ITTO20110399A1

ITTO20110399A1 - LIFTING VEHICLE

Info

Publication number: ITTO20110399A1
Application number: IT000399A
Authority: IT
Inventors: Matteo Piovano; Mario Ferdinando Viola
Original assignee: Merlo Project Srl
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-11-07
Also published as: ES2494741T3; EP2520536B1; EP2520536A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"Veicolo sollevatore" "Lift vehicle"

TESTO DELIA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione riguarda un veicolo sollevatore comprendente: The present invention relates to a lifting vehicle comprising:

- un telaio semovente, - a self-propelled frame,

un braccio telescopico articolato al telaio semovente e munito di un attacco per il montaggio di un'attrezzatura, e a telescopic arm articulated to the self-propelled frame and equipped with an attachment for mounting equipment, e

almeno un cilindro di sollevamento/abbassamento disposto fra il braccio telescopico ed il telaio. at least one lifting / lowering cylinder arranged between the telescopic arm and the frame.

Descrizione della tecnica nota Description of the prior art

I veicoli sollevatori di questo tipo possono essere equipaggiati con diversi tipi di attrezzature, come ad esempio forche, pale, piattaforme aeree, ecc. Nel funzionamento il carico applicato sull'attrezzatura situata all'estremità del braccio telescopico può variare entro campi molto ampi. Lifting vehicles of this type can be equipped with different types of equipment, such as forks, shovels, aerial platforms, etc. In operation, the load applied to the equipment located at the end of the telescopic arm can vary within very wide ranges.

Uno degli elementi di sicurezza fondamentali di un veicolo sollevatore è la sua stabilità al ribaltamento longitudinale . One of the fundamental safety elements of a lifting vehicle is its longitudinal roll-over stability.

Solitamente il veicolo è dotato di un diagramma di carico che indica il carico massimo che può essere applicato all'estremità del braccio di sollevamento in funzione della posizione dell'attrezzatura. Il rispetto del diagramma di carico è di solito lasciato all'operatore, il quale deve avere una formazione ed un grado di conoscenza del veicolo molto buoni e deve conoscere i limiti del campo di lavoro effettivo del braccio in funzione del carico di volta in volta applicato all'attrezzatura. The vehicle is usually equipped with a load chart which indicates the maximum load that can be applied to the end of the lift arm depending on the position of the equipment. Compliance with the load diagram is usually left to the operator, who must have very good training and knowledge of the vehicle and must know the limits of the effective working range of the boom according to the load applied from time to time. to the equipment.

Solitamente, i veicoli con braccio di sollevamento telescopico sono dotati di un sistema di sicurezza antiribaltamento che blocca il movimento del braccio di sollevamento del veicolo quando il carico sull'asse posteriore scende sotto una soglia di riferimento prestabilita. Infatti, la riduzione del carico sull'assale posteriore al di sotto di una soglia critica indica che il veicolo è prossimo ad una condizione di ribaltamento. Typically, vehicles with a telescopic lift arm are equipped with a rollover safety system that blocks the movement of the vehicle lift arm when the rear axle load drops below a predetermined reference threshold. In fact, the reduction of the load on the rear axle below a critical threshold indicates that the vehicle is close to a rollover condition.

Un problema delle soluzioni note è che il sistema di sicurezza anti-ribaltamento di tipo noto non è una garanzia di sicurezza sufficiente in condizioni dinamiche. Il sistema anti-ribaltamento dei veicoli di tipo noto è essenzialmente concepito per ottenere la sicurezza contro il ribaltamento longitudinale in condizioni statiche. Se il sistema di sicurezza anti-ribaltamento blocca il braccio durante l'abbassamento del braccio ad elevata velocità la forza di inerzia potrebbe provocare il ribaltamento del veicolo. A problem of the known solutions is that the anti-overturning safety system of the known type is not a guarantee of sufficient safety in dynamic conditions. The anti-overturning system of known types of vehicles is essentially designed to obtain safety against longitudinal overturning in static conditions. If the anti-tip safety system blocks the boom when lowering the boom at high speed, the force of inertia could cause the vehicle to tip over.

La situazione è resa ancora più complessa dal fatto che le condizioni di rischio variano in modo considerevole in funzione del tipo di attrezzatura che il veicolo utilizza. The situation is made even more complex by the fact that the risk conditions vary considerably depending on the type of equipment the vehicle uses.

Scopo e sintesi dell'invenzione Purpose and summary of the invention

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un veicolo sollevatore dotato di una maggiore sicurezza contro il ribaltamento longitudinale in condizioni dinamiche. The present invention aims to provide a lifting vehicle equipped with greater safety against longitudinal overturning in dynamic conditions.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da un veicolo avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni. According to the present invention, this object is achieved by a vehicle having the characteristics forming the subject of the claims.

Le rivendicazioni formano parte integrante deil'insegnamento somministrato in relazione all'invenzione. The claims form an integral part of the teaching administered in relation to the invention.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: The present invention will now be described in detail with reference to the attached drawings, given purely by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 è una vista prospettica di un veicolo sollevatore con braccio telescopico, - figure 1 is a perspective view of a lifting vehicle with a telescopic boom,

- la figura 2 è uno schema semplificato del circuito di comando del braccio del veicolo di figura 1, e figure 2 is a simplified diagram of the control circuit of the arm of the vehicle of figure 1, e

- le figure 3 e 4 mostrano due diagrammi di carico del veicolo sollevatore con diversi carichi ed indicanti campi con diverse velocità massime di abbassamento del braccio telescopico. - Figures 3 and 4 show two load diagrams of the lifting vehicle with different loads and indicating fields with different maximum lowering speeds of the telescopic arm.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione dell'invenzione Detailed description of embodiments of the invention

Con riferimento alla figura 1, con 10 è indicato un veicolo sollevatore comprendente un telaio semovente 12 avente un asse anteriore 14 ed un asse posteriore 16. Il veicolo 10 comprende un braccio telescopico 18 articolato nella sezione posteriore del telaio 12 attorno ad un asse trasversale 20. Il braccio telescopico 18 è dotato ad una sua estremità di un attacco 22 per il collegamento di attrezzature di diverso tipo. With reference to Figure 1, 10 indicates a lifting vehicle comprising a self-propelled frame 12 having a front axle 14 and a rear axle 16. The vehicle 10 comprises a telescopic arm 18 articulated in the rear section of the frame 12 around a transverse axis 20 The telescopic arm 18 is equipped at one end of it with an attachment 22 for connecting various types of equipment.

Il veicolo 10 comprende almeno un cilindro di sollevamento/abbassamento 24 con estremità articolate al telaio 12 ed al braccio 18 attorno a rispettivi assi 26, 28. Il braccio 18 è inoltre dotato di un cilindro (non illustrato) che comanda il movimento telescopico di estensione e retrazione del braccio. The vehicle 10 comprises at least one lifting / lowering cylinder 24 with ends articulated to the frame 12 and to the arm 18 around respective axes 26, 28. The arm 18 is also equipped with a cylinder (not shown) which controls the telescopic extension movement and arm retraction.

Con riferimento alla figura 2, il veicolo 10 ha un circuito idraulico di comando 30 che comprende una pompa principale 32 azionata dal motore termico 34 del veicolo. Il circuito idraulico 30 comprende un distributore idraulico 36 che riceve fluido sotto pressione dalla pompa 32 e comanda il cilindro idraulico 24 mediante una linea di alimentazione idraulica 38. Il distributore 38 è collegato ad un serbatoio 40 tramite una linea di scarico 42. With reference to Figure 2, the vehicle 10 has a hydraulic control circuit 30 which comprises a main pump 32 driven by the thermal engine 34 of the vehicle. The hydraulic circuit 30 comprises a hydraulic distributor 36 which receives fluid under pressure from the pump 32 and controls the hydraulic cylinder 24 by means of a hydraulic supply line 38. The distributor 38 is connected to a tank 40 by means of a discharge line 42.

Il circuito idraulico di comando 30 comprende una valvola di blocco 44 comandata elettricamente, disposta sulla linea di alimentazione 38. Quando la valvola di blocco 44 viene attivata essa blocca i movimenti del braccio 18 che peggiorano il rischio di ribaltamento (abbassamento ed estensione). The hydraulic control circuit 30 comprises an electrically controlled block valve 44, arranged on the supply line 38. When the block valve 44 is activated, it blocks the movements of the arm 18 which worsen the risk of overturning (lowering and extension).

Il circuito idraulico di comando 30 comprende inoltre una valvola limitatrice 46 a controllo elettrico. La valvola limitatrice 46 è atta a limitare la velocità massima di abbassamento del braccio 18. La velocità di abbassamento del braccio 18 è comandata dall'operatore mediante il distributore 36. La valvola limitatrice 46 limita la portata massima di fluido sulla linea di comando 38 e di conseguenza limita la velocità massima di abbassamento del braccio 18 in funzione del segnale elettrico di controllo che essa riceve. The hydraulic control circuit 30 further comprises an electrically controlled limiting valve 46. The limiting valve 46 is adapted to limit the maximum lowering speed of the arm 18. The lowering speed of the arm 18 is controlled by the operator through the distributor 36. The limiting valve 46 limits the maximum flow rate of fluid on the control line 38 and consequently it limits the maximum lowering speed of the arm 18 as a function of the electrical control signal it receives.

Sempre con riferimento alla figura 2, il veicolo 10 comprende un sistema di controllo 48 che comanda, fra le altre cose, la valvola di blocco 44 e la valvola limitatrice 46. Il sistema di controllo 48 comprende un'unità elettronica di controllo 50 programmata per comandare la valvola limitatrice 46 in funzione della posizione del braccio 18, del carico ad esso applicato e del tipo di attrezzatura ad esso applicata. Still with reference to Figure 2, the vehicle 10 comprises a control system 48 which controls, among other things, the slam-shut valve 44 and the relief valve 46. The control system 48 comprises an electronic control unit 50 programmed for controlling the limiting valve 46 according to the position of the arm 18, the load applied to it and the type of equipment applied to it.

Il sistema di controllo 48 comprende un sensore di carico 52 che fornisce un'indicazione dell'intensità del carico applicato al braccio 18. Il sensore di carico 52 può essere ad esempio una cella di carico applicata al cilindro di sollevamento/abbassamento 24. Il sistema di controllo 48 comprende sensori 54, 56 che rilevano rispettivamente l'angolo a di inclinazione del braccio 18 e la lunghezza L di estensione della porzione telescopica del braccio 18 (sfilo). Il sistema di controllo 48 comprende inoltre un'unità di riconoscimento 58 atta a riconoscere il tipo di attrezzatura 60 applicata al braccio 18. L'unità di riconoscimento 58 può ad esempio essere basata sulla tecnologia RFID. The control system 48 comprises a load sensor 52 which provides an indication of the intensity of the load applied to the arm 18. The load sensor 52 may for example be a load cell applied to the lifting / lowering cylinder 24. The system control 48 comprises sensors 54, 56 which respectively detect the angle a of inclination of the arm 18 and the length L of extension of the telescopic portion of the arm 18 (extension). The control system 48 further comprises a recognition unit 58 adapted to recognize the type of equipment 60 applied to the arm 18. The recognition unit 58 can for example be based on RFID technology.

Il sistema di controllo 48 comprende inoltre uno o più sensori 62 per rilevare il carico sull'assale posteriore 16 del veicolo. Possono inoltre essere previsti una pluralità di selettori 64, 66 impostabili manualmente dall'operatore. The control system 48 further comprises one or more sensors 62 for detecting the load on the rear axle 16 of the vehicle. A plurality of selectors 64, 66 can also be provided which can be manually set by the operator.

Ad esempio, può essere previsto un selettore 64 per selezionare il tipo di attrezzatura 60 nel caso in cui l'unità di riconoscimento 58 non riconosca automaticamente il tipo di attrezzatura 60 applicata al braccio 18. Può anche essere previsto un selettore 66 che permette di disattivare temporaneamente l'intervento della valvola di blocco 44. For example, a selector 64 can be provided for selecting the type of equipment 60 in the event that the recognition unit 58 does not automatically recognize the type of equipment 60 applied to the arm 18. A selector 66 can also be provided which allows to deactivate temporarily the intervention of the slam-shut valve 44.

L'unità elettronica di controllo 50 riceve i segnali provenienti dai sensori 52, 54, 56, 62, dall'unità di riconoscimento 58 e dai selettori 64, 66, più eventuali informazioni provenienti da altri sensori o da altri selettori eventualmente presenti sul veicolo. The electronic control unit 50 receives the signals coming from the sensors 52, 54, 56, 62, from the recognition unit 58 and from the selectors 64, 66, plus any information coming from other sensors or from other selectors possibly present on the vehicle.

L'unità elettronica di controllo 50 è programmata per comandare la valvola limitatrice 46 in modo da limitare la velocità massima di abbassamento del braccio 18 in funzione del tipo di attrezzatura 60, del carico sul braccio 18, della lunghezza L e dell'angolo a del braccio 18. The electronic control unit 50 is programmed to control the limiting valve 46 so as to limit the maximum lowering speed of the arm 18 according to the type of equipment 60, the load on the arm 18, the length L and the angle a of the arm 18.

L'unità elettronica di controllo 50 limita la velocità massima di abbassamento del braccio rispetto alla velocità massima assoluta in modo da assicurare che il veicolo operi in condizioni di stabilità per quanto riguarda il rischio di ribaltamento longitudinale anche in condizioni dinamiche. In particolare, la limitazione sulla massima velocità di abbassamento del braccio 18 consente di mantenere il veicolo in condizioni di sicurezza durante la manovra di abbassamento del braccio 18, che è quella più critica dal punto di vista del rischio di ribaltamento longitudinale . The electronic control unit 50 limits the maximum lowering speed of the arm with respect to the absolute maximum speed so as to ensure that the vehicle operates in conditions of stability as regards the risk of longitudinal overturning even in dynamic conditions. In particular, the limitation on the maximum lowering speed of the arm 18 allows the vehicle to be kept in safe conditions during the lowering maneuver of the arm 18, which is the most critical from the point of view of the risk of longitudinal overturning.

Le figure 3 e 4 mostrano a titolo di esempio due diagrammi di carico del veicolo 10 con diverso carico P applicato al braccio 18. Il diagramma di carico di figura 3 mostra il campo di lavoro del veicolo 10 con un carico Pi di 1500 Kg ed il diagramma di figura 4 mostra il campo di lavoro dello stesso veicolo con un carico P2 di 3400 Kg. Nelle figure 3 e 4 sono mostrati i diagrammi relativi ad un veicolo operante con delle forche 68. I diagrammi di carico del veicolo 10 variano in funzione del tipo di attrezzatura applicata al braccio ed in funzione del carico applicato al braccio. Figures 3 and 4 show, by way of example, two load diagrams of the vehicle 10 with different load P applied to the arm 18. The load diagram of figure 3 shows the working range of the vehicle 10 with a load Pi of 1500 kg and the diagram of figure 4 shows the working range of the same vehicle with a load P2 of 3400 kg. Figures 3 and 4 show the diagrams relating to a vehicle operating with forks 68. The load diagrams of the vehicle 10 vary according to the type of equipment applied to the arm and according to the load applied to the arm.

Nelle figure 3 e 4 è indicata con AMAXl'area di lavoro massima del braccio 18, che rappresenta l'area di copertura geometrica del braccio 18. Negli stessi diagrammi è indicata con AEFF l'area di lavoro effettiva con il carico Pi o P2. L'area di lavoro effettiva si riduce rispetto all'area di lavoro massima con l'aumentare del carico P. L'area di lavoro massima AMAXcorrisponde alle condizioni in cui il carico P applicato al braccio 18 è nullo. In Figures 3 and 4 the maximum working area of the arm 18 is indicated with AMAX, which represents the geometric coverage area of the arm 18. In the same diagrams the effective working area with the load Pi or P2 is indicated with AEFF. The effective working area is reduced compared to the maximum working area as the load P increases. The maximum working area AMAX corresponds to the conditions in which the load P applied to the arm 18 is zero.

L'area di lavoro effettiva AEFF è suddivisa in sottoaree di lavoro con diversa velocità massima, indicate con AEFFI, AEFF2, AEFF3, AEFF4 ed AEFF5· L'unità elettronica di controllo 50 limita in modo diverso la velocità massima di abbassamento del braccio 18 nelle diverse sottoaree di lavoro. Nell'esempio illustrato nelle figure 3 e 4 nella sottoarea di lavoro AEFFI la velocità massima di abbassamento del braccio 18 è del 100%, ciò significa che in questa sottoarea non vi è una limitazione della velocità massima di abbassamento del braccio e la velocità di abbassamento è pari alla velocità massima possibile. Nel grafico di figura 3 la sottoarea AEFF2 definisce un campo di lavoro nel quale la velocità massima di abbassamento del braccio 18 è pari al 75% della velocità massima. Nelle sottoaree AEFF3rAEFF4 ed AEFF5 la velocità massima di abbassamento del braccio 18 è rispettivamente del 50%, del 25% e del 10% rispetto alla velocità massima. The effective work area AEFF is divided into work sub-areas with different maximum speed, indicated with AEFFI, AEFF2, AEFF3, AEFF4 and AEFF5The electronic control unit 50 limits the maximum lowering speed of the arm 18 in different ways in the different sub-areas of work. In the example shown in Figures 3 and 4 in the AEFFI sub-area the maximum lowering speed of the boom 18 is 100%, this means that in this sub-area there is no limitation of the maximum lowering speed of the boom and the lowering speed is equal to the maximum possible speed. In the graph of figure 3 the sub-area AEFF2 defines a working range in which the maximum lowering speed of the arm 18 is equal to 75% of the maximum speed. In the sub-areas AEFF3rAEFF4 and AEFF5 the maximum lowering speed of the arm 18 is respectively 50%, 25% and 10% with respect to the maximum speed.

Nel grafico di figura 4 l'area di lavoro AEFF2 ha una velocità massima di abbassamento del braccio del 50% rispetto alla velocità massima che si ha nell'area AEFFI· Le sottoaree di lavoro AEFF3 ed AEFF4 hanno rispettivamente velocità massime di abbassamento del braccio del 25% e del 10%. Al di fuori dell'area di lavoro AEFF la velocità di abbassamento del braccio è nulla. Se il veicolo si dovesse trovare ad operare al di fuori dell'area di lavoro effettiva AEFF per le condizioni di carico e per il tipo di attrezzatura installata, l'operatore deve ridurre la lunghezza del braccio per riportarsi nelle condizioni in cui è possibile una velocità di manovra del braccio. In the graph of figure 4 the AEFF2 work area has a maximum boom lowering speed of 50% with respect to the maximum speed in the AEFFI area 25% and 10%. Outside the AEFF working area the boom lowering speed is zero. If the vehicle should be found to operate outside the AEFF effective working area due to the load conditions and the type of equipment installed, the operator must reduce the length of the boom to return to the conditions in which a speed is possible. arm maneuver.

Come già detto i diagrammi delle figure 3 e 4 variano in funzione del carico P ed in funzione del tipo di attrezzatura installata sul veicolo. Tali diagrammi variano inoltre in funzione del tipo di veicolo. I diagrammi delle figure 3 e 4 sono stati forniti a titolo puramente indicativo per comprendere a livello qualitativo il funzionamento del sistema secondo l'invenzione. Le aree di lavoro effettive per il tipo di veicolo, per il tipo di attrezzatura installata e per i diversi carichi P vengono determinate sperimentalmente per mantenere il veicolo 10 in condizioni di stabilità dinamica per quanto riguarda il rischio di ribaltamento longitudinale durante la manovra di abbassamento del braccio 18. As already said, the diagrams of Figures 3 and 4 vary according to the load P and according to the type of equipment installed on the vehicle. These diagrams also vary according to the type of vehicle. The diagrams of Figures 3 and 4 have been provided purely by way of indication in order to understand the operation of the system according to the invention at a qualitative level. The actual working areas for the type of vehicle, for the type of equipment installed and for the different loads P are determined experimentally to keep the vehicle 10 in conditions of dynamic stability as regards the risk of longitudinal overturning during the lowering maneuver of the arm 18.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle indicazioni che seguono. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to those described and illustrated without thereby departing from the scope of the invention as defined by the following indications.

Claims

CLAIMS 1. Lifting vehicle comprising: - a self-propelled frame (12) having a front axle (14) and a rear axle (16), - a telescopic arm (18) articulated to the frame (12) and equipped with a connection (22) for mounting a tool (60), - at least one lifting / lowering cylinder (24) arranged between the telescopic arm (18) and the frame (12), - a hydraulic control circuit (30) including a hydraulic distributor (36) connected to said lifting / lowering cylinder (24), a control system (48) associated with said hydraulic control circuit (30), characterized in that the control system (48) comprises: - a load sensor (52) adapted to detect the load applied to said arm (18), - a length sensor (56) adapted to detect the length of extension (L) of said telescopic arm (18), - an angle sensor (54) adapted to detect the lifting angle (a) of said telescopic arm (18), - means (58, 64) for providing information on the type of equipment (60) applied to said arm (18), e - an electronic control unit (50) which receives information provided by the load sensor (52), the length sensor (56), the angle sensor (54) and information on the type of equipment (60) applied to the arm (18), the electronic control unit (50) being programmed to act on a limiting valve (46) so as to limit the maximum lowering speed of the arm (18) according to the type of equipment (60) of the load ( P) applied to the arm (18), of the length (L) and the angle (a) of the arm (18).

2. Lifting vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises a recognition unit (58) adapted to detect the type of equipment (60) applied to the arm (18).

3. Lifting vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises a selector (64) which can be manually set to select the type of equipment (60) applied to the arm (18).

Lifting vehicle according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit (50) is programmed to define a load diagram of the vehicle (10) as a function of the type of equipment (60) and the load ( P) applied to the boom (18), said load diagram defining an effective working area (AEFF) of the boom (18) divided into a plurality of effective working sub-areas (AFFFI, AFFF2, AFFF3ÌAFFF4ÌAfff5) having different maximum lowering speeds of the arm (18).