IT201800008262A1 - SAFETY DEVICE FOR ELECTRIC CUTTING TOOL AND ELECTRIC CUTTING TOOL WITH THIS DEVICE - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER UTENSILE ELETTRICO DA TAGLIO E UTENSILE ELETTRICO DA TAGLIO CON TALE DISPOSITIVO SAFETY DEVICE FOR ELECTRIC CUTTING TOOL AND ELECTRIC CUTTING TOOL WITH THIS DEVICE
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo di sicurezza per un utensile da taglio. The present invention relates to a safety device for a cutting tool.
Costituisce oggetto del presente trovato anche un utensile elettrico da taglio con tale dispositivo di sicurezza. The present invention also relates to an electric cutting tool with this safety device.
Il trovato è applicabile nel settore del giardinaggio e dell'agricoltura, tuttavia può essere impiegato anche in altri ambiti, in cui sia necessario l'impiego di utensili elettrici da taglio. The invention is applicable in the gardening and agriculture sectors, however it can also be used in other fields, in which the use of electric cutting tools is necessary.
Oggigiorno sono noti e diffusi utensili da taglio portatili da giardinaggio e agricoltura per la potatura delle piante, presentanti avvio, azionamento e arresto elettrico. Today, portable gardening and agricultural cutting tools for pruning plants are known and widespread, having electric start, actuation and stop.
Una cesoia elettrica, ad esempio, consiste in una forbice dotata di una lama fissa e di una lama mobile. An electric shear, for example, consists of a scissors equipped with a fixed blade and a movable blade.
La lama mobile è comandata e controllata elettricamente. The mobile blade is electrically controlled and controlled.
Generalmente, questi utensili sono integrati in un'apparecchiatura portatile che comprende anche un motore elettrico per l'azionamento dell'utensile ed una batteria per l'alimentazione del motore elettrico. Generally, these tools are integrated in a portable device which also comprises an electric motor for driving the tool and a battery for powering the electric motor.
La batteria è trasportabile, ad esempio in appositi zaini, ed è collegata all'utensile mediante cavi di alimentazione elettrica. The battery is transportable, for example in special backpacks, and is connected to the tool by electrical power cables.
Al giorno d'oggi sono noti utensili da taglio in grado di controllare il movimento della lama mobile ed il suo azionamento, grazie ad appositi mezzi di controllo del movimento della lama, quali ad esempio una scheda elettronica, un microcontrollore, ecc. Cutting tools are currently known which are capable of controlling the movement of the movable blade and its actuation, thanks to suitable means for controlling the movement of the blade, such as for example an electronic board, a microcontroller, etc.
Per un corretto funzionamento dell'utensile è necessario che la batteria fornisca potenza e tensione secondo i parametri di funzionamento prestabiliti. For the tool to function correctly, the battery must supply power and voltage according to the pre-established operating parameters.
L'utilizzo di simili utensili, da parte dell'operatore, può essere causa di infortunio, anche di grave entità. The use of such tools by the operator can cause injury, even of serious entity.
Può capitare, infatti, che l'operatore, manovri l'utensile con una mano e inserisca accidentalmente parte dell'altra mano tra le lame dell'utensile, ad esempio nel tentativo di avvicinare un tralcio e facilitarne il taglio. In fact, it may happen that the operator maneuvers the tool with one hand and accidentally inserts part of the other hand between the blades of the tool, for example in an attempt to bring a branch closer and facilitate its cutting.
Per risolvere questo problema, sono stati sviluppati dispositivi di sicurezza in grado di arrestare il movimento della lama. To solve this problem, safety devices have been developed that can stop the movement of the blade.
Il Brevetto Italiano N. 1421348, depositato in data 17 Dicembre 2013, ad opera dello stesso richiedente, contiene gli insegnamenti per la realizzazione di un dispositivo di sicurezza che prevede l'utilizzo di un guanto ricoperto da uno strato conduttivo schermante, collegato tramite un conduttore al filo di alimentazione dell'utensile elettrico da taglio, alimentato a batteria. The Italian Patent No. 1421348, filed on December 17, 2013, by the same applicant, contains the teachings for the construction of a safety device that involves the use of a glove covered with a conductive shielding layer, connected via a conductor to the power supply wire of the electric cutting tool, powered by battery.
L'operatore maneggia con una mano la forbice e con l'altra mano i tralci e/o gli elementi da potare. The operator handles the scissors with one hand and the branches and / or elements to be pruned with the other hand.
La mano che maneggia i tralci indossa il guanto di protezione, l'altra mano è, invece, a diretto contatto con l'impugnatura della forbice. The hand handling the shoots wears a protective glove, while the other hand is in direct contact with the handle of the scissors.
Lo strato schermante del guanto presenta lo stesso potenziale dello strato schermante del filo, mentre il metallo delle lame è tenuto ad un potenziale diverso da quello di tale filo. The shielding layer of the glove has the same potential as the shielding layer of the wire, while the metal of the blades is held at a different potential from that of that wire.
La forbice è dotata di mezzi di rilevamento del potenziale e di controllo del movimento. The scissor is equipped with means for detecting potential and controlling movement.
Se la mano col guanto tocca la lama mobile, si chiude un circuito e varia il potenziale delle lame. If the hand with the glove touches the movable blade, a circuit is closed and the potential of the blades varies.
I mezzi di rilevamento leggono tale variazione di potenziale e determinano un segnale di frenatura e spegnimento del motore. The detection means read this potential variation and determine a braking and shutdown signal of the motor.
Tali tecniche note presentano tuttavia alcuni aspetti perfettibili. However, these known techniques have some aspects that can be improved.
Il guanto di protezione della mano che maneggia il tralcio è mantenuto allo stesso potenziale del cavo di alimentazione della forbice attraverso un conduttore che li collega. The protective glove of the hand that handles the branch is kept at the same potential as the power cord of the scissor through a conductor that connects them.
Tale conduttore è anch'esso un cavo elettrico che può determinare un intralcio per l'operatore in fase di lavoro generando una non sempre agevole manipolazione dei tralci e/o degli elementi da tagliare. This conductor is also an electric cable which can cause an obstacle for the operator during the work phase, generating a not always easy handling of the shoots and / or the elements to be cut.
Il compito del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio ed un utensile elettrico da taglio che siano in grado di migliorare la tecnica nota in uno o più degli aspetti sopra indicati. The aim of the present invention is to provide a safety device for an electric cutting tool and an electric cutting tool which are capable of improving the known technique in one or more of the aspects indicated above.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza per un utensile elettrico da taglio che non costituisca un intralcio al lavoro dell'operatore e sia di agevole utilizzo. Within this aim, an object of the invention is to provide a safety device for an electric cutting tool which does not hinder the operator's work and is easy to use.
Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza per un utensile elettrico da taglio che permetta di proteggere la mano dell'operatore da tagli accidentali. Another object of the invention is to provide a safety device for an electric cutting tool which allows the operator's hand to be protected from accidental cuts.
Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti. Furthermore, the present invention aims to overcome the drawbacks of the known art in an alternative way to any existing solutions.
Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi. Not least object of the invention is to provide a safety device for an electric cutting tool which is highly reliable, relatively easy to manufacture and at competitive costs.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio, del tipo comprendente una porzione di taglio con una lama fissa ed una lama mobile, detto utensile presentando un elemento di azionamento di detta lama mobile ed una impugnatura, elettricamente conduttiva, detta lama mobile essendo movimentata da mezzi motori alimentati da un pacco batteria, detto dispositivo caratterizzandosi per il fatto di comprendere: This task, as well as these and other purposes which will become clearer hereinafter, are achieved by a safety device for an electric cutting tool, of the type comprising a cutting portion with a fixed blade and a movable blade, said tool having an actuation element of said movable blade and an electrically conductive handle, said movable blade being moved by motor means powered by a battery pack, said device being characterized in that it comprises:
- un microcontrollore, collegato a detto pacco batteria, - a microcontroller, connected to said battery pack,
- un fotoaccoppiatore, collegato da un lato a detto microcontrollore e dall'altro a detta impugnatura conduttiva e a detta porzione di taglio, - an optocoupler, connected on one side to said microcontroller and on the other to said conductive handle and to said cutting portion,
- un guanto presentante uno strato esterno conduttivo, - a glove having a conductive outer layer,
- un bracciale, conduttivo, collegato attraverso una batteria a detto guanto. - a conductive bracelet connected through a battery to said glove.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio secondo il trovato, illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the safety device for an electric cutting tool according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:
- la figura 1 illustra uno schema di funzionamento di un dispositivo di sicurezza, secondo il trovato, per utensile elettrico da taglio; Figure 1 illustrates an operating diagram of a safety device, according to the invention, for an electric cutting tool;
- la figura 2 illustra un particolare del dispositivo di sicurezza per utensile da taglio, secondo il trovato. Figure 2 illustrates a detail of the safety device for a cutting tool, according to the invention.
Con riferimento alle figure citate, un dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio, secondo il trovato, è indicato globalmente con il numero di riferimento 10. With reference to the aforementioned figures, a safety device for an electric cutting tool, according to the invention, is globally indicated with the reference number 10.
L'utensile da taglio è indicato con il numero di riferimento 11. The cutting tool is indicated by the reference number 11.
Nell'esempio descritto l'utensile 11 da taglio è una forbice. In the example described, the cutting tool 11 is a scissors.
Tale utensile 11 comprende una porzione 12 di taglio con una lama fissa 14 ed una lama mobile 13. This tool 11 comprises a cutting portion 12 with a fixed blade 14 and a movable blade 13.
L'utensile 11 presenta un elemento 15 di azionamento della lama mobile 13 ed una impugnatura 16. The tool 11 has an element 15 for actuating the movable blade 13 and a handle 16.
In particolare, l'impugnatura 16 è realizzata in materiale elettricamente conduttivo, come ad esempio nylon caricato con fibra di carbonio. In particular, the handle 16 is made of electrically conductive material, such as nylon loaded with carbon fiber.
La lama 13 mobile è movimentata da mezzi motori 17 alimentati da un pacco batteria 18. The movable blade 13 is moved by motor means 17 powered by a battery pack 18.
Il pacco batteria 18 comprende una pluralità 19 di celle, ad esempio agli ioni di litio, un inverter 20, ad essa collegato ed un microprocessore 21 di controllo dell'inverter 20. The battery pack 18 comprises a plurality 19 of cells, for example lithium-ion cells, an inverter 20, connected to it and a microprocessor 21 for controlling the inverter 20.
Il microprocessore 21 è collegato all'inverter 20 attraverso il collegamento elettrico 50. The microprocessor 21 is connected to the inverter 20 through the electrical connection 50.
L'azionamento dei mezzi motori 17 è regolato dall'inverter 20 attraverso il collegamento 22. The actuation of the motor means 17 is regulated by the inverter 20 through connection 22.
L'utensile 11 da taglio comprende mezzi 23 di rilevamento della posizione della lama 13 mobile e mezzi 24 di rilevamento della posizione dell'elemento 15 di azionamento della lama 13 mobile. The cutting tool 11 comprises means 23 for detecting the position of the movable blade 13 and means 24 for detecting the position of the element 15 for actuating the movable blade 13.
Tali mezzi 23, 24 di rilevamento sono, ad esempio, sensori magnetici. Such detection means 23, 24 are, for example, magnetic sensors.
I mezzi 23, 24 di rilevamento della posizione sono collegati ad un microcontrollore 25, rispettivamente mediante i collegamenti 26 e 27. The position detection means 23, 24 are connected to a microcontroller 25, respectively by means of the connections 26 and 27.
Il microcontrollore 25 è collegato ad un filtro 28 mediante il collegamento 29. The microcontroller 25 is connected to a filter 28 by means of the connection 29.
In particolare, il microcontrollore 25 è collegato al microprocessore 21 di controllo dell'inverter 20, mediante un collegamento 45 di tipo CAN-bus (Controller Area Network bus). In particular, the microcontroller 25 is connected to the control microprocessor 21 of the inverter 20, by means of a connection 45 of the CAN-bus type (Controller Area Network bus).
I mezzi 23, 24 di rilevamento della posizione sono atti a fornire informazioni al microcoprocessore 21 che, sulla base delle informazioni ricevute, alimenta l'inverter 20. The position detection means 23, 24 are adapted to supply information to the microcoprocessor 21 which, on the basis of the information received, powers the inverter 20.
L'utensile 11 presenta un fotoaccoppiatore 30. Tool 11 has an optocoupler 30.
Questo fotoaccoppiatore 30 comprende un diodo 31 emittente ed un fotodarlington 32 . This optocoupler 30 comprises an emitting diode 31 and a photodarlington 32.
Quando il diodo emittente 30 è attraversato da corrente emette luce che satura il fotodarlington 32 (collegamento 33). When the emitting diode 30 is crossed by current it emits light which saturates the photodarlington 32 (connection 33).
In particolare, il diodo 31 emittente è collegato alla porzione 12 di taglio attraverso un primo collegamento 35 e all'impugnatura 16 attraverso un secondo collegamento 34. In particular, the emitting diode 31 is connected to the cutting portion 12 through a first connection 35 and to the handle 16 through a second connection 34.
Il fotodarlington 32, invece, è collegato all'ingresso del filtro 28 attraverso il collegamento 36. The photodarlington 32, on the other hand, is connected to the inlet of filter 28 through connection 36.
L'uscita del filtro 28 è collegata al microcontrollore 25 attraverso il collegamento 29. The output of the filter 28 is connected to the microcontroller 25 through the connection 29.
Il dispositivo 10 di sicurezza comprende un guanto 37. The safety device 10 comprises a glove 37.
In particolare, il guanto 37 comprende: In particular, the glove 37 includes:
- uno strato interno 38, a contatto con la pelle dell'operatore durante l'uso, in materiale isolante, come, ad esempio, lattice; - an internal layer 38, in contact with the operator's skin during use, made of insulating material, such as, for example, latex;
- uno strato esterno 39, opposto a quello interno 38, in materiale elettricamente conduttivo, come, ad esempio, tessuto con fili metallici. - an external layer 39, opposite to the internal one 38, made of electrically conductive material, such as, for example, woven with metal threads.
Una delle peculiarità del dispositivo 10 è costituita da un bracciale 40, conduttivo, che l'utilizzatore indossa insieme al guanto 37. One of the peculiarities of the device 10 is constituted by a conductive bracelet 40 which the user wears together with the glove 37.
Tale bracciale 40 può essere parte integrante del guanto 37. This bracelet 40 can be an integral part of the glove 37.
In particolare, il bracciale 40 è collegato alla superficie esterna 39, conduttiva, del guanto 37 attraverso una batteria 41 ed una resistenza 42 elettrica, presenti all'interno del bracciale. In particular, the bracelet 40 is connected to the external conductive surface 39 of the glove 37 through a battery 41 and an electric resistor 42, present inside the bracelet.
In una variante realizzativa, non illustrata nelle figure, la batteria 41 è all'interno del guanto 37. In a variant embodiment, not shown in the figures, the battery 41 is inside the glove 37.
La batteria 41 è, ad esempio, da 9-12V. Battery 41 is, for example, 9-12V.
La resistenza è, ad esempio, da 10 kΩ. The resistance is, for example, 10 kΩ.
Considerando la figura 1, con il numero di riferimento 43 è indicata la resistenza sviluppantesi tra guanto 37 e la porzione di taglio 12. Considering Figure 1, the reference number 43 indicates the resistance which develops between the glove 37 and the cutting portion 12.
Con il numero di riferimento 44 è indicata, invece, la resistenza del corpo dell'utilizzatore. The reference number 44, on the other hand, indicates the resistance of the user's body.
Il funzionamento del dispositivo è schematizzato in figura 1 ed è il seguente. The operation of the device is schematized in figure 1 and is as follows.
Quando la porzione 12 di taglio tocca il guanto 37, si chiude il circuito dato da: When the cutting portion 12 touches the glove 37, the circuit given by:
- polo positivo batteria 41, - battery positive pole 41,
- resistenza 42, - resistance 42,
- strato esterno 39 del guanto 37, - outer layer 39 of glove 37,
- resistenza 43, seguendo la direzione della freccia indicata con il numero di riferimento 46, - porzione 12 di taglio dell'utensile 11, seguendo la direzione della freccia indicata con il numero di riferimento 47, - resistor 43, following the direction of the arrow indicated by the reference number 46, - cutting portion 12 of the tool 11, following the direction of the arrow indicated by the reference number 47,
- collegamento 35, - connection 35,
- diodo 31 emittente, - diode 31 emitting,
- collegamento 34, - connection 34,
- impugnatura 16 conduttiva, - conductive handle 16,
- corpo operatore, resistenza 44, seguendo la direzione della freccia indicata con il numero di riferimento 48, - operator body, resistance 44, following the direction of the arrow indicated by the reference number 48,
- bracciale 40, seguendo la direzione della freccia indicata con il numero di riferimento 49, - polo negativo batteria 41. - bracelet 40, following the direction of the arrow indicated by the reference number 49, - negative battery pole 41.
La corrente elettrica che attraversa il diodo 31 satura il fotodarlington 32, generando un segnale che viene filtrato dal filtro 28 e letto dal microcontrollore 25. The electric current flowing through the diode 31 saturates the photodarlington 32, generating a signal which is filtered by the filter 28 and read by the microcontroller 25.
Il microcontrollore 25, a sua volta, invia un segnale, attraverso il collegamento 45, al microprocessore 21 del pacco batterie 18 che blocca il motore 17 comandando l'inverter 20. The microcontroller 25, in turn, sends a signal, through the connection 45, to the microprocessor 21 of the battery pack 18 which blocks the motor 17 by controlling the inverter 20.
La batteria 41 è sempre aperta e la sua durata corrisponde alla durata di autoscarica. Battery 41 is always open and its duration corresponds to the self-discharge duration.
È da notare come la presenza del bracciale 40 conduttivo e della batteria 41 consenta una maggiore mobilità all'operatore rispetto ai dispositivi di tipo noto, non essendoci cavi di collegamento tra il guanto e l'utensile e/o il pacco batteria che potrebbero intralciarne il lavoro. It should be noted that the presence of the conductive bracelet 40 and of the battery 41 allows greater mobility to the operator with respect to known devices, as there are no connection cables between the glove and the tool and / or the battery pack which could hinder its operation. work.
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un dispositivo di sicurezza per utensile elettrico da taglio ed un utensile elettrico da taglio che consentono di proteggere la mano dell'operatore da tagli accidentali, garantendogli al contempo una adeguata mobilità. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects by providing a safety device for an electric cutting tool and an electric cutting tool which allow the operator's hand to be protected from accidental cuts, while ensuring adequate mobility. .
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento. Where the features and techniques mentioned in any claim are followed by reference marks, these marks have been affixed for the sole purpose of increasing the intelligibility of the claims and consequently such reference marks have no limiting effect on the interpretation of each element. identified by way of example by these reference signs.
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