IT201900002099A1

IT201900002099A1 - GYROSCOPIC DEVICE FOR THE STABILIZATION OF A TOOL HANGED TO A LOAD HANDLING MACHINE

Info

Publication number: IT201900002099A1
Application number: IT102019000002099A
Authority: IT
Inventors: Romano Ferrari
Original assignee: R F Gru Di Romano Ferrari; Ali Mohamed Hassan Gaber
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-08-13
Also published as: WO2020165673A1; JP2022523293A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo: “DISPOSITIVO GIROSCOPICO PER LA STABILIZZAZIONE DI UN ATTREZZO of the Italian Patent for Industrial Invention entitled: "GYROSCOPIC DEVICE FOR THE STABILIZATION OF A TOOL

APPESO AD UNA MACCHINA PER LA MOVIMENTAZIONE DI CARICHI” HANGED ON A LOAD HANDLING MACHINE "

Campo della tecnica Field of technique

La presente invenzione riguarda un dispositivo giroscopico per la stabilizzazione di un attrezzo che è appeso ad una macchina per la movimentazione di carichi, ad esempio ad una gru. The present invention relates to a gyroscopic device for stabilizing a tool which is hung on a machine for handling loads, for example on a crane.

Tecnica nota Known technique

È noto che le macchine per la movimentazione di carichi comprendono generalmente una struttura mobile, ad esempio un braccio impennabile di sollevamento, la quale è collegata ad una struttura fissa di base ed è atta a portare almeno un attrezzo. It is known that machines for handling loads generally comprise a mobile structure, for example a lifting lifting arm, which is connected to a fixed base structure and is able to carry at least one tool.

In alcuni casi, l’attrezzo può essere un organo di presa del carico, ad esempio una benna, una pinza o un gancio, il quale può essere talvolta associato ad un argano di sollevamento. In some cases, the tool can be a load gripping member, for example a bucket, a clamp or a hook, which can sometimes be associated with a lifting winch.

In altri casi, l’attrezzo può essere un organo funzionale, ad esempio un utensile da lavoro o un faro di illuminazione, che costituisce esso stesso una parte del carico da movimentare. In other cases, the tool can be a functional organ, for example a work tool or a lighting beacon, which itself constitutes a part of the load to be handled.

Un inconveniente connesso con queste macchine di movimentazione consiste nelle oscillazioni a cui può essere sottoposto il carico o lo stesso attrezzo di sollevamento, quando si trova appeso alla struttura mobile della macchina. A drawback connected with these handling machines consists in the oscillations to which the load or the lifting tool itself can be subjected, when it is hung on the mobile structure of the machine.

Queste oscillazioni sono generalmente dovute all’azione di forze dinamiche che possono essere causate dal presentarsi di molteplici situazioni critiche, alcune delle quali sono descritte nel seguito con intento esemplificativo ma non limitativo. These oscillations are generally due to the action of dynamic forces that can be caused by the occurrence of multiple critical situations, some of which are described below with an illustrative but not limiting intent.

Una prima situazione critica si manifesta quando si esegue il sollevamento di un carico sbilanciato, ovvero quando il punto di attacco del carico non è allineato all’asse verticale in cui giace il suo baricentro. A first critical situation occurs when lifting an unbalanced load, or when the attachment point of the load is not aligned with the vertical axis in which its center of gravity lies.

In questo caso, può infatti innescarsi un pendolamento durante la fase di distacco del carico dal suolo. In this case, it can in fact trigger an oscillation during the phase of detachment of the load from the ground.

Lo stesso pendolamento può innescarsi anche nel caso in cui si esegua il sollevamento di un carico bilanciato ma non allineato all’asse verticale in cui giace la struttura mobile della macchina, ad esempio l’estremità del braccio impennabile di sollevamento. The same oscillation can also be triggered in the event that a balanced load is lifted but not aligned with the vertical axis in which the mobile structure of the machine lies, for example the end of the luffing lifting arm.

Un’altra situazione critica si verifica durante un movimento laterale della struttura mobile della macchina, ad esempio durante una rotazione laterale del braccio impennabile di sollevamento. Another critical situation occurs during a lateral movement of the mobile structure of the machine, for example during a lateral rotation of the luffing lifting arm.

In questa situazione, gli effetti inerziali del carico tendono ad opporsi al suddetto movimento laterale, producendo normalmente delle oscillazioni più o meno ampie. In this situation, the inertial effects of the load tend to oppose the aforementioned lateral movement, normally producing more or less large oscillations.

Una terza situazione critica è quella in cui il carico è sottoposto all’azione di agenti esterni come il vento o il moto ondoso. A third critical situation is that in which the load is subjected to the action of external agents such as wind or wave motion.

Quest’ultima situazione si manifesta tipicamente quando la struttura di base della macchina di movimentazione è installata su una imbarcazione, ad esempio per consentire il carico e lo scarico di merci rispetto ad una banchina fissa del porto o per calare e recuperare dall’acqua un’imbarcazione ausiliaria, come una lancia o una scialuppa. This latter situation typically occurs when the basic structure of the handling machine is installed on a boat, for example to allow the loading and unloading of goods with respect to a fixed quay of the port or to lower and recover a auxiliary vessel, such as a launch or lifeboat.

In questo caso particolare, l’effetto del moto ondoso applicato alla struttura di base si ripercuote sul carico appeso alla struttura mobile, il quale tende perciò ad oscillare. In this particular case, the effect of the wave motion applied to the base structure affects the load hanging from the mobile structure, which therefore tends to oscillate.

In queste ed altre situazioni, l’oscillazione del carico crea una grande instabilità che pregiudica il controllo della movimentazione del carico e il suo posizionamento. In these and other situations, the oscillation of the load creates a great instability that affects the control of the handling of the load and its positioning.

Questa instabilità può talvolta rappresentare anche un pericolo per le persone a terra o per quelle che, come nel caso delle lance o delle scialuppe poc’anzi menzionate, possono trovarsi a bordo di tali mezzi. This instability can sometimes also represent a danger for people on the ground or for those who, as in the case of the launches or lifeboats mentioned above, may be on board these vehicles.

L’oscillazione del carico produce inoltre una sollecitazione inattesa che, nel tempo, può arrivare a danneggiare a fatica le strutture meccaniche della macchina di movimentazione. The oscillation of the load also produces an unexpected stress which, over time, can fatigue damage the mechanical structures of the handling machine.

Attualmente, la correzione di queste oscillazioni è demandata all’abilità degli operatori nel comandare la struttura mobile a compiere movimenti di compensazione durante lo spostamento del carico. Currently, the correction of these oscillations is left to the ability of the operators to command the mobile structure to perform compensation movements during the movement of the load.

Talvolta vengono anche impiegati dei sistemi atti a smorzare le oscillazioni tramite attuatori lineari, prevalentemente di tipo idraulico, i quali vengono installati in prossimità dello snodo di connessione tra la struttura mobile della macchina e l’organo di presa del carico. Sometimes systems are also used to dampen the oscillations by means of linear actuators, mainly of the hydraulic type, which are installed near the connection joint between the mobile structure of the machine and the load gripping organ.

Questi attuatori lineari hanno tuttavia il notevole inconveniente che, per poter dissipare l’energia meccanica dell’oscillazione, devono essere collegati tra la parte oscillante e una parte fissa, scaricando perciò le azioni meccaniche di smorzamento direttamente sulla struttura mobile della macchina di movimentazione, ad esempio sul braccio impennabile di sollevamento. However, these linear actuators have the considerable drawback that, in order to dissipate the mechanical energy of the oscillation, they must be connected between the oscillating part and a fixed part, thus discharging the mechanical damping actions directly onto the mobile structure of the handling machine, for example. example on the luffing arm.

Esposizione dell’invenzione Presentation of the invention

Alla luce di quanto esposto, uno scopo della presente invenzione è quello di risolvere o quantomeno di mitigare significativamente i citati inconvenienti della tecnica nota. In light of the foregoing, an object of the present invention is to solve or at least significantly mitigate the aforementioned drawbacks of the known art.

Un ulteriore scopo è quello di raggiungere tale obiettivo nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo il più possibile contenuto. A further purpose is to achieve this goal within a simple, rational and cost-effective solution as low as possible.

Questi ed altri scopi sono ottenuti grazie alle caratteristiche dell’invenzione come riportate nella rivendicazione indipendente 1. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione. These and other purposes are achieved thanks to the characteristics of the invention as reported in independent claim 1. The dependent claims outline preferred and / or particularly advantageous aspects of the invention.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un dispositivo giroscopico per la stabilizzazione di un attrezzo appeso ad una macchina per la movimentazione di carichi, comprendente: In particular, an embodiment of the present invention makes available a gyroscopic device for stabilizing a tool hanging from a machine for handling loads, comprising:

- una struttura rigida di sostegno atta ad essere rigidamente collegata con l’attrezzo, - a rigid support structure designed to be rigidly connected to the tool,

- un giunto a snodo atto a collegare la struttura di sostegno alla macchina consentendo almeno un grado di libertà di rotazione attorno ad un prefissato asse di snodo, preferibilmente un asse di snodo che è orizzontale durante l’uso del dispositivo giroscopico, - a swivel joint designed to connect the support structure to the machine allowing at least a degree of freedom of rotation around a predetermined joint axis, preferably a joint axis that is horizontal during use of the gyroscopic device,

- almeno un volano girevolmente installato sulla struttura di sostegno secondo un prefissato asse di rotazione, ed - at least one flywheel rotatably installed on the support structure according to a predetermined axis of rotation, and

- almeno un motore di azionamento atto a porre in rotazione il volano intorno a detto asse di rotazione. - at least one drive motor adapted to rotate the flywheel around said rotation axis.

Grazie a questo dispositivo giroscopico, le eventuali oscillazioni dell’attrezzo vengono efficacemente smorzate in modo indipendente ed autonomo rispetto alla macchina di movimentazione, applicando il noto principio giroscopico secondo cui una massa posta in rotazione intorno ad un asse tende ad opporsi a qualsiasi forza esterna che tenti di inclinare tale asse. Thanks to this gyroscopic device, any oscillations of the tool are effectively damped independently and autonomously with respect to the handling machine, applying the known gyroscopic principle according to which a mass rotated around an axis tends to oppose any external force that try to tilt this axis.

In alcune forme di realizzazione, il giunto a snodo del dispositivo giroscopico può essere un giunto a snodo singolo, ossia atto a consentire un solo grado di libertà di rotazione. In some embodiments, the knuckle joint of the gyroscopic device can be a single knuckle joint, i.e. adapted to allow only one degree of freedom of rotation.

In altre forme di realizzazione è tuttavia preferibile che il giunto a snodo sia un giunto a snodo multiplo, atto a consentire almeno due gradi di libertà di rotazione secondo due prefissati assi di snodo reciprocamente ortogonali. In other embodiments, however, it is preferable that the articulated joint is a multiple articulated joint, able to allow at least two degrees of freedom of rotation according to two predetermined mutually orthogonal articulated axes.

In questo modo, il dispositivo giroscopico è libero di oscillare in almeno due direzioni rispetto alla macchina di movimentazione. In this way, the gyroscopic device is free to oscillate in at least two directions with respect to the handling machine.

L’asse di rotazione del volano è preferibilmente passante per il baricentro o centro di massa del volano stesso, in modo tale che il volano risulti equilibrato e la rua rotazione non generi delle forze centrifughe sbilanciate. The axis of rotation of the flywheel is preferably passing through the center of gravity or center of mass of the flywheel itself, so that the flywheel is balanced and the rua rotation does not generate unbalanced centrifugal forces.

In alcune forme di realizzazione, l’asse di rotazione del volano può essere ortogonale all’asse di snodo, ad esempio può essere un asse di rotazione che è verticale durante l’uso del dispositivo giroscopico. In some embodiments, the axis of rotation of the flywheel can be orthogonal to the axis of the joint, for example it can be an axis of rotation that is vertical during the use of the gyroscopic device.

Con il termine ortogonale si considerano ricomprese anche orientazioni che deviano dalla perfetta ortogonalità di pochi gradi, ad esempio /- 5° sessagesimali dalla perfetta ortogonalità. The term orthogonal also includes orientations that deviate from perfect orthogonality by a few degrees, for example / - 5 ° sexagesimal from perfect orthogonality.

Nel caso in cui il dispositivo giroscopico comprenda un giunto a snodo multiplo, l’asse di rotazione del volano può essere ortogonale ad almeno uno degli assi di snodo definiti dal giunto a snodo. In the event that the gyroscopic device includes a multiple articulation joint, the flywheel rotation axis can be orthogonal to at least one of the articulation axes defined by the articulated joint.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la struttura di sostegno del dispositivo giroscopico può comprendere un corpo tubolare avente asse centrale parallelo all’asse di rotazione del volano. According to an aspect of the invention, the support structure of the gyroscopic device can comprise a tubular body having a central axis parallel to the rotation axis of the flywheel.

In questo modo, il corpo tubolare definisce al proprio interno uno spazio libero in cui può essere fatto passare ad esempio il cavo di un argano di sollevamento che sostiene l’attrezzo, oppure tubi idraulici e/o cavi elettrici che alimentano la parte funzionale dell’attrezzo. In this way, the tubular body defines inside itself a free space in which, for example, the cable of a lifting winch that supports the tool, or hydraulic pipes and / or electric cables that feed the functional part of the tool.

La struttura di sostegno può inoltre comprendere una flangia o un qualunque altro elemento di collegamento con l’attrezzo, il quale è fissato ad una estremità del corpo tubolare. The support structure can also include a flange or any other element for connection with the tool, which is fixed to one end of the tubular body.

Conformemente a questa forma di realizzazione, il giunto a snodo può essere fissato alla opposta estremità del corpo tubolare. According to this embodiment, the knuckle joint can be fixed to the opposite end of the tubular body.

Secondo un forma di attuazione dell’invenzione, il dispositivo giroscopico può comprendere un solo volano. According to an embodiment of the invention, the gyroscopic device can comprise only one flywheel.

Nel caso in cui il dispositivo giroscopico comprenda un giunto a snodo singolo, l’asse di rotazione di questo singolo volano può essere complanare all’unico asse di snodo definito dal giunto a snodo. In the event that the gyroscopic device includes a single knuckle joint, the rotation axis of this single flywheel can be coplanar to the single knuckle axis defined by the knuckle joint.

Nel caso in cui il dispositivo giroscopico comprenda un giunto a snodo multiplo, è preferibile (anche se non strettamente necessario) che l’asse di rotazione del singolo volano sia complanare ad entrambi gli assi di snodo (ovviamente su piani tra loro perpendicolari). In the event that the gyroscopic device includes a multiple joint joint, it is preferable (although not strictly necessary) that the rotation axis of the single flywheel is coplanar to both joint axes (obviously on perpendicular planes).

In questo modo si garantisce che il dispositivo giroscopico possa essere appeso alla macchina di movimentazione in modo equilibrato. This ensures that the gyro device can be hung on the handling machine in a balanced way.

A questo riguardo, qualora la struttura di sostegno comprenda il summenzionato corpo tubolare, è preferibile che l’asse di rotazione del volano sia coincidente con l’asse centrale del corpo tubolare. In this regard, if the support structure includes the aforementioned tubular body, it is preferable that the axis of rotation of the flywheel coincides with the central axis of the tubular body.

In alcune forme di realizzazione, il volano può comprendere un unico corpo massiccio e monolitico oppure un recipiente riempito con una sostanza liquida. In some embodiments, the flywheel may comprise a single solid, monolithic body or a vessel filled with a liquid substance.

Secondo un’altra forma di realizzazione, il volano può comprendere un anello di supporto coassiale con l’asse di rotazione ed una pluralità di corpi oscillanti disposti a raggiera intorno all’asse di rotazione, ciascuno dei quali è incernierato all’anello di supporto secondo un rispettivo asse di cerniera ortogonale all’asse di rotazione del volano e presenta un centro di massa che è eccentrico rispetto al rispettivo asse di cerniera. According to another embodiment, the flywheel can comprise a support ring coaxial with the rotation axis and a plurality of oscillating bodies arranged in a radial pattern around the rotation axis, each of which is hinged to the support ring according to a respective hinge axis orthogonal to the rotation axis of the flywheel and has a center of mass which is eccentric with respect to the respective hinge axis.

Grazie a questa soluzione, la forza centrifuga generata dalla rotazione del volano ha l’effetto di modificare l’inclinazione dei corpi oscillanti, aumentando progressivamente il momento di inerzia globale del volano. Thanks to this solution, the centrifugal force generated by the rotation of the flywheel has the effect of modifying the inclination of the oscillating bodies, progressively increasing the global moment of inertia of the flywheel.

In questo modo, il volano può essere messo in rotazione con un minore dispendio di energia allo spunto e, una volta raggiunta la corretta velocità di funzionamento, acquisisce un momento di inerzia sufficientemente elevato per esercitare comunque un elevato effetto giroscopico. In this way, the flywheel can be made to rotate with a lower expenditure of energy at start-up and, once the correct operating speed has been reached, it acquires a sufficiently high moment of inertia to in any case exert a high gyroscopic effect.

Secondo altre forme di attuazione dell’invenzione, il dispositivo giroscopico può comprendere una pluralità di volani girevolmente installati sulla struttura di sostegno secondo rispettivi assi di rotazione. According to other embodiments of the invention, the gyroscopic device can comprise a plurality of flywheels rotatably installed on the support structure according to respective axes of rotation.

Grazie a questa soluzione si è verificata la possibilità di ottenere un elevato effetto stabilizzante con ingombri e pesi più contenuti rispetto all’utilizzo di un solo volano. Thanks to this solution, it was possible to obtain a high stabilizing effect with smaller dimensions and weights compared to the use of a single flywheel.

Preferibilmente, i suddetti volani hanno tutti lo stesso momento di inerzia rispetto ai corrispondenti assi di rotazione. Preferably, the aforesaid flywheels all have the same moment of inertia with respect to the corresponding rotation axes.

In alcune forme di realizzazione, gli assi di rotazione dei volani possono essere reciprocamente paralleli ed eventualmente i volani possono essere disposti tra loro reciprocamente complanari. In some embodiments, the axes of rotation of the flywheels can be mutually parallel and possibly the flywheels can be arranged mutually coplanar with each other.

Ad esempio, gli assi di rotazione di detti volani possono essere paralleli ed equidistanti rispetto ad un asse centrale della struttura di sostegno. For example, the rotation axes of said flywheels can be parallel and equidistant with respect to a central axis of the support structure.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, gli assi di rotazione dei volani possano essere leggermente inclinati rispetto all’asse centrale della struttura di sostegno. However, it is not excluded that, in other embodiments, the rotation axes of the flywheels may be slightly inclined with respect to the central axis of the support structure.

Ad esempio, gli assi di rotazione potrebbero essere inclinati in modo da convergere tutti in un punto giacente su detto asse centrale. For example, the rotation axes could be inclined so as to all converge in a point lying on said central axis.

In ogni caso, è preferibile che i volani siano distribuiti attorno all’asse centrale della struttura di sostegno in modo da risultare angolarmente equidistanti tra loro. Nel caso in cui il dispositivo giroscopico comprenda un giunto a snodo singolo, l’asse centrale della struttura di sostegno può essere complanare all’unico asse di snodo definito dal giunto a snodo. In any case, it is preferable that the flywheels are distributed around the central axis of the support structure so as to be angularly equidistant from each other. In the event that the gyroscopic device includes a single joint, the central axis of the support structure can be coplanar to the single joint axis defined by the joint.

Nel caso in cui il dispositivo giroscopico comprenda un giunto a snodo multiplo, è preferibile che l’asse centrale della struttura di sostegno sia complanare ad entrambi gli assi di snodo (ovviamente su piani tra loro perpendicolari). In the event that the gyroscopic device includes a multiple joint joint, it is preferable that the central axis of the support structure is coplanar to both joint axes (obviously on perpendicular planes).

Qualora la struttura di sostegno comprenda il già menzionato corpo tubolare, l’asse centrale della struttura di sostegno può coincidere con l’asse centrale del corpo tubolare. If the support structure includes the aforementioned tubular body, the central axis of the support structure can coincide with the central axis of the tubular body.

Secondo un aspetto di questa forma di attuazione, ciascun volano può essere azionato in rotazione da un rispettivo motore di azionamento. According to one aspect of this embodiment, each flywheel can be driven in rotation by a respective drive motor.

In alternativa, il dispositivo giroscopico può comprendere un unico motore di azionamento ed una trasmissione meccanica atta a collegare tutti i volani con detto motore di azionamento. Alternatively, the gyroscopic device can comprise a single drive motor and a mechanical transmission adapted to connect all the flywheels to said drive motor.

In tutte le forme di attuazione sopra delineate, il motore di azionamento (o ciascun motore di azionamento) può essere scelto nel gruppo costituito da: un motore idraulico, un motore elettrico, un motore endotermico, un motore eolico, un motore ad aria compressa, un motore elettromagnetico o qualunque altro tipo di motore adatto allo scopo. In all the embodiments outlined above, the drive motor (or each drive motor) can be selected from the group consisting of: a hydraulic motor, an electric motor, an endothermic motor, a wind motor, a compressed air motor, an electromagnetic motor or any other type of motor suitable for the purpose.

Il motore di azionamento (o ciascun motore di azionamento) può inoltre essere cinematicamente collegato al volano di competenza (o ai volani di competenza) tramite una trasmissione meccanica, ad esempio una trasmissione meccanica scelta nel gruppo costituito da: una trasmissione ad ingranaggi, una trasmissione a cinghia (ad esempio a cinghia dentata), una trasmissione a catena o qualunque altro tipo di trasmissione adatta allo scopo. The drive motor (or each drive motor) can also be kinematically connected to the relevant flywheel (or to the relevant flywheels) by means of a mechanical transmission, for example a mechanical transmission chosen from the group consisting of: a gear transmission, a transmission belt (for example toothed belt), a chain transmission or any other type of transmission suitable for the purpose.

Non si esclude inoltre che, in alcune forme di attuazione, il volano (o ciascun volano) possa essere direttamente calettato all’albero motore del corrispondente motore di azionamento. It is also not excluded that, in some embodiments, the flywheel (or each flywheel) can be directly keyed to the crankshaft of the corresponding drive motor.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo giroscopico può comprendere anche un freno (o più freni) atto a frenare il volano (o i volani). According to an aspect of the invention, the gyroscopic device may also comprise a brake (or more brakes) adapted to brake the flywheel (or flywheels).

Questo freno ha il vantaggio di permettere l’arresto del moto rotativo del volano (o dei volani), in caso di disattivazione del dispositivo giroscopico. This brake has the advantage of allowing the rotary motion of the flywheel (or flywheels) to stop, in case of deactivation of the gyroscopic device.

In alcune forme di realizzazione, il freno può essere installato sull’albero motore del motore di azionamento (o di ciascun motore di azionamento) che aziona il volano (o i volani). In some embodiments, the brake can be installed on the drive shaft of the drive motor (or of each drive motor) that drives the flywheel (or flywheels).

In altre forme di realizzazione, il freno potrebbe essere installato direttamente sul volano (o su ciascun volano), in modo da agire direttamente su di esso. In other embodiments, the brake could be installed directly on the flywheel (or on each flywheel), so as to act directly on it.

Il freno può essere ad esempio un freno lamellare in bagno d’olio, a secco o qualunque altro freno adatto allo scopo. The brake can be, for example, a lamellar brake in oil bath, dry or any other brake suitable for the purpose.

La presente invenzione rende inoltre disponibile una macchina per la movimentazione di carichi, comprendente: The present invention also makes available a machine for handling loads, comprising:

- una struttura di base, - a basic structure,

- una struttura mobile collegata alla struttura di base, - a mobile structure connected to the basic structure,

- un attrezzo, ed - a tool, ed

- il dispositivo giroscopico delineato in precedenza posto a collegare l’attrezzo alla struttura mobile. - the gyroscopic device outlined above placed to connect the tool to the mobile structure.

Traendo vantaggio dal funzionamento del dispositivo giroscopico, questa macchina ha il vantaggio di movimentare i carichi ad essa appesi in modo estremamente stabile e sicuro. Taking advantage of the operation of the gyroscopic device, this machine has the advantage of moving the loads hanging from it in an extremely stable and safe way.

Secondo una preferita forma di attuazione della macchina, la struttura mobile può comprendere un braccio impennabile, il quale è articolato alla struttura di base secondo un prefissato asse di articolazione, preferibilmente un asse di articolazione che è orizzontale durante l’uso della macchina, ed il dispositivo giroscopico può essere collegato a detto braccio impennabile tramite il giunto a snodo, in modo tale che l’asse di snodo (o almeno uno degli assi di snodo) sia parallelo a detto asse di articolazione. According to a preferred embodiment of the machine, the mobile structure can comprise a luffing arm, which is articulated to the base structure according to a predetermined axis of articulation, preferably an axis of articulation which is horizontal during use of the machine, and the gyroscopic device can be connected to said luffing arm by means of the articulated joint, in such a way that the articulation axis (or at least one of the articulation axes) is parallel to said articulation axis.

Grazie a questa soluzione, la macchina assume la configurazione di una tipica macchina di sollevamento o gru. Thanks to this solution, the machine assumes the configuration of a typical lifting machine or crane.

In alcune forme di realizzazione, il braccio impennabile potrebbe ulteriormente essere telescopico, articolato o articolato-e-telescopico. In some embodiments, the luffing arm could further be telescopic, articulated, or articulated-and-telescopic.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’attrezzo atto ad essere collegato al dispositivo giroscopico può essere un organo di presa del carico, ad esempio una benna, un polipo, una pinza o un gancio. According to an aspect of the invention, the tool adapted to be connected to the gyroscopic device can be a load gripping member, for example a bucket, an octopus, a clamp or a hook.

Secondo altre forme di attuazione della presente invenzione, l’attrezzo può essere un organo funzionale che costituisce esso stesso almeno una parte del carico da movimentare, come ad esempio un utensile da lavoro o un faro di illuminazione. According to other embodiments of the present invention, the tool can be a functional member which itself constitutes at least a part of the load to be handled, such as for example a work tool or a lighting beacon.

Come anticipato in precedenza, in alcune forme di realizzazione, l’attrezzo può essere fissato al cavo di un argano di sollevamento, il quale è atto a muovere l’attrezzo tra una posizione sollevata, in cui l’attrezzo è a contatto e collegato con la struttura di sostegno del dispositivo giroscopico, ed una posizione abbassata, in cui l’attrezzo è distanziato della struttura di sostegno del dispositivo giroscopico. As previously anticipated, in some embodiments, the tool can be fixed to the cable of a lifting winch, which is adapted to move the tool between a raised position, in which the tool is in contact and connected with the support structure of the gyroscopic device, and a lowered position, in which the tool is spaced apart from the support structure of the gyroscopic device.

In questo modo, l’attrezzo e con esso i carichi da movimentare possono essere vantaggiosamente sollevati ed abbassati rispetto alla struttura mobile della macchina. In this way, the tool and with it the loads to be handled can be advantageously raised and lowered with respect to the mobile structure of the machine.

Naturalmente, in questo caso, il dispositivo giroscopico è in grado di stabilizzare il carico solamente quando l’attrezzo si trova nella posizione sollevata in cui è a contatto e collegato al dispositivo giroscopico stesso. Of course, in this case, the gyroscopic device is able to stabilize the load only when the tool is in the raised position in which it is in contact and connected to the gyroscopic device itself.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate. Further features and advantages of the invention will become evident from reading the following description provided by way of non-limiting example, with the aid of the figures illustrated in the attached tables.

La figura 1 è una vista frontale di un dispositivo giroscopico secondo una forma di attuazione della presente invenzione, il quale è mostrato parzialmente sezionato secondo il piano I-I indicato in figura 2. Figure 1 is a front view of a gyroscopic device according to an embodiment of the present invention, which is shown partially sectioned along the plane I-I indicated in Figure 2.

La figura 2 è la sezione II-II di figura 1. Figure 2 is the section II-II of Figure 1.

La figura 3 è una vista frontale di un dispositivo giroscopico secondo una variante della presente invenzione, il quale è mostrato parzialmente sezionato secondo il piano III-III indicato in figura 4. Figure 3 is a front view of a gyroscopic device according to a variant of the present invention, which is shown partially sectioned along the plane III-III indicated in Figure 4.

La figura 4 è la sezione IV-IV di figura 3. Figure 4 is the section IV-IV of Figure 3.

La figura 5 è una vista frontale di un dispositivo giroscopico secondo una terza forma di attuazione della presente invenzione, il quale è mostrato parzialmente sezionato secondo il piano V-V indicato in figura 6. Figure 5 is a front view of a gyroscopic device according to a third embodiment of the present invention, which is shown partially sectioned along the V-V plane indicated in Figure 6.

La figura 6 è la sezione VI-VI di figura 5. Figure 6 is the section VI-VI of Figure 5.

La figura 7 è una vista frontale di un dispositivo giroscopico secondo una quarta forma di attuazione della presente invenzione, il quale è mostrato sezionato secondo il piano VII-VII indicato in figura 8. Figure 7 is a front view of a gyroscopic device according to a fourth embodiment of the present invention, which is shown sectioned along the plane VII-VII indicated in Figure 8.

La figura 8 è la sezione VIII-VIII di figura 7. Figure 8 is the section VIII-VIII of figure 7.

La figura 9 mostra un generico esempio di macchina di sollevamento equipaggiata con il dispositivo giroscopico della presente invenzione. Figure 9 shows a generic example of a lifting machine equipped with the gyroscopic device of the present invention.

Le figure da 10 a 12 mostrano altrettanti esempi di attrezzi che possono essere associati al dispositivo giroscopico della presente invenzione. Figures 10 to 12 show as many examples of tools that can be associated with the gyroscopic device of the present invention.

La figura 13 mostra la possibile applicazione del dispositivo giroscopico della presente invenzione ad una macchina di sollevamento per cassonetti di raccolta dei rifiuti. Figure 13 shows the possible application of the gyroscopic device of the present invention to a lifting machine for waste collection bins.

La figura 14 mostra la possibile applicazione del dispositivo giroscopico della presente invenzione ad una gru marina adibita alla movimentazione di scialuppe. La figura 15 mostra la possibile applicazione del dispositivo giroscopico della presente invenzione ad un “davit”. Figure 14 shows the possible application of the gyroscopic device of the present invention to a marine crane used for handling lifeboats. Figure 15 shows the possible application of the gyroscopic device of the present invention to a "davit".

La figura 16 è una vista laterale di un dispositivo giroscopico secondo una ulteriore forma di attuazione della presente invenzione, in cui è utilizzato in associazione con un faro di illuminazione. Figure 16 is a side view of a gyroscopic device according to a further embodiment of the present invention, in which it is used in association with a lighting beacon.

La figura 17 è la sezione XVII-XVII di figura 16. Figure 17 is the section XVII-XVII of figure 16.

La figura 18 mostra la possibile applicazione di due dispositivi giroscopici come quello illustrato in figura 16 e 17 ad una macchina di sollevamento. Figure 18 shows the possible application of two gyroscopic devices such as the one illustrated in Figure 16 and 17 to a lifting machine.

Descrizione dettagliata Detailed description

Un dispositivo giroscopico 100 secondo la presente invenzione comprende innanzitutto una struttura rigida di sostegno 105. A gyroscopic device 100 according to the present invention first of all comprises a rigid supporting structure 105.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure 1 e 2, la struttura di sostegno 105 comprende un corpo tubolare 110, il quale si estende lungo un prefissato asse centrale A rispetto a cui può presentare sezione trasversale circolare, rettangolare, quadrata, poligonale o di qualunque altra forma. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the support structure 105 comprises a tubular body 110, which extends along a predetermined central axis A with respect to which it can have a circular, rectangular, square, polygonal or any other cross section. form.

Durante l’uso del dispositivo giroscopico 100, l’asse centrale A del corpo tubolare 110 è generalmente orientato in verticale. During the use of the gyroscopic device 100, the central axis A of the tubular body 110 is generally oriented vertically.

La struttura di sostegno 105 comprende inoltre un elemento di connessione meccanica 115, il quale è fissato ad una estremità del corpo tubolare 110, tipicamente alla estremità inferiore. The support structure 105 further comprises a mechanical connection element 115, which is fixed to one end of the tubular body 110, typically to the lower end.

L’elemento di connessione meccanica 115 è generalmente atto a realizzare un collegamento meccanico con un attrezzo da stabilizzare. The mechanical connection element 115 is generally suitable for making a mechanical connection with a tool to be stabilized.

In questa forma di realizzazione, l’elemento di connessione meccanica 115 rende disponibile una flangia di collegamento 120, la quale giace su un piano trasversale rispetto all’asse centrale A. In this embodiment, the mechanical connection element 115 makes available a connection flange 120, which lies on a transverse plane with respect to the central axis A.

In altre forme di realizzazione, l’elemento di connessione meccanica 115 potrebbe comprendere qualunque altro tipo di giunto o semi-giunto, ad esempio un perno. In other embodiments, the mechanical connection element 115 could include any other type of joint or half-joint, for example a pin.

In corrispondenza dell’estremità opposta rispetto all’elemento di connessione meccanica 115, il dispositivo giroscopico 100 comprende un giunto a snodo 125, il quale è generalmente atto a realizzare un collegamento meccanico con una macchina di movimentazione a cui il dispositivo giroscopico 100 deve essere appeso. At the opposite end with respect to the mechanical connection element 115, the gyroscopic device 100 comprises an articulated joint 125, which is generally adapted to make a mechanical connection with a handling machine to which the gyroscopic device 100 must be hung .

Nella forma di realizzazione in esame, il giunto a snodo 125 è un giunto a doppio snodo atto a consentire alla struttura di sostegno 105 due gradi di libertà di rotazione, rispettivamente attorno ad un primo asse di snodo B e attorno ad un secondo asse di snodo C. In the embodiment in question, the articulated joint 125 is a double articulated joint adapted to allow the supporting structure 105 two degrees of freedom of rotation, respectively around a first articulation axis B and around a second articulation axis C.

Gli assi di snodo B e C sono ortogonali tra loro. The articulation axes B and C are orthogonal to each other.

Il secondo asse di snodo C è preferibilmente ortogonale all’asse centrale A. The second joint axis C is preferably orthogonal to the central axis A.

In questo modo, il secondo asse di snodo C può risultare orientato in orizzontale durante l’uso del dispositivo giroscopico 100. In this way, the second articulation axis C can be oriented horizontally during the use of the gyroscopic device 100.

Per equilibrare il dispositivo giroscopico 100 è inoltre preferibile che l’asse centrale A del corpo tubolare 110 sia complanare ad entrambi gli assi di snodo B e C, ovviamente su due rispettivi piani reciprocamente ortogonali. To balance the gyroscopic device 100 it is also preferable that the central axis A of the tubular body 110 is coplanar to both the articulation axes B and C, obviously on two respective mutually orthogonal planes.

Il giunto a snodo 125 può essere un giunto a forcelle, come illustrato nelle figure, oppure qualunque altro tipo di snodo in grado di realizzare i summenzionati gradi di libertà. The articulated joint 125 can be a fork joint, as illustrated in the figures, or any other type of joint capable of realizing the aforementioned degrees of freedom.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, il giunto a snodo 125 possa essere sostituito con un giunto atto a garantire un solo grado di libertà di rotazione, ad esempio solo secondo l’asse di snodo B, o con un giunto atto a garantire un numero maggiore di gradi di libertà di rotazione, ad esempio un giunto sferico. However, it is not excluded that, in other embodiments, the articulated joint 125 can be replaced with a joint able to guarantee a single degree of freedom of rotation, for example only according to the articulation axis B, or with a joint suitable for to ensure a greater number of degrees of freedom of rotation, for example a ball joint.

In tutti i casi, il giunto a snodo 125 deve comunque garantire che la struttura di sostegno 105 del dispositivo giroscopico 100 possa rimanere appesa alla macchina su cui sarà installata. In all cases, the articulated joint 125 must in any case ensure that the support structure 105 of the gyroscopic device 100 can remain hanging on the machine on which it will be installed.

Il dispositivo giroscopico 100 comprende inoltre un volano 130, il quale è girevolmente accoppiato alla struttura di sostegno 105, in modo da poter ruotare intorno ad un prefissato asse di rotazione X passante per il baricentro del volano 130 stesso. The gyroscopic device 100 further comprises a flywheel 130, which is rotatably coupled to the support structure 105, so as to be able to rotate around a predetermined axis of rotation X passing through the center of gravity of the flywheel 130 itself.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 1 e 2, il volano 130 presenta una forma discoidale, in particolare anulare, con asse baricentrico di simmetria coincidente con l’asse di rotazione X. In the embodiment illustrated in figures 1 and 2, the flywheel 130 has a discoidal shape, in particular annular, with a barycentric axis of symmetry coinciding with the axis of rotation X.

Grazie alla sua forma anulare, il volano 130 è coassialmente infilato sul corpo tubolare 110 della struttura di sostegno 105, in modo che l’asse di rotazione X coincida con l’asse centrale A del corpo tubolare 110. Thanks to its annular shape, the flywheel 130 is coaxially inserted on the tubular body 110 of the support structure 105, so that the axis of rotation X coincides with the central axis A of the tubular body 110.

Il volano 130 è inoltre assialmente bloccato sul corpo tubolare 110, rispetto al quale è invece libero di ruotare grazie all’interposizione di almeno un cuscinetto 135. The flywheel 130 is also axially blocked on the tubular body 110, with respect to which it is instead free to rotate thanks to the interposition of at least one bearing 135.

In generale, il volano 130 è un corpo che presenta un elevato momento di inerzia rotazionale rispetto al suo asse di rotazione X. In general, the flywheel 130 is a body which has a high rotational moment of inertia with respect to its axis of rotation X.

Ad esempio, il volano 130 può avere una forma sostanzialmente piatta con un raggio esterno (massimo), in direzione ortogonale all’asse di rotazione X, che è superiore al suo spessore nella direzione di tale asse di rotazione X. For example, the flywheel 130 can have a substantially flat shape with an external (maximum) radius, in a direction orthogonal to the axis of rotation X, which is greater than its thickness in the direction of this axis of rotation X.

Nella presente trattazione, per forma piatta si intende generalmente una forma che presenta un diametro esterno maggiore dello spessore, senza per questo escludere che il volano 130 possa avere una forma sagomata, preferibilmente tale da concentrare la massa verso l’esterno. In the present discussion, a flat shape generally means a shape that has an external diameter greater than the thickness, without excluding the fact that the flywheel 130 may have a shaped shape, preferably such as to concentrate the mass towards the outside.

In generale, il momento di inerzia aumenta in forma quadratica all’aumentare del raggio medio in cui è concentrata la massa. In general, the moment of inertia increases in quadratic form as the average radius in which the mass is concentrated increases.

Pertanto, aumentando il raggio medio in cui è concentrata la massa è vantaggiosamente possibile, a parità di massa concentrata, aumentare il momento di inerzia o, a parità di momento di inerzia, ridurre la massa concentrata. Therefore, by increasing the average radius in which the mass is concentrated, it is advantageously possible, with the same concentrated mass, to increase the moment of inertia or, with the same moment of inertia, reduce the concentrated mass.

In ogni caso, le dimensioni e la massa del volano 130, e quindi il suo momento di inerzia, possono essere stabiliti e scelti in base all’entità dell’effetto giroscopico che si deve ottenere, tenendo eventualmente conto del peso e degli ingombri complessivi del dispositivo giroscopico 100. In any case, the dimensions and mass of the flywheel 130, and therefore its moment of inertia, can be established and chosen on the basis of the extent of the gyroscopic effect to be obtained, possibly taking into account the weight and overall dimensions of the gyro device 100.

Nell’esempio illustrato, il volano 130 è realizzato come una massa monolitica e solida, ad esempio di materiale metallico come l’acciaio, la ghisa o il piombo, avente baricentro sull’asse di rotazione X. In the example shown, the flywheel 130 is made as a monolithic and solid mass, for example of metallic material such as steel, cast iron or lead, having a center of gravity on the axis of rotation X.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, il volano 130 possa essere realizzato da un recipiente cavo, ad esempio di forma anulare ed eventualmente dotato di setti separatori interni, il quale è riempito con una sostanza liquida, ad esempio acqua o olio. However, it is not excluded that, in other embodiments, the flywheel 130 can be made from a hollow container, for example of an annular shape and possibly equipped with internal separating baffles, which is filled with a liquid substance, for example water or oil. .

Il dispositivo giroscopico 100 comprende inoltre un motore di azionamento 140, il quale è installato sulla struttura di sostegno 105 ed è atto a porre in rotazione il volano 130 attorno all’asse di rotazione X. The gyroscopic device 100 also comprises a drive motor 140, which is installed on the support structure 105 and is able to rotate the flywheel 130 around the axis of rotation X.

Il motore di azionamento 140 può essere un motore elettrico, un motore idraulico a cilindrata fissa o variabile, un motore ad aria compressa, un motore elettromagnetico, un motore eolico, un motore endotermico o comunque qualunque tipo di motore adatto allo scopo. The drive motor 140 can be an electric motor, a fixed or variable displacement hydraulic motor, a compressed air motor, an electromagnetic motor, a wind motor, an endothermic motor or any type of motor suitable for the purpose.

In generale, il motore di azionamento 140 presenta un corpo motore, atto ad essere fissato sulla struttura di sostegno 105, ed un albero motore 145, sporgente all’esterno del corpo motore, il quale ruota a seguito del funzionamento intrinseco del motore di azionamento 140. In general, the drive motor 140 has a motor body, adapted to be fixed on the support structure 105, and a motor shaft 145, protruding outside the motor body, which rotates following the intrinsic operation of the drive motor 140. .

Per azionare il volano 130, l’albero motore 145 può essere cinematicamente collegato al volano 130 tramite una trasmissione meccanica 150. To operate the flywheel 130, the crankshaft 145 can be kinematically connected to the flywheel 130 via a mechanical transmission 150.

Nell’esempio illustrato in figura 1 e 2, la trasmissione meccanica 150 comprende una corona dentata 155 a dentatura interna, la quale è coassialmente e rigidamente fissata al volano 130 (ad esempio avvitata), ed un pignone dentato 160, il quale è posto in ingranamento con la corona dentata 155 ed è calettato sull’albero motore 145. In the example illustrated in Figures 1 and 2, the mechanical transmission 150 comprises a toothed crown 155 with internal toothing, which is coaxially and rigidly fixed to the flywheel 130 (screwed for example), and a toothed pinion 160, which is placed in meshing with the crown gear 155 and is keyed on the motor shaft 145.

La trasmissione meccanica 150 potrebbe tuttavia essere realizzata da qualunque altro tipo di ingranaggi, i quali possono essere a denti dritti, elicoidali, ad ingranaggi conici o di qualunque altro tipo. The mechanical transmission 150 could however be realized by any other type of gears, which can be straight teeth, helical, bevel gears or any other type.

In altre forme di realizzazione, la trasmissione meccanica 150 potrebbe essere una trasmissione a cinghia, a cinghia dentata, catena, rulli, dischi a frizione o qualunque altro sistema idoneo. In other embodiments, the mechanical transmission 150 could be a belt, toothed belt, chain, roller, friction disc or any other suitable system.

In generale, si predilige comunque una trasmissione ad ingranaggi in bagno d’olio, la quale ha il vantaggio di aumentare il rendimento meccanico, la lubrificazione (ad elevati regimi di rotazione) ed abbattere la rumorosità. In general, however, a transmission with gears in an oil bath is preferred, which has the advantage of increasing mechanical efficiency, lubrication (at high rotation speeds) and reducing noise.

È inoltre sempre preferibile che il volano 130 e la trasmissione meccanica 150 siano racchiusi all’interno di un carter di protezione 165, il quale è fissato alla struttura di sostegno 105 e permette di evitare l’ingresso di polvere e sporcizia, ed impedisce che si possano verificare contatti accidentali tra corpi esterni e le parti in movimento. It is also always preferable that the flywheel 130 and the mechanical transmission 150 are enclosed inside a protective casing 165, which is fixed to the support structure 105 and allows to avoid the entry of dust and dirt, and prevents can verify accidental contact between external bodies and moving parts.

Il carter di protezione 165 può inoltre essere riempito con un opportuno fluido lubrificante (olio) atto a lubrificare gli ingranaggi, per realizzare il già menzionato sistema di lubrificazione in bagno d’olio. The protective casing 165 can also be filled with a suitable lubricating fluid (oil) designed to lubricate the gears, to create the aforementioned oil bath lubrication system.

Il carter di protezione 165 può inoltre essere dotato di opportuni sportelli apribili o altri mezzi per consentire l’ispezione interna e la relativa manutenzione. The protective casing 165 can also be equipped with appropriate opening doors or other means to allow internal inspection and related maintenance.

Il motore di azionamento 140 può essere fissato al carter di protezione 165, con il corpo motore che rimane all’esterno e con l’albero motore 145 che sporge all’interno per collegarsi con la trasmissione meccanica 150. The drive motor 140 can be fixed to the protective casing 165, with the motor body remaining on the outside and with the motor shaft 145 protruding inside to connect with the mechanical transmission 150.

Nella forma di attuazione illustrata, il dispositivo giroscopico 100 può comprendere anche un sensore di velocità 170, il quale è atto a trasdurre la velocità del volano 130 (es. il numero di giri nell’unità di tempo) in un segnale elettrico da inviare ad una eventuale unità elettronica di controllo del funzionamento del dispositivo giroscopico 100. In the illustrated embodiment, the gyroscopic device 100 can also comprise a speed sensor 170, which is adapted to transduce the speed of the flywheel 130 (e.g. the number of revolutions per unit of time) into an electrical signal to be sent to a possible electronic unit for controlling the operation of the gyroscopic device 100.

Le figure 3 e 4 illustrano una seconda forma di realizzazione del dispositivo giroscopico 100, la quale è totalmente analoga a quella descritta in precedenza, con l’unica differenza che si prevede la presenza di un freno 175 accoppiato all’albero motore 145. Figures 3 and 4 illustrate a second embodiment of the gyroscopic device 100, which is totally similar to the one described above, with the only difference that the presence of a brake 175 coupled to the motor shaft 145 is provided.

Per freno si intende generalmente un dispositivo che è selettivamente azionabile tra una configurazione inattiva, in cui consente la rotazione libera dell’albero motore 145, ed una configurazione attiva, in cui genera un attrito che tende ad opporsi alla rotazione dell’albero motore 145. By brake we generally mean a device that can be selectively operated between an inactive configuration, in which it allows the free rotation of the motor shaft 145, and an active configuration, in which it generates a friction that tends to oppose the rotation of the motor shaft 145.

Nell’esempio illustrato, il freno 175 è preferibilmente ma non necessariamente un freno lamellare a dischi in bagno d’olio o a secco. In the example illustrated, the brake 175 is preferably but not necessarily a multi-disc brake in oil bath or dry.

In questo modo, attivando il freno 175 sarà vantaggiosamente possibile arrestare il moto rotativo del volano 130, nel caso in cui si desideri interrompere il funzionamento del dispositivo giroscopico 100. In this way, by activating the brake 175 it will advantageously be possible to stop the rotary motion of the flywheel 130, in the event that it is desired to interrupt the operation of the gyroscopic device 100.

L’attivazione del freno può essere demandata a mezzi elettromeccanici controllati ad esempio da una unità elettronica di controllo. The activation of the brake can be delegated to electromechanical means controlled for example by an electronic control unit.

Per maggiore sicurezza, questi mezzi elettromeccanici possono essere configurati in modo che, quando vengono alimentati elettricamente, il freno 175 sia mantenuto in configurazione inattiva e che, viceversa, quando si interrompe l’alimentazione elettrica, il freno 175 entri automaticamente in configurazione attiva. For greater safety, these electromechanical means can be configured so that, when electrically powered, the brake 175 is kept in an inactive configuration and that, conversely, when the power supply is cut off, the brake 175 automatically enters the active configuration.

Nelle figure 5 e 6 è illustrata una terza variante del dispositivo giroscopico 100, la quale differisce da quella illustrata nelle figure 1 e 2 per alcuni gli aspetti che sono delineati nel seguito. Figures 5 and 6 illustrate a third variant of the gyroscopic device 100, which differs from that illustrated in Figures 1 and 2 in some aspects which are outlined below.

La principale differenza consiste nel fatto che il volano 130 è un volano a geometria variabile centrifuga. The main difference is that flywheel 130 is a centrifugal variable geometry flywheel.

In particolare, il volano 130 comprende un anello di supporto 180, coassiale con l’asse di rotazione X, il quale è assialmente bloccato sul corpo tubolare 110 e girevolmente accoppiato a quest’ultimo tramite il cuscinetto 135. In particular, the flywheel 130 includes a support ring 180, coaxial with the axis of rotation X, which is axially blocked on the tubular body 110 and rotatably coupled to the latter through the bearing 135.

Il volano 130 comprende inoltre una pluralità di corpi oscillanti 185, preferibilmente tutti uguali tra loro, i quali sono disposti a raggiera intorno all’asse di rotazione X e ciascuno dei quali è incernierato all’anello di supporto 180 secondo un rispettivo asse di cerniera Y. The flywheel 130 also comprises a plurality of oscillating bodies 185, preferably all identical to each other, which are arranged radially around the axis of rotation X and each of which is hinged to the support ring 180 according to a respective hinge axis Y .

L’asse di cerniera Y di ciascun corpo oscillante 185 è ortogonale all’asse di rotazione X ed è preferibilmente complanare con gli assi di cerniera Y di tutti gli altri corpi oscillanti 185. The Y hinge axis of each oscillating body 185 is orthogonal to the X rotation axis and is preferably coplanar with the Y hinge axes of all the other oscillating bodies 185.

Ciascun corpo oscillante 185 presenta un centro di massa (baricentro) che è eccentrico rispetto al rispettivo asse di cerniera Y. Each oscillating body 185 has a center of mass (center of gravity) which is eccentric with respect to the respective hinge axis Y.

Per ottenere questo effetto, ciascun corpo oscillante 185, che può essere conformato sostanzialmente come una bielletta, può comprendere un contrappeso 190, ad esempio di forma cilindrica, il quale è fissato al corpo oscillante 185 in posizione eccentrica rispetto al rispettivo asse di cerniera Y e può essere realizzato con un materiale ad alta densità di massa (es. piombo). To obtain this effect, each oscillating body 185, which can be substantially shaped like a connecting rod, can comprise a counterweight 190, for example cylindrical in shape, which is fixed to the oscillating body 185 in an eccentric position with respect to the respective hinge axis Y and it can be made with a material with a high mass density (eg lead).

In questo modo, quando l’asse di rotazione X è orientato sostanzialmente in verticale ed il volano 130 è fermo, tutti i corpi oscillanti 185 tendono a mantenere una posizione iniziale (illustrata in linea continua in figura 5), in cui sono orientati verso il basso, portando il loro centro di massa (baricentro) in prossimità dell’asse di rotazione X. In this way, when the axis of rotation X is oriented substantially vertically and the flywheel 130 is stationary, all the oscillating bodies 185 tend to maintain an initial position (shown in a continuous line in Figure 5), in which they are oriented towards the low, bringing their center of mass (center of gravity) near the axis of rotation X.

Mettendo in rotazione il volano 130, si genera una forza centrifuga che spinge i corpi oscillanti 185 a ruotare verso l’esterno fino a raggiungere una posizione finale (illustrata in linea tratteggiata in figura 5), in cui sono orientati radialmente o quasi, portando il loro centro di massa (baricentro) ad una maggiore distanza dall’asse di rotazione X. By rotating the flywheel 130, a centrifugal force is generated which pushes the oscillating bodies 185 to rotate outwards until they reach a final position (illustrated in dashed line in Figure 5), in which they are oriented radially or almost, bringing the their center of mass (center of gravity) at a greater distance from the axis of rotation X.

L’effetto che si ottiene è quello che il volano 130 presenta un momento di inerzia iniziale (ossia quando è fermo) relativamente basso, riducendo perciò la coppia di spunto che deve essere fornita dal motore di azionamento 140, ma che aumenta gradualmente in funzione della velocità di rotazione, in modo da ottenere un efficace effetto giroscopico. The effect obtained is that the flywheel 130 has a relatively low initial moment of inertia (i.e. when it is stationary), thereby reducing the starting torque that must be supplied by the drive motor 140, but which gradually increases as a function of the rotation speed, in order to obtain an effective gyroscopic effect.

L’escursione di ciascun corpo oscillante 185 dalla posizione iniziale alla posizione finale può essere limitata tramite un finecorsa 192, fissato all’anello di supporto 180, il quale è atto a ricevere in battuta un corrispondente dente sporgente 195 del corpo oscillante 185, quando quest’ultimo raggiunge la propria posizione finale. The excursion of each oscillating body 185 from the initial position to the final position can be limited by means of a limit switch 192, fixed to the support ring 180, which is adapted to receive in abutment a corresponding protruding tooth 195 of the oscillating body 185, when this last reaches its final position.

Si desidera osservare che, nell’esempio mostrato, l’escursione angolare di ciascun corpo oscillante 185 dalla posizione iniziale a quella finale è di circa 90 gradi sessagesimali ma che, in altre forme di attuazione, potrebbe eventualmente risultare più piccola. It should be noted that, in the example shown, the angular excursion of each oscillating body 185 from the initial to the final position is about 90 sexagesimal degrees but that, in other embodiments, it could possibly be smaller.

Un’altra differenza tra la soluzione illustrata nelle figure 5 e 6 rispetto a quella illustrata nelle figure 1 e 2, consiste nel fatto che la trasmissione meccanica 150 comprende una corona dentata 200 a dentatura esterna, la quale è coassialmente e rigidamente fissata all’anello di supporto 180, ed un pignone dentato 205, il quale ingrana con la corona dentata 200 ed è calettato sull’albero motore 145 del motore di azionamento 140. Another difference between the solution illustrated in Figures 5 and 6 compared to that illustrated in Figures 1 and 2, consists in the fact that the mechanical transmission 150 comprises a toothed crown 200 with external toothing, which is coaxially and rigidly fixed to the ring support 180, and a toothed pinion 205, which meshes with the toothed crown 200 and is keyed onto the drive shaft 145 of the drive motor 140.

Anche in questo caso, tuttavia, la trasmissione meccanica 150 potrebbe essere di qualunque altro tipo. Even in this case, however, the mechanical transmission 150 could be of any other type.

Una ulteriore forma di realizzazione del dispositivo giroscopico 100 è illustrata nelle figure 7 e 8. A further embodiment of the gyroscopic device 100 is illustrated in Figures 7 and 8.

In questa variante, anziché un unico volano 130, il dispositivo giroscopico 100 può comprendere tre distinti volani 210, i quali sono girevolmente installati sulla struttura di sostegno 105 secondo rispettivi assi di rotazione X’ reciprocamente paralleli In this variant, instead of a single flywheel 130, the gyroscopic device 100 can comprise three separate flywheels 210, which are rotatably installed on the support structure 105 according to respective axes of rotation X 'mutually parallel

Ad esempio, ciascun volano 210 può essere contenuto all’interno del carter di protezione 165 e può essere calettato su un rispettivo albero di supporto 215, il quale è girevolmente accoppiato al carter di protezione 165 mediante rispettivi cuscinetti 220, in modo da poter ruotare intorno al proprio asse centrale che coincide con l’asse di rotazione X’. For example, each flywheel 210 can be contained inside the protective casing 165 and can be keyed onto a respective support shaft 215, which is rotatably coupled to the protective casing 165 by means of respective bearings 220, so as to be able to rotate around to its central axis which coincides with the axis of rotation X '.

Come nei casi precedenti, ciascun volano 210 può avere una forma sostanzialmente piatta con un raggio esterno (massimo), in direzione ortogonale all’asse di rotazione X’, che è superiore al suo spessore nella direzione di tale asse di rotazione X’. As in the previous cases, each flywheel 210 can have a substantially flat shape with an external (maximum) radius, in a direction orthogonal to the axis of rotation X ', which is greater than its thickness in the direction of this axis of rotation X'.

Le dimensioni e la massa di ciascun volano 130, e quindi il suo momento di inerzia, possono essere stabiliti e scelti in base all’entità dell’effetto giroscopico che si deve ottenere, tenendo eventualmente conto del peso e degli ingombri massimi complessivi del dispositivo giroscopico 100 The dimensions and mass of each flywheel 130, and therefore its moment of inertia, can be established and chosen on the basis of the entity of the gyroscopic effect to be obtained, possibly taking into account the weight and maximum overall dimensions of the gyroscopic device. 100

In ogni caso, è preferibile che i volani 210 abbiano tutti lo stesso momento di inerzia rispetto ai corrispondenti assi di rotazione X’ e che siano disposti tra loro reciprocamente complanari. In any case, it is preferable that the flywheels 210 all have the same moment of inertia with respect to the corresponding axes of rotation X 'and that they are arranged mutually coplanar.

Ad esempio, i volani 210 possono essere tutti uguali tra loro. For example, the flywheels 210 can all be the same.

Nell’esempio illustrato, ogni volano 210 è realizzato come una massa monolitica e solida, ad esempio di materiale metallico come l’acciaio, ghisa o piombo, avente baricentro sull’asse di rotazione X’. In the example shown, each flywheel 210 is made as a monolithic and solid mass, for example of metal material such as steel, cast iron or lead, with a center of gravity on the axis of rotation X '.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, il volano 210 possa essere realizzato da un recipiente cavo, ad esempio di forma anulare ed internamente dotato di setti separatori, il quale è riempito con una sostanza liquida, ad esempio acqua o olio. However, it is not excluded that, in other embodiments, the flywheel 210 can be made from a hollow container, for example annular in shape and internally equipped with separating baffles, which is filled with a liquid substance, for example water or oil.

Gli assi di rotazione X’ dei volani 210 possono essere paralleli all’asse centrale A del corpo tubolare 110 ma non coincidono con esso. The axes of rotation X 'of the flywheels 210 may be parallel to the central axis A of the tubular body 110 but do not coincide with it.

In particolare, è preferibile che gli assi di rotazione X’ di detti volani 210 siano tutti equidistanti dall’asse centrale A e che siano distribuiti attorno a quest’ultimo in modo da risultare angolarmente equidistanti tra loro, così come chiaramente visibile in figura 8. In particular, it is preferable that the axes of rotation X 'of said flywheels 210 are all equidistant from the central axis A and that they are distributed around the latter so as to be angularly equidistant from each other, as clearly visible in figure 8.

Ad esempio, gli assi di rotazione X’ dei tre volani 210 possono essere angolarmente separati da 120 gradi sessagesimali l’uno dall’altro rispetto all’asse centrale A. For example, the axes of rotation X 'of the three flywheels 210 can be angularly separated by 120 sexagesimal degrees from each other with respect to the central axis A.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, il dispositivo giroscopico 100 possa comprendere un numero differente di volani 210, ad esempio due o un numero maggiore di tre. However, it is not excluded that, in other embodiments, the gyroscopic device 100 may comprise a different number of flywheels 210, for example two or a number greater than three.

I volani 210 di questa forma di realizzazione possono essere singolarmente azionati da un rispettivo motore di azionamento 225. The flywheels 210 of this embodiment can be individually driven by a respective drive motor 225.

Ad esempio, ciascun motore di azionamento 225 può comprendere un corpo motore che viene fissato rigidamente all’esterno del carter di protezione 165 ed un albero motore 230 che sporge dal corpo motore e si infila all’interno del carter di protezione 165 per essere meccanicamente collegato al rispettivo volano 210. Tale collegamento può essere diretto, ovvero l’albero motore 230 può essere direttamente calettato all’albero di sopporto 215 del volano 210, oppure tramite una qualunque trasmissione meccanica. For example, each drive motor 225 can comprise a motor body which is rigidly fixed to the outside of the protective casing 165 and a motor shaft 230 which protrudes from the motor body and slips inside the protective casing 165 to be mechanically connected. to the respective flywheel 210. This connection can be direct, ie the drive shaft 230 can be directly keyed to the support shaft 215 of the flywheel 210, or through any mechanical transmission.

In altri casi, il dispositivo giroscopico 100 illustrato nelle figure 7 e 8 potrebbe essere dotato di un unico motore di azionamento 225 che, tramite una opportuna trasmissione meccanica, sia cinematicamente collegato e quindi sia in grado di azionare simultaneamente tutti i volani 210. In other cases, the gyroscopic device 100 illustrated in Figures 7 and 8 could be equipped with a single drive motor 225 which, by means of a suitable mechanical transmission, is kinematically connected and therefore is capable of simultaneously driving all flywheels 210.

Anche in questa forma di attuazione, il motore di azionamento 225, o ciascun motore di azionamento 225, può essere un motore elettrico, un motore idraulico a cilindrata fissa o variabile, un motore ad aria compressa, un motore elettromagnetico, un motore eolico, un motore endotermico o comunque qualunque tipo di motore adatto allo scopo. Also in this embodiment, the drive motor 225, or each drive motor 225, can be an electric motor, a fixed or variable displacement hydraulic motor, a compressed air motor, an electromagnetic motor, a wind motor, a endothermic engine or any type of engine suitable for the purpose.

La trasmissione meccanica utilizzata per trasmettere il moto dal motore di azionamento 225, o da ciascun motore di azionamento 225, ai volani 210 può essere una trasmissione ad ingranaggi (es. a denti dritti, elicoidali, conici o di qualunque altro tipo), preferibilmente in bagno d’olio, oppure una trasmissione meccanica a cinghia, a cinghia dentata, catena, rulli, dischi a frizione o qualunque altro sistema idoneo. The mechanical transmission used to transmit motion from the drive motor 225, or from each drive motor 225, to the flywheels 210 can be a gear drive (e.g. straight tooth, helical, bevel or any other type), preferably in oil bath, or a mechanical transmission with belt, toothed belt, chain, rollers, friction discs or any other suitable system.

Un dispositivo giroscopico 100 conforme ad una qualunque delle forme di realizzazione sopra illustrate è principalmente destinato ad essere installato su una macchina per la movimentazione di carichi, ad esempio su una macchina di sollevamento 500. A gyroscopic device 100 according to any one of the embodiments illustrated above is mainly intended to be installed on a machine for handling loads, for example on a lifting machine 500.

In senso generale, la macchina di sollevamento 500 comprende schematicamente una struttura di base 505 ed una struttura mobile 510 collegata alla struttura di base 505. In a general sense, the lifting machine 500 schematically comprises a base structure 505 and a mobile structure 510 connected to the base structure 505.

In alcune forme di realizzazione, come quella illustrata in figura 9, la struttura di base 505 può comprendere un basamento atto ad essere saldamente fissato al suolo. In some embodiments, such as the one illustrated in Figure 9, the base structure 505 can comprise a base adapted to be firmly fixed to the ground.

In altre forme di realizzazione, come quella illustrata in figura 13, la struttura di base 505 può essere installata o integrata a bordo di un veicolo, ad esempio a bordo di un camion, di un autocarro o di una nave. In other embodiments, such as that illustrated in Figure 13, the base structure 505 can be installed or integrated on board a vehicle, for example on board a truck, lorry or ship.

In ogni caso, la struttura di base 505 rappresenta la porzione della macchina di sollevamento 500 che definisce il sistema inerziale di riferimento, rispetto al quale i carichi vengono movimentati. In any case, the base structure 505 represents the portion of the lifting machine 500 which defines the reference inertial system, with respect to which the loads are moved.

Tornando allo schema generale, la struttura mobile 510 può comprendere un braccio impennabile 515, il quale è articolato alla struttura di base 505 in modo da poter oscillare ruotando almeno attorno ad un prefissato asse di articolazione Z che, durante il normale uso della macchina di sollevamento 500, è generalmente orientato in direzione orizzontale. Returning to the general scheme, the mobile structure 510 can comprise a luffing arm 515, which is articulated to the base structure 505 so as to be able to oscillate by rotating at least around a predetermined axis of articulation Z which, during normal use of the lifting machine 500, is generally oriented in the horizontal direction.

L’azionamento del braccio impennabile 515 intorno all’asse di articolazione Z può essere demandato ad un martinetto idraulico 520 o a qualunque altro sistema di attuazione noto. The operation of the luffing arm 515 around the articulation axis Z can be delegated to a hydraulic jack 520 or to any other known actuation system.

Il braccio impennabile 515 può inoltre essere fisso, telescopico, articolato o articolato-e-telescopico. The luffing arm 515 can also be fixed, telescopic, articulated or articulated-and-telescopic.

Ad esempio, il braccio impennabile 515 illustrato in figura 9 è telescopico ed il suo allungamento o accorciamento è demandato ad ulteriori martinetti idraulici o a qualunque altro sistema di attuazione noto. For example, the luffing arm 515 illustrated in Figure 9 is telescopic and its lengthening or shortening is delegated to further hydraulic jacks or to any other known actuation system.

La macchina di sollevamento 500 comprende inoltre un attrezzo 530, il quale può essere ad esempio un gancio o qualunque altro organo di presa di un carico da movimentare. The lifting machine 500 further comprises a tool 530, which can be, for example, a hook or any other element for gripping a load to be handled.

L’attrezzo 530 può essere appeso al braccio impennabile 515 in una posizione distante rispetto all’asse di articolazione Z, ad esempio in corrispondenza della estremità libera del braccio impennabile 515. The tool 530 can be hung on the luffing arm 515 in a distant position with respect to the articulation axis Z, for example at the free end of the luffing arm 515.

Nel dettaglio, l’attrezzo 530 può essere appeso al braccio impennabile 515 attraverso un dispositivo giroscopico 100 conforme ad una qualunque delle forme di realizzazione sopra illustrate. In detail, the tool 530 can be hung on the luffing arm 515 through a gyroscopic device 100 conforming to any of the embodiments illustrated above.

A questo riguardo, il giunto a snodo 125 del dispositivo giroscopico 100 può collegare la struttura di sostegno 105 al braccio impennabile 515 in modo che almeno uno degli assi di snodo B o C risulti parallelo all’asse di articolazione Z. In this regard, the articulated joint 125 of the gyroscopic device 100 can connect the support structure 105 to the luffing arm 515 so that at least one of the articulation axes B or C is parallel to the articulation axis Z.

In questo modo, per qualunque inclinazione del braccio impennabile 515, l’asse centrale A della struttura di sostegno 105 rimane sempre orientato sostanzialmente in direzione verticale. In this way, for any inclination of the luffing arm 515, the central axis A of the support structure 105 always remains oriented substantially in the vertical direction.

Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 9, l’attrezzo 530 può essere rigidamente fissato all’elemento di connessione meccanica 115 della struttura di sostegno 105, ad esempio ma non esclusivamente imbullonato alla flangia di collegamento 120. According to the embodiment illustrated in figure 9, the tool 530 can be rigidly fixed to the mechanical connection element 115 of the support structure 105, for example but not exclusively bolted to the connection flange 120.

In questo modo, ponendo in rotazione il volano 130 o i volani 210 del dispositivo giroscopico 100 ad un adeguato numero di giri, si determina un effetto giroscopico che tende a mantenere costantemente l’asse centrale A della struttura di sostegno 105 orientato in direzione verticale. In this way, by rotating the flywheel 130 or the flywheels 210 of the gyroscopic device 100 at an adequate number of revolutions, a gyroscopic effect is determined which tends to constantly keep the central axis A of the support structure 105 oriented in the vertical direction.

Questo effetto giroscopico contrasta eventuali oscillazioni della struttura di sostegno 105, e di conseguenza dell’attrezzo 530 e del relativo carico, durante le movimentazioni ottenute tramite la macchina 500, ad esempio durante un sollevamento o un abbassamento del braccio impennabile 515 e/o durante spostamenti laterali. This gyroscopic effect counteracts any oscillations of the support structure 105, and consequently of the tool 530 and its load, during the movements obtained by the machine 500, for example during a lifting or lowering of the luffing arm 515 and / or during movements. side.

In altre forme di realizzazione, come quella illustrata in figura 14 e 15, l’attrezzo 530 può essere associato ad un argano 535. In other embodiments, such as the one illustrated in figures 14 and 15, the tool 530 can be associated with a winch 535.

In particolare, l’argano 535 può comprendere un tamburo motorizzato 540 attorno a cui è avvolta una fune 545, ad esempio un cavo di acciaio, ad un capo della quale è agganciato l’attrezzo 530. In particular, the winch 535 can comprise a motorized drum 540 around which a rope 545 is wound, for example a steel cable, to one end of which the tool 530 is hooked.

Attraverso opportune carrucole o rulli di rinvio, la fune 545 può essere fatta passare all’interno del corpo tubolare 110 del dispositivo giroscopico 100, in modo tale che, a seguito della rotazione del tamburo motorizzato 540 in un verso o nel verso opposto, l’attrezzo 530 possa essere spostato tra una posizione abbassata, in cui l’attrezzo 530 è distanziato e posizionato ad una quota inferiore rispetto alla struttura di sostegno 105 del dispositivo giroscopico 100, ed una posizione sollevata, in cui l’attrezzo 530 è a contatto con la struttura di sostegno 105 del dispositivo giroscopico 100 (come illustrato nelle figure). By means of suitable pulleys or return rollers, the cable 545 can be made to pass inside the tubular body 110 of the gyroscopic device 100, so that, following the rotation of the motorized drum 540 in one direction or in the opposite direction, the tool 530 can be moved between a lowered position, in which the tool 530 is spaced apart and positioned at a lower height than the support structure 105 of the gyroscopic device 100, and a raised position, in which the tool 530 is in contact with the support structure 105 of the gyroscopic device 100 (as illustrated in the figures).

In particolare, una volta raggiunta la posizione sollevata, l’accoppiamento tra la struttura di sostegno 105 e l’attrezzo 530 è tale per cui questi due componenti risultano saldamente collegati tra loro e non si possano verificare movimenti reciproci. In particular, once the raised position is reached, the coupling between the support structure 105 and the tool 530 is such that these two components are firmly connected to each other and reciprocal movements cannot occur.

In questo modo, l’effetto giroscopico che si determina ponendo in rotazione il volano 130 o i volani 210 del dispositivo giroscopico 100, è efficacemente in grado di stabilizzare l’attrezzo 530 ed il carico ad esso collegato, almeno quando l’attrezzo 530 si trova nella suddetta posizione sollevata. In this way, the gyroscopic effect that is determined by turning the flywheel 130 or the flywheels 210 of the gyroscopic device 100 in rotation is effectively able to stabilize the tool 530 and the load connected to it, at least when the tool 530 is in the aforementioned raised position.

Grazie alle caratteristiche generali sopra delineate, il trovato può trovare applicazione in molteplici campi differenti. Thanks to the general characteristics outlined above, the invention can find application in many different fields.

Ad esempio, nella forma di realizzazione illustrata in figura 10, l’attrezzo 530 può essere un polipo atto alla raccolta e alla movimentazione di rottami, specialmente ma non esclusivamente di rottami ferrosi. For example, in the embodiment illustrated in Figure 10, the tool 530 can be an polyp suitable for the collection and handling of scrap, especially but not exclusively of ferrous scrap.

Secondo la variante di figura 11, l’attrezzo 530 può essere una benna a cerniera o qualunque altro tipo di benna per la raccolta e la movimentazione di materiali sfusi. According to the variant of figure 11, the tool 530 can be a hinged bucket or any other type of bucket for the collection and handling of loose materials.

Nella forma di realizzazione di figura 12, l’attrezzo 530 può essere una pinza, ad esempio una pinza per la raccolta e la movimentazione di tronchi o di pali in genere. In the embodiment of figure 12, the tool 530 can be a pliers, for example a pliers for the collection and handling of logs or poles in general.

La variante illustrata in figura 13 prevede che l’attrezzo 530 possa essere un organo di presa per cassonetti 550 dei rifiuti, rendendo la macchina di sollevamento 500, che in questo caso è preferibilmente installata su un autocarro, idonea ad essere utilizzata per raccogliere e svuotare i suddetti cassonetti 550 nel settore dello smaltimento dei rifiuti. The variant illustrated in figure 13 provides that the tool 530 can be a gripping member for waste bins 550, making the lifting machine 500, which in this case is preferably installed on a truck, suitable to be used to collect and empty the aforementioned 550 bins in the waste disposal sector.

In questo caso, la riduzione delle oscillazioni dell’attrezzo 530, che si realizza con l’attivazione dispositivo giroscopico 100, garantisce una maggiore precisione nella rilevazione del punto di presa del cassonetto 550 da parte dei sensori di puntamento del sistema elettronico di controllo automatico che è generalmente utilizzato in questo tipo di applicazioni. In this case, the reduction of the oscillations of the tool 530, which is achieved with the activation of the gyroscopic device 100, guarantees greater precision in the detection of the gripping point of the box 550 by the pointing sensors of the electronic automatic control system which it is generally used in this type of applications.

Questo effetto stabilizzatore del dispositivo giroscopico 100 è inoltre molto importante per il riposizionamento del cassonetto 550 nella posizione iniziale, oltre a migliorare il controllo del carico durante gli eventuali spostamenti laterali del braccio impennabile 515. This stabilizing effect of the gyroscopic device 100 is also very important for the repositioning of the box 550 in the initial position, as well as improving the control of the load during any lateral displacements of the luffing arm 515.

Un altro importante campo di applicazione del trovato è quello delle macchine di sollevamento marine come quelle illustrate negli esempi di figura 14 e 15. Another important field of application of the invention is that of marine lifting machines such as those illustrated in the examples of figures 14 and 15.

In particolare ma non esclusivamente, il trovato può essere utilizzato su una macchina di sollevamento 500, usualmente denominata “davit”, la quale è generalmente utilizzata per mettere in acqua o recuperare dall’acqua una imbarcazione 555. In particular but not exclusively, the invention can be used on a lifting machine 500, usually called "davit", which is generally used to put a 555 boat into the water or recover from the water.

Questa macchina di sollevamento 500 può essere installata su una banchina fissa del porto o alternativamente a bordo di una imbarcazione più grossa, ad esempio per mettere in acqua o recuperare lance o scialuppe. This lifting machine 500 can be installed on a fixed quay of the port or alternatively on board a larger boat, for example to put in the water or retrieve boats or lifeboats.

In questo caso, la macchina di sollevamento 500 presenta sostanzialmente tutte le caratteristiche generali delineate in precedenza con la differenza di essere dotata di un attrezzo 530 appositamente studiato per essere agganciato alle imbarcazioni da movimentare. In this case, the lifting machine 500 substantially has all the general characteristics outlined above with the difference that it is equipped with a tool 530 specially designed to be hooked to the boats to be handled.

Un altro campo di applicazione del trovato può essere quello in cui l’attrezzo 530, anziché essere un organo di presa del carico, sia un organo funzionale atto a definire esso stesso parte del carico da movimentare, ad esempio un utensile da lavoro o un faro di illuminazione. Another field of application of the invention can be that in which the tool 530, instead of being a load gripping member, is a functional member capable of defining itself part of the load to be handled, for example a work tool or a light. lighting.

Un esempio di questa possibilità è illustrato nelle figure da 16 a 18, in cui l’attrezzo 530 comprende per l’appunto un faro di illuminazione 560. An example of this possibility is illustrated in Figures 16 to 18, in which the tool 530 includes precisely a lighting beacon 560.

In questo caso, il dispositivo giroscopico 100 comprende una struttura di sostegno 105 che può essere conformata sostanzialmente come un telaio e che porta il faro di illuminazione 560. In this case, the gyroscopic device 100 comprises a support structure 105 which can be substantially shaped like a frame and which carries the lighting lamp 560.

Dalla parte opposta rispetto al faro di illuminazione 560, il dispositivo giroscopico 100 comprende un giunto a snodo 125, il quale può essere atto a garantire alla struttura di sostegno 105 un solo grado di libertà di rotazione attorno ad un prefissato asse di snodo B. On the opposite side with respect to the lighthouse 560, the gyroscopic device 100 comprises an articulated joint 125, which can be adapted to guarantee the support structure 105 only one degree of freedom of rotation around a predetermined articulation axis B.

Alla struttura di sostegno 105 è girevolmente accoppiato un volano 130, i quale è atto a ruotare intorno ad un prefissato asse di rotazione X passante per il baricentro del volano 130 stesso. A flywheel 130 is rotatably coupled to the support structure 105, which is able to rotate around a predetermined axis of rotation X passing through the center of gravity of the flywheel 130 itself.

Il volano 130 può avere tutte le caratteristiche spiegate per le precedenti forme di realizzazione. The flywheel 130 can have all the features explained for the previous embodiments.

Per garantire il bilanciamento del dispositivo giroscopico 100, l’asse di rotazione X del volano 130 può essere ortogonale all’asse di snodo B e preferibilmente complanare con quest’ultimo (anche se questa non è una caratteristica necesssaria). To ensure the balance of the gyroscopic device 100, the axis of rotation X of the flywheel 130 can be orthogonal to the joint axis B and preferably coplanar with the latter (although this is not a necessary feature).

Il motore di azionamento 140 può essere di tutte le tipologie sopra menzionate ma, in questo caso, può preferibilmente essere un motore elettrico a bassissima tensione. The drive motor 140 can be of all the aforementioned types but, in this case, it can preferably be a very low voltage electric motor.

Il motore di azionamento 140 può essere cinematicamente collegato al volano 130 in modo diretto (come illustrato nelle figure) o attraverso una opportuna trasmissione meccanica, del tipo di quelle già menzionate in precedenza. The drive motor 140 can be kinematically connected to the flywheel 130 in a direct way (as illustrated in the figures) or through a suitable mechanical transmission, of the type already mentioned above.

Il volano 130 è inoltre racchiuso in un carter di protezione 165 che è fissato alla struttura di sostegno 105. The flywheel 130 is also enclosed in a protective casing 165 which is fixed to the support structure 105.

Come illustrato in figura 18, questo dispositivo giroscopico 100 può essere utilizzato per appendere il faro di illuminazione 560 su una qualunque macchina di sollevamento 500, la quale comprende genericamente una struttura di base 505 ed una struttura mobile 510, ad esempio un braccio impennabile 515 che è articolato alla struttura di base 505 secondo un asse di articolazione Z sostanzialmente orizzontale. As illustrated in Figure 18, this gyroscopic device 100 can be used to hang the lighting beacon 560 on any lifting machine 500, which generically comprises a base structure 505 and a movable structure 510, for example a luffing arm 515 which it is articulated to the base structure 505 according to a substantially horizontal articulation axis Z.

Il giunto a snodo 125 del dispositivo giroscopico 100 può essere collegato al braccio impennabile 515 in modo che l’asse di snodo B risulti parallelo all’asse di articolazione Z. The articulated joint 125 of the gyroscopic device 100 can be connected to the luffing arm 515 so that the articulation axis B is parallel to the articulation axis Z.

In questo modo, durante il lavoro notturno, per qualunque inclinazione del braccio impennabile 515, il faro di illuminazione 560 rimane sempre verticale, garantendo la corretta illuminazione del punto di presa del carico e della zona del piazzale sottostante, interessata alla movimentazione. In this way, during night work, for any inclination of the luffing arm 515, the lighting beacon 560 always remains vertical, guaranteeing the correct lighting of the load pick-up point and of the area of the square below, involved in handling.

In caso si verifichino movimenti del braccio impennabile 515 molto veloci o sotto l’azione del vento, il faro di illuminazione 560 tenderebbe ad oscillare, causando una illuminazione non uniforme e discontinua dell’area. In the event of very fast movements of the luffing arm 515 or under the action of the wind, the lighting beacon 560 would tend to oscillate, causing uneven and discontinuous lighting of the area.

Attivando in rotazione il volano 130 è tuttavia vantaggiosamente possibile creare un effetto giroscopico che contrasta la suddetta oscillazione, stabilizzando il faro di illuminazione 560 nella sua orientazione verticale. By activating the flywheel 130 in rotation, however, it is advantageously possible to create a gyroscopic effect which counteracts the aforementioned oscillation, stabilizing the lighting lamp 560 in its vertical orientation.

Ovviamente a tutto quanto sopra descritto, un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata. Obviously, a technician in the field will be able to make numerous changes of a technical-applicative nature to all of the above, without thereby departing from the scope of the invention as claimed below.

Claims

CLAIMS 1. A gyroscopic device (100) for stabilizing a tool (530) hanging from a machine (500) for handling loads, comprising: - a rigid support structure (105) designed to be rigidly connected to the tool (530), - an articulated joint (125) adapted to connect the support structure (105) to the machine (500) allowing at least one degree of freedom of rotation around a predetermined articulation axis (B), - at least one flywheel (130, 210) rotatably installed on the support structure (105) according to a predetermined axis of rotation (X, X '), and - at least one drive motor (140) able to rotate the flywheel (130, 210) around said rotation axis (X, X ').

A gyroscopic device (100) according to claim 1, in which the articulated joint (125) is able to allow at least two degrees of freedom of rotation according to two predetermined mutually orthogonal articulated axes (B, C).

A gyroscopic device (100) according to claim 1 or 2, wherein the support structure (105) comprises a tubular body (110) having a central axis (A) parallel to the axis of rotation (X) of the flywheel (130 , 210).

A gyroscopic device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the flywheel (130) comprises a support ring (180) coaxial with the rotation axis (X) and a plurality of oscillating bodies (185) arranged radially around the rotation axis (X), each of which is hinged to the support ring (180) according to a respective hinge axis (Y) orthogonal to the rotation axis (X) of the flywheel (130) and has a center of mass which is eccentric with respect to the respective hinge axis (Y).

5. A gyroscopic device (100) according to any one of the preceding claims, comprising a plurality of flywheels (210) rotatably installed on the support structure (105) according to respective rotation axes (X ').

6. A gyroscopic device (100) according to claim 5, in which said flywheels (210) all have the same moment of inertia with respect to the corresponding axes of rotation (X ') and are distributed around a central axis (A) of the structure support (105).

A gyroscopic device (100) according to any one of the preceding claims, comprising a brake (175) adapted to brake the flywheel (130, 210).

8. A machine (500) for handling loads, comprising: - a basic structure (505), - a mobile structure (510) connected to the base structure (505), - a tool (530), ed - a gyroscopic device (100) according to any of the previous claims placed to connect the tool (530) to the mobile structure (510).

A machine (500) according to claim 8, wherein the movable structure (510) comprises a cantilever arm (515), which is articulated to the base structure (505) according to a predetermined articulation axis (Z), in wherein the gyroscopic device (100) is connected to said luffing arm (515) by means of the articulated joint (125), and in which said at least one articulation axis (B) is parallel to said articulation axis (Z).

10. A machine (500) according to claim 8 or 9, in which the tool (530) is selected from the group consisting of: a load gripping member, a work tool or a lighting beacon (560).

A machine (500) according to claim 10, wherein said tool (530) is fixed to a cable (545) of a lifting winch (535), which is adapted to move the tool (530) between a raised position, in which the tool (530) is in contact and connected with the support structure (105) of the gyroscopic device (100), and a lowered position, in which the tool (530) is spaced from the support structure (105) of the gyroscopic device (100).