ES2285298T3 - Aparato de trabajo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de trabajo que incluye una carrocería (11), un eje delantero (46) y un eje trasero (47), llevando cada eje un par de ruedas de contacto con el suelo (16, 17), una en, o hacia, cada extremo del eje, medios de montaje del eje delantero (68, 72) que montan el eje delantero (46) en relación con la carrocería (11), y medios de montaje (106, 107) del eje trasero que montan el eje trasero (47) en relación con la carrocería (11), el aparato de trabajo (10) siendo operativo en un primer modo de funcionamiento, y siendo capaz de ser manejado alternativamente en, al menos, uno entre los modos de funcionamiento segundo y tercero, en cada uno de los cuales el aparato puede moverse sobre el suelo, y cuando el aparato está operativo en el primer modo, los ejes delantero y trasero (46, 47) de están suspendidos respecto de la carrocería (11) mediante sus respectivas monturas, de forma que los ejes delantero y trasero (46, 47) son móviles en relación con la carrocería (11), en respuesta a irregularidades del terreno, y cuando aparato está funcionando en el segundo modo, uno de los ejes delantero y trasero (46, 47) está suspendido respecto la carrocería (11), mediante el respectivo medio de montaje del eje, mientras que el otro de los ejes (47, 46) está limitado a oscilar en torno a un eje longitudinal (A), que está sustancialmente fijo en relación con la carrocería (11), en respuesta a irregularidades en el terreno, y cuando el aparato está operativo en el tercer modo, uno de los ejes delantero y trasero (46, 47) se mantiene sustancialmente rígido en relación con la carrocería (11), mediante el respectivo medio de montaje del eje, mientras que el otro los ejes (47, 46) está limitado a oscilar en torno a un eje longitudinal (A), que está sustancialmente fijo en relación con la carrocería (11), en respuesta a irregularidades en el terreno.
Description
Aparato de trabajo.
Esta invención se refiere a un aparato de
trabajo, del tipo de los que son móviles sobre el suelo mediante su
propia potencia, y que pueden tener un brazo de trabajo, tal como
uno o varios brazos de carga, llevando un instrumento de
trabajo.
Tales aparatos se utilizan popularmente, solo a
modo de ejemplo, en puntos de construcción para cargar y descargar
materiales de construcción, etc., y en la industria agrícola para
cargar y descargar materiales agrícolas.
Tales aparatos pueden tener un par de ejes que
llevan medios de contacto con el suelo, tales como ruedas.
Típicamente, al menos uno de los ejes es fijo en relación con una
carrocería del aparato, mediante un pivote que permite al eje
pivotar en relación con la carrocería, en respuesta a
irregularidades en el suelo. Si bien tal disposición puede
proporcionar estabilidad durante el trabajo, generalmente tales
aparatos son transportados sobre carreteras, entre los puntos de
trabajos, por ejemplo sobre un tráiler u otro transporte, puesto que
tales aparatos son capaces de viajar por carretera solo a baja
velocidad, debido a la conexión no suspendida de la carrocería con
el eje.
El documento
EP-A-0 919 407 revela una máquina de
trabajo en la que las ruedas delanteras están suspendidas
independientemente en relación con el chasis de la máquina, siendo
variable la rigidez de la suspensión, dependiendo de la velocidad
de desplazamiento de la máquina y de sí se está, o no, utilizando
una pala excavadora de trabajo.
El documento
CA-A-2 278 948 revela una máquina de
trabajo en la que puede ser descendida una cabina en relación con
un chasis de la máquina, para permitir a la máquina trabajar en
condiciones de altura limitada.
De acuerdo con un primer aspecto de la
invención, proporcionamos un aparato de trabajo acorde con la
reivindicación 1.
La provisión de un medio de suspensión en el
aparato de la invención que funciona en el primer modo, facilita
los desplazamientos a mayor velocidad, por ejemplo sobre carretera,
pero durante las operaciones de trabajo el aparato puede manejarse
en el segundo modo o en el tercer modo. Así, se consigue la
estabilidad de la carga durante el trabajo, lo que es especialmente
importante sobre un terreno desigual.
De los otros ejes, al menos los que pueden
limitarse pueden incluir un par de articulaciones en cada lado de
la carrocería, estando una articulación de cada par sobre la otra en
relación con el suelo, estando la articulación superior de cada par
conectada de forma pivotante en un primer extremo en relación con la
carrocería, y en un segundo extremo en relación con el eje, en una
primera posición, y estando la articulación inferior de cada par
conectada de forma pivotante en un primer extremo en relación con la
carrocería, y en un segundo extremo en relación con el eje, en una
segunda posición, estando cada una de las segundas posiciones por
debajo de sus respectivas primeras posiciones, el medio de
suspensión suspendiendo el otro, de los ejes delantero y trasero,
pudiendo bloquearse al objeto de limitar el movimiento de un punto
medio del eje acercándose y alejándose respecto de la carrocería,
permitiendo a la vez la oscilación del eje de en torno al eje
longitudinal, que es generalmente perpendicular al eje y está
posicionado en el punto medio.
Así, cuando el eje en uso transmite el par motor
motriz al suelo, por vía de sus medios de contacto con el suelo, la
suspensión puede ser una suspensión no reactiva, en la que no hay un
cambio significativo en la carga vertical sobre el medio de
contacto con el suelo, en respuesta a cambios en el par motor motriz
aplicado a este.
El medio de suspensión que suspende el otro de
los ejes delantero y trasero, puede incluir al menos un montante de
suspensión hidráulica en cada lado del aparato, teniendo cada
montante un cilindro y un pistón móvil en el cilindro cuando el eje
suspendido se mueve en relación con la carrocería, en respuesta a
irregularidades en el suelo, cuando el aparato se mueve sobre el
suelo, teniendo como resultado los movimientos del pistón, la
entrada o salida del fluido hidráulico hacia, o desde, el cilindro
hacia, o desde, un resorte de gas que amortigua los movimientos del
pistón. Puede proporcionarse medios para conectar los cilindros en
cada lado del aparato, de modo que el fluido fluye entre los
cilindros cuando la suspensión está bloqueada, para conseguir así
la oscilación del eje en torno al eje longitudinal, que es
generalmente perpendicular al eje y está posicionado en el punto
medio.
El medio de suspensión que suspende uno, de
entre los ejes delantero y trasero, puede incluir además un par de
articulaciones en cada lado de la carrocería, estando una
articulación de cada par sobre la otra en relación con el suelo,
estando la articulación superior de cada par, conectada de forma
pivotante en un primer extremo en relación con la carrocería, y en
un segundo extremo en relación con al eje, en una primera posición,
y estando la articulación inferior de cada par, conectada de forma
pivotante en un primer extremo en relación con la carrocería, y en
un segundo extremo en relación con al eje, en una segunda posición,
cada una de las segundas posiciones por debajo de sus respectivas
primeras posiciones.
De los ejes delantero y trasero, al menos uno
puede incluir una parte de cuerpo principal, que tiene una primera
formación mediante la que puede asegurarse un elemento de montaje a
la parte de cuerpo principal, y hay un componente de suspensión
unido a la parte de cuerpo principal mediante el elemento de
montaje.
Así, mediante montar los componentes de
suspensión a través de elementos de montaje en lugar de hacerlo
directamente a través de la parte de cuerpo principal, puede
utilizarse una parte de cuerpo principal común, en una variedad de
diferentes configuraciones de suspensión del eje. Así, cuando se
fabrica más una variedad de aparatos de trabajo puede utilizarse un
diseño común de la parte de cuerpo principal del eje para los
aparatos de tal variedad, con elementos de montaje específicos para
una disposición concreta de la suspensión del eje habilitando los
componentes de suspensión, que pueden ser por ejemplo articulaciones
de suspensión, montantes o amortiguadores, que se va a montar sobre
partes comunes del cuerpo principal del eje, en posiciones
apropiadas.
Particularmente, las partes de configuración
común del cuerpo del eje delantero y del trasero, pueden utilizarse
incluso cuando, por ejemplo, las articulaciones de suspensión para
un eje el aparato son las articulaciones delanteras, y las
articulaciones de suspensión para el otro eje son las articulaciones
traseras.
Para facilitar esto, preferentemente la parte de
cuerpo principal del eje es generalmente simétrica, de forma que la
parte principal del eje puede utilizarse en orientaciones
alternativas, de modo que puede montarse un componente mediante el
elemento de montaje, para extender hacia delante o hacia atrás el
eje, según se desee. La parte de cuerpo principal puede tener una
pluralidad de formaciones, incluso en lados opuestos de la parte de
cuerpo principal, que permiten que el elemento de montaje esté
asegurado a la parte de cuerpo principal en posiciones
alternativas.
El eje puede incluir además cubos provistos en
extremos opuestos de los ejes. Los cubos pueden estar adaptados
para recibir ruedas de contacto con el suelo, y pueden ser móviles
en relación con la parte de cuerpo principal, para desempeñar la
dirección de un vehículo, o máquina, del que forma parte el eje.
Se describirá ahora realizaciones de la
invención, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
la figura 1 es una vista lateral, ilustrativa,
de un aparato de trabajo acorde con la invención, mostrado con un
brazo de trabajo en una posición descendida, mostrándose el aparato
con una carrocería de este en una posición de modo de trabajo
completamente descendida, con el aparato trabajando dentro de un
contenedor de mercancías;
la figura 2 es una vista similar a la figura 1,
pero mostrando la carrocería en una posición de modo de trabajo
completamente elevada, con el aparato trabajando junto a un
camión;
la figura 3 es una vista similar a las figuras 1
y 2, pero que muestra la carrocería en una posición en modo de
desplazamiento, entre la posición completamente descendida y la
posición completamente elevada;
la figura 4 es una vista en planta del aparato
de las figuras 1 y 2;
la figura 5 es una vista diagramática, que
muestra los componentes de suspensión para la suspensión ajustable
del eje delantero, del aparato de los dibujos anteriores;
la figura 6 es una vista diagramática, que
muestra componentes de suspensión para el eje trasero del aparato
de las figuras 1 a 4;
la figura 7 es un diagrama de los componentes de
una disposición alternativa de suspensión delantera y trasera;
la figura 8 es una vista más detallada, pero
ilustrativa, de un eje delantero del aparato de trabajo; y
la figura 9 es una vista más detallada, pero
ilustrativa, de un eje de trasero del aparato de trabajo.
En referencia a las figuras 1 a 6 de los
dibujos, un aparato de trabajo, en este ejemplo un aparato de
manipulación de carga 10, incluye una carrocería 11 en cuyo extremo
trasero hay provisto un medio motriz accionado mecánicamente que,
en esta realización, es un motor 14 dispuesto longitudinalmente. En
otro ejemplo, el motor 14 podría disponerse transversalmente en
relación con un eje longitudinal A del aparato 10, por ejemplo en un
lado de la carrocería 11, o de otro modo si se desea. En lugar de
un motor, podría proporcionarse alternativamente un electromotor o
algún otro medio motriz accionado mecánicamente, adecuado.
El motor 14 es operativo para proporcionar un
par motor motriz a las ruedas delanteras 16, o traseras 17, o
delanteras y traseras 16, 17, tal como se describe más abajo, y para
proporcionar potencia al objeto de impulsar una bomba hidráulica Pu
(que se ve solo en las figuras 5 y 6), que proporciona fluido
presurizado para activar los accionadores, como se describe más
abajo.
Sobre la carrocería 11 se soporta un brazo
cargador 18 extensible telescópicamente. El brazo cargador 18 está
dispuesto en un lado de la carrocería 11, como puede verse mejor en
la figura 4, y está montado junto a un primer extremo 19 sobre la
carrocería 11, para el movimiento ascendente y descendente en torno
a un eje B generalmente horizontal. En otra disposición, puede
utilizarse un brazo 18 más largo del que se muestra, por ejemplo
que pivote sobre la carrocería 11 más hacia atrás, por ejemplo como
se indica mediante la posición B'.
En un segundo extremo opuesto 20 del brazo
cargador 18, se proporciona un instrumento de carga 21 que, en este
ejemplo, consiste en un par de horquillas de carga 22, 23 sobre un
carro 24, pero que podría ser una clase alternativa de instrumento
de carga tal como, solo modo de ejemplo, una paleta de carga. En
otra clase de aparato de trabajo, tal como una máquina excavadora,
el instrumento de trabajo podría ser una herramienta excavadora
(paleta) o una herramienta de desbroce, solo modo de ejemplo.
El brazo cargador 18 puede extenderse
telescópicamente por cualquier medio deseado, como mediante uno o
más accionadores activados (no mostrados) entre una condición
contraída como se ve en la figura 1, y una posición extendida como
se ve en la figura 2.
Montada hacia un extremo delantero 26 de la
carrocería 11, en un lado opuesto de la carrocería 11 al brazo 18,
hay una cabina del operario 28 desde la que puede controlarse el
aparato 10. En el centro de la cadena 28 hay un control de la
dirección, tal como un volante de dirección, y los controles usuales
del motor y los accionadores.
A partir de la figura 1 puede verse que una
parte superior 34 de la cabina 28 es la parte más alta del aparato
10, al menos cuando el brazo de carga 18 está descendido. La parte
superior 34 queda en un plano 30 generalmente horizontal.
Como se apreciará a partir de la descripción que
se da más abajo, la carrocería 11 del aparato 10 tiene una
suspensión, mediante la que los ejes delantero y trasero 46, 47 que
llevan las ruedas motrices delanteras y traseras 16, 17, están
suspendidos desde la carrocería 11. La disposición en suspensión
permite que la altura de la carrocería 11 sea elevada y descendida
en relación con el eje delantero 46, independientemente del eje
trasero 47, desde una posición de referencia mostrada en la figura
3, que es la altura de trayecto (posición de suspensión) utilizada
para un desplazamiento sobre carretera a mayor velocidad.
En la posición de referencia de la figura 3,
aunque globalmente la altura del plano 30 sobre el suelo es baja,
el plano 30 sigue estando demasiado alto para permitir al aparato 10
trabajar dentro de áreas donde la altura esté limitada por debajo
del altura del plano 30.
Por consiguiente, como se describe más abajo,
para permitir al aparato 10 trabajar dentro de tales áreas, puede
bajarse la carrocería 11 en relación con el eje delantero 46, para
reducir la altura del plano 30. Así, el aparato puede ser conducido
en áreas de altura limitada tales como dentro de un contenedor de
mercancías 35, como se muestra en la figura 1. El brazo cargador 18
sigue siendo capaz de funcionar dentro de un rango de elevación
limitado, y por lo tanto el aparato 10 puede utilizarse para
manipular, por ejemplo, cargas 36 en paletas u otras cargas dentro
del contenedor 35.
Sin embargo, para facilitar que un operario
dentro de la cabina 28 tenga una visión tan clara como sea posible,
por ejemplo cuando está manejando el aparato 10 con el brazo
cargador 18 extendido y elevado como se ve en la figura 2, por
ejemplo al objeto de cargar o descargar las cargas 36 en paletas
sobre la plataforma 37 de un camión 39, la parte frontal de la
carrocería 11 puede ser elevada con respecto al eje delantero 46,
hacia una posición completamente elevada como se indica en la
figura 2. Debido a que la cabina 28 del operario está localizada
hacia el extremo delantero 26 del aparato, se maximiza el ajuste de
la altura del plano 30 en el que queda la parte superior 34 más
elevada de la cabina 28.
Esto proporciona una ventaja adicional, por
cuanto que en el caso de que se necesite que el aparato 10 sea
conducido, y/o manejado, en agua o un medio similar, el extremo
delantero 26 de la carrocería 11 puede ser elevado de forma que no
hay parte ninguna, o es mínima, de la cabina 28 sumergida en el
agua. Así, asegurando que los componentes sensibles al agua tales
como controles electrónicos, instrumentación, radio y similares,
están en una posición tan elevada como es posible sobre la
carrocería 11, por ejemplo en la cabina 28, estos pueden ser
protegidos de los daños causados por el agua.
El brazo cargador 18 puede elevarse de
extenderse en torno al eje B, utilizando tecnología convencional de
elevar y descender. Por ejemplo, tal como se muestra, se proporciona
un accionador elevador 41 que puede accionarse mediante fluido
hidráulico provisto por la bomba hidráulica Pu, y el instrumento de
carga 21 o, lo que el más importante, una carga transportada por
este pueden mantenerse en una orientación sustancialmente nivelada,
mediante un fluido en un accionador de compensación intercambiándose
con el fluido de un accionador basculante 42, cuando el brazo
cargador 18 es elevado y descendido.
El par motor motriz se transmite desde el motor
14 a las ruedas del suelo 16, 17, mediante una transmisión que
incluye una caja de velocidades 20, que generalmente está montada
por debajo del nivel del eje B del brazo cargador, generalmente en
una disposición central del aparato 10. La caja de velocidades
incluye un par de ejes de salida S, que están acoplados mediante
juntas universales, etc., a los respectivos eje delantero 46 y
trasero 47 sobre los que están montadas las ruedas motrices 16, 17,
respectivamente. La caja de velocidades 20 puede incluir medios
para permitir que se desconecte el impulso a las ruedas delanteras
16 del eje 46, respecto del grupo de engranajes conductores,
mientras que se mantiene el impulso para las ruedas traseras 17 del
eje 47, o viceversa, comprendiendo tales medios de
des-
conexión un embrague, o similar. Así, el aparato 10 puede conducirse mediante dos o cuatro ruedas, según se desee.
conexión un embrague, o similar. Así, el aparato 10 puede conducirse mediante dos o cuatro ruedas, según se desee.
El aparato 10 es capaz de ser dirigido, bien
utilizando solo las ruedas delanteras 16, o en combinación con las
ruedas traseras 17. Para conseguir esto, cada una de las ruedas 16,
17 está montada en un muñón de los respectivos ejes 46, 47.
En el caso de las ruedas delanteras 16, hay una
conexión mecánica entre las ruedas delanteras 16 y el volante de
dirección en la cabina 28, que puede incluir una disposición
telescópica para permitir que se mantenga la conexión mecánica
cuando la carrocería 11 es elevada o descendida. Por lo demás, los
movimientos del volante de dirección son transmitidos a las ruedas
delanteras 16, a través de un cárter de la dirección y un pivote de
la dirección. La dirección mecánica de las ruedas delanteras 16 es
una dirección asistida.
En el caso de las ruedas traseras 17, estas son
dirigidas mediante uno o varios accionadores hidráulicos acoplados
a las ruedas traseras 17, mediante un sistema de palanca a relé del
que se describe un ejemplo más abajo, con referencia la figura 9.
El accionador de servo asistencia para las ruedas delanteras 16,
puede estar acoplado operativamente con el accionador de la
dirección 60 de las ruedas traseras. Por ejemplo, ambos pueden estar
contenidos dentro de un circuito hidráulico común, en el que el
fluido expulsado desde el accionador 55 de asistencia de la
dirección para las ruedas delanteras 16, impulsa el accionador de la
dirección de las ruedas traseras, mediante lo que los dos
accionadores funcionan de forma concertada.
A partir de la figura 4 puede apreciarse que las
ruedas delanteras 16 y traseras 17 pueden manejarse en un
denominado modo carretón, en el que las ruedas delanteras 16 y
traseras 17 son manejadas al unísono y giran en el mismo sentido, o
alternativamente en el denominado modo grapa, en el que las ruedas
delanteras 16 y traseras 17 funcionan al unísono, pero giran en
sentidos opuestos. Cambiar entre una dirección de cuatro ruedas en
modos carretón y grapa, puede conseguirse mediante una válvula
hidráulica de cambio, que alternativamente puede también permitir
que las ruedas traseras 17 sean bloqueadas en una posición recta
hacia delante, de forma que te pueda llevarse a cabo solo un
control de la dirección a dos ruedas, utilizando las ruedas
delanteras, por ejemplo para el uso sobre carretera.
La válvula hidráulica de cambio puede
controlarse utilizando un sistema de control electrónico, que puede
incorporar sensores de proximidad o similares para determinar, al
menos, cuando las ruedas traseras 17 están en sus posiciones rectas
hacia delante.
El sistema de control electrónico puede estar
adaptado para permitir la dirección de cuatro ruedas, solo cuando
el aparato 10 está viajando sobre el suelo, por debajo de una
velocidad de configuración predeterminada, y puede impedir el
cambio entre los modos de dirección de dos y cuatro ruedas, mientras
el aparato 10 está en movimiento.
Por lo demás, la dirección puede controlarse
como se desee.
El motor 14 puede incluir una unidad de
refrigeración C montada en la parte trasera del aparato 10, que
puede ser operativa para enfriar el motor 14 y/o el fluido
hidráulico utilizado por los diversos accionadores. De forma
conveniente, un ventilador F de la unidad de refrigeración C es
impulsado hidráulicamente, y es desconectable de forma que, en el
caso de que el aparato 10 esté utilizándose en agua hasta el nivel
del ventilador F, no se desperdicia potencia impulsando el
ventilador F.
A partir de la figura 1, se apreciará que está
limitada la maniobrabilidad del aparato 10 dentro de un contenedor
35 de mercancías. A menudo no será posible manipular cargas 36 en
paleta a ambos lados del contenedor 35, maniobrando con el aparato
10.
Así el instrumento de carga 21, es decir las
horquillas 22, 23, pueden desplazarse hacia los lados sobre el
carro 24, en relación con el brazo cargador 18, de forma que puede
manipularse una primera paleta 36 en una esquina del contenedor 35
con las horquillas 22, 23, en un extremo del movimiento lateral, y
puede manipularse una segunda paleta 36 en una esquina opuesta del
recipiente 35, con las horquillas 22, 23, en un extremo opuesto del
movimiento lateral.
Así, puede conseguirse el movimiento lateral del
carro 24 mediante un accionador hidráulico lineal, por ejemplo
actuando a través de una transmisión por cadena, o un tornillo de
avance u otro elemento roscado, que se rote.
Además para una maniobrabilidad añadida, cuando
el instrumento de carga 21 comprende un par de horquillas 22, 23,
puede disponerse las horquillas 22, 23 para que sean móviles
transversalmente acercándose y alejándose entre sí, sobre el carro
24, para variar la separación entre ambas. En el caso más
conveniente, esto puede conseguirse mediante un elemento roscado,
que está roscado de forma opuesta a lo largo de diferentes regiones,
teniendo cada una de las horquillas 22, 23 una parte roscada
hembra, que atraviesa el elemento roscado en sentido puesto a la
parte roscada hembra de la otra del par de horquillas 22, 23, cuando
se rota el elemento roscado, por ejemplo por medio de un motor o de
algún otro medio motriz adecuado, sea eléctrico, hidráulico u
otros.
No obstante, por lo demás el ajuste de la
separación entre las guías 22, 23 del par puede conseguirse de la
forma que se desee.
Los ejes delantero 46 y trasero 47, siendo ambos
ejes conducidos, están suspendidos respecto de la carrocería 11 del
aparato 10 mediante respectivas suspensiones no reactivas, mediante
lo se está diciendo que no hay cambios significativos en la carga
vertical sobre las respectivas ruedas 16, 17 de contacto con el
suelo, en respuesta a cambios en el par motor motriz aplicado a
estas por el motor 14 por vía de la transmisión.
\newpage
La suspensión para el eje delantero 46 incluye,
en cada lado del aparato 10, una articulación delantera 68 que está
conectada de forma pivotante en un extremo 69, en una primera
posición al primer eje 46, y conectada de forma pivotante en un
extremo opuesto a la carrocería 11, y un articulación trasera 72 que
está conectada en un extremo, en una segunda posición 73 al eje
delantero 46, y un extremo opuesto 74 a la carrocería 11, estando
las primeras posiciones 69 de las articulaciones superiores 68, por
encima del nivel de las segundas posiciones 73 de las
articulaciones inferiores 72, y estando los puntos de conexión 71 de
las articulaciones superiores 68 de la carrocería 11, por encima
del nivel de los puntos de conexión 74 de las articulaciones
inferiores 72 de la carrocería 11.
Las articulaciones 68, 72 de cada par pueden
ser, o no, paralelas, según se requiera. Si se desea, de forma
particular pero no exclusiva cuando las articulaciones 68, 72 son
paralelas, el eje delantero 46 puede estar localizado
adicionalmente por medio de una varilla Panhard P9 (véase la figura
8), que estabiliza el eje delantero 46, proporciona reacción al
mecanismo de dirección, y afecta a las características de dirección
del rodillo y de dirección de la bomba.
El movimiento del eje delantero 46 en relación
con la carrocería 11 está amortiguado por medios de amortiguamiento
76, que en este ejemplo son montantes hidráulicos. Adicionalmente,
los montantes hidráulicos 76 puede incluir elementos de
amortiguación mecánica tales como resortes mecánicos y topes finales
elásticos, para permitir que la suspensión soporte desplazamientos
súbitos y grandes del eje 46, como puede ocurrir cuando el aparato
10 se está desplazando sobre un terreno muy desigual.
Cada uno de los montantes 76 tiene un pistón 80,
móvil en un cilindro 81 en respuesta a desplazamientos relativos
del eje 46 frente a la carrocería 11. El fluido hidráulico puede
fluir hacia, y desde, los cilindros 81 en respuesta a movimientos
del pistón 80. El fluido hidráulico procedente de cada montante 36,
es transmitido mediante una válvula de retención 82 activada por
solenoide, cuando está abierta, hasta el resorte de gas 83. El
resorte de gas 83 incluye un diafragma 84, tras el cual hay atrapado
un volumen de gas. Así, el resorte de gas 83 proporciona
amortiguamiento cuando se transmite fluido hidráulico hacia, y
desde, los resortes de gas 83, desde los montantes 76.
Se apreciará que, mediante suministrar
positivamente fluido hidráulico a los cilindros 81 de los montantes
76, los pistones 80 en estos pueden desplazarse hacia fuera, para
así elevar la carrocería 11 en relación con el eje delantero 46. A
la inversa, al liberar fluido hidráulico desde los cilindros 81 de
los montantes 76, puede bajarse la carrocería 11. Así, la altura
del extremo delantero 26 de la carrocería 11 puede ajustarse como
se ha descrito arriba, entre la posición completamente descendida de
la figura 1, la posición de referencia mostrada en la figura 3 y la
posición completamente elevada de la figura 2.
Para permitir el suministro de fluido hidráulico
a los cilindros 81 de los montantes 76, y para liberarlo de estos,
cada montante 76 tiene una válvula de control 85 asociada, de la
altura de la suspensión. Cuando está en la posición mostrada en la
figura 5, la válvula 85 simplemente conecta los cilindros 81 a sus
respectivos resortes de gas 83. Si se desea bajar la carrocería 11
en relación con el eje delantero 46, las válvulas de control 85 de
la altura de suspensión se mueven a las posiciones indicadas como I,
de modo que puede liberarse fluido desde cada uno de los cilindros
81 a los montantes 76, al depósito T.
A la inversa, cuando se desea elevar la
carrocería 11 en relación con el eje delantero 46, a la posición de
referencia o más allá hacia la posición completamente elevada, se
mueve las válvulas de control 85 de la altura de suspensión a las
posiciones indicadas en II. En esta posición, se proporciona fluido
presurizado procedente de una bomba Pu, para que los montantes 76
desplacen hacia fuera su pistón 80, al efecto de elevar la
carrocería 11 en relación con el eje delantero 46.
En este ejemplo, se proporciona un medio
detector del nivel para permitir que se adopta la posición de
referencia. El medio detector del nivel incluye una válvula
detectora de nivel 78, que está acoplada mecánicamente (de forma
pivotante) al eje 46, en este ejemplo a través de la articulación
79, que se extiende hacia un punto medio general del eje delantero
46. La válvula detectora de nivel 78 se muestra una posición que
será adoptada cuando la carrocería 11 esté en la posición de
referencia, en relación con el eje 46.
En el caso de que se baje la carrocería 11 en
relación con el eje 46, y se desee devolver a la carrocería 11 a la
posición de referencia, se apreciará que la válvula detectora de
nivel 78 adoptará la posición indicada en III. Está en esta
posición, el fluido hidráulico presurizado procedente de la bomba Pu
se comunicará a través de la válvula de mantenimiento de presión 78
y el acumulador asociado 91, por vía de la línea 92 a través de la
válvula detectora de nivel 78 y hacia el circuito hidráulico 100, en
el que están provistos los montantes 76. Así, puede fluir fluido
presurizado a través de respectivas válvulas unidireccionales 101
hacia los cilindros 81 de los montantes 76, añadiéndose al fluido
procedente de las válvulas de control 85, para elevar la carrocería
11 en relación con el eje 46, hasta que la válvula detectora de
nivel 78 asume la posición mostrada en la figura 5.
La carrocería 11 puede bajarse a la posición de
referencia, mediante manejar las válvulas de control 85 de la
altura de suspensión en la posición I.
La válvula detectora de nivel 78 mide así el
nivel de la carrocería 11 en relación con el eje 46, y cuando la
altura de la carrocería 11 es menor que la posición de referencia,
es regulada mediante el flujo de fluido hacia la parte 100 del
circuito hidráulico en la que están provistos los montantes 76. La
válvula detectora de nivel 78 está preferentemente operativa en
todo momento en que se requiera que el eje 46 esté suspendido en
relación con la carrocería 11. Cuando la carrocería 11 ha sido
ajustada a una posición deseada en relación con el eje 46, para el
funcionamiento del aparato, la suspensión puede ser bloqueada
activando para ello válvulas de retención 82 activadas por
solenoide, de forma que no hay flujo de fluido hidráulico hacia, ni
desde, los cilindros 81 de los montantes 76, y una válvula 104 del
modo de suspensión se mueve a la posición alternativa respecto de
la indicada en la figura 5, de forma que la válvula detectora de
carga 78 no está operativa.
Se apreciará que, si la suspensión del eje
delantero 46 está abierta cuando el aparato 10 está realizando una
operación de trabajo, en las posiciones tanto elevada como
descendida, la suspensión proporcionada por las articulaciones 68 y
72 y los montantes 76 podría conducir a inestabilidad, especialmente
cuando se manipula cargas pesadas.
Por consiguiente, mediante bloquear la
suspensión en la parte delantera 26 del aparato 10 se proporciona
estabilidad añadida, durante las operaciones de trabajo.
El eje trasero 47 está suspendido respecto de la
carrocería 11 mediante una disposición de suspensión no reactiva,
similar a la empleada para el eje delantero 46, aunque en lugar de
un par de articulaciones delanteras de suspensión 68, 72 en cada
lado del aparato 10, se proporciona un par de articulaciones
traseras 106, 107. La articulación inferior 107 de cada par está
conectada de forma pivotante en un primer extremo 109, al eje 47, y
en un segundo extremo 110 a la carrocería 11. La articulación
superior 106 de cada par está conectada de forma pivotante, en un
primer extremo 112 al eje 47, y está conectada de forma pivotante a
la carrocería 11 en un segundo extremo 113. Las articulaciones
superiores 106 están, en general, en una configuración en
"V".
De nuevo se proporciona amortiguamiento mediante
montantes hidráulicos 94 y resortes de gas 116, y se proporciona un
medio detector de nivel en cada lado del eje 47, para medir el
desplazamiento del eje 47 en relación con la carrocería en cada
lado, y para controlar el flujo de fluido hidráulico hacia los
montantes 94, al objeto de controlar el grado de amortiguamiento
proporcionado, que de ese modo depende de de la extensión del
desplazamiento del eje 47.
La suspensión del eje trasero 47 no es ajustable
como es la del eje delantero 46, proporcionando así una disposición
simplificada que sigue permitiendo ajustes en la altura de la
carrocería 11, en la parte delantera 26 del aparato 10, entre la
posición completamente descendida de la figura 1 y la posición
completamente elevada de la figura 2. Además, debido a que es
ajustable solo la altura de la parte delantera 26 de la carrocería
11, no se necesita subir y bajar todo el peso de la carrocería 11,
conservando así energía y permitiendo ajustes de altura de la
carrocería 11, incluso cuando se está realizando otros servicios
hidráulicos.
Por virtud de la provisión de la suspensión no
reactiva para los ejes delantero y trasero 46, 47, todas las cuatro
ruedas del suelo 16, 17 pueden ser impulsadas, mediante lo que el
aparato 10 es, de forma inherente, capaz de maniobrar mejor sobre
el terreno abrupto, y es capaz de trasladarse a velocidades
relativamente rápidas sobre terrenos más suaves, tales como
carreteras.
Para el uso sobre terreno desigual, el aparato
10 tenderá a ser manejado en el modo de tracción a cuatro ruedas,
es decir transmitiéndose el par motor motriz a las cuatro ruedas 16,
17, y puede ser manejado en modo de dirección a dos o cuatro
ruedas, según se desee. Para un uso sobre carretera, el aparato 10
tenderá a ser manejado en modo de dirección de dos ruedas y en modo
de tracción a dos ruedas.
De forma deseable, se utiliza la disposición de
suspensión para el eje trasero 47, al objeto de proporcionar
suspensión para trayectos sobre carretera, generalmente a alta
velocidad.
Cuando se trata de terrenos más abruptos o
cuando se desea estabilizar el eje 47, el eje trasero 47 puede ser
bloqueado. Aunque puede utilizarse una disposición en la que el eje
trasero se fabrica rígido en relación con la carrocería 11, de
forma deseable se permite que el eje trasero 47, cuando está
bloqueado, oscile en relación con la carrocería 11, en tanto en
cuanto se limite a un punto medio 95 del eje trasero 47, respecto
de moverse acercándose y separándose de la carrocería 11, y no se
permita a los extremos 47a, 47b del eje 47, moverse
independientemente en relación con la carrocería 11.
En relación a la figura 6, los montantes
hidráulicos 94 para el eje trasero 47 incluyen, cada uno, un pistón
130, y un cilindro 131 en el que es móvil el pistón 130 en respuesta
a movimientos del eje 47 en relación con la carrocería.
La disposición de suspensión del eje trasero 47
incluye una válvula de bloqueo 149, a la que puede comunicarse
fluido hidráulico procedente de cada uno de los cilindros 131 de los
montantes 94, por vía de respectivas líneas 141 y 142.
Con la válvula 149 en la posición mostrada en la
figura 6, el eje 47 está completamente suspendido por cuanto que
los movimientos del pistón 130 en los cilindros 131 tienen como
resultado la expulsión de fluido hidráulico desde los cilindros
131, o la aspiración de aquel hacia estos, y el movimiento del
pistón 130 en los cilindros 131 es amortiguado individualmente por
vía de los resortes de gas 116.
Cuando la válvula de bloqueo 149 se mueve a la
posición mostrada en la figura 6, los resortes de gas 116 serán
aislados, y además las líneas hidráulicas 141 y 142 que comunican
con los respectivos cilindros 131 de los montantes 94, comunicarán.
En este modo, el eje 47 está bloqueado en la medida en que un punto
medio 95 del eje no puede, en general, moverse en relación con la
carrocería 11. Sin embargo el eje 47 puede oscilar debido a que, en
el caso de que el eje sea elevado en un lado, por ejemplo en el lado
47a indicado en la figura 6, se comunicará fluido hidráulico
expulsado desde el respectivo cilindro 131, por vía de la línea 141,
la válvula 149, la línea 142, al cilindro 131 en el segundo lado
47b del eje 47, para provocar que el segundo lado 47b del eje se
mueva en un sentido opuesto al movimiento ascendente del primer lado
47a del eje, y viceversa.
Puede verse que los montantes 94 son de doble
acción, y que se extiende una línea 143 entre ambos lados de corona
de los pistones 130, por vía de una válvula de aislamiento 139. La
válvula 139 es movida a la posición IV cuando el eje 47 está en
modo oscilatorio. Por lo demás, en el modo completamente suspendido
la válvula 139 que se acumule fluido en los lados de corona de los
montantes 94, en caso de pérdida de fluido en el sistema.
La disposición de suspensión del eje trasero
incluye además válvulas detectoras de nivel 140, una asociada con
cada lado 47a y 47b del eje. Las válvulas detectoras de nivel 140
pueden medir directamente la posición del respectivo lado 47a, 47b
del eje, o bien pueden medir la posición de las articulaciones
superior 106 o inferior 107.
Cuando las válvulas detectoras de nivel 140
están en las posiciones mostradas en la figura 6, la disposición de
suspensión del eje trasero 47 funciona exactamente como se ha
descrito arriba, cuando está en modo suspendido con la posición de
la válvula de aislamiento 149, como se muestra.
Cuando una u otra de las válvulas 40 se mueve a
la posición indicada en VI, lo que indicaría que el lado del eje
47a o 47b se ha movido hacia la carrocería 11, por ejemplo como
resultado de una pérdida de fluido hidráulico en el circuito, puede
fluir fluido hidráulico bajo presión desde la bomba Pu, a través de
una válvula de mantenimiento de presión 90', a la línea 141 o 142
por vía de una válvula de bloqueo 101', para empujar al respectivo
pistón 130 hacia afuera de su cilindro 131, en un esfuerzo por
devolver la distancia de la carrocería 11 frente al extremo del eje
47a, 47b a la posición de referencia.
Cuando el eje 47 está bloqueado en modo
oscilatorio, con la válvula 149 en la posición V, las válvulas de
bloqueo 101' serán cerradas, de forma que el medio detector de nivel
no es operativo, y la válvula de aislamiento 139 se moverá a la
posición IV, de forma que no hay trayecto de fluido desde la válvula
de mantenimiento de presión 90' a los montantes 94.
Se apreciará que, cuando la suspensión del eje
trasero 47 no está bloqueada, la dureza de la suspensión puede
ajustarse para adecuarse a diferentes condiciones, al objeto de
permitir solo un flujo limitado de fluido hacia, y desde, los
montantes 94, e incluso cuando la suspensión está bloqueada para
permitir solo la oscilación del eje 47, el grado de amortiguamiento
del eje 47 puede ajustarse para limitar el flujo de fluido
hidráulico entre los montantes 94.
Por virtud de la combinación de la capacidad del
aparato 10 para ser manejado selectivamente en cada uno de estos
modos de conducción, y la provisión de una carrocería 11 que puede
ser elevada y descendida en relación con un eje 46 en un extremo 26
de la carrocería 11, y bloqueada a una altura deseada en relación
con el eje 46, la provisión de un instrumento de carga que
comprende en particular horquillas de carga 22, 23, cuya separación
y posición transversal sobre el brazo cargador 18 pueden ser
ajustadas, puede proporcionarse un aparato de manipulación de carga
10 de gran versatilidad.
En referencia la figura 7, se muestra una
disposición de circuito hidráulico, alternativa respecto a la
descrita arriba con referencia a las figuras 5 y 6, en la que están
integradas las disposiciones de control de la suspensión delantera
y trasera.
En la figura 7, las partes similares a las
indicadas en los dibujos precedentes, están etiquetadas con los
mismos números de referencia. Puede verse que en la disposición de
la figura 7, en lugar de proporcionar para el eje delantero 46 un
solo sensor de altura como la válvula 78 en la figura 5, se
proporciona un par de sensores de altura 78a y 78b. El control de
las diversas válvulas manejadas eléctricamente, se realiza por vía
de una unidad electrónica de procesamiento mostrada como ECU, en
respuesta a conmutadores de control m1, m2, m2 que podrían estar
localizados dentro del alcance de un operador situado dentro de la
cabina 28. Serán evidentes otras diferencias a partir de la
siguiente descripción, que describe el funcionamiento del sistema
hidráulico, principalmente con referencia a los modos de
funcionamiento alternativo del aparato de trabajo 10.
Cuando se desea manejar el aparato en el
denominado modo de desplazamiento, por ejemplo sobre la superficie
de una carretera, donde están operativas ambas suspensiones
delantera y trasera, para permitir tal desplazamiento altas
velocidades de carretera se cierra el conmutador m2. La altura del
eje delantero 46 en relación con la carrocería 11 del aparato 10,
se mide en cada lado del eje 46, mediante los sensores de altura 78a
y 78b. La ECU calculará una altura del trayecto medida, promedio, a
partir de las entradas de los sensores 78a, 78b, y la compara la
con una altura de trayecto deseada. En el caso de cualquier
discrepancia entre las alturas de trayecto real, media y
promediada, frente a deseada, la ECU aplicará la corrección
simultáneamente a ambos lados del eje, tal como se describe más
abajo.
En el modo de desplazamiento, las válvulas 85 se
moverán al estado II y, así, los depósitos de gas 83 comunicarán
con los montantes 76 para realizar la suspensión, y para permitir la
comunicación entre los elementos de amortiguamiento delantero 76 y
las válvulas de control de altura 4A, 4B y 4C, que pueden llevar a
cabo correcciones de altura del trayecto, cuando sea necesario.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Una válvula de acumulador 90 es excitada en el
estado II, mediante la ECU, de forma que se mantiene los lados de
la varilla en los montantes delantero 76, llenos de fluido
hidráulico procedente de un acumulador de baja presión AL, para
impedir la cavitación y permitir la lubricación, y mientras la ECU
determina que sean conformes la altura de trayecto promedio, medida
y la altura de trayecto deseada, las válvulas 4A, 4B y 4C se
mantendrán en el estado I, en el que está bloqueado el flujo de
fluido a su través.
En el caso de que se determine una discrepancia
entre la altura de trayecto deseada y la altura de trayecto medida
promedio, la ECU determinará, a partir de la dirección, magnitud y
duración del error, si este se debe a reacciones de la suspensión a
las irregularidades de la carretera u otra superficie de terreno, en
cuyo caso no puede adaptarse ninguna acción correctiva, o se debe
por ejemplo a fugas de fluido hidráulico desde los montantes 76, o
a un peso incrementado sobre el eje, por ejemplo debido a una
carretera irregular.
Si los montantes delanteros 76 están acortados,
la ECU cambia el estado operativo de las válvulas de control de
altura 4B y 4C, al estado II. En este caso es admitido fluido
procedente de un acumulador a alta presión AH, hacia los lados de
la varilla de los montantes delanteros 76, durante una duración
calculada que depende de la medida del error determinada para la
altura del trayecto. Después, se devuelve las válvulas de control
de altura 4B y 4C al estado I.
Si los montantes delanteros 76 están alargados,
la válvula de control de altura 4A y 4B se mueve al estado II por
una duración concreta, de nuevo calculada, de forma que se permite
que una cantidad predeterminada de fluido fluya al depósito T.
La altura del trayecto para el eje trasero 47 se
mide de una forma similar a la del eje delantero 46, pero con los
sensores de altura 140a y 140b del eje trasero. Sin embargo, la
altura del eje 47 en cada lado del aparato 10, se compara
individualmente, mediante la ECU, con un valor deseado, y se adopta
una acción correctiva para cada lado del eje 47, en lugar de para
el eje 47 como un todo, como con el eje delantero 46.
Cuando no hay discrepancias entre las alturas de
trayecto deseada y medida, se excita una válvula de acumulador 9 al
estado II, y los lados de varilla de los montantes traseros 94 son
conectados al acumulador de baja presión AL. Las válvulas de
aislamiento individuales H1 y H2 están, ambas, también en el estado
II de forma que los lados del pistón de los montantes traseros 94
son conectados a sus respectivos resortes de gas 116. Las válvulas
de control de altura HC1 y HC2 están en un estado por defecto II, de
forma que se bloquea el flujo de fluido a su través.
Una válvula de interconexión del montante IS
está en un estado II, para impedir un flujo de fluido cruzado entre
los lados del pistón de los montantes 94.
Si se detecta un incremento en la altura del
trayecto, mediante el sensor 140a, por ejemplo en el lado izquierdo
del aparato 10, la válvula de control de altura HC1 se mueve de
durante una duración calculada al estado III, y se libera fluido
desde el lado del pistón del montante de la izquierda 94, al
depósito T. Si se detecta una disminución en la altura del
trayecto, la válvula de control de altura HC1 se moverá al estado I,
de forma que puede fluir fluido desde el acumulador a alta presión
AH, hacia el lado del pistón del montante de la izquierda 94.
En el lado derecho, la altura de trayecto del
eje 47 se controla de forma similar, pero se obtiene correcciones
moviendo la válvula de control de altura HC2 entre las posiciones I,
II e III.
La ECU está dispuesta para responder de forma
inteligente a cambios medidos en la altura del trayecto, y
típicamente después de un retardo, para evitar ajustes innecesarios
y demasiado frecuentes en la altura del trayecto, por ejemplo
debidos a irregularidades del terreno.
Para cambiar el modo operativo desde un modo de
desplazamiento a un modo de trabajo, en el que se baja la
suspensión delantera, se abre el conmutador m2 y se cierra el
conmutador m3.
La ECU responde mediante conmutar las válvulas
de control de la altura delantera 4A y 4B al estado II, para
permitir al fluido escapar desde los resortes de gas 83, de vuelta
al depósito T; la válvula de acumulador 90 se mueve, o se le
permite moverse bajo el resorte, al estado I de forma que los lados
de la varilla de los montantes 76 son conectados al acumulador de
alta presión AH, forzando la reducción de las longitudes del
montante hasta una longitud mínima, incluso en el caso de que el
aparato 10 esté sobre un terreno irregular y el eje delantero 46 no
esté nivelado; las válvulas 85 permanecerán en el estado II. Así, se
mantiene el eje delantero 46 rígido en relación con la carrocería
11 del aparato 10, durante el trabajo.
En la parte trasera, la válvula de acumulador 9
se mueve a su posición por defecto I, y conecta los lados de
varilla de los montantes traseros 94 al acumulador de alta presión
AH; las válvulas de aislamiento H1 y H2 se mueven a sus posiciones
por defecto I, para aislar los montantes traseros 94 respecto de sus
resortes de gas 116, y la válvula de interconexión IS del montante
se mueve al estado I, para conectar entre sí los lados del pistón
de los montantes traseros 94.
Así, el eje trasero 47 no tiene suspensión, pero
puede oscilar en torno al eje longitudinal A del aparato 10, con el
fluido desplazado desde uno de los montantes 94, en respuesta a las
irregularidades del terreno, siendo suministrado al otro montante
94. En este modo de funcionamiento, el eje trasero 47 se comporta de
forma muy similar a una disposición convencional de eje
oscilante.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La altura de trayecto para el eje 47 se mantiene
durante el funcionamiento del aparato en los modos descendidos (y
elevado) de trabajo. Esto se consigue haciendo que los sensores de
altura 140a, 140b del trayecto sigan proporcionando entradas a la
ECU.
Si la altura de trayecto medida es demasiado
baja, cualquiera de las válvulas de control de altura HC1 y HC2
puede moverse al estado I durante un breve lapso, para conectar los
lados del pistón de ambos montantes traseros 94, al acumulador de
alta presión AH. Si la altura del trayecto es demasiado elevada,
cualquiera de las válvulas de control de altura HC1 y HC2 puede
moverse al estado III durante un breve lapso, para conectar los
lados del pistón de ambos montantes traseros 94, al depósito T.
Cuando se desea hacer funcionar el aparato 10 de
nuevo en el modo de desplazamiento, se devolverá las diversas
válvulas a sus estados descritos arriba en relación con el modo de
desplazamiento. Los sensores de altura 78a y 78b detectarán que la
altura del trayecto es demasiado baja y, así, se cambiará los
estados operativos de las válvulas de control de altura 4B y 4C al
estado II, para permitir que el fluido procedente del acumulador de
alta presión AH sea admitido en los lados de varilla de los
montantes delanteros 76, hasta que se alcance la altura de trayecto
deseada. Después, se devuelve las válvulas de control de altura 4B y
4C al estado I.
Para manejar el aparato 10 en un modo de
trabajo, en el que la suspensión delantera esté elevada, el
conmutador de modo m1 es cerrado (con m2 y m3 abiertos). La ECU
responderá mediante manejar las diversas válvulas para que la
suspensión del eje trasero 47 permita solo el movimiento oscilatorio
del eje trasero 47, como se ha descrito arriba para el modo de
trabajo con la suspensión delantera a altura reducida.
Por lo demás, para el eje delantero 46, se
mueve, o se permite moverse a (por defecto), las válvulas de control
85 al estado I, de forma que una válvula de retención de estas
impedirá el paso de fluido desde los lados del pistón de los
montantes delanteros 76, para prevenir un colapso del montante en el
caso de avería del sistema; las válvulas de control de altura 4B y
4C son, ambas, conmutadas al estado II para permitir el paso de
fluido procedente del acumulador a alta presión AH hacia los lados
del pistón de los montantes 76, de forma que se incrementa las
longitudes de los montantes 76, hasta una altura deseada. Cuando se
ha alcanzado una altura deseada, puede mantenerse las válvulas de
control de altura 4B y 4C en un estado II, para compensar cualquier
pérdida de fluido, por ejemplo desde los montantes 76, mediante
permitir la alimentación de más fluido a través de las válvulas de
retención de las válvulas de control
85.
85.
Así, en condiciones de altura de trabajo tanto
elevada como descendida, el eje delantero 46 se mantiene regido en
relación con la carrocería 11 del aparato 10.
Para volver desde el modo de trabajo a altura
elevada, al modo de desplazamiento, se devuelve las diversas
válvulas a las posiciones descritas arriba para el modo de
desplazamiento. Los sensores de altura del trayecto 78a, 78b del
eje delantero 46, determinarán al menos una discrepancia entre la
altura de trayecto medida, promedio, y la altura de trayecto
deseable para el modo de desplazamiento y, como resultado, se moverá
las válvulas de control de altura 4A y 4B al estado II, para
permitir el paso de fluido desde los lados del pistón de los
montantes 76 al depósito T, hasta alcanzarse una altura de trayecto
deseada.
Mediante programar adecuadamente la ECU, el
aparato 10 puede cambiarse directamente entre los modos de trabajo
de suspensión delantera descendida y suspensión delantera elevada, y
viceversa, sin tener que seleccionar el modo de desplazamiento
entre ambos.
Con la funcionalidad del sistema hidráulico
mostrada en la figura 7, en el caso de avería hidráulica
catastrófica del sistema de suspensión, todas las diversas válvulas
volverán a sus estados por defecto, descritos y mostrados, lo que
permitiría al aparato seguir siendo movilizado paro sin llevarse a
cabo correcciones de altura del trayecto, y sin llevarse a cabo
cambios entre los modos de suspensión.
La ECU necesitará calibración. Preferentemente,
esta es una función que puede llevarse a cabo por parte de un
operario del aparato 10, por ejemplo desde un panel de control
dentro de la cabina del operario, aunque si se desea esto puede ser
solo en fábrica, o una característica de mantenimiento solo para
especialista. La ECU puede programarse para completar un evento de
altura de trayecto, antes de iniciar otro evento de altura de
trayecto. Puede proporcionarse medios de neutralización de control
para impedir que se lleve a cabo cambios en los modos de
suspensión, hasta que el aparato esté en disposición
estacionaría.
En referencia ahora las figuras 7 y 8, de
acuerdo con la invención los ejes delantero y trasero 46, 47 pueden,
cada uno, incluir una parte de cuerpo principal 146, 147
respectivamente. En el caso del eje delantero 46, las respectivas
articulaciones de suspensión superior 68 e inferior 72 están
montadas en sus extremos 69, 73, sobre la parte del cuerpo
principal del eje 146, a través de placas de montaje FM1 y FM2,
habiendo una placa de montaje FM1/FM2 en cada lado de un punto
medio del eje 46, donde puede ser conectado el eje de transmisión S
(que no se ve en la figura 8).
Las placas de montaje FM1, FM2 están, cada una,
aseguradas a la parte de cuerpo principal 146 del eje 46, por vía
de remaches tales como pasadores b que están recibidos por
formaciones, que son aberturas roscadas en la parte de cuerpo
principal 146.
Se apreciará que las configuraciones de las
placas de montaje FM1 y FM2 son diferentes por cuanto que una de
las placas de montaje, FM1 tiene una extensión e, para la conexión
de una varilla Panhard a, de un extremo, al eje delantero 46, al
objeto de proporcionar la estabilización lateral en el sistema de
suspensión. El otro extremo de la varilla Panhard Pa está conectado
a la carrocería 11 del aparato de trabajo 10.
Por lo demás, las placas de montaje FM1 y FM2
están, ambas, adaptadas para permitir que las articulaciones de
suspensión 68 y 72 sean conectadas al eje 46, de forma que la
conexión permita que las articulaciones de suspensión pivoten en
relación con la parte principal del eje 146.
Otras características del eje delantero 46 son
las siguientes.
La parte de cuerpo principal 14b es
sustancialmente simétrica en torno a un eje longitudinal del eje 46.
El eje 46 tiene, en cada extremo opuesto, cubos FH1, FH2 que
soportan las ruedas delanteras 16 del aparato 10. Los cubos FH1 y
FH2 son pivotantes en torno a respectivos ejes verticales 41, 42,
para controlar la dirección del aparato 10, en este ejemplo
mediante un cárter de la dirección mecánico B, al que puede
extenderse un enlace (no mostrado) desde un volante de dirección
dentro de la cabina del operario 28, estando el cárter de la
dirección B conectado a través de otra articulación de la dirección
L2 al cubo FH1, con los cubos FH1 y FH2 estando interconectados con
otra articulación más de la dirección L3, al objeto de moverse de
forma concertada en respuesta a movimientos del volante de
dirección. Preferentemente, la dirección mecánica es una dirección
asistida.
A partir de la figura 8 puede verse que los
montantes 76 están unidos al eje delantero 46 hacia afuera de las
placas de montaje FM1, FM2, y sobre el mismo lado de la parte de
cuerpo principal 146 que las articulaciones 68, 72. Así, la parte
de cuerpo principal 146 está provista con monturas 76a para los
montantes 76.
En referencia a la figura 9, el eje trasero 47
es de construcción similar a la del eje delantero 46, pero los
montantes 94 están unidos a las monturas 76a provistas sobre la
parte principal del eje 147, sobre un lado de la parte principal
del eje 147 opuesta a las articulaciones de suspensión trasera 106,
107.
Por lo demás, las articulaciones de la
suspensión trasera 106, 107 están montadas sobre la parte de cuerpo
principal 147, mediante un par de placas de montaje RM1, RM2 que
están apropiadamente configuradas de forma diferente respecto de
las placas de montaje del eje delantero FM1, FM2, para montar los
montantes de suspensión trasera 106, 107.
No obstante, se apreciará que las partes
principales delantera y trasera 146, 147 de los ejes son, por lo
demás, de configuración sustancialmente común, de forma que los
componentes de configuración común puede utilizarse con placas de
montaje apropiadamente diferentes.
Se ha previsto que pueda proporcionarse una
variedad de ejes que tienen partes principales de eje 146/147
comunes, que se adecuen a un rango de diferentes clases y tamaños de
aparatos de trabajo, reduciendo así los costes de diseño y
fabricación, puesto que no ser necesitaría un eje completamente
diferente para cada diferente clase o tamaño de aparato. En cada
caso, necesitaría diseñarse y fabricarse placas de montaje que
pueden ser diferentes para cada eje, para montar apropiadamente
articulaciones de suspensión, o incluso montantes amortiguadores o
cualesquiera otros componentes de suspensión, sobre la parte
principal del eje.
En referencia de nuevo a la figura 9, los cubos
RH y RH2 están montados de forma pivotante sobre la parte principal
del eje 147, para llevar las ruedas traseras 17 del aparato 10, y
siendo servo asistidas mediante el accionador AT que se extiende
entre los cubos RH y RH2. En este ejemplo, los cubos delanteros y
traseros FH1, FH2 y RH1, RH2 son de configuraciones comunes, de
forma que las partes del pistón p1 y p2 pueden estar sujetas a los
cubos traseros RH1, RH2 en las mismas posiciones que el enlace de
dirección L3 está unido a los cubos delanteros FM1, FM2. En el caso
del eje trasero 46, es redundante la montura MG de un cubo FH1 a la
que está conectada la segunda articulación de dirección L2 en el
caso del eje delantero 46.
Mientras que las placas de montaje FM1 y FM2
para las articulaciones superiores 68 de la suspensión del eje
delantero, permiten que pivoten las articulaciones superiores 68, en
relación con la parte principal del eje 46, en torno a un eje
generalmente horizontal h, en el caso del eje trasero 47, las placas
de montura RM1, RM2 permiten que las articulaciones de dirección
106 pivoten en relación con la parte principal del eje 147, en
torno a respectivos ejes generalmente verticales h1 y h2, aunque se
permite a todas las articulaciones inferiores del eje delantero y
trasero 72, 107 pivotar en torno a respectivos ejes generalmente
horizontales h3. Puede apreciarse que se puede proporcionar una
amplia variedad de disposiciones de suspensión, mediante
proporcionar placas de montaje configuradas apropiadamente. Por
supuesto, cuando sea conveniente de puede proporcionarse elementos
de montaje de otra configuración, en lugar de placas de montaje.
Además en el ejemplo mostrado, las formaciones mediante las que se
asegura las placas de montaje FM1, FM2, RM1, RM2 a las partes
principales de los ejes 146, 147 han sido descritas como aberturas
para recibir pasadores, pero puede proporcionarse otras clases de
formaciones para permitir la conexión de placas de montaje u otros
elementos, a las partes principales de los ejes 146, 147.
Puede realizarse diversas modificaciones
distintas sin apartarse del alcance de la invención.
\newpage
Por ejemplo, aunque se muestra la cabina 28 un
extremo delantero 26 de la carrocería del aparato 10, la cabina 28
puede proporcionarse más hacia atrás, y puede proporcionarse más
centralmente respecto de la posición mostrada. En este caso, puede
ser deseable invertir las disposiciones de suspensión del eje
delantero 46 y del eje trasero 47 descritas arriba, para conseguir
así una máxima variación de la altura del plano P, en el que queda
la parte superior 38 de la cabina 28.
El motor 24 puede estar montado en una posición
más central del aparato 10, por ejemplo montado en un lado, y
provisto en una posición inferior respecto de la mostrada.
En otra disposición que no está concebida para
usos en carretera, y por lo tanto no necesita ser compatible con la
legislación al efecto, la dirección de las ruedas delanteras 16
puede efectuarse solo por medios hidráulicos, tales como los
descritos para las ruedas traseras, o de cualquier otra forma.
Alternativamente, el aparato 10 puede adaptarse para dirigir las
ruedas traseras 17 sobre la carretera, de forma que la conexión de
dirección mecánica requerida para ser conforme con la legislación
de autopistas, pueda ser para las ruedas traseras 17 en lugar de
para las ruedas delanteras 16.
Aunque la invención se ha descrito concretamente
en relación con un aparato de trabajo que es un aparato de carga
10, la invención puede aplicarse a cualquier otra clase de aparato
de trabajo tal como, solo a modo de ejemplo, máquinas excavadoras o
máquinas combinadas excavadoras y de carga, que pueden tener un
brazo excavador en lugar, o además, del brazo de carga 18, o
incluso un tractor u otro vehículo agrícola.
Claims (7)
1. Un aparato de trabajo que incluye una
carrocería (11), un eje delantero (46) y un eje trasero (47),
llevando cada eje un par de ruedas de contacto con el suelo (16,
17), una en, o hacia, cada extremo del eje, medios de montaje del
eje delantero (68, 72) que montan el eje delantero (46) en relación
con la carrocería (11), y medios de montaje (106, 107) del eje
trasero que montan el eje trasero (47) en relación con la carrocería
(11), el aparato de trabajo (10) siendo operativo en un primer modo
de funcionamiento, y siendo capaz de ser manejado alternativamente
en, al menos, uno entre los modos de funcionamiento segundo y
tercero, en cada uno de los cuales el aparato puede moverse sobre
el suelo, y cuando el aparato está operativo en el primer modo, los
ejes delantero y trasero (46, 47) de están suspendidos respecto de
la carrocería (11) mediante sus respectivas monturas, de forma que
los ejes delantero y trasero (46, 47) son móviles en relación con la
carrocería (11), en respuesta a irregularidades del terreno, y
cuando aparato está funcionando en el segundo modo, uno de los ejes
delantero y trasero (46, 47) está suspendido respecto la carrocería
(11), mediante el respectivo medio de montaje del eje, mientras que
el otro de los ejes (47, 46) está limitado a oscilar en torno a un
eje longitudinal (A), que está sustancialmente fijo en relación con
la carrocería (11), en respuesta a irregularidades en el terreno, y
cuando el aparato está operativo en el tercer modo, uno de los ejes
delantero y trasero (46, 47) se mantiene sustancialmente rígido en
relación con la carrocería (11), mediante el respectivo medio de
montaje del eje, mientras que el otro los ejes (47, 46) está
limitado a oscilar en torno a un eje longitudinal (A), que está
sustancialmente fijo en relación con la carrocería (11), en
respuesta a irregularidades en el terreno.
2. Un aparato acorde con la reivindicación 1,
caracterizado porque el otro (47) de los ejes delantero (46)
y (47) está suspendido respecto de la carrocería (11), mediante un
medio de suspensión que incluye un par de articulaciones (106, 107)
en cada lado de la carrocería (11), estando una articulación (106)
de cada par sobre la otra (107) en relación con el suelo, la
articulación superior (106) de cada par estando conectada de forma
pivotante en un primer extremo (113) en relación con la carrocería
(11), y en un segundo extremo (112) en relación con el eje (47), en
una primera posición, y estando la articulación inferior (107) de
cada par, conectada de forma pivotante en un primer extremo (110)
en relación con la carrocería (11), y en un segundo extremo (109)
en relación con el eje (47), en una segunda posición, el medio de
suspensión suspendiendo el otro (47) de los ejes delantero (46) y
trasero (47) que puede bloquearse, al objeto de limitar el
movimiento de un punto medio del eje (47) acercándose y alejándose
respecto de la carrocería (11), permitiendo a la vez la oscilación
del eje (47) en torno al eje longitudinal (A), que es generalmente
perpendicular al eje (47) y está posicionado en el punto medio.
3. Un aparato acorde con la reivindicación 2,
caracterizado porque el medio de suspensión que suspende el
otro (47) de los ejes delantero y trasero (46, 47), respecto de la
carrocería (11), incluye al menos un montante (94) de suspensión
hidráulica en cada lado del aparato (10), teniendo cada montante
(94) un cilindro (131) y un pistón (130), y cuando se hace
funcionar al aparato en su primer modo operativo, siendo el pistón
(130) móvil en el cilindro (131) cuando el otro eje (47) se mueve en
relación con la carrocería (11) en respuesta a irregularidades en
el terreno, cuando el aparato se mueve sobre el terreno, teniendo
los movimientos del pistón (130) como resultado un flujo de fluido
hidráulico fluyendo en, o fuera, del cilindro (131), a un resorte
de gas (116) que amortigua los movimientos del pistón, y habiendo
provistos medios (149) para conectar los cilindros (131) en cada
lado del aparato (10), cuando se hace funcionar al aparato en su
segundo o tercer modo, de forma que el fluido fluye entre los
cilindros (131) para conseguir así la oscilación del eje (47) en
torno al eje longitudinal (A), que es generalmente perpendicular al
eje (47) y está posicionado en el punto medio.
4. Un aparato acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el uno,
de los ejes delantero y trasero (46, 47), está suspendido respecto
de la carrocería (11), al menos cuando el aparato (10) está
funcionando en su primer modo operativo, mediante respectivos medios
de suspensión que incluyen un par de articulaciones (68, 72) en
cada lados de la carrocería (11), una articulación (68) de cada par
estando sobre la otra (72) en relación con el suelo, la articulación
superior (18) de cada par estando conectada de forma pivotante en
un primer extremo (71) en relación con la carrocería (11), y en un
segundo extremo (69) en relación con el eje (46), en una primera
posición, y estando la articulación inferior (72) de cada par,
conectada de forma pivotante en un primer extremo (74) en relación
con la carrocería (11), y en un segundo extremo (76) en relación
con el eje (46), en una segunda posición, estando cada una de las
segundas posiciones (71, 74) por debajo de sus respectivas primeras
posiciones (68, 73).
5. Un aparato de trabajo (10) acorde con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque al menos uno de los ejes delantero y trasero (46, 47) está
adaptado para llevar un par de medios de contacto con el suelo (16,
17), y para montar un componente de suspensión (68, 72; 106, 107)
tal como un articulación de suspensión, un montante o un
amortiguador, incluyendo el eje (46, 47) una parte de cuerpo del eje
(146; 147), teniendo una primera formación mediante la cual un
elemento de montaje (FM1, FM2; RM1, RM2) está asegurado a la parte
de cuerpo principal (146; 147), y el componente de suspensión (68,
72; 106, 107) está unido a la parte de cuerpo principal (146; 147)
mediante el elemento de montaje (FM1, FM2; RM1, RM2).
6. Un eje acorde con la reivindicación 5,
caracterizado porque que la parte del cuerpo principal del
eje (146; 147) tiene una pluralidad de formaciones que permiten que
el elemento de montaje (FM1, FM2; RM1, RM2) sea asegurado a la parte
de cuerpo principal (146; 147) en posiciones alternativas.
\newpage
7. Un eje acorde con la reivindicación 5 o la
reivindicación 6, caracterizado porque la parte de cuerpo
principal (146; 147) del eje, es en general simétrica en torno a un
plano que se extiende perpendicularmente a la parte de cuerpo
principal (146; 147).
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