IT201700010739A1 - Cilindro idraulico e gruppo di sollevamento per una macchina agricola - Google Patents

Cilindro idraulico e gruppo di sollevamento per una macchina agricola

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IT201700010739A1
IT201700010739A1 IT102017000010739A IT201700010739A IT201700010739A1 IT 201700010739 A1 IT201700010739 A1 IT 201700010739A1 IT 102017000010739 A IT102017000010739 A IT 102017000010739A IT 201700010739 A IT201700010739 A IT 201700010739A IT 201700010739 A1 IT201700010739 A1 IT 201700010739A1
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IT
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piston
chamber
hydraulic cylinder
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pressure
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IT102017000010739A
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Raffaele Ubaldi
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Roc S R L
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D89/00Pick-ups for loaders, chaff-cutters, balers, field-threshers, or the like, i.e. attachments for picking-up hay or the like field crops
    • A01D89/004Mountings, e.g. height adjustment, wheels, lifting devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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Description

“CILINDRO IDRAULICO E GRUPPO DI SOLLEVAMENTO PER UNA
MACCHINA AGRICOLA”
La presente invenzione ha per oggetto un cilindro idraulico ed un gruppo di sollevamento per una macchina agricola, in particolare per un sistema di sollevamento ed alleggerimento per un’unità operativa di una macchina agricola.
La presente invenzione trova pertanto principale applicazione nel settore dell’agricoltura, preferibilmente in attrezzature dotate di un dispositivo di raccolta di prodotti agricoli aventi forma longilinea (come erba, paglia, leguminose, prodotti da biomassa e simili), i quali necessitano per lo più di “seguire” l’andamento del terreno per raccogliere i prodotti in maniera ottimale.
Un esempio di tali dispositivi di raccolta è l’andanatore (o andanatrice), ovvero un dispositivo provvisto di un gruppo di raccolta o pick-up, sviluppantesi trasversalmente ad una direzione di avanzamento della macchina (mezzo di trazione o semovente), e di un sistema di scarico, a nastro trasportatore o a coclea, configurato per convogliare i prodotti raccolti ai lati o posteriormente alla macchina.
Tali dispositivi sono usualmente provvisti di un telaio, collegato ad un mezzo di trazione e dotato di ruote/cingoli di movimentazione, su cui sono montante le unità operative, o pick-up, a loro volte dotate di ruotine volventi o slitte necessarie per adattarsi al terreno durante il lavoro.
Nella tecnica nota, pertanto, una delle problematiche concernenti l’uso di tali dispositivi consiste nella necessità di distribuire il peso dell’unità operativa in modo che non poggi completamente sulle ruotine volventi alla base della stessa, le quali in tal caso rischierebbero di sprofondare nel terreno del campo da lavorare.
In questa luce, la tecnica nota propone alcune soluzioni alla problematica, la prima delle quali prevede di disaccoppiare completamente la movimentazione rigida dell’unità operativa dall’effetto distribuzione/alleggerimento del peso.
In tale soluzione, infatti, la prior art prevede di utilizzare una coppia di cilindri idraulici a singolo o doppio effetto operativamente interposti tra il telaio e le due ruote di sostegno della macchina, garantendo tramite tali cilindri che il telaio (e dunque il o i pick-up) sia ad una quota predeterminata rispetto al suolo.
In questa luce, a cilindri completamente chiusi, i pick-up risultano completamente abbassati, tendenzialmente in posizione di lavoro, mentre a cilindri completamente estratti i pick-up risultano completamente sollevati, in posizione di trasporto.
Per garantire il summenzionato “alleggerimento”, ovvero la distribuzione dei pesi, i pick-up sono a loro volta collegati al telaio a mezzo di apposite attuazioni idrauliche, in cui tramite l’utilizzo di accumulatori e tarando opportunamente la pressione di lavoro dei cilindri viene garantita la possibilità del pick-up di seguire il terreno.
Svantaggiosamente, pur essendo in parte funzionale, tale soluzione è assai complessa ed ingombrante, sia per la necessità di utilizzare due differenti tipologie di cilindro diversamente posizionate nella macchina, sia perché impedisce di progettare in maniera “dedicata” al solo ripiegamento i cilindri interposti tra pick-up e telaio.
Peraltro, in assenza di un sistema di ripiegamento, e dunque in macchine in cui l’unica movimentazione prevista è l’oscillazione in allontanamento/avvicinamento dei pick-up, tale sistema risulterebbe inutilmente complesso.
Un esempio di macchine siffatte è riscontrabile nel brevetto IT1423600, a nome della stessa Richiedente.
Un’ulteriore soluzione nota, prevede invece di accoppiare il cilindro di sollevamento e quello di “sospensione”, accomunandone lo stelo.
In altre parole, in tale soluzione un unico stelo viene scorrevolmente associato ad ambo le proprie estremità ad una prima camicia e ad una seconda camicia.
Tale soluzione, pur ovviando alla problematica degli eccessivi ingombri, introduce ulteriori criticità nel sistema.
Infatti, con tale configurazione le due corse dei cilindri (a singolo e a doppio effetto) sono disposte in serie e dunque cumulate, il che pur risolvendo la problematica degli ingombri in macchina aggiunge quella dell’eccessiva lunghezza e/o della scarsa flessibilità operativa del cilindro. In questa luce, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina agricola in grado di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
Più precisamente, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina agricola che permetta di fornire massima versatilità di utilizzo ed ingombri ridotti.
Inoltre, è scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione una macchina agricola dalle prestazioni migliorate.
Detti scopi sono raggiunti da un cilindro idraulico per una macchina agricola avente le caratteristiche di una o più delle successive rivendicazioni.
Secondo un aspetto della presente invenzione, il cilindro idraulico è provvisto di una camicia, di un primo e di un secondo pistone entrambi scorrevolmente alloggiati all’interno della camicia.
Tali pistoni sono preferibilmente disposti in serie all’interno della camicia per definire nella camicia almeno una prima ed una seconda camera.
Tali camere, idraulicamente isolate, presentano volume variabile in funzione del posizionamento dei pistoni all’interno della camicia.
Dunque, i pistoni condividono sostanzialmente la medesima corsa utile (al netto della/delle testate), potendo sfruttarla completamente o parzialmente ciascuno in funzione della posizione dell’altro.
A tale riguardo, preferibilmente, il primo ed il secondo pistone sono pilotabili in modo indipendente.
Vantaggiosamente, in tal modo il secondo pistone può essere utilizzato per determinare il sollevamento, dunque la posizione, della macchina agricola rispetto al suolo andando in battuta con il primo pistone, mentre il primo pistone può fungere da sospensione per la macchina agricola.
Il fatto che entrambi i pistoni condividano la medesima corsa e siano pilotabili in maniera indipendente permette infatti di regolare con massima versatilità e minimo ingombro la funzionalità della macchina.
Preferibilmente, al fine di permettere le suddette funzionalità, la prima camera è pilotata in pressione mentre la seconda camera è pilotata in volume (o posizione del pistone).
Si noti che il cilindro idraulico è preferibilmente parte di un gruppo di sollevamento operativamente interposto tra il telaio e la ruota della macchina agricola.
Preferibilmente, dunque, è il gruppo di sollevamento a comprende un circuito di controllo associato al cilindro e configurato per pilotare la prima camera in pressione e la seconda camera in volume.
Quanto sopra risulta particolarmente vantaggioso in forme di realizzazione in cui l’unità operativa della macchina agricola è almeno in parte appoggiata al suolo.
Pertanto, la macchina agricola poggia al suolo almeno in due punti, tramite l’elemento di sostegno dell’unità operativa e tramite una ruota del telaio (cui è associata l’unità operativa).
Vantaggiosamente, infatti, pilotando la seconda camera in volume (e tarando la valvola di massima opportunamente) viene garantita la posizione del secondo pistone all’interno della camicia, permettendo all’operatore di avere massima certezza circa la posizione dell’unità operativa e/o del telaio durante il sollevamento.
Analogamente, il pilotaggio in pressione della prima camera permette una movimentazione del primo pistone all’interno della stessa al variare della forza scaricata dalla ruota (o dall’unità operativa) sul terreno.
Infatti, quando l’unità operativa incontra ad esempio un dosso durante la marcia, il peso della macchina scaricato dall’unità operativa sulla superficie di appoggio subisce un incremento, scaricando di fatto la ruota e conseguentemente il primo pistone, il che riduce la pressione nella prima camera.
Il pilotaggio in pressione della camera mira proprio ad ovviare a tale evenienza (per cui le ruotine dell’unità operativa rischierebbero di affondare nel terreno) aumentando la pressione nella camera in modo da ridistribuire il peso sul primo pistone, riportando il bilancio di pesi nella corretta configurazione.
Al contrario, nel momento in cui l’unità operativa incontra un avvallamento, la prima camera subisce un incremento di pressione, dovendo il primo pistone supportare anche la quota parte del peso normalmente supportato dall’unità operativa, il che in mancanza di controllo porterebbe ad un distacco dell’unità operativa dal suolo e dunque ad una mancata operatività della macchina.
Il pilotaggio in pressione, ancora, permette al primo pistone di rispondere all’aumento di pressione con una corrispondente diminuzione di volume nella prima camera, ristabilendo la pressione di riferimento e dunque riportando nuovamente il bilancio dei pesi nella corretta configurazione. Pertanto, in una configurazione di lavoro in cui il secondo pistone è posizionato in modo che la quota dell’unità operativa sia sufficientemente bassa da permettere l’appoggio della stessa al terreno, il peso proprio dell’unità operativa è in parte scaricato al suolo tramite detto elemento di sostegno (o ruotino/slitta); il primo pistone è dunque pilotato in modo che la prima camera sia posta ad una pressione tale da sostenere una quota parte di detto peso proprio (preferibilmente almeno il 60%) al fine di ridurre il peso sostenuto dall’elemento di appoggio dell’unità operativa.
In tal modo, l’unità operativa si mantiene in costante contatto con il suolo seguendone l’andamento ed il primo pistone viene movimentato di conseguenza al fine di mantenere costante (e ridotta) la pressione di contatto dell’elemento (volvente) di appoggio, o ruotino.
Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente chiare dalla successiva descrizione esemplificativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita, dunque non esclusiva, di una macchina agricola secondo la presente invenzione come illustrata nelle allegate tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 mostra una vista prospettica posteriore di una macchina agricola provvista di una coppia di cilindri secondo la presente invenzione; - le figure dalla 2 alla 4 mostrano vista prospettiche laterali della macchina di figura 1 in differenti configurazioni operative, con alcune parti rimosse per metterne in evidenza altre;
- le figure dalla 5 alla 8 mostrano invece viste in sezione longitudinale di un cilindro idraulico secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 è indicata una macchina agricola comprendente un cilindro idraulico 7 secondo la presente invenzione.
Preferibilmente, la macchina agricola 1 oggetto dell’invenzione è del tipo provvisto di almeno un telaio 2, una ruota 3 (o cingolo) ed un’unità operativa 4 configurata per eseguire una lavorazione rispetto ad un piano di appoggio “A”, ovvero il suolo.
Le lavorazioni per cui la presente invenzione risulta particolarmente vantaggiosa sono la raccolta di prodotti agricoli di forma longilinea (es. erba, paglia, etc…) o il taglio degli stessi.
Pertanto, la presente invenzione trova principale, ma non esclusiva, applicazione in macchine agricole 1 quali andanatori, pick-up, falciatrici etc, ovvero macchine configurate per seguire l’andamento del terreno ed eseguire la lavorazione alla quota prestabilita rispetto al terreno stesso. Tali macchine agricole 1 possono essere indistintamente a traino, dunque movimentate da un mezzo di trazione, o semoventi.
Il telaio 2, che come detto può essere integrato in una semovente o collegato ad un mezzo di trazione, è configurato per sostenere l’unità operativa 4 (o le unità operative) ed è provvisto di una o più ruote 3 (o cingoli) di appoggio al suolo.
Preferibilmente, il telaio 2 è posto in una zona centrale ai lati del quale si sviluppano, in allontanamento reciproco, almeno due unità operative 4. In corrispondenza di una porzione inferiore del telaio sono disposte almeno due ruote 3.
Pertanto, le ruote 3 definiscono l’elemento di contatto primario della macchina 1 con il piano di appoggio “A”.
Preferibilmente, ciascuna ruota è preposta a sostenere almeno una di dette unità operative 4, bilanciando la macchina agricola 1.
Nella forma realizzativa preferita, il telaio 2 comprende un corpo centrale 2a collegabile (meccanicamente ed idraulicamente) al mezzo di trazione e due bracci di supporto inferiori 2b ciascuno associato ad almeno una ruota 3 (o cingolo).
L’unità operativa 4 si sviluppa preferibilmente trasversalmente ad una direzione di movimentazione del mezzo di trazione (e preferibilmente trasversalmente al telaio) comprende almeno un gruppo operativo 4a atto ad interagire con i prodotti agricoli posti al suolo (da tagliare o da raccogliere).
Preferibilmente, il gruppo operativo è un dispositivo di raccolta 5.
Tale dispositivo di raccolta 5 è provvisto di una pluralità di rebbi longilinei 5a girevoli attorno ad un asse sviluppantesi lungo la direzione principale dell’unità per raccogliere a mo’ di rastrello i prodotti agricoli giacenti a terra.
Inoltre, tale dispositivo di raccolta 5 comprende ed un gruppo di scarico 5b disposto operativamente a valle del gruppo di raccolta 5a e configurato per movimentare i prodotti raccolti lungo una direzione predeterminata al fine di rilasciare i prodotti ai lati o posteriormente all’unità operativa 4.
Preferibilmente, il gruppo di scarico 5b può essere definito da un nastro trasportatore o una coclea.
Inoltre, vista la necessità dell’unità operativa 4 di seguire l’andamento del terreno su cui opera, tale unità è provvista di almeno un elemento di sostegno 4b.
Preferibilmente, l’elemento di sostegno 4b è di tipo volvente, ossia un ruotino, più preferibilmente di dimensione inferiore rispetto alle ruote 3. In forme di realizzazione non illustrate, tale elemento di sostegno 4b è invece una slitta o simili.
Nel prosieguo, dunque, si farà riferimento all’elemento di sostegno riferendosi indistintamente a quello volvente o alla slitta.
Altri dettagli costruttivi del dispositivo di raccolta possono essere desunti dalla pubblicazione EP1875794, anch’essa a nome della Richiedente e qui incorporata per riferimento.
Preferibilmente, inoltre, le unità operative 4 sono almeno due, collegate al telaio 2 e mobili in avvicinamento ed allontanamento reciproco per definire una pluralità di configurazioni operative.
Un esempio del collegamento tra le unità operative 4 ed il telaio 2 è mostrato nella pubblicazione US 2015/0319928, anch’essa a nome della Richiedente e qui incorporata per riferimento.
La macchina agricola 1 comprende inoltre un gruppo di sollevamento 6 operativamente interposto tra il telaio 2 e la ruota 3, oppure tra il telaio 2 e l’unità operativa 4.
Tale gruppo di sollevamento 6 è dunque associato al telaio 2 e configurato per variare la quota relativa tra il telaio 2 stesso e la ruota 3 e/o l’unità operativa 4.
Più precisamente, essendo l’unità operativa 4 collegata al telaio 2 e la ruota 3 in ogni caso appoggiata al suolo (i.e. piano di appoggio A), in entrambi i casi sopra menzionati il gruppo di sollevamento 6 è configurato per variare la quota dell’unità operativa 4 rispetto alla superficie di appoggio A della macchina 1, sollevando il telaio 2 oppure sollevando direttamente l’unità operativa 4.
Secondo un aspetto della presente invenzione, il gruppo di sollevamento 6 comprende almeno un cilindro 7 idraulico.
Preferibilmente, il gruppo di sollevamento 6 comprende almeno un cilindro 7 idraulico associato a ciascuna ruota 3 o unità operativa 4.
Nella forma realizzativa illustrata, il gruppo di sollevamento 6 comprende due cilindri idraulici 7 operativamente (e fisicamente) interposti tra il telaio 2 (in particolare un braccio di sostegno 2b) ed una rispettiva ruota 3.
Al riguardo, si noti che le ruote 3 sono collegate al telaio con possibilità di movimento relativo, così da permettere la variazione di quota descritta in precedenza.
Preferibilmente, ciascuna ruota 3 è ad un braccio 3a imperniato al telaio 2, così che la rotazione del braccio 3a corrisponda ad una traslazione della ruota 3.
Preferibilmente, il cilindro 7 idraulico comprende una camicia 8 (o canna) tubolare all’interno della quale scorrono un primo 9 ed un secondo pistone 10.
Si noti che nel prosieguo verrà descritta la struttura e la funzionalità di un singolo cilindro 7, ma quanto di seguito riportato è applicabile a ciascuno dei cilindri 7 della macchina 1, qualora provvista una pluralità degli stessi. Il primo 9 ed il secondo pistone 10 sono dunque scorrevolmente alloggiati all’interno della camicia 8 e sono disposti in serie per definire, all’interno della camicia stessa, almeno una prima “C1” ed una seconda camera “C2”.
La seconda camera “C2” è preferibilmente delimitata, oltre che dalle pareti laterali della camicia 8, dal secondo pistone 10 e da una parete di fondo della camicia 8.
La prima camera “C1” è invece almeno in parte delimitata, oltre che dalle pareti laterali della camicia 8, tra il primo 9 ed il secondo pistone 10.
Preferibilmente, il secondo pistone 10 è del tipo a doppio effetto.
Più precisamente, con riferimento alla forma realizzativa preferita, il secondo pistone 10 è un cursore 10a che suddivide idraulicamente la prima “C1” e la seconda camera “C2” della camicia 8.
Il primo pistone 9 può invece essere del tipo a semplice o a doppio effetto. Nella forma realizzativa preferita, ed illustrata, tale pistone è del tipo a semplice effetto, preferibilmente a tuffante.
In tale forma realizzativa, la camicia 8 è suddivisa unicamente nella prima e nella seconda camera.
Alternativamente, sia che il primo pistone 9 sia a semplice che a doppio effetto, la camicia 8 presenta anche una terza camera (non illustrata) che, nel caso il primo pistone sia a semplice effetto non viene pilotata mentre quando tale primo pistone è a doppio effetto può essere controllata fornendo ulteriori funzionalità al cilindro 7 idraulico.
In ogni caso, si noti che preferibilmente il primo pistone 9 comprende uno stelo 9a aggettante esternamente alla camicia 8 e collegato, in corrispondenza di una propria estremità libera, alla ruota 3, al telaio 2 o all’unità operativa 4.
Nella forma realizzativa illustrata, lo stelo 9a del primo pistone 9 è collegato alla ruota 3, mentre la camicia 8 del cilindro 7 idraulico è collegata al telaio 2.
In tal modo, l’estrazione o ritrazione dello stelo 9a comporta una variazione della quota relativa tra telaio 2 e ruota 3.
In forme realizzative alternative, tuttavia, il cilindro potrebbe essere interposto tra il telaio 2 e l’unità operativa 4, sia in spinta (con stelo 9a collegato all’unità 4) che in trazione (con stelo 9a collegato al telaio 2).
Si noti che, secondo un aspetto della presente invenzione, il primo 8 ed il secondo pistone 9 sono pilotabili in modo indipendente.
Pertanto, in funzione del pilotaggio dei pistoni 8, 9, la posizione relativa tra gli stessi, e dunque la dimensione delle camere “C1”, “C2”, varia determinando una pluralità di configurazioni operative.
Più precisamente, il secondo pistone 10 è mobile all’interno della camicia 8 in modo da variare il rapporto volumetrico tra la prima “C1” e la seconda camera “C2”, determinando la corsa utile del primo pistone 9 nella camicia 8.
Infatti, il primo 9 ed il secondo pistone 10, essendo disposti “in serie” all’interno della camicia 8 di fatto ne condividono la corsa utile complessiva, che pertanto può essere “modulata” e suddivisa tra prima e seconda camera in funzione delle necessità di lavoro.
Il cilindro 6 è infatti commutabile tra una configurazione di lavoro ed una configurazione di trasporto.
Nella configurazione di lavoro (Fig.1 e 5), il primo 9 ed il secondo pistone 10 sono preferibilmente tra loro distanziati all’interno della camicia 8 in modo che tra essi sia presente un cuscinetto di fluido che permette un’oscillazione del primo pistone 9 all’interno della prima camera “C1”. Nella configurazione di trasporto (Fig.4, 7 e 8), il secondo pistone 10 è in battuta sul primo pistone 9 in modo da impedirne l’oscillazione.
Con riferimento alle figure 2, 3 e 5, si può notare che in una prima condizione limite del cilindro 7, il secondo pistone 10 è collocato in prossimità (o in battuta) della parete di fondo della camicia 8 con cui delimita la seconda camera “C2”, lasciando di fatto tutta la corsa utile del cilindro 7 (o della camicia 8) a disposizione del primo pistone 9.
Al contrario, in una seconda condizione limite (Fig. 4 e 8), il secondo pistone 10 è pilotato in modo da occupare tutta la corsa utile del cilindro 7, andando in battuta sul primo pistone 9 e spingendolo fino a minimizzare il volume della prima camera “C1”.
Tale condizione è considerabile una condizione di trasporto limite, in cui il secondo pistone 2 mantiene completamente estratto lo stelo 9a del primo pistone 9, premendo su di esso ed impedendone il movimento oscillatorio a mo’ di sospensione.
Pertanto, il secondo pistone 10 è mobile all’interno della camicia 8 tra una prima posizione di finecorsa, in cui la seconda camera “C2” presenta volume sostanzialmente nullo ed il primo pistone 9 presenta corsa utile massima all’interno della prima camera “C1” (Fig. 2, 3 e 5), ed una seconda posizione di finecorsa, in cui il volume della prima camera “C1” risulta minimizzato e la corsa per primo pistone 9 sostanzialmente nulla (Fig. 4 e 8).
Preferibilmente, la prima camera “C1” è controllata in pressione, mentre la seconda camera “C2” è controllata in volume.
Più precisamente, la macchina comprende un circuito di controllo 11 configurato per pilotare la prima camera “C1” in pressione e la seconda camera “C2” in volume.
Vantaggiosamente, in tal modo la prima camera “C1” (e dunque il primo pistone 9) funge da sospensione in grado di alleggerire il peso scaricato dall’unità operativa 4 sulla superficie di appoggio “A” tramite l’elemento di sostegno 4b, mentre la seconda camera “C2” determina la quota di posizionamento dell’unità operativa 4.
Più in dettaglio, il circuito di controllo 11 comprende almeno un primo elemento di controllo 12 della prima camera “C1” commutabile tra una configurazione attiva, in cui mantiene la pressione all’interno della prima camera nell’intorno di un valore predeterminato, ed una condizione passiva, in cui la prima camera si trova sostanzialmente in scarico.
Nella forma di realizzazione preferita, tale elemento di controllo 12 è una valvola stabilizzatrice o stabilizzatore di pressione 12a, posto in corrispondenza della bocca di accesso del fluido nella prima camera “C1”, in modo da governarne il flusso in ingresso o uscita.
Quando il primo elemento di controllo 12 è nella configurazione attiva, permette l’afflusso di fluido nella camera quanto la pressione all’interno della stessa scende sotto al valore predeterminato, mentre consente un deflusso dalla stessa quando la pressione all’interno della stessa sale sopra al valore predeterminato.
Preferibilmente, detto “valore predeterminato” corrisponde alla pressione necessaria a sostenere una quota parte del peso proprio dell’unità operativa 4.
Più preferibilmente, tale quota parte è compresa tra il 50% ed 90% del peso proprio dell’unità operativa 4. Ancor più preferibilmente, tale quota parte è compresa tra il 70% e l’80% del peso proprio dell’unità operativa 4. Vantaggiosamente, in tal modo il primo pistone 9, e dunque la ruota 3, sostiene la maggior parte del peso dell’unità operativa, lasciando all’elemento di sostegno 4b (ruotino o slitta) il compito di scaricare a terra (ovvero sulla superficie di appoggio A) solo una piccola parte del peso. In tal modo, l’elemento di sostegno 4b riesce a seguire l’andamento del terreno senza sprofondare nello stesso a causa del troppo peso (dovendo in genere le sue dimensione essere ridotte).
Infatti, ad una variazione della conformazione della superficie di appoggio “A”, ovvero del terreno, corrisponde una variazione del peso scaricato sulla stessa dall’elemento di sostegno 4b, che aumenta in caso di dosso e diminuisce in caso di avvallamento.
La suddetta variazione si ripercuote direttamente sul cilindro 7, ed in particolare sul primo pistone 9, che quindi aumenta o riduce la pressione nella prima camera “C1” in modo proporzionale alla variazione.
L’elemento di controllo 12 è dunque configurato per ripristinare la pressione di riferimento all’interno della prima camera “C1”, bilanciando nuovamente le forze di contatto a terra della ruota 3 e dell’elemento di sostegno 4b, permettendo la corretta funzionalità dell’unità operativa.
Preferibilmente, inoltre, il circuito di controllo 11 comprende un secondo elemento di controllo 13 della seconda camera “C2” configurato per effettuare un controllo volumetrico della camera al fine di pilotare la posizione del secondo pistone 10, indipendentemente dalla pressione interna alla seconda camera “C2” stessa.
Preferibilmente, dunque, il secondo elemento di controllo 13 della seconda camera “C2” è commutabile tra una configurazione attiva, in cui pilota il secondo pistone 10 movimentandolo verso o mantenendolo in una posizione predefinita, ed una condizione passiva, in cui la seconda camera “C2” si trova sostanzialmente in scarico.
Vantaggiosamente, il pilotaggio in volume della seconda camera “C2” fa sì che la posizione del secondo pistone 10 non possa variare al variare della pressione nella prima camera “C1”, permettendo al primo elemento di controllo 12 di gestire la corsa del primo pistone 9 in modo completamente indipendente (a meno di interferenze e contatti meccanici).
Per garantire ciò, la pressione di lavoro della seconda camera “C2” è maggiore di quella della prima camera “C1”, ed in particolare è maggiore del summenzionato “valore predeterminato” di pressione.
In tal modo, essendo la pressione nella prima camera “C1” sempre oscillante in un intorno del “valore predeterminato” grazie all’azione del primo elemento di controllo 12, il secondo pistone 10 non subisce un’azione tale da causarne il cedimento/lo spostamento.
Al riguardo, preferibilmente il secondo elemento di controllo 13 comprende una valvola di distribuzione che, quando il secondo pistone 10 raggiunge la posizione prefissata, viene portata in posizione di chiusura, impedendo il flusso del fluido dalla o nella seconda camera “C2”.
Preferibilmente, ciascuna camera (prima “C1” e seconda “C2”) è posta in collegamento di fluido con un proprio circuito idraulico.
In altre parole, il circuito di controllo 11 comprende almeno un primo 14 circuito idraulico associato alla prima camera “C1” ed un secondo circuito idraulico 15 associato alla seconda camera “C2” pilotabili in maniera indipendente.
In accordo con quanto sopra, il secondo circuito idraulico 15 presenta una pressione di lavoro maggiore rispetto al primo circuito idraulico.
Più precisamente, il secondo circuito idraulico 15 presenta una pressione di lavoro tale da sostenere il peso proprio dell’unità operativa 4, mentre il primo circuito idraulico 14 presenta una pressione di lavoro, inferiore, tale da sostenere una frazione di detto peso proprio, al fine di ridurre il peso scaricato dall’unità operativa al suolo durante il lavoro.
In tal modo, come già spiegato in precedenza, durante il lavoro una parte (preponderante) del peso dell’unità operativa viene scaricato sul primo pistone 9, dunque sulla ruota 3, mentre la restante parte, residuale, dall’unità 4 direttamente sulla superficie di appoggio “A” (tramite l’elemento di contatto volvente).
Con riferimento alla forma di realizzazione preferita, i due cilindri 6 sono pilotati in maniera indipendente, dunque il circuito di controllo 11 comprende almeno tre circuiti idraulici, il primo 14 associato alle prime camere “C1” e due secondi 15 associati alle seconde camere “C2”.
Il pilotaggio delle prime camere “C1” con singolo circuito è permesso grazie al controllo in pressione, che prevede appunto di fissare una medesima pressione di riferimento analoga per entrambe le prime camere “C1”, che poi rispondono in maniera indipendente alle sollecitazioni del terreno.
Alternativamente, in ogni caso, i primi circuiti idraulici potrebbero essere anche due.
Preferibilmente, il primo (o i primi) circuito idraulico 14 è completamente alloggiato a bordo macchina 1.
In altre parole, il primo circuito idraulico 14 comprende un serbatoio 14a, una pompa 14b, tubazioni e valvole tutti posti a bordo della macchina agricola 1.
Il secondo (o i secondi) circuito idraulico è invece preferibilmente posto in collegamento di fluido (i.e. idraulico) con il circuito idraulico del mezzo di trazione.
In altre parole, preferibilmente, quantomeno il serbatoio e la pompa del circuito sono posti a bordo del mezzo di trazione, collegati al secondo circuito (o ai secondi circuiti) 15 per mezzo di apposite tubazioni e giunzioni.
L’invenzione raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi. Infatti, la predisposizione di un gruppo di sollevamento “compatto” dotato di cilindri pilotabili in maniera indipendente e in grado di fornire sia la funzione di sollevamento che quella di “alleggerimento” delle ruotine dell’unità operativa permette di migliorare l’operatività della macchina riducendo gli ingombri.
Inoltre, l’utilizzo di un’unica camicia, definente una sola corsa utile, condivisa da due pistoni disposti in serie e preposti a funzioni differenti rende la soluzione assai vantaggiosa dal punto di vista della compattezza, dell’affidabilità e della versatilità di utilizzo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Cilindro idraulico per una macchina agricola caratterizzato dal fatto di comprendere: - una camicia (8); - un primo (9) ed un secondo pistone (10) entrambi scorrevolmente alloggiati all’interno della camicia (8) e disposti in serie per definire all’interno della camicia almeno una prima (C1) ed una seconda camera (C2); detti primo (9) e secondo pistone (10) essendo pilotabili in modo indipendente.
  2. 2. Cilindro idraulico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo pistone (9) comprende uno stelo (9a) aggettante esternamente alla camicia (8) e vincolabile, ad una propria estremità libera, ad un carico.
  3. 3. Cilindro idraulico secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto primo pistone (9) è del tipo a semplice effetto ed il secondo pistone (10) è del tipo a doppio effetto.
  4. 4. Cilindro idraulico secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto primo pistone (9) è del tipo a tuffante.
  5. 5. Cilindro idraulico secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto secondo pistone (10) è mobile all’interno della camicia (8) in modo da variare il rapporto volumetrico tra la prima (C1) e la seconda camera (C2), variando la corsa utile del primo pistone (9).
  6. 6. Cilindro idraulico secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è commutabile tra una configurazione di lavoro, in cui il primo (9) ed il secondo pistone (10) sono tra loro distanziati all’interno della camicia (8) in modo che tra essi sia presente un cuscinetto di fluido operativo che permette un’oscillazione del primo pistone (9) all’interno della prima camera (C1), ed una configurazione di trasporto, in cui il secondo pistone (10) è in battuta sul primo pistone (9) in modo da impedirne l’oscillazione.
  7. 7. Gruppo di sollevamento per una macchina agricola comprendente: - almeno un cilindro (6) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti; - un circuito di controllo (11) configurato per pilotare la prima camera (C1) in pressione e la seconda camera (C2) in volume.
  8. 8. Gruppo di sollevamento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto circuito di controllo (11) comprende almeno un primo elemento di controllo (12) della prima camera (C1) commutabile tra una configurazione attiva, in cui mantiene la pressione all’interno della prima camera (C1) nell’intorno di un valore predeterminato, ed una condizione passiva, in cui la prima camera (C1) si trova sostanzialmente in scarico.
  9. 9. Gruppo di sollevamento secondo la rivendicazione 7 o la 8, caratterizzato dal fatto detto circuito di controllo (11) comprende almeno un secondo elemento di controllo (13) della seconda camera (C2) configurato effettuare un controllo volumetrico della camera (C2) al fine di pilotare la posizione del secondo pistone (10), indipendentemente dalla pressione interna alla seconda camera (C2) stessa.
  10. 10. Gruppo di sollevamento secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto secondo elemento di controllo (13) della seconda camera (C2) è commutabile tra una configurazione attiva, in cui pilota il secondo pistone (10) movimentandolo verso o mantenendolo in una posizione predefinita, ed una condizione passiva, in cui la seconda camera (C2) si
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