ITTO20090266A1

ITTO20090266A1 - Carriola cingolata elettrica

Info

Publication number: ITTO20090266A1
Application number: IT000266A
Authority: IT
Inventors: Alberto Griffini
Original assignee: Active Srl
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2010-10-08
Also published as: EP2239182A1

Description

“Carriola cingolata elettrica”

“Electric tracked hand truck”

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

La presente invenzione riguarda una carriola cingolata elettrica, cioè azionata elettricamente.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda una carriola cingolata azionata elettricamente provvista di un sistema di sterzata migliorato.

Arte Nota

Veicoli industriali di piccole dimensioni sono largamente diffusi in molti settori per agevolare i lavoratori nelle operazioni di carico, trasporto e scarico di materiali pesanti.

Tali veicoli sono particolarmente utili per lo svolgimento di operazioni all’interno di spazi confinati, ad es. magazzini o officine, ed in aree urbane, specie se densamente popolate, cioè in contesti in cui l’utilizzo di veicoli industriali di grandi dimensioni, quali camion o gru, sarebbe reso impossibile dalle limitazioni di spazio e di manovrabilità. In linea generale, tali veicoli industriali, che comprendono carrelli elevatori, carriole e vagoncini semoventi, si muovono su ruote o su cingoli, azionati da un motore endotermico o da un motore elettrico. Un veicolo di questo tipo è descritto, a titolo di esempio, in US 2005/0196261. In particolare, nel caso di veicoli destinati ad essere impiegati in ambienti chiusi, l’uso di un motore elettrico si impone per ovvie ragioni di inquinamento. Ancora, l’utilizzo di un motore elettrico è indicato nelle applicazioni in cui è necessario limitare la rumorosità del veicolo.

Tenuto conto che la diffusione dei veicoli del tipo sopra descritti è in gran parte dovuta alla loro predisposizione a muoversi in spazi ristretti, è evidente che la loro manovrabilità è uno dei parametri essenziali per determinarne la qualità delle prestazioni.

In particolare, nel caso di carriole e simili veicoli industriali di piccole dimensioni che si muovono su cingoli -preferibili a veicoli su ruote in un largo numero di applicazioni - è essenziale predisporre un sistema di sterzata efficiente per garantire una manovrabilità soddisfacente.

Secondo tecnica nota, il sistema di sterzata di carriole cingolate comprende due motori indipendenti, uno per ciascun gruppo-cingolo, cosicché il cingolo all’esterno della curva possa essere guidato con maggiore potenza rispetto al cingolo all’interno della curva.

Ad esempio, in US 2005/0196261, i due gruppi-cingolo sono azionati da due motori idraulici separati ed indipendenti, che ricevono pressione idraulica da rispettive pompe collegate a loro volte alla fonte di energia (motore endotermico o motore elettrico).

Sempre a titolo di esempio, DE 4209665 descrive un veicolo cingolato in cui ciascuno dei gruppi-cingolo è dotato di un proprio motore elettrico indipendente per rendere possibile la sterzata del veicolo stesso.

È evidente da quanto sopra che le carriole cingolate elettriche di tipo noto presentano l’inconveniente di prevedere un sistema di sterzata complesso e costoso, che necessita di un elevato numero di pezzi.

Inoltre, la presenza di motori separati per ciascun gruppocingolo impone la necessità di un sistema elettronico di controllo sofisticato e, conseguentemente, costoso e soggetto al rischio di frequenti malfunzionamenti.

Ancora, il fatto di bloccare elettricamente un motore sia per la sterzata sia per lo stazionamento implica un elevato consumo di energia e quindi una riduzione della autonomia del veicolo.

Scopo della presente invenzione è quello di superare i suddetti inconvenienti della tecnica nota, fornendo una carriola cingolata elettrica dotata di un sistema di sterzata migliorato.

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di fornire una carriola cingolata elettrica dotata di un sistema di sterzata semplice, economico ed affidabile.

Altro scopo della presente invenzione è quello di fornire una carriola cingolata elettrica dotata di un freno di stazionamento di emergenza semplice ed affidabile.

Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante la carriola cingolata elettrica secondo l’invenzione, come rivendicato nelle unite rivendicazioni.

Descrizione dell’Invenzione

Grazie al fatto che il motore elettrico che aziona la carriola cingolata è collegato ai gruppi-cingolo e trasmette ad essi il moto mediante l’interposizione di un sistema di cambio meccanico, è possibile evitare l’impiego di motori e sistemi di trasmissione separati per i diversi gruppicingolo.

Secondo l’invenzione, contrariamente a quello che avviene nella tecnica nota, la sterzata non è ottenuta guidando i gruppi-cingolo con potenza diversa (maggiore per il gruppocingolo esterno alla curva e minore per il gruppo-cingolo interno), ma bloccando opportunamente i diversi semiassi mediante il sistema di cambio meccanico.

Vantaggiosamente, il cambio meccanico oltre a gestire la sterzata dei gruppi-cingolo funge anche da freno di stazionamento, consentendo di ridurre ulteriormente il numero dei pezzi, semplificare ulteriormente l’elettronica di controllo e ridurre i consumi di energia elettrica.

Inoltre, in caso di batterie di alimentazione parzialmente scariche, il cambio meccanico della carriola secondo l’invenzione consente di guidare la carriola elettrica a velocità più bassa e con consumi di energia inferiori, essendo il cambio meccanico anche un riduttore di giri grazie alla possibilità di scegliere fra una gamma di marce.

Descrizione Sintetica delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della carriola cingolata elettrica secondo l’invenzione risulteranno evidenti al tecnico del settore dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, data a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle Figure allegate, in cui:

- Figura 1 è una vista in prospettiva di una forma preferita di realizzazione della carriola cingolata elettrica secondo l’invenzione;

- Figura 2 è una vista in prospettiva della carriola cingolata elettrica di Figura 1 in un’altra condizione operativa e con il motore elettrico rimosso;

- Figura 3 è una vista laterale della carriola cingolata elettrica delle Figure 1 e 2;

- Figura 4 è una vista posteriore della carriola cingolata elettrica delle Figure 1 e 2;

- Figura 5 è una vista in prospettiva schematica del sistema di cambio meccanico della carriola cingolata elettrica delle Figure 1 - 4.

Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione

Con riferimento alle Figure 1 - 4, l’invenzione è descritta in relazione ad una forma di realizzazione preferita che si riferisce ad una carriola cingolata elettrica 1 con cassone ribaltabile.

Nella forma di realizzazione illustrata, detta carriola 1 comprende un telaio 2 al quale è collegato un cassone di carico 3 sostanzialmente parallelepipedo aperto verso l’alto. Detto cassone 3 è collegato al telaio 2 mediante un’articolazione girevole 5, cosicché detto cassone può assumere una pluralità di posizioni diverse rispetto a detto telaio e, in particolare, può passare da una prima posizione di trasporto del materiale, in cui è sostanzialmente parallelo al telaio (si veda Figura 2), ad una seconda posizione di scarico del materiale, in cui è inclinato rispetto ad esso (si veda Figura 1).

In alternativa, il cassone di carico 3 può essere previsto fisso rispetto al telaio della carriola 1 o, ancora, può essere sostituito da una piattaforma di carico.

Al telaio 2 è collegato, in corrispondenza della sua estremità posteriore, un manubrio 15, comprendente due bracci, paralleli e posti ai lati opposti di detto telaio, terminanti con corrispondenti impugnature 17a,17b per l’operatore.

La carriola 1 è inoltre provvista di una coppia di gruppicingolo 7a,7b, paralleli e posti ai lati opposti del telaio 2, ciascun gruppo-cingolo comprendendo almeno una ruota motrice 8, una ruota tendi-cingolo 10 ed una o più ruote di supporto 12, sulle quali è montata e circola un cingolo 14. I gruppi-cingolo 7a,7b sono azionati da un motore elettrico 9 montato sul telaio 2 della carriola 1 in corrispondenza dell’estremità posteriore di detta carriola.

Detto motore elettrico è alimentato mediante batterie 16 e può preferibilmente essere provvisto di un potenziometro per la regolazione del numero di giri.

Vantaggiosamente, nell’esempio illustrato dette batterie 16 sono alloggiate nello spazio libero fra i gruppi-cingolo 7a,7b, al di sotto del cassone 3, in modo da minimizzarne l’ingombro e abbassare il baricentro della carriola 1.

Il motore elettrico 9 è corredato da un carter 11 all’interno del quale sono alloggiati leverismi di trasmissione 13 (visibili in Figura 2, dove il motore 9 è stato rimosso) collegati all’albero di uscita del motore 9 stesso.

Secondo l’invenzione, l’albero di uscita del motore elettrico 9 è collegato ai gruppi-cingolo 7a,7b, ed in particolare alle ruote motrici 8, mediante l’interposizione di un sistema di cambio meccanico, indicato nel suo complesso con il riferimento 19.

Preferibilmente, detto sistema di cambio meccanico è fissato inferiormente al telaio 2, al di sotto del motore elettrico 9; tenuto conto della possibilità che la carriola cingolata 1 venga utilizzata su terreni sconnessi, il sistema di cambio meccanico 19 è corredato da una banda di protezione 27 collegata al telaio 2, che protegge i componenti del sistema di cambio meccanico 19 da sporcizia, urti, impatto con pietre e ciottoli, eccetera.

Secondo l’invenzione, il sistema di cambio meccanico 19 comprende due leve di comando della sterzata 21a,21b, previste in corrispondenza delle rispettive impugnature 17a,17b del manubrio 15.

Le leve di comando della sterzata 21a,21b comandano il sistema di cambio meccanico 19 per bloccare rispettivi semiassi di collegamento alle ruote motrici 8 dei rispettivi gruppi-cingolo 7a,7b. In altre parole, con riferimento all’esempio illustrato, quando l’operatore intende effettuare una curva a destra, egli azionerà la leva di comando 21b, bloccando il semiasse del gruppo-cingolo 7b destro, cosicché l’avanzamento del solo gruppo-cingolo 7a sinistro comporterà come risultato una sterzata della carriola 1 verso destra. Analogamente, una curva a sinistra sarà ottenuta agendo sulla leva di comando 21a e bloccando così il gruppo-cingolo 7a sinistro corrispondente.

È evidente che in questo modo è superfluo l’impiego di motori separati per i due gruppi-cingolo 7a,7b, in quanto il moto dal motore elettrico 9 viene trasmesso esclusivamente al gruppo-cingolo che, di volta in volta, a seconda della direzione della sterzata, non è bloccato.

La riduzione del numero dei componenti del sistema di trasmissione si traduce ovviamente in una semplificazione dei sistemi di controllo.

Inoltre, secondo l’invenzione, agendo contemporaneamente sulle due leve di comando della sterzata 21a,21b è possibile azionare il sistema di cambio meccanico 19 in modo che esso blocchi contemporaneamente i semiassi delle ruote motrici 8 dei gruppi-cingolo 7a,7b, così da funzionare come freno di stazionamento di emergenza.

Secondo l’invenzione, il sistema di cambio meccanico 19 comprende vantaggiosamente una terza leva di comando 23, alloggiata in una corrispondente scatola del cambio 25, per il cambio delle marce di avanzamento della carriola 1 e, eventualmente, l’inserimento della retromarcia.

Detta terza leva di comando può assumere diverse posizioni che corrispondono a diverse configurazioni dei componenti del sistema di cambio meccanico 19 per consentire di cambiare il rapporto di trasmissione fra l’albero di uscita del motore elettrico 9 e le ruote motrici 8 dei gruppi-cingolo 7a,7b. Tale possibilità risulta particolarmente vantaggiosa in caso di batterie 16 parzialmente scariche o in caso di forte pendenza.

Infatti, in primo luogo, riducendo il rapporto di trasmissione è possibile ridurre la potenza assorbita per compiere un tragitto dato. Ovviamente, procedendo a marcia ridotta, la velocità della carriola 1 risulterà anch’essa ridotta. Tuttavia, risulterà evidente all’esperto del settore che la velocità di avanzamento non costituisce un parametro essenziale per questo tipo di veicoli, mentre lo è la capacità di percorrere un determinato tragitto - specie in salita - anche in condizioni di batterie parzialmente scariche

In secondo luogo poi, la possibilità di usare marce ridotte consente alla carriola 1 di superare tratti a pendenza particolarmente accentuata, che altrimenti la carriola 1 non potrebbe affrontare o, al limite, potrebbe superare con consumi elettrici eccessivi.

In questo modo, ad esempio, se la carriola 1 si trova su un terreno in pendenza è possibile impedire movimenti accidentali ed indesiderati della carriola 1, che potrebbero risultare pericolosi per l’operatore.

Preferibilmente, la terza leva di comando 23 può anche assumere una posizione che corrisponde ad una configurazione dei componenti del sistema di cambio meccanico 19 per consentire l’inversione di marcia.

Vantaggiosamente, il fatto di poter invertire la marcia mediante un sistema meccanico, anziché invertendo la tensione del motore elettrico 9 come nelle carriole di tipo noto, consente un ulteriore semplificazione del sistema di controllo elettronico della carriola 1.

Vantaggiosamente, come illustrato nelle Figure, la carriola 1 comprende anche una leva di azionamento 29 caricata a molla che consente di avviare o arrestare il motore elettrico - e con esso l’avanzamento dei gruppi-cingolo 7a,7b.

La leva di azionamento 29 è montata girevolmente sul manubrio 15 in corrispondenza di una delle impugnature ed in condizioni di riposo della molla con cui è caricata si trova in posizione verticale (come illustrato nelle Figure): per consentire l’avviamento del motore elettrico 9, la leva di azionamento 29 deve essere ruotata vincendo la resistenza della molla e mantenuta dall’operatore parallela e adiacente a detta impugnatura; nel momento in cui detta leva viene rilasciata dall’operatore, la molla la fa ritornare nella posizione verticale iniziale e il motore elettrico 9 è arrestato.

Vantaggiosamente, la leva di azionamento 29 è inoltre collegata, mediante un apposito cavo di trasmissione, ad una leva di azionamento 31 di un freno di stazionamento, ad esempio un freno a ganasce o a un freno a tamburo, che viene inserito simultaneamente all’arresto del motore e disinserito simultaneamente al suo avvio.

Si noti a tale proposito che il fatto che la funzione di freno di stazionamento sia svolta esclusivamente da un sistema meccanico accresce l’affidabilità della carriola secondo l’invenzione, in quanto tale funzione non sarà compromessa neppure in caso di avaria al sistema elettrico. Con riferimento alla Figura 5, è illustrato più nel dettaglio il sistema di cambio meccanico secondo l’invenzione.

Detto sistema di cambio meccanico comprende, in particolare una coppia di leve di sterzata 33a,33b, che sono direttamente comandate ciascuna da una corrispondente leva di comando della sterzata 21a,21b per bloccare, rispettivamente, i semiassi 35a,35b che trasmettono il moto ai pignoni 37a,37b delle ruote motrici 8 dei gruppi-cingolo 7a,7b.

Come visibile in Figura 5, il sistema di cambio meccanico 19 comprende inoltre un selettore di marcia 39, comandato dalla terza leva di comando 23 per variare la marcia, ossia il rapporto di trasmissione fra l’albero di uscita del motore elettrico 9 ed i semiassi 35a,35b collegati alle ruote motrici 8 dei gruppi-cingolo 7a,7b.

In Figura 5 è inoltre illustrata la leva di azionamento 31 del freno di stazionamento, collegata alla leva di azionamento 29 e da essa comandata; detta leva di azionamento 31 comanda a sua volta l’azionamento del freno di stazionamento 41, ad esempio un freno a tamburo come nell’esempio rappresentato.

Il sistema cambio meccanico 19 comprende inoltre, in maniera nota, una combinazione di ingranaggi dentati ed analoghi dispositivi di trasmissione meccanica, che possono variare da una applicazione all’altra e che non saranno in questa sede descritti nel dettaglio.

È evidente da quanto sopra descritto che l’invenzione raggiunge lo scopo prefissato, in quanto fornisce una carriola cingolata elettrica provvista di un sistema di sterzata semplice, economico ed estremamente affidabile.

È inoltre evidente che la forma di realizzazione sopra descritta nel dettaglio è stata data a titolo puramente esemplificativo e che numerose modifiche e varianti sono possibili senza uscire dall’ambito di protezione come definito dalle unite rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Carriola cingolata (1), del tipo comprendente un telaio (2) al quale sono collegati una piattaforma di carico o un cassone di carico (3) ed una coppia di gruppi-cingolo (7a,7b), paralleli e posti ai lati opposti di detto telaio (2), ciascun gruppo-cingolo comprendendo almeno una ruota motrice (8), una ruota tendi-cingolo (10) ed una o più ruote di supporto (12), sulle quali è montato un cingolo(14), detti gruppi-cingolo essendo azionati da un motore elettrico (9) montato su detto telaio e alimentato da batterie elettriche (16), caratterizzato dal fatto che il moto è trasmesso direttamente da detto motore elettrico (9) a detti gruppicingolo (7a,7b) mediante l’interposizione di un sistema di cambio meccanico (19), detto sistema di cambio meccanico (19) comprendendo almeno due leve di comando della sterzata (21a,21b), una per ciascun gruppo-cingolo (7a,7b), che comandano detto sistema di cambio meccanico (19) per consentire / impedire la trasmissione del moto da detto motore elettrico (9) ciascuna ad un rispettivo gruppo-cingolo (7a,7b), consentendo così la sterzata di detta carriola (1).
2. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 1, in cui l’azionamento simultaneo di entrambe dette leve di comando della sterzata (21a,21b) impedisce la trasmissione del moto da detto motore elettrico (9) ad entrambi detti gruppi-cingolo (7a,7b), consentendo così lo stazionamento di detta carriola (1).
3. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto sistema di cambio meccanico (19) comprende inoltre una terza leva di comando (23), che può assumere diverse posizioni corrispondenti a diverse configurazioni di detto sistema di cambio meccanico (19) per consentire di cambiare il rapporto di trasmissione fra l’albero di uscita di detto motore elettrico (9) e detti gruppi-cingolo (7a,7b).
4. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 1, in cui è inoltre prevista una leva di azionamento (29) caricata a molla per l’avviamento o l’arresto di detto motore elettrico (9).
5. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detta leva di azionamento (29) è collegata ad una leva di azionamento (31) di un freno di stazionamento, per l’inserimento di detto freno di stazionamento simultaneo all’arresto di detto motore elettrico ed il disinserimento di detto freno di stazionamento simultaneo all’avviamento di detto motore elettrico.
6. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente una banda o analogo mezzo di protezione (27) collegato a detto telaio (2), per proteggere detto sistema di cambio meccanico (19) da sporcizia, urti, impatto con pietre e ciottoli, e simili.
7. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 1, in cui a detto telaio (2) è collegato, in corrispondenza della sua estremità posteriore, un manubrio (15), comprendente due bracci, paralleli e posti ai lati opposti di detto telaio, terminanti con corrispondenti impugnature (17a,17b) per l’operatore.
8. Carriola cingolata (1) secondo la rivendicazione 7, in cui dette leve di comando della sterzata (21a,21b) sono previste in corrispondenza di dette impugnature (17a,17b).
9. Carriola cingolata (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cassone di carico (3) è collegato a detto telaio (2) mediante un’articolazione girevole (5).
10. Carriola cingolata (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette batterie elettriche (16) sono alloggiate nello spazio libero fra detti gruppicingolo (7a,7b), al di sotto detta piattaforma di carico o cassone di carico (3).