Il carrello elevatore (colloquialmente chiamato anche muletto) è un mezzo operativo dotato di ruote (o meno comunemente cingoli) e generalmente alimentato da motore a combustione interna o da motore elettrico, che viene usato per il sollevamento e la movimentazione di merci all'interno dei depositi di logistica o per il carico e scarico di merci dai mezzi di trasporto.
Riguardo alla funzione dei carrelli elevatori, la norma ISO 5053-1 distingue i carrelli elevatori dagli altri tipi di carrelli industriali, che sono definiti "carrelli non sollevatori". Alcuni carrelli elevatori svolgono anche la funzione di carrelli impilatori: in tal caso si parla di "carrello elevatore impilatore".
Storia
Nella metà del XIX secolo la rivoluzione industriale aveva portato ad una velocizzazione dei processi industriali, con la conseguente necessità di movimentare i materiali più velocemente. A tale scopo erano utilizzati carrelli a sacchi spostati manualmente, attraverso apposite impugnature. Altre attrezzature di lavoro utilizzate in questo periodo per la movimentazione dei materiali erano paranchi e carrelli industriali manuali su quattro ruote. Alla fine del XIX secolo risale l'invenzione del carrello elevatore manuale, che permetteva di sollevare i carichi solo da pochi centimetri da terra. Tali carrelli elevatori manuali, a differenza degli altri strumenti precedentemente utilizzati, permetteva sia di sollevare sia di movimentare i carichi, per cui potevano già essere definiti dei "carrelli elevatori", anche se azionati dalla forza umana. Esempi di questi carrelli elevatori manuali erano il modello brevettato da R.M. Van Sickler nel 1867 e il modello brevettato da Samuel C. Derby nel 1887.
La nascita del carrello elevatore spesso viene fatta risalire erroneamente al 1917, quando l'inventore statunitense Eugene Clark realizzò il primo carrello industriale a combustione interna controbilanciato con caricamento frontale, chiamato "Tructractor". Al tempo Eugene Clark era direttore amministrativo della Clark Equipment Company, formatasi nel 1916 dalla fusione della Celfor Tool Company con la Buchanan Electric Steel Company. Il Tructractor era equipaggiato con motore a benzina a 4 cilindri LeRoi ed era prodotto in due modelli, con capacità di carico di 1,8 e 4,5 tonnellate. Essendo caricato e scaricato manualmente, non era in realtà un "carrello elevatore", bensì un carrello industriale. I primi carrelli elevatori propriamente detti (non manuali) furono invece sviluppati da Yale nel 1923 e dalla Clark Equipment Company nel 1924. Il modello di Yale era un carrello elevatore elettrico dotato di forche e montante, per cui è considerato il primo carrello elevatore elettrico, mentre il modello della Clark era una modifica del trattore Duat precedentemente introdotto dalla stessa azienda ed è considerato il primo carrello elevatore a combustione interna.
Il sistema di sollevamento idraulico era già stato inventato da William T. Harris nel 1913, ma solo nel 1928, con il carrello elevatore "Tructier", la Clark Equipment Company introdusse il sistema idraulico di sollevamento nei carrelli elevatori, sostituendo così il precedente sistema di sollevamento tramite funi e catene. Fino alla fine degli anni '30 la diffusione dei carrelli elevatori era frenata dal fatto che i pallet del tempo (che erano stati inventati nel 1924) non avevano formati standard, per cui spesso erano troppo piccoli o troppo grandi per essere movimentati con i carrelli elevatori. Tale ostacolo fu superato con il brevetto del 1939 di George G. Raymond, fondatore della Raymond Handling Concepts Corporation.
Durante la seconda guerra mondiale si diffuse l'utilizzo dei pallet come sistema di carico e di conseguenza si diffuse l'utilizzo del carrello elevatore. Nello stesso periodo furono prodotti i primi carrelli elevatori controbilanciati, che garantivano una maggiore stabilità dei carrelli elevatori. Nel 1943 la Clark Equipment Company sviluppò inoltre il primo carrello elevatore con pneumatici, pensato per potere svolgere operazioni fuoristrada. Qualche anno dopo, nel 1947, vide la luce anche il primo carrello elevatore diesel.
Negli anni '50 il carrello elevatore si diffuse anche in Italia, dove venne chiamato con il nome "muletto" in quanto svolgeva funzioni che prima erano svolte dai muli. Negli stessi anni si diffusero anche i primi carrelli elevatori cabinati, più sicuri per il guidatore. Al 1988 risale invece il primo carrello elevatore multidirezionale.
Nel corso degli anni i carrelli elevatori si sono evoluti con l'applicazione delle nuove tecnologie, migliorandone le prestazioni, il comfort, l'ergonomia per il conducente e la sicurezza. Le moderne elettroniche di bordo prevedono un display multifunzione, dove vengono visualizzate le informazioni di base (stato di carica, modalità di esercizio, ore di esercizio, data e ora, ecc.) e le informazioni tecniche.
Sono ad esempio di epoca recente l'applicazione di una cabina di protezione per l'abitacolo del conducente (detta struttura di protezione antiribaltamento o ROPS), così come l'abolizione del cambio manuale a favore della trasmissione automatica, l'utilizzazione del servosterzo e le applicazioni dell'elettronica in grado di sovrintendere alle operazioni principali.
Al giorno d'oggi sono attive molte aziende costruttrici di questo tipo di mezzo. Molte sono realtà operanti in ambito locale, mentre sul mercato mondiale anche nel 2010 si è confermato leader il marchio Toyota.
Descrizione e componenti
Le principali parti di un comune carrello elevatore sono: elementi per la presa e il sollevamento del carico: forche o altri accessori di presa e sollevamento, collegati ad un montante o braccio telescopico, con sistema idraulico di sollevamento, catene, pulegge e comandi del sistema di presa e sollevamento del carico; elementi per lo spostamento del carrello: comprendono il sistema di alimentazione (motore), ruote, la postazione di guida con i suoi i comandi per la guida e protezioni per il guidatore.
Accessori di presa e sollevamento Nella sua versione più comunemente usata, il carrello elevatore è dotato di due bracci anteriori paralleli in metallo (le cosiddette "forche"), che gli consentono la presa e la movimentazione di pallet o altri carichi aventi ingombri e forma compatibili con il sollevamento con forche.
Esistono carrelli elevatori con forche rotabili o telescopiche o con accessori diversi dalle forche, ad esempio per la movimentazione di particolari unità di carico (come bobine, fusti, elettrodomestici, ecc.) oppure accessori che permettono di afferrare il carico, cassoni da svuotare (detti anche "ribaltacassoni"), ecc. A seconda del tipo, gli accessori possono essere parte integrante del carrello elevatore oppure installati al posto delle forche come "attrezzature intercambiabili" oppure installati infilandoli nelle forche.
Montante e carrello Nella parte anteriore del mezzo vi è il cosiddetto "montante", dove scorre il carrello al quale sono collegate le forche o altri accessori di presa e sollevamento. Tali elementi sono mossi attraverso un sistema idraulico di sollevamento e sono responsabili del sollevamento, abbassamento e inclinazione del carico.
Nel caso più semplice e meno usato, il montante è costituito da una singola colonna posizionata al centro del carrello elevatore, sul quale si muove il carrello fino ad un'altezza massima pari all'altezza del montante: si parla in tal caso di "monomontante"; nel caso in cui il montante sia costituito non da una singola colonna bensì da un binario di due colonne, si parla di "montante simplex" o "montante singolo".
Più comunemente si utilizzano montanti costituiti da una struttura telescopica composta da due o più coppie colonne (o "binari" o "slitte") inserite una nell'altra ed azionate da martinetti idraulici: a seconda del numero di coppie di colonne si parla di montante duplex (due coppie colonne), triplex (tre coppie di colonne) e quadruplex (4 coppie di colonne). I montanti duplex si suddividono a loro volta in montante duplex telescopico (o "montante ZT") e montante duplex con sollevamento aggiuntivo (o "montante ZZ"). Usando una terminologia simile, il montante triplex è anche chiamato "montante telescopico triplo con sollevamento aggiuntivo" (o "montante DZ").
Il tipo di montante più comune è il triplex, in quanto permette di raggiungere altezze considerevoli nonostante con le forche a terra il montante rimanga molto basso. La visibilità è inoltre maggiore su questo tipo di montanti, quando il pistone centrale di sollevamento viene sostituito da due pistoni laterali permettendo così all'operatore di avere una migliore visibilità.
Alimentazione Esistono sia carrelli elevatori manuali sia carrelli elevatori motorizzati. Nel caso dei carrelli elevatori motorizzati, sono generalmente utilizzati motori a combustione interna (diesel, a benzina, GPL o gas naturale compresso) oppure motori elettrici.
L'utilizzo dei carrelli elevatori con motore a combustione interna è evitato in luoghi chiusi, soprattutto se poco ventilati, a causa dei livelli sonori (rumore) e dei gas esausti associati ad essi.
Locomozione I carrelli elevatori sono solitamente provvisti di ruote come mezzo di locomozione, che possono essere pneumatici o ruote piene.
Le ruote piene (chiamate anche "gomme superelastiche") sono composte interamente di gomma, senza camera d'aria all'interno. Tale tipo di gomme evita imprevisti quali le forature (ma non l'usura delle ruote), sopporta un carico maggiore e, nel caso di guida all'interno di edifici (quindi non su strada o fuori strada) garantisce al mezzo una migliore stabilità rispetto alle ruote pneumatiche.
Si utilizzano generalmente carrelli elevatori con 3 o 4 ruote: 3 ruote nel caso in cui siano necessarie manovre in spazi ristretti (come all'interno di un magazzino con corsie più strette del solito) e 4 ruote per gli utilizzi più gravosi.
Al contrario di quasi tutti gli altri mezzi di trasporto su ruote, solitamente le ruote posteriori di un carrello elevatore sono sterzanti mentre le ruote anteriori sono fisse.
Posto di guida
A seconda del tipo, i carrelli elevatori possono essere guidati dall'operatore seduto sul carrello elevatore (spesso all'interno di una cabina), in piedi sul carrello, a piedi o ad una estremità del carrello elevatore.
I carrelli elevatori sono provvisti di comandi per la guida (tra cui: volante o joystick per comandare lo sterzo, pedale freno, pedale acceleratore, leva avanti/indietro per procedere in avanti o in retromarcia, leva del cambio e volante) e comandi per l'azionamento delle forche o degli altri eventuali accessori. Nel caso di carrelli elevatori a forche, generalmente sono presenti una leva di sollevamento per alzare e abbassare le forche e una leva per inclinare il montante in avanti o indietro (brandeggio). I carrelli elevatori a forche possono anche essere dotati di funzioni quali lo spostamento laterale delle forche e l'allargamento/stringimento delle forche.
I carrelli moderni sono provvisti di variazione automatica della velocità; di conseguenza il movimento viene comandato in assenza del pedale della frizione. Sui carrelli a motore endotermico, insieme ad acceleratore e freno, è possibile trovare un terzo pedale, posizionato a sinistra del freno, denominato "inching control", che agisce sul freno disinserendo al tempo stesso la trasmissione.
Tipi
I carrelli elevatori possono avere dimensioni e capacità di sollevamento (in termini di peso del carico sollevato ed altezza di sollevamento) assai diverse. Si va dal transpallet manuale o elettrico (che è un carrello elevatore caratterizzato da ingombro molto minore, in quanto timonato e sprovvisto di cabina di guida) a carrelli elevatori molto più ingombranti, ad esempio quelli che consentono l'elevazione di interi container anche di peso e mole considerevole.