ITCR20120005A1 - Dispositivo automatizzato per il taglio di siepi - Google Patents

Description

DISPOSITIVO AUTOMATIZZATO PER IL TAGLIO DI SIEPI

DESCRIZIONE

L’invenzione si rivolge al settore delle attrezzature per giardinaggio. Più nel dettaglio, l’invenzione riguarda un dispositivo automatizzato per il taglio delle siepi.

Le siepi sono disposizioni di arbusti o alberi piantati serratamente lungo un preciso tracciato, che vengono fatti crescere e conformati allo scopo di impedire la vista, per delimitare una linea di confine, oppure ancora per creare una barriera frangivento, ombreggiare o proteggere dai rumori esterni. È frequente osservare siepi fatte crescere a ridosso di recinzioni e cancellate di abitazioni o lungo le strade.

Le specie utilizzate per le siepi non solo sono funzionali agli scopi, ma nella maggior parte dei casi possiedono qualità ornamentali, come ad esempio il colore del fogliame e la presenza di fioriture o frutti colorati. Molto spesso le siepi sono sempreverdi, e questa caratteristica consente loro di svolgere le dette funzioni utili durante l’intero anno.

Una siepe nel suo insieme è da considerarsi come un organismo vivente a sé stante, che necessita di continue cure ed attenzioni. Se infatti si trascura la manutenzione, le siepi si sviluppano seguendo un processo di evoluzione naturale che, a lungo andare, può causare la comparsa di “buchi” nella vegetazione e forme irregolari.

In particolare, dopo che la siepe è stata conformata nel modo desiderato, le potature successive devono anche consentire di arieggiare ed illuminare la parte più interna della chioma, quella che si trova vicino al tronco.

Durante la stagione vegetativa, da marzo sino a novembre, è spesso necessario procedere con continue operazioni di potatura, che interessano anche solo piccole quantità di fogliame, ma che devono essere frequenti e continue nel tempo.

L’operazione di potatura viene attualmente effettuata con attrezzi manuali come tosasiepi a braccio e seghetti elettrici.

L’uso di questi attrezzi manuali richiede all’utilizzatore una certa forza fisica, essendo anche abbastanza pesanti da maneggiare e trasportare.

Inoltre, l’operatore che utilizza per diverse ore i tosasiepi elettrici è sottoposto a notevoli vibrazioni, che a lungo andare possono creare fastidi e disturbi alle articolazioni.

Nel caso di siepi molto alte, è difficile per l’operatore raggiungere la loro sommità, se non utilizzando scale in posizioni anche di pericolo.

Ancora più svantaggiosamente, le siepi piantate a ridosso di recinzioni, reti o muri di confine possono avere superfici a cui difficilmente si può avere fisicamente accesso.

I tempi di lavorazione per il taglio delle siepi sono poi abbastanza lunghi ed il risultato finale non sempre è convincente.

Affinchè il taglio sia dritto, soprattutto per gli operatori meno esperti, può essere utile aiutarsi con un filo teso orizzontalmente che permetta di tagliare la siepe alla stessa altezza ed evitare in questo modo i tagli “a onda”, e ciò allunga ulteriormente i tempi di lavoro.

La potatura manuale richiede poi anche una successiva lunga fase di raccolta del materiale vegetale tagliato caduto a terra.

L’invenzione si propone di superare questi limiti, realizzando un dispositivo per il taglio delle siepi che sia completamente automatizzato e che quindi non necessiti di nessuna operazione manuale, che lavori in completa autonomia, che sia preciso ed efficace nelle operazioni di taglio, di facile installazione e manutenzione.

Tali scopi sono raggiunti con un dispositivo automatizzato per il taglio di siepi aventi superfici laterali e una superficie sommitale, comprendente almeno una lama di taglio azionata elettricamente, caratterizzato dal fatto che comprende:

- un binario disposto per appartenere a detta superficie sommitale; - mezzi di sostegno per detto binario;

- un carrello atto a supportare detta almeno una lama di taglio;

- primi mezzi motori elettrici associati a detto carrello;

- mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello su detto binario; - una centralina di comando e controllo atta a sovrintendere alle funzioni di detto dispositivo;

- mezzi di alimentazione elettrica a batteria ricaricabile atti a fornire energia a detto dispositivo,

ove detto carrello è atto a muoversi in modo reversibile su detto binario in base ai comandi di detta centralina elaborati in cooperazione con detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello su detto binario.

Secondo un primo aspetto dell'invenzione, detto carrello comprende una testa supportante detta lama, una base atta a cooperare con detto binario e una ralla di giunzione tra detta testa e detta base, atta a consentirne la reciproca rotazione.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, detta lama di taglio è associata a detta testa di detto carrello mediante mezzi di collegamento reversibile comprendenti mezzi filiformi inestensibili, atti a consentire l’allontanamento e l’avvicinamento di detta lama da detto carrello per permettere a detta lama di operare sulle superficie laterali di dette siepi.

Vantaggiosamente, detto binario comprende moduli rettilinei e curvilinei provvisti di mezzi di aggancio meccanico, atti a riprodurre, in un piano verticale ed in un piano orizzontale, il profilo di detta superficie sommitale.

Ulteriormente, detto binario comprende almeno una guida provvista di una superficie piana e di una superficie dentata.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, detto carrello comprende ruote lisce di appoggio atte a rotolare su detta superficie piana e almeno una ruota dentata azionata da detti primi mezzi motori atta a cooperare con detta superficie dentata per movimentare detto carrello su detto binario.

Secondo un altro aspetto, detto binario comprende una pluralità di piste parallele disposte su tutta la sua lunghezza e atte a cooperare con detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello su detto binario.

In una possibile variante dell’invenzione, detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello su detto binario comprendono una pluralità di indici disposti in dette piste e una pluralità di interruttori disposti su detta base di detto carrello, atti a cooperare tra loro tramite contatto reciproco durante il moto del carrello in modo da generare segnali gestibili da detta centralina.

Secondo una possibile variante realizzativa dell’invenzione, detti mezzi di sostegno comprendono pali provvisti di punte elicoidali per la loro infissione nel terreno.

In una variante particolarmente preferita del trovato, detta lama comprende un vano di accumulo temporaneo del materiale tagliato, detto carrello comprende un serbatoio di raccolta di detto materiale tagliato, e detto dispositivo comprende un tubo di collegamento tra detto vano e detto serbatoio e mezzi di aspirazione atti a trasferire detto materiale tagliato da detto vano a detto serbatoio attraverso detto tubo.

Il dispositivo per il taglio delle siepi secondo l'invenzione presenta molti vantaggi.

Il dispositivo è totalmente automatizzato in tutte le sue funzioni, non necessita di avviamento o assistenza durante il suo funzionamento, ma una volta installato è completamente autonomo e grazie alla sua tecnologia garantisce un taglio frequente della siepe, sempre preciso e ordinato.

La ralla di giunzione che collega detto carrello alla sua base scorrevole sul binario, rende il carrello stesso, e di conseguenza la lama, mobile a 360° sulla superficie sommitale della siepe.

I mezzi di collegamento reversibile tra detta lama e detto carrello, rendono la lama stessa estremamente versatile, in grado di muoversi nello spazio raggiungendo qualsiasi superficie da tagliare, orizzontale, verticale o inclinata.

II binario conformato secondo l'invenzione è vantaggiosamente molto versatile, in grado di riprodurre qualsiasi andamento della superficie sommitale della siepe, anche curvilineo e ondulato.

Detto binario è anche molto facile da assemblare e ben sorretto dai pali di sostegno che lo mantengono sempre perfettamente parallelo alla superficie sommitale per garantire un taglio preciso e allineato della siepe.

Le superfici piane e dentate provviste lungo detto binario e le corrispondenti ruote lisce e dentate provviste sulla base del carrello consentono vantaggiosamente il moto del carrello stesso.

Il dispositivo secondo l’invenzione è in grado di svolgere svariate funzioni necessarie per effettuare il migliore e più completo taglio delle siepi.

L’intero sistema di comando è affidato, oltre che alla centralina, ad un sistema di indici, posizionati nelle apposite piste parallele ricavate lungo il binario, e interruttori disposti sul carrello, a cui corrispondono precise operazioni che deve compiere la lama.

Ancor più vantaggiosamente, tale sistema di comando ad indici ed interruttori consente all’utilizzatore di impostare le operazioni che dovrà compiere la lama nella sequenza più congeniale, senza dover agire su sistemi elettronici complessi e riuscendo anche ad ottimizzare e personalizzare le fasi di lavoro del dispositivo in base alla conformazione della propria siepe.

I mezzi di rilevamento ad indici ed interruttori della posizione del carrello, e quindi della lama, lungo il binario, oltre ad essere indispensabili per tutto il sistema di comando, fungono anche da dispositivo di sicurezza cooperando con la centralina per evitare malfunzionamenti.

Ancor più vantaggiosamente il dispositivo è dotato di un sistema di aspirazione del materiale vegetale tagliato che comprende un primo vano di accumulo temporaneo provvisto sulla lama e un serbatoio di raccolta più capiente disposto sul carrello stesso, connessi con appositi tubi di aspirazione per mantenere sempre pulita la superficie della siepe tagliata ed evitare che il materiale vegetale cada a terra e debba quindi essere raccolto a mano.

Vantaggiosamente, il dispositivo prevede anche la possibilità di svuotare il serbatoio di raccolta in appositi bidoni di compostaggio disposti lungo la siepe e nascosti al suo interno.

Il funzionamento a batterie ricaricabili rende il dispositivo estremamente pratico, senza l'ingombro e i disagi creati da cavi elettrici in movimento.

Al fine di ricaricare le batterie, sono previste una o più stazioni di ricarica con connettori per fornire energia al carrello anche lungo il tragitto di lavoro.

I vantaggi dell'invenzione saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui viene descritta una modalità preferita di realizzazione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l’aiuto delle figure, dove: la Fig. 1 rappresenta, in vista assonometrica schematica e parzialmente sezionata, un dispositivo automatizzato per il taglio delle siepi, nell’uso, secondo l’invenzione;

la Fig. 2 rappresenta, in vista assonometrica, il carrello del dispositivo automatizzato per il taglio delle siepi di Fig 1 privo della copertura di protezione;

le Figg. 3 e 4 rappresentano, in vista assonometrica, un particolare del binario del dispositivo automatizzato su cui è mobile il carrello; le Figg. 5-7 rappresentano, in vista assonometrica, un particolare della ralla e delle ruote del carrello;

la Fig. 8 rappresenta, in vista frontale, un particolare del binario con piste, indici ed interruttori per il controllo di posizione e di lavoro del dispositivo automatizzato;

la Fig. 9 rappresenta, in vista assonometrica parzialmente esplosa, un particolare della lama di taglio del dispositivo automatizzato secondo una vantaggiosa forma realizzativa dell'invenzione;

le Figg. 10-13 rappresentano, in modo schematico, quattro diverse situazioni di comando del dispositivo secondo l'invenzione;

le Figg. 14-16 rappresentano, in vista assonometrica, il dispositivo automatizzato per il taglio delle siepi in tre diverse fasi e condizioni di lavoro.

Con riferimento alla Figura 1 è illustrato un dispositivo automatizzato 1 per il taglio di siepi 2 aventi superfici laterali 2a, 2b, 2c e una superficie sommitale 2d da tagliare.

Detto dispositivo 1 comprende sostanzialmente:

- una lama di taglio 3, atta ad agire su dette superfici laterali 2a, 2b, 2c e su detta superficie sommitale 2d;

- un binario 4 disposto per appartenere a detta superficie sommitale 2d;

- mezzi di sostegno 5 per detto binario 4;

- un carrello 6 atto a supportare detta lama 3 e mobile nei due sensi mediante primi mezzi motori 30 su detto binario 4.

Detto dispositivo automatizzato 1 comprende ulteriormente una centralina di comando e controllo atta a sovrintendere a tutte le sue funzioni ed una pluralità di batterie ricaricabili atte a movimentarlo e ad alimentarlo in tutte le sue operazioni fornendo energia ai detti primi mezzi motori.

Con particolare riferimento alla Figura 2, detta lama 3 è associata a detto carrello 6 mediante mezzi di collegamento reversibile.

Detti mezzi di collegamento reversibile comprendono mezzi filiformi inestensibili 10, ad esempio una catena provvista di un’adeguata rigidità, atti a consentire l’allontanamento e l’avvicinamento di detta lama 3 da detto carrello 6. In questo modo, la lama 3 è svincolabile dal carrello 6, ed è libera di muoversi non solo lungo la superficie sommitale 2d di detta siepe 2, ma può anche agire sulle superficie laterali 2a, 2b, 2c muovendosi in verticale.

In particolare, mentre la lama 3 scende per gravità, i mezzi filiformi inestensibili 10 si srotolano da una ruota di supporto 24, mentre in fase di risalita, la lama 3 viene trainata da secondi mezzi motori 31 che riavvolgono i mezzi filiformi 10 sull’apposita ruota 24.

Con particolare riferimento alle Figure 3 e 4 è illustrato il binario 4 su cui si muove il carrello 6 supportante detta lama 3.

Detto binario 4 comprende moduli rettilinei 4a e curvilinei 4b componibili tra di loro e provvisti di mezzi di aggancio meccanico 11, del tipo ad accoppiamento di forma o per interferenza. Nell’esempio illustrato, ciascun modulo 4a, 4b è provvisto di sedi 25 atte ad essere occupate da spine di collegamento 26.

Detti moduli rettilinei 4a e curvilinei 4b sono atti a riprodurre, in un piano verticale ed in un piano orizzontale, il profilo di detta superficie sommitale 2d.

Detto binario 4 è supportato su detta superficie sommitale 2d mediante mezzi di sostegno 5 che comprendono pali 18, disposti ad intervalli regolari all’interno di detta siepe 2, provvisti di punte 19 elicoidali per la loro infissione mediante rotazione nel terreno.

In caso di siepi molto alte, per evitare oscillazione dei pali 18 e quindi rendere il binario 4 più stabile, su ciascun palo 18 sono provviste coppie di tiranti 20.

Il binario 4 illustrato nelle figure comprende due guide 12 orizzontali disposte simmetricamente rispetto ad un piano ortogonale a detta superficie sommitale 2d e atte a favorire la traslazione di detto carrello 6.

Ciascuna guida 12 è provvista di una superficie piana 12a rivolta verso l’esterno di detto binario 4 e di una superficie dentata 12b rivolta all’interno di detto binario 4.

Tra dette due guide 12, detto binario 4 è provvisto di una copertura protettiva 27 realizzata con elementi nastriformi di gomma parzialmente sovrapposti, illustrati in Figura 3.

Con particolare riferimento alle Figure 5-7, detto carrello 6 comprende una testa 7 supportante detta almeno una lama 3, una base 8 atta a cooperare con detto binario 4 e una ralla di giunzione 9 tra detta testa 7 e detta base 8 affinchè detta testa possa ruotare rispetto a detta base.

Come evidente nelle Figure 6 e 7, detto carrello 6 comprende due coppie di ruote lisce 13 di appoggio, atte a rotolare su dette superfici piane 12a di dette guide 12, e due coppie di ruote dentate 14, atte a cooperare con le superfici dentate 12b di dette guide 12 e con detti primi mezzi motori per movimentare detto carrello 6 su detto binario 4. Come particolarmente evidente in Figura 8, su detto binario 4 è ricavata una pluralità di piste 15 parallele, disposte su tutta la sua lunghezza e atte a cooperare con detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello 6 su detto binario 4.

In particolare, detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello 6 su detto binario 4 comprendono una pluralità di indici 16, disposti in dette piste 15 a discrezione dell’utilizzatore, e una pluralità di interruttori 17 posti su detta base 8 di detto carrello 6 sulla sua faccia rivolta verso il binario 4.

Detti indici 16 e detti interruttori 17 sono atti a cooperare tra loro tramite contatto reciproco durante il moto del carrello 6 in modo da generare segnali gestibili da detta centralina per comandare al carrello 6 e alla lama 3 di effettuare determinate azioni per assolvere a particolari funzioni.

In Figura 9 è illustrata la lama 3, in una sua forma realizzativa preferita.

In particolare, nella variante illustrata è presente una lama 3 doppia tradizionale che lavora con movimento alternato.

In questo caso, il dispositivo taglia siepi è completo anche di un dispositivo di aspirazione del materiale vegetale tagliato.

Sulla lama 3 sono montati un rotore 28 di recupero del materiale tagliato, attivato mediante ulteriori mezzi motori (non illustrati) provvisti sulla lama 3 e collegati alla centralina, e un primo vano di accumulo temporaneo 21 del materiale tagliato stesso, mentre detto carrello 6 comprende un serbatoio di raccolta 22 più capiente.

Detto vano 21 e detto serbatoio 22 sono messi in comunicazione mediante almeno un tubo di collegamento 23 provvisto di mezzi di aspirazione atti a trasferire detto materiale tagliato dalla lama 3 al carrello 6.

Detto serbatoio di raccolta 22 è poi prowisto di uno sportello per la rimozione del materiale accumulato che può essere fatta manualmente o comandata dalla centralina in corrispondenza di precisi punti di smaltimento del materiale vegetale tagliato, predisposti ad esempio, con bidoni di compostaggio 29, nascosti all'interno del volume d’ingombro della siepe.

Con particolare riferimento agli schemi di Figure 10-13 e alle viste in assonometria di Figure 14-16, è illustrato tutto il sistema di comando del dispositivo e quindi le sue diverse modalità di funzionamento.

In particolare, le Figure 10-13 rappresentano un esempio di disposizione di detti indici 16 su dette piste 15, per garantire il taglio completo, lungo tutte le superfici, di una siepe 2 conformata a L, provvista di superfici laterali verticali 2a, di una superficie di testa piana 2b e di una superficie di testa curva 2c.

In Figura 10 è illustrato un primo schema di comando del dispositivo, e quindi il posizionamento degli indici 16 nelle apposite piste 15. Il carrello 6 parte da una posizione iniziale posta per comodità ad un’estremità della siepe 2 ed inizia il suo percorso lungo il binario 4. In questa fase, oltre ad assolvere al taglio della superficie sommitale 2d dell’intera siepe 2, la lama 3 provvede a tagliare anche una porzione di superficie laterale verticale di testata e la superficie di testa curva 2c (Fig. 15), per poi ridisporsi sulla superficie sommitale 2d e ripercorrere il tragitto in senso inverso e tornare nella posizione iniziale.

La Figura 11 rappresenta proprio i comandi e le funzioni che il dispositivo deve svolgere durante il tragitto di ritorno verso la posizione iniziale: la lama 3 taglierà una porzione di superficie laterale verticale di testata e la superficie di testa piana 2b posta in corrispondenza della posizione iniziale (Fig. 14), per poi ruotare nuovamente di 180° sull’apposita ralla.

Con particolare riferimento alla Figura 15, durante il taglio della superficie di testa curva 2c, la lama 3 si dispone in verticale e si muove lungo detta superficie curva sfruttando la rotazione del carrello 6 sulla ralla 9.

Le Figure 12 e 13 rappresentano un nuovo tragitto del dispositivo in partenza dalla posizione iniziale e da compiersi nei due sensi di marcia, durante il quale la lama 3 provvede a tagliare le rimanenti superfici laterali 2a con suoi movimenti verticali di discesa e risalita consequenziali (Fig. 16).

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo automatizzato (1) per il taglio di siepi (2) aventi superfici laterali (2a, 2b, 2c) e una superficie sommitale (2d), comprendente almeno una lama di taglio (3) azionata elettricamente, caratterizzato dal fatto che comprende: - un binario (4) disposto per appartenere a detta superficie sommitale (2d); - mezzi di sostegno (5) per detto binario (4); - un carrello (6) atto a supportare detta almeno una lama di taglio (3); - primi mezzi motori elettrici (30) associati a detto carrello (6); - mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello (6) su detto binario (4); - una centralina di comando e controllo atta a sovrintendere alle funzioni di detto dispositivo (1); - mezzi di alimentazione elettrica a batteria ricaricabile atti a fornire energia a detto dispositivo (1), ove detto carrello (6) è atto a muoversi in modo reversibile su detto binario (4) in base ai comandi di detta centralina elaborati in cooperazione con detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello (6) su detto binario (4).
2. 2. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto carrello (6) comprende una testa (7) supportante detta lama (3), una base (8) atta a cooperare con detto binario (4) e una ralla di giunzione (9) tra detta testa (7) e detta base (8), atta a consentirne la reciproca rotazione.
3. 3. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta lama di taglio (3) è associata a detta testa (7) di detto carrello (6) mediante mezzi di collegamento reversibile comprendenti mezzi filiformi in estensibili (10), atti a consentire l’allontanamento e l avvicinamento di detta lama (3) da detto carrello (6) per permettere a detta lama (3) di operare sulle superficie laterali (2a, 2b, 2c) di dette siepi (2).
4. 4. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto binario (4) comprende moduli rettilinei (4a) e curvilinei (4b) provvisti di mezzi di aggancio meccanico (11), atti a riprodurre, in un piano verticale ed in un piano orizzontale, il profilo di detta superficie sommitale (2d).
5. 5. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto binario (4) comprende almeno una guida (12) provvista di una superficie piana (12a) e di una superficie dentata (12b).
6. 6. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto carrello (6) comprende ruote lisce (13) di appoggio atte a rotolare su detta superficie piana (12a) e almeno una ruota dentata (14) azionata da detti primi mezzi motori (30) atta a cooperare con detta superficie dentata (12b) per movimentare detto carrello (6) su detto binario (4).
7. 7. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto binario (4) comprende una pluralità di piste (15) parallele disposte su tutta la sua lunghezza e atte a cooperare con detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello (6) su detto binario (4).
8. 8. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevamento della posizione di detto carrello (6) su detto binario (4) comprendono una pluralità di indici (16) disposti in dette piste (15) e una pluralità di interruttori (17) disposti su detta base (8) di detto carrello (6), atti a cooperare tra loro tramite contatto reciproco durante il moto del carrello (6) in modo da generare segnali gestibili da detta centralina.
9. 9. Dispositivo (1 ) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostegno (5) comprendono pali (18) provvisti di punte (19) elicoidali per la loro infissione nel terreno.
10. 10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che: - detta lama (3) comprende un vano di accumulo temporaneo (21) del materiale tagliato; - detto carrello (6) comprende un serbatoio di raccolta (22) di detto materiale tagliato, - detto dispositivo (1) comprende un tubo di collegamento (23) tra detto vano (21) e detto serbatoio (22) e mezzi di aspirazione atti a trasferire detto materiale tagliato da detto vano a detto serbatoio attraverso detto tubo.