ITMO20120260A1 - TELESCOPIC COMPENSATION SYSTEM FOR LIFTING MACHINES TO OBTAIN LIFTING VERTICALITY AND LOADING DESCENT - Google Patents
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Description
“SISTEMA DI COMPENSAZIONE TELESCOPICA PER MACCHINE DI SOLLEVAMENTO PER L’OTTENIMENTO DELLA VERTICALITÀ DI SOLLEVAMENTO E DISCESA DEL CARICO†. â € œTELESCOPIC COMPENSATION SYSTEM FOR LIFTING MACHINES TO OBTAIN THE VERTICALITY OF LIFTING AND LOWERING THE LOADâ €.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico. The present invention refers to a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load.
Sono note macchine per il sollevamento di persone e/o materiali che sono dotate di un braccio di sollevamento telescopico a sezione estensibili ed inclinabile rispetto al suolo. Machines for lifting persons and / or materials are known which are equipped with a telescopic lifting arm with a section that can be extended and tilted with respect to the ground.
Una siffatta macchina à ̈ mostrata, ad esempio, nelle figure da 1 a 3. Such a machine is shown, for example, in Figures 1 to 3.
Tale macchina à ̈ dotata di un telaio strutturale A a cui à ̈ incernierata la sezione principale B del braccio telescopico B, C, la quale a sua volta contiene la sezione estensibile C del braccio telescopico B, C. This machine is equipped with a structural frame A to which the main section B of the telescopic arm B, C is hinged, which in turn contains the extendable section C of the telescopic arm B, C.
Attraverso l’azione di un cilindro oleodinamico D, il braccio telescopico B, C compie una rotazione verso l’alto sollevando il carico E o verso il basso abbassandolo. Through the action of an oleodynamic cylinder D, the telescopic arm B, C rotates upwards by lifting the load E or downwards by lowering it.
Questo tipo di movimento descrive un arco di cerchio che comporta una riduzione dello sbraccio del carico E in fase di sollevamento e l’aumento di esso in fase di abbassamento (figura 2). This type of movement describes an arc of a circle which involves a reduction in the outreach of the load E in the lifting phase and its increase in the lowering phase (figure 2).
La posizione del carico E, inoltre, può essere modificata azionando l’uscita od il rientro della sezione estensibile C rispetto alla sezione principale B, che vengono comandati tramite un cilindro oleodinamico F e determinano la variazione di altezza e di sbraccio. Furthermore, the position of the load E can be modified by activating the exit or the return of the extensible section C with respect to the main section B, which are controlled by an oleodynamic cylinder F and determine the variation in height and outreach.
All’estremità della sezione estensibile C à ̈ di norma incernierato un gruppo porta-carico G dotato di un’attrezzatura idonea al tipo di carico E da movimentare. A load-carrying group G is usually hinged at the end of the extensible section C, equipped with equipment suitable for the type of load E to be handled.
In questo tipo di macchine à ̈ previsto inoltre un sistema che mantiene sempre livellato il piano di appoggio del gruppo porta-carico G al variare dell’inclinazione del braccio telescopico B, C. In this type of machines there is also a system that always keeps the support surface of the load carrying group G level when the inclination of the telescopic arm B, C varies.
Allo stato attuale, l’operazione più aggravante dal punto di vista della sicurezza à ̈ quella che prevede la presa di un carico E in elevazione, con peso non quantificabile dall’operatore, per abbassarlo a terra. At present, the most aggravating operation from a safety point of view is that which involves taking a load E in elevation, with a weight that cannot be quantified by the operator, to lower it to the ground.
L’operatore, infatti, deve prestare molta attenzione perché in fase di abbassamento si ha un aumento progressivo dello sbraccio del carico E che può portare la macchina vicino alla condizione di ribaltamento. The operator, in fact, must pay close attention because during the lowering phase there is a progressive increase in the outreach of the load E which can bring the machine close to overturning.
In figura 2, ad esempio, si à ̈ indicato con TI la curva di carico teorica in condizioni di sicurezza, che coincide con la verticale e che, pertanto, non modifica in alcun modo il momento ribaltante; con T2, invece, si à ̈ indicata la curva teorica che si otterrebbe abbassando il braccio telescopico B, C agendo soltanto sul cilindro oleodinamico D. In figure 2, for example, TI indicates the theoretical load curve in safe conditions, which coincides with the vertical and therefore does not modify the overturning moment in any way; T2, on the other hand, indicates the theoretical curve that would be obtained by lowering the telescopic arm B, C by acting only on the hydraulic cylinder D.
Attualmente per abbassare il carico E in sicurezza si devono effettuare movimenti singoli di rientro della sezione estensibile C (agendo sul cilindro oleodinamico F) e di successiva discesa del braccio telescopico B, C (agendo sul cilindro oleodinamico D), come mostrato in figura 3. Currently, to safely lower the load E, single re-entry movements of the extensible section C must be carried out (acting on the hydraulic cylinder F) and subsequent descent of the telescopic arm B, C (acting on the hydraulic cylinder D), as shown in figure 3.
Tuto ciò, tutavia, rallenta notevolmente i tempi di operatività della macchina, riducendone sensibilmente la produttività e l' efficienza. All this, however, considerably slows down the machine's operating times, significantly reducing its productivity and efficiency.
Occorre sottolineare, inoltre, che per evitare il ribaltamento le macchine tradizionali sono di norma dotate di un sistema di sicurezza che, in condizioni di emergenza, blocca i movimenti del braccio telescopico che tendono ad aggravare la situazione col rischio di rallentare ulteriormente l' utilizzo. It should also be emphasized that to avoid overturning, traditional machines are usually equipped with a safety system which, in emergency conditions, blocks the movements of the telescopic arm which tend to aggravate the situation with the risk of further slowing down use.
A ciò si aggiunge il fatto che, in fase di sollevamento del carico E, la riduzione dello sbraccio dovuta all’ aumentata inclinazione del braccio telescopico B, C determina un allontanamento dal punto di scarico teorico in elevazione. To this is added the fact that, during the lifting phase of the load E, the reduction of the outreach due to the increased inclination of the telescopic arm B, C determines a move away from the theoretical unloading point in elevation.
Nel caso in cui l’operatore desideri far percorrere al carico E la traietoria Tl, quindi, si rendono necessarie successive operazioni di estensione del braccio telescopico B, C che richiedono sconvenientemente continue consultazioni del diagramma di carico della macchina, non avendo riferimenti spaziali in elevazione, per evitare che il carico E si collochi oltre lo sbraccio consentito e la macchina si blocchi in emergenza. In the event that the operator wishes to make the load E travel the trajectory Tl, therefore, subsequent extension operations of the telescopic arm B, C are necessary, which improperly require continuous consultations of the load diagram of the machine, not having spatial references in elevation, to avoid that the load E goes beyond the allowed reach and the machine blocks in an emergency.
In assenza di riferimenti spaziali, inoltre, non si può escludere che il carico E finisca con l’essere posizionato sopra l’ingombro strutturale della macchina, col rischio di mettere a repentaglio la sicurezza della macchina e dell’operatore in caso di accidentale perdita di presa del carico E. Furthermore, in the absence of spatial references, it cannot be excluded that the load E ends up being positioned above the structural dimensions of the machine, with the risk of jeopardizing the safety of the machine and of the operator in the event of accidental loss of load handling E.
Per ovviare almeno in parte a questi inconvenienti, Ã ̈ noto dotare la macchina mostrata nelle figure da 1 a 3 con sistemi automatici di compensazione telescopica. To obviate these drawbacks at least in part, it is known to equip the machine shown in Figures 1 to 3 with automatic telescopic compensation systems.
I sistemi di compensazione tradizionali possono essere realizzati elettronicamente installando sensori che acquisiscono la posizione angolare del braccio telescopico B, C rispetto al telaio strutturale A e la posizione lineare della sezione estensibile C rispetto alla sezione principale B. Traditional compensation systems can be made electronically by installing sensors that acquire the angular position of the telescopic arm B, C with respect to the structural frame A and the linear position of the extensible section C with respect to the main section B.
In base alle misurazioni effettuate, una centralina elettronica elabora in modo automatico i comandi da impartire ai cilindri oleodinamici D, F per muovere il carico E lungo la traiettoria T1 . On the basis of the measurements made, an electronic control unit automatically processes the commands to be given to the hydraulic cylinders D, F to move the load E along the trajectory T1.
Questi sistemi di compensazione tradizionali, tuttavia, presentano alcuni inconvenienti, tra cui va annoverato il fatto che sono notevolmente complessi e non molto efficienti per velocità di lavoro elevate. These traditional compensation systems, however, have some drawbacks, including the fact that they are remarkably complex and not very efficient for high working speeds.
A questo proposito si evidenzia che il tempo di reazione risulta eccessivo e la compensazione comandata dalla centralina elettronica avviene troppo lentamente. In this regard, it should be noted that the reaction time is excessive and the compensation commanded by the electronic control unit occurs too slowly.
Occorre sottolineare, inoltre, che i sistemi di compensazione elettronici hanno un costo non trascurabile che, inevitabilmente, si scarica sul prezzo di vendita al pubblico, col rischio di rendere le macchine di sollevamento meno interessanti per la clientela. It should also be emphasized that electronic compensation systems have a non-negligible cost which, inevitably, is passed on to the retail price, with the risk of making lifting machines less interesting for customers.
Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico che consenta di mantenere la verticalità del carico in modo pratico, agevole, rapido e sicuro. The main task of the present invention is to devise a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load which allows to maintain the verticality of the load in a practical, easy, quick and safe way. .
Ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico che migliori notevolmente l' operatività ed i tempi di manovra della macchina. A further object of the present invention is to devise a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load which considerably improves the operation and maneuver times of the machine.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Another object of the present invention is to devise a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load which allows to overcome the aforementioned drawbacks of the prior art within the scope of a simple solution , rational, easy and effective to use and low cost.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico, comprendente almeno un dispositivo associabile a macchine di sollevamento provviste di: The above purposes are achieved by the present telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load, comprising at least one device that can be associated with lifting machines equipped with:
almeno un telaio di base; at least one base frame;
almeno un braccio telescopico per il sollevamento di un carico che à ̈ dotato di: at least one telescopic arm for lifting a load which is equipped with:
almeno una sezione principale associata a detto telaio di base in modo ruotabile attorno ad un asse principale orizzontale; e almeno una sezione estensibile connessa in modo sfilabile a detta sezione principale; e at least one main section associated with said base frame in a rotatable way about a horizontal main axis; and at least one extensible section connected in a removable manner to said main section; And
almeno un cilindro idraulico principale per lo sfilo di detta sezione estensibile rispetto a detta sezione principale; at least one main hydraulic cylinder for the extension of said extensible section with respect to said main section;
caratterizzato dal fatto che detto dispositivo comprende: characterized in that said device comprises:
almeno un cilindro idraulico ausiliario interposto tra detto telaio di base e detta sezione principale; at least one auxiliary hydraulic cylinder interposed between said base frame and said main section;
almeno un circuito idraulico atto al collegamento idraulico di detto cilindro idraulico principale e di detto cilindro idraulico ausiliario; e almeno una valvola deviatrice di flusso associata a detto circuito idraulico e atta ad assumere almeno una configurazione di funzionamento normale ed una configurazione di funzionamento sincronizzato, in cui detto cilindro idraulico principale e detto cilindro idraulico ausiliario sono collegati idraulicamente, il fluido di lavoro uscente da detto cilindro idraulico ausiliario confluendo in detto cilindro idraulico principale, e viceversa, per determinare una variazione di lunghezza di detto braccio telescopico in funzione della variazione dell’inclinazione di detto braccio telescopico ad ottenere la sostanziale verticalità di sollevamento e discesa di detto carico. at least one hydraulic circuit suitable for the hydraulic connection of said main hydraulic cylinder and of said auxiliary hydraulic cylinder; and at least one flow diverter valve associated with said hydraulic circuit and capable of assuming at least a normal operating configuration and a synchronized operating configuration, in which said main hydraulic cylinder and said auxiliary hydraulic cylinder are hydraulically connected, the working fluid exiting from said auxiliary hydraulic cylinder flowing into said main hydraulic cylinder, and vice versa, to cause a variation in the length of said telescopic arm as a function of the variation of the inclination of said telescopic arm to obtain substantial vertical lifting and lowering of said load.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l’ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load, illustrated by way of title indicative, but not limiting, in the accompanying tables of drawings in which:
le figure da 1 a 3 mostrano, in una successione di viste laterali, una macchina di sollevamento di tipo tradizionale; Figures 1 to 3 show, in a succession of side views, a lifting machine of the traditional type;
la figura 4 Ã ̈ una vista laterale di una macchina provvista del sistema secondo il trovato; Figure 4 is a side view of a machine equipped with the system according to the invention;
la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione lungo il piano V - V di figura 4; figure 5 is a section view along the plane V - V of figure 4;
la figura 6 Ã ̈ una vista laterale della macchina di figura 4 in una differente posizione di lavoro; figure 6 is a side view of the machine of figure 4 in a different working position;
la figura 7 Ã ̈ uno schema di funzionamento idraulico del sistema secondo il trovato; figure 7 is a hydraulic operating diagram of the system according to the invention;
le figure da 8 a 14 mostrano, in una successione di viste schematiche, il principio di funzionamento del sistema secondo il trovato; Figures 8 to 14 show, in a succession of schematic views, the operating principle of the system according to the invention;
le figure da 15 a 21 mostrano, in una successione di viste laterali, alcune modalità di utilizzo della macchina di figura 4. Figures 15 to 21 show, in a succession of side views, some ways of using the machine of Figure 4.
Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con 1 un sistema di compensazione telescopica per macchine di sollevamento per l ottenimento della verticalità di sollevamento e discesa del carico. With particular reference to these figures, the numeral 1 globally indicates a telescopic compensation system for lifting machines for obtaining the vertical lifting and lowering of the load.
Il sistema 1 consiste in un dispositivo associabile a macchine di sollevamento 2 provviste di un telaio di base 3 a postazione fissa o, al contrario, mobile al suolo S. System 1 consists of a device that can be associated with lifting machines 2 provided with a base frame 3 with a fixed position or, on the contrary, mobile on the ground S.
Nella forma di attuazione mostrata in figura 4, ad esempio, la macchina di sollevamento 2 à ̈ di tipo semovente ed à ̈ dotata di mote motorizzate che ne permettono la movimentazione al suolo S. In the embodiment shown in figure 4, for example, the lifting machine 2 is of the self-propelled type and is equipped with motorized wheels which allow it to be moved on the ground S.
È facile comprendere, tuttavia, che la presente invenzione può essere adottata anche su macchine di sollevamento 2 a postazione fissa o girevole attorno ad un asse verticale. It is easy to understand, however, that the present invention can also be adopted on lifting machines 2 having a fixed position or rotating around a vertical axis.
Al telaio di base 3 Ã ̈ incernierato un braccio telescopico 4, 5 per il sollevamento di un carico 6. A telescopic arm 4, 5 for lifting a load 6 is hinged to the base frame 3.
Più in dettaglio, il braccio telescopico 4, 5 à ̈ dotato di almeno una sezione principale 4 associata al telaio di base 3 in modo ruotabile attorno ad un asse principale 7 orizzontale, e di almeno una sezione estensibile 5 connessa in modo sfilabile alla sezione principale 4. More in detail, the telescopic arm 4, 5 is equipped with at least one main section 4 associated with the base frame 3 in a rotatable way around a horizontal main axis 7, and with at least one extensible section 5 connected in a removable way to the main section 4.
Nella forma di attuazione mostrata nelle figure, la sezione estensibile 5 à ̈ una sola ma à ̈ facile comprendere che sono possibili alternative forme di attuazione in cui le sezioni estensibili 5 siano due o più, fuoriuscenti una dall’ altra. In the embodiment shown in the figures, the extensible section 5 is only one but it is easy to understand that alternative embodiments are possible in which the extensible sections 5 are two or more, protruding one from the other.
AH’estremità libera della sezione estensibile 5 à ̈ montato un gruppo portacarico 8 dotato di un’attrezzatura idonea al tipo di carico 6 da movimentare. Per lo sfilo della sezione estensibile 5 rispetto alla sezione principale 4 il braccio telescopico 4, 5 à ̈ dotato di almeno un cilindro idraulico principale 8. AHâ € ™ free end of the extensible section 5 is mounted a load carrier unit 8 equipped with equipment suitable for the type of load 6 to be handled. For the extension of the extendable section 5 with respect to the main section 4, the telescopic arm 4, 5 is equipped with at least one main hydraulic cylinder 8.
Il cilindro idraulico principale 8 comprende una camicia principale 9a, 9b, associata alla sezione principale 4, e un pistone principale 29 scorrevole aH’intemo della camicia principale 9a, 9b e solidale ad uno stelo principale 10, associato alla sezione estensibile 5 e mobile rispetto alla camicia principale 9a, 9b grazie all’azione di un fluido di lavoro (olio idraulico o simili) agente sul pistone principale 29. The main hydraulic cylinder 8 comprises a main liner 9a, 9b, associated with the main section 4, and a main piston 29 sliding inside the main liner 9a, 9b and integral with a main stem 10, associated with the extensible section 5 and movable with respect to the main liner 9a, 9b thanks to the action of a working fluid (hydraulic oil or similar) acting on the main piston 29.
In presenza di più sezioni estensibili 5, la movimentazione delle varie sezioni può essere ottenuta, in modo di per se noto, tramite rinvìi a catena, rinvìi a fune o cilindri idraulici sequenziali che permettono al braccio telescopico 4, 5 di fare sfilare contemporaneamente e proporzionalmente due o più sezioni estensibili 5. In the presence of more extensible sections 5, the movement of the various sections can be obtained, in a per se known way, by means of chain drives, rope drives or sequential hydraulic cylinders which allow the telescopic arm 4, 5 to slide out at the same time and proportionally two or more extensible sections 5.
Per la rotazione del braccio telescopico 4, 5 attorno all’asse principale 7, inoltre, la macchina di sollevamento 2 à ̈ dotata di almeno un martinetto idraulico principale 11 interposto tra il telaio di base 3 e la sezione principale 4. Furthermore, for the rotation of the telescopic arm 4, 5 around the main axis 7, the lifting machine 2 is equipped with at least one main hydraulic jack 11 interposed between the base frame 3 and the main section 4.
Il sistema o dispositivo 1 Ã ̈ di tipo idraulico e comprende: The system or device 1 is of the hydraulic type and includes:
almeno un cilindro idraulico ausiliario 12, 13 interposto tra il telaio di base 3 e la sezione principale 4; at least one auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 interposed between the base frame 3 and the main section 4;
almeno un circuito idraulico 14 atto al collegamento idraulico del cilindro idraulico principale 8 e del cilindro idraulico ausiliario 12, 13; e at least one hydraulic circuit 14 suitable for the hydraulic connection of the main hydraulic cylinder 8 and of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13; And
almeno una valvola deviatrice di flusso 15 associata al circuito idraulico 14 e atta ad assumere almeno una configurazione di funzionamento normale ed una configurazione di funzionamento sincronizzato. at least one flow diverter valve 15 associated with the hydraulic circuit 14 and capable of assuming at least a normal operating configuration and a synchronized operating configuration.
Nella configurazione di funzionamento normale, il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 Ã ̈ idraulicamente scollegato dal cilindro idraulico principale 8. In the normal operating configuration, the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is hydraulically disconnected from the main hydraulic cylinder 8.
In questa configurazione il cilindro idraulico principale 8 ed il martinetto idraulico principale 11 sono azionabili direttamente dall’operatore in modo indipendente l’uno dall’altro e il braccio telescopico 4, 5 può essere sollevato/abbassato ed allungato/accorciato a seconda delle esigenze dell’operatore. In this configuration the main hydraulic cylinder 8 and the main hydraulic jack 11 can be operated directly by the operator independently of each other and the telescopic arm 4, 5 can be raised / lowered and lengthened / shortened according to of the operatorâ € ™ s needs.
Nella configurazione di funzionamento sincronizzato, invece, il cilindro idraulico principale 8 ed il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 sono collegati idraulicamente, il volume di fluido di lavoro uscente dal cilindro idraulico ausiliario 12, 13 confluendo nel cilindro idraulico principale 8, e viceversa, per determinare una variazione di lunghezza del braccio telescopico 4, 5 in funzione della variazione dell’ inclinazione del braccio telescopico 4, 5 ad ottenere la sostanziale verticalità di sollevamento e discesa del carico 6. Nella configurazione di funzionamento sincronizzato, in pratica, l’azionamento del martinetto idraulico principale 11 da parte dell’operatore determina la rotazione del braccio telescopico 4, 5, il quale trascina in movimento il cilindro idraulico ausiliario 12, 13. In the synchronized operating configuration, on the other hand, the main hydraulic cylinder 8 and the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 are connected hydraulically, the volume of working fluid exiting the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 flowing into the main hydraulic cylinder 8, and vice versa, for determine a variation in length of the telescopic arm 4, 5 as a function of the variation in the inclination of the telescopic arm 4, 5 to obtain the substantial vertical lifting and lowering of the load 6. In the synchronized operating configuration, in practice, the activation of the main hydraulic jack 11 by the operator determines the rotation of the telescopic arm 4, 5, which drives the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 into motion.
Il fluido di lavoro all’ interno del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 si trasferisce nel cilindro idraulico principale 8, e viceversa, determinando l' allungamento o l’accorciamento telescopico di una corsa tale da garantire la sostanziale verticalità di sollevamento e discesa del carico 6. The working fluid inside the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is transferred to the main hydraulic cylinder 8, and vice versa, causing the telescopic lengthening or shortening of a stroke such as to ensure substantial vertical lifting and descent of the load 6.
In altre parole, la variazione di estensione telescopica del braccio telescopico 4, 5 determinata dal cilindro idraulico principale 8 à ̈ proporzionale alla variazione di corsa che uno o più cilindri idraulici ausiliari 12, 13 assumono in funzione dell’angolo di inclinazione del braccio telescopico 4, 5. In other words, the variation in telescopic extension of the telescopic arm 4, 5 determined by the main hydraulic cylinder 8 is proportional to the variation in stroke that one or more auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 assume as a function of the angle of inclination of the telescopic arm 4, 5.
Grazie al diverso rapporto tra le sezioni idrauliche utili dei cilindri idraulici, lo scambio di volume di fluido di lavoro determina nel cilindro idraulico principale 8 una corsa amplificata rispetto a quella ottenuta nel cilindro idraulico ausiliario 12, 13 durante la variazione dell’angolo di inclinazione del braccio telescopico 4, 5. Thanks to the different ratio between the useful hydraulic sections of the hydraulic cylinders, the exchange of volume of working fluid determines in the main hydraulic cylinder 8 an amplified stroke with respect to that obtained in the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 during the variation of the angle of inclination of the telescopic arm 4, 5.
Il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 à ̈ incernierato al telaio di base 3 attorno ad un primo asse ausiliario 16 sostanzialmente parallelo all’asse principale 7 ed à ̈ incernierato alla sezione principale 4 attorno ad un secondo asse ausiliario 17 sostanzialmente parallelo all’asse principale 7. Durante il moto di sollevamento della sezione principale 4, il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 descrive un moto oscillante attorno al primo asse ausiliario 16. The auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is hinged to the base frame 3 around a first auxiliary axis 16 substantially parallel to the main axis 7 and is hinged to the main section 4 around a second auxiliary axis 17 substantially parallel to the main axis 7. During the lifting motion of the main section 4, the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 describes an oscillating motion around the first auxiliary axis 16.
Più in dettaglio, in figura 4 si à ̈ indicato con 18 il piano di giacitura su cui giacciono l’asse principale 7 ed il primo asse ausiliario 16, e si à ̈ definito come angolo di oscillazione β l’angolo piano formato dalla direzione longitudinale del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 rispetto al piano di giacitura 18, che può assumere valori positivi quando il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 à ̈ sopra al piano di giacitura 18 e valori negativi quando à ̈ disposto inferiormente ad esso. More in detail, in figure 4 we have indicated with 18 the plane of lying on which the main axis 7 and the first auxiliary axis 16 lie, and we have defined as oscillation angle β the plane angle formed by the longitudinal direction of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 with respect to the lying plane 18, which can assume positive values when the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is above the lying plane 18 and negative values when it is arranged below it.
Rispetto al piano di giacitura 18, il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 definisce un moto a pendolo sostanzialmente a cavallo del piano di giacitura 18, con l’angolo di oscillazione β che si mantiene sempre compreso tra -32° e 32°. With respect to the lying plane 18, the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 defines a pendulum motion substantially straddling the lying plane 18, with the oscillation angle β which is always kept between -32 ° and 32 °.
Nella forma di attuazione mostrata in figura 4, ad esempio, la lunghezza e la posizione reciproca del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 e del braccio telescopico 4, 5 sono tali per cui l’angolo di oscillazione β varia al massimo tra -8,4° e 22,4°, ma non si escludono altre forme di attuazione in cui il limite massimo e minimo dell’angolo di oscillazione β siano differenti. In ogni modo, il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 si mantiene grossomodo allineato al piano di giacitura 18 permettendo il funzionamento del sistema 1, come verrà più ampiamente descritto nel seguito. In the embodiment shown in Figure 4, for example, the length and mutual position of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 and of the telescopic arm 4, 5 are such that the angle of oscillation β varies at most between -8, 4 ° and 22.4 °, but other embodiments are not excluded in which the maximum and minimum limit of the oscillation angle β are different. In any case, the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 remains roughly aligned with the lying plane 18 allowing the system 1 to operate, as will be more fully described below.
Per comprendere a pieno il funzionamento del sistema 1 si fa riferimento alle figure da 8 a 14 che descrivono in maniera teorica la variazione della lunghezza estensibile da realizzare in funzione dell’ inclinazione del braccio telescopico 4, 5, per il mantenimento della verticalità di sollevamento e discesa. To fully understand the operation of the system 1, reference is made to figures 8 to 14 which theoretically describe the variation of the extensible length to be made according to the inclination of the telescopic arm 4, 5, to maintain the lifting verticality and descent.
Nel grafico di figura 8, innanzitutto, si definiscono: In the graph of figure 8, first of all, the following are defined:
O = punto di cerniera del braccio telescopico 4, 5 con il telaio di base 3 della macchina di sollevamento 2; O = hinge point of the telescopic arm 4, 5 with the base frame 3 of the lifting machine 2;
b = lunghezza del braccio telescopico 4, 5 completamente retratto; a = angolo di inclinazione del braccio telescopico 4, 5; b = length of the telescopic arm 4, 5 fully retracted; a = angle of inclination of the telescopic arm 4, 5;
sl-s6 = lunghezze di sfilo necessarie per mantenere lo sbraccio costante ai corrispondenti valori di a da al ad a6; sl-s6 = extension lengths necessary to keep the outreach constant at the corresponding values of a from al to a6;
QO<_>punto di minimo sbraccio del carico 6; QO <_> point of minimum outreach of the load 6;
Q1-Q6 = posizioni terminali del braccio telescopico 4, 5 ai corrispondenti valori di a da al ad a6. Q1-Q6 = end positions of the telescopic arm 4, 5 at the corresponding values of a from al to a6.
In figura 9, invece, si schematizza una possibile geometria di posizionamento del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 e si definiscono le seguenti grandezze: In figure 9, on the other hand, a possible positioning geometry of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is schematised and the following quantities are defined:
H = fulcro di attacco del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 sul telaio di base 3; H = fulcrum for attachment of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 to the base frame 3;
J = fulcro di attacco del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 sul braccio telescopico 4, 5 in corrispondenza di un angolo a = 0°; J’ = posizione del fulcro di attacco del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 sul braccio telescopico 4, 5 con generico angolo a’; a = interasse del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 chiuso; J = fulcrum for attachment of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 to the telescopic arm 4, 5 at an angle a = 0 °; Jâ € ™ = position of the fulcrum of attachment of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 on the telescopic arm 4, 5 with generic angle aâ € ™; a = center distance of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 closed;
c’ = corsa del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 in corrispondenza del generico angolo a’; câ € ™ = stroke of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 at the generic angle aâ € ™;
d = interasse tra il punto di cerniera O e il fulcro di attacco J. d = center distance between the hinge point O and the attachment fulcrum J.
Analizzando l’esempio di geometria di figura 9, à ̈ possibile dimostrare graficamente il funzionamento teorico della presente invenzione. By analyzing the example of geometry in figure 9, it is possible to graphically demonstrate the theoretical functioning of the present invention.
Per una rotazione verso l’alto del braccio telescopico 4, 5 di valore a’, infatti, il punto J si sposta in J’, determinando un allungamento della corsa del cilindro idraulico ausiliario 12, 13 pari al valore c’. For an upward rotation of the telescopic arm 4, 5 of value aâ € ™, in fact, the point J moves in Jâ € ™, causing an extension of the stroke of the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 equal to the value câ € ™ .
A questo punto, riportando la corsa c’ sulla direzione del segmento O-J<'>attraverso un arco di cerchio con centro nel punto j, si determina il punto P’ come estremità della proiezione di c'. At this point, by returning the stroke câ € ™ on the direction of the segment O-J <'> through an arc of a circle centered at the point j, the point Pâ € ™ is determined as the extremity of the projection of c'.
Analogamente à ̈ possibile definire il punto PO come il punto che ha c’=0, corrispondente alla configurazione con braccio telescopico 4, 5 orizzontale. Ripetendo questo procedimento geometrico per diversi valori dell’ angolo di inclinazione a’ si ottiene la sequenza di punti da PO a P6 illustrata in figura 10. Similarly, it is possible to define the point PO as the point that has câ € ™ = 0, corresponding to the configuration with telescopic arm 4, 5 horizontal. Repeating this geometric procedure for different values of the angle of inclination aâ € ™ we obtain the sequence of points from PO to P6 illustrated in figure 10.
La funzione risulta speculare anche verso il basso (i.e. punti Ρ1' e P2’) per i corrispondenti valori dell’angolo di inclinazione a negativi (i.e. angoli -al e -a2). The function is also mirrored downwards (i.e. points Ρ1 'and P2â € ™) for the corresponding values of the negative inclination angle (i.e. angles -al and -a2).
In figura 10 si nota che, al variare dell’angolo di inclinazione a, lo scartamento orizzontale Δχ tra i punti da P2’ fino a P5 à ̈ molto contenuto; in altre parole, l’ascissa dei punti da P2’ fino a P5 rispetto all’asse O-H rientra in uno spazio molto contenuto a cavallo del punto PO, mentre solo il punto P6 si discosta sensibilmente. In figure 10 it can be seen that, as the angle of inclination a varies, the horizontal gauge Î ”Ï ‡ between the points from P2â € ™ up to P5 is very limited; in other words, the abscissa of the points from P2â € ™ up to P5 with respect to the O-H axis falls within a very limited space between the point PO, while only the point P6 deviates significantly.
La curvatura della funzione risultante può essere variata agendo sul valore dell’interasse a e della posizione del fulcro H, che vanno valutati in fase di progetto per scegliere la soluzione che più si approssima ad un andamento rettilineo. The curvature of the resulting function can be varied by acting on the value of the center distance a and the position of the fulcrum H, which must be evaluated in the design phase to choose the solution that most closely approximates a straight line.
Confrontando la figura 10 con il diagramma teorico mostrato in figura 8 à ̈ possibile stabilire, con buona approssimazione, una proporzionalità corrispondente tra i triangoli Pl-PO-O e Ql-QO-O, P2-P0-O e Q2-Q0-O, P3-PO-0 e Q3-Q0-O, etc. By comparing figure 10 with the theoretical diagram shown in figure 8, it is possible to establish, with a good approximation, a corresponding proportionality between the triangles Pl-PO-O and Ql-QO-O, P2-P0-O and Q2-Q0-O , P3-PO-0 and Q3-Q0-O, etc.
Da queste analogie si ricava, per un generico angolo di inclinazione a, la seguente proporzione: From these analogies we obtain, for a generic angle of inclination a, the following proportion:
K = b/d = s/c K = b / d = s / c
dove K à ̈ il fatore di moltiplicazione delle geometrie per trasferire la stessa funzione allestremità del braccio telescopico 4, 5. where K is the multiplication factor of the geometries to transfer the same function to the end of the telescopic arm 4, 5.
In presenza di due o più sezioni estensibili 5, la precedente proporzione diviene: In the presence of two or more extensible sections 5, the previous proportion becomes:
Kn = b/d = s/(c*n) Kn = b / d = s / (c * n)
dove n à ̈ il numero di sezioni telescopiche che sfilano o rientrano contemporaneamente. where n is the number of telescopic sections that extend or retract at the same time.
Dalla formula si nota come si possa ridurre di molto il coefficiente moltiplicativo Kn rispetto a K perché la corsa del cilindro idraulico principale 8 che comanda l’estensione del braccio telescopico 4, 5 viene moltiplicata n volte. From the formula it is possible to considerably reduce the multiplicative coefficient Kn with respect to K because the stroke of the main hydraulic cylinder 8 which controls the extension of the telescopic arm 4, 5 is multiplied n times.
In figura 11 à ̈ mostrata più in dettaglio la compensazione telescopica teorica applicata alla geometria del braccio telescopico 4, 5 di figura 4, che à ̈ dotato di una sola sezione estensibile 5. Figure 11 shows in greater detail the theoretical telescopic compensation applied to the geometry of the telescopic arm 4, 5 in figure 4, which is equipped with a single extensible section 5.
In figura 11 la geometria del braccio telescopico 4, 5 à ̈ schematizzata in un triangolo rettangolo che ha come cateti il segmento b, che rappresenta l’interasse di estensione in posizione di riposo con angolo di inclinazione a=0, ed il segmento e, che rappresenta la quota del punto L di cerniera del gruppo porta-carico 8, riportato perpendicolarmente al segmento b. In figure 11 the geometry of the telescopic arm 4, 5 is schematized in a right triangle which has segment b as its cathetes, which represents the extension distance in rest position with inclination angle a = 0, and the segment e , which represents the height of the hinge point L of the load-carrying group 8, reported perpendicular to segment b.
L’ipotenusa di questo triangolo à ̈ il segmento O-L, in cui il punto O à ̈ il punto di cerniera del braccio telescopico 4, 5 con il telaio di base 3 della macchina di sollevamento 2. The hypotenuse of this triangle is the O-L segment, where the point O is the hinge point of the telescopic arm 4, 5 with the base frame 3 of the lifting machine 2.
Per mantenere la verticalità del percorso del punto L, che si colloca nel punto L’, occorre modificare la lunghezza del segmento O-L che risulta sfasato di un determinato angolo rispeto alla direzione del segmento b. To maintain the verticality of the path of point L, which is located in point Lâ € ™, it is necessary to modify the length of the segment O-L which is out of phase by a certain angle with respect to the direction of segment b.
L’angolo tra il segmento O-L e il cateto b viene definito φmax nella configurazione a riposo e n quella in cui il braccio telescopico 4, 5 à ̈ totalmente esteso. The angle between the O-L segment and the cathetus b is defined as Ï † max in the configuration at rest and n that in which the telescopic arm 4, 5 is fully extended.
Per approssimazione geometrica, si stabilisce un angolo assoluto φ che può essere calcolato dalla media aritmetica e geometrica degli angoli φmax e cpmin; in alternativa, l’angolo assoluto φ può essere fissato arbitrariamente e in seguito verificato graficamente. By geometric approximation, an absolute angle Ï † is established which can be calculated from the arithmetic and geometric mean of the angles Ï † max and cpmin; alternatively, the absolute angle Ï † can be arbitrarily fixed and subsequently verified graphically.
Questa particolare configurazione determina, durante la rotazione del braccio telescopico 4, 5 verso l’alto, un anticipo di fase del segmento b pari all’angolo assoluto φ rispetto al segmento O-L. This particular configuration determines, during the upward rotation of the telescopic arm 4, 5, a phase advance of the segment b equal to the absolute angle Ï † with respect to the O-L segment.
La figura 12 mostra l’utilizzo della geometria di figura 10 per la configurazione di braccio telescopico 4, 5 mostrata in figura 11, avendo come punto iniziale Ρφ, corrispondente all’angolo di anticipo α=φ, riportato in negativo rispetto all’asse O-H. Figure 12 shows the use of the geometry of figure 10 for the configuration of the telescopic arm 4, 5 shown in figure 11, having as starting point Î¡Ï †, corresponding to the angle of advance Î ± = Ï †, reported in negative respect to the O-H axis.
Si nota come nel punto iniziale Ρφ il vettore d inizia la rotazione con aggiunto un valore di estensione c’, che si azzera nel punto PO (minima estensione del braccio telescopico 4, 5) ed aumenta progressivamente fino al punto Pm. It can be noted that in the initial point Î¡Ï † the vector d begins the rotation with an added extension value câ € ™, which is zeroed at the point PO (minimum extension of the telescopic arm 4, 5) and progressively increases up to the point Pm.
La figura 13 mostra la geometria ottenuta in figura 12 ingrandita del fattore di moltiplicazione K per trasferirla all’estremità del braccio telescopico 4, 5, utilizzando la relazione con quota g di figura 12, ovvero b=K*g. Figure 13 shows the geometry obtained in figure 12 enlarged by the multiplication factor K to transfer it to the end of the telescopic arm 4, 5, using the relation with dimension g of figure 12, that is b = K * g.
Questa geometria viene ruotata in senso orario dell’angolo φ per allinearla in fase con la direzione di estensione del braccio telescopico 4, 5, ossia con il segmento b di figura 11. This geometry is rotated clockwise by the angle Ï † to align it in phase with the extension direction of the telescopic arm 4, 5, ie with the segment b of figure 11.
I punti ΡφΚ, POK, PmK indicano i rispettivi punti Ρφ, PO, Pm della geometria di riferimento di figura 12 moltiplicata del fattore di moltiplicazione K. The points Î¡Ï † Κ, POK, PmK indicate the respective points Î¡Ï †, PO, Pm of the reference geometry of figure 12 multiplied by the multiplication factor K.
Si riporta il segmento e su ogni punto ΡφΚ, POK, PmK della geometria, perpendicolarmente verso il basso rispetto al raggio che genera i rispettivi punti risultanti. The segment e is reported on each point Î¡Ï † Κ, POK, PmK of the geometry, perpendicularly downwards with respect to the radius that generates the respective resulting points.
La figura 14 mostra gli stati transitori del braccio telescopico 4, 5 che realizzano la verticalità di movimentazione del carico 6 tramite la compensazione telescopica. Figure 14 shows the transient states of the telescopic arm 4, 5 which achieve the vertical movement of the load 6 by means of the telescopic compensation.
Dall’illustrazione del principio teorico mostrato nelle figure da 8 a 14 à ̈ possibile comprendere a pieno per quale motivo il cilindro idraulico ausiliario 12, 13 à ̈ disposto in modo da mantenersi grossomodo allineato al piano di giacitura 18. From the illustration of the theoretical principle shown in figures 8 to 14 it is possible to fully understand why the auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 is arranged in such a way as to remain roughly aligned with the lying plane 18.
In accordo con quanto mostrato in figura 5, sono utilmente previsti due cilindri idraulici ausiliari 12, 13, di cui un primo cilindro idraulico ausiliario 12 ed un secondo cilindro idraulico ausiliario 13, con dimensioni sostanzialmente identiche. In accordance with what is shown in Figure 5, two auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 are usefully provided, of which a first auxiliary hydraulic cylinder 12 and a second auxiliary hydraulic cylinder 13, with substantially identical dimensions.
Rispetto all’impiego di un solo cilindro idraulico ausiliario, questa soluzione consente di ridurre le dimensioni dei singoli cilindri idraulici ausiliari 12, 13, per una più facile e razionale installazione. Compared to the use of a single auxiliary hydraulic cylinder, this solution allows to reduce the size of the individual auxiliary hydraulic cylinders 12, 13, for easier and more rational installation.
L’impiego di due cilindri idraulici ausiliari 12, 13, inoltre, permette di alimentare il cilindro idraulico principale 8 evitando accoppiamenti in contro fase. Furthermore, the use of two auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 allows to feed the main hydraulic cylinder 8 avoiding counter-phase coupling.
Non si escludono, tuttavia, alternative forme di attuazione in cui sia previsto un solo cilindro idraulico ausiliario 12, 13, o un numero di cilindri idraulici ausiliari superiore a due. However, alternative embodiments are not excluded in which a single auxiliary hydraulic cylinder 12, 13, or a number of auxiliary hydraulic cylinders greater than two is provided.
Ogni cilindro idraulico ausiliario 12, 13 comprende: Each auxiliary hydraulic cylinder 12, 13 includes:
almeno una camicia ausiliaria 19a, 19b incernierata ad uno tra il telaio di base 3 e la sezione principale 4; at least one auxiliary jacket 19a, 19b hinged to one between the base frame 3 and the main section 4;
almeno un pistone ausiliario 20 scorrevole nella camicia ausiliaria 19a, 19b; e at least one auxiliary piston 20 sliding in the auxiliary jacket 19a, 19b; And
- almeno uno stelo ausiliario 21, che à ̈ associato al pistone ausiliario 20, à ̈ sillabile rispetto alla camicia ausiliaria 19a, 19b ed à ̈ incernierato ali altro tra il telaio di base 3 e la sezione principale 4. - at least one auxiliary rod 21, which is associated with the auxiliary piston 20, can be sealed with respect to the auxiliary jacket 19a, 19b and is hinged at the other between the base frame 3 and the main section 4.
Più in dettaglio, nella forma di attuazione mostrata nelle figure le camicie ausiliarie 19a, 19b sono incernierate al telaio di base 3 in corrispondenza del primo asse ausiliario 16 mentre gli steli ausiliari 21 sono incernierati alla sezione principale 4 in corrispondenza del secondo asse ausiliario 17. Ogni camicia ausiliaria 19a, 19b à ̈ suddivisa dal pistone ausiliario 20 in una camera lato stelo 19a ed una camera lato fondello 19b. More in detail, in the embodiment shown in the figures the auxiliary liners 19a, 19b are hinged to the base frame 3 at the first auxiliary axis 16 while the auxiliary stems 21 are hinged to the main section 4 at the second auxiliary axis 17. Each auxiliary liner 19a, 19b is divided by the auxiliary piston 20 into a chamber on the rod side 19a and a chamber on the bottom side 19b.
La camera lato stelo 19a à ̈ la parte interna della camicia ausiliaria 19a, 19b rivolta dalla parte dello stelo ausiliario 21. The rod side chamber 19a is the internal part of the auxiliary sleeve 19a, 19b facing the side of the auxiliary rod 21.
La camera lato fondello 19b à ̈ la parte interna della camicia ausiliaria 19a, 19b rivolta dalla parte opposta dello stelo ausiliario 21. The bottom side chamber 19b is the internal part of the auxiliary sleeve 19a, 19b facing the opposite side of the auxiliary stem 21.
Similmente, anche nella camicia principale 9a, 9b à ̈ possibile individuare una camera lato stelo 9a ed una camera lato fondello 9b separate dal pistone principale 29. Similarly, also in the main liner 9a, 9b it is possible to identify a chamber on the rod side 9a and a chamber on the bottom side 9b separated from the main piston 29.
Nella configurazione di funzionamento sincronizzato, la camera lato stelo 19a di almeno uno dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 Ã ̈ collegata idraulicamente alla camera lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8, mentre la camera lato fondello 19b di almeno uno dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 Ã ̈ collegata idraulicamente alla camera lato stelo 9a del cilindro idraulico principale 8. In the synchronized operating configuration, the rod side chamber 19a of at least one of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 is hydraulically connected to the bottom side chamber 9b of the main hydraulic cylinder 8, while the bottom side chamber 19b of at least one of the auxiliary hydraulic cylinders 12 , 13 is hydraulically connected to the rod side chamber 9a of the main hydraulic cylinder 8.
Più in dettaglio: More in detail:
nel primo cilindro idraulico ausiliario 12 la camera lato stelo 19a à ̈ collegata idraulicamente alla camera lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8 e la camera lato fondello 19b à ̈ collegata idraulicamente alla camera lato stelo 9a del cilindro idraulico principale 8; e in the first auxiliary hydraulic cylinder 12 the rod side chamber 19a is hydraulically connected to the bottom side chamber 9b of the main hydraulic cylinder 8 and the bottom side chamber 19b is hydraulically connected to the rod side chamber 9a of the main hydraulic cylinder 8; And
nel secondo cilindro idraulico ausiliario 13 la camera lato stelo 19a à ̈ collegata idraulicamente alla camera lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8 e la camera lato fondello 19b à ̈ collegata idraulicamente a scarico. in the second auxiliary hydraulic cylinder 13 the rod side chamber 19a is hydraulically connected to the bottom side chamber 9b of the main hydraulic cylinder 8 and the bottom side chamber 19b is hydraulically connected to the drain.
Nella configurazione di funzionamento normale, sia la camera lato stelo 19a sia la camera lato fondello 19b di entrambi i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 sono collegate idraulicamente a scarico. In the normal operating configuration, both the rod side chamber 19a and the bottom side chamber 19b of both auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 are hydraulically connected to the exhaust.
Tali connessioni sono mostrate molto chiaramente nello schema idraulico di figura 7, da cui à ̈ possibile vedere che il collegamento a scarico delle camere lato stelo 19a dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 e della camera lato fondello 19b del primo cilindro idraulico ausiliario 12 avviene per interposizione di una valvola anti -svuotamento cilindri 28, che impedisce ai cilindri stessi di svuotarsi. These connections are shown very clearly in the hydraulic diagram of figure 7, from which it is possible to see that the exhaust connection of the rod-side chambers 19a of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 and of the bottom-side chamber 19b of the first auxiliary hydraulic cylinder 12 takes place by interposition of a cylinder anti-emptying valve 28, which prevents the cylinders themselves from emptying.
In tale schema, inoltre, à ̈ rappresentato il distributore oleodinamico principale 22 che comanda i movimenti del braccio telescopico 4, 5 e, in particolare, l’elemento 22a dedicato alla movimentazione dell’estensione telescopica; altre parti del distributore oleodinamico principale 22, non illustrate in dettaglio in figura 7, sono dedicate all’azionamento del martinetto idraulico principale Il e degli altri componenti mobili della macchina di sollevamento 2. Furthermore, this diagram shows the main hydraulic distributor 22 which controls the movements of the telescopic arm 4, 5 and, in particular, the element 22a dedicated to the movement of the telescopic extension; other parts of the main hydraulic distributor 22, not illustrated in detail in figure 7, are dedicated to the operation of the main hydraulic jack II and of the other moving components of the lifting machine 2.
Il distributore oleodinamico principale 22 à ̈ disposto a valle di una pompa di alimentazione principale 23 e, tramite una valvola direzionale 24 collocata nell’elemento 22a, à ̈ possibile comandare la mandata ed il ritorno del fluido di lavoro nel cilindro idraulico principale 8 indipendentemente dal sistema 1. The main hydraulic distributor 22 is arranged downstream of a main feed pump 23 and, through a directional valve 24 located in the element 22a, it is possible to control the delivery and return of the working fluid in the main hydraulic cylinder 8 independently from system 1.
In posizione di riposo, la valvola direzionale 24 assume una configurazione a centro chiuso, in maniera da isolare autonomamente il flusso del fluido di lavoro. In the rest position, the directional valve 24 assumes a closed center configuration, so as to autonomously isolate the flow of the working fluid.
Se, invece, si sposta la valvola direzionale 24 in un senso o nell’altro, si determina l’uscita o il rientro della sezione estensibile 5. If, on the other hand, the directional valve 24 is moved in one direction or the other, the extensible section 5 will exit or return.
Nell’elemento 22a del distributore oleodinamico principale 22, inoltre, sono presenti due valvole di massima pressione antiurto 25 atte allo scarico del fluido di lavoro nel caso in cui il cilindro idraulico principale 8 arrivi a fine corsa. In the element 22a of the main hydraulic distributor 22, moreover, there are two shockproof maximum pressure valves 25 suitable for discharging the working fluid in the event that the main hydraulic cylinder 8 reaches the end of its stroke.
L’elemento 22a del distributore oleodinamico principale 22 à ̈ collegato al cilindro idraulico principale 8 tramite una coppia di condotti 26 lungo i quali à ̈ installata una valvola di blocco e bilanciamento 27, del tipo adatto a circuiti con centro chiuso, che mantiene il carico 6 in posizione anche in assenza di alimentazione o in caso di rottura di tubi idraulici. The element 22a of the main hydraulic distributor 22 is connected to the main hydraulic cylinder 8 by means of a pair of ducts 26 along which a block and balancing valve 27 is installed, of the type suitable for closed center circuits, which maintains the load 6 in position even in the absence of power supply or in case of breakage of hydraulic pipes.
Ai condotti 26 à ̈ associato il circuito idraulico 14 previsto dal sistema 1, lungo il quale à ̈ disposta la valvola deviatrice di flusso 15. The hydraulic circuit 14 provided by the system 1 is associated with the ducts 26, along which the flow diverter valve 15 is arranged.
In figura 7 la valvola deviatrice di flusso 15 Ã ̈ mostrata nella configurazione di funzionamento sincronizzato, in cui i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 sono in connessione fluidica con il cilindro idraulico principale 8. In figure 7 the flow diverter valve 15 is shown in the synchronized operation configuration, in which the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 are in fluidic connection with the main hydraulic cylinder 8.
Durante il sollevamento del braccio telescopico 4, 5 per elongazione del martinetto idraulico principale 11, i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 tendono sostanzialmente ad allungarsi e ad espellere dalle camere lato stelo 19a il corrispondente volume di fluido di lavoro che alimenta la camera lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8. During the lifting of the telescopic arm 4, 5 by elongation of the main hydraulic jack 11, the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 substantially tend to elongate and expel the corresponding volume of working fluid from the rod-side chambers 19a which feeds the bottom-side chamber 9b main hydraulic cylinder 8.
Il fluido di lavoro nella camera lato stelo 9a del cilindro idraulico principale 8 viene mandato nella camera lato fondello 19b del primo cilindro idraulico ausiliario 12. The working fluid in the rod side chamber 9a of the main hydraulic cylinder 8 is sent to the bottom side chamber 19b of the first auxiliary hydraulic cylinder 12.
Se, invece, i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 tendono ad accorciarsi, si invertono i flussi ed il sistema 1 si regola autonomamente. If, on the other hand, the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 tend to shorten, the flows are reversed and the system 1 adjusts itself autonomously.
Con la valvola deviatrice di flusso 15 collocata nella configurazione di funzionamento sincronizzato, inoltre, resta comunque possibile per l’operatore allungare o accorciare il braccio telescopico 4, 5 a piacimento agendo sulla valvola direzionale 24. Furthermore, with the flow diverter valve 15 placed in the synchronized operating configuration, it is still possible for the operator to lengthen or shorten the telescopic arm 4, 5 at will by acting on the directional valve 24.
Infatti, quando la valvola direzionale 24 viene spostata dal centro chiuso, il fluido di lavoro proveniente dalla pompa di alimentazione principale 23 confluisce soltanto nel cilindro idraulico principale 8, i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 rimanendo bloccati dalla geometria del braccio telescopico 4, 5 che à ̈ modificabile soltanto intervenendo sul martinetto idraulico principale 11. In fact, when the directional valve 24 is moved from the closed center, the working fluid coming from the main feed pump 23 flows only into the main hydraulic cylinder 8, the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 remaining blocked by the geometry of the telescopic arm 4, 5 which It can only be modified by acting on the main hydraulic jack 11.
Si sottolinea, inoltre, che agendo sul cilindro idraulico principale 8 in modo indipendente dal sistema 1, in fase di sollevamento o discesa si possono verificare delle configurazioni che possono portare a fine corsa il cilindro idraulico principale 8; in questo caso le valvole di massima pressione antiurto 25 permettono per scaricare il fluido di lavoro. It is also emphasized that by acting on the main hydraulic cylinder 8 independently of the system 1, configurations can occur during the lifting or lowering phase which can bring the main hydraulic cylinder 8 to the end of its stroke; in this case the shockproof maximum pressure valves 25 allow the working fluid to be discharged.
È facile comprendere, inoltre, cosa comporta la disposizione della valvola deviatrice di flusso 15 nella configurazione di funzionamento normale, con il collegamento a scarico delle camere lato stelo 19a e lato fondello 19b dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 ed il disinserimento del sistema 1 dal cilindro idraulico principale 8. Furthermore, it is easy to understand what the arrangement of the flow diverter valve 15 entails in the normal operating configuration, with the connection to exhaust of the chambers on the rod side 19a and bottom side 19b of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 and the disconnection of the system 1 from the main hydraulic cylinder 8.
Il dimensionamento del sistema 1 si effettua tenendo conto dei volumi di fluido di lavoro in gioco. The sizing of the system 1 is carried out taking into account the volumes of working fluid involved.
A tale proposito, dallo schema di figura 7 si definiscono le seguenti grandezze: In this regard, the following quantities are defined from the diagram in figure 7:
Sf12 = sezione idraulica lato fondello del primo cilindro idraulico ausiliario 12; Sf12 = hydraulic section on the bottom side of the first auxiliary hydraulic cylinder 12;
Ss 12 = sezione idraulica lato stelo del primo cilindro idraulico ausiliario 12; Ss 12 = rod side hydraulic section of the first auxiliary hydraulic cylinder 12;
Sfl 3 = sezione idraulica lato fondello del secondo cilindro idraulico ausiliario 13; Sfl 3 = hydraulic section on the bottom side of the second auxiliary hydraulic cylinder 13;
Ss 13 = sezione idraulica lato stelo del secondo cilindro idraulico ausiliario 13; Ss 13 = rod side hydraulic section of the second auxiliary hydraulic cylinder 13;
Sf8 = sezione idraulica lato fondello del cilindro idraulico principale 8; Ss8 = sezione idraulica lato stelo del cilindro idraulico principale 8. Per un intervallo c’ di corsa in tiro dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13, si ottiene imo spostamento del seguente volume di olio: Sf8 = hydraulic section on the bottom side of the main hydraulic cylinder 8; Ss8 = hydraulic section on the rod side of the main hydraulic cylinder 8. For an interval c of stroke of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13, a displacement of the following volume of oil is obtained:
(Ssl2*c’) (Ssl3*c’’ = Sf8*s’ (Ssl2 * câ € ™) (Ssl3 * câ € ™ â € ™ = Sf8 * sâ € ™
dove s’ à ̈ la corsa indotta nel cilindro idraulico principale 8. where sâ € ™ is the stroke induced in the main hydraulic cylinder 8.
Si ricava quindi: We therefore obtain:
c’(Ssl2 Ssl3) = Sf8*s’ câ € ™ (Ssl2 Ssl3) = Sf8 * sâ € ™
(Ssl2 Ssl3) = Sf8*s’/c’ (Ssl2 Ssl3) = Sf8 * sâ € ™ / câ € ™
e sostituendo s’/c’ = K (soluzione di esempio ad una sola sezione telescopica) si ottiene: and substituting sâ € ™ / câ € ™ = K (example solution to a single telescopic section) we obtain:
(Ssl2 Ssl3) = Sf8*K (Ssl2 Ssl3) = Sf8 * K
Per la fase di spinta lavora solo la camera lato fondello 19b del primo cilindro ausiliario 12 con il seguente volume: For the pushing phase, only the bottom side chamber 19b of the first auxiliary cylinder 12 works with the following volume:
Sfl2*c’ = Ss8*s’ Sfl2 * câ € ™ = Ss8 * sâ € ™
Sf12 = Ss8*s7c’ Sf12 = Ss8 * s7câ € ™
e sostituendo s7c’ = K (soluzione di esempio ad una sola sezione telescopica) si ottiene: and replacing s7câ € ™ = K (example solution to a single telescopic section) we obtain:
Sfl2 = Ss8*K Sfl2 = Ss8 * K
Queste relazioni permettono di dimensionare le sezioni idrauliche e di conseguenza anche i diametri dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 del sistema 1. Le sezioni ottenute dovranno essere verificate anche dal punto di vista del calcolo delle pressioni per movimentare il carico 6 considerato nelle varie configurazioni del braccio telescopico 4, 5. These relations allow to size the hydraulic sections and consequently also the diameters of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 of the system 1. The sections obtained must also be verified from the point of view of the calculation of the pressures to move the load 6 considered in the various configurations of the telescopic arm 4, 5.
Di preferenza, inoltre, il sistema 1 deve essere dimensionato per garantire la verticalità del carico 6 nella configurazione di base con minimo sbraccio. Se si effettua il sollevamento a partire dalla posizione orizzontale con una parte o tutta la sezione estensibile 5 già estesa, infatti, l’effetto di mantenimento della verticalità si smorza gradualmente in funzione dell’ aumentare della lunghezza estesa preliminarmente in partenza e del raggiungimento della corsa telescopica massima. Furthermore, the system 1 must preferably be sized to ensure the verticality of the load 6 in the basic configuration with minimum outreach. If the lifting is carried out starting from the horizontal position with part or all of the extensible section 5 already extended, in fact, the effect of maintaining the verticality gradually decreases according to the increase of the length previously extended at the start and the achievement of the maximum telescopic stroke.
A tale proposito la figura 15 mostra alcuni esempi di curve di movimentazione verticale del carico 6 alle rispettive quote XI, X2, X3 di estensione preliminare del braccio telescopico 4, 5, da cui evince chiaramente che la quota XI a sbraccio minimo à ̈ la più conveniente. In this regard, figure 15 shows some examples of curves of vertical movement of the load 6 at the respective heights XI, X2, X3 of preliminary extension of the telescopic arm 4, 5, from which it is clear that the height XI at minimum outreach is the most cheap.
Sono comunque possibili numerose varianti alla soluzione specifica mostrata nelle figure. However, numerous variations are possible to the specific solution shown in the figures.
In una di queste, ad esempio, il martinetto idraulico principale 11 e i cilindri idraulici ausiliari 12, 13 potrebbero coincidere; in altre parole, si potrebbe prevedere di assegnare ai cilindri idraulici ausiliari 12, 13 la doppia finizione di ruotare il braccio telescopico 4, 5 attorno all’asse principale 7 e, contemporaneamente, di assicurare la sostanziale verticalità di movimentazione del carico 6. In one of these, for example, the main hydraulic jack 11 and the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 could coincide; in other words, it could be envisaged to assign to the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 the double purpose of rotating the telescopic arm 4, 5 around the main axis 7 and, at the same time, to ensure the substantial vertical movement of the load 6.
In una soluzione di questo tipo viene modificata la geometria dei fulcri del sistema 1 e si corregge il circuito idraulico 14 in modo da inviare il fluido di lavoro in pressione proveniente dalla pompa di alimentazione principale 23 direttamente nei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 o nel cilindro idraulico principale 8, per sollevare o alzare il braccio telescopico 4, 5. In a solution of this type, the geometry of the fulcrums of the system 1 is modified and the hydraulic circuit 14 is corrected so as to send the working fluid under pressure coming from the main feed pump 23 directly into the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 or into the cylinder main hydraulic 8, to lift or raise the telescopic arm 4, 5.
In caso di sollevamento, ad esempio, il fluido di lavoro in pressione viene inviato nella camera lato fondello 19b dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13, il fluido di lavoro uscente dalle camere lato stelo 19a dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 viene inviato alla camera lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8 per allungare il braccio telescopico 4, 5, mentre il fluido di lavoro uscente dalla camera lato stelo 9a del cilindro idraulico principale 8 viene messo a scarico. In case of lifting, for example, the working fluid under pressure is sent into the bottom side chamber 19b of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13, the working fluid coming out from the rod side chambers 19a of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 is sent to the chamber bottom side 9b of the main hydraulic cylinder 8 to extend the telescopic arm 4, 5, while the working fluid leaving the rod side chamber 9a of the main hydraulic cylinder 8 is discharged.
In caso di abbassamento, invece, il fluido di lavoro in pressione viene inviato nella camera lato stelo 9a del cilindro idraulico principale 8 per accorciare il braccio telescopico 4, 5, il fluido di lavoro uscente dalle camere lato fondello 9b del cilindro idraulico principale 8 viene inviato alla camera lato stelo 19a dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13, determinando la rotazione del braccio telescopico 4, 5, mentre il fluido di lavoro uscente dalle camere lato fondello 19b dei cilindri idraulici ausiliari 12, 13 viene messo a scarico. In case of lowering, however, the working fluid under pressure is sent into the rod side chamber 9a of the main hydraulic cylinder 8 to shorten the telescopic arm 4, 5, the working fluid coming out from the bottom side chambers 9b of the main hydraulic cylinder 8 is sent to the rod-side chamber 19a of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13, causing the rotation of the telescopic arm 4, 5, while the working fluid exiting the bottom-side chambers 19b of the auxiliary hydraulic cylinders 12, 13 is discharged.
Il sistema 1 secondo la presente invenzione può essere destinato a molteplici utilizzi, alcuni dei quali sono mostrati a puro titolo esemplificativo nelle figure da 16 a 21 e risultano, a secondo dell’ impiego specifico, ancora più convenienti. The system 1 according to the present invention can be intended for multiple uses, some of which are shown purely by way of example in figures 16 to 21 and are, according to the specific use, even more convenient.
Applicando il sistema 1 a macchine per la movimentazione di bancali o container, in particolare, si ottiene una semplificazione delle operazioni di impilamento durante lo stoccaggio poiché il bancale o il container viene movimentato verticalmente (figura 16). By applying system 1 to machines for handling pallets or containers, in particular, a simplification of the stacking operations during storage is obtained since the pallet or container is moved vertically (figure 16).
Tramite il sistema 1 secondo l’invenzione, inoltre, risultano facilitate le operazioni di carico e scarico merci a filo parete verticale (figura 17) in quanto la distanza w della parte anteriore della macchina di sollevamento 2 rispetto alla parete rimane, con buona approssimazione, costante a terra come in elevazione. Furthermore, by means of the system 1 according to the invention, the loading and unloading operations of goods flush with the vertical wall are facilitated (figure 17) since the distance w of the front part of the lifting machine 2 with respect to the wall remains, with a good approximation , constant on the ground as in elevation.
Per mezzo del sistema 1 , inoltre, risulta più semplice e sicuro il lavoro a filo parete con il cestello porta persone, in quanto il sollevamento verticale permette di controllare meglio il posizionamento del cestello che può muoversi in elevazione (figura 18). By means of system 1, moreover, it is easier and safer to work flush with the wall with the basket for carrying people, as the vertical lifting allows better control of the positioning of the basket which can move in elevation (figure 18).
Il sistema 1 secondo l’invenzione, del resto, permette di velocizzare le operazioni di movimentazione dei materiali sfusi con uso benna perché l’operatore può verificare meglio il punto di carico e scarico, lo sbraccio della benna rimanendo costante (figure da 19 a 21). The system 1 according to the invention, moreover, allows to speed up the handling operations of bulk materials with bucket use because the operator can better check the loading and unloading point, the reach of the bucket remaining constant (figures from 19 to 21).
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000260A ITMO20120260A1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | TELESCOPIC COMPENSATION SYSTEM FOR LIFTING MACHINES TO OBTAIN LIFTING VERTICALITY AND LOADING DESCENT |
Applications Claiming Priority (1)
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| IT000260A ITMO20120260A1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | TELESCOPIC COMPENSATION SYSTEM FOR LIFTING MACHINES TO OBTAIN LIFTING VERTICALITY AND LOADING DESCENT |
Publications (1)
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|---|---|
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Family
ID=47388568
Family Applications (1)
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| IT000260A ITMO20120260A1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | TELESCOPIC COMPENSATION SYSTEM FOR LIFTING MACHINES TO OBTAIN LIFTING VERTICALITY AND LOADING DESCENT |
Country Status (1)
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| IT (1) | ITMO20120260A1 (en) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20060180563A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-08-17 | J.C. Bamford Excavators Limited | Method of operating a machine |
| WO2012122581A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Wacker Neuson Linz Gmbh | Device for loading using a telescopic loading device |
-
2012
- 2012-10-24 IT IT000260A patent/ITMO20120260A1/en unknown
Patent Citations (2)
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