IT201900002775A1

IT201900002775A1 - Dispositivo per il sostegno di una attrezzatura manovrata manualmente da un operatore

Info

Publication number: IT201900002775A1
Application number: IT102019000002775A
Authority: IT
Inventors: Bruno Bartolini
Original assignee: Bruno Bartolini
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-26

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER IL SOSTEGNO DI UNA ATTREZZATURA MANOVRATA MANUALMENTE DA UN OPERATORE"

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione concerne un dispositivo per il sostegno di una attrezzatura manovrata manualmente da un operatore. In particolare la presente invenzione è riferita al sostegno di una qualsivoglia attrezzatura manuale portatile, che ha la sua ragione di funzionamento nella sua manipolazione, tipicamente con le braccia, da parte dell'operatore. Una applicazione descrittiva ma non vincolante del dispositivo in oggetto è quella descritta nel presente documento, dove ne viene considerata l'applicazione nel settore hobbistico ed agricolo per il sostenimento di attrezzature portatili di raccolta, di potatura, di taglio, ecc. Lo stesso dispositivo può essere applicato anche in un qualsivoglia altro settore merceologico e/o applicazione dove è richiesto il sostegno di una attrezzatura manuale.

TECNICA ANTERIORE NOTA

Secondo tecnica nota, l'utilizzo di tali attrezzature manuali è caratterizzato da due funzioni che l'operatore svolge contemporaneamente: il "controllo" (o guida), attraverso la quale l'operatore indirizza lo strumento nelle direzioni volute grazie a movimenti desiderati; ed il "sostegno", che chiede all'operatore di farsi carico di sorreggere il peso di detta apparecchiatura. Queste funzioni vengono oggi svolte da chi utilizza l'attrezzatura manuale attraverso le proprie braccia in modo contemporaneo, ma, mentre la prima operazione ha in sé la reale ragione di esistere della stessa attrezzatura manuale, la seconda rappresenta un vero e proprio limite, essendo la maggiore responsabile deN'affaticamento dello stesso operatore senza portare valore aggiunto, ma al contrari, condizionando l'efficacia del lavoro. Per questo motivo chi realizza le attrezzature in questione cerca di rimediare a detta problematica attraverso una forte riduzione del loro peso, ricorrendo all'utilizzo di materiali robusti ma leggeri quali, ad esempio, leghe di alluminio, materiali plastici compositi e simili, oppure lay-out costruttivi alternativi che permettono il posizionamento degli elementi più pesanti staccati da quelli di manovra (es. posizionamento di batterie elettriche su zainetti di lavoro). In entrambi i casi, l'obiettivo è comunque quello di ridurre il peso delle attrezzature o parti di attrezzatura da manovrare, per garantire maggior comfort nel loro utilizzo. Tali direzioni di lavoro però, oltre ad essere limitative, in quanto impattano su costi produttivi elevati, non sono risolutive, poiché, seppur ridotto, richiederanno sempre uno sforzo prolungato di sostegno all'operatore.

Scopo dunque della presente invenzione è dunque quello di realizzare un dispositivo di sopporto per attrezzature manovrabili manualmente che permetta all'operatore di concentrare le proprie energie solo sul controllo dell'attrezzo.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di supporto che sia comunque semplice da un punto di vista strutturale e poco ingombrante.

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante un dispositivo per il sostegno di una attrezzatura manovrata manualmente da un operatore, comprendente una imbracatura associabile al busto di detto operatore e mezzi di sostegno per detta attrezzatura, detti mezzi di sostegno essendo vincolati a detta imbracatura ed essendo atti a permettere lo spostamento di detta attrezzatura in modo tale che la forza peso di detta attrezzatura sia trasmessa sulle spalle e/o sul busto di detto operatore attraverso detti mezzi di sostegno e detta imbracatura. La forza peso dell'attrezzatura, dunque, non si scaricherà sulle braccia dell'utilizzatore, il quale potrà spostare l'attrezzatura con le braccia senza dover badare anche a sostenerla sempre con le braccia.

Il dispositivo di supporto risolve dunque la problematica sopra esposta del sostegno di attrezzature portatili da parte dell'operatore. Infatti, grazie al dispositivo, l'operatore può interfacciarsi con tutte le attrezzature manuali esistenti, attraverso una imbracatura e mezzi di sostegno che collaborano assieme per permettere di scaricare il peso delle stesse apparecchiature in modo ergonomico e confortevole attraverso le spalle ed il busto dello stesso operatore, senza che le braccia siano minimamente interessate dallo sforzo.

In maggior dettaglio, detti mezzi di sostegno comprendono almeno un braccio di rinvio vincolato a sbalzo a detta imbracatura ed un elemento filiforme flessibile dotato di una prima estremità associata, direttamente o indirettamente, a detta attrezzatura e di una seconda estremità associata, direttamente o indirettamente, a detta imbracatura. Detto elemento filiforme flessibile è almeno in parte guidato nel suo percorso da detto braccio di rinvio. Ulteriormente, detta imbracatura comprende una piastra associabile alla schiena dell'utilizzatore. Inoltre, detto braccio di rinvio è vincolato a sbalzo a detta piastra in corrispondenza di una sua prima estremità e si estende al di sopra della spalla di detto utilizzatore, almeno quando detta imbracatura è indossata da detto utilizzatore.

In pratica, dunque, l'utilizzatore indossa l'imbracatura, a cui è vincolato a sbalzo un braccio di rinvio disposto al di sopra della spalla dell'utilizzatore. Tale braccio di rinvio, pertanto, sostenuto dall'imbracatura, anche grazie ad una piastra associata alla schiena dell'utilizzatore, guida il percorso di un elemento flessibile filiforme che è vincolato, da un lato, all'attrezzatura e, dall'altro, all'imbracatura.

Secondo una forma particolare dell'invenzione detto braccio di rinvio è allungabile longitudinalmente.

Inoltre, detto braccio di rinvio, in corrispondenza di detta prima estremità, è vincolato a detta piastra in modo ruotabile rispetto ad un asse verticale e/o orizzontale. Preferibilmente, detto braccio di rinvio comprende una prima parte, vincolata a detta piastra, ed una seconda parte vincolata in maniera traslabile a detta prima parte.

Vantaggiosamente, detti mezzi di sostegno comprendono altresì una prima carrucola ed una seconda carrucola disposte, rispettivamente, in corrispondenza di detta prima estremità di detto braccio e di una seconda estremità di detto braccio di rinvio. Detto elemento filiforme flessibile è guidato altresì da detta prima carrucola e detta seconda carrucola.

Secondo una forma alternativa dell'invenzione, in cui detta attrezzatura comprende un'asta di movimentazione, detti mezzi di sostegno comprendono almeno un collare vincolato almeno in parte in modo scorrevole a detta asta di movimentazione. Detta prima estremità di detto elemento filiforme flessibile è vincolato a detto collare.

Ulteriormente, detti mezzi di sostegno comprendono almeno un elemento elastico vincolato a detta piastra, in cui detta seconda estremità di detto elemento filiforme flessibile è vincolata a detto elemento elastico, preferibilmente del tipo a spirale.

In questo caso, dunque, il peso dell'attrezzatura è sostenuto dalla reazione dell'elemento elastico. Lo stesso elemento elastico permette un richiamo, verso l'alto, continuo dell'attrezzatura durante i movimenti tipici delle fasi operative. La combinazione delle azioni elastiche sopra descritte permettono di sgravare le braccia dell'operatore dallo sforzo del completo sostegno dell'attrezzatura, consentendo il rispetto delle migliori condizioni di lavoro e la salvaguardia della sicurezza ed efficienza dell'operatore nell'utilizzo di attrezzature portatili.

DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questi ed altri aspetti della presente invenzione verranno resi più chiari dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, qui fornita a titolo solamente esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

la figura 1 è una vista laterale di una attrezzatura di arte nota sostenuta dall'utilizzatore e relativo diagramma delle forze che si scaricano sull'utilizzatore;

la figura 2 è una vista in assonometria del dispositivo di sostegno secondo l'invenzione, durante l'impiego da parte di un utilizzatore della stessa attrezzatura di arte nota mostrata in figura 1;

la figura 3 è una vista laterale del dispositivo di figura 2 con relativo diagramma delle forze che si scaricano sull'utilizzatore;

la figura 4 è una vista assonometrica del dispositivo di sostegno secondo l'invenzione; la figure 5 è una vista assonometria in esploso del dispositivo di sostegno di figura 4; le figure da 6a a 6e sono viste, rispettivamente, posteriore, laterale, dall'alto, ed assonometriche del dispositivo di figura 4 in cui sono mostrati diversi possibili spostamenti del braccio di rinvio del dispositivo di sostegno secondo l'invenzione;

le figure 7a a 7b sono viste, rispettivamente, posteriore e laterale di una ulteriore forma realizzativa dell'invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE PREFERITA DELLA PRESENTE INVENZIONE

Con particolare riferimento a tali figure si è indicato con 1 il dispositivo di supporto secondo l'invenzione.

In figura 1 è mostrato un operatore 100 che utilizza manualmente una attrezzatura 200 di arte nota quale, ad esempio, un rastrello per la raccolta di olive. In tale figura è mostrato anche il diagramma di come la forza peso dell'attrezzo P venga scaricata sull'utilizzatore mediante la reazione vincolare R ed il conseguente momento M che l'individuo 100 deve generare per compensare tale reazione vincolare che lo spinge a sbilanciarsi in avanti. È chiaro che a lungo andare l'utilizzatore avvertirà fatica alle braccia ed alla schiena condizionando così l'efficacia del lavoro compiuto. Peraltro, l'utilizzo continuo di una tale attrezzatura potrebbe anche condurre a rischi per la salute dell'utilizzatore, soprattutto a carico della schiena, essendo quest'ultima soggetta ad un lavoro continuo di ribilanciamento della reazione vincolare generata dalla forza peso dell'attrezzo.

In figura 2 è mostrato il dispositivo per il sostegno 1 di una attrezzatura 200 manovrata manualmente da un operatore 100. Tale attrezzatura 200 per semplicità è identica a quella rappresentata in figura 1, sebbene essa potrebbe anche essere differente senza per questo venire meno l'efficacia del dispositivo 1 secondo l'invenzione. Tale dispositivo 1 comprende una imbracatura 2, meglio visibile in figura 4, associabile al busto dell'operatore 100 e mezzi di sostegno 3 per l'attrezzatura 200. I mezzi di sostegno 3 sono vincolati all'imbracatura 2 e sono configurati per essere atti a permettere lo spostamento dell'attrezzatura 200 in modo tale che la forza peso P dell'attrezzatura 200 stessa sia trasmessa sulle spalle e/o sul busto dell'operatore attraverso i mezzi di sostegno 3 e l'imbracatura 2, quando indossata dall'utilizzatore 100. In pratica, la forza scaricata sull'utilizzatore 100 dovrà avere una direzione tale da passare quanto più in prossimità del baricentro C dell'utilizzatore e, dunque, generare un momento sostanzialmente nullo, senza peraltro gravare sulle braccia dell'operatore 100.

In particolare, come meglio visibile nelle figure 4 e 5, secondo la forma realizzativa qui descritta, i mezzi di sostegno 3 comprendono un braccio di rinvio 4 vincolato a sbalzo all'imbracatura 2 ed un elemento filiforme flessibile 5 dotato di una prima estremità 5a associata, direttamente o indirettamente, all'attrezzatura 200 ed una seconda estremità 5b (si veda in particolare figura 5) associata, direttamente o indirettamente, all'imbracatura 2. L'elemento filiforme flessibile 5 è almeno in parte guidato nel suo percorso dal braccio di rinvio 4. In particolare, il braccio di rinvio 4 viene attraversato internamente dall'elemento filiforme flessibile 5. Tale elemento filiforme flessibile 5 comprende, secondo la particolare forma realizzativa qui discussa, un filo di nylon, tuttavia in altre realizzazioni tale elemento filiforme flessibile 5 può essere realizzato di altro materiale senza per questo uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione. Come risulta evidente dalla figura 3, la forza peso P dell'attrezzatura 200 è trasmessa sulle spalle e sul busto dell'utilizzatore attraverso l'elemento filiforme flessibile 5 e il braccio di rinvio 4, ovvero i mezzi di sostegno 3, e l'imbracatura 2.

Sempre secondo la forma realizzativa qui descritta, l'imbracatura 2 comprende una piastra 10 metallica associabile alla schiena dell'utilizzatore, quando l'imbracatura 2 è indossata dall'utilizzatore 100. Il braccio di rinvio 4 è vincolato a sbalzo alla piastra 10 in corrispondenza di una sua prima estremità 4a e si estende al di sopra della spalla dell'utilizzatore 100, almeno quando l'imbracatura 2 è indossata. L'estensione del braccio di rinvio 4 dipende chiaramente dalle dimensioni sia dell'attrezzatura 200 che dell'utilizzatore 100. La piastra 10, in pratica, permette di conferire al braccio di rinvio 4 una stabilità tale da mantenersi a sbalzo al di sopra della spalla dell'utilizzatore 100.

Secondo sempre l'invenzione, il braccio di rinvio 4 è allungabile longitudinalmente proprio per venire incontro alle varie dimensioni delle diverse attrezzature 200 manuali da utilizzare e quelle dell'operatore.

Inoltre, il braccio di rinvio 4, in corrispondenza della succitata prima estremità 4a, è vincolato alla piastra 10 in modo ruotabile rispetto sia ad un asse verticale V che ad un asse orizzontale O (ad imbragatura indossata dall'utilizzatore). In questo modo l'utilizzatore 100 può spostare con maggiore libertà l'attrezzatura 200 in più punti dello spazio senza avere limitazioni tali da rendergli difficoltoso l'impiego dell'attrezzatura 200 stessa. Le figure 6c e 6e mostrano la rotazione del braccio di rinvio 4 attorno all'asse verticale V, mentre la figura 6b mostra la rotazione del braccio di rinvio attorno all'asse orizzontale O. La figura 6a mostra una vista posteriore del dispositivo 1 da cui è facile notare come sia possibile effettuare lo spostamento del braccio di rinvio 4 dal lato destro a quello sinistro dell'imbracatura 2 del dispositivo 1 nel caso di impiego del dispositivo 1 da parte di persone non destrorse.

Secondo una forma preferita dell'invenzione qui rappresentata, il braccio di rinvio 4 comprende una prima parte 11, vincolata alla piastra in corrispondenza della succitata prima estremità 4a del braccio di rinvio 4, ed una seconda parte 12 vincolata in maniera traslabile alla prima parte 11. In pratica, il braccio di rinvio 4 è telescopico. Ciò permette, dunque, di allungare facilmente il braccio di rinvio 4.

Sempre secondo l'invenzione, il braccio di rinvio 4 comprende altresì una prima carrucola 15 ed una seconda carrucola 16 disposte, rispettivamente, in corrispondenza della prima estremità 4a del braccio di rinvio 4 ed di una seconda estremità 4b, quella libera, del braccio di rinvio 4. L'elemento filiforme flessibile 5 è dunque guidato altresì anche dalla prima carrucola 15 e dalla seconda carrucola 16 nel suo percorso. L'elemento filiforme flessibile 5, tra la prima carrucola 14 e la seconda carrucola 16, attraversa internamente il braccio di rinvio 4.

Vantaggiosamente, i mezzi di sostegno 3 comprendono anche almeno un elemento elastico 20 vincolato, ad una sua prima estremità 20a, alla piastra 10. La seconda estremità 5b dell'elemento filiforme flessibile 5 è vincolata alla seconda estremità 20b dell'elemento elastico 20, così che quest'ultimo sia compreso tra l'elemento filiforme flessibile 5 e la piastra 10. L'elemento elastico 20 è del tipo a spirale. In altre forme realizzative tale elemento elastico 20 può anche essere una molla elicoidale senza per questo uscire daN'ambito di tutela della presente invenzione.

Come visibile in figura 2, l'attrezzatura 200 comprende un'asta di movimentazione 201 ed un rastrello 202. 1 mezzi di sostegno 4 comprendono un collare 30 vincolato in modo scorrevole, sebbene in un intervallo limitato, all'asta di movimentazione 201. La prima estremità 5a dell'elemento filiforme flessibile 5 è vincolata al collare 30.

In una forma preferita dell'invenzione, l'imbracatura 2 comprende una cintura 40 vincolata in maniera removibile e regolabile alla piastra 10 ed almeno una coppia di spallacci 41 e 42 vincolati in maniera removibile e regolabile, ad una prima estremità 41a e 42a, alla piastra 10, ed ad una seconda estremità 41b e 42b, alla cintura 40. La cintura 40 è vincolata in maniera removibile e regolabile alla piastra 10 mediante una coppia di elementi rigidi piastriforme 48 di collegamento che sono associati, da una prima estremità 48a, alla piastra 40, e ad una seconda estremità 48b, alla cintura 40.

Sempre secondo tale forma realizzativa, ciascun spallaccio 41, o 42, comprende una prima porzione 45 ed una seconda porzione 46. La prima porzione 45 è vincolata solidalmente alla piastra 10 e la seconda porzione 46 è vincolata solidalmente alla cintura 40. La prima porzione 45 e la seconda porzione 46 sono vincolabili tra loro in un pluralità di posizioni distinte in modo tale che qualsiasi sia la conformazione delle spalle dell'utilizzatore e/o le sue dimensioni il dispositivo 1 sia comunque indossabile. Sia la piastra 10 che i due spallacci 41 e 42 sono conformati in modo tale da risultare ergonomici e permettere così alla imbracatura 2 di essere indossata dall'utilizzatore 100 senza alcun fastidio.

Nelle figure 7a e 7b viene mostrata una particolare ed ulteriore forma realizzativa del dispositivo di sostegno 1 secondo l'invenzione. In particolare, a differenza della forma realizzativa sin qui descritta, ciascun elemento rigido piastriforme 48 di collegamento è dotato di una cerniera 49 grazie alla quale la cintura 40 può essere spostata, ovvero ruotata rispetto attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale alla piastra 40. In particolare, ciascuna cerniera 49 comprende anche una molla di richiamo 50 che permette di generare una forza costante in senso antiorario tale da mantenere la parte inferiore del dispositivo 1 aderente all'operatore, aumentandone così il confort durante il suo impiego. Inoltre, ciascuna prima porzione 45 degli spallacci 41 e 42 è associata alla piastra 10 in modo scorrevole rispetto ad un asse verticale T per aumentare così i gradi di regolazione del dispositivo 1.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il sostegno (1) di una attrezzatura (200) manovrata manualmente da un operatore (100), comprendente una imbracatura (2) associabile al busto di detto operatore e mezzi di sostegno (3) per detta attrezzatura (300), detti mezzi di sostegno (3) essendo vincolati a detta imbracatura (2) ed essendo atti a permettere lo spostamento di detta attrezzatura (200) in modo tale che la forza peso (P) di detta attrezzatura sia trasmessa sulle spalle e/o sul busto di detto operatore (100) attraverso detti mezzi di sostegno (3) e detta imbracatura (2).
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostegno (3) comprendono almeno un braccio di rinvio (4) vincolato a sbalzo a detta imbracatura (2) ed un elemento filiforme flessibile (5) dotato di una prima estremità (5a) associata, direttamente o indirettamente, a detta attrezzatura (200) e di una seconda estremità (5b) associata, direttamente o indirettamente, a detta imbracatura (2), detto elemento filiforme flessibile (5) essendo almeno in parte guidato nel suo percorso da detto braccio di rinvio (4).
3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta imbracatura (2) comprende una piastra (10) associabile alla schiena dell'utilizzatore, detto braccio di rinvio (4) essendo vincolato a sbalzo a detta piastra (10) in corrispondenza di una sua prima estremità (4a) ed estendendosi al di sopra della spalla di detto utilizzatore, almeno quando detta imbracatura è indossata da detto utilizzatore.
4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto braccio di rinvio (4) è allungabile longitudinalmente.
5) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che detto braccio di rinvio (4), in corrispondenza di detta prima estremità (4a), è vincolato a detta piastra (10) in modo ruotabile rispetto ad un asse verticale (V) e/o orizzontale (O).
6) Dispositivo secondo almeno la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detto braccio di rinvio comprende una prima parte (11), vincolata a detta piastra (10), ed una seconda parte (12) vincolata in maniera traslabile a detta prima parte (11).
7) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostegno (3) comprendono altresì una prima carrucola (15) ed una seconda carrucola (16) disposte, rispettivamente, in corrispondenza di detta prima estremità (4a) di detto braccio di rinvio (4) e di una seconda estremità (4b) di detto braccio di rinvio (4), detto elemento filiforme flessibile (5) essendo guidato altresì da detta prima carrucola (45) e da detta seconda carrucola (46).
8) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui detta attrezzatura comprende un'asta di movimentazione (201), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostegno (3) comprendono almeno un collare (30) vincolato almeno in parte in modo scorrevole a detta asta di movimentazione, detta prima estremità (5a) di detto elemento filiforme flessibile (5) essendo vincolato a detto collare (30).
9) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostegno comprendono almeno un elemento elastico (20) vincolato, ad una estremità (20a), a detta piastra, detta seconda estremità (5b) di detto elemento filiforme flessibile (5) essendo vincolato ad una seconda estremità (20b) di detto elemento elastico (20).
10) Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico (20) è a spirale.
11) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che detta imbracatura (2) comprende almeno una cintura (40) vincolata in maniera removibile e regolabile a detta piastra (10) ed almeno una coppia di spallacci (41, 42) vincolati in maniera removibile e regolabile, ad una prima estremità (41a, 42a), a detta piastra (10), ed ad una seconda estremità (41b, 42b), a detta cintura (40).
12) Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che ciascun spallaccio (41, 42) comprende una prima porzione (45) ed una seconda porzione (46), detta prima porzione essendo vincolata solidalmente a detta piastra e detta seconda porzione essendo vincolata solidalmente a detta cintura, detta prima porzione e detta seconda porzione essendo vincolabili tra loro in un pluralità di posizioni distinte.
13) Dispositivo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detta cintura (40) è vincolata in maniera removibile e regolabile a detta piastra (10) mediante almeno un elemento rigido piastriforme (48) di collegamento che è associato, da una prima estremità (48a), a detta piastra (40), e ad una seconda estremità (48b), a detta cintura (40).
14) Dispositivo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento rigido piastriforme (48) di collegamento è dotato di almeno una cerniera (49) per la rotazione attorno ad un asse orizzontale di detta cintura (40) rispetto a detta piastra (10).
15) Dispositivo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta almeno una cerniera (49) comprende una mola (50) di richiamo.
16) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento filiforme flessibile (5) è realizzato in nylon.