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ES3036014T3 - Hydraulic clamping systems having load side-shifting variably responsive to load weight - Google Patents

Hydraulic clamping systems having load side-shifting variably responsive to load weight

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Publication number
ES3036014T3
ES3036014T3 ES16916390T ES16916390T ES3036014T3 ES 3036014 T3 ES3036014 T3 ES 3036014T3 ES 16916390 T ES16916390 T ES 16916390T ES 16916390 T ES16916390 T ES 16916390T ES 3036014 T3 ES3036014 T3 ES 3036014T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
load
control system
force
limiting
sideshift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16916390T
Other languages
English (en)
Inventor
David Petronek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cascade Corp
Original Assignee
Cascade Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cascade Corp filed Critical Cascade Corp
Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Abstract

Se describen diferentes sistemas de control ejemplares para una pinza de manipulación de cargas accionada hidráulicamente, del tipo que suele montarse en carretillas elevadoras industriales o vehículos de guiado automático. Los sistemas descritos limitan de forma variable la fuerza hidráulica mediante la cual los brazos de sujeción desplazan la carga sustancialmente transversalmente, de forma automática en función del peso de la carga, para evitar una fuerza transversal excesiva aplicada a cargas frágiles. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas de sujeción hidráulicos que tienen un desplazamiento lateral de carga que responde de manera variable al peso de la carga
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
No aplicable.
Antecedentes de la invención
Los conjuntos de sujeción de manipulación de carga hidráulica, del tipo que normalmente se puede montar en carretillas elevadoras y otros vehículos industriales para manipular y transportar cargas, tienen a menudo un par de brazos de sujeción que se pueden abrir y cerrar transversalmente accionados por uno o más actuadores hidráulicos lineales o giratorios para agarrar y liberar selectivamente cargas. Tales conjuntos de sujeción hidráulicos tienen también comúnmente una capacidad de desplazamiento lateral hidráulica seleccionable que puede mover transversalmente al unísono los brazos de sujeción en cualquiera de las dos direcciones opuestas mientras sujetan una carga. En algunos de tales conjuntos de sujeción, el(los) mismo(s) actuador(es) hidráulico(s) que realiza(n) la función de sujeción de carga también realiza selectivamente la función de desplazamiento lateral, minimizando de este modo ventajosamente el tamaño y el peso del conjunto. Tales sistemas se denominan en la presente memoria unidades de sujeción de carga y desplazamiento lateral "integrales". Por el contrario, en sistemas "no integrales", el(los) actuador(es) hidráulicos de sujeción de carga del conjunto de sujeción es transportado de manera móvil por un conjunto de desplazamiento lateral separado que tiene su(s) propios actuador(es) hidráulicos de desplazamiento lateral separado. Un ejemplo de conjunto de sujeción hidráulico de manipulación de carga se describe en el documento US 2010/089704 A1 que describe el preámbulo de la reivindicación 1.
Ha existido un problema antiguo con respecto a los tipos de unidades integrales y no integrales anteriores, en el sentido de que la función de sujeción de carga descrita anteriormente requiere fuerzas de sujeción de carga, aplicadas por ambos brazos de sujeción, a la carga en direcciones opuestas respectivas, mientras que al mismo tiempo la función de desplazamiento lateral requiere fuerzas de desplazamiento lateral aplicadas por ambos brazos de sujeción en la misma dirección. El resultado es que la fuerza de sujeción bidireccional se hace disminuir automáticamente por la fuerza de desplazamiento lateral unidireccional simultánea, permitiendo así que una carga sujeta se deslice y caiga de la sujeción durante el desplazamiento lateral si la fuerza de desplazamiento lateral es demasiado grande con respecto a la fuerza de sujeción. La situación más problemática de este tipo se produce cuando ya se está aplicando una fuerza de sujeción hidráulica limitada para agarrar una carga frágil con el fin de evitar daños por sobresujeción a la carga, al mismo tiempo que la fuerza de desplazamiento lateral hidráulica no está suficientemente limitada debido al deseo del operador de sujeción de un desplazamiento lateral rápido.
El compendio anterior se entenderá más fácilmente tras la consideración de la siguiente descripción detallada de la invención en combinación con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los diversos dibujos
La Fig. 1 es un diagrama de circuito hidráulico que ilustra un conjunto de sujeción de manipulación de carga en una combinación integral con un conjunto de desplazamiento lateral de sujeción, y que también muestra un circuito de elevación de carga, todo operable según la presente invención.
La Fig. 2 es un diagrama de circuito hidráulico que ilustra un conjunto de desplazamiento lateral no integral en lugar del conjunto de desplazamiento lateral integral de la Fig. 1, omitiendo el conjunto de sujeción de manipulación de carga por motivos de claridad y también operable según la presente invención.
La Fig. 3 es un diagrama de circuito hidráulico similar a la Fig. 2 excepto que su conjunto de desplazamiento lateral no integral de ejemplo utiliza un motor hidráulico giratorio bidireccional para realizar la función de desplazamiento lateral.
La Fig. 4 es un diagrama de circuito hidráulico similar al de la Fig. 2 excepto que su conjunto de desplazamiento lateral no integral de ejemplo utiliza un motor hidráulico rotativo alternativo para realizar la función de desplazamiento lateral.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
Realizaciones según la invención
La disposición hidráulica mostrada en la Fig. 1 ejemplifica un circuito de sujeción de carga integral típico 9 para controlar un par de brazos de sujeción de sujeción 10, 12, cada uno de los cuales se puede mover lateral y selectivamente acercándose o alejándose entre ellos para sujetar o aflojar selectivamente una carga (no mostrada) entre ellos. Los brazos de sujeción se pueden cerrar lateralmente uno hacia el otro para sujetar una carga mediante la introducción de fluido hidráulico presurizado a través de las líneas 14, 16 y 18 desde una válvula de sujeción 20 controlada manual o eléctricamente que, tras el movimiento hacia la derecha en la Fig. 1, introduce fluido hidráulico a presión desde la bomba 22 a través de las líneas de sujeción 14, 16 y 18 para mover los pistones 26 y 28 uno hacia el otro con el fin de sujetar una carga. Durante los movimientos de sujeción anteriores de los pistones 26 y 28, el fluido hidráulico se expulsa desde los lados opuestos de los pistones 26 y 28 a través de las líneas 36 y 38 respectivamente, a través de las válvulas de retención accionadas por piloto 37 y 39 respectivamente, y a través de una válvula divisora/combinadora de flujo convencional 34 a la línea 32, desde la cual el fluido se expulsa a través del paso de válvula 25 de la válvula de sujeción 20 y la línea de escape 27 a un depósito de fluido hidráulico 29.
Por el contrario, tras el movimiento de la válvula 20 hacia la izquierda en la Fig. 1, se introduce fluido hidráulico presurizado desde la bomba 22 a través del paso de válvula 30 y la línea 32, la válvula 34 divisora/combinadora de flujo, y las líneas 36 y 38 para mover los pistones 26 y 28, y sus brazos 10 y 12 de sujeción correspondientes, alejándose entre ellos abriendo de ese modo los brazos de sujeción 10 y 12 . Durante el proceso de apertura de la sujeción, el fluido hidráulico se expulsa desde los pistones 26 y 28 y a través de las líneas 16 y 18, a través de una válvula de retención operada por piloto 40 abierta por presión en la línea 32, y a través de la línea 14 y el paso de válvula 42 a la línea de escape 27 y al depósito hidráulico 29.
Como también se ejemplifica en la disposición integral de la Fig. 1, los brazos de sujeción 10, 12 se pueden mover al unísono lateral y bidireccionalmente de manera selectiva a la izquierda o a la derecha en la Fig. 1 mientras la válvula de sujeción de carga 20 está cerrada, para realizar una función de desplazamiento lateral, ya sea mientras se sujeta una carga o sin ninguna carga. En el circuito hidráulico de ejemplo mostrado en la Fig. 1, tras el movimiento de la válvula de control de desplazamiento lateral 44 hacia la derecha, se introduce fluido hidráulico a presión desde la bomba 22 y la línea 27 a través del paso de válvula de desplazamiento lateral 46, la línea de desplazamiento lateral 48 y, por tanto, a la línea 36, imponiendo de ese modo presión hacia la izquierda sobre el pistón 26. Tanto si los brazos de sujeción 10, 12 están sujetando o no una carga, la presión hacia la izquierda sobre el pistón 26 provoca que el fluido de sujeción en la línea 16 sea transferido a la línea 18 del otro cilindro de sujeción, provocando de este modo la presión hacia la izquierda correspondiente también sobre el pistón 28 y el agotamiento del fluido desde la línea 38 a través de la línea 50 y el paso de válvula 52 al depósito hidráulico 29, de modo que los pistones 26 y 28 se desplazan lateralmente al unísono hacia la izquierda. No se permite ninguna fuga del fluido a través de la línea de sujeción 14 durante el proceso de desplazamiento lateral izquierdo anterior porque la válvula de retención 40 operada por piloto conserva la presión de sujeción.
Por el contrario, tras la activación de la válvula 44 a la izquierda en la figura, se introduce de manera similar fluido hidráulico presurizado desde la bomba 22 y la línea 27 a través del paso de válvula 54 de la válvula 44, la línea de desplazamiento lateral derecho 50 y la línea 38, imponiendo de ese modo presión hacia la derecha sobre el pistón 28. Tanto si los brazos de sujeción 10, 12 están sujetando o no una carga, la presión hacia la derecha sobre el pistón 28 puede provocar sin embargo que el fluido de sujeción en la línea 18 sea transferido a la línea opuesta correspondiente 16 del otro cilindro de sujeción, provocando de este modo la presión hacia la derecha correspondiente sobre el pistón 26 y el agotamiento del fluido desde la línea 36 a través de la línea 48 y el paso de válvula 55 al depósito hidráulico 29, de modo que los pistones 26 y 28 se desplacen lateralmente al unísono hacia la derecha. No se permite ninguna fuga del fluido a través de la línea de sujeción 14 durante el desplazamiento lateral derecho porque la válvula de retención operada por piloto 40 conserva la presión de sujeción como se mencionó anteriormente.
En la Fig. 1, una válvula de elevación de carga 56, si se mueve a la izquierda, conduce selectivamente fluido hidráulico presurizado de elevación de carga desde la tubería 27 a través del paso de válvula 58 y la tubería 59 a uno o más cilindros hidráulicos de elevación de carga tales como 60, 62 que elevan la sujeción de carga 10, 12. El movimiento de la válvula 56 hacia la derecha expulsa fluido desde la tubería 59 a través del paso de válvula 64 hasta el depósito hidráulico 29, bajando de ese modo la sujeción 10, 12. Los cilindros de elevación de carga pueden tener cualquier disposición adecuada, incluyendo disposiciones de cilindro de "elevación libre" que tienen diferentes diámetros de pistón para extenderse secuencialmente.
El problema antiguo al que se hace referencia en los antecedentes anteriores de la invención se resuelve en la presente memoria mediante sistemas de desplazamiento lateral que responden al peso de carga ejemplificados por un circuito de control de fuerza de desplazamiento lateral 68 mostrado en las diversas figuras 1-4. Los pesos variables de las cargas pueden ser detectados preferiblemente, pero no necesariamente, desde la presión hidráulica variable en la línea de elevación 59 a través de una línea de detección 66 de un circuito de control de la fuerza de desplazamiento lateral 68. Pesos de carga progresivamente más bajos, detectados a través de las líneas 66 y 72, disminuyen progresivamente de forma automática la configuración de alivio de presión de desplazamiento lateral de una válvula 70, controlada por un muelle 74 de válvula, desde sus configuraciones más altas que tienden normalmente a mantener cerrada la válvula de alivio de presión 70 como se muestra en la Fig. 1. En respuesta a tal disminución en el ajuste de presión de alivio de desplazamiento lateral de la válvula de alivio 70, se abre la válvula 70 y alivia así la presión de desplazamiento lateral en la línea 71, que representa la presión más alta en las líneas 48 o 50 detectada entre las válvulas de retención 49 y 51, a través de la línea 76 y cualquiera que sea la válvula de retención 78 u 80 y la línea 48 o 50 que no esté expuesta a la presión de desplazamiento lateral de la válvula 44 y, por lo tanto, pueda expulsar fluido a través de la válvula 44 al depósito 29.
Así, con una carga de peso más bajo, donde la presión de sujeción puede ser igualmente baja con seguridad, la presión de desplazamiento lateral en cualquiera de las líneas 48 o 50 está limitada variablemente por el ajuste de alivio automáticamente variable de la válvula 70 en respuesta al peso variable de la carga, según se detecta a través de las líneas 66 y 72. Esto resuelve el problema, descrito previamente en los antecedentes de la invención, por lo que, cuando se necesita una presión de sujeción hidráulica reducida para una carga más ligera o más frágil, pero la presión de desplazamiento lateral hidráulica no está limitada automáticamente por un circuito de alivio de presión de desplazamiento lateral tal como 68, la alta presión de desplazamiento lateral resultante podría provocar de manera perjudicial una reducción en la fuerza de sujeción al oponerse a la fuerza de sujeción, causando posiblemente de este modo que una carga de sujeción elevada se deslice o caiga de la sujeción durante el desplazamiento lateral.
Debe reconocerse que la solución anterior está destinada a interferir sólo con las consecuencias no intencionadas del circuito de desplazamiento lateral de la sujeción, y se evita intencionadamente que interfiera con la función de sujeción del circuito de sujeción de carga tal como se controla mediante la válvula de sujeción 20. Esta separación de funciones se realiza por la válvula de retención 40 operada por piloto en el circuito de sujeción de carga que aísla los pistones de sujeción 26 y 28 de cualquier disminución de la presión de sujeción distinta de la dictada por la válvula de sujeción de carga 20 para descolocar la válvula de retención 40 aplicando presión a través de la línea 32.
Realizaciones alternativas
La Fig. 2 muestra un circuito de desplazamiento lateral alternativo de ejemplo con un actuador lineal de desplazamiento lateral reversible 100, que no necesita ser integral con el circuito de sujeción de ejemplo 9 (no mostrado). En su lugar, el circuito de desplazamiento lateral puede, si se desea, ser parte de una fijación separada de la carretilla elevadora u otro vehículo de transporte de carga, utilizable en conjunción con una unidad de desplazamiento lateral o como parte de una unidad de desplazamiento lateral, posiblemente junto con otras fijaciones que utilicen desplazamiento lateral tales como sujeciones de fardos, sujeciones de horquilla, sujeciones de rollo de papel, etc.
La Fig. 3 muestra otro circuito alternativo de desplazamiento lateral a modo de ejemplo con un motor hidráulico giratorio reversible 102 capaz de realizar una función de desplazamiento lateral, y que no necesita ser integral con el circuito de sujeción 9.
La Fig. 4 muestra otro circuito alternativo de desplazamiento lateral a modo de ejemplo con un motor hidráulico de movimiento alternativo de manera rotatoria 104 capaz de realizar un movimiento de oscilación de lado a lado curvado para sujeciones de carga de recogida de capas, y que no necesita ser integral con el circuito de sujeción 9. Otro ejemplo de tal aplicación de recogida de capas podría ser un control de la fuerza de sujeción del brazo telescópico.
Los términos y expresiones que se han empleado en la memoria descriptiva anterior se usan en la misma como términos de descripción y no de limitación, y no hay intención en el uso de tales términos y expresiones de excluir equivalentes de las características mostradas y descritas o partes de las mismas, reconociéndose que el alcance de la invención está definido y limitado sólo por las reivindicaciones que siguen. En particular, todas las realizaciones anteriores se muestran como de naturaleza hidráulica debido al uso predominante de actuadores hidráulicos en aplicaciones de manipulación de carga. Sin embargo, los actuadores eléctricos equivalentes y/o los sistemas de control eléctrico podrían usarse alternativamente en tales aplicaciones de manipulación de carga para realizar funciones similares a las descritas en la presente memoria, como reconocerán los expertos en la técnica. Por consiguiente, tales actuadores eléctricos equivalentes y sistemas de control están destinados a estar cubiertos por las reivindicaciones que siguen.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de control que comprende un conjunto de sujeción de manipulación de carga que tiene brazos opuestos de sujeción de carga (10, 12) móviles lateralmente de manera selectiva acercándose o alejándose entre ellos y al unísono entre ellos, a lo largo de una dirección lateral común, y comprendiendo dicho sistema de control un conjunto sensor capaz de detectar un peso de una carga soportada entre dichos brazos de sujeción de carga (10, 12), en el que
el conjunto sensor es capaz, en respuesta a dicho peso, de limitar automáticamente de manera variable una fuerza mediante la cual dichos brazos opuestos de sujeción de carga (10, 12) se pueden mover lateralmente de manera selectiva acercándose o alejándose entre ellos y al unísono entre ellos, a lo largo de dicha dirección lateral común, caracterizado por que
el sistema de control comprende un circuito de control de fuerza de desplazamiento lateral (68) configurado para disminuir progresivamente una presión de desplazamiento lateral en respuesta a pesos de carga más bajos, conteniendo el circuito de control de fuerza de desplazamiento lateral (68) una válvula de alivio de presión (70) que se abre para aliviar la presión de desplazamiento lateral.
2. El sistema de control de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar hidráulicamente de forma variable dicha fuerza.
3. El sistema de control de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar variablemente dicha fuerza limitando la fuerza aplicada por varios actuadores (26, 28) para mover dichos brazos opuestos de sujeción de carga (10, 12) al unísono entre ellos a lo largo de dicha dirección común.
4. El sistema de control de la reivindicación 3, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar hidráulicamente de forma variable dicha fuerza.
5. El sistema de control de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar variablemente dicha fuerza limitando la fuerza aplicada por un único actuador (100) para mover dichos brazos opuestos de sujeción de carga (10, 12) al unísono entre ellos a lo largo de dicha dirección común.
6. El sistema de control de la reivindicación 5, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar hidráulicamente de forma variable dicha fuerza.
7. El sistema de control de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar variablemente dicha fuerza limitando la fuerza aplicada por un actuador (100) para mover dichos brazos opuestos de sujeción de carga (10, 12) al unísono entre ellos a lo largo de una dirección curvada.
8. El sistema de control de la reivindicación 7, en el que dicho sistema de control es capaz de limitar hidráulicamente de forma variable dicha fuerza.
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