ITBO20100192A1 - Dispositivo per l'identificazione di intrusioni in aree protette di una macchina operatrice - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO PER L’IDENTIFICAZIONE DI INTRUSIONI IN AREE PROTETTE DI UNA MACCHINA OPERATRICEâ€

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alla produzione di macchine per la lavorazione di pelli animali o articoli similari.

In particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo di sicurezza, applicato a una di tali macchine per la lavorazione di pelli, ad esempio le pelli bovine, destinato a rivelare e segnalare l’intrusione, da parte delle mani di un operatore, in un’area di lavorazione potenzialmente pericolosa per l’incolumità dell’operatore medesimo.

E’ noto che i processi di lavorazione delle pelli grezze prevedono l’effettuazione di diversi cicli operativi, a partire dai processi di concia fino al taglio delle pelli finite. Le predette lavorazioni, che comprendono ad esempio la rasatura e la scarnatura delle pelli, vengono effettuate con apposite macchine operatrici, atte ad agire sull’intera pelle distesa.

In particolare, nell’operazione di rasatura, le macchine operatrici corrispondenti prevedono solitamente gli utensili di lavorazione disposti su un primo rullo girevole montato orizzontalmente all’interno della macchina. Al predetto primo rullo à ̈ associato un secondo rullo controrotante, disposto parallelo al primo e destinato a convogliare la pelle, in posizione distesa, in corrispondenza dello spazio presente fra i due rulli. Tale spazio à ̈ calibrato in modo che la pelle vi passi attraverso interessando gli utensili di lavorazione previsti sul primo rullo.

Per consentire la lavorazione delle pelli bovine intere nel senso della loro dimensione massima, i rulli sopra citati devono avere lunghezza notevole, anche maggiore di due metri.

L’area di lavorazione, comprendente i rulli sopra descritti, à ̈ chiusa da un carter, per ovvi motivi di sicurezza. Nella parte anteriore del carter à ̈ prevista un’apertura longitudinale di imbocco, destinata a consentire l’ingresso della pelle, che successivamente viene impegnata dai rulli di lavorazione. L’apertura di imbocco si estende parallela ai rulli per l’intera loro lunghezza, approssimativamente all’altezza dello spazio fra gli stessi.

Per consentire alla pelle di essere introdotta nell’apertura di imbocco nella corretta posizione, nella parte anteriore della macchina à ̈ previsto un piano inclinato, che si estende dalla medesima apertura verso l’esterno della macchina. In questo modo l’operatore può distendere la pelle sul predetto piano inclinato e imboccarla verso i rulli operatori dopo averla ben distesa, in posizione ottimale per la lavorazione.

L’operazione di posizionamento della pelle e di progressiva introduzione della stessa all’interno dell’area protetta deve essere eseguita a mano, e richiede una notevole perizia da parte dell’operatore. Questi deve accompagnare l’introduzione di ogni parte della pelle fino in prossimità dell’apertura di imbocco nell’area di lavorazione, prestando molta attenzione a non superare il limite di sicurezza imposto dalla medesima apertura. Penetrare con le mani oltre quest’ultima, infatti, comporterebbe per l’operatore il rischio di entrare nell’area di azione dei rulli controrotanti e di vedersele trascinare fra gli stessi, con conseguenze anche molto gravi per la sua incolumità.

Allo scopo di impedire il verificarsi di questa evenienza le normative di sicurezza vigenti prevedono che in corrispondenza dell’apertura longitudinale siano previsti mezzi rivelatori del transito di oggetti indesiderati, e in particolare delle mani dell’operatore, attraverso la predetta apertura. Tali mezzi rivelatori devono essere collegati con dispositivi che interrompono automaticamente le operazioni della macchina non appena la soglia di sicurezza viene oltrepassata.

I dispositivi di sicurezza convenzionali prevedono una barriera elettromeccanica o elettronica, disposta al disopra dell’apertura di imbocco e sull’intera estensione della stessa. In sostanza, tale dispositivo comprende una barra fissata ad altezza regolabile alla parete esterna del carter della macchina operatrice, immediatamente al disopra dell’apertura di imbocco. L’estremità inferiore della barriera à ̈ posizionata a un’altezza tale da consentire il passaggio della pelle ben distesa e la sua introduzione nell’apertura di imbocco, ma in posizione abbastanza bassa da dover essere necessariamente intercettata dalla pressione della mano dell’operatore prima che questa possa penetrare nell’area protetta. Per conseguenza di tale intercettazione il funzionamento della macchina viene automaticamente arrestato dall’unità di controllo della stessa.

La regolazione in altezza della posizione della barra si rende necessaria in funzione delle diverse tipologie di pelli da lavorare.

I dispositivi di sicurezza convenzionali presentano alcuni inconvenienti, dovuti a limiti imposti dalla tecnologia utilizzata. Innanzitutto, la posizione operativa della barra, per garantire un corretto rilevamento delle intrusioni, lascia in genere poco spazio all’operatore per introdurre la pelle nell’apertura di imbocco. L’ampiezza di tale spazio à ̈ stabilita dalle normative Europee, che indicano l’altezza della barriera in funzione della distanza dalla zona di pericolo. Ciò rende comunque difficoltoso per l’operatore il posizionamento della pelle e il successivo convogliamento della stessa.

Per questo motivo, la regolabilità dell’altezza della barra comporta altresì a volte che gli operatori, nell’intento di agevolare il proprio lavoro, siano portati a innalzarne di propria iniziativa la posizione fino ad avere una completa accessibilità all’apertura di imbocco, contravvenendo in tal modo alle sopra citate normative Europee. In questo modo disattivano, in sostanza, il dispositivo di sicurezza, aumentando considerevolmente il rischio di infortuni.

Il principale scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo di sicurezza, atto ad identificare intrusioni in un’area protetta di una macchina operatrice attraverso un’apertura di accesso alla stessa, e in particolare l’introduzione, in tale area protetta, delle mani di un operatore, in grado di rivelare immediatamente la presenza delle suddette mani senza per questo pregiudicare l’accessibilità della sopra citata apertura di accesso e la sua visibilità per l’operatore.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo di sicurezza in grado di essere agevolmente adattato a diversi formati della predetta macchina operatrice.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo di identificazione di elevata efficienza ed affidabilità, e di costo limitato.

Gli scopi sopra citati vengono interamente ottenuti, in accordo con il contenuto delle rivendicazioni, da un dispositivo di sicurezza atto all’identificazione di intrusioni in aree protette di una macchina per la lavorazione di pelli animali. Quest’ultima comprende un’area protetta contenente organi di lavorazione potenzialmente pericolosi per un operatore della macchina ed accessibile attraverso un’apertura di imbocco.

Il dispositivo di sicurezza comprende un generatore/ricevitore locale, montato nella parte superiore dell’apertura di imbocco ed atto a ricevere e riconoscere un segnale di presenza delle mani dell’operatore, e un transponder RFID, installato nella parte superiore delle dita dei guanti di lavoro dell’operatore, attivabile dal campo elettromagnetico generato dal generatore/ricevitore quando entra nel raggio di azione dello stesso, e destinato a generare e trasmettere per conseguenza il suddetto segnale di presenza al generatore/ricevitore stesso.

Il generatore/ricevitore à ̈ altresì elettricamente collegato con organi di controllo della sicurezza della macchina operatrice, per consentire agli stessi di avviare idonee azioni a tutela dell’incolumità dell’operatore.

Le caratteristiche dell'invenzione, così come risulteranno dalle rivendicazioni, sono evidenziate nella seguente descrizione dettagliata, con riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali:

- la figura 1 illustra schematicamente una vista frontale di una macchina operatrice, ad esempio una macchina rasatrice per pelli animali, incorporante il dispositivo di sicurezza dell’invenzione;

- la figura 2 illustra schematicamente una vista dall’alto di un guanto da lavoro provvisto di alloggiamenti per componenti remoti del dispositivo di sicurezza citato;

- la figura 3 illustra una vista ingrandita del particolare A di figura 2, nel quale à ̈ alloggiato un componente remoto del dispositivo di sicurezza; - la figura 4 illustra schematicamente una vista in sezione trasversale della macchina operatrice di figura 1, in una fase di introduzione di una pelle nell’area protetta di lavorazione;

- la figura 5 illustra la medesima vista di figura 4, in una situazione operativa che causa l’attivazione del dispositivo di sicurezza dell’invenzione.

Con riferimento alle predette figure si indica si indica con 100 una macchina operatrice, e in particolare una macchina per la lavorazione di pelli animali, atta ad effettuare una particolare lavorazione su una pelle 4 all’interno di un’area protetta 1, per mezzo di idonei organi di lavorazione 2 a rullo potenzialmente pericolosi per un operatore della medesima macchina operatrice 100. Le pelli 4 vengono alimentate manualmente in successione agli organi di lavorazione 2 attraverso un’apertura di imbocco longitudinale 3, che consente l’accesso all’area protetta 1 e che si estende almeno per l’intera estensione degli organi di lavorazione 2, o comunque della massima estensione longitudinale prevista per le pelli da lavorare.

Nella parte frontale della macchina operatrice 100 à ̈ montato un piano inclinato 6, disposto orizzontalmente per l’intera estensione dell’apertura di imbocco 3 ed atto a consentire al sopra citato operatore di disporre in appoggio la pelle 4 da introdurre nell’area protetta 1, e di introdurla progressivamente verso gli organi di lavorazione 2 con le mani, mantenendo la pelle 4 ben distesa sul piano inclinato 6.

All’apertura di imbocco 3 à ̈ associato un dispositivo di sicurezza 10 per l’identificazione di intrusioni all’interno dell’area protetta 1 realizzato secondo la presente invenzione.

Nel seguito, a titolo esemplificativo, verrà fatto riferimento a una macchina rasatrice, anche se l’invenzione può essere altrettanto vantaggiosamente applicata ad altri tipi di macchine per lavorare le pelli che presentino simili caratteristiche strutturali, o anche a macchine operatrici similari, anche se operanti in settori diversi.

Il dispositivo di sicurezza 10 oggetto dell’invenzione comprende mezzi di riconoscimento locali 11, montati in corrispondenza della parte superiore interna dell’apertura di imbocco 3. I predetti mezzi di riconoscimento locali sono destinati, in particolare, a ricevere e riconoscere un segnale di presenza delle mani del predetto operatore, la cui origine verrà descritta in dettaglio più avanti.

In particolare, i mezzi di riconoscimento 11, indicati schematicamente nelle figure sopra citate, comprendono un generatore di campo elettromagnetico e un corrispondente ricevitore del predetto segnale di presenza. La struttura e la circuiteria del suddetto generatore di campo 11 e del corrispondente ricevitore sono di per sé noti, si inquadrano nel settore dei dispositivi di identificazione del tipo conosciuto come “RFID†(Radio …..) e sono reperibili in commercio o comunque realizzabili da un progettista elettronico di normali capacità. Tale struttura non à ̈ comunque strettamente attinente agli scopi dell’invenzione, e non verrà pertanto ulteriormente approfondita nella presente trattazione.

In una preferita forma di realizzazione dell’invenzione, il generatore-ricevitore 11 à ̈ di tipo modulare e comprende una pluralità di moduli 11a, ciascuno atto a coprire una porzione predefinita dell’apertura di imbocco 3. Il numero di moduli 11a previsto in ciascuna macchina operatrice 100 à ̈ tale da coprire l’intera estensione dell’apertura di imbocco 3. In questo modo il dispositivo di sicurezza 10 à ̈ agevolmente installabile in modelli diversi di macchina operatrice 100, e anche il suo costo di produzione può essere tarato sulla dimensione di quest’ultima.

Il dispositivo di sicurezza 10 comprende inoltre mezzi trasmettitori remoti 15, installati in corrispondenza della parte superiore delle mani del predetto operatore e destinati a generare e trasmettere il segnale di presenza verso il generatore/ricevitore 11.

Nella preferita forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi trasmettitori remoti 15 comprendono un’antenna 16 e una unità di controllo e memorizzazione 17, elettricamente collegata all’antenna 16. In sostanza, i predetti mezzi trasmettitori remoti 16 sono costituiti da un transponder RFID, anch’esso di tipo di per sé noto e comunemente reperibile in commercio.

L’unità di controllo e memorizzazione 17 à ̈ atta ad essere alimentata e attivata, tramite l’antenna 16, dall’energia proveniente dal campo elettromagnetico generato dal sopra citato generatore/ricevitore 11 e a trasmettere per conseguenza, tramite la medesima antenna 16, il segnale di presenza. Quest’ultimo può contenere un codice identificativo, memorizzato in precedenza nell’unità di controllo e memorizzazione 17, utile ad esempio a riconoscere l’operatore che lavora a una data macchina.

Nel dispositivo di sicurezza 10 la potenza del segnale trasmesso dal transponder 15, il campo di azione e la direzionalità di ricezione del generatore/ricevitore 11 sono tali da consentire il rilevamento della presenza del predetto transponder 15 solo quando lo stesso si trova al disotto del generatore/ricevitore 11, vale a dire quando la parte superiore della mano dell’operatore sulla quale esso à ̈ installato si trova esattamente in corrispondenza dell’apertura di imbocco 3.

Il generatore/ricevitore 11 à ̈ elettricamente collegato a organi di controllo della sicurezza della macchina operatrice 100, solitamente coincidenti con l’unità di controllo della stessa, per segnalare immediatamente il rilevamento della presenza del transponder 15, e pertanto della mano dell’operatore, nell’apertura di imbocco 3. Ciò costituisce una situazione potenzialmente pericolosa per l’operatore stesso, e può abilitare pertanto l’attivazione di idonei provvedimenti da parte della stessa unità di controllo a tutela dell’incolumità dell’operatore. Tali provvedimenti, a seconda delle normative di sicurezza vigenti, possono comprendere l’emissione di segnali di avvertimento per l’operatore, o addirittura l’arresto della macchina operatrice 100.

Il sopra citato transponder 15 à ̈ vantaggiosamente associato a uno o, preferibilmente, a entrambi i guanti di lavoro 18 dell’operatore addetto alla macchina 100 (vedansi figure 2 e 3). In particolare, nella forma di realizzazione illustrata, nella parte superiore dell’estremità di ciascuna delle dita del guanto 18 à ̈ prevista una tasca 19, avente dimensioni e forma tali da accogliere al proprio interno un transponder 15.

Un transponder 15 può essere previsto per ogni dito del guanto 18, oppure per le dita che possono essere introdotte indipendentemente nell’apertura di imbocco 3, ad esempio il medio e il pollice.

Altre modalità di installazione dei transponder 15 nei guanti 18 possono essere previste, senza peraltro uscire dall’ambito dell’invenzione. Ad esempio, i transponder potrebbero essere inseriti direttamente nel tessuto del guanto oppure, se i guanti 18 sono realizzati con un doppio strato di materiale, possono essere fissati nell’intercapedine fra i due strati.

Il funzionamento del dispositivo di sicurezza 10 à ̈ immediatamente intuibile, ed à ̈ illustrato nelle figure 4 e 5.

Fin tanto che l’operatore, secondo le istruzioni operative ricevute e in ossequio alle norme di sicurezza, posiziona la pelle 4 mantenendo le proprie dita all’esterno dell’apertura di imbocco 3 (figura 4), il transponder 15 installato nel suo guanto 18 rimane al di fuori del campo di azione del generatore/ricevitore 11, il suddetto transponder 15 non viene alimentato e non genera quindi alcun segnale di presenza. Non appena le dita del guanto 18 entrano nel raggio d’azione del generatore/ricevitore 11 (figura 5), il transponder 15 riceve, attraverso la propria antenna 16, abbastanza energia da attivare l’unità di controllo e memorizzazione 17 e trasmettere per conseguenza il proprio segnale di presenza. Quest’ultimo segnale viene ricevuto dal generatore/ricevitore 11 e l’intrusione della mano dell’operatore nell’area protetta 1 viene quindi identificata e segnalata.

I vantaggi della presente invenzione sono anch’essi evidenti. La presenza delle mani dell’operatore in corrispondenza dell’area protetta 1 viene segnalata in ogni caso, indipendentemente dalla presenza o meno della pelle 4 o dalle dimensioni dell’apertura di imbocco 3. Quest’ultima può pertanto vantaggiosamente presentare altezza sufficiente a consentire un’agevole introduzione della pelle 4, e comunque tale da non creare impedimenti di sorta per l’operatore.

Un ulteriore vantaggio à ̈ dato dalla modularità del dispositivo di sicurezza 10, che può essere in tal modo dimensionato in funzione delle dimensioni dell’apertura di imbocco 3.

Ancora un vantaggio dell’invenzione à ̈ dato dalla semplicità e dall’affidabilità della soluzione di tipo RFID, che à ̈ ormai prodotta e ampiamente collaudata da molti anni. Ciò comporta anche che il dispositivo possa essere realizzato con prodotti commerciali di serie, e pertanto a costi limitati.

Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo. Pertanto, possibili modifiche e varianti dell'invenzione si considerano rientranti nell'ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descritta e nel seguito rivendicata.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l’identificazione di intrusioni in un’area protetta di una macchina operatrice, e in particolare di una macchina 100 per la lavorazione di pelli animali, quest’ultima comprendente almeno un’area protetta 1 alloggiante organi di lavorazione 2 potenzialmente pericolosi per un operatore della macchina 100 ed accessibile attraverso un’apertura di imbocco 3, atta a consentire l’introduzione in detta area protetta di una pelle 4 da lavorare, detto dispositivo 10 essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: mezzi di riconoscimento locali 11, montati in corrispondenza della parte superiore di detta apertura di imbocco 3 ed atti a ricevere e riconoscere un segnale indicativo della presenza di almeno una mano di detto operatore nel proprio campo di rilevazione; mezzi trasmettitori remoti 15, installati in corrispondenza della parte superiore delle mani di detto operatore e destinati a generare e trasmettere detto segnale di presenza, la potenza di detto segnale trasmesso e/o l’ampiezza angolare del campo di ricezione di detti mezzi di riconoscimento 11 essendo tali da consentire il rilevamento dei citati mezzi trasmettitori 15 solo quando questi ultimi passano in corrispondenza o nelle immediate vicinanze della citata apertura di imbocco 3, detti mezzi di riconoscimento 11 essendo altresì elettricamente collegati con organi di controllo della sicurezza della citata macchina operatrice 100, per consentire agli stessi di avviare idonee azioni a tutela dell’incolumità del medesimo operatore.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riconoscimento 11 comprendono inoltre almeno un generatore di campo elettromagnetico e un corrispondente ricevitore di detto segnale di presenza, e che detti mezzi trasmettitori 15 comprendono mezzi di attivazione sensibili a detto campo elettromagnetico e sono altresì atti ad emettere il citato segnale di presenza per conseguenza di detta attivazione.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riconoscimento 11 sono di tipo modulare, ciascun modulo 11a essendo atto a coprire una porzione predefinita della citata apertura di imbocco 3, detti mezzi di riconoscimento 11 essendo composti da un numero di detti moduli 11a sufficiente a coprire l’intera estensione di detta apertura di imbocco 3.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi trasmettitori remoti 15 comprendono un’antenna 16 elettricamente collegata a una unità di controllo e memorizzazione 17, quest’ultima essendo alimentata dall’energia proveniente dal campo elettromagnetico generato dai citati mezzi di riconoscimento 11 ed a trasmettere, tramite la medesima citata antenna 16, il citato segnale di presenza.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto segnale di presenza comprende un codice identificativo dei citati mezzi trasmettitori remoti 15, detto codice identificativo essendo memorizzato nella citata unità di controllo e memorizzazione 17.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi fra le rivendicazioni 1, 2 o 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi trasmettitori remoti 15 sono associati alla parte superiore di un guanto 18 indossato dal citato operatore.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto guanto 18 prevede una tasca 19, realizzata in corrispondenza dell’estremità di un dito 18a del medesimo guanto 18, detti mezzi trasmettitori remoti 15 essendo alloggiati all’interno di detta tasca 19.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto guanto 18 prevede una pluralità di tasche 19 realizzate in corrispondenza delle dita 18a del medesimo guanto 18, una pluralità di detti mezzi trasmettitori remoti 15 essendo alloggiata in una o più di dette tasche 19.