ITMO20100061A1 - Macchina operatrice semovente con dispositivo integrato di spostamento laterale, di livellamento e di antiribaltamento - Google Patents

Macchina operatrice semovente con dispositivo integrato di spostamento laterale, di livellamento e di antiribaltamento Download PDF

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Description

MACCHINA OPERATRICE SEMOVENTE CON DISPOSITIVO INTEGRATO DI SPOSTAMENTO LATERALE, DI LIVELLAMENTO E DI ANTIRIBALTAMENTO
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
L’invenzione si inquadra nel settore tecnico delle macchine operatrici semoventi.
Tra dette macchine si considerano quelle che prevedono la costruzione integrata di un veicolo, opportunamente studiato per portare un attrezzatura, ad esempio un sollevatore a braccio telescopico inclinabile, dotata di un attrezzo, ad esempio del tipo a forche, con il quale provvedere a sollevare e trasportare carichi in cantieri edili e simili.
Per queste macchine sono di particolare rilevanza i problemi riguardanti il possibile ribaltamento, lo spostamento laterale e il livellamento.
Tali macchine prevedono piedi stabilizzatori solamente all’anteriore, atti a sollevare da terra le corrispondenti ruote quando, a veicolo fermo, si predispone la macchina per utilizzare il sollevatore.
Posteriormente, invece, l’appoggio a terra resta affidato alle ruote.
Quando la macchina à ̈ piazzata, con la messa in opera dei piedi stabilizzatori anteriori, al sollevatore à ̈ concesso di inclinarsi su un piano verticale, di estendere i relativi elementi telescopici ma non di spostarsi su un piano orizzontale cioà ̈ di traslare lateralmente per mettersi nella posizione corretta per l’effettuazione del carico/scarico.
Questo comporta un limite operativo nella manovra del carico che può richiedere un nuovo piazzamento o posizionamento della macchina, con le conseguenti perdite di tempo necessarie per realizzarne un adeguato riposizionamento.
Una situazione tutt’altro che infrequente può verificarsi quando il suolo sul quale poggia la macchina operatrice à ̈ inclinato rispetto all’orizzontale, oppure irregolare, per cui le ruote posteriori e quelle anteriori, e di conseguenza i citati piedi stabilizzatori quando messi in opera, insistono su porzioni di suolo con inclinazioni diverse.
L’assetto inclinato e/o sbilanciato della macchina che ciò comporta la rende ovviamente più instabile quando si usa il sollevatore, con potenziali rischi di incidenti. E’ insomma necessario operare con appropriate manovre allo scopo di realizzare un accettabile livellamento in assetto orizzontale.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ perciò quello di proporre una macchina operatrice semovente con dispositivo integrato di spostamento laterale e di livellamento, conformata in modo da consentire una correzione della posizione laterale del carico, entro un intervallo prefissato, in modo da ottimizzare le manovre di conferimento di quest’ultimo senza ricorrere ad un nuovo piazzamento della macchina.
Un altro scopo dell’invenzione riguarda il fatto di ottenere una macchina operatrice in grado di adattarsi a terreni inclinati e/o irregolari per ritrovare, in modo autonomo, un assetto orizzontale accettabile, senza ricorrere ad artifici esterni.
Ulteriore e importante scopo della presente invenzione à ̈ quello di rispondere ad una esigenza di sicurezza, irrisolta nelle applicazioni note, consistente nel prevenire, in modo automatico, il ribaltamento sia in senso laterale che posteriore della macchina operatrice.
Ancora uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre una macchina operatrice che mantenga dimensioni compatte a garanzia di elevata manovrabilità anche in spazi ristretti, con costi di produzione proporzionati all’utenza a cui à ̈ destinata.
Detti scopi e i vantaggi raggiunti sono ottenuti dalla invenzione così come risulta dalle rivendicazioni.
In particolare il ritrovato presenta la caratteristica vantaggiosa di raggiungere gli scopi indicati senza dover fare ricorso a meccanismi aggiuntivi rispetto a quelli impiegati per il livellamento e la traslazione trasversale.
Le caratteristiche dell’invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione seguente di preferite forme di realizzazione del dispositivo stabilizzatore in oggetto, in accordo con quanto proposto nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:
la Fig.1 illustra una vista laterale schematica di una macchina operatrice nella posizione operativa di carico/scarico con elementi stabilizzatori anteriori 8 abbassati;
la Fig.2 illustra una vista in pianta di figura 1;
le Figg. 3 e 4 illustrano viste in pianta come quelle di Fig. 1 in due differenti configurazioni operative in cui sono evidenziate rispettivamente traslazioni verso destra e verso sinistra;
le Figg. 5, 6 e 7 mostrano in schematica vista frontale, differenti configurazioni operative della macchina, con alcune parti di questa non rappresentate per meglio evidenziarne altre;
la Fig. 8 illustra una schematica vista frontale della zona posteriore della macchina.
Le Figg. 9, 10 illustrano viste schematiche in pianta della macchina, con evidenziata la base di appoggio in due diverse configurazioni operative.
Con riferimento alle menzionate figure, con 1 si à ̈ complessivamente indicata una macchina operatrice semovente, la quale reca integrato un dispositivo di spostamento laterale e di livellamento. La macchina operatrice 1 comprende un telaio in cui sono individuabili una parte anteriore 2 ed una parte posteriore 3 alle quali sono rispettivamente vincolati un assale anteriore 12 e un assale posteriore 13.
Un braccio operatore (o braccio sollevatore) 4 telescopico à ̈ vincolato (imperniato), con una propria estremità, alla parte posteriore 3 in modo da risultare mobile secondo un piano verticale di quest’ultima.
L’altra estremità del braccio operatore 4 telescopico é libera e predisposta per supportare un utensile 10, nel caso illustrato una forca, che può essere agganciato e sganciato da essa con un apposito sistema di aggancio.
La parte anteriore 2 e la parte posteriore 3 sono reciprocamente articolate mediante uno snodo che consente reciproci movimenti delle due parti attorno ad almeno un asse di articolazione.
Nella fattispecie lo snodo à ̈ uno snodo sferico 6.
La parte anteriore 2 é inoltre vincolata alla parte posteriore 3 per tramite di un meccanismo a quadrilatero articolato nel quale i due membri opposti, individuati solidalmente nella parte anteriore 2 e nella parte posteriore 3, sono reciprocamente collegati per mezzo di due attuatori. Ciascuno di questi due attuatori à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore 2 e, con l’altra estremità, alla parte posteriore 3.
Gli attuatori sono previsti ad operare in direzioni prevalentemente verticali. Nella configurazione di allineamento della parte anteriore 2 con la parte posteriore 3 i due attuatori sono disposti simmetricamente rispetto al piano mediano longitudinale della macchina operatrice 1.
E’ presente anche almeno un terzo attuatore il quale à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore 2 e, con l’altra estremità, alla parte posteriore 3 ed à ̈ posizionato trasversalmente all’asse longitudinale della parte anteriore 2 della macchina operatrice 1 per operare secondo direzioni prevalentemente orizzontali. Preferibilmente tale attuatore à ̈ disposto in un piano perpendicolare all’asse longitudinale della parte anteriore 2 ed à ̈ sostanzialmente orizzontale.
Tutti i detti attuatori preferibilmente azionabili in modo indipendente l’uno dall’altro.
Più specificamente i due attuatori del detto quadrilatero articolato, ciascuno dei quali à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore 2 e, con l’altra estremità, alla parte posteriore 3, sono due attuatori lineari 5 così come à ̈ un attuatore lineare 7 il detto terzo attuatore.
Nella forma di attuazione illustrata i due attuatori lineari 5 sono cilindri idraulici e presentano le estremità inferiori incernierate alla parte anteriore 2 e collocate su un medesimo piano verticale parallelo all’asse geometrico dell’assale anteriore 12; le corrispondenti estremità superiori sono incernierare alla parte posteriore 3 e sono disposte su un medesimo piano parallelo all’asse geometrico dell’assale posteriore 13.
L’ assale anteriore 12, supportante ruote 22, à ̈ rigidamente vincolato alla parte anteriore 2 alla quale sono anche vincolati, in modo simmetrico rispetto ad un piano mediano perpendicolare all’asse geometrico dell’assale anteriore 12, almeno due elementi stabilizzatori 8 esterni. Questi ultimi sono comandati indipendentemente per assicurare l’appoggio al suolo in modo stabile quando la macchina operatrice viene posizionata per le operazioni di carico/scarico di oggetti mediante l’utensile montato all’estremità libera del braccio operatore 4 telescopico.
L’ assale posteriore 13 , supportante ruote 23, à ̈ vincolato alla parte posteriore 3 mediante una sospensione tradizionale. E’ inoltre previsto almeno un dispositivo stabilizzatore operante, dietro comando, tra l’ assale posteriore 13 e la parte posteriore 3. Tale dispositivo stabilizzatore ha lo scopo, una volta azionato, di bloccare ogni reciproco movimento tra la parte posteriore 3 e il relativo assale posteriore 13 in una qualunque posizione assunta ed à ̈ costituito un attuatore lineare idraulico o cilindro idraulico 9 incernierato, ad una propria estremità, in un punto dell’assale posteriore 13 e con l’altra estremità ad un punto della parte posteriore 3. Questi due punti di incernieramento non sono contenuti nel medesimo piano mediano longitudinale della parte posteriore 3. Le ruote 22, 23, rispettivamente associate ai detti assali anteriore 12 e posteriore 13, sono preferibilmente tutte motrici.
Come à ̈ facilmente desumibile dalle figure la presenza dello snodo sferico 6 e dell’articolazione tra la parte anteriore 2 e la parte posteriore 3 mediante la coppia di attuatori lineari 5 e dell’attuatore lineare 7, nella forma di attuazione mostrata tutti costituiti da cilindri idraulici, consente, attraverso azioni di spostamento laterale e di livellamento, di predisporre aggiustamenti nel posizionamento dell’utensile della macchina operatrice 1. Questi aggiustamenti sono ottenuti con mutamenti nella configurazione della macchina operatrice che vengono in essa indotti e comandati dall’azionamento dei citati attuatori che sono comandati idraulicamente in modo indipendente.
Ciò consente di conseguire il vantaggio di effettuare una correzione del posizionamento laterale, entro un intervallo prefissato senza ricorrere ad un nuovo piazzamento della macchina.
E’ inoltre possibile, sempre senza dover ricorrere ad un nuovo piazzamento della macchina adattarsi a terreni inclinati e/o irregolari per ritrovare, in modo autonomo, un assetto orizzontale accettabile.
La prevenzione automatica del pericolo del ribaltamento, sia in senso laterale che posteriore della macchina operatrice, che risponde ad una sentita esigenza di sicurezza di manovra, à ̈ ottenuta ad opera di mezzi atti a misurare i carichi gravanti su almeno una delle due ruote (22) anteriori ed a comandare, mediante una unità di controllo, in funzione del raggiungimento di limiti prestabiliti, il blocco del detto assale posteriore (13) rispetto alla relativa parte posteriore (3).
Questi mezzi comprendono trasduttori di pressione associati ai due attuatori lineari (5), costituiti, come già detto, da cilindri idraulici.
Detti trasduttori di pressione, non illustrati in dettaglio, sono associati alle camere di ogni cilindro in modo da misurare le pressioni esistenti al loro interno, che risultano direttamente proporzionali ai carichi gravanti sulle rispettive ruote (22).
I trasduttori sono collegati ad una unità elettronica di controllo e di elaborazione dati (anch’essa non illustrata) che opera una somma algebrica delle pressioni rilevate nelle camere per determinare il peso gravante su una ruota 22 e/o sull’assale anteriore 12. In caso di diminuzione oltre i limiti prefissati di tali pesi, la stessa unità elettronica invia un segnale che determina l’azionamento della elettrovalvola 90 per bloccare il cilindro 9 e quindi l’assale posteriore 13 alla parte posteriore 3.
In questo modo viene realizzata una notevole estensione della base di appoggio che da una forma triangolare (Fig.9), assume una forma rettangolare (Fig. 10), certamente più efficace per evitare il ribaltamento laterale-posteriore della macchina operatrice.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina operatrice semovente con dispositivo integrato di spostamento laterale e di livellamento, comprendente: - un telaio in cui sono individuabili una parte anteriore (2) ed una parte posteriore (3) alle quali sono rispettivamente vincolati un assale anteriore (12), provvisto di una coppia di ruote (22), e un assale posteriore (13), provvisto di una coppia di ruote (23); - un braccio operatore (4) vincolato, con una propria estremità, alla parte posteriore (3) in modo da risultare mobile secondo un piano verticale di quest’ultima; l’altra estremità del braccio operatore (4) essendo libera e predisposta per supportare un utensile, caratterizzato per il fatto che: - la detta parte anteriore (2) e la detta parte posteriore (3) sono reciprocamente articolate mediante uno snodo che consente reciproci movimenti attorno ad almeno un asse di articolazione; la detta parte anteriore (2) essendo inoltre vincolata alla detta parte posteriore (3) per tramite di un quadrilatero articolato deformabile nel quale i due membri opposti, individuati solidalmente nella parte anteriore (2) e nella parte posteriore (3), sono reciprocamente collegati per mezzo di due attuatori ciascuno dei quali à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore (2) e, con l’altra estremità, alla parte posteriore (3); detti attuatori essendo atti ad operare in direzioni prevalentemente verticali; essendo previsto almeno un terzo attuatore il quale à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore (2) e, con l’altra estremità, alla parte posteriore (3) ed à ̈ atto ad operare secondo direzioni prevalentemente orizzontali; detti attuatori essendo azionabili indipendentemente; essendo previsti mezzi, atti a misurare i carichi gravanti su almeno una delle due ruote (22) del citato assale anteriore (12) ed a comandare, mediante una unità di controllo, in funzione del raggiungimento di limiti prestabiliti, il blocco del detto assale posteriore (13) rispetto alla relativa parte posteriore (3).
  2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che la detta parte anteriore (2) e la detta parte posteriore (3) sono reciprocamente articolate mediante uno snodo sferico (6).
  3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata per il fatto che i due attuatori, del detto quadrilatero articolato, ciascuno dei quali à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore (2) e, con l’altra estremità, alla parte posteriore (3), sono due attuatori lineari (5).
  4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata per il fatto che il detto terzo attuatore il quale à ̈ vincolato, in guisa di biella, con una propria estremità, alla parte anteriore (2) e, con l’altra estremità, alla parte posteriore (3) ed à ̈ atto ad operare secondo direzioni prevalentemente orizzontali, à ̈ un attuatore lineare (7).
  5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che detto assale anteriore (12) à ̈ rigidamente vincolato alla detta parte anteriore (2) alla quale sono anche vincolati, in modo simmetrico rispetto ad un piano mediano perpendicolare all’asse geometrico dell’assale anteriore (12), almeno due elementi stabilizzatori (8) esterni; detti almeno due elementi stabilizzatori (8) esterni essendo comandati indipendentemente per assicurare l’appoggio al suolo.
  6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che detto assale posteriore(13) à ̈ vincolato alla parte posteriore (3) mediante una sospensione; che in detti mezzi, atti a misurare i carichi gravanti su almeno una delle due ruote (22) del citato assale anteriore (12) ed a comandare, mediante una unità di controllo, il blocco del detto assale posteriore (13) rispetto alla relativa parte posteriore (3), à ̈ previsto almeno un dispositivo stabilizzatore operante, dietro comando, tra detto assale posteriore (13) e detta parte posteriore (3) per bloccarne ogni reciproco movimento in una qualunque posizione prestabilita.
  7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 6 caratterizzata per il fatto che il detto almeno un dispositivo stabilizzatore operante, dietro comando, tra detto assale posteriore (13) e detta parte posteriore (3) per bloccarne ogni reciproco movimento comprende un attuatore lineare idraulico o cilindro idraulico (9) incernierato, ad una propria estremità, in un punto dell’assale posteriore (13) e con l’altra estremità ad un punto della parte posteriore (3).
  8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 3 caratterizzata per il fatto che i detti due attuatori lineari (5) sono cilindri idraulici e presentano le estremità corrispondenti incernierate alla parte anteriore (2) disposte su un medesimo piano verticale parallelo all’asse geometrico dell’assale anteriore (12) e le estremità corrispondenti incernierare alla parte posteriore (3) disposte su un medesimo piano parallelo all’asse geometrico dell’assale posteriore (13).
  9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 8 caratterizzata per il fatto che i detti mezzi, atti a misurare i carichi gravanti su almeno una delle due ruote (22) del citato assale anteriore (12) comprendono trasduttori di pressione associati ai due attuatori lineari (5), costituiti da cilindri idraulici.
  10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 9 caratterizzata per il fatto che detti trasduttori di pressione sono associati ai detti attuatori lineari (5) costituiti da cilindri idraulici in modo da misurare le pressioni esistenti al loro interno che risultano direttamente proporzionali ai carichi gravanti sulle rispettive ruote (22)del citato assale anteriore (12).
  11. 11. Macchina secondo la rivendicazione 10 caratterizzata per il fatto che detti mezzi comprendono un’unità di controllo atta a comandare, in funzione del raggiungimento di limiti prestabiliti, il blocco del detto assale posteriore (13) rispetto alla relativa parte posteriore (3), nonché atta a raccogliere i segnali di misura provenienti dai detti trasduttori, a confrontarli con limiti prestabili ed a comandare, in funzione del raggiungimento di tali limiti, il blocco della sospensione dell’assale posteriore (13) alla parte posteriore (3) attraverso il comando dell’azionamento del detto attuatore lineare (9) il quale à ̈ un cilindro idraulico a doppio effetto.
  12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 11 caratterizzata per il fatto che il detto attuatore lineare (7) Ã ̈ un cilindro idraulico a doppio effetto.
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