima asta ed almeno una seconda asta collegate al telaio di supporto mediante rispettive estremit? inferiori ed incernierate l'una all'altra secondo una configurazione a "X" in un punto di incrocio reciproco, detta prima asta presentando un'estremit? superiore incernierata ad una seconda porzione terminale di detto braccio oscillante opposta a detta prima porzione terminale, almeno una terza asta incernierata terminalmente ad un'estremit? superiore di detta seconda asta e a detto braccio oscillante in una zona intermedia di articolazione compresa tra le dette porzioni terminali del medesimo, ed almeno un attuatore lineare atto a variare 'angolazione tra dette aste.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'estremit? inferiore di detta prima leva ? impegnata girevolmente a detto telaio di supporto, l'estremit? inferiore di detta seconda leva essendo impegnata scorrevolmente allo stesso telaio di supporto secondo una direzione di traslazione sostanzialmente orizzontale.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto attuatore lineare ? operativamente impegnato fra il punto di incrocio reciproco di dette prima e seconda asta e detta zona intermedia di articolazione di detto braccio oscillante .
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto braccio oscillante comprende segmenti reciprocamenti mobili telescopicamente .
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che a detto telaio di supporto sono associate ruote ed un apparato motore di propulsione autonoma della macchina stessa.