Método para controlar una trayectoria de pluma de torre en un vehículo de elevación de pluma,

incluyendoel vehículo de elevación de pluma una pluma de torre telescópica (18) acoplada de manera pivotante en unextremo a una base de vehículo (12), y una pluma principal (24) acoplada de manera pivotante a unpasador de punta de pluma de torre (22) en un extremo opuesto de la pluma de torre, comprendiendo elmétodo levantar y descender la pluma de torre (18) entre una posición completamente retraída y unaposición levantada haciendo pivotar la pluma de torre en relación con la base de vehículo (12) ydesplazando telescópicamente la pluma de torre, incluyendo la posición levantada cualquier posición hastaun ángulo máximo de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y una longitud de plumamáxima, caracterizado porque el pivotado de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y eldesplazamiento telescópico de la pluma de torre se realizan simultáneamente de manera que el pasador depunta de pluma de torre siga una de una pluralidad de trayectorias predeterminadas dependiendo delángulo de pluma principal.

Vehículo de elevación de pluma y método para controlar funciones de elevación

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a vehículos de elevación de pluma y, más particularmente, a un vehículo de elevación de pluma según el preámbulo de la reivindicación 6 que incluye una pluma de torre acoplada de manera pivotante con una pluma principal y a un método para controlar una trayectoria de pluma de torre en un vehículo de elevación de pluma según el preámbulo de la reivindicación 1.

En el diseño de un vehículo de elevación de pluma, el peso del vehículo es una consideración importante que afecta a los costes de fabricación, maniobrabilidad del vehículo, factores de seguridad y similares. Los vehículos de elevación de pluma, que incluyen una o más plumas articuladas, incluyen normalmente un contrapeso estratégicamente colocado con el fin de equilibrar cargas de momento que resultan de las posiciones alcanzables por los brazos de la pluma.

Se conocen vehículos de elevación de pluma que incluyen una pluma de torre acoplada de manera pivotante a una base de vehículo. La pluma de torre también puede expandirse y retraerse a través de secciones telescópicas. Normalmente, con las disposiciones convencionales, cuando se levanta la pluma de torre, en primer lugar se hace pivotar la pluma de torre con sus secciones desplazadas telescópicamente completamente retraídas a un ángulo máximo y, posteriormente, se extiende desde el ángulo máximo hasta una posición máxima extendiendo las secciones telescópicas. Levantando la pluma de torre de esta manera, puede colocarse una pluma principal que soporta una plataforma y acoplada de manera pivotante a un extremo superior de la pluma de torre en posiciones que crean un momento de giro grande. Para adaptarse a tales momentos, el vehículo debe incluir un contrapeso de masa grande para estabilizar la máquina. Sin embargo, tales contrapesos grandes aumentan los costes de fabricación y pueden tener un efecto perjudicial en envolventes operativas, por ejemplo, cuando el vehículo se hace funcionar en una pendiente. Adicionalmente, los vehículos que exceden un determinado límite de peso requieren permisos especiales para el transporte a través de carreteras públicas. Esta consideración añadida da como resultado costes incluso más altos para el comprador del vehículo.

En disposiciones anteriores, las posiciones de estabilidad hacia delante son más críticas cuando la pluma principal está extendida próxima a un ángulo horizontal y cuando la torre está levantada completamente en ángulo pero está completamente retraída en longitud. Las condiciones de estabilidad hacia atrás son más críticas cuando la pluma principal está levantada completamente cuando la torre está descendida y retraída o cuando la torre está levantada completamente y completamente extendida. Las posiciones admisibles de la torre distintas de estos puntos de extremo ganan un margen de estabilidad hacia atrás a expensas del margen de estabilidad hacia delante tal como se describió anteriormente.

Una maquina articulada incluye normalmente un montante y unos medios para mantener el montante en posición vertical cuando se levanta la torre o bien mediante un cilindro de nivelación vertical o bien mediante articulaciones mecánicas. Esto se realiza para transferir el ángulo de referencia del soporte giratorio o suelo para la nivelación de la plataforma, para reducir la carrera total del cilindro de elevación de pluma principal y evitar que el cilindro de elevación de pluma principal tenga la capacidad de situar la pluma principal en posiciones de inestabilidad hacia atrás.

La patente estadounidense n.º 6.488.161 describe las ventajas de usar la torre y la pluma principal como contrapeso limitando las posiciones de estabilidad tanto hacia delante como hacia atrás, particularmente cuando la torre está levantada de 68 a 72 grados cuando la pluma principal está levantada de 15 a 55 grados. Reduciendo la extensión horizontal de la máquina, se reducen un momento de desestabilización de la pluma superior y de la carga de la plataforma. Una construcción de este tipo también permite que el peso de la estructura de la pluma esté en la posición más favorable para ayudar a equilibrar el momento de desestabilización de la pluma superior y de la carga de la plataforma.

En máquinas anteriores, se limitaban mecánicamente las envolventes de trabajo de las plumas. Cuando estas máquinas se hacían funcionar en suelo inclinado, el ángulo máximo de las plumas estaba en función de los límites mecánicos de la máquina y del ángulo del suelo. Esto inclina efectivamente la envolvente de trabajo por la inclinación de suelo real, aumentando y disminuyendo el alcance de la plataforma desde la base de la máquina. Los ángulos aumentados de la pluma restaban estabilidad a la máquina y, por tanto, daban como resultado la adición de contrapeso.

El documento EP-A-0310749 describe un vehículo de elevación de pluma que tiene una base de vehículo, una pluma de torre telescópica acoplada de manera pivotante en un extremo a la base de vehículo, una pluma principal acoplada de manera pivotante a un pasador de punta de pluma de torre en un extremo opuesto de la pluma de torre, y un sistema de control que controla el posicionamiento de la pluma de torre y la pluma principal según el preámbulo

de las reivindicaciones independientes 1 y 6.

Breve sumario de la invención

La presente invención controla la trayectoria del pasador de punta de torre a través de una trayectoria predeterminada fija controlando las funciones de desplazamiento telescópico de la torre y elevación de la torre. El control se efectúa realizando simultáneamente un funcionamiento de desplazamiento telescópico de la torre y elevación de la torre de modo que el pasador de punta de torre se traslada a lo largo de una trayectoria predeterminada. De esta manera, puede reducirse sustancialmente el tiempo para que el vehículo alcance la posición máxima. Adicionalmente, la trayectoria de control sitúa las plumas principal y de torre para evitar posiciones que producían previamente cargas de momento de giro máximas. Como consecuencia, la masa de contrapeso puede reducirse de manera significativa, dando como resultado un vehículo de peso inferior que es menos caro de fabricar y transportar a través de carreteras públicas.

Además, en esta disposición, se ha eliminado la posición de estabilidad hacia delante más crítica anterior ya que la torre no puede levantarse completamente sin extenderse completamente. Se ha mejorado la estabilidad hacia delante sin reducir la estabilidad hacia atrás ya que permanecen las dos posiciones de torre extremas. La parte restante de la trayectoria de torre se ha optimizado para márgenes de estabilidad hacia atrás. Además, esta máquina no tiene ningún montante debido a la nivelación de la plataforma electrónica (que elimina la necesidad de mantener la referencia con respecto al suelo) ; la carrera total de la pluma principal se consigue en la articulación del cilindro de elevación principal, y la posición de estabilidad hacia atrás de la pluma principal se controla mediante el sistema de control usando sensores para medir la posición de la pluma. Aún más, en esta máquina, el ángulo de la torre y las plumas principales se miden preferiblemente en relación con la gravedad, eliminando de ese modo el efecto de inclinación de suelo en la envolvente de trabajo, y reduciendo así el contrapeso necesario para estabilizar la máquina.

En una realización a modo de ejemplo de la invención, se proporciona un método para controlar una trayectoria de pluma de torre para un vehículo de elevación de pluma. El vehículo de elevación de pluma incluye una pluma de torre telescópica acoplada de manera pivotante en un extremo a una base de vehículo, y una pluma principal acoplada de manera pivotante a un pasador de punta de pluma de torre en un extremo opuesto de la pluma de torre. El método comprende levantar y descender la pluma de torre entre una posición completamente retraída y una posición levantada haciendo pivotar la pluma de torre en relación con la base de vehículo y desplazando telescópicamente la pluma de torre. La posición levantada incluye cualquier posición hasta un ángulo máximo de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y una longitud de pluma máxima. El pivotado de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y el desplazamiento telescópico de la pluma de torre se realizan... [Seguir leyendo]

1. Método para controlar una trayectoria de pluma de torre en un vehículo de elevación de pluma, incluyendo el vehículo de elevación de pluma una pluma de torre telescópica (18) acoplada de manera pivotante en un extremo a una base de vehículo (12) , y una pluma principal (24) acoplada de manera pivotante a un pasador de punta de pluma de torre (22) en un extremo opuesto de la pluma de torre, comprendiendo el método levantar y descender la pluma de torre (18) entre una posición completamente retraída y una posición levantada haciendo pivotar la pluma de torre en relación con la base de vehículo (12) y desplazando telescópicamente la pluma de torre, incluyendo la posición levantada cualquier posición hasta un ángulo máximo de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y una longitud de pluma máxima, caracterizado porque el pivotado de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y el desplazamiento telescópico de la pluma de torre se realizan simultáneamente de manera que el pasador de punta de pluma de torre siga una de una pluralidad de trayectorias predeterminadas dependiendo del ángulo de pluma principal.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el levantamiento y el descenso de la pluma de torre se controlan con un único conmutador de control (36) .

3. Método según la reivindicación 1, en el que el pivotado de la pluma de torre (18) en relación con la base de vehículo (12) y el desplazamiento telescópico de la pluma de torre se controlan de manera que la trayectoria predeterminada de pasador de punta comprende (a) un radio constante igual a una longitud completamente retraída de la pluma de torre para ángulos de pluma de torre menores que un ángulo predeterminado, y (b) una línea sustancialmente recta tangente al radio constante para ángulos de pluma de torre mayores que el ángulo predeterminado.

4. Método según la reivindicación 3, en el que el ángulo predeterminado es menor de 10 grados en relación con la gravedad.

5. Método según la reivindicación 3, en el que el ángulo predeterminado es de aproximadamente 6, 6 grados.

6. Vehículo de elevación de pluma que comprende:

una base de vehículo (12) ;

una pluma de torre telescópica (18) acoplada de manera pivotante en un extremo a la base de vehículo; una pluma principal (24) acoplada de manera pivotante a un pasador de punta de pluma de torre (22) en un extremo opuesto de la pluma de torre; y un sistema de control (34) para controlar el posicionamiento de la pluma de torre y la pluma principal;

en el que el sistema de control (34) está configurado para levantar y descender la pluma de torre (18) entre una posición completamente retraída y una posición levantada haciendo pivotar la pluma de torre en relación con la base de vehículo (12) y para desplazar telescópicamente la pluma de torre, en el que la posición levantada incluye cualquier posición hasta un ángulo máximo de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y una longitud de pluma máxima, y caracterizado porque el sistema de control está configurado para proporcionar un pivotado de la pluma de torre en relación con la base de vehículo y un desplazamiento telescópico de la pluma de torre simultáneamente de manera que el pasador de punta de pluma de torre (22) siga una de una pluralidad de trayectorias predeterminadas dependiendo del ángulo de pluma principal.

7. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 6, que comprende además un único conmutador de control (36) acoplado con el sistema de control (34) para efectuar el levantamiento y descenso de la pluma de torre (18) .

8. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 6, en el que el sistema de control (34) está configurado para controlar el pivotado de la pluma de torre (18) en relación con la base de vehículo (12) y el desplazamiento telescópico de la pluma de torre de manera que la trayectoria predeterminada del pasador de punta comprende (a) un radio constante igual a una longitud completamente retraída de la pluma de torre para ángulos de pluma de torre menores que un ángulo predeterminado, y (b) una línea sustancialmente recta tangente al radio constante para ángulos de pluma de torre mayores que el ángulo predeterminado.

9. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 8, en el que el ángulo predeterminado es menor de 10 grados en relación con la gravedad.

10. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 8, en el que el ángulo predeterminado es de

aproximadamente 6, 6 grados.

11. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 6, en el que el sistema de control (34) está configurado para efectuar el control de un ángulo de la pluma principal (24) en relación con la pluma de torre (18) basándose en una posición de la pluma de torre.

12. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 11, en el que el sistema de control (34) está configurado además para controlar un ángulo de la pluma principal (24) en relación con la pluma de torre

(18) al mantener el ángulo de pluma principal en relación con la gravedad tal como se midió (a) al comienzo de un control de elevación de torre o (b) a la conclusión de una orden de elevación de pluma principal cuando la pluma principal está activa con una orden de elevación de torre.

13. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 6, que comprende además medios (30, 32) para detectar un ángulo de la pluma principal (24) en relación con la gravedad.

14. Vehículo de elevación de pluma según la reivindicación 13, en el que los medios de detección comprenden:

un inclinómetro (30) unido a la pluma de torre (18) , midiendo el inclinómetro un ángulo de la pluma de torre en relación con la gravedad; y

un sensor de rotación (32) acoplado entre la pluma de torre y la pluma principal (24) , determinando el sensor de rotación una posición relativa de la pluma de torre y la pluma principal,

en el que el sistema de control (34) está configurado para determinar el ángulo de pluma principal en relación con la gravedad basándose en la salida del inclinómetro y el sensor de rotación.