IT201900000412A1

IT201900000412A1 - Autobetoniera

Info

Publication number: IT201900000412A1
Application number: IT102019000000412A
Authority: IT
Inventors: Nicola Pirri; Paolo Dario Maini
Original assignee: Cifa Spa
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-07-10
Also published as: EP3680080A1; US20200223096A1; EP3680080B1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"AUTOBETONIERA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

L’invenzione si riferisce ad un’autobetoniera provvista di sistemi di azionamento elettrico e di un sistema di controllo in grado di monitorare e gestire detti sistemi di azionamento elettrico.

STATO DELLA TECNICA

È noto l’impiego di autobetoniere che, utilizzando un tamburo rotante, trasportano il calcestruzzo da un impianto di produzione al cantiere in cui il calcestruzzo viene utilizzato.

Sia durante la fase di carico nell’impianto di produzione, sia durante la fase di trasporto verso il cantiere, il calcestruzzo deve essere mantenuto malleabile, e quindi il tamburo rotante deve essere mantenuto in costante rotazione per non provocare il suo indurimento.

È noto poi che, all’arrivo in cantiere, l’autobetoniera a volte deve attendere il proprio turno per la fase di scarico. Anche in questa fase di attesa il tamburo deve essere mantenuto in costante rotazione, per i motivi sopra indicati.

È pure noto che, prima della fase di scarico, il calcestruzzo subisce una fase di omogeneizzazione, e per ottenere ciò il tamburo dell’ autobetoniera viene fatto girare alla massima velocità di rotazione. È anche noto che, durante la fase di scarico del calcestruzzo, si fa ruotare il tamburo in direzione opposta a quella di miscelazione, per permettere la fuoriuscita del calcestruzzo.

Sono note autobetoniere nelle quali la rotazione del tamburo è ottenuta mediante un motore idraulico, il quale è azionato da un gruppo di pompe portate in rotazione da un motore termico che di solito è un motore diesel. Il motore termico può anche essere lo stesso che movimenta Γ autoveicolo, oppure può essere un motore termico ausiliario indipendente.

È anche nota, ad esempio dai documenti JP-A-2003/226192, JP-A-2003/301802, e dal documento DE-U-20 2009 001416, una soluzione per cui il tamburo rotante dell’autobetoniera viene azionato mediante l’ausilio di un motore elettrico.

In particolare, il documento JP-A-2003/226192 descrive un’autobetoniera provvista di un tamburo rotante collegato direttamente, tramite organi di riduzione, al motore elettrico. Il motore elettrico viene alimentato, a seconda delle condizioni di funzionamento, o da un generatore di energia elettrica azionato direttamente dal motore termico dell’autobetoniera, o da batterie di accumulo di energia elettrica.

Altri documenti relativi ad autobetoniere provviste di motore elettrico sono ad esempio JP-A-2003/301802 e DE-U-20 2009 001416.

Sono pure note autobetoniere, ad esempio descritte nella domanda di brevetto intemazionale depositata dalla Richiedente il 25.01.2013 al numero PCT/IB20 13/000091 (PCT’091), pubblicata come WO2013/1 11022 Al, nelle quali è possibile movimentare il tamburo rotante tramite un dispositivo ausiliario comprendente un motore elettrico collegato al tamburo stesso. In particolare, tale soluzione prevede la rotazione del tamburo con energia accumulata e trasformata in energia elettrica ad alta efficienza, con elevati rendimenti elettrici, e garantisce notevole praticità e flessibilità operative.

Ancora, dal documento brevettuale numero WO20 14132208 a nome della stessa Richiedente, sono note autobetoniere ibride nelle quali un motore tradizionale alimenta l’automezzo mentre un motore elettrico dotato di un dispositivo ausiliario elettromeccanico mette in rotazione il tamburo rotante.

Quindi esistono soluzioni nella tecnica nota che descrivono autobetoniere di tipo ibrido, provviste cioè di un motore elettrico per azionare il tamburo rotante e di un motore tradizionale, normalmente un motore termico diesel, per l’azionamento del veicolo.

Tali soluzioni consentono vantaggiosamente, rispetto a quelle con tamburo ad alimentazione tradizionale, di contenere il rumore dell’ autobetoniera e di ridurre sia il consumo di carburante, ad esempio gasolio, sia le emissioni inquinanti, ad esempio anidride carbonica (CO2) e particolato, nonché ossidi di azoto e sue miscele (NOX).

Tuttavia, esse comunque mantengono gli svantaggi legati all’uso del motore tradizionale per azionare il veicolo.

In particolare, il motore tradizionale risulta rumoroso e inquinante, sia dal punto di vista di consumo di gasolio che dal punto di vista delle emissioni inquinanti nell’atmosfera, come anidride carbonica, particolati e ossidi di azoto. Tale problema risulta maggiormente rilevante nel caso in cui l’autobetoniera dovesse sostare in cantiere per lunghi periodi col motore acceso.

Inoltre, alcune soluzioni ibride potrebbero prevedere che il motore tradizionale possa ricaricare il pacco batterie del motore elettrico, ed in questi casi il rumore e l’inquinamento prodotti dal motore tradizionale sarebbero maggiormente rilevanti.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di sviluppare una soluzione in grado quanto meno di ridurre gli inconvenienti e svantaggi della tecnica nota fin qui descritta.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

Il presente trovato si riferisce ad un’autobetoniera che comprende un automezzo e un kit tamburo connessi attraverso mezzi di collegamento. L’automezzo comprende un veicolo e almeno un primo sistema di azionamento del veicolo, mentre il kit tamburo comprende un tamburo rotante e almeno un secondo sistema di azionamento del tamburo rotante.

I suddetti mezzi di collegamento comprendono almeno mezzi di collegamento elettrico.

L’autobetoniera del presente trovato prevede che sia il primo sistema di azionamento del veicolo che il secondo sistema di azionamento del tamburo rotante siano di tipo elettrico.

Inoltre, secondo il presente trovato, i suddetti mezzi di collegamento elettrico comprendono almeno un circuito di collegamento che connette tra loro il sistema di azionamento elettrico del veicolo ed il sistema di azionamento elettrico del tamburo rotante.

Secondo il presente trovato è inoltre presente un sistema di controllo configurato per monitorare l’operatività del primo e del secondo sistema di azionamento elettrico, e per gestire i flussi di energia fra il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico, ed a cui il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico sono asserviti.

L’utilizzo di un sistema di azionamento elettrico sia per movimentare il veicolo che per movimentare il tamburo determina notevoli vantaggi in termini di riduzione del rumore e dell’inquinamento determinato dal funzionamento dell’autobetoniera, in particolare durante l’attività in cantieri presenti aH’intemo delle città od in stretta prossimità di esse. La presenza di un sistema di controllo comune che gestisce e coordina i funzionamenti dei due sistemi di azionamento elettrico permette di monitorare i relativi consumi ed i livelli di autonomia, permettendo di evitare interruzioni di operatività e di programmare operazioni di ricarica senza interrompere le attività previste dal programma operativo specifico.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 è una rappresentazione semplificata dell’autobetoniera del presente trovato.

- la fig. 2 è una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione dell’autobetoniera del presente trovato.

- la fig. 3 è una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione alternativa dell’autobetoniera del presente trovato.

- la fig. 4 è una rappresentazione schematica di configurazioni di funzionamento dell’autobetoniera del presente trovato secondo la forma di realizzazione di fig. 2.

- la fig. 5 è una rappresentazione schematica di configurazioni di funzionamento dell’autobetoniera del presente trovato secondo la forma di realizzazione di fig. 3.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un’ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

Con riferimento a fig. 1, il presente trovato si riferisce a un’autobetoniera 10 composta da un automezzo 20 e un kit tamburo 30, connessi tra loro attraverso mezzi di collegamento, che comprendono almeno mezzi di collegamento elettrico 40.

L’automezzo 10 comprende un veicolo 21 ed almeno un primo sistema di azionamento 22. Il primo sistema di azionamento 22 è un primo sistema di azionamento 22 di tipo elettrico, ad esempio un motore elettrico.

Il kit tamburo 30 è montato su un pianale del veicolo 21 in modo convenzionale, e noto ad un esperto del settore, per cui nella descrizione che segue verranno omesse descrizioni di dettaglio su questi aspetti. Anche la sua operatività per le fasi di carico e scarico del calcestruzzo viene qui data per nota e non ulteriormente descritta.

Vantaggiosamente, rispetto alla tecnica nota in cui il veicolo 21 viene azionato da un motore termico convenzionale, l’utilizzo di un motore elettrico anche per movimentare il veicolo 21 consente di ridurre Γ inquinamento, i consumi e il rumore rispetto agli automezzi convenzionali, sia in fase di marcia, che nelle fasi di manovra e lavoro in cantiere.

Il kit tamburo 30 comprende un tamburo rotante 31 e almeno un secondo sistema di azionamento 32. Il secondo sistema di azionamento 32 è un secondo sistema di azionamento 32 di tipo elettrico, ad esempio un secondo motore elettrico, di potenza, dimensioni e caratteristiche ottimizzate per l’azionamento del tamburo rotante 31.

I suddetti sistemi di azionamento 22 e 32 sono tra loro collegati almeno da mezzi di collegamento elettrico 40.

Vantaggiosamente, i mezzi di collegamento elettrico 40 consentono di attivare dei flussi, quindi scambi, di energia fra il primo 22 e il secondo 32 sistema di azionamento elettrico, consentendo di ottimizzare l’autonomia di funzionamento in base alle diverse necessità di lavoro e di marcia.

Nella forma realizzativa mostrata in fig. 2, il primo sistema di azionamento 22 comprende almeno un primo motore elettrico 22A, un primo invertitore 22B e un primo kit batterie 22C.

In fase di funzionamento, il primo kit batterie 22C alimenta il primo motore elettrico 22 A attraverso il primo invertitore 22B.

Inoltre, il secondo sistema di azionamento 32 comprende almeno un secondo motore elettrico 32 A, un secondo invertitore 32B e un secondo kit batterie 32C.

In fase di funzionamento, il secondo kit batterie 32C alimenta il secondo motore elettrico 32 A attraverso il secondo invertitore 32B.

Secondo la forma di realizzazione mostrata in fig. 2, i mezzi di collegamento elettrico 40 comprendono almeno un circuito di collegamento 40A che collega il primo kit batterie 22C con il secondo kit batterie 32C.

In tale forma di realizzazione è quindi possibile attivare dei flussi di corrente che possono ricaricare uno dei kit batterie a spese dell’altro, in base alle necessità.

In particolare, secondo il trovato, un sistema di controllo 50, meglio descritto in seguito, rileva in continuo, o secondo intervalli periodici predefmiti, il livello di carica dei due kit batterie 22C, 32C, in relazione al programma operativo pre-stabilito delle attività dell’autobetoniera 10. Il sistema di controllo 50 è quindi predisposto per attivare selettivamente scambi di energia dal primo kit batterie 22C verso il secondo kit batterie 32C e/o dal secondo kit batterie 32C verso il primo kit batterie 22C.

Ciò può permettere di assicurare il completamento delle attività dell’ autobetoniera 10, ad esempio uno spostamento, una fase di miscelazione, una fase di carico/scarico, e quant’altro.

In una forma realizzativa del presente trovato, come quella mostrata in fig. 2, il primo kit batterie 22C e il secondo kit batterie 32C hanno tensioni di lavoro diverse e i mezzi di collegamento elettrico 40 comprendono anche un convertitore corrente continua / corrente continua (DC/DC) 40B.

Nella forma realizzativa del presente trovato mostrata in fig. 3, il primo sistema di azionamento 22 comprende almeno un primo motore elettrico 22 A e un primo invertitore 22B.

Inoltre, il secondo sistema di azionamento 32 comprende almeno un secondo motore elettrico 32 A e un secondo invertitore 32B.

I mezzi di collegamento elettrico 40 comprendono almeno un kit batterie 40C e un circuito di collegamento 40A, che collega il primo invertitore 22B e il secondo invertitore 32B.

In fase di funzionamento, il kit batterie 40C può alimentare, attraverso il circuito di collegamento 40A, sia il primo motore elettrico 22A, attraverso il primo invertitore 22B, che il secondo motore elettrico 32A, attraverso il secondo invertitore 32B.

In tale forma di realizzazione è quindi possibile attivare dei flussi di corrente che possono alimentare uno o entrambi i sistemi di azionamento 22, 32, in base alle necessità.

Un primo vantaggio di questa configurazione, rispetto sia alla soluzione precedente con due kit batterie mostrata in fig. 2, sia alle soluzioni della tecnica nota, è che consente di ottimizzare tutte le componenti dell’autobetoniera 10 da un punto di vista elettrico, in quanto i sistemi di azionamento 22, 32 lavorano con lo stesso kit batterie 40C e quindi alla stessa tensione.

Un secondo vantaggio di questa configurazione, rispetto sia alla soluzione precedente con due kit batterie mostrata in fig. 2, sia alle soluzioni della tecnica nota, è che consente di ottimizzare le componenti dell’autobetoniera 10 da un punto di vista di layout, permettendo di ridurre gli spazi occupati delle dette componenti nello spazio ridotto dell’autobetoniera 10.

Resta inteso che per circuito di collegamento 40A si intende qualsiasi forma di collegamento, di qualsiasi tipologia, in grado di far passare corrente elettrica in modo bidirezionale.

Va inoltre inteso che non è necessario che il circuito di collegamento 40A debba connettere direttamente e unicamente solo le componenti mostrate esemplificativamente in fig. 2 e fig. 3. Infatti il collegamento elettrico può anche essere indiretto, a causa della presenza di altre componenti intermedie qui non rappresentate, e/o del fatto che il circuito di collegamento 40A può collegare anche altre componenti, mantenendo comunque la sua funzione di collegare elettricamente i due sistemi di azionamento 22, 32.

In alcune forme di realizzazione del presente trovato, l’automezzo 20 comprende inoltre un “Sistema di recupero dell’energia cinetica” (Kinetic Energy Recovery System - KERS), denominato sistema KERS 23 nel seguito.

Nel caso illustrato, detto sistema KERS 23 è in grado di recuperare energia dal primo motore elettrico 22A e immetterla nel primo sistema di azionamento 22.

Inoltre, i mezzi di collegamento elettrico 40 del presente trovato consentono, eventualmente, in base alle esigenze, di immettere l’energia recuperata dal sistema KERS 23 sia nel primo sistema di azionamento 22 che nel secondo sistema di azionamento 32.

In particolare, nella forma realizzativa del presente trovato illustrata in fig. 2, l’energia recuperata dal sistema KERS 23 viene immagazzinata nel primo kit batterie 22C, e i mezzi di collegamento elettrico 40 consentono, all’ occorrenza, di trasferirla verso il secondo kit batterie 32C.

Secondo una forma di realizzazione alternativa del presente trovato, il sistema KERS 23 può essere direttamente collegato al secondo sistema di azionamento 32. In tale forma di realizzazione, l’energia recuperata dal sistema KERS 23 può essere immagazzinata nel secondo kit batterie 32C, senza passare attraverso il primo kit batterie 22C.

In un’ulteriore forma di realizzazione del presente trovato, il sistema KERS 23 può essere collegato sia al primo che al secondo kit batterie 22C, 32C.

Nella forma realizzativa del presente trovato illustrata in fig. 3, l’energia recuperata dal sistema KERS 23 viene immagazzinata nel kit batterie 40C, e i mezzi di collegamento elettrico 40 consentono, all’ occorrenza, di utilizzarla per azionare uno o entrambi i sistemi di azionamento 22, 32.

Con riferimento alle figg. 4 e 5 vengono descritte alcune possibili configurazioni di funzionamento di alcune forme di realizzazione dell’autobetoniera 10 del presente trovato.

I blocchi che rappresentano i componenti principali dell’autobetoniera come sopra descritti sono tra loro collegati da frecce che rappresentano lo scambio di energia elettrica tra un blocco e l’altro. Il verso della freccia rappresenta il verso di scambio tra un blocco e l’altro. Le frecce sono state indicizzate con le lettere minuscole dell’alfabeto per loro identificazione.

I componenti del primo e secondo sistema di azionamento 22, 32 sono stati racchiusi in riquadri tratteggiati con linee, mentre i componenti dei mezzi di collegamento elettrico 40 sono stati racchiusi in un riquadro tratteggiato con linee e punti.

In fig. 4 sono mostrate alcune possibili configurazioni di funzionamento della forma di realizzazione dell’autobetoniera 10 del presente trovato mostrata in fig. 2, che prevede due kit batterie 22C, 32C e un convertitore DC/DC 40B.

Per esempio, la configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 del presente trovato in fase di trasporto con il kit tamburo 30 fermo, prevede che siano attivi almeno i flussi di energia f, d.

La configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 del presente trovato in fase di trasporto, con il kit tamburo 30 in movimento, prevede invece che siano attivi almeno i flussi di energia f, d, i, j.

Può inoltre essere prevista una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui il primo kit batterie 22C viene utilizzato sia per la movimentazione dell’automezzo 20 che del kit tamburo 30. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia d, f, g, h, i, j. Ciò può accadere, ad esempio, quando il secondo kit batterie 32C si è esaurito o si sta esaurendo, ad un livello tale che il sistema di controllo 50 determina l’attivazione del primo kit batterie 22C per la movimentazione del kit tamburo 30, quanto meno per completare l’attività in corso.

Inoltre, può anche essere prevista una configurazione di funzionamento in cui il primo kit batterie 22C ricarica il secondo kit batterie 32C, attivando almeno i flussi g, h.

In una forma di realizzazione del presente trovato è anche possibile che il secondo kit batterie 32C ricarichi il primo kit batterie 22C, attivando almeno i flussi di energia 1, m.

Può essere anche prevista una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui l’energia recuperata dal sistema KERS 23 viene impiegata per ricaricare il primo kit batterie 22C, mentre il primo kit batterie 22C viene utilizzato per alimentare il kit tamburo 30. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia b, c, e, g, h, i, j.

Il presente trovato può prevedere anche una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui l’energia recuperata dal sistema KERS 23 viene impiegata per ricaricare il secondo kit batterie 32C. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia b, c, e, g, h.

Per esempio, la configurazione di funzionamento dell’ autobetoniera 10 del presente trovato in fase di lavoro in cantiere, con il kit tamburo 30 in movimento e l’automezzo 20 fermo, prevede che siano attivi almeno i flussi di energia i, j.

Il presente trovato può inoltre prevedere una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui il primo kit batterie 22C viene utilizzato per la movimentazione del kit tamburo 30, mentre l’automezzo 20 è fermo. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia g, h, i, j.

Il presente trovato può inoltre prevedere una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui il kit tamburo 30 viene movimentato dal secondo kit batterie 32C mentre il secondo kit batterie 32C è collegato ad una rete di alimentazione elettrica. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia k, i, j. Il presente trovato può inoltre prevedere una configurazione di funzionamento dell’autobetoniera 10 in cui il kit tamburo 30 viene movimentato dal primo kit batterie 22C, ad esempio mediante un collegamento diretto (non illustrato in figura) con il secondo invertitore 32B, oppure attraverso il secondo kit batterie 32C, mentre il primo kit batterie 22C è collegato ad una rete di alimentazione elettrica per la sua ricarica. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia a, g, h, i,j.

Inoltre, quando l’autobetoniera 10 del presente trovato è ferma in cantiere, è possibile collegare entrambi i kit batterie 22C, 32C ad una rete di alimentazione elettrica per la loro ricarica, attivando almeno i flussi di energia a e k, e movimentare il kit tamburo 30 utilizzando il primo kit batterie 22C, attivando almeno i flussi di energia g, h, i, j, e/o il secondo kit batterie 32C, attivando almeno i flussi di energia i, j.

Nelle forme di realizzazione in cui il primo e il secondo kit batterie 22C, 32C lavorano alla stessa tensione, i mezzi di collegamento elettrico 40 possono non comprendere il convertitore DC/DC 40B. Questo non deve ovviamente essere inteso come una limitazione alle configurazioni di funzionamento, che anzi risultano vantaggiosamente semplificate. Infatti, in dette forme di realizzazione tutte, e non solo, le precedenti configurazioni di funzionamento sono ancora possibili.

Inoltre, è anche possibile prevedere ulteriori varianti del presente trovato in cui i componenti del primo e del secondo sistema di azionamento 22, 32 sono collegati direttamente fra loro e/o con layout elettrici diversi da quelli esemplificativamente illustrati in figg. 1, 2, 3, 4, 5 .

Ad esempio, come già citato in precedenza, può essere previsto un collegamento diretto fra il primo kit batterie 22C e il secondo invertitore 32B per l’azionamento del kit tamburo 30.

Inoltre, è ancora una variante del presente trovato l’aggiunta di un collegamento diretto fra il secondo kit batterie 32C e il primo invertitore 22B, ad esempio per erogare potenza aggiuntiva al primo motore elettrico 22 A, all’ occorrenza.

In fig. 5 sono mostrate alcune possibili configurazioni di funzionamento di una forma di realizzazione dell’ autobetoniera 10 del presente trovato che prevede un kit batterie 40C.

Una configurazione di funzionamento, corrispondente all’automezzo 20 in movimento e al kit tamburo 30 fermo, prevede ad esempio che siano attivi almeno i flussi di energia d, f.

Analogamente, una configurazione di funzionamento, corrispondente all’automezzo 20 fermo e al kit tamburo 30 in movimento, prevede che siano attivi almeno i flussi di energia g, h.

Secondo un altro esempio, la configurazione di funzionamento, corrispondente all’automezzo 20 in movimento e al kit tamburo 30 in movimento, prevede che siano attivi almeno i flussi di energia d, f, g, h. Risulta inoltre possibile prevedere anche una configurazione di funzionamento in cui il sistema KERS 23 dell’automezzo 20 ricarica il kit batterie 40C durante il trasporto. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia b, c, e.

Un’ulteriore configurazione di funzionamento prevista dal presente trovato è quella in cui il sistema KERS 23 ricarica il kit batterie 40C durante il trasporto mentre il kit tamburo 30 è in movimento. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia b, c, e, Risulta inoltre possibile prevedere configurazioni di funzionamento in cui l’automezzo 20 è fermo e il kit batterie 40C è ricaricato tramite alimentazione esterna mentre il kit tamburo 30 è in movimento. Tale configurazione prevede che siano attivi almeno i flussi di energia a, g, h. Risulta ovvio che le configurazioni di funzionamento descritte sono fomite solo a titolo esemplificativo, e che sono possibili, o facilmente immaginabili, anche molte altre configurazioni di funzionamento, combinando i flussi di energia mostrati in figg. 4 e 5, che ricadono nell’ ambito di protezione del presente trovato.

In una forma realizzativa del presente trovato, l’autobetoniera 10 comprende anche un sistema di controllo 50 predisposto e configurato monitorare lo stato di funzionamento delle componenti dell’autobetoniera 10.

In particolare, il sistema di controllo 50 è in grado di monitorare lo stato di funzionamento del sistema KERS 23, del primo sistema di azionamento elettrico 22, del secondo sistema di azionamento elettrico 32 e dei mezzi di collegamento elettrico 40.

In una forma di realizzazione del presente trovato, nel sistema di controllo 50 sono memorizzate le attività programmate ciclicamente dell’autobetoniera 10, ad esempio spostamenti, cicli di miscelazione, operazioni di carico/scarico, e quant’altro. Il sistema di controllo 50, monitorando ciclicamente o in continuo il livello di energia dei pacchi batterie 22C e 32C, è in grado di gestire tali attività indicando se l’autonomia dei motori elettrici ne permette lo svolgimento completo o, in caso, lo scambio di energia tra i due pacchi batterie. Nel caso in cui i livelli di autonomia non consentano il completamento delle attività, il sistema di controllo 50 segnala la necessità di ricarica prima dell’ inizio di una nuova attività che, successivamente, non risulta opportuno interrompere.

Detto sistema di controllo 50 è inoltre in grado di gestire il funzionamento delle componenti dell’autobetoniera 10, e in particolare del sistema KERS 23, del primo sistema di azionamento elettrico 22, del secondo sistema di azionamento elettrico 32 e dei mezzi di collegamento elettrico 40.

Con riferimento alle figg. 4 e 5, il sistema di controllo 50 è in grado di monitorare e gestire i flussi di energia fra le varie componenti dell’autobetoniera 10, attivandoli e disattivandoli in base alla necessità. Per esempio, con particolare riferimento alla forma di realizzazione con due kit batterie illustrata in fig. 2 e 4, quando il livello di carica del secondo kit batterie 32C scende al di sotto di un valore programmato, ad esempio, al di sotto del 30%, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

In una forma di realizzazione del presente trovato, quando il livello di carica del secondo kit batterie 32C scende al di sotto di un valore programmato, ad esempio, al di sotto del 30%, e il livello di carica del primo kit batterie 22C è al di sopra di un altro valore programmato, ad esempio, al di sopra del 50%, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

Vantaggiosamente, rispetto alle autobetoniere della tecnica nota, questo consente di incrementare l’autonomia di funzionamento del kit tamburo 30 e di fronteggiare meglio imprevisti e/o fasi di lavoro prolungato in cantiere.

Inoltre, quando il tamburo rotante 31 è in funzione e il veicolo 21 è fermo, se il livello di carica del secondo kit batterie 32C è inferiore ad un valore programmato, ad esempio del 40%, e il livello di carica del primo kit batterie 22C è non inferiore ad un ulteriore valore programmato, ad esempio del 60%, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

Vantaggiosamente, rispetto alle autobetoniere della tecnica nota, questo consente di ottimizzare le prestazioni dell’ autobetoniera 10 indirizzando l’energia verso le componenti che sono maggiormente utilizzate.

Inoltre, quando il primo kit batterie 22C è collegato ad una rete di alimentazione elettrica esterna per essere ricaricato, se il livello di carica del primo kit batterie 22C è superiore ad un valore programmato, ad esempio dell’80%, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

Vantaggiosamente, rispetto alle autobetoniere della tecnica nota, questo consente di distribuire meglio l’alimentazione di energia verso le componenti che ne hanno maggiori necessità.

Inoltre, in una forma realizzativa esemplificativa, quando il primo e il secondo kit batterie 22C, 32C sono collegati ad una rete di alimentazione elettrica esterna per essere ricaricati, se il livello di carica del primo kit batterie 22C è superiore ad un valore programmato, ad esempio superiore al 60%, e il livello di carica del secondo kit batterie 32C è inferiore ad un ulteriore valore programmato, ad esempio inferiore al 40%, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

In una forma di realizzazione del presente trovato, è anche possibile utilizzare uno dei due kit batterie 22C, 32C per fornire una riserva di potenza all’altro, in caso di prestazioni eccezionali, in cui sia necessario fornire energia oltre ai massimi livelli nominali consentiti.

In particolare, se in casi eccezionali il consumo di corrente per la movimentazione del kit tamburo 30 richiede che la corrente erogata dal secondo kit batterie 32C superi, ad esempio, il 95% di un valore programmato, per un intervallo di tempo prestabilito, ad esempio superiore ai 30 secondi, il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C.

Vantaggiosamente, rispetto alle autobetoniere della tecnica nota, questo consente di raggiungere prestazioni considerevoli, riducendo le criticità e i problemi derivanti da utilizzi in cantiere al di fuori delle modalità nominali di funzionamento.

Inoltre, durante le fasi di KERS il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C, se il livello di carica del primo kit batterie 22C è superiore ad un valore programmato, ad esempio superiore al 70%, e il tamburo rotante 31 è in funzione.

Inoltre, durante le fasi di KERS il sistema di controllo 50 può attivare un flusso di corrente dal primo kit batterie 22C al secondo kit batterie 32C per ricaricare il secondo kit batterie 32C, se il livello di carica del primo kit batterie 22C è superiore ad un valore programmato, ad esempio superiore all’ 80%, e il tamburo rotante 31 è fermo.

Vantaggiosamente, rispetto alle autobetoniere della tecnica nota, questo consente di sfruttare al meglio tutte le fonti di energia a disposizione dell’autobetoniera 10 del presente trovato, incrementandone l’autonomia e le prestazioni.

Nella forma di realizzazione del presente trovato illustrata in fig. 5, in cui è presente un solo kit batterie 40C, il sistema di controllo 50 può regolare il flusso di energia da e verso le varie componenti dell’autobetoniera 10, in base alle necessità.

Ad esempio, questo può essere vantaggioso nel caso in cui sia attiva la configurazione di funzionamento in cui sia l’automezzo 20 che il kit tamburo 30 sono in movimento, alimentati entrambi dal kit batterie 40C (si vedano i flussi d, f, h, g illustrati in fig. 5).

Nel caso in cui venga richiesta maggiore potenza per la movimentazione dell’automezzo 20, ad esempio in caso di salite particolarmente ripide, il sistema di controllo 50 può incrementare il flusso di energia verso l’automezzo 20 (flussi d, f in fig. 5), riducendo il flusso di energia verso il kit tamburo 30 (flussi g, h in fig. 5).

Al contrario, nel caso in cui venga richiesta maggiore potenza per la movimentazione del kit tamburo 30, il sistema di controllo 50 può incrementare il flusso di energia verso il kit tamburo 30 (flussi g, h in fig.

5), a spese dell’automezzo 20 (flussi d, f in fig. 5).

In forme di realizzazione che comprendono il sistema KERS, è anche previsto che la potenza aggiuntiva prodotta dal sistema KERS 23 del primo sistema di azionamento 22 venga indirizzata dal sistema di controllo 50 verso l’automezzo 20 e/o verso il kit tamburo 30, a seconda delle necessità (si vedano i flussi b, c, d, e, f, g, h in fig. 5).

Ad esempio, nel caso in cui l’automezzo 20 esegua una frenata in salita, il sistema di controllo 50 può rilevare la necessità di un maggiore flusso di corrente verso il primo sistema di azionamento 22, necessario per la ripartenza. In questo caso il sistema di controllo 50 può utilizzare l’energia recuperata dal sistema KERS 23 per incrementare il flusso di energia verso il primo sistema di azionamento 22 (flussi f, d in fig. 5), agevolando la ripartenza.

In una forma di realizzazione è anche previsto che il sistema di controllo 50 indirizzi l’energia recuperata dal sistema KERS 23 per ricaricare il kit batterie 40C, senza modificare i flussi di energia verso automezzo 20 e kit tamburo 30 (si vedano i flussi b, c, e in fig. 5).

Ad esempio, questo può essere utile nel caso in cui l’automezzo 20 esegua una frenata in discesa.

Il presente trovato consente pertanto di superare, o per lo meno limitare, i problemi legati al funzionamento di autobetoniere elettriche, in particolare legati all’esaurimento delle batterie di automezzo 20 e kit tamburo 30 durante spostamenti prolungati e/o durante l’uso prolungato della betoniera.

Inoltre, l’autobetoniera 10 del presente trovato, provvista esclusivamente di sistemi di azionamento 22, 32 di tipo elettrico, risulterà meno rumorosa e meno inquinante delle autobetoniere della tecnica nota, provviste di sistemi di azionamento tradizionali o ibridi, pur mantenendo caratteristiche di estrema efficienza, versatilità e continuità operativa.

È chiaro che all’autobetoniera con sistema di controllo elettrico fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di autobetoniera con sistema di controllo elettrico, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Autobetoniera (10) comprendente un automezzo (20) e un kit tamburo (30) connessi attraverso mezzi di collegamento; in cui - detto automezzo (20) comprende un veicolo (21) e almeno un primo sistema di azionamento (22) del veicolo (21); - detto kit tamburo (30) comprende un tamburo rotante (31) e almeno un secondo sistema di azionamento (32) del tamburo rotante (31); - detti mezzi di collegamento comprendono almeno mezzi di collegamento elettrico (40); caratterizzata dal fatto che - il primo sistema di azionamento (22) del veicolo (21) è un primo sistema di azionamento elettrico (22); - il secondo sistema di azionamento (32) del tamburo rotante (31) è un secondo sistema di azionamento elettrico (32); - i mezzi di collegamento elettrico (40) comprendono almeno un circuito di collegamento (40A) che connette il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32).
2. Autobetoniera (10) come nella rivendicazione 1, comprendente inoltre almeno un sistema di controllo (50) configurato per monitorare il funzionamento del primo e del secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32) e per gestire i flussi di energia fra il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32), e a cui il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32) sono asserviti.
3. Autobetoniera (10) come alla rivendicazione 2, in cui il primo sistema di azionamento elettrico (22) comprende almeno un primo kit batterie (22C), il secondo sistema di azionamento elettrico (32) comprende almeno un secondo kit batterie (32C), il primo e secondo kit batterie (22C, 32C) sono in collegamento fra loro attraverso il circuito di collegamento (40A), e il sistema di controllo (50) è configurato per regolare i flussi di energia dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C) usando la tensione del primo kit batterie (22C), e viceversa.
4. Autobetoniera (10) come nella rivendicazione 3, in cui le tensioni di lavoro del primo e del secondo kit batterie (22C, 32C) sono diverse fra loro, e i mezzi di collegamento elettrico (40) comprendono almeno un convertitore DC/DC (40B).
5. Autobetoniera (10) come nella rivendicazione 2, in cui i mezzi di collegamento elettrico (40) comprendono almeno un kit batterie (40C) che può alimentare il primo sistema di azionamento elettrico (22) e/o il secondo sistema di azionamento elettrico (32).
6. Autobetoniera come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti da 2 a 5, in cui è presente un sistema KERS (23), ed in cui il sistema di controllo (50) è configurato per distribuire l’energia ottenuta dal sistema KERS ad uno e/o l’altro di detti sistemi di azionamento elettrico (22, 32).
7. Procedimento per controllare il funzionamento di un’autobetoniera (10) comprendente un automezzo (20) e un kit tamburo (30) connessi attraverso mezzi di collegamento; in cui detto automezzo (20) comprende un veicolo (21) e almeno un primo sistema di azionamento (22) del veicolo (21); - detto kit tamburo (30) comprende un tamburo rotante (31) e almeno un secondo sistema di azionamento (32) del tamburo rotante (31); - detti mezzi di collegamento comprendono almeno mezzi di collegamento elettrico (40); caratterizzato dal fatto che prevede che - il primo sistema di azionamento (22) del veicolo (21) sia un primo sistema di azionamento elettrico (22); - il secondo sistema di azionamento (32) del tamburo rotante (31) sia un secondo sistema di azionamento elettrico (32); - i mezzi di collegamento elettrico (40) comprendano almeno un circuito di collegamento (40 A) che connette il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32) e che un sistema di controllo (50) monitori e gestisca i flussi di energia fra il primo e il secondo sistema di azionamento elettrico (22, 32).
8. Procedimento come nella rivendicazione 7, in cui il primo sistema di azionamento elettrico (22) dell’autobetoniera (10) comprende almeno un primo kit batterie (22C), il secondo sistema di azionamento elettrico (32) dell’autobetoniera (10) comprende almeno un secondo kit batterie (32C), il primo e secondo kit batterie (22C, 32C) sono in collegamento fra loro attraverso il circuito di collegamento (40 A); caratterizzato dal fatto che il sistema di controllo (50) regola e monitora i flussi di energia dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C), ricaricando il secondo kit batterie (32C) usando la tensione del primo kit batterie (22C), e viceversa.
9. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C), quando il livello di carica del secondo kit batterie (32C) scende al di sotto di un valore programmato.
10. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal secondo kit batterie (32C) al primo kit batterie (22C) per ricaricare il primo kit batterie (22C), quando il livello di carica del primo kit batterie (22C) scende al di sotto di un valore programmato.
11. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C) se il livello di carica del secondo kit batterie (32C) è inferiore ad un valore programmato, ad esempio inferiore al 40%, e il livello di carica del primo kit batterie (22C) è non inferiore ad un valore programmato, ad esempio non inferiore al 60%, quando il tamburo rotante (31) è in funzione e il veicolo (21) è fermo.
12. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C) se il livello di carica del primo kit batterie (22C) è superiore ad un valore programmato, per esempio superiore all’ 80%, quando il primo kit batterie (22C) è collegato ad una rete di alimentazione elettrica esterna per essere ricaricato.
13. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C) se il livello di carica del primo kit batterie (22C) è superiore ad un valore programmato, per esempio superiore al 60%, e il livello di carica del secondo kit batterie (32C) è inferiore ad un ulteriore valore programmato, per esempio al 40%, quando il primo e il secondo kit batterie (22C, 32C) sono collegati ad una rete di alimentazione elettrica esterna per essere ricaricati.
14. Procedimento come nella rivendicazione 8, in cui il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C) se il valore massimo della corrente erogata dal secondo kit batterie (32C) supera il 95% di un valore programmato, per un intervallo di tempo prestabilito, ad esempio superiore ai 30 secondi.
15. Procedimento come nella rivendicazione 8, per un’autobetoniera (10) comprendente un sistema KERS (23), caratterizzato dal fatto che durante le fasi di KERS il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C), se il livello di carica del primo kit batterie (22C) è superiore ad un valore programmato, per esempio superiore al 70%, e il tamburo rotante (31) è in funzione.
16. Procedimento come nella rivendicazione 8, per un’autobetoniera (10) comprendente un sistema KERS (23), caratterizzato dal fatto che durante le fasi di KERS il sistema di controllo (50) attiva un flusso di corrente dal primo kit batterie (22C) al secondo kit batterie (32C) per ricaricare il secondo kit batterie (32C), se il livello di carica del primo kit batterie (22C) è superiore ad un valore programmato, per esempio superiore all’ 80%, e il tamburo rotante (31) è fermo.