ITMI981561A1

ITMI981561A1 - SYSTEM TO CONTROL THE MOVEMENTS OF A DEVICE FOR LIFTING LOADS

Info

Publication number: ITMI981561A1
Application number: IT98MI001561A
Authority: IT
Inventors: Gerd Munnekehoff
Original assignee: Gerd Munnekehoff
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-08
Also published as: DE19825312B4; DE19825312A1

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo "SISTEMA PER COMANDARE I MOVIMENTI DI UN DISPOSITIVO PER IL.SOLLEVAMENTO DI CARICHI" Description of the invention entitled "SYSTEM FOR COMMANDING THE MOVEMENTS OF A DEVICE FOR LIFTING LOADS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un sistema per comandare un dispositivo per il sollevamento di carichi, particolarmente un carrello di una gru guidato su di una struttura con rotaie di spostamento, per quando riguarda i suoi movimenti lineari nella direzione di almeno un asse orizzontale, per cui il dispositivo di sollevamento per i carichi presenta un elemento portante posizionato in senso verticale - almeno nella posizione di riposo per effetto della forza di gravità The present invention relates to a system for controlling a device for lifting loads, particularly a trolley of a crane guided on a structure with displacement rails, as regards its linear movements in the direction of at least one horizontal axis, whereby the Lifting device for loads has a load-bearing element positioned vertically - at least in the rest position due to the force of gravity

Sono note guide per gru provviste di un carrello mobile (monorotaia) che si può spostare avanti e indietro solamente secondo una direzione delle coordinate con un carrello mobile (gru mobile) che si può spostare sopra una superficie secondo due direzioni coordinate. In tale caso, il carrello mobile stesso è guidato su di una rotaia, e questa rotaia a sua volta è eventualmente guidata su altre rotaie con una direzione di spostamento perpendicolare al suo sviluppo longitudinale. Il dispositivo per il sollevamento dei carichi o il carrello mobile presentano in molti casi un elemento portante flessibile e arrotolabile, ad esempio un cavo portante o una catena, i quali nella condizione a riposo sono posizionati verticalmente per effetto della forza di gravità. Inoltre, spesso vengono anche utilizzati elementi portati e rigidi a forma di aste, ad esempio aste a cremagliera. Con il dispositivo per il sollevamento dei carichi si può sollevare o abbassare un carico nella direzione verticale nello spazio, per il fatto che l'elemento portante viene arrotolato o srotolato o spostato nel suo insieme in senso verticale . Guides for cranes are known which are provided with a mobile trolley (monorail) which can be moved back and forth only according to one direction of the coordinates with a mobile trolley (mobile crane) which can be moved over a surface according to two coordinated directions. In this case, the mobile carriage itself is guided on a rail, and this rail in turn is possibly guided on other rails with a direction of movement perpendicular to its longitudinal extension. In many cases, the device for lifting loads or the mobile trolley have a flexible and rollable load-bearing element, for example a load-bearing cable or a chain, which in the rest condition are positioned vertically due to the force of gravity. In addition, supported and rigid elements in the form of rods are also often used, for example, rack rods. With the device for lifting loads, a load can be raised or lowered in the vertical direction in space, due to the fact that the load-bearing element is rolled up or unrolled or moved as a whole in the vertical direction.

In molte di tali guide per gru, il carrello mobile viene guidato con possibilità di libero spostamento per mezzo di corrispondenti supporti mobili, ad esempio mediante rulli. In tal caso i movimenti orizzontali del carrello mobile devono essere comandati dalla persona addetta manualmente per mezzo dell'elemento portante, per il fatto che il carrello mobile, insieme all'elemento portante e al carico fissato su di esso, viene tirato tutto nella direzione corrispondente. Nel caso di un elemento portante flessibile, in funzione dell'assenza del carico possono essere necessarie deviazioni elevate dell'elemento portante prima che il carrello mobile si metta in movimento. Al termine del relativo spostamento si verifica spesso anche un'oscillazione sovrapposta non voluta, ossia si verificano ulteriori spostamenti non voluti del carrello mobile oltre la posizione ogni volta voluta, ed eventualmente si verificano persino urti rigidi contro un arresto di estremità della relativa rotaia portante. Quindi spesso è necessario che il carrello mobile venga anche frenato per mezzo dell'elemento portante, ed eventualmente venga addirittura fatto leggermente arretrare. A questo scopo è allora necessaria una deviazione relativamente ampia in senso opposto dell'elemento portante. Da tutto ciò risulta una difficile movimentazione, scomoda e impegnativa dal punto di vista del tempo e della fatica. In many of these crane guides, the mobile trolley is guided with the possibility of free movement by means of corresponding mobile supports, for example by means of rollers. In this case, the horizontal movements of the mobile trolley must be manually controlled by the person in charge by means of the carrying element, due to the fact that the mobile trolley, together with the supporting element and the load fixed on it, is pulled all in the corresponding direction. . In the case of a flexible carrier element, depending on the absence of the load, large deviations of the carrier element may be necessary before the moving carriage starts moving. At the end of the relative displacement, an unwanted overlapping oscillation often also occurs, i.e. further unwanted displacements of the movable carriage occur beyond the desired position each time, and possibly even rigid collisions against an end stop of the relative supporting rail occur. Therefore it is often necessary that the mobile carriage is also braked by means of the supporting element, and possibly even made to move back slightly. For this purpose, a relatively large deviation of the carrier element in the opposite direction is then necessary. All this results in a difficult handling, uncomfortable and demanding from the point of view of time and effort.

Sono anche note guide per gru con carrelli mobili trascinati a motore. In tal caso, normalmente il comando del carrello mobile viene effettuato da un posto di guida o per mezzo di una tastiera manuale mediante corrispondenti elementi di comando, ad esempio elettrici. Anche in questo caso si verificano problemi. Soprattutto ogni volta che viene variata una velocità, ossia dopo ogni operazione di accelerazione e di frenatura, si verificano dei movimenti oscillanti del carico che è agganciato all’elemento portante. Nei casi più favorevoli, questi movimenti di oscillazione possono essere così accentuati, per cui ad esempio una gru appoggiata liberamente potrebbe addirittura ribaltarsi. Guides for cranes with motor-driven mobile trolleys are also known. In this case, the control of the mobile trolley is normally carried out from a driving position or by means of a manual keyboard by means of corresponding control elements, for example electrical ones. Again, problems occur. Especially every time a speed is changed, that is, after each acceleration and braking operation, oscillating movements of the load that is hooked to the load-bearing element occur. In the most favorable cases, these oscillating movements can be so accentuated, that for example a freely supported crane could even tip over.

Alla base della presente invenzione sta il problema di realizzare un sistema di comando del tipo citato, per mezzo del quale è garantito in modo semplice, dal punto di vista della tecnica di comando un azionamento particolarmente agevole con una contemporanea elevata sicurezza. At the basis of the present invention lies the problem of realizing a control system of the aforementioned type, by means of which a particularly easy actuation with a simultaneous high safety is guaranteed in a simple way from the point of view of the control technology.

Ciò si ottiene secondo l'invenzione per il fatto che il dispositivo per il sollevamento dei carichi presenta tra i movimenti lineari almeno un dispositivo di comando a motore, il quale può venire comandato ogni volta in funzione di una forza, in particolare esercitata manualmente, la quale sollecita l'elemento portante in una direzione praticamente orizzontale. La persona addetta deve quindi applicare soltanto una ridotta forza di manipolazione direttamente sul carico oppure nella zona del dispositivo per l'alloggiamento del carico, e in questo modo il dispositivo di sollevamento si sposta automaticamente con il carico per mezzo del motore nella direzione corrispondente. Senza l'applicazione di una forza, il carico rimane subito fermo. Il carico quindi può venire manipolato e posizionato in modo molto semplice e preciso . This is achieved according to the invention due to the fact that the device for lifting loads has at least one motor control device between the linear movements, which can be controlled each time as a function of a force, in particular exerted manually, the which stresses the carrier in a practically horizontal direction. The person in charge then only has to apply a small handling force directly to the load or in the area of the load holding device, and in this way the lifting device moves automatically with the load by means of the motor in the corresponding direction. Without the application of a force, the load immediately stops. The load can therefore be manipulated and positioned in a very simple and precise way.

La relativa forza può venire direttamente rilevata ad esempio mediante una tecnica DMS, il che è possibile soprattutto nel caso dell'impiego di un elemento portante rigido. Allora la relativa forza di manipolazione viene trasmessa per mezzo dell'elemento portante rigido e pressoché senza deviazioni ad un dispositivo con un sensore, disposto nella zona del dispositivo per il sollevamento dei carichi. The associated force can be directly determined, for example, by means of a DMS technique, which is possible above all in the case of the use of a rigid support element. The associated handling force is then transmitted by means of the rigid carrier element and practically without deviation to a device with a sensor located in the region of the load lifting device.

In via alternativa a questa, e soprattutto quando viene impiegato un elemento portante flessibile e quindi in grado di oscillare, viene impiegato un rilevamento indiretto delle forze, per il fatto che vengono rilevate le deviazioni dell'elemento portante prodotte rispetto alla verticale e dovute alla relativa forza di manipolazione. A questo scopo, viene impiegato un dispositivo con un sensore, per mezzo del quale vengono rilevate le deviazioni dell'elemento portante rispetto alla verticale, e che poi produce in funzione della direzione e di preferenza anche del grado della deviazione segnali di comando per il dispositivo che comanda il sollevamento dei carichi. Per la manipolazione è particolarmente conveniente che il dispositivo con il sensore venga scelto rispetto alla produzione dei segnali di comando in modo tale per cui un movimento del dispositivo per il sollevamento dei carichi in una determinata direzione coordinata sia provocato da una forza o da una deviazione dell'elemento portante all'incirca diretta nello stesso modo, e corrispondente praticamente al senso di spostamento voluto. Il dispositivo con il sensore può venire scelto molto sensibile, per cui già una forza molto ridotta, ad esempio una deviazione dell'elemento portante compresa soltanto tra circa 0 e 3° rispetto alla verticale, produce un comando a motore nella direzione corrispondente. In tal modo la velocità del comando può venire azionata in funzione dell'entità della forza o del grado della deviazione (con una velocità minore nel caso di una minore forza/deviazione e con una velocità maggiore nel caso di una più forte forza/deviazione). In questo caso è particolarmente conveniente che la forza di manipolazione o la deviazione che ne risulta venga trasformata nella velocità non seguendo una curva lineare, bensì piuttosto secondo una curva progressiva. Si ottengono in questo modo un avviamento lento e una buona frenatura evitando oscillazioni all'atto dell'avviamento e della frenatura. As an alternative to this, and especially when a flexible bearing element is used and therefore able to oscillate, an indirect force detection is used, due to the fact that the deviations of the bearing element produced with respect to the vertical and due to the relative force of manipulation. For this purpose, a device with a sensor is used, by means of which the deviations of the carrier element relative to the vertical are detected, and which then produces as a function of the direction and preferably also the degree of deviation control signals for the device which controls the lifting of loads. For handling, it is particularly convenient for the device with the sensor to be selected with respect to the production of the control signals in such a way that a movement of the device for lifting loads in a certain coordinated direction is caused by a force or a deviation of the The load-bearing element is directed approximately in the same way, and practically corresponding to the desired direction of displacement. The device with the sensor can be selected very sensitive, whereby a very small force, for example a deviation of the carrier element of only about 0 to 3 ° from the vertical, already produces a motor drive in the corresponding direction. In this way the speed of the control can be operated according to the magnitude of the force or the degree of deviation (with a lower speed in the case of a smaller force / deviation and with a higher speed in the case of a stronger force / deviation) . In this case it is particularly convenient for the manipulation force or the resulting deviation to be transformed into speed not following a linear curve, but rather according to a progressive curve. In this way, slow starting and good braking are obtained, avoiding oscillations during starting and braking.

Anche nel caso di un carico relativamente elevato, è convenientemente sufficiente anche una forza di manipolazione relativamente ridotta, che agisce essenzialmente in senso orizzontale e quindi può essere applicata in modo molto semplice e senza un particolare dispendio di fatica manuale da una parte della persona addetta. E' anche facilmente possibile eseguire un arresto in una posizione precisa, poiché quando viene raggiunta la posizione voluta rilasciando semplicemente il comando, il motore si arresta subito per il fatto che la forza di manipolazione si annulla. Even in the case of a relatively high load, a relatively low manipulation force is conveniently sufficient, which acts essentially horizontally and can therefore be applied very simply and without a particular manual effort by a part of the person in charge. It is also easily possible to carry out a stop in a precise position, since when the desired position is reached by simply releasing the command, the motor stops immediately due to the fact that the manipulation force is canceled.

La presente invenzione è adatta per esecuzioni di guide per gru a un solo asse, di preferenza però per esecuzioni a due assi. Nel caso di un'esecuzione a due assi, si può ottenere in conformità con l'invenzione che due motori abbinati alle due direzioni coordinate (X, Y) vengano comandati singolarmente o contemporaneamente, per cui mediante la sovrapposizione dei comandi sono possibili anche tutti gli spostamenti a piacere secondo direzioni oblique rispetto agli assi coordinati, dal momento che l'elemento portante viene anch'esso sollecitato o deviato con una forza precisa nella relativa direzione voluta di spostamento . The present invention is suitable for executions of guides for cranes with a single axis, but preferably for executions with two axes. In the case of a two-axis execution, it can be obtained in accordance with the invention that two motors coupled to the two coordinate directions (X, Y) are controlled individually or simultaneously, so that by overlapping the controls all the displacements as desired according to oblique directions with respect to the coordinated axes, since the load-bearing element is also stressed or deflected with a precise force in the relative desired direction of displacement.

Per effetto del tipo di impiego molto agevole ottenuto grazie all'invenzione, questo sistema è adatto in particolar modo per l'impiego in combinazione con i cosiddetti equilibratori di pesi. In tal caso il dispositivo per il sollevamento dei carichi è realizzato in modo tale per cui il carico praticamente "flottante" agganciato all'elemento portante può venire sollevato o abbassato mediante forze ridotte, applicate manualmente in direzione verticale. Due to the very easy type of use obtained thanks to the invention, this system is particularly suitable for use in combination with so-called weight balancers. In this case, the device for lifting the loads is made in such a way that the practically "floating" load hooked to the load-bearing element can be raised or lowered by means of reduced forces, applied manually in the vertical direction.

Mediante le combinazioni secondo la presente invenzione, il carico flottante può venire quindi manipolato a piacere nello spazio indipendentemente dal suo peso con forze molto ridotte, ossia può venire spostato in senso verticale e/o orizzontale. Una tale forma di esecuzione combinata può quindi venire indicata come "equilibratore nelle tre coordinate" oppure come "equilibratore nello spazio." By means of the combinations according to the present invention, the floating load can therefore be manipulated as desired in space regardless of its weight with very low forces, ie it can be moved vertically and / or horizontally. Such a combined embodiment may therefore be referred to as a "three coordinate equalizer" or "space equalizer".

Ulteriori vantaggiose caratteristiche di esecuzione dell'invenzione sono contenute nelle rivendicazioni dipendenti e nella descrizione che segue . Further advantageous features of the invention are contained in the dependent claims and in the following description.

L'invenzione verrà descritta con ancora maggior precisione sulla base di esempi di esecuzione preferiti ed evidenziati nel disegno, nei quali: The invention will be described with even greater precision on the basis of preferred embodiments highlighted in the drawing, in which:

la figura 1 mostra una rappresentazione semplificata in prospettiva di una guida per una gru con un dispositivo per il sollevamento di carichi (carrello mobile), che si può spostare lungo un asse di movimento orizzontale X-X, Figure 1 shows a simplified representation in perspective of a guide for a crane with a device for lifting loads (mobile trolley), which can be moved along a horizontal axis of movement X-X,

la figura 2 mostra la guida di una gru in una esecuzione con un dispositivo di sollevamento per i carichi che si può spostare su di una superficie orizzontale nella direzione di due assi coordinati X-X e Y-Y, figure 2 shows the driving of a crane in an execution with a lifting device for loads that can be moved on a horizontal surface in the direction of two coordinated axes X-X and Y-Y,

la figura 3 mostra una vista laterale ingrandita nella direzione della freccia III secondo la figura 2, con una rappresentazione aggiuntiva di un carico e di una persona addetta, la figura 4 mostra una sezione verticale di un componente principale di un dispositivo con sensore del sistema di comando secondo l'invenzione, Figure 3 shows an enlarged side view in the direction of arrow III according to Figure 2, with an additional representation of a load and a person involved, Figure 4 shows a vertical section of a main component of a device with sensor of the system of control according to the invention,

la figura 5 mostra una sezione orizzontale nel piano V-V secondo la figura 4 e figure 5 shows a horizontal section in the V-V plane according to figure 4 e

la figura 6 mostra un diagramma forza/velocità per una esecuzione preferita con una trasformazione progressiva della forza in una velocità . Figure 6 shows a force / velocity diagram for a preferred execution with a progressive transformation of the force into a velocity.

Nella figura 1 è illustrata inizialmente a titolo di esempio una guida 1 per una gru in una esecuzione realizzata con una monorotaia. In questo caso, viene impiegata una struttura 2 con una rotaia di spostamento provvista di una rotaia 4 che si sviluppa in senso orizzontale, in particolare in modo rettilineo, sulla quale viene impiegato un dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi, in particolare un cosiddetto carrello mobile 7, con possibilità di spostamento avanti e indietro nella direzione di un asse coordinato orizzontale X-X. La struttura 2 della rotaia di spostamento è fissata mediante elementi di arresto 10 su di una soletta non illustrata di un edificio e/o su travi fisse separate 12 (cfr. fig. 2). Il dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi presenta, negli esempi di esecuzione illustrati e descritti nel seguito, un elemento portante 14 flessibile e quindi con possibilità di rotolamento e di conseguenza con possibilità di oscillazione, il quale viene qui illustrato a titolo di esempio come un cavo portante (cavo in acciaio), però può anche essere formato ad esempio da una catena. Su una delle sue estremità, l'estremità inferiore, l'elemento portante 14 presenta un dispositivo 16 per l'alloggiamento dei carichi, che nel caso più semplice è ad esempio un gancio o simili; si può in tal caso anche trattare di un aspiratore a depressione, di pinze, forche per pallet e simili. Sull'altra estremità è collegato all'elemento portante 14 un dispositivo a motore di arrotolamento e srotolamento 18 (cfr. fig. 4). In tal modo per mezzo dell'elemento portante 14 il dispositivo 16 per l'alloggiamento del carico può venire spostato con un carico 20 (figura 3) nella direzione verticale dello spazio Z-Z, ossia può venire sollevato oppure abbassato. Figure 1 initially illustrates by way of example a guide 1 for a crane in an embodiment made with a monorail. In this case, a structure 2 is used with a displacement rail provided with a rail 4 which extends horizontally, in particular in a rectilinear way, on which a device 6 is used for lifting loads, in particular a so-called trolley mobile 7, with the possibility of moving back and forth in the direction of a coordinated horizontal axis X-X. The structure 2 of the displacement rail is fixed by means of stop elements 10 on a slab (not shown) of a building and / or on separate fixed beams 12 (see Fig. 2). The device 6 for lifting loads has, in the embodiment examples illustrated and described below, a load-bearing element 14 which is flexible and therefore with the possibility of rolling and consequently with the possibility of oscillation, which is illustrated here by way of example as a load-bearing cable (steel cable), however it can also be formed, for example, by a chain. On one of its ends, the lower end, the bearing element 14 has a device 16 for housing the loads, which in the simplest case is for example a hook or the like; in this case it can also be a vacuum cleaner, grippers, forks for pallets and the like. At the other end, a motorized rolling and unrolling device 18 is connected to the supporting element 14 (see Fig. 4). Thus, by means of the supporting element 14, the device 16 for holding the load can be moved with a load 20 (Figure 3) in the vertical direction of the space Z-Z, ie it can be raised or lowered.

Nella figura 2 è illustrata la guida 1 di una gru ad esempio in una seconda esecuzione come una gru mobile. In tal caso, la struttura 2 della rotaia di spostamento è formata da un lato dalla rotaia di spostamento 4 la quale guida il dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi nella direzione coordinata X-X, e dall'altro è formata da altre rotaie 22, per cui queste altre rotaie 22 sono fissate localmente per mezzo degli elementi di arresto 10, mentre la rotaia di spostamento 4 viene guidata con possibilità di movimento avanti e indietro sulle rotaie 22 fino ad una seconda direzione coordinata orizzontale Y-Y. Le due direzioni coordinate X-X e Y-Y sono disposte perpendicolarmente l'una rispetto all'altra. Quindi il dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi si può spostare a piacere sull'intera superficie occupata dalla costruzione 2 con la rotaia di spostamento . Figure 2 illustrates the guide 1 of a crane for example in a second embodiment such as a mobile crane. In this case, the structure 2 of the displacement rail is formed on the one hand by the displacement rail 4 which guides the device 6 for lifting loads in the coordinated direction X-X, and on the other hand is formed by other rails 22, whereby these other rails 22 are locally fixed by means of the stop elements 10, while the displacement rail 4 is guided with the possibility of moving back and forth on the rails 22 up to a second coordinated horizontal direction Y-Y. The two coordinate directions X-X and Y-Y are arranged perpendicular to each other. Thus, the device 6 for lifting the loads can be moved as desired over the entire surface occupied by the construction 2 with the displacement rail.

Secondo l'invenzione, al dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi è abbinato, ad esempio per i suoi spostamenti nella direzione X-X e/o Y-Y, almeno un dispositivo di comando a motore, il quale però non si può riscontrare nelle figure del disegno. Nella forma di esecuzione preferita secondo la figura 2, per le due direzioni di spostamento X-X e Y-Y viene ogni volta impiegato un corrispondente dispositivo di comando. Per il comando o per ciascun dispositivo di comando viene impiegato in questi esempi di esecuzione un particolare sistema di comando, nel quale il dispositivo o ciascun dispositivo di comando possono venire azionati in funzione di una deviazione dell'elemento portante 14 che viene forzata - a partire dal posizionamento verticale che si verifica automaticamente nella posizione di riposo per effetto della forza di gravità. A questo scopo, il sistema secondo l'invenzione è provvisto di un particolare dispositivo con sensore 24, in merito al quale si rimanda in particolare alle figure 4 e 5. Con questo dispositivo 24 con sensore si possono rilevare con molta sensibilità le deviazioni dell'elemento portante 14 rispetto alla verticale 26. Il dispositivo con sensore 24 produce allora in funzione della direzione, e di preferenza anche in funzione del grado (valore angolare) della deviazione, segnali per comandare il relativo dispositivo di comando per il dispositivo 6 di sollevamento dei carichi. Il dispositivo 24 con il sensore viene scelto di preferenza, per quanto riguarda la produzione di segnali di comando, in modo tale per cui un movimento del dispositivo 6 per il sollevaménto dei carichi venga realizzato in una determinata direzione coordinata, ad esempio X e/o Y, per mezzo di una deviazione dell'elemento portante 14 rivolta nello stesso senso, praticamente corrispondente al senso di spostamento voluto . According to the invention, at least one motor control device is combined with the device 6 for lifting loads, for example for its displacements in the X-X and / or Y-Y direction, which however cannot be found in the figures of the drawing. In the preferred embodiment according to Figure 2, a corresponding control device is used each time for the two directions of movement X-X and Y-Y. For the control or for each control device, a special control system is used in these embodiment examples, in which the device or each control device can be operated as a function of a deviation of the carrier element 14 which is forced - starting from vertical positioning that occurs automatically in the rest position due to the force of gravity. For this purpose, the system according to the invention is provided with a particular device with sensor 24, with regard to which reference is made in particular to Figures 4 and 5. With this device 24 with sensor it is possible to detect very sensitively the deviations of the bearing element 14 with respect to the vertical 26. The device with sensor 24 then produces, as a function of the direction, and preferably also as a function of the degree (angular value) of the deviation, signals to control the relative control device for the device 6 for lifting the loads. The device 24 with the sensor is preferably chosen, as regards the production of control signals, in such a way that a movement of the device 6 for lifting the loads is carried out in a determined coordinated direction, for example X and / or Y, by means of a deviation of the bearing element 14 facing in the same direction, practically corresponding to the desired direction of displacement.

Questo viene messo in evidenza nella figura 3 a titolo di esempio sulla base delle frecce riportate sul disegno. Se ad esempio una persona addetta 28 sollecita manualmente l'elemento portante 14 per mezzo del carico 20 e/o del dispositivo di alloggiamento del carico nella direzione 30 della freccia con una forza di manipolazione F, e in questo modo ne produce una deviazione in corrispondenza della direzione di spostamento -Y secondo un àngolo _ rispetto alla verticale 26 fino ad un posizionamento 32 leggermente obliquo, i segnali di comando prodotti dal dispositivo 24 con il sensore producono con precisione un comando del dispositivo 6 di sollevamento dei carichi proprio nella direzione di spostamento -Y ossia nella direzione 34 della freccia. In modo corrispondente, una forza opposta F o una deviazione opposta provocherebbero nella direzione della freccia 36 un comando nella direzione della freccia 38, ossia nella direzione di spostamento Y. Una situazione analoga, vale anche per l'asse di spostamento X-X ed anche per gli spostamenti secondo entrambi gli assi, ossia per gli elementi sovrapposti in direzione obliqua rispetto agli assi coordinati. This is highlighted in figure 3 by way of example on the basis of the arrows shown on the drawing. If, for example, a person in charge 28 manually urges the carrier 14 by means of the load 20 and / or the load-holding device in the direction 30 of the arrow with a manipulating force F, and in this way produces a deflection thereof in correspondence of the movement direction -Y according to an angle _ with respect to the vertical 26 up to a slightly oblique positioning 32, the command signals produced by the device 24 with the sensor accurately produce a command of the device 6 for lifting the loads precisely in the direction of movement -Y ie in the direction 34 of the arrow. Correspondingly, an opposite force F or an opposite deviation in the direction of arrow 36 would cause a command in the direction of arrow 38, i.e. in the direction of movement Y. A similar situation also applies to the axis of movement X-X and also to the displacements along both axes, ie for the elements superimposed in an oblique direction with respect to the coordinate axes.

In base alle figure 4 e 5, nel dispositivo 24 il sensore presenta un'unità di misura 40. Nell'esempio di esecuzione illustrato dell'invenzione, nel quale viene impiegata una rilevazione diretta delle forze mediante la deviazione proporzionale alla forza dell'elemento portante 14, l'unità di misura 40 presenta da un lato un elemento di deviazione 42 collegato all'elemento portante 14, e dall'altro lato presenta almeno un sensore di distanza 44a, 44b, abbinato al relativo asse coordinato X-X o Y-Y - e quindi al dispositivo di comando corrispondente. L'elemento di deviazione 42 alloggia con possibilità di spostamento nel senso della lunghezza sull'elemento portante 14, in modo tale per cui da un lato l’elemento portante 14 si può spostare nella direzione dell'asse verticale Z-Z rispetto all'elemento di deviazione 42, mantenuto praticamente fisso in posizione in questa direzione assiale, al fine di sollevare o di abbassare il carico oppure il dispositivo 16 di alloggiamento del carico, e d’altra parte l'elemento di deviazione 42 a seguito di deviazioni dell'elemento portante 14 rispetto al sensore/sensori di distanza 44, viene trascinato in modo da modificare la distanza rilevabile, al fine di produrre i segnali di comando. I sensori o ciascun sensore di distanza è a questo scopo alloggiato orizzontalmente e ad una distanza determinata accanto all'elemento di deviazione 42. According to Figures 4 and 5, in the device 24 the sensor has a measuring unit 40. In the illustrated embodiment of the invention, in which a direct detection of the forces is used by means of the deviation proportional to the force of the carrier element 14, the measuring unit 40 has on one side a deflection element 42 connected to the bearing element 14, and on the other side it has at least one distance sensor 44a, 44b, coupled to the relative coordinate axis X-X or Y-Y - and therefore to the corresponding control device. The deflection element 42 accommodates with the possibility of displacement in the direction of the length on the carrier element 14, in such a way that on the one hand the carrier element 14 can be displaced in the direction of the vertical axis Z-Z with respect to the deflection element 42, kept practically fixed in position in this axial direction, in order to raise or lower the load or the load-holding device 16, and on the other hand the deflection element 42 following deviations of the load-bearing element 14 with respect to the distance sensor (s) 44, it is dragged so as to modify the detectable distance, in order to produce the command signals. The sensors or each distance sensor is for this purpose housed horizontally and at a determined distance next to the deflection element 42.

Per realizzare l'esecuzione preferita con possibilità di spostamento del dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi secondo due direzioni coordinate X e Y, l'unità di misura 40 - come illustrato - presenta due sensori di distanza 44a, b disposti secondo un angolo di 90° l'uno rispetto all'altro in relazione ai due assi coordinati. In tal modo, l'elemento di deviazione 42 è convenientemente realizzato sotto forma di un elemento cilindrico circolare ed è disposto entro un involucro di alloggiamento a forma di cilindro cavo, mentre i sensori 44a, b sono alloggiati nella parete di questo corpo di alloggiamento. L'elemento di deviazione 42 viene in questo modo circondato nella sua posizione di riposo (con l'elemento portante 14 posizionato con precisione in senso verticale) da uno spazio vuoto anulare uniforme 46. La larghezza libera di questo spazio vuoto anulare 46 viene rilevata con tecniche di misura ogni volta dai sensori 44a, b e poi viene trasformata nei segnali di comando. A questo scopo, i sensori di distanza 44 sono collegati ad un'unità di valutazione, in particolare elettronica, non illustrata separatamente, la quale da parte sua produce i segnali di comando per i dispositivi dir‘ comando in base ai relativi segnali di uscita del sensore . To achieve the preferred execution with the possibility of moving the device 6 for lifting loads according to two coordinate directions X and Y, the unit of measurement 40 - as illustrated - has two distance sensors 44a, b arranged at an angle of 90 ° with respect to each other in relation to the two coordinated axes. In this way, the deflection element 42 is conveniently made in the form of a circular cylindrical element and is arranged within a housing casing in the form of a hollow cylinder, while the sensors 44a, b are housed in the wall of this housing body. The deflection element 42 is thus surrounded in its rest position (with the carrier element 14 positioned precisely vertically) by a uniform annular gap 46. The free width of this annular gap 46 is determined with measurement techniques each time by the sensors 44a, b and then is transformed into the command signals. For this purpose, the distance sensors 44 are connected to an evaluation unit, in particular an electronic one, not shown separately, which for its part produces the control signals for the control devices on the basis of the relative output signals of the sensor.

In base alla figura 4, l'unità di misura 40 presenta nella parte superiore dell'involucro di alloggiamento una guida 48 fissa in posizione per l'elemento portante 14, al fine di sostenere in questo modo lateralmente l'elemento portante 14, per impedirne le deviazioni. La guida 48 può essere formata da una apertura passante la quale presenta una sezione adattata alla sezione dell'elemento portante 14, in modo tale per cui l'elemento portante 14 viene di fatto guidato con possibilità di spostamento in senso verticale, però in posizione fissa in questo punto in senso orizzontale. Questo punto fisso forma quindi assi di inclinazione per le deviazioni del tratto disposto inferiormente (con inflessione) dell'elemento portante 14. According to Figure 4, the measuring unit 40 has in the upper part of the housing casing a guide 48 fixed in position for the supporting element 14, in order to support in this way laterally the supporting element 14, to prevent it deviations. The guide 48 can be formed by a through opening which has a section adapted to the section of the bearing element 14, in such a way that the bearing element 14 is actually guided with the possibility of moving vertically, but in a fixed position. in this point horizontally. This fixed point therefore forms axes of inclination for the deviations of the section arranged below (with inflection) of the bearing element 14.

Il dispositivo o ciascun dispositivo di comando (non riconoscibile) è realizzato di preferenza come un servomotore, in particolare provvisto di un comando di spostamento che agisce sulla struttura 2 della rotaia portante. Si può ad esempio trattare convenientemente di un comando mediante una ruota ad attrito. Naturalmente si possono impiegare ad esempio in alternativa a questa, anche altri tipi di comandi a ruota dentata . The device or each control device (not recognizable) is preferably realized as a servomotor, in particular provided with a movement control which acts on the structure 2 of the supporting rail. For example, it may conveniently be a control by means of a friction wheel. Naturally, for example, other types of toothed wheel drives can also be used as an alternative to this.

Come risulta dal diagramma in figura 6, la forza F di manipolazione o la deviazione dell'elemento portante che ne risulta vengono di preferenza convertite nella velocità di comando v, secondo una caratteristica progressiva 50. Ciò si ottiene mediante una scelta o una programmazione corrispondente dell'unità elettronica di valutazione. I vantaggi di questa caratteristica progressiva 50 con un incremento iniziale poco accentuato sono soprattutto conseguenti ad un avviamento e un arresto regolari e ampiamente senza scosse del dispositivo 6 per il sollevamento dei carichi evitando oscillazioni all'avviamento e alla frenatura, pur essendo però anche possibili velocità elevate. Se viceversa la trasformazione avvenisse sulla base di una caratteristica lineare 52, - evidenziata a tratteggio in figura 6 -, ne risulterebbe un avviamento/frenatura a scatti che provoca oscillazioni pendolari. Un incremento di una curva lineare corrispondentemente meno accentuato avrebbe soprattutto l'inconveniente che anche con una forza elevata si potrebbe produrre soltanto una velocità relativamente ridotta. As can be seen from the diagram in Figure 6, the manipulation force F or the resulting deflection of the carrier element are preferably converted into the driving speed v, according to a progressive characteristic 50. This is achieved by a corresponding selection or programming of the electronic evaluation unit. The advantages of this progressive characteristic 50 with a slightly accentuated initial increase are above all consequent to a regular and largely jolt-free starting and stopping of the device 6 for lifting the loads, avoiding oscillations during starting and braking, although speeds are also possible. high. If, on the other hand, the transformation were to take place on the basis of a linear characteristic 52, - highlighted in broken lines in figure 6 -, the result would be a jerky starting / braking which causes pendular oscillations. A correspondingly less pronounced increase in a linear curve would above all have the disadvantage that even with a high force, only a relatively low speed could be produced.

Il sistema secondo l'invenzione viene impiegato di preferenza in combinazione con un cosiddetto equilibratore di pesi. In tal modo all'elemento portante 14 viene di preferenza abbinato, per realizzare i suoi movimenti verticali nella direzione Z-Z dell'asse, un comando azionato dalla coppia torcente, il quale produce ogni volta in funzione del carico una coppia torcente costante, in modo tale per cui il carico 20 viene mantenuto staticamente in qualsiasi posizione a piacere in direzione verticale, ossia praticamente è flottante. In questo modo allora forze ridotte (= variazioni del carico) applicate in particolare manualmente in senso verticale verso l'alto o verso il basso producono, a causa della coppia costante, un sollevamento o abbassamento automatico del carico 20. Da ciò risulta una manipolazione molto semplice e comoda di un carico presumibilmente flottante nello spazio mediante forze molto ridotte in direzione verticale e grazie alla presente invenzione, anche in direzione orizzontale. The system according to the invention is preferably used in combination with a so-called weight balancer. In this way, to carry out its vertical movements in the Z-Z direction of the axis, the load-bearing element 14 is preferably combined with a control actuated by the twisting torque, which produces a constant twisting torque each time as a function of the load, in such a way whereby the load 20 is statically maintained in any desired position in the vertical direction, ie it is practically floating. In this way then small forces (= load variations) applied in particular manually vertically upwards or downwards produce, due to the constant torque, an automatic lifting or lowering of the load 20. This results in a very large handling simple and convenient of a load presumably floating in space by very low forces in the vertical direction and thanks to the present invention, also in the horizontal direction.

L'invenzione non è limitata agli esempi di esecuzione illustrati e descritti, bensì comprende anche tutte le esecuzioni di pari effetto nell'ambito dell'invenzione. Ciò riguarda in particolar modo il dispositivo 24 con il sensore; in questo caso è anche adatta qualsiasi altra forma di esecuzione per mezzo della quale si possono rilevare ridotte deviazioni dell'elemento di supporto 14, e si possono trasformare in segnali di comando. In particolare impiegando un elemento portante rigido 14 il dispositivo con il sensore disposto all'incirca nella stessa zona viene scelto in modo tale, per cui le forze di manipolazione possono venire rilevare direttamente, senza necessità di una deviazione rilevante dell'elemento portante 14, ad esempio mediante un dispositivo con estensimetro di dilatazione (DMS). I motori previsti possono allora essere realizzati come motori elettrici, pneumatici e/o idraulici. The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but also includes all the embodiments of equal effect within the scope of the invention. This particularly concerns the device 24 with the sensor; in this case any other embodiment is also suitable by means of which reduced deviations of the support element 14 can be detected, and can be transformed into control signals. In particular, by using a rigid bearing element 14, the device with the sensor arranged approximately in the same area is selected in such a way that the manipulation forces can be detected directly, without the need for a significant deviation of the bearing element 14, for example. example using a device with an expansion strain gauge (DMS). The foreseen motors can then be realized as electric, pneumatic and / or hydraulic motors.

Claims

CLAIMS 1. - System for controlling a device (6) for lifting loads, particularly of a mobile trolley (8) of a crane guided on a structure (2) of a displacement rail, with reference to its linear displacements in the direction of at least one horizontal axis (X-X; Y-Y), in which the device (6) for lifting loads has a load-bearing element (14), positioned vertically (Z-Z) - at least in the rest position due to the force of gravity -, characterized in that the device (6) for lifting loads is combined with at least one motor control device for linear movements, which can be operated each time as a function of a force (F), in particular by actuate manually, which urges the carrier element (14) in a practically horizontal direction. 2. - System according to Claim 1, characterized by a device (24) with a sensor for detecting directly or indirectly each force (F) which urges the carrier element (14) practically horizontally and in particular in the area of a device (16) for accommodating loads arranged on the lower free end of the bearing element (14), in which the device (24) with the sensor produces, depending on the direction and preferably also on the magnitude of this force manipulation (F) signals to control the control device of the device (6) for lifting loads. 3. System according to Claim 1 or 2, characterized in that the device (24) with the sensor is selected in such a way that a movement of the device (6) for lifting the loads is caused in a certain direction coordinate (X and / or Y), by means of a force (F) exerted approximately, in the same direction of desired displacement. 4. - System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the speed of the control device is operated as a function of the magnitude of the force (F) each time applied, and precisely and preferably on the basis of a progressive curve (50) with a slightly accentuated initial increase. 5. - System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device (6) for lifting loads is guided with the possibility of moving along a surface in the direction of two coordinated axes (X-X and Y-Y) perpendicular to each other, so that each axis (X-X , Y-Y) a separate motor control device is combined, and both devices can be controlled by means of the device (24) with the sensor. 6. A system according to one of claims 1 to 5, characterized in that, in particular in the case of a relatively rigid and stable shaped bearing element (14), formed for example by a rack rod or a similarly shaped bearing element (14), the relative force (F) it is detected directly, in particular using a sensor with an expansion strain gauge. 1. - System according to one of claims 1 to 5, characterized in that in particular in the case of a supporting element (14) that is flexible, rollable and therefore able to swing like a pendulum, for example formed by a cable or a chain, the relative force (F) is detected indirectly by by means of the deviations of the load-bearing element (14), dependent on the force and forcedly produced with respect to the vertical (26). 8. System according to Claim 7, characterized in that the device (24) with the sensor has a measuring unit (40) with a deflection element (42) which in the area of the device (6) for lifting of the loads is connected to the bearing element (14) and has at least one distance sensor (44) coupled to the relative coordinate axis (X-X, Y-Y) or to the corresponding control device. 9. - System according to Claim 8, characterized in that the deflection element (42) is connected to the load-bearing element (14) with the possibility of longitudinal displacement, in such a way that on the one hand the element load bearing (14) can be moved in the direction of a vertical axis (Z-Z) with respect to the deflection element (42) practically fixed in position in said axial direction (Z-Z), in order to raise or lower a load (20), and on the other hand the deflection element (42) following the deviations of the carrier element (14) with respect to the distance sensor (s) (44a, b), is dragged in order to modify the detectable distance to produce the command signals. 10. - System according to Claim 5 and Claim 8 or 9, characterized in that the measurement unit (40) has two distance sensors (44a, b), arranged according to an angle of 90 ° with respect to each other in relation to the two coordinated axes (X-X, Y-Y). 11. System according to one of claims 1 to 10, characterized in that the device / each control device is realized as a servomotor, provided in particular with a control by means of a friction wheel and / or by means of a toothed wheel. 12. System according to one of claims 1 to 11, characterized in that the device (6) for lifting loads is designed as a weight balancer. 13. - System according to one of claims 1 to 12, characterized by the fact that for its vertical movements (X-X) a motor controlled by a twisting torque is coupled to the bearing element (14), which produces a constant twisting torque each time as a function of the load, so that the load (20) is statically maintained in each position at will in the vertical direction (Z-Z), and reduced forces applied in particular manually, and which act practically in the vertical direction, cause a lifting or lowering of the load (20).