PT101792B - CONJUNTO DE GARFOS TELESCOPICOS MULTIANDARES PARA VEíCULOS DE CARGA E DESCARGA - Google Patents

Description

CON JUNTO DE GARFOS TELESCÓPICOS MULTIANDARES ACCIONADOS POR MOTORES PASSO A PASSO ”

Antecedentes do invento

Conjuntos de garfos telescópicos de duplo alcance são já conhecidos e utilizados desde há anos. São constituídos por vários elementos extensíveis telescopicamente. O comando do movimento de extensão dos garfos faz-se de tal modo que todos os elementos que os compõem avançam da mesma distância, ou seja, se se tratar de alcançar uma palete em segunda fila todos os elementos do conjunto estarão na sua máxima extensão e se se tratar de alcançar uma palete na primeira fila todos os elementos do conjunto estarão a 50% da máxima extensão.

Cada garfo é composto por uma base, secções intermédios (duas ou mais) e uma secção final. E fácil de perceber que se para alcançar uma palete na primeira fila é necessário que cada secção esteja estendida em 50% (figura 2), o que significa que, neste sistema convencional, as secções intermédias penetrarão na cavidade da palete em pelo menos 59% do seu comprimento. Como estas secções intermédios têm que ser espessas, para resistirem às elevadas tensões impostas, este facto origina um problema de falta de espaço entre a palete e as vigas da estanteria para essas secções passarem, problema que é resolvido normalmente com a adopção de banas de espaçamento (18, figura 2) para aumentar a altura de passagem dos garfos. Estas barras, para além do custo, que é elevado, têm também outros problemas como:

-dificuldade no posicionamento a palete (necessidade de maior precisão)

--) -diminuição da altura útil do armazém.

Entre os conjuntos conhecidos são de referir os descritos nos documentos FR2709745, EP410286, US3632001 e FR268I055.

A patente FR 2709745 Sistema de preensão com garfos telescópicos de dupla profundidade, compreende uma armação (6) e cinco elementos (1-5), designadamente um primeiro elemento fixo (I) e quatro elementos deslizantes (2-4), uns meios de desmultiplicação (7, 8, 9) que conferem ao terceiro elemento um deslocamento absoluto de kx para um deslocamento dex por parte do segundo elemento, uns meios de desmultiplicação (15, 16, 17) que conferem ao quinto elemento um deslocamento de jx com respeito ao terceiro elemento para um deslocamento de x por parte do quarto elemento, uns meios (46, 23-29, 34) que conferem ao quarto elemento (4) com respeito ao terceiro elemento um deslocamento igual ao deslocamento do segundo elemento com respeito ao primeiro elemento, uns primeiros meios de accionamento (30-33) que são activados para um movimento ao longo de uma primeira profundidade, actuando sobre o quarto elemento, e uns segundos meios de accionamento (35-39) que são activados para um movimento ao longo de uma segunda profundidade, actuando sobre o segundo elemento (2).

A patente EP 0410286, Vaivém de alcance aumentado diz respeito a um sistema de vaivém (20) de alcance duplo, próprio para máquinas de armazenagem e levantamento. Nos elementos móveis (22, 23, 24, 25) do vaivém é proporcionada a existência de uns mecanismos de trancamento (82) próprios para controlar a sequência de extensão dos elementos móveis, indo assim reduzir o espaço que é necessário que haja por debaixo dos volumes depositados numa prateleira de armazenagem para receber os elementos do vaivém quando o vaivém de alcance duplo é utilizado num modo de alcance simples. A medida que o vaivém se vai estendendo, cada um dos elementos móveis irá permanecer estacionário até que o elemento situado por cima dele vá atingir um predeterminado ponto em relação a ele. O invento ainda proporciona a existência de mecanismos de trancamento adicional (124) que vai garantir que o elemento (25) de transporte de cargas do vaivém seja o último a recuar. Este sistema retrata um garfo de dupla profundidade, mas com ambos os motores de accionamento, respectivamente da primeira e segunda profundidades, situados no mesmo elemento, ou seja, no que se situa imediatamente a montante do corpo fixo.

A patente US 3632001, Aparelho próprio para utilizar em armazéns diz respeito a sistema de armazenamento que se acha dotado de uma estante de prateleiras de armazenamento dotada de vários elementos de armazenamento dispostos verticalmente e horizontalmente. Uma coluna desloca-se horizontalmente sobre carris paralelos à face de uma estante de prateleiras de armazenamento, e uma plataforma desloca-se verticalmente ao longo da coluna em resposta a sinais provenientes de um fio de sinais de três escovas captados num fio de controlo estendido ao longo da estante. Os comandos e controlos hidráulicos verticais e horizontais são independentes, de maneira que a plataforma pode deslocar-se em diagonal, ao longo da linha mais curta entre dois pontos da estante de armazenamento. As bombas hidráulicas são constantemente accionadas por motores eléctricos; o débito das bombas é controlado por motores escalonares dotados de interruptores de telemedição próprios para indicar o sentido de bombagem. O sistema hidráulico é dotado de uma faixa de positivo neutro para se obter um melhor controlo de accionamento. Um suporte que é conduzido da plataforma para a estante acha-se dotado de uns meios de carne próprios para alterar a posição das patilhas de transporte de cargas sempre que o suporte for obrigado a deslocar-se ao longo de uma distância máxima da plataforma. Este sistema prevê um accionamento hidráulico, sendo as gavetas das válvulas proporcionais de controlo de caudal, accionadas por motor

passo-a-passo, mas cuja finalidade é totalmente distinta da do objecto do presente invento.

A patente FR 2681055, Mecanismo telescópico bidireccional para transferência de cargas diz respeito a um mecanismo de construção compacta que permite a transferência de uma carga ao longo de uma distância igual a duas vezes o comprimento do próprio mecanismo. O mecanismo consiste num suporte fixo (1), numa corrediça de transferência (2) e numa placa (3) de suporte de cargas. Os movimentos de deslocamento são controlados por um jogo de correntes (4) e (10) e por um carreto (6). Todos os componentes são guiados por roletes de agulha (8), (9), (14) e (15). O mecanismo de acordo com o invento é destinado particularmente ao transporte de produtos. Trata-se apenas de um gaifo de simples profundidade com cadeia cinemática semelhante aos produzidos por diversos fabricantes.

Ao contrário do ilustrado nos documentos anteriormente citados, existe, no conjunto de garfos telescópicos objecto do invento, uma total independência entre os movimentos do primeiro e segundo andares, estando situados neste último os seus motores de accionamento, o que permite diminuir a extensão das correntes de accionamento e reduzir a complexidade dos reenvios assim como aumentar as secções resistentes e deste modo a capacidade de carga para igual volumetria ou manter a capacidade de carga com atravancamentos inferiores, incrementando ainda a rigidez dc transmissão e como consequência directa a precisão de posicionamento. Por outro lado, as correntes de transmissão nos garfos de dupla profundidade do invento é em tudo semelhante à dos garfos de simples profundidade com todas as vantagens daí resultantes, tomando-se assim possível uma relação de extensão dupla, aumentando significativamente a longevidade dos rodízios de apoio destinados à transmissão dos esforços entre corpos contíguos reduzindo igualmente o desgaste nas pistas de rolamento devido aos esforços de contacto. De salientar ainda que no presente invento os garfos são completamente auto-centrantes e a sua envergadura não exceder, em nenhuma circunstância o atravancamento das paletes que se destina a transportar

O invento será a seguir detalhadamente explicado recorrendo aos desenhos anexos.

Breve descrição dos desenhos

As figuras la e Ib representam vistas esquemáticas que pretendem mostrar o funcionamento do Conjunto de garfos telescópicos multiandares accionados por motores passo a passo de acordo com o sistema de funcionamento objecto do invento;

A figura 2 representa uma vista esquemática do sistema convencional;

A figura 3 representa uma vista em corte longitudinal do sistema objecto do invento com todos os corpos recolhidos antes de qualquer accionamento;

A figura 4 representa uma vista em corte longitudinal dos vários elementos durante o accionamento de simples profundidade;

A figura 5 representa uma outra vista em corte longitudinal dos vários elementos durante o accionamento de simples profundidade;

A figura 6 representa uma vista em corte longitudinal dos vários elementos durante o accionamento de dupla profundidade;

-6A figura 7 representa um corte transversal através do qual se pode observar os vários corpos constituintes e a posição dos outros elementos da cadeia cinemática.

Descrição do Invento

O objectivo deste invento é criar um conjunto de garfos telescópicos multiandares accionados por motores passo a passo que evitem a necessidade da utilização das barras espaçadoras (18) intercalares.

Este sistema de garfos telescópicos multiandares destina-se a ser instalado na plataforma de elevação de um empilliador (transtocador) para armazém em estanteria ou noutro sistema de elevação - automático ou manual. O sistema base é de dupla profundidade e é composto por cinco corpos. O seu funcionamento pode assimilar-se á sobreposição de dois garfos telescópicos convencionais, donde resulta um funcionamento independente de cada garfo. Permite, portanto, alcançar paletes em primeira e em segunda fila a contar da ala e de ambos os lados da mesma, simetricamente.

Dos cinco corpos, um está fixo na plataforma de elevação do transtocador e constitui a base. Os outros quatro corpos dividem-se em grupos de dois, formando cada grupo um garfo independente. A ligação entre os diferentes corpos é feita por meio de roletes encastrados. O facto de cada garfo ser accionado de maneira independente permite controlar a extensão lateral de cada conjunto e subconjunto de maneira total.

Assim se uma palete se encontrar na primeira fila, adjacente à ala, apenas se movimenta o conjunto superior (figura I) alcançando a palete e transportando-a para cima da plataforma de carga; estando a palete na segunda

-Ί fila os dois grupos de garfos serão estendidos até ao máximo sem no entanto colidir com as vigas transversais (17) da estanteria e penetrando os garfos superiores na cavidade própria da palete.

Por essa razão não há necessidade da utilização das barras de espaçamento (18, na figura 2) intercalares que serviriam para impedir a colisão das secções intermédias com as vigas (17) (figura lb).

Este sistema é nonnalniente associado a armazéns de paletes com dimensões normalizadas - EUROPALETES - (800*1200 mm), no entanto e devido à versatilidade que resulta da independência dos accionamentos dos diferentes conjuntos com os motores passo a passo, poderão ser utilizadas quaisquer outras dimensões de paletes o que implicará, apenas, modificações nas dimensões dos diferentes coiros. Além disso, as dimensões do sistema concebido para as EUROPALETES não ultrapassam a dimensão da palete, o que pennite uma largura de ala mínima. Estas dimensões são também reduzidas nas alturas necessárias devido ao atravancamento muito compacto dos motores passo a passo. No invento aqui descrito o motor do conjunto superior está embarcado no conjunto inferior. Este motor está, portanto, fixo no conjunto inferior e pennite comandar o movimento do conjunto superior em relação ao primeiro e dentro daquele o movimento relativo das duas secções; o primeiro movimento faz-se por meio de uma roda e cremalheira e o segundo por meio de polias e corrente. Assim para a carga e descarga de uma palete situada na fila adjacente à ala (figura Ia) temos um funcionamento em tudo idêntico ao de uin garfo convencional, sendo accionado apenas um único motor. Sendo assim todo o conjunto inferior se mantém parado, não necessitando, portanto, da barra espaçadora nas vigas da estanteria.

No conjunto inferior existe um sistema em tudo semelhante ao anterior que comanda o movimento do conjunto em relação à base fixa na plataforma de carga e que assegura também o movimento relativo dos dois corpos dentro deste conjunto. E fácil de se concluir que accionando os dois motores se obtém a extensão máxima para a carga ou descarga das paletes em segunda fila na estanteria. Deve, no entanto, salientar-se que devido à necessidade do corpo inferior passar pela primeira fila de estanteria, as vigas de trás têm que ficar mais elevadas (apenas alguns centímetros) que as da frente. E de referir, também, que o conjunto de garfos telescópicos miiliiandares ctccionaclos por motores passo a passo, aqui descritos não necessita de qualquer sistema de elevação pois foi concebido para utilizar o movimento da plataforma de elevação do transtocador.

Conforme se pode observar na figura lb representa-se o sistema com os garfos na sua máxima extensão, em posição de retirar uma palete situada numa segunda fila da estanteria. Na figura la podemos ver o sistema retirando uma palete situada na primeira fila . E patente a possibilidade de funcionamento sem banas espaçadoras (18) intercalares. Nestes desenhos os diferentes corpos do sistema estão representados com traços diferentes para melhor compreensão. E tainbém notória a necessidade de a segunda fila de paletes estar ligeiramente mais elevada que a primeira para permitir que quando da máxima extensão não haja colisão entre os corpos telescópicos do conjunto inferior e as vigas da estanteria.

A figura 2 representa, por oposição, o sistema convencional de garfos telescópicos onde se pode ver que, mesmo para retirar uma palete da primeira fila da estanteria, todos os corpos do sistema se movimentam, por não haver sistemas de accionamento independentes. E assim evidenciada a necessidade das banas espaçadoras (18) intercalares com a consequente perda de volume de armazenagem e do seu elevado custo.

Nas figuras 3 a 7 pode observar-se em detalhe os diferentes corpos, a maneira como estão interligados e o seu modo de funcionamento. Trata-se de um conjunto mecânico, composto por cinco elementos estruturais, denominados base (1), segundo corpo (2), corpo intermédio (3), quarto coipo (4) e corpo superior (5), sendo este último o que em qualquer das manobras possíveis (simples ou dupla profundidade), contacta directamente com a carga que se pretende colocar/retirar da estante.

Os elementos estruturais referidos são passíveis de deslocamentos horizontais, guiados com precisão, existindo para o efeito canais e roletes de guiamento distribuídos pelos diversos corpos de modo a garantir a máxima capacidade de carga na situação de máxima extensão. Estes elementos não foram representados nos desenhos visto dificultarem a sua leitura sem estarem directamente envolvidos no accionamento do conjunto.

Existem também dois elementos de niotorização, compostos por motores passo-a-passo e respectiva unidade de redução, um destinado ao accionamento da simples profundidade (20), o outro ao da dupla (6), assim como diversos elementos de transmissão, quer directa (7 a 15; 21 a 29), quer diferencial (16 a 19; 30 a 33). De notar que relativamente a estes últimos, se optou por representar apenas metade dos existentes (sendo os omitidos simétricos dos efectivamente representados - de molde a simplificar o desenho, facilitando a sua interpretação.

O elemento de niotorização da primeira profundidade (20), situado no corpo intermédio (3) acciona, através do respectivo pinhão (21) a corrente de arrasto (26), que efectua um percurso fechado guiada pelas rodas (22, 23, 24 e 25), arrastando as cremalheiras (27,28 e 29/ e desse modo o quarto corpo (4) com elas solidário.

Por sua vez este último (4), ao deslocar-se relativamente ao corpo intermédio (3), provoca a extensão telescópica do corpo superior (1), devido a existência de um conjunto de correntes de reenvio (30), ancoradas nos corpos intermédio e superior (32 e 33) e diferenciais sobre a roda fixa no quarto corpo (31). O deslocamento relativo do corpo superior em relação ao corpo intermédio é assim igual em valor absoluto a duas vezes o valor do deslocamento relativo do quarto corpo em relação a esse mesmo corpo intermédio.

De notar que durante esta operação o segundo corpo se manteve estático, correspondendo o movimento ao de um garfo telescópico convencional de simples profundidade.

O elemento de motorização da segunda profundidade (6), situado na base (1) acciona, através do respectivo pinhão (7) a corrente de arrasto (12), que efectua um percurso fechado guiada pelas rodas (8, 9, 10 e II), arrastando as cremalheiras (13, 14 e 15), e desse modo o segundo corpo (2) com elas solidário.

Por sua vez este último (2), ao deslocar-se relativamente à base (1), provoca a extensão telescópica do corpo intermédio (3), devido a existência de um conjunto de correntes de reenvio (16), ancoradas na base e no corpo intermédio (18 e 19) e diferenciais sobre a roda fixa no segundo corpo (17). O deslocamento relativo do corpo intermédio em relação à base é assim igual em valor absoluto a duas vezes o valor do deslocamento relativo do segundo corpo em relação a essa mesma base.

O sistema de preensão de cargas de dupla extensão, cuja cadeia cinemática se descreveu, tem as seguintes vantagens:

Cadeias cinemáticas da primeira e segunda extensão independentes graças ao facto de o elemento de motorização da primeira profundidade (20), se encontrar embarcado.

Torna desnecessários quaisquer tipo de espaçadores sob as cargas na estante de primeira profundidade.

Minimiza o desfasamento necessário entre as vigas de apoio das cargas na primeira (34, 35), e segunda profundidades (36, 37).

Minimiza a flecha sob carga dos elementos portantes, graças à rigidez conseguido pela remoção de transmissões entre os módulos da primeira e segunda profundidades.

Como será evidente aos peritos da técnica, são possíveis várias alterações de pormenor ao modelo de realização descrito apenas a titulo exemplificativo. O invento deve considerar-se apenas limitado pelas reivindicações que se seguem.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÃO

   Conjunto de garfos telescópicos multiandares para ser montado em transtocador ou empilhador para sistemas de armazenagem em estanteria, essencialmente constituído por elementos extensíveis telescopicamente sendo cada garfo composto por uma base, duas ou mais secções intermédias e uma secção terminal, de preferência essencialmente constituído por cinco corpos:

   - um corpo base (I) fixo na plataforma de carga do transtocador ou empilhador;

   - um conjunto inferior constituído por um segundo corpo (2) e um corpo intermédio (3);

   - um conjunto superior constituído por um quarto corpo (4) e um corpo superior (5) que alcança e penetra na cavidade de garfos da palete situada em qualquer dos lados do transtocador ou empilhador;

   em que tanto o conjunto inferior como o conjunto superior compreendem o accionamento por motores passo a passo associados a unidades redutoras e a respectiva cadeia cinemática, que permitem seleccionar as extensões laterais de qualquer dos corpos atrás descritos de maneira independente entre os diversos corpos e sempre possível de controlar em extensão o deslocamento dos mesmos, corpos esses que permitem efectuar a carga/descarga de paletes quer na primeira fila, adjacente à ala, como na segunda fila de armazéns, em estanteria, sem colidir com as vigas transversais da estanteria, caracterizado por o elemento de motorização da primeira profundidade (20), situado no corpo intermédio (3) accionar, através do respectivo pinhão (21) a corrente de arrasto (26), que efectua um percurso fechado guiada pelas rodas (22, 23, 24 e 25), arrastando as cremallieiras (27,28 e 29), e desse modo o quarto corpo (4) com elas solidário, o qual por sua vez, ao deslocar-se relativamente ao corpo intermédio (3), provoca a extensão telescópica do corpo superior (I), devido a existência de um conjunto de correntes de reenvio (30), ancoradas em (32 e 33) nos corpos intermédio (3) e superior (5) e diferenciais sobre a roda fixa (31) no quarto corpo (4) e por o elemento de motorização da segunda profundidade (6), situado na base (I) accionar, através do respectivo pinhão (7) a corrente de arrasto (12), que efectua um percurso fechado guiada pelas rodas (8, 9, 10 e II), arrastando as cremalheiras (13, 14 e 15), e desse modo o segundo corpo (2) com elas solidário, o qual por sua vez, ao deslocar-se relativamente à base (1), provoca a extensão telescópica do corpo intermédio (3), devido a existência de um conjunto de correntes de reenvio (16), ancoradas em (18 e 19) na base (1) e no corpo intermédio (3) e diferenciais sobre a roda fixa (17) no segundo corpo (2).

   Lisboa, 7 de Novembro de 1995

   JOÃO PEREIRA DA CRUZ

   ENGENHEIRO

   Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14-3’ 1200 LISBOA

   FIG. Ια

   FOLHA 2 (8 FOLHAS)

   FOLHA 3 (8 FOLHAS)

   FIG. 2

   FOLHA 4 (8 FOLHAS)

   FIG 3

   FOLHA 5 (8 FOLHAS)

   FOLHA 6 (8 FOLHAS)

   FOLHA 7 (8 FOLHAS)

   FIG 6

   FOLHA 8 (8 FOLHAS)