ITMI971817A1 - Magazzino a celle con carri di trasporto a movimentazione idropneumatica - Google Patents

Description

Magazzino a celle con carri di trasporto a movimentazione idropneumatica

La presente invenzione si riferisce ad un magazzino a celle comprendente innovativi carri o transelevatori di movimentazione dei carichi, ad esempio container, da e per le celle.

Sono noti magazzini composti da una struttura reticolare formante una pluralità di celle disposte affiancate in file su più piani. Le celle si affacciano con apertura di inserimento ed estrazione in un corridoio lungo il quale si muovono i carri di trasporto.

Solitamente, i carri scorrono lungo rotaie parallele alle file di celle e hanno a bordo forcole telescopiche o piattaforme mobili che sono motorizzate per inserirsi nelle celle ed effettuare il prelievo o il deposito del carico.

Nel caso di carichi di grandi dimensioni, quali ad esempio container, scocche di autoveicoli, fasci tubieri ecc., le corse che le forcole o le piattaforme devono eseguire per inserirsi completamente nelle celle sono molto elevate.

All 'aumentare della corsa i problemi dati dai giochi, dai cedimenti elastici e dagli ingombri delle parti telescopiche aumentano fino a rendere tali soluzioni rapidamnete tecnicamente ed economicamente svantaggiose.

Sono stati proposti magazzini a celle nei quali i transelevatori o carri comprendono guide che si accoppiano con guide presenti in ciascuna cella, per permettere lo scorrimento di un carrello elettricamente motorizzato per il trasferimento dei carichi fra il transelevatore e la cella.

Per fornire l’alimentazione al carrello sono state proposte complesse connessioni elettriche mobili, quali linee conduttrici rigide con pattini di contatto, cavi con tamburo avvolgitore, elementi flessibili a cingolo, ecc. Tali connessioni sono fonte di problemi e di intensa manutenzione a causa dell'elevato numero di cicli di movimentazione che i- carrelli eseguono. Inoltre, richiedono spesso ingombri eccessivamente elevati.

E' anche stato proposto l'uso di batterie di alimentazione del carrello, così da renderlo autonomo. Per evitare periodici arresti dell'impianto per la ricarica degli accumulatori, sono stati proposti magazzini nei quali, quando il carrello è completamente accolto sul carro, l'accumulatore elettrico è connesso per la sua ricarica, tramite un accoppiamento elettrico automatico, ad una sorgente di energia giungente al carro.

L'impiego di accumulatori elettrici, che pure presenta dei vantaggi rispetto all’uso di connessioni elettriche permanenti fra carro e carrello, porta però a nuovi problemi di ordine pratico. Infatti, è necessario un controllo periodico degli accumulatori e dei sistemi di ricarica, deve essere prevista la sostituzione degli accumulatori per esaurimento del loro ciclo vitale, devono essere prese precauzioni contro il pericolo di emissione di gas durante la ricarica e di perdita di liquidi fortemente corrosivi (la cui manipolazione durante le operazioni di manutenzione, fra 'l'altro, è -comunque sempre potenzialmente pericolosa). Inoltre, il sistema è relativamente sensibile a scosse e vibrazioni, inevitabili durante il funzionamento.

Deve anche essere considerato che gli accumulatori elettrici soffrono di un accorciamento della loro vita media quando sottoposti a brevi e frequenti cicli di scarica e ricarica, e che le temperature nei magazzini (ad esempio refrigerati) possono essere fuori dai normali valori di funzionamento degli accumulatori. Infine, gli accumulatori elettrici hanno dimensioni standardizzate che obbligano ad adattare le dimensioni del carrello agli accumulatori, con conseguente elevato spessore del carrello e perdita di spazio utile nelle celle.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un impianto di magazzino a cella nel quale i carri comprendono carrelli di trasferimento che sono autonomi, che consentono un uso intensivo e continuativo dell'impianto, che sono robusti, affidabili, di limitato ingombro e con bassi costi di realizzazione e manutenzione.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un magazzino a celle comprendente una pluralità di celle affacciate in un corridoio nel quale scorre almeno un carro motorizzato per il trasporto di carichi fra le celle, il carro comprendendo su di sè un carrello il quale è motorizzato per muoversi fra il carro e l'interno di una cella e trasferire fra carro e cella un carico immagazzinato o da immagazzinare, caratterizzato dal fatto che il carrello comprende mezzi idraulici di movimentazione connessi, per la loro alimentazione, ad una sorgente autonoma di fluido in pressione disposta sul carrello e ricaricata quando il carrello è accolto sul carro. Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista in prospettiva, schematica e parziale, di un magazzino realizzato secondo l'invenzione,· -figura 2 rappresenta una vista schematica frontale, ingrandita e parzialmente in sezione, di un carro del magazzino di figura i;

-figura 3 rappresenta una vista presa lungo la linea III-III di figura 2;

-figura 4 rappresenta una vista schematica in pianta del carro di figura 2;

-figura 5 rappresenta un possibile circuito idropneumatico del carro di figura 2.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato uno scorcio di un magazzino automatizzato (indicato genericamente con 10), realizzato secondo l'invenzione. Il magazzino 10 comprende una struttura reticolare, formata da un complesso di travi orizzontali e verticali per realizzare una pluralità di celle 11 affacciate in un corridoio centrale 12.

Ad ogni piano di celle sono disposti ai due lati del corridoio rotaie 13, 14 per lo scorrimento di carri motorizzati 15, uno solo mostrato per semplicità nel disegno. Il carrello, scorrendo lungo la rispettiva coppia di rotaie nella direzione indicata con OX, si può portare in allineamento con ciascuna cella del piano. Come sarà chiarito nel seguito, il carro 15 ha superiormente un carrello 16 che si può muovere trasversalmente al movimento del carro (vale a dire nella direzione OY) per inserirsi in una cella alla quale il carro si affronta. Il carrello scorre su rotaie 17 montate sul carro e su complementari rotaie 18 entro la cella.

Al termine del corridoio (ad un solo o ad entrambi i lati di esso) sono previsti montacarichi 19 mobili verticalmente nella direzione OZ per trasferire i'carri da un piano all'altro. A tale scopo ciascun montacarichi ha al suo interno una coppia di rotaie 20, 21 prolunganti le rotaie 13, 14.

Con la struttura sopra descritta, un carro può nuoversi fra le celle affacciate nel corridoio fino a giungere ad affrontarsi con una cella prestabilita nella quale inserire il proprio carrello per prelevare o depositare un carico.

Fino a qui si è descritta una tecnica sostanzialmente nota.

Nelle figure 2 e 3 è mostrato in maggiore dettaglio un carro 15; (in figura 2 visto dalla direzione OX). Il carro 15 comprende un telaio 22 supportante ruote 23, 24 per lo scorrimento lungo le rotaie 13, 14 e 20, 21- Almeno una coppia di ruote è motorizzata mediante un motore elettrico 25.

Il telaio 22 supporta la coppia di rotaie 17 lungo le quali, per mezzo di ruote motorizzate 26, scorre il carrello 16. il carrello 16 ha superiormente una piattaforma di carico 27 la quale può muoversi verticalmente (come mostrato a tratteggio) per mezzo di un meccanismo di sollevamento a biella e manovella 28, azionato da un attuatore 29.

Il movimento verticale della piattaforma permette di sollevare e depositare un carico 30 sul carro 15, come bene si vede in figura 3, e nella cella, come bene si vede in figura 2.

Il carro 15 ottiene la propria alimentazione elettrica per il suo movimento lungo il corridoio prelevandola, attraverso spazzole o contatti striscianti 31 di tecnica nota, che scorrono su linee di contatto 32 disposte lungo una rotaia 13 o 14.

Secondo i principi innovativi della presente invenzione, a bordo del carrello 16 è presente un innovativo impianto 33 di controllo e movimentazione delle ruote del carrello e del cinematismo di sollevamento e abbassamento della piattaforma.

In figura 4 è schematicamente mostrato l’impianto a bordo del carrello. Tale impianto comprende una elettropompa 38 che invia fluido in pressione lungo condotti 39, prelevandolo da un serbatoio 40. Il fluido è alimentato all’attuatore di sollevamento 29, realizzato sotto forma di un cilindro idraulico, e ad un motore idraulico 41 di rotazione delle ruote del carrello. Condotti di ritorno 42 connettono attuatore e motore al serbatoio. Nel circuito idraulico di mandata sono inseriti uno o più accumulatori di energia idraulica 43 che, quando carichi, realizzano sorgenti di fluido in pressione. Tali accumulatori, in sè sostanzialmente noti, possono essere, ad esempio, di tipo idropneumatico e comprendere un involucro esterno rigido a tenuta, nel quale sono presenti una parte connessa a circuito esterno del fluido e una parte contenente gas, separate da un setto mobile o flessibile. In tale modo, quando il fluido è portato in pressione, il gas viene compresso, per poi riespandersi quando al fluido è richiesto di produrre lavoro.

Il sistema di movimentazione è comandato da un gruppo eletronico di controllo 44, a microprocessore o a logica cablata, in sè noto e perciò qui non ulteriormente mostrato nè descritto. Il gruppo di controllo 44 è alimentato da un accumulatore elettrico 45 di piccola potenza. Il gruppo di controllo può scambiare segnali con carro ed esterno attraverso connessioni 36, 37.

In figura 5 è mostrato un possibile schema dell'impianto idropneumatico del carrello. Motore idraulico 41 e attuatore 29 sono comandati dal gruppo 44 per mezzo di distributori 44b. Gli accumulatori idropneumatici sono connessi all'impianto per tramite di blocchi di sicurezza 46. Sulla mandata della pompa sono inoltre presenti una valvola di massima pressione 47 e un pressostato di minima pressione 48.

Nell'uso, durante il tempo nel quale il carrello è rientrato sul carro {ad esempio durante il trasferimento del carro fra una cella ed un'altra) l'accoppiamento 34 fra carro e carrello è innestato e al carrello giunge l'alimentazione elettrica fornita da un opportuno circuito di alimentazione 35 disposto sul carro e a sua volta alimentato dal circuito 31, 32.

La elettropompa 38 può cosi essere azionata in modo che gli accumulatori idropneumatici siano sottoposti a ricarica. La ricarica può essere anche velocissima e di entità anche piccolissima, a seconda della necessità. Inoltre, rispetto agli accumulatori elettrici. non esiste alcun limite alla frequenza di ricarica e al numero di cicli di carica-scarica. Può anche essere previsto che la ricarica avvenga ogni numero prefissato di inserzioni del carrello nelle celle, a seconda della capacità degli accumulatori idraulici. Nel contempo, le batterie elettriche 45 possono eventualmente essere sottoposte a ricarica.

Si deve notare che le batterie elettriche sono di piccola potenza, non dovendo fornire l'energia di movimentazione del carrello, e quindi non soffrono degli svantaggi prodotti dalle batterie di elevata potenza che sono necessarie nelle realizzazioni di tecnica nota. Al limite, dato il basso consumo della parte elettrica del carrello secondo l'invenzione, la ricarica delle batterie può anche essere eseguita saltuariamente.

Quando il carro è posizionato davanti ad una cella da servire, il carrello si muove verso la cella e il piano di carico si solleva e si abbassa utilizzando l'energia immagazzinata negli accumulatori idropneumatici, senza alcuna connessione di alimentazione con il carro, l'accoppiamento 34 sconnettendosi automaticamente al movimento del carrello.

Naturalmente, fra carro e carrello possono essere comunque previsti sia connessioni meccaniche (ad esempio per l'arresto di fondo corsa) sia connessioni elettriche di segnale. Queste ultime, essendo a bassa potenza e quindi necessitando di conduttori relativamente sottili, non soffrono dei problemi che si avrebbero nel caso di conduttori di alimentazione.

Vantaggiosamente, si possono impiegare per il controllo 16 noti sistemi di comunicazione senza fili quali i sistemi di comunicazione ottica, ben noti agli specialisti. Si può cosi evitare ogni connessione elettrica fra carro e carrello, almeno quando il carrello è esteso fuori dal carro.

Ad esempio, le connessioni 36 e 37 possono essere realizzate con noti dispositivi ottici ricetrasmittenti disposti rispettivamente su carro e carrello.

Il carrello può anche comprendere rilevatori (ottici o meccanici) per riscontri all'interno delle celle, per individuare, ad esempio, la posizione di prelievo e scarico del carico.

A questo punto è chiaro come si siano ottenuti gli scopi prefissati, fornendo un magazzino a celle, nel quale sono state eliminate le connessioni elettriche permanenti per l'alimentazione di potenza fra carro di trasporto e carrello di inserimento ed estrazione.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, la struttura generale del magazzino e dei carri può essere variata a seconda delle pratiche necessità.

Inoltre, la elettropompa di ricarica può essere sul carro. In tale caso, l'accoppiamento automatico 34 è realizzato sotto forma di una connessione idraulica fra pompa e accumulatori idropneumatici.

Come sopra menzionato, gli accumulatori idropneumatici possono essere più di uno, ad esempio connessi fra loro in parallelo, per fornire sufficiente energia fra una ricarica e l'altra, pure mantenendo contenuto l'ingombro del carrello, soprattutto in altezza.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Magazzino a celle (10) comprendente una pluralità di celle (11) affacciate in un corridoio (12) nel quale scorre almeno un carro motorizzato (15) per il trasporto di carichi fra le celle, il carro (15) comprendendo su di sè un carrello (16) il quale è motorizzato per muoversi fra il carro e l'interno di una cella e trasferire fra carro e cella un carico immagazzinato o da immagazzinare, caratterizzato dal fatto che il carrello (16) comprende mezzi idraulici di movimentazione (29, 41) connessi, per la loro alimentazione, ad una sorgente autonoma di fluido in pressione disposta sul carrello e ricaricata quando il carrello è accolto sul carro.
2. 2. Magazzino secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sorgènte comprende mezzi accumulatori di fluido in pressione (43).
3. 3. Magazzino secondo rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che sul carrello è presente una elettropompa (38) aspirante da un serbatoio di fluido (40) e con mandata alimentante i mezzi accumulatori (43), fra carro e carrello essendo presente un accoppiamento elettrico automatico (34) che, quando il carrello è accolto sul carro, connette automaticamente la alimentazione elettrica della elettropompa (38) ad una sorgente di energia elettrica (32) giungente al carro (15).
4. 4. Magazzino secondo rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi accumulatori comprendono accumulatori idropneumatici (43).
5. 5. Magazzino secondo rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la sorgente di energia elettrica giungente al carro è l'alimentazione elettrica del carro.
6. 6. Magazzino secondo rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la sorgente di energia giunge al carro attraverso linee di contatto (32) disposte lungo rotaie di scorrimento del carro lungo il corridoio.
7. 7. Magazzino secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il carrello comprende una piattaforma (27) mobile fra una posizione abbassata e una posizione sollevata per il sollevamento e l'abbassamento del carico, i detti mezzi di movimentazione comprendendo un attuatore idraulico (29) di movimentazione della piattaforma fra posizione abbassata e sollevata.
8. 8. Magazzino secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi idraulici di movimentazione comprendono un motore idraulico (41) di traslazione del carrello.
9. 9. Magazzino secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che fra carro e carrello sono disposti dispositivi di.comunicazione senza fili per lo scambio di comandi ed informazioni.
10. 10. Magazzino secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sul carrello è presente un gruppo di controllo (44) alimentato da una batteria elettrica (45) ricaricata attraverso una connessione elettrica automatica.(34) fra carrello e carro quando il carrello è accolto sul carro.