Amortiguación o prevención de vibraciones en carretillas industriales.

Una carretilla industrial (10) que tiene un bastidor (12) de elevación,

en el que hay dispuesta una sección (22)de recepción de carga, de forma que sea amovible verticalmente, en la que la sección (22) de recepción decarga tiene al menos un grado de libertad de movimiento con respecto al bastidor (12) de elevación paraamortiguar o prevenir vibraciones en el bastidor de elevación en una dirección transversal con respecto a ladirección principal de desplazamiento, encontrándose dicho grado de libertad de movimiento en un planoperpendicular a la dirección principal de desplazamiento (24) y tiene al menos una componente horizontal, y enel que se proporcionan medios (34b) para amortiguar o prevenir vibraciones en la posición relativa de lasección (22) de recepción de carga y del bastidor (12) de elevación, en la que dicho al menos un grado delibertad de movimiento es un grado adicional de libertad que no está previsto para la operación prevista de lacarretilla industrial (10).

Amortiguación o prevención de vibraciones en carretillas industriales Campo de la invención La presente invención versa acerca de una carretilla industrial con un bastidor de elevación, sobre el cual hay montada una sección de recepción de carga, de forma que sea amovible verticalmente, y acerca de un procedimiento para amortiguar o prevenir vibraciones en tales carretillas industriales.

Técnica antecedente En la técnica anterior, las carretillas industriales son utilizadas para la colocación en almacenamiento y la retirada del almacenamiento de cargas en almacenes de estantes elevados. Ejemplos de tales carretillas industriales son vehículos de apilamiento, tales como carretillas elevadoras de horquilla y carretillas retráctiles elevadoras de horquilla. Una carretilla industrial genérica comprende un bastidor de elevación sobre el cual está montada una sección de recepción de carga, de manera que sea amovible verticalmente. Se debe entender en términos generales la expresión “sección de recepción de carga” en el presente documento y puede comprender todos los componentes que están dispuestos de forma que sea amovible verticalmente en el bastidor de elevación. Típicamente, una horquilla de carga y un soporte de la horquilla de carga pertenecen a la sección de recepción de carga. En algunas carretillas industriales genéricas, la sección de recepción de carga comprende, además, un puesto del conductor que es movido verticalmente en el bastidor de elevación junto con la carga. Tales carretillas industriales son conocidas con la expresión de “equipo con hombre montado” o recogedora de orden vertical.

En el documento de patente WO 2006/137761 A1 se da a conocer un ejemplo para una carretilla de horquilla elevadora que versa acerca de un sistema para controlar la inclinación de un instrumento portador de carga de una máquina amovible de trabajo. El instrumento de la máquina de trabajo puede ser inclinado en torno a un primer eje mediante un primer medio de inclinación y en torno a un segundo eje mediante un segundo medio para una inclinación lateral. Además, la máquina de trabajo comprende una unidad de control para controlar la operación del primer medio de inclinación y del segundo medio de inclinación. Al controlar la inclinación del instrumento en torno a los ejes se garantiza que se pueda sujetar con seguridad la mercancía por medio del instrumento durante la operación.

El documento de patente DE 30 17 147 A1 proporciona un ejemplo adicional para una carretilla industrial con un sistema activo mejorado de posicionamiento. El aparato de recepción de carga comprende una horquilla de recepción de carga que puede ser movido en tres direcciones por medio de guías lineales que están asociadas con medios correspondientes de accionamiento. Junto con la horquilla de recepción de carga las guías lineales están dispuestas en un árbol que está montado de forma pivotante en un soporte por medio de un cojinete y que puede ser accionado mediante medios de accionamiento para llevar a cabo un posicionamiento preciso de la horquilla de recepción de carga.

Es un problema conocido que en las carretillas industriales genéricas se producen vibraciones en el bastidor de elevación. Estas vibraciones son generalmente tanto más pronunciadas, cuanto más se mueva verticalmente la sección de recepción de carga, y la amplitud de las vibraciones es mayor en el extremo libre del bastidor, es decir, en la región de la sección de recepción de carga que ha sido movida hacia arriba. Mientras que la sección de recepción de carga oscile con un vaivén debido a las vibraciones del bastidor de elevación, no se pueden recibir ni depositar cargas. En cambio, el operario debe esperar con el vehículo estacionario, hasta que estas vibraciones se hayan atenuado. Sin embargo, en estos tiempos de inactividad se reduce mucho la productividad del vehículo. En equipos con hombre montado, como problema adicional ocurre que los movimientos de oscilación del puesto del conductor, que ha sido movida hacia arriba, son muy desagradables para el operario.

En el documento de patente GB 1 185 997 A se describe una horquilla elevadora con un sistema de amortiguación. La horquilla elevadora comprende un bastidor de refuerzo y una horquilla. La horquilla está conectada de forma pivotante a una barra cruzada por medio de un eje horizontal. La barra cruzada está conectada al bastidor de refuerzo por medio de una primera conexión por medio de dos barras de colocación y un soporte y por medio de una segunda conexión por medio de un resorte de láminas para generar fuerzas verticales residentes. El resorte de láminas está conectado en dos lados opuestos al bastidor de refuerzo y por medio de una abrazadera central a la barra cruzada. Debido a estas conexiones, se absorben los impactos en direcciones verticales entre la horquilla y el bastidor de refuerzo cuando se transportan las cargas.

En el documento DE 32 10 951 C2 se describen los problemas de vibraciones del bastidor de elevación en la recepción y la deposición de cargas o respectivamente de portadores de carga, por ejemplo, plataformas de carga. Según la enseñanza del documento DE 32 10 951, se aplican marcas reflectantes a las superficies de estantes o a las plataformas de carga, siendo detectadas dichas marcas reflectantes por medio de un sensor fijado a la horquilla de carga, para determinar la posición relativa del estante o plataforma de carga y de la horquilla de carga. Al determinar la posición relativa del estante o de la plataforma de carga y de la horquilla de carga, se puede alinear automáticamente la horquilla de carga para recibir o depositar la carga. La función real de la marca reflectante y del

sensor consiste en que la carretilla industrial pueda transportar, recibir y depositar cargas automáticamente sin un conductor.

Sin embargo, según el documento DE 32 10 951 con la ayuda de la marca reflectante y del sensor, además, se pueden medir la fase y la amplitud de las vibraciones del bastidor de elevación en la dirección de desplazamiento de la carretilla industrial. La horquilla de carga de la carretilla industrial descrita es ajustable con respecto al bastidor de elevación horizontalmente en la dirección de desplazamiento y está dotada de medios correspondientes de accionamiento para mover la horquilla de carga hacia delante y hacia atrás ⎯con respecto a la dirección de desplazamiento de la carretilla industrial⎯ al depositar o recibir cargas. Para la amortiguación de las vibraciones del bastidor de elevación en el plano de la dirección de desplazamiento, el documento DE 32 10 951 sugiere accionar los medios de accionamiento, que están presentes, de una u otra forma, entre la horquilla de carga y el bastidor de elevación, de forma que se amortiguan las vibraciones de la horquilla de carga. Para esto, el medio de accionamiento es regulado como un elemento de control de un control de bucle cerrado, de forma que el sensor en la horquilla de carga sea acercado hasta a una posición cero deseada con respecto a la marca reflectante.

Sin embargo, la amortiguación activa de vibración descrita solo tiene lugar al recibir o depositar respectivamente la carga, debido a que se orienta todo el control o ajuste, respectivamente, con respecto a la marca reflectante en el estante o en la plataforma de carga. Por lo tanto, el propósito principal del documento DE 32 10 951 es reducir el tiempo de inactividad de la carretilla industrial estacionaria delante de la estantería hasta que las vibraciones se hayan atenuado suficientemente. Sin embargo, ese documento no proporciona, además, ninguna sugerencia de que se amortigüen, ya durante el desplazamiento, las vibraciones, que normalmente son producidas durante el desplazamiento.

Se conoce un procedimiento que es similar en diseño conceptual para el amortiguamiento de vibraciones del bastidor de elevación de una carretilla industrial de las solicitudes DE 10 2007 015 488, DE 10 2007 024 817 A1 y EP 1 975 114 A1, que están relacionadas en cuanto al contenido y pertenecen a la misma familia de patentes. En la carretilla industrial en cuestión, el bastidor de elevación tiene capacidad para ser movido hacia delante y hacia atrás en conjunto en la dirección de desplazamiento. Para amortiguar las vibraciones del bastidor de elevación en el plano de la dirección de desplazamiento, estas solicitudes sugieren funcionalizar el accionamiento, que está presente de una u otra forma, para el desplazamiento horizontal del bastidor de elevación en la dirección de desplazamiento como un elemento de control en un circuito regulador, con el que se van a regular a cero las vibraciones del bastidor de elevación. Aquí, un sensor, mediante el cual se puede medir... [Seguir leyendo]

1. Una carretilla industrial (10) que tiene un bastidor (12) de elevación, en el que hay dispuesta una sección (22) de recepción de carga, de forma que sea amovible verticalmente, en la que la sección (22) de recepción de carga tiene al menos un grado de libertad de movimiento con respecto al bastidor (12) de elevación para amortiguar o prevenir vibraciones en el bastidor de elevación en una dirección transversal con respecto a la dirección principal de desplazamiento, encontrándose dicho grado de libertad de movimiento en un plano perpendicular a la dirección principal de desplazamiento (24) y tiene al menos una componente horizontal, y en el que se proporcionan medios (34b) para amortiguar o prevenir vibraciones en la posición relativa de la sección (22) de recepción de carga y del bastidor (12) de elevación, en la que dicho al menos un grado de libertad de movimiento es un grado adicional de libertad que no está previsto para la operación prevista de la carretilla industrial (10) .

2. Una carretilla industrial (10) según la reivindicación 1, en la que dicho grado de libertad de movimiento es un grado de libertad de traslación horizontal, un grado de libertad de giro, un grado de libertad de oscilación o una combinación de dos de estos, o de todos ellos.

3. Una carretilla industrial (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que los medios para amortiguar vibraciones comprenden medios (34b) activos, semiactivos y/o pasivos adecuados para generar una fuerza o un momento entre el bastidor (12) de elevación y la sección (22) de recepción de carga, que tiene una componente en dicho al menos un grado de libertad de movimiento.

4. Una carretilla industrial (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que se proporciona un elemento restablecedor (34a) , en particular un resorte, que contrarresta un desplazamiento del bastidor (12) de elevación y de la sección (22) de recepción de carga en dicho grado de libertad de movimiento, y/o en la que se proporciona un elemento (34b) de amortiguación, que amortigua movimientos relativos entre la sección (22) de recepción de carga y el bastidor (12) de elevación.

5. Una carretilla industrial (10) según la Reivindicación 4, en la que se pueden adaptar la fuerza restablecedora del elemento restablecedor (34a) y/o la característica de amortiguación del elemento (34b) de amortiguación a uno o más parámetros de operación, en particular a uno o más de los siguientes parámetros de operación: velocidad de desplazamiento, altura de elevación, estado de carga, estado de flexión o de deformación del bastidor (12) de elevación, y/o estado de aceleración del bastidor (12) de elevación o de la sección (22) de recepción de carga.

6. Una carretilla industrial (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que se proporciona al menos un accionador, que es adecuado para generar una fuerza entre el bastidor (12) de elevación y la sección (22) de recepción de carga que tiene al menos una componente en dicho al menos un grado de libertad de movimiento, y con un dispositivo de control y/o un dispositivo de regulación para controlar o regular el accionador, de forma que se amortigüen vibraciones en la posición relativa de la sección (22) de recepción de carga y del bastidor (12) de elevación, en la que el accionador es, preferentemente, un elemento de control electromecánico, neumático o hidráulico.

7. Una carretilla industrial (10) según la Reivindicación 6, en la que el dispositivo de control o de regulación está conectado con al menos un sensor para detectar la posición relativa del bastidor (12) de elevación y la sección (22) de recepción de carga, en la que el valor establecido del dispositivo de regulación se corresponde,

preferentemente, con una posición relativa predeterminada del bastidor (12) de elevación y de la sección (22) de recepción de carga.

8. Una carretilla industrial (10) según la Reivindicación 6 o 7, en la que dicho grado de libertad de movimiento comprende una componente de giro y el valor establecido del dispositivo de regulación se corresponde con una posición horizontal de la sección (22) de recepción de carga.

9. Una carretilla industrial (10) según las Reivindicaciones 6 a 8, en la que el dispositivo de control o de regulación está conectado con al menos un sensor para detectar un estado de flexión o de deformación del bastidor de elevación, en particular un extensímetro o un sensor piezoeléctrico, y/o en la que el dispositivo de control o de regulación está acoplado con al menos un sensor de aceleración dispuesto en el bastidor (12) de elevación o en la sección (22) de recepción de carga.

10. Una carretilla industrial (10) según una de las Reivindicaciones 7 a 9, en la que el dispositivo de control o de regulación está adaptado para calcular la variable de accionamiento para el accionador teniendo en cuenta uno

o más de los siguientes parámetros de operación: velocidad de desplazamiento, altura de elevación, estado de carga, estado de flexión o de deformación del bastidor (12) de elevación y/o estado de aceleración del bastidor

(12) de elevación o de la sección (22) de recepción de carga.

11. Una carretilla industrial (10) según una de las Reivindicaciones 6 a 10, en la que varios sensores de posición o de aceleración están dispuestos en la sección (22) de recepción de carga y el dispositivo de regulación está

dispuesto para calcular uno o varios valores de control como una función de los valores medidos de los sensores de posición o de aceleración, de forma que la sección (22) de recepción de carga lleva a cabo un movimiento puramente de traslación.

12. Una carretilla industrial (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho grado de libertad

es susceptible de ser bloqueado, de forma que se evite un movimiento relativo entre el bastidor (12) de elevación y la sección (22) de recepción de carga, y/o en la que en el bastidor (12) de elevación hay dispuesto un soporte auxiliar amovible verticalmente (26, 26’, 26”) , en el que la sección (22) de recepción de carga está fijada de forma amovible en la dirección de dicho grado de libertad.

13. Una carretilla industrial (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en la que la sección (22) de recepción de carga comprende un puesto (14) del conductor.

14. Un procedimiento para amortiguar o prevenir vibraciones en una carretilla industrial (10) que tiene un bastidor

(12) de elevación, en el que hay dispuesta una sección (22) de recepción de carga, de forma que sea desplazable verticalmente, en el que los medios activos o semiactivos para producir una fuerza o un momento 15 entre el bastidor (12) de elevación y la sección (22) de recepción de carga son controlados o regulados de forma que se amortigüen o se eviten las vibraciones en la posición relativa de la sección (22) de recepción de carga y del bastidor (12) de elevación en un grado de libertad de movimiento de la sección (22) de recepción de carga con respecto al bastidor (12) de elevación, en el que el grado de libertad de movimiento se encuentra en un plano perpendicular a la dirección principal de desplazamiento (24) de la carretilla industrial (10) y tiene al menos una componente horizontal, y en el que dicho al menos un grado de libertad de movimiento es un grado adicional de libertad que no está previsto para la operación prevista de la carretilla industrial sino para amortiguar o prevenir vibraciones en el bastidor de elevación en una dirección transversal con respecto a la dirección principal de desplazamiento.