ITTO20060261A1 - Macchina di potatura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una macchina per la potatura di alberi ad alto fusto.

Sono note macchine potatrici comprendenti un'unità di arrampicamento per avanzare sul tronco e un'unità di taglio per tagliare i rami del tronco.

Le macchine potatrici note comprendono unità di arrampicamento a ruota che presentano dei problemi di aderenza quando la corteccia del tronco è irregolare, ad esempio a causa di nodi del tronco.

Inoltre, le ruote delle unità di arrampicamento di tipo noto comprendono dei chiodi per aumentare l'aderenza sul tronco. Durante l'avanzamento, i chiodi danneggiano la corteccia e aumentano la possibilità di attacco da parte dei parassiti.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare una macchina di potatura esente dagli inconvenienti sopra citati .

Lo scopo della presente invenzione viene realizzato tramite una macchina di potatura secondo la rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di una macchina di potatura secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è ima vista prospettica dal basso di un particolare della macchina di potatura di figura 1; e figura 3 è una vista prospettica parziale ingrandita di un particolare di figura 1 con componenti asportati per chiarezza.

In figura 1 è indicata con 1 una macchina di potatura comprendente un gruppo di arrampicamento 2 per consentire lo spostamento lungo il tronco di un albero, una piattaforma girevole 3 supportata sul gruppo di arrampicamento 2 e un'unità di taglio 4 supportata sulla piattaforma girevole 3 per potare i rami uscenti dal tronco.

In particolare, il gruppo di arrampicamento 2 comprende un primo dispositivo di vincolo rilasciabile 5 sul quale è montata la piattaforma girevole 3, un secondo dispositivo di vincolo rilasciàbile 6 disposto da parte opposta della piattaforma girevole 3 rispetto al dispositivo di vincolo rilasciabile 5 e tre cilindri pneumatici 7 aventi una rispettiva camicia collegata al dispositivo di vincolo rilasciabile 6 e un rispettivo stelo collegato al dispositivo di vincolo rilasciabile 5 tramite uno snodo sferico.

Ciascun dispositivo di vincolo rilasciabile 5, 6 e la piattaforma girevole 3 presenta una forma anulare sostanzialmente appiattita definente un foro 12 avente un asse A comune agli altri fori 12 per poter alloggiare il tronco. I cilindri pneumatici 7 sono paralleli all'asse A e angolarmente equidistanziati attorno ad esso.

Inoltre, la piattaforma girevole 3 e ciascun dispositivo di vincolo rilasciabile 5, 6 comprende una prima ed una seconda metà collegate tramite una cerniera 8 da una parte e unite in modo rigido e rilasciabile tramite un aggancio rapido 9 dall'altra.Convenientemente, le cerniere 8 presentano un asse B comune parallelo all'asse A. Quando le metà sono aperte è possibile installare la macchina di potatura 1 alla base del tronco e quando gli agganci rapidi 9 vengono chiusi il tronco è circondato dalla piattaforma girevole 3 e dai dispositivi di vincolo rilasciabile 5, 6 e la macchina di potatura 1 è pronta all'uso.

Inoltre, per semplificare l'operazione di chiusura e per irrigidire la struttura della macchina di potatura 1 la piattaforma girevole 3 e ciascun dispositivo di vincolo rilasciabile 5, 6 comprende un sistema di centraggio per accoppiamento di forma fra le due metà che realizza un collegamento rigido quando gli agganci rapidi 9 sono chiusi.

La figura 2 illustra il dispositivo di vincolo rilasciabile 5 vista dal basso. Il dispositivo di vincolo rilasciabile 5 comprende un involucro 11 anulare in lamiera, definente il foro 12 per il tronco ed irrigidito tramite nervature radiali 13, tre attuatori lineari 14 collegati all'interno dell'involucro 11 e convergenti verso l'asse A per definire un sistema di afferraggio autocentrante, e tre dispositivi di guida 15 anch'essi collegati all'interno dell'involucro 11 e atti a definire un sistema di afferraggio autocentrante.

In particolare, l'involucro 11 comprende una coppia di piastre di testa 16 a semidisco definenti il foro 12 e rispettive pareti laterali 17 semicilindriche collegate fra di loro come precedentemente descritto. In particolare, le piastre di testa 16 supportano la piattaforma girevole 3 e le pareti laterali 17 escono dalle piastre di testa 16 da parte assiale opposta di quella della piattaforma girevole 3.

Gli attuatori lineari 13 e i dispositivi di guida 15 sono fissati ,alle piastre di testa 16 attorno al foro 12 da parte assiale opposta rispetto a quella della piattaforma girevole 3 e sono protetti dalle pareti laterali 17.

Ciascun attuatore lineare 13 comprende uno stelo 19 angolarmente fisso rispetto al proprio asse e supportante un elemento di contatto 20 definente una superficie concava atta a cooperare in uso con il tronco e definita da uno strato in materiale elastomerico.

Ciascun dispositivo di guida 15 è angolarmente equidistanziato rispetto agli attuatori lineari 13 adiacenti e comprende un involucro 21 cavo collegato alla piastra di testa 16 e uno stelo prismatico scorrevole in una sede complementare definita dall'involucro 21. Ciascun dispositivo di guida 15 comprende inoltre un pattino 23 collegato ad una porzione di estremità assiale libera dello stelo prismatico e definente una superficie di contatto convessa ed allungata parallelamente all'asse A per strisciare sul tronco.

Inoltre, lo stelo prismatico presenta un perno trasversale 25 scorrevole all'interno di una scanalatura 26 realizzata longitudinalmente su una parete dell'involucro 21.

Lo stelo prismatico è caricato a molla per mantenere il pattino 23 in una posizione estratta di fondocorsa verso l'asse A definita dalla scanalatura 26 e dal perno trasversale 25.

Ad una quota radiale intermedia fra la parete laterale 17 e ciascun involucro 21 dei dispositivi di guida 15, le piastre di testa 16 presentano una porzione di aggancio 28 per le teste degli steli dei cilindri pneumatici 7.

Il dispositivo di vincolo rilasciabile 6 comprende un involucro 29 avente le medesime dimensioni radiali dell'involucro 11 e diviso in due metà collegate fra di loro come precedentemente descritto. L'involucro 29 è analogo all'involucro 11 ma è capovolto e comprende una coppia di pareti laterali 31 uscenti verso il dispositivo di vincolo rilasciabile 5 da rispettive piastre di base 32 analoghe alle piastre di testa 16. Inoltre, le piastre di base 32 definiscono tre fori angolarmente equidistanziati all'interno dei quali sono alloggiati rispettivi collari di estremità 34 delle camicie dei cilindri pneumatici 7. Le pareti laterali 31 presentano un bordo libero 31a convergente verso l'asse A per cooperare con le pareti laterali 17 del dispositivo di vincolo rilasciabile 5 come verrà meglio specificato nel seguito.

Inoltre, il dispositivo di vincolo rilasciabile 6 comprende tre attuatori lineari 35 analoghi agli attuatori lineari 14 e provvisti degli elementi di contatto 20 per definire un gruppo di afferraggio autocentrante. Gli attuatori lineari 35 sono angolarmente equidistanziati rispetto ai tre cilindri pneumatici 7.

Da parte assiale opposta del dispositivo di vincolo rilasciabile 6 rispetto al dispositivo di vincolo rilasciabile 5, la macchina di potatura 1 comprende l'unità di taglio 4 (figura 1) collegata in modo rigido su una metà della piattaforma girevole 3.

L'unità di taglio 4 comprende una base 36 collegata in modo fisso alla piattaforma girevole 3, una slitta 37 collegata in modo scorrevole su guide a sfere alla base 36, una sega a catena 38 incernierata alla slitta 37 e girevole attorno ad un asse C sghembo e perpendicolare all'asse A. L'unità di taglio 4 presenta inoltre un sistema di azionamento pneumatico comprendente un attuatore lineare 39 per comandare la rotazione della sega a catena 38 attorno all'asse C e un attuatore lineare (non illustrato) per comandare la slitta 37. In particolare, la sega a catena 38 comprende un motore pneumatico 40 e un elemento di guida 41 per la catena avente una forma allungata e presentante una porzione di estremità 41a collegata al motore pneumatico 40.

In figura 3 è illustrato un particolare della piattaforma girevole 3. In particolare, la porzione di vincolo rilasciabile 5 comprende una coppia di rotaie circolari 42a, 42b e una corona a denti esterni 43 rigidamente collegate alle piastre di testa 16 e divise in due metà come l'involucro 11. Inoltre, le rotaie 42a, 42b e la corona 43 sono coassiali all'asse A e la corona 43 è radialmente interposta fra le rotaie 42a, 42b.

La piattaforma girevole 3 comprende un involucro 44 anulare presentante due metà collegate come precedentemente descritto ed avente un diametro interno maggiore rispetto a quello dell'involucro 11. L'involucro 44 comprende due piastre di testa 45 e pareti laterali 46 uscenti da parte assiale opposta rispetto all'unità di taglio per proteggere le rotaie 42a, 42b e la corona 43. La piattaforma girevole 3 comprende una pluralità di ruote 47, 48 girevoli attorno ad assi paralleli all'asse A e collegate alle piastre di testa 45 per cooperare rispettivamente con le rotaie 42a e 42b e definire una guida alla rotazione della piattaforma girevole 3.

Inoltre, la macchina di potatura 1 comprende un motore a passo 49 ingranante sulla corona 43 e collegato rigidamente sulla piastra di testa 45 che non è collegata all'unità di taglio 4 per equilibrare il peso di quest'ultima.

La macchina di potatura 1 è infine provvista di un corpo valvole (non illustrato) comandato tramite un PLC per controllare in modo remoto i componenti pneumatici.

Il funzionamento della macchina di potatura 1 è il seguente.

L'avanzamento sul tronco avviene muovendo secondo la ripetizione ciclica di una sequenza di salita o di una sequenza di discesa predefinite dal PLC i cilindri pneumatici 7 con gli attuatori lineari 14, 35 dei dispositivi di vincolo rilasciabile 5, 6. In particolare, i cilindri pneumatici 7 sono mobili fra una posizione estratta di fondocorsa e una posizione ritratta di fondocorsa in cui il bordo 3la della parete laterale 31 del dispositivo di vincolo rilasciabile 6 si accoppia con le pareti laterali 17 del dispositivo di vincolo rilasciabile 5. In tale posizione, le pareti laterali 17 vincolano radialmente il dispositivo di vincolo rilasciabile 6 al dispositivo di vincolo rilasciabile 5 mentre gli attuatori lineari 14 sono chiusi e gli attuatori lineari 35 sono aperti. In questo modo, il dispositivo di vincolo rilasciabile 6 viene centrato rispetto al dispositivo di vincolo rilasciabile 5 ad Ogni ciclo.

Inoltre, mentre gli attuatori lineari 14 del dispositivo di vincolo rilasciabile 5 sono aperti e i cilindri pneumatici 7 si stanno estraendo, il dispositivo di vincolo rilasciabile 5 viene guidato dal tronco tramite i dispositivi di guida 15 che scorrono sulla corteccia e possono adattarsi a differenti diametri e alle irregolarità presenti lungo il tronco come i nodi, poiché i pattini 23 sono scorrevoli in direzioni radiale.

E’ possibile prevedere una modalità di avanzamento veloce e una modalità di avanzamento lento comandati automaticamente tramite il PLC e selezionate in maniera remota da un utente tramite un comando a distanza.

In prossimità di un ramo, entrambi gli attuatori lineari 14, 35 vengono chiusi contro il tronco. Inoltre, i cilindri pneumatici 7 vengono pressurizzati per recuperare i giochi assiali e fissare in modo rigido la macchina di potatura 1 al tronco. In questo modo, il vincolo fra la macchina di potatura 1 e il tronco viene irrigidito e consente di sopportare i carichi caratteristici dell'operazione di potatura senza cedimenti.

Inoltre, la slitta 37 viene estratta e contatta il tronco con una propria porzione di contatto 37a tramite la quale esercita una pressione contro la corteccia per irrigidire ulteriormente il vincolo. In questa condizione, viene azionato l'attuatore lineare 39 per far ruotare la sega a catena 38 in un piano perpendicolare all'asse C e tagliare il ramo.

Le velocità di taglio normalmente raggiungibili con le seghe a catena sono elevate abbastanza affinché non sia necessario vincolare il ramo per eseguire correttamente il taglio del ramo.

I vantaggi che la macchina di potatura 1 precedentemente descritta consente di ottenere sono i seguenti .

L<'>impiego del gruppo di arrampicamento 2 comprendente i cilindri pneumatici 7 consente di avanzare in modo semplice su un tronco irregolare.

Gli involucri 11, 29 definenti rispettive strutture anulari chiuse e l'impiego dei mezzi di accoppiamento di forma chiusi tramite gli agganci rapidi 9 consente di irrigidire la macchina di potatura per resistere meglio alle sollecitazioni durante la fase di chiusura dei giochi e la fase di taglio.

I dispositivi di guida 15 evitano che il dispositivo di vincolo rilasciabile 5 venga spinto per gravità contro il tronco e si incastri nella corteccia quando gli attuatori lineari 24, 35 sono ritratti.

La slitta 37 e la possibilità di ruotare attorno all'asse C aumentano la versatilità del taglio. Inoltre la slitta 37 è in battuta contro il tronco durante il taglio per irrigidire ulteriormente il vincolo e agevolare conseguentemente il taglio.

L'impiego della sega a catena 38 avente un elemento di guida 41 allungato consente di ottenere maggiore compattezza assiale a parità di diametro massimo di ramo tagliabile rispetto ad una sega circolare.

Inoltre, i taglienti della catena sono distribuiti anche lateralmente e ciò consente di effettuare il taglio anche in caso di piccoli cedimenti degli attuatori lineari 14 o 35 e di evitare i conseguenti inceppamenti della catena nel legno del ramo.

Risulta infine chiaro che alla macchina di potatura 1 qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, il corpo valvole può essere impiegato, secondo l'esigenza, come massa di bilanciamento aggiuntiva oltre al motore a passo 49.

E' possibile prevedere la presenza di un sensore di contatto per bloccare automaticamente l'avanzamento della macchina potatrice quando viene contattato un ramo.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI- 1. Macchina di potatura (1) comprendente un gruppo di arrampicemento (2) per avanzare sul tronco di un albero e un'unità di taglio (4) mobile portata dalla detta unità di arrampicamento (2) per tagliare rami trasversali al tronco, caratterizzata dal fatto che la detta unità di arrampicamento (2) comprende primi mezzi di vincolo rilasciabili (5) atti a cooperare con il detto tronco, secondi mezzi di vincolo rilasciabili (6) atti a cooperare con il detto tronco e mezzi di attuazione lineare (7) collegati fra i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) e mobili fra una posizione estratta di fondocorsa e una posizione ritratta di fondocorsa per consentire l'avanzamento della detta macchina di potatura (1) sul detto tronco.
2. 2. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che uno dei detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5) definisce una prima struttura rigida (11; 29) chiusa in uso per definire un foro (12) avente un asse (A) atto ad alloggiare il detto tronco.
3. 3. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l'altro dei detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5) definisce una seconda struttura rigida (29; 11) chiusa in uso e definente un secondo foro (12) coassiale al detto asse (A) e atto ad alloggiare il tronco.
4. 4. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che le dette prima e seconda struttura rigida (11, 29) comprendono rispettive metà presentanti mezzi di accoppiamento di forma.
5. 5. Macchina di potatura secondo una delle rivendicazioni 3 o 4, caratterizzata dal fatto che i detti primi e secondi mezzi di vìncolo rilasciabili (5, 6) comprendono rispettivi primo e secondo gruppo di afferraggio autocentrante (14, 35).
6. 6. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che almeno uno dei detti primo e secondo gruppo autocentrante di afferraggio (14; 35) comprende rispettivi cilindri pneumatici portati dalla relativa struttura rigida (11; 29) attorno al relativo foro (12).
7. 7 . Macchina di potatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di elementi di contatto concavi (20) portati alle rispettive estremità dei detti cilindri pneumatici (14; 35) per cooperare con il detto tronco.
8. 8. Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di recupero dei giochi (7) collegati fra i detti primi e secondo mezzi di vincolo rilasciabili (5, 6) per esercitare una forza che tende a variare la distanza fra i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) quando i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) sono chiusi sul tronco.
9. 9. Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) comprendono rispettivi primo e secondo elemento di centraggio radiale (17, 31a) accoppiati quando i detti mezzi di attuazione lineare (7) sono nella detta posizione ritratta di fondocorsa.
10. 10. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di attuazione lineare (7) comprendono almeno un cilindro pneumatico presentante uno stelo collegato ai detti primi mezzi rilasciabili di vincolo (5) e una camicia presentante una porzione di estremità a collare (34) collegata ai detti secondi mezzi rilasciabili di vincolo (6).
11. 11. Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la detta unità di taglio (4) è mobile lungo una direzione rettilinea rispetto ai detti mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) fra una posizione estratta di fondocorsa e una posizione ritratta di fondocorsa.
12. 12. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che la detta unità di taglio (4) comprende un secondo elemento di contatto (37a) atto a cooperare con il tronco quando la detta unità di taglio (4) si trova nella detta posizione estratta.
13. 13. Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la detta unità di taglio (4) è girevole attorno ad un secondo asse (C) trasversale rispetto ai detti mezzi di attuazione lineare (7).
14. 14. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che la detta unità di taglio (4) è un'unità di taglio a catena e comprende un motore (40) e una guida allungata (41) per la catena presentante una porzione di estremità (41a) collegata al detto motore (40).
15. 15. Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i detti primi mezzi rilasciabili di vincolo (5) comprendono una pluralità di elementi a pattino (15) atti a cooperare con il detto tronco.
16. 16. Macchina di potatura secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che i detti elementi a pattino (15) comprendono rispettivi elementi scorrevoli (22) caricati a molla in una posizione estratta.
17. 17 . Macchina di potatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la detta unità di taglio (4) è collegata a un elemento di supporto (3) girevole rispetto ad un asse (A) parallelo ai detti·mezzi di attuazione lineare (7) e dal fatto di comprendere un contrappeso (49) disposto sul detto elemento di supporto (3) per bilanciare la detta unità di taglio (4) e comprendente un motore per comandare la rotazione del detto elemento di supporto (3).
18. 18. Metodo di azionamento di una macchina di potatura (1) comprendente un'unità di taglio (4) per tagliare rami trasversali al tronco, primi mezzi rilasciabili di vincolo (5) supportanti la detta unità di taglio (4) e atti a cooperare con il detto tronco, secondi mezzi rilasciabili di vincolo (6) atti a cooperare con il detto tronco e mezzi di attuazione lineare (7) collegati fra i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6), detto metodo di azionamento comprendente la fase di: - chiudere i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6) sul tronco, - azionare i detti mezzi di attuazione lineare (7) per esercitare una forza che tende a variare la distanza fra i detti primi e secondi mezzi rilasciabili di vincolo (5, 6); - azionare la detta unità di taglio (4).