ITBO940220A1 - Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato. - Google Patents

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Abstract

La macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato è del tipo comprendente una motrice (2), un braccio di supporto (3), e un gruppo operatore (4) collegato alla motrice (2) per il tramite del braccio di supporto (3); sono previsti mezzi di livellamento del gruppo operatore definiti da mezzi di regolazione dell'altezza (32, 33) del gruppo operatore dal terreno e dell'inclinazione (34) del gruppo operatore stesso (4) rispetto a una zona (Z) da trattare; la macchina (1) è provvista di mezzi di rilevamento della distanza tra il gruppo operatore (4) ed il terreno collegati, per il tramite di mezzi di elaborazione (5), ai mezzi di livellamento (32, 33, 34) ed agenti su questi ultimi in maniera automatica, in modo da permettere alla macchina (1) di seguire le asperità ovvero le disuniformità presentate dal terreno in corrispondenza della zona (Z) da trattare.(FIG. 1).

Description

D E S C R I Z I O N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: MACCHINA SEMOVENTE CON GRUPPO OPERATORE A LIVELLAMENTO CONTROLLATO.
Il presente trovato concerne una macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato, in particolare una macchina semovente in grado di regolare il livellamento di un gruppo operatore da essa supportato per il tramite di un braccio snodato.
Le macchine di questo tipo sono destinate a molteplici utilizzazioni, a seconda del gruppo di lavoro che ad esse viene associato, e comprendono, essenzialmente, una motrice, un braccio di supporto e un gruppo operatore.
La motrice è differentemente conformata in funzione del tipD di terreno sul quale si deve muovere: può essere un trattore, una macchina movimento terra, un carrello ferroviario, ecc.5 presenta, in pratica, un motore fornente energia destinata alla locomozione della motrice stessa ed alla movimentazione del gruppo operatore ed è mobile su ruote gommate, cingoli, binari per permettere la traslazione di tutta la macchina almeno in una direzione.
Il gruppo operatore è associato ad un braccio di supporto facente parte della motrice oppure innestabile ad una presa di potenza presentata dalla motrice stessa e, in funzione del tipo di lavoro da eseguire, è costituito da un'apparecchiatura per lavori agricoli oppure per lavori stradali o ferroviari, da eseguire su un piano di lavoro differentemente conformato.
Nel corso della presente descrizione, a puro titolo esemplificativo, verrà designato, quale gruppo operatore un gruppo denominato "trinciatrice", vale a dire una apparecchiatura provvista di organi taglienti per trinciare, ovvero per recidere ad una determinata distanza dal terreno, piante e similari, ma il presente trovato può avere come oggetto tutte quelle macchine per l'agricoltura, la manutenzione di strade, ferrovie e similari che sono caratterizzate da un gruppo operatore che deve essere mantenuto sostanzialmente parallelo al piano di lavoro e traslato in una direzione parallela a quella di movimentazione della motrice.
Le trinciatrici, dette anche decespugliatrici, presentano un gruppo operatore definito da una pluralità di lame distribuite su uno o più alberi rotanti che vengono mantenuti sostanzialmente paralleli al terreno, di lunghezza variabile in funzione del raggio di azione della macchina, ovvero della estensione della superficie trattata.
Il gruppo operatore, che in questo caso è rappresentato dall'albero rotante provvisto di lame ma che può essere definito da altri tipi di apparecchiature, deve essere mantenuto ad una quota fissa dal terreno (solitamente pressoché a contatto), per eseguire un trattamento uniforme del piano di lavoro, senza restare troppo in alto, lasciando la vegetazione ad un livello superiore a quello desiderato, né troppo in basso, interagendo con il terreno sottostante.
Il problema del mantenimento del gruppo operatore ad una distanza costante dal terreno riveste quindi un 'importanza primaria per la corretta esecuzione del lavoro; per questa ragione, in corrispondenza di dossi, cunette, asperità del terreno o comunque di disuniformità superficiali è necessario alzare o abbassare il gruppo operatore agendo sul braccio snodato di supporto per il tramite di un circuito idraulico di movimentazione.
Attualmente questa operazione è eseguita manualmente da un addetto, al quale è affidata altresì la conduzione della motrice; in pratica, chi guida la motrice deve prestare attenzione alla traiettoria e/o alla velocità da far mantenere da parte della motrice e, allo stesso tempo, deve valutare e variare l'altezza dal terreno del gruppo operatore, in funzione dei vari cambiamenti di assetto del terreno stesso.
Per queste ragioni è necessario che queste macchine semoventi siano condotte da personale altamente specializzato e, inoltre, la pluralità di parametri che il conducente deve controllare contemporaneamente può generare incidenti sul lavoro.
Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati con una macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato automaticamente e, quindi, indipendentemente dall'azione del conducente della motrice.
Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni, risolve il problema di fornire un livellamento automatico del gruppo operatore con una macchina semovente comprendente un gruppo operatore, collegato ad una motrice per mezzo di un braccio di supporto, e provvisto di sensori per il rilevamento dell’assetto del gruppo operatore stesso, ovvero della distanza intercorrente tra il terreno e il medesimo gruppo, atti a emettere segnali di comando destinati ai mezzi di movimentazione del braccio di supporto e del gruppo operatore stesso.
Vantaggiosamente, con il presente trovato, è possibile variare l'altezza del gruppo operatore dal terreno, nonché l'inclinazione del gruppo operatore, in funzione della conformazione del piano di lavoro.
La macchina in questione, inoltre, permette di valutare le disuniformità del terreno sia parallelamente che perpendicolarmente alla direzione di lavoro e, inoltre, consente il disinserimento parziale o totale del controllo automatico del livellamento quando quest'ultimo non sia richiesto.
Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: - la figura 1 illustra schematicamente, in una vista frontale, un esempio di realizzazione del presente trovato, nel quale la macchina semovente in oggetto è rappresentata da una trinciatrice o decespugliatrice;
la figura 2 illustra un possibile schema a blocchi relativo alle interazioni tra alcune componenti di un esempio di realizzazione del presente trovato;
- la figura 3 illustra schematicamente, in una vista laterale, un esempio di realizzazione del presente trovato in successive configurazioni operative assunte lungo una direzione di lavoro;
- la figure 4, 5, 6, 7, 8 illustrano schematicamente, in una vista frontale, un esempio di realizzazione del presente trovato in differenti configurazioni operative e di posizionamento.
Conformemente alle figure allegate, una macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato (indicata con 1 nei disegni) è del tipo comprendente una motrice 2, un braccio di supporto 3 ed un gruppo operatore 4.
La motrice 2 può essere differentemente costituita ed è comunque provvista di mezzi di motorizzazione e di avanzamento; nelle figure la motrice è stata rappresentata da un trattore gommato, mobile su ruote 21.
Il braccio di supporto 3 è associato alla motrice 2, e può fare parte della motrice stessa oppure essere associabile ad una presa di potenza presentata da quest‘ultima.
Il gruppo operatore 4 è mosso dai mezzi di motorizzazione della motrice, ovvero da un motore che fornisce energia meccanica convenientemente trasformabile per la movimentazione del gruppo operatore 4 e del braccio di supporto 3, che nelle figure è costituito da un braccio snodato e presentante un circuito idraulico comprendente almeno tre cilindri idraulici 32, 33, 34.
La macchina semovente 1 è mossa lungo una direzione di avanzamento A sostanzialmente parallela ad una zona Z da trattare.
In pratica la macchina 1 agisce, lungo una direzione di lavoro D parallela a quella di avanzamento A della motrice 2, su una striscia di terreno di larghezza corrispondente allo sviluppo in larghezza L del gruppo operatore tra due sue estremità o porzioni perifeniche 41, 42
I cilindri 32, 33, 34 definiscono mezzi di livellamento del gruppo operatore; in particolare definiscono mezzi di regolazione dell'altezza 32, 33 del gruppo operatore 4 dal terreno e dell'inclinazione 34 del gruppo operatore stesso rispetto alla zona da trattare.
Sono previsti mezzi di rilevamento della distanza tra il gruppo operatore 4 ed il terreno collegati, per il tramite di mezzi di elaborazione 5, ai suddetti mezzi di livellamento (in pratica il circuito idraulico) ed agenti su questi ultimi (tramite, ad esempio, elettrovalvole EV) in maniera automatica, in modo da permettere alla macchina di seguire le asperità ovvero le disuniformità presentate dal terreno in corrispondenza della zona da trattare.
I mezzi di elaborazione 5 possono essere costituiti, ad esempio, da apparecchiature elettroniche provviste di relativi programmi di software, residenti totalmente o parzialmente sulla macchina oppure caricabili volta per volta in funzione del tipo di lavoro da eseguire. In pratica, i mezzi di elaborazione 5 sono in grado di ricevere segnali dai mezzi di rilevamento e di comandare autonomamente dall'operatore che conduce la motrice 2 i mezzi di livellamento del gruppo operatore 4.
Nell'esempio illustrato, i mezzi di rilevamento sono costituiti da tre trasduttori 43, 44, 45.
II primo 43 ed il secondo 44 trasduttore sono disposti sul gruppo operatore 4 in corrispondenza delle estremità 41, 45 e sono atti ad agire sui mezzi di livellamento in modo da determinare la distanza tra le estremità 41, 45 e il terreno sottostante ovvero emettere rispettivamente un primo V1 ed un secondo segnale V2 in funzione del contatto delle estremità 41, 45 col terreno in corrispondenza di almeno due porzioni di uno stesso fronte di lavoro F1.
Il terzo trasduttore 45 è disposto sul gruppo operatore 4 in corrispondenza di un secondo fronte di lavoro F2 non coincidente con il precedente, atto a rilevare il contatto con il terreno ed ad inibire i mezzi di livellamento in assenza di entrambi detti primo V1 e secondo V2 segnale, ovvero qualora detto gruppo operatore 4 sia disposto su un fronte a superficie non uniforme in una direzione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di lavoro D.
Il gruppo operatore 4, che in alcuni disegni allegati presenta anteriormente una carteratura 40 di protezione, è provvisto di un rullo 48 estendentesi per tutta la propria larghezza L, collegato al terzo trasduttore 45, in modo da permettere un rilevamento per tutto lo sviluppo del secondo fronte di lavoro F2.
In figura 2 lo schema a blocchi illustra una possibile forma di collegamento tra le varie parti della macchina 1, nella quale i trasduttori 43 e 44 sono definiti in tratto continuo, mentre un numero di possibili altri trasduttori sono rappresentati in tratto discontinuo .
I trasduttori (che nelle figure sono supportati da due guide o slitte 46, 47, disposte nella parte inferiore del gruppo operatore 4, in modo da definire degli organi tastatori atti a stabilire il contatto tra gruppo operatore 4 e terreno) possono essere differentemente realizzati e, a titolo di esempio, ne verranno elencate alcune forme di realizzazione.
I trasduttori possono essere:
- di posizione, costituiti da microinterruttori, sensori, tastatori, ecc;
- di prossimità, costituiti da encoder, rilevatori ottici, celle fotoelettriche, ecc.;
- di forza, costituiti da celle di carico, moltiplicatori di forza, ecc;
- di pressione, costituiti da trasduttori idraulici, pressostati, cilindri differenziali, accumulatori di fluido, cilindri oleodinamici e pneumatici, ecc..
Il collegamento tra i trasduttori e i mezzi di elaborazione 5, cosi come quello tra i mezzi di elaborazione e i mezzi di livellamento, può essere definito tramite cavi elettrici, segnali radio, fibre ottiche, tubazioni rigide o flessibili, e similari.
I trasduttori, inoltre, possono essere distribuiti non solamente alle estremità del gruppo operatore 4, come negli esempi, ma lungo tutto lo sviluppo in larghezza L del gruppo stesso, per consentire una rilevazione più uniforme.
La macchina semovente 1, permette di lavorare su superfici sia piane sia inclinate, analogamente a quanto illustrato nelle figure.
In particolare, la macchina 1, durante il suo funzionamento, prevede una fase iniziale di posizionamento, illustrata in figura 4, nella quale il braccio di supporto 8 avvicina il gruppo operatore 4 al terreno. Successivamente, come illustrato nelle figure 7 ed 8, i due trasduttori 43, 44 vengono in contatto col terreno, simultaneamente o alternativamente, inviando ai mezzi di elaborazione 5, segnali VI, VE relativi al contatto col terreno. In funzione dei segnali ricevuti, la macchina 1 abbassa (tramite i cilindri 38, 33) oppure inclina (tramite il cilindro 34 e secondo i versi R, R') il gruppo operatore 4, per permettere un'efficace azione di lavoro.
In quei casi in cui il terreno sottostante presenta delle disuniformità lungo il fronte di lavoro (ovvero in quelle situazioni nelle quali le due estremità 41, 42 del gruppo operatore 4 non possono poggiare contemporaneamente sul terreno come illustrato in figura 6), i trasduttori 43, 44 sono impossibilitati a dare entrambi un segnale. In questi casi, il terzo trasduttore 45, associato al rullo 48, invia un terzo segnale V3 ai mezzi di elaborazione 5, atto a determinare un rilevamento relativo ad un altro fronte di lavoro e a posizionare quindi la macchina su una inclinazione stabile.
In alcuni tipi di trattamento del terreno, occorre mantenere il gruppo operatore 4 inclinato rispetto al terreno su una angolazione fissa e variare solamente l'altezza dello stesso dal suolo; per questa ragione, possono essere previsti mezzi di comando 51 (che in figura 2 sono collegati ai mezzi di elaborazione 5) azionabili manualmente e interagenti tra trasduttori 43, 44 e almeno i mezzi di livellamento 32, 33, 34. Grazie ai mezzi di comando 51, che possono essere attivabili anche dalla cabina di guida della motrice 2, è possibile escludere almeno uno dei trasduttori nonché i mezzi di regolazione dell'inclinazione 34 in corrispondenza di fronti di lavoro non paralleli al terreno, in modo da utilizzare almeno un restante trasduttore e i mezzi di regolazione dell'altezza 32, 33 del gruppo operatore 4.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. I-noltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (9)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato, del tipo comprendente una motrice (2), provvista di mezzi di motorizzazione e di avanzamento, un braccio di supporto (3), associato a detta motrice (2), e un gruppo operatore (4), mosso da detti mezzi di motorizzazione e collegato alla motrice (2) per il tramite di detto braccio di supporto (3); detta macchina semovente (1) essendo mossa lungo una direzione di avanzamento (fi) sostanzialmente parallela ad una direzione di lavoro (D) ovvero ad una zona (Z) da trattare di larghezza (L) corrispondente allo sviluppo in larghezza (L) dì detto gruppo operatore <40 tra due sue estremità o porzioni periferiche (41, 42)j essendo previsti mezzi di livellamento di detto gruppo operatore definiti da mezzi di regolazione dell'altezza (32, 33) di detto gruppo operatore dal terreno e di regolazione dell'inclinazione (34) del gruppo operatore stesso (4) rispetto a detta zona (Z) da trattare, caratterizzata dal fatto di essere provvista di mezzi di rilevamento della distanza tra detto gruppo operatore (4) ed il terreno collegati, per il tramite di mezzi di elaborazione (5), a detti mezzi di livellamento (32, 33, 34) ed agenti su questi ultimi in maniera automatica, in modo da permettere a detta macchina (1) di seguire le asperità ovvero le disuniformità presentate dal terreno in corrispondenza di detta zona (Z) da trattare.
  2. 2. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevamento sono costituiti da almeno due trasduttori (43, 44) disposti su detto gruppo operatore (4) in corrispondenza di dette estremità (41, 42) e atti a determinare la distanza tra dette estremità (41, 42) e il terreno sottostante ovvero le differenze di quota presentate da due porzioni di detta zona da trattare su uno stesso fronte di lavoro.
  3. 3. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 1,caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevamento sono costituiti da almeno un primo (43) ed un secondo trasduttore (44), disposti su detto gruppo operatore (4) in corrispondenza di dette estremità (41, 42) e atti ad agire su detti mezzi di livellamento (32, 33, 34), in modo da determinare la distanza tra dette estremità (41, 42) e il terreno sottostante, ovvero emettere rispettivamente un primo (VI) ed un secondo (V2) segnale in funzione del contatto di dette estremità (41, 42) col terreno in corrispondenza di almeno due porzioni di uno stesso fronte di lavoro (FI), e da un terzo trasduttore (45), disposto su detto gruppo operatore (4) in corrispondenza di un secondo fronte di lavoro (F2) non coincidente con il precedente, atto a rilevare il contatto con il terreno ed ad inibire detti mezzi di livellamento (32, 33, 34) in assenza di entrambi detti primo (VI) e secondo (V2) segnale, ovvero qualora detto gruppo operatore (4) sia disposto su un fronte a superficie non uniforme in una direzione sostanzialmente perpendicolare a detta direzione di lavoro (D).
  4. 4. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di comando (51), azionabili manualmente, interagenti tra detti trasduttori (43, 44) e almeno detti mezzi di livellamento (35, 33, 34), ed atti a escludere almeno uno di detti trasduttori nonché detti mezzi di regolazione dell'inclinazione (34) in corrispondenza di fronti di lavoro non paralleli al terreno, in modo da utilizzare almeno un restante trasduttore e detti mezzi di regolazione dell'altezza (32, 33) di detto gruppo operatore (4).
  5. 5. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto gruppo operatore (4) presenta in corrispondenza di dette estremità (41, 42) almeno due guide o slitte (46, 47) supportanti detti trasduttori (43, 44) e disposte nella parte inferiore di detto gruppo operatore (4) in modo da definire degli organi tastatori atti a stabilire il contatto tra detto gruppo operatore (4) ed il terreno.
  6. 6. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto gruppo operatore (4) è provvisto di un rullo (48) estendentesi per tutta la larghezza (L) del gruppo operatore stesso collegato a detto terzo trasduttore (45), in modo da permettere un rilevamento per tutto lo sviluppo di detto secondo fronte di lavoro (F2).
  7. 7. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 1, laddove detto braccio di supporto (2) e detto gruppo operatore sono mossi da un circuito idraulico di movimentazione, caratterizzata dal fatto che detto circuito idraulico è collegato e comandato da detti mezzi di elaborazione (5) tramite elettrovalvole (EV).
  8. 8. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo la rivendicazione 2,caratterizzata dal fatto che detti trasduttori sono distribuiti su tutto lo sviluppo in larghezza (L) di detto gruppo operatore (4), in modo da consentire un rilevamento uniforme su tutta la larghezza della distanza tra detto gruppo operatore (4) e il terreno, ovvero del contatto tra detto gruppo operatore (4) e terreno.
  9. 9. Macchina semovente con gruppo operatore a livellamento controllato secondo le rivendicazioni precedenti ε secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.
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