IT202100023420A1 - Dispositivo multiconnessione modulare per linee idrauliche ed elettriche - Google Patents

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Riccardo Arrigoni
Andrea Daniele
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Description

DISPOSITIVO MULTICONNESSIONE MODULARE PER LINEE
IDRAULICHE ED ELETTRICHE
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo multiconnessione modulare per il collegamento di linee idrauliche ed elettriche, in particolare per il collegamento delle linee di una macchina, ad esempio una macchina agricola, con una utenza.
In particolare, il dispositivo multiconnessione secondo la presente invenzione consente di gestire allo stesso tempo sia le connessioni oleodinamiche sia le connessioni elettriche, in particolare potendo connettere linee elettriche con diversi livelli di potenza.
STATO DELL?ARTE
Sono noti dallo stato dell?arte dispositivi multiconnessione che consentono il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee idrauliche. La stessa Richiedente ? titolare di numerose domande di brevetto concernenti sistemi multiconnessione, quali ad esempio e la domanda di brevetto internazionale WO2021090201, e, tra gli altri, i brevetti europei EP2476941, EP3009726 e EP 2884146.
Attualmente le connessioni oleodinamiche ed elettriche che interessano il collegamento di una macchina operatrice ad una utenza, vengono gestite separatamente, con dispositivi di connessione separati.
Le connessioni elettriche hanno in genere connettori dedicati (e separati dagli altri) per i diversi livelli di potenza elettrica delle linee in quanto sul mercato sono disponibili, a costi contenuti, connettori dedicati a singoli livelli di potenza, o a range di potenze limitati.
Anche nel caso delle soluzioni di multiconnessione a piastra attualmente note sviluppate dalla stessa FASTER, queste prevedono la presenza di una sede dedicata ad un connettore elettrico (solitamente multipolo), al fine di connettere le utenze a bassa potenza presenti sull?attrezzo, quali ad esempio le luci di segnalazione posteriori ed alcune utenze elettriche a bassa potenza. In alcuni casi tali dispositivi multiconnessione comprendono anche il connettore elettrico, il quale viene montato e cablato nelle piastre della multiconnessione direttamente dal cliente finale, i.e. dal produttore delle apparecchiature.
Tali dispositivi multiconnessione di tipo noto non sono tuttavia esenti da inconvenienti.
In particolare, i dispositivi multiconnessione di tipo noto non consentono di poter collegare una pluralit? linee elettriche aventi diversi livelli di potenza.
Inoltre, i dispositivi multiconnessione di tipo noto non presentano una struttura modulare, e pertanto non sono versatili rispetto alle diverse esigenze dell?utilizzatore che pu? avere la necessit? di prevedere sul dispositivo multiconnessione uno o pi? connettori elettrici di tipo differente.
Ancora, anche quando i dispositivi multiconnessione di tipo noto prevedono una sede per l?alloggiamento di un connettore elettrico, non consentono in genere il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee elettriche nello stesso momento e con le stesse modalit? con cui vengono connesse le linee idrauliche.
Ci? ? percepito come un inconveniente dall?utilizzatore, il quale deve in genere provvedere manualmente al collegamento delle linee elettriche anche quando il dispositivo consente invece il collegamento simultaneo ed automatico di una molteplicit? di linee idrauliche.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Alla luce di quanto sopra, compito della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo multiconnessione per il collegamento simultaneo di linee idrauliche ed elettriche, in particolare per il collegamento delle linee di una macchina, ad esempio una macchina agricola, con una utenza, che consenta il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee idrauliche ed elettriche.
All?interno di tale compito, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo multiconnessione che consenta di connettere linee elettriche con diversi livelli di potenza.
Non ultimo, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo multiconnessione modulare, che consenta un elevato grado di personalizzazione all?utente finale che potr? facilmente decidere e variare il numero e la tipologia di connettori elettrici da installare sul dispositivo stesso.
Il compito sopra esposto, nonch? gli scopi accennati ed altri che meglio diverranno chiari in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo multiconnessione per il collegamento simultaneo di linee idrauliche ed elettriche, secondo la acclusa rivendicazione 1.
Altre caratteristiche del dispositivo multiconnessione secondo la presente invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, che formano anch?esse parte integrante della presente descrizione.
ELENCO DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dispositivo multiconnessione modulare per il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee idrauliche ed elettriche secondo la presente invenzione, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui:
la figura 1 mostra una vista d?assieme del dispositivo multiconnessione secondo la presente invenzione in accordo ad una prima forma di realizzazione, in cui la piastra fissa e la piastra mobile sono disaccoppiate; la figura 2 mostra il dispositivo multiconnessione di figura 1 in una fase intermedia di connessione in cui le piastre, fissa e mobile, sono tra loro affacciate e prossime ad essere connesse;
la figura 3 mostra il dispositivo multiconnessione di figura 2 a connessione ultimata, e leva a camme ruotata in posizione di chiusura del collegamento;
le figure 4A e 4B mostrano viste prospettiche rispettivamente del connettore maschio e del connettore femmina per il collegamento delle linee elettriche; la figura 5 mostra una vista in pianta dall?alto del connettore maschio;
la figura 6 mostra una vista in pianta dall?alto del connettore femmina;
la figura 7 mostra una vista prospettica parzialmente in esploso dei connettori maschio e femmina tra loro distanziati e della guarnizione a labbro atta ad essere calzata sul supporto del connettore maschio;
la figura 8 mostra una vista in sezione a collegamento avvenuto dei collettori maschio e femmina in cui si nota il posizionamento della guarnizione a labbro.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Con particolare riferimento alle allegate figure, il dispositivo multiconnessione modulare 10 per il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee idrauliche 20 per fluidi in pressione ed elettriche 30 secondo la presente invenzione comprende una prima piastra fissa 10a, destinata ad essere accoppiata ad una macchina operatrice, ed una seconda piastra mobile 10b atta ad essere associata ad un?utenza.
In detta prima piastra fissa 10a ? inserita una molteplicit? di cartucce femmina 20a, ed in detta seconda piastra mobile 10b ? inserita una molteplicit? di innesti maschio 20b.
Detta piastra fissa 10a ? associato un gruppo leva 11 comprendente una leva 11c e una coppia di elementi piastriformi 12 comprendenti ciascuno una sede a camma 11a, 11b atta ad accogliere un corrispondente perno 11d, 11e solidale a detta seconda piastra mobile 10b al fine di consentire l?accoppiamento delle due piastre e la connessione degli innesti maschio 20B entro i corrispondenti innesti, o pi? precisamente innesti a cartuccia, femmina 20A.
Solidale a detta prima piastra fissa 10a ? previsto un primo gruppo connettore femmina 30A che alloggia uno o pi? connettori elettrici femmina 31a, 32a, 33a, 34a e solidale a detta seconda piastra mobile 10b ? previsto un secondo gruppo connettore maschio 30B che alloggia uno o pi? corrispondenti connettori elettrici 31b, 32b, 33b, 34b maschio.
Detto primo gruppo connettore femmina 30A comprende a sua volta un primo elemento di supporto 35A il quale svolge la duplice funzione di staffaggio per consentire il collegamento del primo gruppo connettore femmina 30A a detta prima piastra fissa 10a del dispositivo multiconnessione 10 a cui si vuole collegare il gruppo connettore 30A, e di elemento di tenuta verso l?ambiente esterno.
Analogamente, detto secondo gruppo connettore maschio 30B comprender? un secondo elemento di supporto 35B il quale svolge la duplice funzione di staffaggio per consentire il collegamento del secondo gruppo connettore maschio 30B a detta seconda piastra mobile 10B del dispositivo multiconnessione 10 a cui si vuole collegare il gruppo connettore 30B, e di elemento di tenuta verso l?ambiente esterno.
In particolare, l?azione di tenuta tra detti primo 35A e secondo 35B elemento di supporto viene assicurata dalla presenza di un elemento di tenuta 40 atto a realizzare la tenuta agli agenti ambientali esterni (acqua, polvere, sporco in generale) tra detto primo gruppo connettore femmina 30A e detto secondo gruppo connettore maschio 30B.
Preferibilmente, detto elemento di tenuta 40 ? montato sul detto secondo elemento di supporto maschio 35B ed ? configurato per esercitare la tenuta contro detto primo elemento di supporto femmina 35A. Preferibilmente, detto elemento di tenuta 40 ? una guarnizione. Ancora pi? preferibilmente detto elemento di tenuta 40 ? una guarnizione a labbro.
L?elemento di tenuta ? ideato per sigillare il gruppo connettore 30A, 30B dato dal collegamento di detti primo 35A e secondo 35B elementi di supporto dall?ambiente circostante quando questo ? collegato e le linee sono in funzione.
Inoltre l?elemento di tenuta 40 e le superfici di tenuta sono vantaggiosamente realizzate in modo da garantire la tenuta anche durante la deformazione meccanica delle piastre 10A, 10B (e quindi anche del connettore) dovuta all?applicazione di pressione idraulica.
L?elemento di supporto 35A presenta delle superfici di accoppiamento e mezzi di fissaggio 36A atti a consentire il montaggio solidale alla relativa piastra fissa 10A nel caso di gruppo connettore femmina 30A. Detti mezzi di fissaggio 36A comprendono vantaggiosamente dei fori ricavati sulla flangia di detto elemento di supporto 35A, visibili ad esempio in Figura 4B, in cui possono essere inserite viti di fissaggio, visibili ad esempio nelle Figure 1, 2 e 3.
Analogamente, l?elemento di supporto 35B presenta delle superfici di accoppiamento e mezzi di fissaggio 36B atti a consentire il montaggio solidale alla relativa piastra mobile 10B nel caso di gruppo connettore femmina 30B. Detti mezzi di fissaggio 36B comprendono vantaggiosamente dei fori ricavati sulla flangia di detto elemento di supporto 35B in cui possono essere inserite viti di fissaggio, visibili ad esempio nelle Figure 1, 2 e 3.
Ciascuno di detti gruppi connettore femmina 30A e maschio 30B comprende ulteriormente un primo telaio 37A e, rispettivamente, un secondo telaio 37B, vantaggiosamente comprendenti ciascuno con uno o pi? elementi di fissaggio atti a consentire il montaggio di moduli 31, 32, 33, 34 supportanti ciascuno un connettore elettrico rispettivamente femmina 31a, 32a, 33a, 34a o maschio 31b, 32b, 33b, 34b.
Vantaggiosamente, detti elementi di fissaggio sono standardizzati in modo da consentire l?inserimento in detto telaio 37A, 37B diversi tipi di moduli 31, 32, 33, 34 per altrettanti tipi di connettori elettrici.
Il telaio 37A, 37B si fissa all?interno del gruppo connettore (femmina 30A e maschio 30B) e funge da ancoraggio per i moduli 31, 32, 33, 34.
A titolo puramente esemplificativo, nelle Figure 5 e 6 sono mostrati, inseriti nei rispettivi telai 37A e 37B, una coppia di connettori elettrici ad alta potenza femmina 31a, 31b e maschio 32a, 32b, un connettore elettrico a media potenza femmina 33a e maschio 33b, ed un connettore elettrico a bassa potenza femmina 34a e maschio 34b.
Come si nota i connettori elettrici sono accoppiati al telaio per mezzo di moduli 31, 32, 33, 34 connessi al telaio in modo intercambiabile, vantaggiosamente anche su specifico disegno del costruttore del connettore, al fine di consentire il montaggio di diversi tipi di moduli e, quindi, di connettori elettrici ai telai dei gruppi connettore femmina 30A e maschio 30B.
Il dispositivo multiconnessione 10 secondo la presente invenzione ? pertanto modulare in quanto prevede su detti gruppi connettore femmina 30A e maschio 30B telai 37A, 37B atti ad accogliere moduli 31, 32, 33, 34 di connessione elettrica aventi tutti lo stesso sistema di fissaggio al telaio. I moduli 31, 32, 33, 34 possono dunque supportare il medesimo tipo di connettore elettrico, come nel caso dell?esempio mostrato nelle allegate figure che comprende due connettori elettrici ad alta potenza 31a, 31b, 32a, 32b, o di tipo differente, come nel caso degli altri connettori elettrici 33a, 33b, 34a, 34b mostrati nell?esempio, potendo sostituire i moduli supportanti i connettori con estrema facilit?. Allo scopo di garantire la modularit? del sistema, i telai 37A, 37B dei gruppi connettore modulari 30A, 30B secondo la presente invenzione sono vantaggiosamente realizzati in diversi formati, e possono contenere un numero variabile di moduli 31, 32, 33, 34, in funzione della dimensione scelta per il telaio.
Inoltre, come si ? descritto, all?interno del telaio i moduli sono intercambiabili, cos? che pu? essere scelta qualsiasi configurazione dei moduli all?interno del telaio assicurando una elevata versatilit? del sistema. A titolo puramente esemplificativo e non limitativo, nelle figure ? stato illustrato il connettore modulare pi? completo possibile, ovverosia avente la dimensione massima del telaio rispetto alle dimensioni degli elementi di supporto maschio 35B e femmina 35A, cos? da poter contenere la massima variet? di moduli.
Inoltre, nelle figure esemplificative che accompagnano e formano parte integrante della presente descrizione sono illustrati, in previsione delle applicazioni tipiche a cui il dispositivo multiconnessione 10 secondo la presente invenzione pu? essere dedicato, sono illustrati i seguenti moduli:
- moduli connettori di alta potenza (tipicamente 1.000 V, 325 A massimo) 31a, 31b, 32a, 32b a 2 poli: tipicamente utilizzati per connessione elettrica tra batterie e inverter per trazione elettrica, o utenze di alta potenza elettrica;
- moduli connettori di media potenza (tipicamente 400 V, 38 A massimo) 33a, 33b a 3 poli: tipicamente utilizzata per utenze di media potenza (motori trifase, altro); - moduli connettori a bassa potenza (tipicamente 250 V, 20 A massimo) 34a, 34b a 12 poli: tipicamente utilizzata per utenze di bassa potenza (fari, servocomandi).
A titolo esemplificativo si segnala che nelle figure che illustrano una delle possibili forme di realizzazione del modulo connettore secondo la presente invenzione sono mostrate solo alcune, in particolare tre, delle molteplici possibili linee elettriche che ? possibile prevedere a bordo del dispositivo multiconnessione secondo l?invenzione. Infatti, sempre a titolo esemplificativo, ? possibile prevedere un modulo di connessione di segnale (ad esempio ad 8 poli, 50 V, 10 A max), tipicamente utilizzato per connessioni di segnale (CAN BUS, ethernet, seriale).
Si ? cos? mostrato come il dispositivo multiconnessione modulare 10 per il collegamento simultaneo di una molteplicit? di linee idrauliche ed elettriche secondo la presente invenzione consente di assolvere al compito e di raggiungere gli scopi che l?invenzione si era prefissa.
In particolare, si ? illustrato come il dispositivo multiconnessione idraulica/elettrica 10 secondo l?invenzione comprende un assieme di multiconnessione idraulica, composto da una piastra fissa 10A, sulla quale vengono istallate le cartucce idrauliche femmina 20A, e una piastra mobile 10B, sulla quale vengono installate tutte le cartucce idrauliche maschio 20B. A ciascuna di queste cartucce verranno collegati i tubi di passaggio olio idraulico, proveniente dalla macchina (per cartucce 20A sulla piastra fissa 10A) e dall?attrezzo (per le cartucce 20B sulla piastra mobile 10B).
A ciascuna piastra 10A, 10B viene associato un corrispondente gruppo connettore rispettivamente femmina 30A e maschio 30B. Tali gruppi connettori, di tipo modulare in quanto consentono di installare diversi tipi di moduli all?interno dello stesso telaio di supporto 37A, 37B, sono ciascuno solidale alla rispettiva piastra 10A, 10B, cos? che l?azione di connessione avverr? allo stesso modo delle piastre idrauliche, ovvero attraverso l?azionamento del gruppo leva 11.
Il gruppo connettore ? quindi componibile con diverse tipologie di connessioni elettriche (alta, media, bassa potenza), tutte intercambiabili tra loro a discrezione del cliente e dell?applicazione elettrica da asservire.
A facilitare l?interfaccia tra il connettore e le piastre, sono previste delle lavorazioni meccaniche di spianatura e foratura filettata, per limitare al minimo la catena di tolleranze che potrebbe inficiare il corretto accoppiamento del connettore.
Preferibilmente, per garantire la tenuta ambientale della piastra fissa 10A con il relativo gruppo connettore femmina 30A in condizioni non connesse con la piastra mobile 10B e con il relativo gruppo connettore maschio 30B, ? vantaggiosamente previsto un coperchio o tappo automatico 50 con chiusura forzata dall?azionamento del gruppo leva 11.
Come visibile nelle allegate figure, il coperchio 50 comprende rullini di guida 51 atti ad interagire con le porzioni piastriformi 12 del gruppo leva 11, sul profilo esterno di dette porzioni piastriformi 12 essendo previsto un profilo sagomato 13 atto a riscontrare detti rullini di guida 51 movimentando di conseguenza il coperchio 50 in apertura/chiusura quando viene movimentata detto gruppo leva 11.
Vantaggiosamente, detto coperchio 50 comprende, lungo il perimetro della sua faccia inferiore, una guarnizione 52, preferibilmente una guarnizione a compressione, la quale a leva 11 chiusa viene caricata realizzando la tenuta contro la superficie della piastra fissa 10A e del bordo del primo elemento di supporto 35A del relativo gruppo connettore 30A.
A piastre 10A, 10B e gruppi connettori 30A, 30B connessi, invece, la tenuta rispetto all?esterno dei gruppi connettori ? assicurata dalla guarnizione a labbro 40. La presente invenzione ? stata descritta, a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo forme di realizzazione preferite, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate da un esperto nel ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo multiconnessione modulare (10) per il collegamento simultaneo di una pluralit? di linee idrauliche (20) ed elettriche (30) comprendente una prima piastra fissa (10A) e una seconda piastra mobile (10B) supportanti ciascuna una pluralit? innesti rapidi rispettivamente femmina (20A) e maschio (20B), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente, solidalmente connesso a detta prima piastra fissa (10A), un primo gruppo connettore femmina (30A) che alloggia uno o pi? connettori elettrici femmina (31a, 32a, 33a, 34a), e solidalmente connesso a detta seconda piastra mobile (10B) un secondo gruppo connettore maschio (30B) che alloggia uno o pi? corrispondenti connettori elettrici maschio (31b, 32b, 33b, 34b).
2. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto primo gruppo connettore femmina (30A) comprende a sua volta un primo elemento di supporto (35A) atto a consentire il collegamento di detto primo gruppo connettore femmina (30A) a detta prima piastra fissa (10A), detto primo elemento di supporto (35A) alloggiante un primo telaio (37A) comprendente a sua volta uno o pi? elementi di fissaggio atti a consentire il montaggio di moduli (31, 32, 33, 34) supportanti ciascuno un connettore elettrico femmina (31a, 32a, 33a, 34a).
3. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto secondo gruppo connettore maschio (30B) comprende un secondo elemento di supporto (35B) atto a consentire il collegamento di detto secondo gruppo connettore maschio (30B) a detta piastra mobile (10B), detto secondo elemento di supporto (35B) alloggiante un secondo telaio (37B) comprendente a sua volta uno o pi? elementi di fissaggio atti a consentire il montaggio di moduli (31, 32, 33, 34) supportanti ciascuno un connettore elettrico maschio (31b, 32b, 33b, 34b).
4. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti moduli (31, 32, 33, 34) supportanti ciascuno un connettore elettrico sono intercambiabili cos? che l?utilizzatore possa associare a detti telai (37A, 37B) di detti primo e secondo gruppo connettore (30A, 30B) diversi tipi di connettori elettrici.
5. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti connettori elettrici supportati da detti telai (37A, 37B) di detti primo e secondo gruppo connettore (30A, 30B) comprendono due connettori elettrici ad alta potenza (31a, 31b, 32a, 32b) a due poli, un connettore di media potenza (33a, 33b) a tre poli, ed un connettore a bassa potenza (34a, 34b) a dodici poli.
6. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente, interposto tra detti primo (35A) e secondo (35B) elemento di supporto almeno un elemento di tenuta (40) atto a realizzare la tenuta ad aria, acqua e polvere a dispositivo (10) connesso.
7. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto elemento di tenuta comprende una guarnizione a labbro ed ? associato a detto secondo elemento di supporto maschio (35B).
8. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente, associato a detta piastra fissa (10A), un gruppo leva (11) comprendente una leva (11c) e una coppia di elementi piastriformi (12) comprendenti ciascuno una sede a camma (11a, 11b) atta ad accogliere un corrispondente perno (11d, 11e) solidale a detta seconda piastra mobile (10B) al fine di consentire l?accoppiamento reciproco delle due piastre e la connessione degli innesti maschio (20B) entro i corrispondenti innesti a cartuccia femmina (20A).
9. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l?accoppiamento delle piastre (10A, 10B) per mezzo del movimento di detta leva (11c) provoca la contemporanea connessione degli innesti maschio (20B) entro i corrispondenti innesti a cartuccia femmina (20A) ed il collegamento delle linee elettriche (30) mediante l?accoppiamento dei connettori elettrici e maschio (31b, 32b, 33b, 34b) entro i corrispondenti connettori elettrici femmina (31a, 32a, 33a, 34a) di detti primo e secondo gruppo connettore maschio e femmina (30A, 30B).
10. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente, associato a detta piastra fissa (10A), un coperchio (50) con chiusura forzata dall?azionamento di detto gruppo leva (11) atto a garantire la copertura della piastra fissa (10A) e del relativo gruppo connettore femmina (30A) quando detta piastra fissa e detto condizioni non connesse con la piastra mobile 10B e con il relativo gruppo connettore maschio 30B,
11. Dispositivo multiconnessione modulare (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto coperchio (50) comprende, lungo il perimetro della sua faccia inferiore, una guarnizione (52), preferibilmente una guarnizione a compressione, la quale a leva (11) in posizione di accoppiamento viene caricata a compressione, realizzando la tenuta contro la superficie della piastra fissa (10A) e del bordo di detto primo elemento di supporto (35A) di detto gruppo connettore femmina (30A).
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