IT201800005995A1 - Pinza abbattitrice perfezionata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Pinza abbattitrice perfezionata”

La presente invenzione ha per oggetto una pinza abbattitrice perfezionata. In particolare, l’invenzione riguarda una pinza abbattitrice che, vantaggiosamente, presenta un movimento basculante e può anche essere impiegata per la troncatura degli alberi.

Sono note pinze abbattitrici che vengono montate sul braccio articolato di una macchina operatrice semovente e sono impiegate per tagliare il tronco di un albero e portarlo a terra in modo controllato.

Le pinze abbattitrici note sono appese, mediante articolazioni che permettono libertà di oscillazione, ad esempio una coppia di cerniere ad assi ortogonali, all’estremità distale del braccio articolato e includono una ralla posizionata sotto le citate articolazioni che porta una struttura metallica di sostegno longiforme a sviluppo verticale, formata ad esempio da alcuni piatti, alla quale è incernierata una morsa che è collegata a una motosega.

In dettaglio, la morsa è girevole attorno a un asse orizzontale tra una posizione orizzontale, nella quale può afferrare il tronco, a una posizione verticale in cui porta il tronco in orizzontale, in modo da poterlo rilasciare al suolo.

Parallela alla pinza, è montata la motosega che può oscillare in un piano in modo da tagliare il tronco.

In pratica, per abbattere un albero, l’operatore della macchina aziona il braccio in modo da portare la pinza vicino al tronco, si assicura di avere la pinza in orizzontale e aperta così che possa essere portata in corrispondenza del tronco da prendere e chiusa sullo stesso.

Dopodiché, la motosega seziona il tronco e la morsa è fatta ruotare in modo da portare il tronco tagliato in orizzontale, il quale viene poi poggiato o lasciato cadere al suolo, aprendo la morsa.

Questa soluzione nota non è esente da inconvenienti.

Un inconveniente significativo è conseguenza del fatto che la distanza tra la morsa e l’estremità distale del braccio della macchina risulta molto significativa, anche oltre il metro, in quanto è la somma della lunghezza delle articolazioni di oscillazione e di quella della struttura di sostegno della morsa.

Infatti, da una parte non è possibile connettere direttamente la ralla al braccio in modo fisso, in quanto in quel caso il peso del tronco movimentato potrebbe portare a un rischio di instabilità della macchina operatrice e d’altro canto è necessario avere una struttura tra ralla e cerniera della morsa sufficientemente lunga da tenere in conto l’ingombro della morsa stessa quando è nella sua posizione orizzontale.

Tale lunga distanza tra braccio e morsa limita l’altezza a cui è possibile portare i prodotti presi dalla pinza e di conseguenza limita l’azione di carico di tronchi sia sul cassone di un veicolo da trasporto sia su attrezzature, si pensi ad esempio alle cippatrici.

Il compito tecnico alla base della presente invenzione è quindi proporre una pinza abbattitrice che superi l’inconveniente sopra citato o altri ulteriori limiti che affliggono la tecnica nota.

Tale compito tecnico è raggiunto dalla pinza realizzata secondo la rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di forme di realizzazione preferite ma non esclusive della pinza dell’invenzione, come illustrata negli uniti disegni in cui:

- le figure 1 e 2 sono viste assonometriche della pinza l’invenzione, in due diverse configurazioni operative;

- le figure 3, 4 e 5 sono viste laterali della pinza delle figure precedenti, in fasi diverse del suo funzionamento;

- le figure 6 e 7 sono viste in sezione della pinza dell’invenzione, nelle fasi operative mostrate anche nelle prime due figure; e

- la figura 8 è una vista assonometrica posteriore della pinza proposta, priva della sua struttura di supporto.

Con riferimento alle figure citate, si è indicata con 1 una pinza abbattitrice in accordo con l’invenzione.

La pinza 1 proposta è un’apparecchiatura comprendente una morsa 10 adatta alla presa di tronchi d’albero, un dispositivo di taglio 11 adatto a recidere un tronco preso dalla morsa 10 e una struttura di supporto 2, capace di sostenere la morsa 10, il dispositivo di taglio 11 e anche il carico, ad esempio il tronco reciso o altro oggetto preso dalla morsa 10. A tale struttura 2, sono montati la morsa 10 e il dispositivo di taglio 11 stessi; per la precisione, la morsa 10 e il dispositivo di taglio 11 possono essere solidali tra loro, ad esempio perché sono entrambi montati su un telaio di connessione 12 che è fissato alla struttura di supporto 2.

La pinza 1 è destinata a essere agganciata al braccio articolato di una macchina operatrice semovente o a simili organi meccanici previsti su altre macchine come ad esempio trattori.

Ad esempio, come anche previsto nella tecnica nota, la struttura 2 si può appendere all’estremità distale del braccio tramite una coppia di cerniere ad assi ortogonali, a consentire l’oscillazione della pinza 1, per le ragioni già spiegate in premessa.

Nelle figure allegate, per semplicità, è mostrata solo la parte inferiore 3 mezzi di aggancio tramite i quali la pinza 1 è appesa al braccio.

La pinza 1 può ruotare su sé stessa attorno a un asse V che in uso è verticale, a meno di eventuali oscillazioni e a tale scopo può essere prevista una ralla posta sopra la citata struttura di supporto 2 e mezzi motorizzati per la rotazione 31, ad esempio di tipo idraulico, di per sé noti. In termini più generali, la struttura di supporto 2 è provvista superiormente di un accoppiamento rotoidale per ruotare su se stessa attorno a un asse di roteazione V che, in uso, è posto verticalmente.

La struttura di supporto 2 può avere una forma esterna sostanzialmente poliedrica, con una estensione prevalente su un piano e, preferibilmente, è anche longiforme a definire una estremità anteriore 20 o frontale, destinata ad affacciare i tronchi da tagliare e una opposta estremità posteriore 21.

In dettaglio, in uso, la struttura 2 è disposta in orizzontale, sempre a meno di oscillazioni.

La struttura di supporto 2 può includere una pluralità di piastre, che ne costituiscono le pareti superiori e laterali, che definiscono un volume interno che è aperto verso il basso e contiene almeno in parte i meccanismi e gli attuatori dell’invenzione.

Chiaramente, le ganasce della morsa 10 sono azionate in apertura o chiusura da uno o più attuatori, ad esempio cilindri idraulici, secondo modalità di per sé note.

Il dispositivo di taglio 11 può includere una motosega 110 o una sega a disco o altri mezzi similari e può essere mosso lungo un piano in modo da tagliare il tronco; il meccanismo di oscillazione del dispositivo 11 e gli attuatori che lo azionano possono essere anche come quelli delle pinze abbattitrici note, come quelle già prodotte in precedenza dalla stessa Richiedente.

La morsa 10 è mobile tra una prima e una seconda posizione operativa, nelle quali essa ha inclinazioni diverse rispetto a detta struttura di supporto 2; in particolare, la morsa 10 nella prima posizione operativa può essere angolata di circa novanta gradi rispetto a quando è nella seconda posizione operativa (si confrontino le figure 1 e 2 o 3 e 5).

Nella prima posizione operativa (mostrata nelle figure 1, 3 e 6), la morsa 10 o per meglio dire le sue ganasce sono disposte in un piano sostanzialmente verticale, quindi parallelo all’asse di roteazione V e trasversale (più in particolare, ortogonale) rispetto alla struttura di supporto 2, mentre nella seconda posizione operativa (mostrata nelle figure 2, 5 e 7), le ganasce della morsa 10 sono in orizzontale e quindi parallele alla struttura di supporto 2.

In pratica, come sarà spiegato meglio nel prosieguo, nella prima posizione, la morsa 10 è a riposo o tiene il tronco reciso in orizzontale, mentre nella seconda posizione, la morsa 10 afferra il tronco in verticale, e quindi si tratta prevalentemente della condizione in cui il tronco non è stato ancora reciso.

Si consideri che, come anche già anticipato in parte, quando nella presente descrizione si specificano gli orientamenti dei componenti della pinza 1, ad esempio “orizzontale”, verticale”, ci si intende riferirsi al comportamento in uso della pinza 1 sempre a meno delle sue oscillazioni procurate dai mezzi di aggancio coi quali essa è appesa al braccio articolato.

Ancora più in dettaglio, poiché ciascuna ganascia della morsa 10 comprende preferibilmente una coppia di piastre parallele unite alle estremità distali da una traversa, quando nella presente descrizione si descrive l’orientamento della morsa 10 ci si riferisce all’orientamento di tali coppie di piastre.

Nella sua prima posizione operativa, la morsa 10 si estende dalla struttura verso il basso e, nella seconda posizione, le ganasce della morsa 10 sporgono a sbalzo anteriormente, così da poter raggiungere il tronco.

Secondo un aspetto importante dell’invenzione, la pinza 1 include mezzi di movimentazione 13, 40, 41, 42, 43 della morsa 10, montati sulla struttura di supporto 2 e atti a spostare la morsa 10 tra la prima e la seconda posizione operativa tramite un movimento rototraslatorio, preferibilmente di tipo basculante.

Con questo accorgimento, si ottiene in vantaggioso risultato che la morsa 10, nel passare dalla seconda posizione operativa, ove è orizzontale, alla prima posizione operativa ove è verticale, compie uno spostamento di ampiezza significativamente ridotta rispetto a quello delle pinze della tecnica nota.

Pertanto, impiegando la pinza 1 dell’invenzione, si ha la possibilità di portare il carico preso dalla morsa 10 ad un’altezza maggiore da terra rispetto alle pinze note, col che è consentito di caricare sul cassone una quantità maggiore di prodotto o alimentare attrezzature, come ad esempio cippatrici, e di farlo con maggiore comodità.

Si noti che, anche nella sua seconda posizione operativa, la morsa 10 della pinza 1 proposta, pur sporgendo anteriormente dalla struttura 2, resta comunque sotto di essa.

I mezzi di movimentazione prevedono l’impiego di alcuni cinematismi e attuatori che saranno di seguito discussi in relazione a una forma di attuazione preferenziale, ma non limitativa della portata dell’invenzione. L’invenzione può prevedere l’impiego di un perno principale 13, girevole attorno al proprio asse di sviluppo longitudinale, che è solidale alla morsa 10, essendo preferibilmente montato fisso al suddetto telaio di connessione 12 e che è vincolato a scorrere in una guida lineare 22, ricavata nella struttura di supporto 2.

In dettaglio, tale guida 22 può essere definita da due asole lineari parallele 22, ricavate in parteti laterali della struttura di supporto 2, cioè nelle piastre che ne definiscono i fianchi, entro le quali asole 22 si possono impegnare dei rulli folli 131 montati in corrispondenza delle opposte estremità del perno principale 13 della morsa 10.

Detto in termini più generali, la morsa 10 della pinza 1 proposta è incernierata attorno a un primo asse di oscillazione, che in uso è orizzontale e che è vincolato a scorrere in un piano; in questa maniera, la morsa 10 e il dispositivo di taglio 11 possono traslare e anche ruotare. Nell’esempio mostrato nelle figure, il perno principale 13 è posto superiormente alla morsa 10 e, rispetto a un piano ideale che passa per gli assi di articolazione di apertura e chiusura, è collocato in un diverso semispazio rispetto alle ganasce.

Per consentire il movimento basculante attorno al perno principale 13 e lungo la guida 22, i mezzi di movimentazione dell’invenzione includono di preferenza un cinematismo, che può essere formato da due catene cinematiche connesse tra loro e simmetriche rispetto a un piano verticale di mezzeria della struttura che passi per l’asse di roteazione V suddetto. Ad ogni buon conto, il citato cinematismo include innanzitutto almeno un braccio 40 che è incernierato a una prima estremità o direttamente alla morsa 10 oppure al più volte citato telaio di connessione 12, avendo l’opposta estremità incernierata alla struttura di supporto 2 in una posizione retrocessa rispetto al perno 13 e alla sua guida 22 (si vedano le figure 4, 5, 6 e 7).

A tale braccio 40 è inoltre incernierata, in un posizione intermedia rispetto alle sue estremità, una prima biella 41, inferiore, la quale è anche incernierata a una seconda biella 42, superiore, a definire una sorta di ginocchio articolato.

La seconda biella 42 è a sua volta incernierata alla struttura 2, preferibilmente in un punto intermedio tra il perno principale 13 e il punto di cerniera tra il suddetto braccio 40 e la struttura 2 e, sempre di preferenza, tale punto di articolazione tra seconda biella 42 e struttura è posto più in alto rispetto al perno 13, e a tale punto di cerniera del braccio 40.

Ai fini dell’azionamento, almeno uno dei due cinematismi è provvisto di un primo attuatore lineare 43, preferibilmente un primo cilindro idraulico a singolo effetto, che è incernierato a sua volta sia alle bielle 41, 42 sia alla struttura 2.

Per la precisione, il tale cilindro 43 ha l’estremità dello stelo incernierato al punto di articolazione tra le due bielle 41, 42 mentre l’opposta estremità della camicia incernierata alla struttura di supporto 2, preferibilmente in una posizione sovrastante la guida 22 del perno principale 13.

Come si può in parte vedere nella figura 8, le due catene cinematiche possono essere formate ciascuna da un rispettivo braccio 40 e rispettive bielle 41, 42, che possono essere collegate tra loro da elementi traversali, ad esempio da boccole che uniscono le articolazioni citate nella descrizione sopra esposta.

In questo caso, il primo attuatore 43 può essere ad esempio collegato alla boccola comune alle quattro bielle 41, 42.

Prima di illustrare ulteriori aspetti particolari dell’invenzione, se ne descrive il funzionamento con l’ausilio delle figure 3 – 5 e 6 -8.

Inizialmente, la pinza 1 è in una configurazione di riposo, in cui la morsa 10 è nella sua prima posizione operativa (si vedano le figure 3 e 6).

In questa fase, il perno principale 13 è nella sua posizione di finecorsa anteriore e il succitato primo cilindro idraulico 43 è completamente retratto; come si può vedere nella figura 6, in questa configurazione, le due bielle 41, 42 del “ginocchio” sono disposte a V e il braccio 40 è orizzontale.

Una volta che la pinza 1 sia stata portata davanti al tronco di un albero da tagliare, è necessario spostare la morsa 10 nella seconda posizione operativa, così da preparare la pinza 1 per la presa del tronco medesimo. A tale fine, viene azionato il primo cilindro 43, così che inizi a spingere l’articolazione del “ginocchio”, che inizia ad aprirsi, con le due bielle 41, 42 che si divaricano e la biella inferiore 41 che spinge il braccio 40.

Come risultato, si ha che il perno principale 13 inizia a scorrere all’indietro e, al contempo, la morsa 10 inizia sia a scorrere posteriormente sia a ruotare in avanti attorno al perno 13 stesso, spinta da dietro dal braccio 40 che sta ruotando verso la parte frontale della pinza 1 (si vedano le figure 4 e 8).

Questa fase termina quando la morsa 10 è nella sua seconda posizione operativa, rappresentata nelle figure 5 e 7, ove il perno 13 è ormai giunto al finecorsa posteriore e il braccio 40 è obliquo rispetto alla struttura di supporto 2.

A questo punto, la morsa 10 potrà chiudersi sul tronco in modo da afferrarlo saldamente, preferibilmente in prossimità della base e la sega idraulica, o altro dispositivo di taglio 11, provvederà a reciderlo completamente in direzione trasversale.

Dopodiché, la pinza 1 è sollevata tramite l’azionamento del braccio 40 articolato e il peso del tronco reciso spingerà il braccio 40 verso l’indietro, il che causerà il rientro dello stelo del cilindro 43, mentre il perno principale 13 torna a scorrere in avanti.

In questa maniera, i cinematismi portano automaticamente la morsa 10 nella sua prima posizione operativa, nella quale le ganasce sono verticali ma il tronco è orizzontale.

Aprendo le ganasce della morsa 10, si può ottenere la caduta al suolo del tronco, col che termina la fase di abbattimento dell’albero.

Secondo un accorgimento preferenziale, illustrato nelle figure 6, 7 e 8, la pinza 1 proposta include un gancio di ancoraggio 5 per la morsa 10, quando essa deve essere mantenuta nella sua prima posizione operativa. Tale gancio 5 è collocato posteriormente alla struttura di supporto 2 ed è ad essa incernierato rispetto a un asse orizzontale, quindi trasversale allo sviluppo in lunghezza della struttura 2 medesima.

Inoltre, la rotazione del gancio è assoggettata a un secondo cilindro idraulico 51 a singolo effetto, il cui stelo è incernierato al gancio 5 ed è soggetto a mezzi elastici di spinta, ad esempio alloggiati nella camicia del secondo cilindro 51.

Posteriormente alla morsa 10 o al telaio di connessione 12 succitato, è ricavato un elemento di presa 52 per il gancio 5, ad esempio realizzato tramite un foro passante che definisce un bordo di presa per l’uncino del gancio.

Quando la morsa 10 è portata nella sua prima posizione operativa, l’elemento di presa 52 spinge indietro il gancio 5, portando lo stelo del secondo cilindro 51 a ritrarsi nella camicia caricando i mezzi elastici, ad esempio costituiti da una molla; nel mentre, l’uncino del gancio 5 si inserisce nel foro, ruota e prende il bordo suddetto.

Quando si vuole portare la morsa 10 nella seconda posizione operativa, il secondo cilindro 51 viene azionato così che provochi la rotazione del gancio 5 e rilasci la morsa 10 stessa che può poi basculare verso la seconda posizione operativa.

Si noti che la pinza 1 dell’invenzione può anche essere utilizzata per il depezzamento dei tronchi abbattuti.

In pratica, mantenendo la morsa 10 nella prima posizione operativa si azionano pinza 1 e braccio articolato in modo da prendere il tronco in corrispondenza di una sezione vicina all’estremità precedentemente recisa, dopodiché si usa la motosega 110 per recidere uno spezzone di tronco e si ripete l’operazione in modo da ottenere una pluralità di spezzoni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pinza abbattitrice (1) comprendente una morsa (10) adatta alla presa di tronchi d’albero, un dispositivo di taglio (11) adatto a recidere un tronco e una struttura di supporto (2) per detta morsa (10) e detto dispositivo di taglio (11), in cui la morsa (10) è mobile tra una prima posizione operativa e una seconda posizione operativa, nelle quali essa ha inclinazioni diverse rispetto a detta struttura di supporto (2), caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di movimentazione (13, 40, 41, 42, 43) della morsa (10) atti a spostare la morsa (10) tra la prima e la seconda posizione operativa tramite un movimento rototraslatorio.
2. 2. Pinza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui nella prima posizione operativa la pinza (1) è angolata di novanta gradi rispetto a quando è nella seconda posizione operativa.
3. 3. Pinza (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di supporto (2) ha una forma sostanzialmente poliedrica che si sviluppa prevalentemente in un piano e in cui, nella prima posizione operativa, la morsa (10) è disposta trasversale rispetto alla struttura (2) e nella seconda posizione è invece parallela alla struttura stessa.
4. 4. Pinza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui nella prima posizione, la morsa (10) si estende verso il basso dalla struttura (2) e nella seconda posizione sporge a sbalzo.
5. 5. Pinza (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di supporto (2) è provvista superiormente di un accoppiamento rotoidale per ruotare su se stessa attorno a un asse di roteazione (V) che, in uso, è posto verticalmente, nella prima posizione la morsa (10) essendo posta in un piano parallelo a detto asse (V) e nella seconda posizione essendo posta trasversale ad esso.
6. 6. Pinza (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di movimentazione sono atti a spostare la morsa (10) tra le due posizioni operative con un movimento di tipo basculante.
7. 7. Pinza (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui la morsa (10) è incernierata attorno a un primo asse di oscillazione che è vincolato a scorrere in un piano.
8. 8. Pinza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui la morsa (10) è fissata a un perno (13), che definisce detto primo asse di oscillazione, il quale è vincolato a scorrere in una guida lineare (22) ricavata in detta struttura di supporto (2).
9. 9. Pinza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui la morsa (10) è associata rotoidalmente a una estremità di almeno un braccio (40) rigido, che a sua volta è incernierato a un’opposta estremità alla struttura (2).
10. 10. Pinza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto braccio (40) è incernierato in un posizione intermedia rispetto alle proprie estremità ad almeno una prima biella (41) che è incernierata ad almeno una seconda biella (42) la quale è a sua volta incernierata alla struttura (2), almeno un attuatore lineare (43) essendo incernierato a sua volta a dette bielle (41, 42) e alla struttura (2).
11. 11. Pinza (1) secondo almeno una delle rivendicazioni dalla 8 alla 10, in cui, in corrispondenza delle opposte estremità, detto perno (13) comprende rispettivi rulli (131) impegnati in relative asole (22) ricavate in parteti laterali della struttura di supporto (2).