MXPA04007086A - Brazo de mando para horquilla elevadora de tractor con detector de angulo que permite seleccionar la velocidad. - Google Patents

Abstract

Se describe la horquilla elevadora de tractor motorizada que incluye un indicador angular sobre el mecanismo del brazo de direccion proporcionando un controlador interno con una posicion angular del brazo de direccion o mango de mando. El controlador aplica un freno cuando el mango de mando esta en cualesquier posicion sustancialmente vertical o sustancialmente horizontal, limita la velocidad del tractor para un movimiento rotacional predeterminado desde la posicion vertical, y permite velocidad completa del vehiculo cuando el brazo de mando es jalado dentro de un arco de manejo rapido predefinido.

Description

BRAZO DE MANDO PARA. HORQUILLA ELEVADORA DE TRACTOR CON DETECTOR DE ANGULO QUE PERMITE SELECCIONAR LA VELOCIDAD CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con vehículos para manipulación de material y, más particularmente, a un vehículo para manipulación de material el cual se dirige con una lengüeta de dirección o brazo de mando incluyendo un detector de ángulo para limitar la velocidad del vehículo con base en el ángulo del brazo de mando. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los vehículos para manipulación de material industrial tales como carretillas elevadoras de tractor u horquillas elevadoras de tractor manual motorizadas se encuentran comúnmente en almacenes, fábricas, astillero de envío, y, generalmente, dondequiera en donde se requiera mover paletas, paquetes, o cargas de mercancías de un lugar a otro. La horquilla elevadora de tractor típicamente incluye una carretilla de soporte de carga o brazo elevador para levantamiento de paquetes o paletas a una altura suficientemente alta para transportarlas, un motor de impulsión eléctrico para impulsar los vehículos, un mecanismo de control de dirección, y un freno. Estos vehículos pueden incluir una estación de operador, sobre la cual el operador se coloca cuando se mueve la horquilla elevadora de tractor, Ref . : 157516 o puede diseñarse para que el .operador camine en la parte trasera del vehículo en el extremo opuesto a las carretillas.

El mecanismo de dirección para un tipo común de horquilla elevadora de tractor incluye un brazo o mango de mando movible y una unidad de control montada al extremo del mango de mando. El mango de mando es girable a la derecha y a la izquierda para dirigir el vehículo, mientras que un conmutador rotativo girable o control rotativo de mando sobre la manivela de control de velocidad y dirección del tractor, selecciona entre dirección hacia delante o reversa. Para prevenir el movimiento del tractor cuando el operador ha dejado el vehículo, el brazo de mando de dirección se carga típicamente con un resorte. Cuando el mango de mando se libera, éste es forzado por el resorte a una posición próxima a la vertical fuera de un arco de operación definido. En la posición vertical, un mecanismo de freno "de anclaje" aplicado por un resorte se activa automáticamente para prevenir movimiento adicional del vehículo. Para activar el freno de anclaje rápidamente y para limitar el uso del vehículo cuando el mango de mando está en un posición próxima a la vertical en donde la ventaja mecánica para la dirección es típicamente pobre y la velocidad potencial del vehículo es sin embargo relativamente alta, vehículos para manipulación de material del arte previo se construyeron para requerir que el brazo de mando se mueva un ángulo relativamente grande a partir de la posición vertical previo a la liberación del freno. El brazo de dirección o mango de mando tenía por lo tanto que jalarse una distancia significativa hacia horizontal antes de que la operación del vehículo fuera permitida. La limitación en operación en esta manera, si embargo, posee problemas para la horquilla elevadora de tractores usada en caminos estrechos y, en un modo de operación cada vez más común, dentro de remolques y otros contenedores grandes para movimiento de mercancía. En estas aplicaciones, el espacio horizontal disponible para oscilar el mango de mando hacia la derecha e izquierda dentro del arco de operación está limitado, y puede ser por lo tanto difícil de dirigir el vehículo cuando el mango de mando se jala demasiado lejos de la posición vertical. En tales aplicaciones, es por lo tanto deseable permitir que el vehículo sea controlado con el mango de mando en una posición cercana a la vertical . Una solución a este problema ha sido proporcionar interruptores en combinación con el mango de mando de dirección los cuales se activan para indicar una transición hacia un primer ángulo en el cual se ingresa a un modo lento y un segundo ángulo en el cual se ingresa a un modo rápido. En estos dispositivos del arte previo, las transiciones de' la horquilla elevadora de tractor para un modo lento en el cual la velocidad máxima del vehículo está restringida en cualquier momento en que el primer interruptor se activa, y a un modo rápido en cualquier momento en que el segundo interruptor se activa, sin tomar en cuenta la posición del otro interruptor. Mientras que típicamente proporciona las funciones apropiadas, estos dispositivos del arte previo adolecen de un número de desventajas. Específicamente, cuando se usa este tipo de sistema de interruptores, es posible identificar solamente tres estados de manejo, a pesar de dos ' estados de freno, un modo rápido, y un modo lento se requieren. Adicionalmente , cuando cambios de estado ocurren sin tomar en cuenta la posición del otro interruptor, es difícil determinar cuando una falla ha ocurrido, o monitorear adecuadamente los cambios en estados de manejo. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención proporciona un vehículo para manipulación de material que comprende un sistema de impulsión, un freno acoplado al sistema de impulsión para prevenir el movimiento del vehículo para manipulación de material, y un mecanismo de dirección para seleccionar una dirección de movimiento. El mecanismo de dirección es movible a lo largo de un arco entre una posición substancialmente horizontal y una posición substancialmente vertical. Un indicador de posición angular se activa por el mecanismo de dirección cuando el mecanismo de dirección se rota, y proporciona una señal de control indicando el ángulo de rotación del mecanismo de dirección. Un controlador recibe la señal de control y selectivamente ubica la horquilla elevadora de tractor en una de una pluralidad de estados de manejo sucesivos con base en el ángulo de rotación. Los estados de manejo típicamente incluyen un modo de freno de la parte superior (vertical) , un modo de velocidad lenta, un modo rápido, y un modo de freno (horizontal) de la parte inferior . En otro aspecto, la presente invención proporciona una horquilla elevadora de tractor en la cual el mecanismo de conducción incluye una superficie de leva la cual selectivamente activa un dispositivo de interrupción para producir una señal de control indicando al menos un primer, segundo, y tercer ángulo de rotación del mecanismo de dirección. Un controlador recibe la señal de control y cambia el estado de manejo de la horquilla elevadora de tractor progresivamente desde un modo de frenado de la parte superior, hacia un modo de velocidad lenta, hacia un modo de velocidad rápida, hacia un modo de frenado de la parte inferior cuando el mecanismo de dirección se rota desde la posición vertical hacia la posición horizontal. Durante las transiciones, el controlador monitorea los cambios para determinar si una transición válida ha ocurrido y activa el freno si la transición es inválida.

En aún otro aspecto, la -presente invención proporciona una horquilla elevadora de tractor que incluye los primer y segundo dispositivos de interrupción los cuales cada uno son selectivamente activados por el mecanismo de dirección cuando el mecanismo de dirección se rota en un plano vertical para producir un código de estado de dos bits, el código de estado de dos bits proporciona cuatro estados de manejo secuencial posibles. Un controlador se conecta eléctricamente a dispositivos de interrupción, recibe el código de estado de dos bits, compara el código de dos bits a el código de estado de manejo presente, determina si la transición al estado representado por el código de dos bits es una transición secuencial, e ingresa a un modo de error si la transición no es secuencial. Si la transición es secuencial, el controlador hace la transición al estado de manejo representado por el código de dos bits. Éstos y otros aspectos de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción. En la descripción, se hace referencia a las figuras anexas las cuales forman una parte de la misma, y en la cual se muestra una modalidad preferida de la invención. Tal modalidad no necesariamente representa el alcance completo de la invención y se hace referencia por lo tanto, a las reivindicaciones del presente documento para interpretar el alcance de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN. DE -LAS FIGURAS La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una horquilla elevadora de tractor; La FIG. 2 es una vista en perspectiva mostrando los detalles de una manivela de dirección para un tractor manual/conducción; La FIG. 3 es una vista en despiece del brazo de mando e interruptores asociados; La FIG. 4 es una vista lateral del brazo de mando de la FIG. 1; La FIG. 5 es una vista trasera del brazo de mando de la Fig. 4. La FIG. 6 es una vista en corte transversal del brazo de mando de la FIG. 5 tomado a lo largo de la línea 6-6. La FIG. 7 es una vista transversal del brazo de mando de la FIG. 5 tomado a lo largo de la línea 7-7; La FIG. 8 es una vista en despiece de brazo de mando y superficies de leva asociadas; La FIG. 9 es un diagrama de bloque del circuito de control de la horquilla elevadora de tractor de la FIG. 1; La FIG. 10 es un diagrama de flujo ilustrando las transiciones entre estados de manejo como los proporcionados por el circuito de control de la FIG. 9; La FIG. 11 es un diagrama de flujo ilustrando una detección de error para regresar la horquilla elevadora tractor a un estado de frenado -cuado está parada; y La FIG. 12 es una vista lateral de la horquilla elevadora de tractor de la FIG. 1 ilustrando un arco de manejo del brazo de mando y ángulos asociados para cambiar los estados de manejo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia ahora a las figuras y más particularmente a la FIG. 1, se muestra una horquilla elevadora de tractor 10 construida de conformidad con la presente invención. La horquilla elevadora de tractor 10 comprende una horquilla que se extiende hacia delante 12, un motor de impulsión 12 (FIG. 9) proporcionado en un compartimiento de motor 14, la batería (FIG. 9) proporcionada en el compartimiento de batería 16, y una llanta de dirección 18. La llanta de dirección 18 está acoplada al mecanismo de dirección 23 el cual incluye ambos un brazo de mando 22 y la manivela de control del operador 24. El mecanismo de dirección 23 es girable a la derecha e izquierda para cambiar la dirección de la horquilla elevadora de tractor 10 y se mueve adicionalmente en un arco entre la posición sustancialmente vertical y la posición sustancialmente horizontal. Cuando en cualesquier posiciones sustancialmente horizontal y sustancialmente vertical, un freno de anclaje 84 (FIG. 9) se activa como se describe a continuación. Para asegurar que el tractor 10 esté parado cuando el operador deja el vehículo, el - mecanismo .de .dirección 23 está cargado" con resorte tal que éste es forzado a la posición vertical cuando es liberado. Con referencia ahora a las FIGS. 1 y 2, el brazo de mando 22 está montado de manera girable a un montaje que da vueltas 27, el cual se acopla a la transmisión, incluyendo la rueda de dirección 18, de la horquilla elevadora de tractor 10. El brazo de mando 22 puede girar el montaje que gira 27 hacia la derecha e izquierda, con lo cual permite al operador cambiar la dirección del tractor elevador 10 moviendo la llanta de dirección 18. El brazo de mando 22 es girable adicionalmente alrededor del eje girable 26, y es movible a través de un "arco de manejo" que se extiende desde una posición sustancialmente horizontal hasta una posición sustancialmente vertical alrededor de este eje, como se muestra en la Fig. 12. Con referencia ahora a las Figs . 3 y 4, un extremo distal de la parte inferior 28 del brazo de mando 22 se monta adyacente al miembro del marco 34 montando los primer y segundo interruptores 36 y 37. La superficie del brazo de mando 22 en el extremo distal 28 es a manera de leva para activar selectivamente los interruptores 36 y 37 cuando el brazo de mando 22 se rota alrededor del punto pivote 26 para proporcionar una indicación del ángulo de rotación y para alternar entre los estados de manejo, como se describe a continuación. Cada una de las superficies de leva 30 y 32 se ubican adyacentes al- brazo de. palanca 60 con un rodillo activador para activar el interruptor respectivo. A pesar de que un número de interruptores de palanca y rodillo activados están disponibles, un interruptor útil en la presente invención es el V4N serie de acción de presión de microinterruptores disponibles comercialmente de Saia-Burgess USA de Vandalia, OH. Con referencia ahora a la Fig. 4, el brazo de mando 22 incluye una abertura 31 para recibir un e e para girar el brazo 22 alrededor del eje 26. En el extremo distal de la parte inferior 28 del brazo de mando 22 adyacente a la abertura 31 el brazo de mando 22 es generalmente de forma cilindrica, pero, como se describió anteriormente, incluye una superficie de leva para activar el interruptor. Con referencia ahora a la FIG. 5 la superficie de la parte inferior del extremo distal 28 del brazo de mando 22 incluye una primer superficie de leva 30 proporcionada a lo largo del primer lado del brazo de mando 22 y una segunda superficie de leva 32 proporcionada a lo largo del lado opuesto del brazo de mando 22. Las superficies de leva 30 y 32 son de tamaño y dimensionadas para activar selectivamente y desactivar los interruptores adyacentes 36 y 37 (FIGs. 2 y 3) en ángulos seleccionados, cuando el brazo de mando 22 se mueve entre un punto de paro mecánico vertical y horizontal (no se muestra) proporcionando una posición del brazo de mando 22 sustancialmente horizontal y- sustancialmente vertical. El estado ENCENDIDO/APAGADO de los interruptores se monitorea por el sistema de control (FIG. 9) de la horquilla elevadora de tractor 10 para alternar entre cuatro modos de operación o estados de manejo establecidos como se indica por un código de dos bits desarrollado por los interruptores (37/36) , como sigue: un modo de freno de la parte superior ( 0/ 0 ) , un modo de freno de la parte inferior (1/0) , un modo lento (0/1) , y un modo rápido (l/l) , como se describe a continuación. Las superficies de leva 30 y 32 se configuran para apagar los interruptores 36 y 37 en el modo de freno de la parte superior por omisión (0/0) , el modo de falla más probable para los interruptores. El modo rápido se asigna al estado (l/l), el estado de falla menos probable. Las fallas en los dispositivos de interrupción 36 y 37 se identifican evaluando la secuencia a través de los estados de manejo, como se describe a continuación. Con referencia ahora a la FIG. 6 una vista transversal del brazo de mando 22 tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Fig. 5 se muestra, ilustrando la superficie de leva 30. La superficie de leva 30 se extiende desde un freno mecánico vertical (no se muestra) en el extremo 50 (posición del mango de mando sustancialmente vertical) sobre el lado del frente del brazo de mando 22 hacia un freno mecánico horizontal (no se muestra) en el extremo 48- (posición del mango de mando sustancialmente horizontal) sobre el lado trasero del brazo de mando 22. Desde el freno mecánico vertical, la superficie de leva 30 se extiende hacia el interior hacia la línea central vertical 40 en un -radio seleccionado para prevenir la activación del interruptor asociado, y salto hacia arriba en el punto de transición 46 hacia un radio 47 seleccionado para activar el interruptor 37. La superficie de leva 30 sigue el radio 47 hacia una segunda transición 44 en la cual el radio se reduce para desactivar el interruptor. El radio 47 por lo tanto proporciona una porción de la superficie de leva 30 durante el cual el interruptor 37 se activa. Con referencia ahora a la FIG. 7 una vista transversal del brazo de mando 22 tomada a lo largo de la línea 7-7 de la FIG. 5 se muestra, ilustrando la superficie de leva 32. Similar a la superficie de leva 30 la superficie de leva 32 se extiende entre el freno mecánico horizontal en el extremo 48 y el freno mecánico vertical en el extremo 50. Desde el extremo 48 la superficie de leva se extiende hacia la línea central vertical 40 en un radio seleccionado para prevenir la activación del interruptor, y entonces salta hacia el punto de transición 54. Desde el punto de transición 54 hasta un punto de transición opuesto 51, la superficie de leva 32 sigue un radio 53 seleccionado para activar el interruptor asociado 36.

Con referencia- ahora a la FIG. 8 una vista lateral del brazo de mando 22 ilustrando las superficies de leva alineadas 30 y 32 se muestra. Extendiéndose desde el primer extremo 50, cada una de las superficies de leva 30 y 32 mantiene el interruptor asociado 37 y 36, respectivamente, en posición apagada, proporcionando el modo de freno de la parte superior 116. En el punto de transición 51, la superficie de leva 32 activa el interruptor 36, y se ingresa al modo de velocidad lenta 120. El modo de velocidad lenta 120 continúa hasta el punto de transición 46, en el cual la superficie de leva 30 activa el interruptor 37 para ingresar al modo rápido 122. El modo rápido 122 continúa hasta el punto de transición 54, en el cual la superficie de leva 32 desactiva el interruptor 36 para ingresar al modo de freno de la parte inferior 124. Las superficies de leva 30 y 32 por lo tanto actúan juntas para proporcionar una indicación de cambios en la posición angular del mango de mando, los cuales son entonces asociados con los estados de manejo del vehículo. Con referencia ahora a la FIG. 9 un diagrama de bloque de un sistema de control de la horquilla elevadora de tractor 10 de la presente invención se muestra. Se aplica energía a la horquilla elevadora de tractor 10 por activación de un interruptor principal encendido/apagado 76 y una cerradura de contacto 74, la cual activa el mando de control 24. El sistema de control comprende un controlador 106 el cual recibe señales de control de entrada a partir de cada uno de los interruptores 36 y 37, así como a partir de la manivela de control 24 por la vía de un CAN (controlador de red del área) bus 104. La manivela de control 24 incluye un controlador 107 conectado a el bus CAN, así como a interruptores y activadores proporcionando el elevador 70 y controles inferiores 68 para la horquilla 12 (FIG. 1), un botón de reversa de emergencia 64, un interruptor de bocina 62 para activar la bocina 88, y una pantalla 72 la cual puede proporcionar información tal como estado de carga de la batería, medidor de hora, u otra información operacional, así como información de error, como se describe a continuación. La manivela de control 24 incluye adicionalmente un control direccional y de velocidad, preferiblemente en la forma de un conmutador rotativo o control rotativo de mando 66, el cual se activa selectivamente por un operador en una primer dirección para proporcionar una señal de control para movimiento en la dirección de la primer horquilla y en una segunda dirección para proporcionar una señal de control para movimiento en la dirección de salida de las horquillas. Con base en las entradas recibidas, el controlador 106 activa una bocina 88, un motor solenoide elevador 82, una válvula solenoide para descendimiento de la orquilla, una bobina de freno de anclaje 84, y un contactor de control principal 80. El controlador 106 adicionalmente controla un modo de impulsión eléctrica 90 aplicando un voltaje seleccionado a través del campo de las bobinas 92, como se describe a continuación. La cerradura de contactos 74 se activa aplicando energía a la manivela de control 24, poniendo la horquilla elevadora de tractor en un modo operacional. Una vez que la cerradura de contactos 74 se activa, el operador puede proporcionar información de control direccional y funcional a la horquilla elevadora de tractor 10 a través de los controles sobre la manivela de control 24, como se describe anteriormente. Bajo una petición de energía el controlador 106 jala dentro el contactor solenoide principal 80, cerrando normalmente el contacto abierto 100, y por lo tanto permitiendo que la energía sea aplicada al circuito a partir de la batería 96. Con referencia ahora a la FIG. 10, en operación, el controlador 106 monitorea las señales de entrada desde cada uno de los interruptores de control 36 y 37 y, con base en los estados de estos interruptores, permite el manejo. Inicialmente , bajo la activación de la cerradura de contactos 74 (paso 110) , el controlador 106 monitorea ambos interruptores 36 y 37 para determinar si ambos interruptores 36 y 37 están apagados (paso 112), y el tractor 10 está por lo tanto en el modo de freno de la parte superior 116. Si no, el controlador mantiene el freno aplicado 84 y proporciona un mensaje de error sobre la pantalla 72. El controlador 106 entonces va a un modo de retardo para prevenir acción adicional por el tractor 10 hasta que el brazo de mando 22 regresa a la posición vertical (114) y re-ingresa el modo de freno de la parte superior (116) Con referencia ahora a las Figs . 9 y 10, cuando ambos interruptores 36 y 37 están apagados, la horquilla elevadora de tractor 10 ingresa al estado de freno de la parte superior 116. Desde el modo de freno de la parte superior 116, el controlador 106 monitorea los estados de los interruptores 36 y 37. Como se describió anteriormente, durante la operación de las superficies de leva 30 y 32 se asegura que, excepto una falla, las transiciones de estado ocurren en un orden dado, específicamente desde freno de la parte superior 116(0/0), hacia el modo lento (0/1) 120, hacia el modo rápido (1/1) 122, hacia el freno de la parte inferior (1/0) 124, cuando el brazo de mando 22 se mueve desde la posición sustancialmente vertical hasta la posición sustancialmente horizontal en el arco de manejo. Desde el modo de freno de la parte superior por omisión 116, por ejemplo, la horquilla elevadora de tractor 10 debe enseguida entrar al estado lento 120 como se indica por la transición del interruptor 36 desde una condición apagada hasta una condición encendida. Sin embargo, si los interruptores 36 y 37 indican una transición desde el modo de freno de la parte superior 116 hacia el modo rápido 122 o el modo de f-reno.de la parte inferior 124, el controlador 106 determina que una transición inválida se ha hecho, y el controlador 106 ingresa a un estado de secuencia de error 118, aplica el freno 84 y proporciona un mensaje de error de falla de secuencia sobre la pantalla 72.

Como se describió anteriormente, cuando cada uno de los interruptores 36 y 37 se apaga, el tractor 10 está en el estado de freno de la parte superior 116 y el controlador 106 desactiva el freno 84 quitando el voltaje directamente a través de la bobina de freno 84, evitando el movimiento de la horquilla elevadora de tractor 10. Cuando el interruptor 36 está encendido y el interruptor 37 está apagado, el controlador 106 determina si el estado previo fue el estado de freno de la parte superior 116, como se esperaba. Si el estado de transición es correcto, el brazo de mando 22 se ha movido fuera de la posición vertical pero está aún a en un ángulo relativamente alto, y el controlador 106 permite una transición al modo lento 120. En el modo lento, el controlador limita la velocidad máxima de la horquilla elevadora de tractor 10 a aproximadamente 1.6 kilómetros por hora (una milla por hora) . Por lo tanto, las señales de velocidad recibidas desde la manivela de mando 66 sobre la manivela de control 24 y transmitida hacia el controlador 106 a través del bus CAN 104 son escaladas por el controlador 106 para limitar la velocidad de la horquilla elevadora de tractor 10 a la velocidad máxima pre-seleccionada , y se aplica un voltaje apropiado a través del campo de bobinas 92 para impulsar el motor de impulsión 90 a la velocidad seleccionada . A partir del modo lento 120, si el interruptor 37 se activa, el brazo de mando 22 se ha rotado a una posición más cercana a la horizontal en la cual el direccionamiento es más sencillo, y el controlador 106 permite la operación de la horquilla elevadora de tractor 10 en el modo rápido 122. Aquí, el controlador 106 permite que la horquilla elevadora de tractor 10 viaje hacia arriba a una velocidad máxima predeterminada, típicamente 5.6 kilómetros por hora (3.5 millas por hora) . Una vez más, el controlador 106 escala las señales de entrada recibidas desde el bus CAN 104 y aplica un voltaje a través del campo de bobina 92 para impulsar el motor 90 a la velocidad seleccionada. A partir de modo lento 120, el brazo de mando 22 puede también rotarse hacia atrás hacia una posición vertical, desactivando el interruptor 36 y regresando la horquilla elevadora de tractor 10 al modo de freno de la parte superior 116. Otras transiciones resultan en una secuencia de error 118. A partir de modo rápido 122, la desactivación del interruptor 36 indica que el brazo de mando 22 se ha movido hacia una posición horizontal, resultando en una transición hacia el modo de freno de la parte inferior 124, en donde el controlador 106 aplica el freno -84. La desactivación del interruptor 37, por otro lado, indica que el brazo de mando 22 se ha movido hacia la vertical, resultando en una transición al modo lento 120. Desde el estado de freno de la parte inferior 124, el brazo de mando 22 puede solamente moverse hacia la vertical, resultando en la activación del interruptor 36 y el ingreso al modo rápido 122. Cualquier otra transición resulta en una secuencia de error 118. Como se describió anteriormente, si el controlador 106 determina en cualquier momento que una transición desde un estado de manejo a otro estado de manejo es incorrecta, una secuencia de error 118 ha ocurrido y el controlador 106 aplica el freno 84 y proporciona un mensaje de error sobre la pantalla 72 a través del bus CAN 104, como se describió anteriormente. Típicamente, el error es causado por la falla de uno de los interruptores 36 y 37, y puede corregirse con mantenimiento . Con referencia ahora a la FIG. 11, durante la operación, el controlador 107 también monitorea continuamente las señales de control de entrada desde el bus CAN 104 (paso 130) para determinar si la horquilla elevadora de tractor 10 está aún activa o se ha parado. El controlador monitorea el estatus de manejo (paso 132) y, si no ocurre manejo, el controlador 107 incrementa un contador calculando la cantidad de tiempo que la horquilla elevadora de tractor ha estado inactiva o apagada (paso 134),- y compara el tiempo apagado a un tiempo de paro predeterminado (paso 136) seleccionado empíricamente como representativo de un vehículo sin personal de operación. Si el tiempo apagado es mayor que o igual al tiempo de paro determinado, el controlador 107 determina que la horquilla elevadora de tractor 10 está sin personal de operación, e inspecciona los interruptores 36 y 37 para verificar que el brazo de mando 22 ha regresado a la posición vertical. Si el tractor 10 está sin personal de operación y el brazo de mando 22 no ha regresado al modo de freno de la parte superior 116, el controlador 107 ingresa a un regreso estático al modo de error apagado (paso 130) , aplica el freno 84, y proporciona un mensaje de error en la pantalla 72. Cuando el brazo de mando está cargado con resorte éste debería regresar al modo de freno de la parte superior 116 automáticamente, y la falla de hacerlo así podría ser causado por un problema mecánico por el resorte asociado u otro componente. Si el manejo ocurre, el controlador 107 restablece el tiempo apagado a cero (paso 140) . Con referencia ahora a la FIG. 12, una vista lateral de la horquilla elevadora de tractor 10 ilustrando los ángulos preferidos para los interruptores entre los estados de manejo se muestra. Como se describió anteriormente, el brazo de mando 22 es movible hacia arriba y hacia abajo a través de un arco de manejo que tiene el rango desde la posición cercana a la horizontal hasta la posición sustancialmente vertical, y está cargado con resorte para impulsar el brazo de dirección 22 a una posición por omisión en la posición sustancialmente vertical. En una modalidad preferida de la invención, el brazo de mando 22 es movible entre frenos mecánicos proporcionados en ángulos de 5 grados y 80 grados, como son medidos contra una línea dibujada a través del centro del brazo de mando 22 hacia la manivela de control 24. Las superficies de leva 30 y 32 se ubican para proporcionar indicaciones de ángulo de operación para alternar la operación del vehículo entre la posición de freno (horizontal) de la parte inferior 124, el modo de velocidad rápida 122, el modo de velocidad lenta 120, y el modo de freno (vertical) de la parte superior 116, como se describió anteriormente . Iniciando a partir del freno mecánico vertical a 5 grados, cada uno de los interruptores 36 y 37 se mantienen en posición apagada hasta que el brazo de mando 22 se rota a un ángulo de aproximadamente cero grados. Cuando el brazo de mando 22 se rota hacia la posición horizontal a un ángulo mayor de cero grados, la superficie de leva 32 activa el interruptor 36, y la horquilla elevadora de tractor 10 ingresa al modo lento 120 de operación en el cual la velocidad máxima de la horquilla elevadora de tractor está limitada, preferiblemente a un velocidad de aproximadamente de 1.6 kilómetros por hora (1 milla por hora) . Como el brazo de mando 22 continúa para rotar a un ángulo de aproximadamente cuarenta grados, el interruptor 37 se activa por la superficie de leva 30, y el controlador 106 hace la transición de la horquilla elevadora de tractor 10 desde el modo lento 120 de operación al modo rápido 122 de operación. Aquí, la limitación de la velocidad del vehículo disminuye, y el controlador 106 permite que la horquilla elevadora de tractor se impulse hacia la velocidad máxima, la cual es aproximadamente 5.6 kilómetros por hora (3.5 millas por hora) . Cuando el brazo de mando 22 continúa rotando hacia abajo hacia un ángulo de aproximadamente 70 grados, el interruptor 36 se desactiva y el estado de freno de la parte inferior 124 se ingresa en el cual el controlador 106 de nuevo aplica el freno 84. Finalmente, en 80 grados un freno hacia abajo mecánico se alcanza . A pesar de que los ángulos de alternación preferidos y niveles de velocidad se han descrito, las superficies de leva 30 y 32 pueden configurarse para proporcionar la alternación en cualquier número de ángulos. Adicionalmente , a pesar que los niveles de velocidad específicos se han descrito, será evidente que variantes pueden hacerse a los niveles de velocidad seleccionados sin exceder el alcance de la invención. Adicionalmente , a pesar de que un tipo específico de interruptor se ha descrito, será evidente que varios interruptores y otros tipos de accionadores podrían usarse. Adicionalmente, otros métodos para determinar el ángulo de rotación de un mecanismo de dirección y proporcionar la señal de control serán conocidos por aquellos expertos en el arte . Adicionalmente, a pesar de que la invención se ha descrito para uso con un sistema de control de cuatro estados, será evidente que los principios de la invención podrían aplicarse para proporcionar varias funciones de manejo a varios ángulos adicionales. Por ejemplo, una horquilla elevadora de tractor podría construirse para incluir una pluralidad de rangos de velocidad diferente cuando el mecanismo de dirección se rota, así como una o más posiciones de paro. Adicionalmente, a pesar de que la invención se ha descrito con referencia a una horquilla elevadora de tractor, los principios descritos también podrían aplicarse a varios otros tipos de vehículos para manipulación de material. La invención se ha descrito en detalle con referencia particular a ciertas modalidades, preferidas de la misma, pero se entenderá que variantes y modificaciones pueden efectuarse dentro del espíritu y alcance de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (25)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. El vehículo para manipulación de material, caracterizado porque comprende: el sistema de impulsión controlado por el operador para impulsar el vehículo de manipulación de material en una dirección seleccionada; el mecanismo de dirección acoplado al sistema de impulsión y controlado por el operador para seleccionar la dirección de movimiento, el mecanismo de dirección siendo movible a lo largo de un arco entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical ; el control de operador para seleccionar la velocidad del vehículo; el freno acoplado a sistema de impulsión para prevenir el movimiento del vehículo para manipulación de material; el indicador de posición angular activado por el mecanismo de dirección cuando el mecanismo de dirección se mueve a lo largo del arco proporcionando una señal de control indicando el ángulo de movimiento del mecanismo de dirección; y el controlador para recibir la señal de control y para ubicar selectivamente el vehículo para manipulación de material en una de una pluralidad de estados de manejo sucesivos con base en el ángulo de movimiento del mecanismo de dirección.

2. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque los estados de manejo incluyen al menos un modo de freno de la parte superior, un modo de velocidad lenta, un modo de velocidad rápida, y un modo de freno de la parte inferior.

3. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos de los estados de manejo son estados de freno y el controlador aplica el freno de anclaje en el estado de freno.

4. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el indicador de posición angular comprende los primer y segundo interruptores y la señal de control es un código de dos bits.

5. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el primer ángulo está indicado por activación del primer interruptor, el segundo ángulo está indicado por activación del segundo interruptor, y el tercer ángulo está indicado por desactivación del primer interruptor

6. El vehículo para - manipulación de material de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el mecanismo de dirección incluye una superficie de leva para activar y desactivar selectivamente cada uno de los primer y segundo interruptores cuando el mecanismo de dirección se mueve a lo largo del arco.

7. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el controlador limita la velocidad del vehículo para manipulación de material a aproximadamente 1.6 kilómetros por hora (una milla por hora) cuando el vehículo para manipulación de material está en el modo de velocidad baja.

8. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el controlador limita la velocidad del vehículo para manipulación de material hasta aproximadamente 5.6 kilómetros por hora (tres y media millas por hora) cuando el vehículo para manipulación de material está en el modo de velocidad rápida .

9. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el controlador escala la velocidad recibida desde el control del operador con base en un máximo predeterminado cuando el vehículo para manipulación de material está en el modo de velocidad lenta.

10. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el modo de freno se activa en un primer ángulo cuando el mecanismo de dirección se rota hacia la vertical y en un segundo ángulo cuando el mecanismo de dirección se rota hacia la horizontal .

11. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador adicionalmente monitorea el control del operador y operación del motor de impulsión para un retraso en el manejo y, cuando no se maneja durante un período de tiempo mayor que el período de tiempo seleccionado, aplica el freno.

12. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el controlador cambia el estado de manejo desde el modo de freno hacia el modo lento hacia el modo rápido y regresa al modo de freno cuando el mecanismo de dirección se mueve entre una posición sustancialmente vertical y una posición sustancialmente horizontal.

13. El vehículo para manipulación de material de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el controlador verifica que cada transición entre estados de manejo sucesivos es una transición válida con base en el modo de manejo previo del vehículo para manipulación de material cuando el mecanismo de dirección se mueve.

14. Una horquilla elevadora -de tractor, caracterizada porque comprende : el mecanismo de dirección movible en un arco entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical, el mecanismo de dirección incluye una superficie de leva; el sistema de impulsión acoplado al mecanismo de dirección para impulsar el tractor elevador en una dirección seleccionada ,- el dispositivo de control de velocidad variable para seleccionar la velocidad del sistema de impulsión; el freno acoplado al sistema de impulsión para prevenir el movimiento del tractor elevador; el dispositivo de alternación, el dispositivo de alternación siendo activado por la superficie de leva del mecanismo de dirección para producir una señal de control indicando al menos un primer, segundo, y tercer ángulo de rotación del mecanismo de dirección; el controlador para recibir la señal de control y para cambiar el estado de manejo de la horquilla elevadora de tractor progresivamente desde un modo de freno de la parte superior, hacia un modo de velocidad lenta, hacia un modo de velocidad rápida, y hacia un modo de freno de la parte inferior cuando el mecanismo de dirección se mueve desde la posición vertical hacia la posición horizontal, respectivamente.

15. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el dispositivo de alternación comprende los primer y segundo interruptores .

16. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el primer interruptor se activa en el primer ángulo, el segundo interruptor se activa en el segundo ángulo, y el primer interruptor se desactiva en el tercer ángulo para producir la señal de control.

17. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el controlador monitorea los cambios en estados de manejo para determinar si la transición entre estados es válida y aplica el freno si un error ocurre.

18. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el controlador adicionalmente monitorea el dispositivo de control de velocidad variable y aplica el freno si no se recibe petición de velocidad desde el dispositivo de control de velocidad variable durante el período de tiempo seleccionado.

19. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el mecanismo de dirección está cargado con resorte para regresar hacia la posición de freno

20. La horquilla elevadora -de tractor, caracterizada porque comprende : el mecanismo de dirección movible en un arco entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical; el sistema de impulsión acoplado al mecanismo de dirección para impulsar la horquilla elevadora de tractor en una dirección seleccionada; el freno acoplado al sistema de impulsión para prevenir el movimiento del tractor elevador; el primer dispositivo de alternación, el dispositivo de alternación siendo activado por el mecanismo de dirección cuando el mecanismo de dirección se mueve para producir una primer señal de control binaria,- el segundo dispositivo alternación activado por el mecanismo de dirección cuando el mecanismo de dirección se mueve para producir una segunda señal de control binaria, los primer y segundo dispositivos de alternación juntos para producir un código de estado de dos bits, el código de estado de dos bits proporcionando cuatro estados de manejo secuencial posibles; el controlador conectado eléctricamente a los primer y segundo dispositivos de alternación para recibir el código de dos bits, en donde el controlador compara el código de dos bits al presente código de estado de manejo, determina si la transición es una transición secuencial, aplica el freno si la transición no es secuencial, e ingresa al estado de manejo representado por el código de dos bits si la transición es secuencial .

21. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque los cuatro estados de manejo son un modo de freno vertical, un modo de velocidad baja, un modo de velocidad rápida, y un modo de freno horizontal.

22. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el controlador adicionalmente evalúa las señales de entrada desde el control del operador para determinar si la horquilla elevadora de tractor se ha parado.

23. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque el controlador determina que la horquilla elevadora de tractor se ha parado cuando ningunas señales de control se reciben desde el dispositivo de alternación o el control de operador durante un período de tiempo seleccionado.

24. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el mecanismo de dirección comprende las primer y segunda superficies de leva para activar los primer y segundo interruptores respectivamente.

25. La horquilla elevadora de tractor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el controlador aplica el freno en los modos de freno vertical y horizontal, permite el movimiento dentro de un rango de velocidad alta en el modo rápido, y permite el movimiento dentro de un rango de velocidad baja en el modo de velocidad baja.