ITGE20070072A1 - Dispositivo di comando per imbarcazioni - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO DI COMANDO PER IMBARCAZIONI”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di comando per imbarcazioni, dette imbarcazioni essendo del tipo comprendente almeno: una stazione di comando, un motore, un attuatore elettromeccanico associato al detto motore.

In sostanza il dispositivo oggetto della presente invenzione è utilizzato per trasmettere un segnale di comando da un stazione di comando ad un attuatore elettromeccanico associato tipicamente, m non limitativamente, al motore della imbarcazione.

La stazione di comando è tipicamente costituita da almeno un organo di comando, ad esempio una leva, a cui sono accoppiati mezzi generatori di un segnale di comando correlato o corrispondente alia posizione e/o allo spostamento dell'organo di comando con riferimento ad un prestabilito percorso e ad una prestabilita posizione iniziale dello stesso ed in particolare alla posizione e/o allo spostamento della leva ed il quale segnale viene inviato direttamente al mezzo motore tramite segnale analogico, tipicamente una differenza di potenziale, che agisce a sua volta su un organo di controllo del motore.

Nella seguente descrizione e nelle rivendicazioni, per semplicità quale organo di comando si farà riferimento ad una leva o ad una coppia di leve. Tuttavia tale termine deve considerarsi comprensivo di qualsivoglia tipo di organo di comando provvisto di un elemento spostabile lungo un percorso prestabilito e con riferimento ad un punto iniziale o di riferimento prestabilito e previsto su detto percorso, essendo l'azione di comando correlata funzionalmente alla posizione e/o allo spostamento dei detto elemento relativamente al punto di riferimento e lungo il prestabilito percorso.

li riferimento specifico ad una leva di comando quale organo di comando nasce dal fatto che una applicazione preferita della presente invenzione è riferita ai comando del numero di giri di un motore di una imbarcazione ed al comando di impostazione della condizione di marcia, cioè avanti, in dietro e folle del detto motore.

Tipicamente, ma non limitativamente, le informazioni che costituiscono il segnale di comando sono relative a diverse grandezze quali in particolare la posizione o lo spostamento lineare od angolare della leva di comando. La corsa della leva di comando va da un minimo ad un massimo in modo progressivo e relativamente al controllo ed all’impostazione della velocità di crociera, cioè del numero di giri del motore, determina l’apertura della valvola a farfalla o organo similare dei motore, mentre per quanto riguarda il comando di impostazione della marcia avanti, in dietro o folle questo può essere correlato alla direzione di spostamento della detta leva oppure in alternativa alla posizione di un ulteriore secondo organo di comando dedicato a! detto comando di impostazione della marcia desiderata, owero avanti, indietro o in folle, come ad esempio una seconda leva di comando.

Dispositivi del suddetto tipo sono noti allo stato dell'arte sotto diverse forme ed operano grazie a differenti principi.

Un primo caso di dispositivi di comando noti è quello dei dispositivi puramente meccanici, i quali sono costituiti ad esempio da un cavo meccanico di trasmissione dei segnale di comando, il cavo meccanico è operativamente e dinamicamente associato alla leva e trasmette tutte le informazioni relative alla posizione della leva e alia direzione di spostamento della leva, cioè alla marcia da impostare ed alla posizione di apertura della valvola a farfalla desiderate tramite uno spostamento del cavo all’interno delia sua guaina determinato dallo spostamento della leva di comando. Le informazioni vengono trasmesse all’attuatore elettromeccanico o in taluni casi direttamente all’organo di comando del gruppo motore/trasmissione come, ad esempio direttamente alla valvola a farfalla e/o ali’invertitore.

In questo caso si tratta quindi di una vera e propria trasmissione meccanica di moto e forza.

Questo tipo di dispositivo di comando puramente meccanico è senz’altro economico, tuttavia risente di alcuni inconvenienti: l’azionamento, specie se, come nel caso di imbarcazioni di medie dimensioni, la lunghezza del cavo meccanico è notevole, necessita di uno sforzo sensibile sulla leva di comando, inoltre a causa delle tolleranze di montaggio e funzionamento, il segnale di comando viene trasmesso in modo impreciso. Altri inconvenienti che si presentano sono relativi al fatto che in ambiente marino è facile che un cavo meccanico si possa incrostare, comportando malfunzionamenti e/o interrompendo la trasmissione del segnale di comando stesso. Un cavo meccanico inoltre necessita di manutenzione sovente, in special modo se lavora in un ambiente aggressivo come quello marino, costringendo l'utente a prevedere una manutenzione costosa.

Inoltre la messa in opera deirimpianto è complessa e costosa. Sostanzialmente questo dispositivo puramente meccanico è da considerarsi sorpassato e viene montato ormai solo sulle imbarcazioni molto piccole e di bassissimo costo.

Un secondo tipo di dispositivo di comando è quello elettromeccanico, in cui in sostanza una leva di comando genera due segnali paralleli, uno primo segnale meccanico, che corre ad esempio lungo un cavo meccanico dinamicamente collegato alla leva di comando di una stazione di comando, in modo analogo al dispositivo completamente meccanico descritto più sopra, ed un parallelo secondo segnale elettrico generato ad esempio da un potenziometro collegato alla leva di comando o da altro tipo di trasduttore elettromeccanico. Il segnale elettrico aziona corrispondentemente un attuatore elettromeccanico il quale agisce sull’organo del gruppo motore, ad esempio sulla valvola a farfalla, e demoltiplica lo sforzo necessario all’operatore che aziona la leva, realizzando di fatto un noto asservimento elettromeccanico.

Questo dispositivo di comando di tipo elettromeccanico presenta alcuni inconvenienti: la precisione della trasmissione del segnale non è ottimale, in quanto parte dei segnale viene trasmessa tramite un cavo meccanico, con i problemi elencati sopra ed analoghi al caso puramente meccanico.

Gli inconvenienti legati a questo dispositivo di comando di tipo elettromeccanico sono tali da farne sconsigliare il montaggio su imbarcazioni di dimensioni e costi medi, facendone preferire l’utilizzo per imbarcazioni economiche e di ridotte dimensioni.

Un altro tipo di dispositivi di comando è quello puramente elettronico, digitale in cui la leva delia stazione di comando è provvista di sensori di posizione e/o di spostamento, i quali sensori rilevano le informazioni relative alla posizione ed allo spostamento deìl’organo di comando e trasformano dette grandezze in corrispondenti componenti di un segnale di comando che viene trasferito tramite una linea di comunicazione, cosiddetto BUS, in particolare un cosiddetto BUS Can, ad una centralina di comando di un attuatore elettromeccanico che agisce su uno o più organi di comando del gruppo motore o dell’utenza conntrollata. In questo tipo di dispositivo è presente una centralina di comando che trasforma il segnale di comando rilevato e generato dai sensori collegati alla leva di comando in modo tale per cui il segnale di comando possa essere trasferito lungo una linea puramente digitale, ovvero il BUS Can, fino ali’attuatore, il quale riceve il segnale di comando ed esegue la corrispondente operazione.

La centralina inoltre prevede un mezzo software di controllo del segnale di comando, in modo da verificare che il segnale stesso sia trasmesso correttamente lungo il BUS, ovvero che il segnale in arrivo all’attuatore sia il segnale trasmesso dalla centralina di comando.

Un primo inconveniente di questo tipo di dispositivo è legato al costo: una centralina di comando atta a trasformare una serie di segnali derivanti da uno o più sensori in corrispondenti segnali di comando digitali atti ad essere inviati tramite un BUS digitale ha un costo relativamente elevato: i segnali da convertire e controllare infatti sono numerosi e nel caso particolare sono i segnali relativi alla posizione progressiva delia leva e alla marcia impostata o da impostare,

Inoltre la centralina di comando deve avere una capacità computazionale relativamente elevata, poiché deve essere in grado di poter verificare che la trasmissione dei segnali digitali lungo il BUS sia corretta, e deve quindi poter implementare un software o un simile mezzo di controllo della correttezza del trasferimento del segnale. In alcuni casi è necessario che il software di controllo venga caricato in una memoria non volatile, la quale memoria è tipicamente integrata nella centralina, e ne aumenta il costo, la complessità e la sensibilità ai guasti od ai malfunzionamenti.

In questo tipo di dispositivo, il BUS di comunicazione stesso deve essere dimensionato e strutturato in modo da poter trasmettere una notevole quantità dì dati, misurabili ad esempio in 64 bit e corrispondenti alle informazioni di posizione della leva, direzione di spostamento della leva e/o posizione di impostazione della marcia desiderata, controllo dell’errore, correzione dell’errore. È quindi necessario avere un BUS di comunicazione dedicato, oppure in alternativa far passare i segnali digitali sui BUS comune e che è installato su tutta l'imbarcazione, in questo secondo caso, tuttavia, l’occupazione del BUS da parte del dispositivo di comando non è indifferente e causa un rallentamento della velocità di trasmissione dati e/o l’aumento di probabilità di errore nella trasmissione dati stessa per cui viene a crearsi la necessità di installare un BUS opportunamente dimensionato e quindi costoso.

In altre parole la quantità di informazioni che passa in una linea di comunicazione, ad esempio una linea BUS, genera una occupazione della detta linea che è funzione della quantità di dati che vengono trasmessi e ricevuti. I dati che vengono trasmessi e ricevuti vengono anche controllati per verificare se la trasmissione/ricezione è congruente, ovvero se non sia andato perso qualche dato oppure se qualche dato sia stato trasmesso in modo errato e non intelligibile. Questo controllo viene effettuato tramite opportune trasmissioni di ulteriori dati o bit di controllo, che contribuiscono a occupare ulteriormente il BUS. Quindi più grande è il numero di informazioni e maggiore è la occupazione del BUS, più numerosi sono i dati da controllare ed ancora maggiore è l’occupazione del BUS. In sostanza per una trasmissione di dati riguardanti le informazioni di posizione della leva, quelle di direzione di spostamento o di posizione di impostazione della marcia desiderata, il controllo dell'errore, la correzione dell’errore si ha che sono tipicamente necessari almeno 64 bit.

Un BUS, specialmente di tipo Can, installato su una imbarcazione normalmente non serve soltanto l'utenza della stazione di comando, ma serve anche altre utenze della imbarcazione, come ad esempio il volante o timone, le eliche di manovra, le luci dell’Imbarcazione o sistemi di aiuto alla guida.

La quantità di informazioni, sostanzialmente segnali di comando e segnali di controllo o verifica dì errori nella trasmissione, che occupa un BUS su di una imbarcazione è quindi abbastanza elevato, e più si riducono le informazioni o dati che passano nei BUS, minore è l’occupazione di quest'ultimo e più veloce e priva di errori la trasmissione. Questo comporta che sia necessario alternativamente o installare BUS di comunicazione in grado di sopportare una elevata quantità di dati, e quindi costosi, oppure installare più BUS di comunicazione, ed eventualmente, ai limite, un BUS dedicato per ogni utenza, con notevoli inconvenienti in termini di costi e di difficoltà di installazione.

In sostanza, sebbene il dispositivo di tipo puramente elettronico secondo l'arte nota sia in grado di superare gli inconvenienti dei dispositivi puramente meccanici o elettromeccanici di cui sopra, tuttavia questo tipo di dispositivo puramente elettronico, ovvero in cui la trasmissione di dati avviene unicamente sotto forma di segnali digitali, presenta un costo di installazione decisamente superiore a quello degli altri due tipi precedentemente descritti e pertanto è indicato solo per l’uso in imbarcazioni di grandi dimensione e di corrispondente costo. Infatti il costo di un tale dispositivo puramente elettronico è tale per cui per le imbarcazioni di medie dimensioni risulta spesso eccessivo se paragonato al costo della imbarcazione stessa.

Relativamente alla affidabilità ed alle conseguenze di un errore nella trasmissione del segnale di comando è inoltre necessario prendere in considerazione gli ingenti danni che si avrebbero, ad esempio, in una manovra di ormeggio, se la trasmissione del segnale di comando dovesse presentare errori o scostamenti da quanto desiderato ed impostato dall’operatore sulla leva di comando e la condizione di pericolo che potrebbe nascere da un errore sistematico dei sistema di comando.

in altre parole allo stato . attuale dell’arte manca un dispositivo che, pur operando in assenza di una trasmissione meccanica, ovvero con la trasmissione di segnali elettrici, presenti un costo contenuto, paragonabile o quasi al costo di un dispositivo di tipo meccanico o elettromeccanico, e che presenti una elevata affidabilità e un ridotto onere di manutenzione, il quale dispositivo è paragonabile, o quasi ai dispositivi di tipo elettronico puro.

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di comando per imbarcazioni del tipo descritto ail’inizio e capace di risolvere i problemi legati ai dispositivi dell’arte nota.

Il dispositivo di comando per imbarcazioni secondo la presente invenzione comprende almeno: una stazione di comando provvista almeno di una leva di comando, un motore, un attuatore associato al detto motore in cui la leva di comando è provvista di un mezzo sensore per la generazione di un segnale di comando principale corrispondente ad una posizione e/o ad uno spostamento di detta leva di comando, detto dispositivo comprende inoltre almeno una elettronica di comando atta a ricevere in ingresso almeno detto segnale di comando principale, e comprendente almeno due distinte linee di trasmissione di segnali di comando, una prima linea di trasmissione di tipo analogico ed una seconda linea di trasmissione di tipo digitale, detta elettronica di comando essendo atta a scomporre detto segnale di comando principale in due distinti segnali di comando, un primo segnale di comando analogico ed un secondo segnale di comando digitale, detti primo segnale di comando analogico venendo inviato a detto mezzo attuatore per mezzo di detta linea di trasmissione di tipo analogico e detto secondo segnale di comando digitale venendo inviato a detto mezzo attuatore per mezzo di detta seconda linea di trasmissione di tipo digitale.

La presente invenzione quindi realizza vantaggiosamente un nuovo tipo di dispositivo di comando per imbarcazioni in cui il segnale di comando viene suddiviso in un segnale analogico ed un segnale digitale, ognuno dei quali viene inviato tramite una corrispondente e dedicata linea di trasmissione di segnali di comando al mezzo attuatore.

La presente invenzione quindi realizza un nuovo dispositivo di comando di tipo analogico-digitale.

Secondo una forma esecutiva preferita un comando impostato dall’operatore sulla leva di comando viene trasmesso sotto qualsivoglia forma alia centralina di comando.

In una configurazione è prevista una unica leva quale organo di comando dei giri di motore e di impostazione della marcia. In questo caso alla leva di comando è associato un mezzo sensore digitale, come un sensore magnetico o simili, o un mezzo sensore analogico, come un potenziometro o simili, o anche un mezzo sensore meccanico, come uno spezzone di cavo meccanico o una qualsiasi combinazione di questi.

II mezzo sensore, invia alla centralina di comando il segnale di comando corrispondente alla posizione e/o alio spostamento ed alla direzione di spostamento relativamente ad una prestabilita posizione di riferimento della leva. La centralina di comando suddivide il segnale di comando in due distinti segnali, un segnale analogico, ed uno digitale, Nella forma esecutiva di cui sopra il segnale di comando analogico contiene almeno le informazioni relative alla posizione o allo spostamento progressivo della leva, ad esempio ma non limitativamente sotto forma di una differenza di potenziale, mentre il segnale di comando digitale contiene almeno le informazioni relative alla marcia desiderata, ovvero avanti, indietro o in folle eie quali informazioni sono corrispondenti ad esempio alia direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento.

Una variante esecutiva prevede una leva di comando per il controllo del numero di giri del motore ed un separato organo di comando di impostazione della marcia, che è ad esempio un commutatore od una leva avente una pluralità di prestabilite posizioni angolari, ciascuna delle quali è corrispondente al comando di impostazione di una prestabilita marcia fra le diverse condizioni di marcia previste.

in questo caso la leva di comando nella condizione di accelerazione del motore, cioè di impostazione del numero di giri genera il segnale di comando analogico, grazie ad adatti sensori o trasduttori, mentre l’organo di comando di impostazione di marcia genera il segnale digitale di comando di impostazione di marcia grazie ad adatti sensori o trasduttori.

Il vantaggio principale che si consegue con un dispositivo oggetto della presente invenzione è che si realizza un dispositivo di comando avente un costo contenuto, paragonabile o quasi ai costo di un dispositivo di tipo meccanico o elettromeccanico, ed una affidabilità ed assenza di manutenzione elevata, paragonabile, o quasi a quella dei dispositivi di tipo elettronico puro.

La presenza di una linea di trasmissione di segnali di comando analogica, in cui passa il segnale di comando analogico relativo alla posizione della leva di comando e quindi al controllo del numero di giri dei motore, infatti, permette il passaggio di un numero di informazioni nella linea digitale, per il controllo della condizione di marcia, estremamente basso, ad esempio identificabile in soli 4 bit contro i 64 bit necessari ad un dispositivo completamente eiettronico.

II segnale digitale viene trasmesso all’attuatore per mezzo delia linea di trasmissione di tipo digitale, che è in genere un BUS, preferibilmente un BUS Can. Un segnale digitale atto a trasferire solo una parte dell'informazione contenuta ne! segnale di comando principale impostato sulla leva di comando, occupa un numero di bit molto basso, e ad esempio, nel caso di un segnale di comando digitale atto a trasmettere solo il segnale di comando di innesto di una marcia, il segnale digitale può essere di soli 4 bit e pertanto occupa una banda molto stretta rispetto a quella complessiva del BUS. Questo comporta vantaggiosamente la possibilità di predisporre un BUS Can semplificato, e/o di sovraccaricare meno il detto BUS. Grazie a ciò si diminuiscono la frequenza degli errori, e si limita l’occupazione del BUS ottenendo anche un notevole aumento, della velocità di trasferimento ed una riduzione della necessità di controlli sulla correttezza della trasmissione del segnale.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo secondo la presente invenzione è legato alla possibilità di poter prevedere una elettronica di comando semplificata, infatti i mezzi di correzione degli errori sul trasferimento del segnale di comando possono essere vantaggiosamente ridotti rispetto al caso di un dispositivo completamente elettronico, poiché la quantità di informazioni da controllare è estremamente ridotta, e rispetto ai dispositivi elettronici noti scende da 64 a 4 bit. ! mezzi di controllo dell’errore normalmente previsti per il controllo di trasmissione di segnali digitali, come software, memorie non volatili o simili possono quindi essere notevolmente semplificati, con un vantaggio in termini di costi, pur preservando i vantaggi di una trasmissione digitale.

il segnale di comando analogico, per contro, si presta in modo ottimale alla trasmissione del segnale relativo alla posizione e/o allo spostamento angolare della leva di comando, poiché questo segnale è un segnale progressivo indicante la posizione o lo spostamento progressivo della leva stessa, contrariamente al segnale di marcia impostata, che è un segnale discreto ed eventualmente di tipo on/off. Pertanto la linea di trasmissione analogica si presta in modo particolarmente vantaggioso alla trasmissione di tale tipo di segnale di comando e presenta vantaggi sensibili rispetto ai dispositivi di tipo meccanico o elettromeccanico, rispetto ai quali necessita di meno manutenzione ed è più sicura.

Ulteriori caratteristiche sono oggetto delle allegate rivendicazioni e sottorivendicazioni.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

la fig.1 illustra uno schema del dispositivo secondo la presente invenzione;

la fig.2 illustra un particolare di una prima forma esecutiva di un dispositivo secondo la presente invenzione;

la fig.3 illustra un particolare di una seconda forma esecutiva di un dispositivo secondo la presente invenzione;

la fig.4 illustra una prima forma esecutiva di un dispositivo secondo la presente invenzione comprendente due stazioni di comando;

la fig.5 illustra una prima forma esecutiva di un dispositivo secondo la presente invenzione comprendente due stazioni di comando nel caso di più motori fuoribordo;

la fig.6 illustra una prima forma esecutiva di un dispositivo secondo la presente invenzione comprendente due stazioni dì comando nel caso di più motori entrobordo.

Le figg. 7, 8 e 9 illustrano una leva di comando nelle tre posizioni operative;

la fig. 10 illustra un mezzo attuatore secondo la presente invenzione;

la figura 11 illustra l’attuatore in sezione lungo un piano diametrale dello stelo e perpendicolare al lato di fondo della cassa deii’attuatore.

La fig. 1 illustra una forma esecutiva preferita del dispositivo di comando per imbarcazioni, secondo la presente invenzione, in particolare per imbarcazioni del tipo comprendente almeno: una stazione di comando 1 provvista almeno di una leva di comando 2, un motore 3 , un attuatore 4 associato al detto motore.

La leva di comando 2 è provvista di un mezzo sensore, per il rilevamento di un segnale di comando principale impostabile tramite la leva di comando 2 stessa.

La leva viene azionata da un operatore, tipicamente per comandare il o i motori della imbarcazione. I comandi che l’utente imposta tramite una singola leva sono relativi alla marcia ed al numero di giri dei motore, ad esempio nelle figg. 7, 8 e 9 sono illustrate tre posizioni di una singola leva di comando 2, in particolare la leva 2 nella posizione di fig. 7 è corrispondente al numero di giri minimo del motore e di marcia “in folle”, ovvero l'elica del motore non ruota. Nella posizione della leva 2 illustrata in fig. 8 si ha impostata ia marcia avanti, e tramite il progressivo movimento della leva dalla posizione di folle di fig. 7 al massimo della escursione delia leva si ha un progressivo e corrispondente aumento di giri del motore. Analogamente con ii dispositivo dell’esempio esecutivo della fig.9 si ottiene un progressivo aumento del numero di giri del motore coincidente con lo spostamento progressivo della leva 2, corrispondente però all’innesto della marcia indietro.

In alternativa è possibile prevedere che siano previsti una prima leva di comando per il controllo del numero di giri del motore ed un separato organo di comando di impostazione della marcia, come una seconda leva di commutazione, un commutatore o simili.

In questa forma esecutiva ia leva di commutazione prevede una pluralità di prestabilite posizioni angolari, ciascuna delle quali è corrispondente al comando di impostazione di una marcia fra quelle disponibili, tipicamente ma non limitativamente fra tre condizioni di marcia e cioè marcia avanti, marcia indietro e neutral, o folle.

In sostanza in un dispositivo di questo tipo sono previste due leve o una leva ed un commutatore, e l'operatore agisce sulla prima leva di comando per impostare il numero di giri del motore, trasmettendo allo stesso un segnale di tipo analogico, mentre agisce sul commutatore o sulla seconda leva per impostare la marcia desiderata, trasmettendo al motore, ovvero all’attuatore elettromeccanico dell’Invertitore un segnale digitale di impostazione di marcia corrispondente o funzionalmente correlato alla posizione delia seconda leva di commutazione.

Tramite sensori o traduttori di tipo meccanico/anaiogico, la prima leva di comando 2, 2’ genera il segnale di comando analogico di impostazione del numero di giri motore. L'organo di comando di impostazione di marcia, cioè la leva di commutazione 2" o 2”’ genera il segnale digitale di comando di impostazione di marcia grazie a trasduttori elettromeccanici atti a generare un segnale di tipo digitale Più in generale, sia nel caso di una leva, che viene in sostanza mossa in due direzioni per impostare la marcia e il numero di giri, sia nel caso in cui vi siano una separata leva per la regolazione del numero di giri ed un organo di comando per l'impostazione della marcia, il mezzo sensore per il rilevamento e/o la generazione di un segnale di comando che è corrispondente o funzionalmente correlato alla posizione e/o allo spostamento della detta leva di comando 2 è un mezzo sensore di tipo elettromeccanico come un potenziometro associato alla leva di comando o simili, o alternativamente è un mezzo sensore di tipo elettrico/elettronico e/o digitale come un sensore magnetico associato alla leva di comando o simili.

II dispositivo comprende inoltre almeno una elettronica 5 di comando atta a ricevere in ingresso almeno il segnale di comando, in qualunque modo questo sia trasmesso alla elettronica 5, e comprende almeno due distinte linee di trasmissione di segnali di comando, una prima linea di trasmissione di tipo analogico 105 ed una seconda linea di trasmissione di tipo digitale 205, illustrate nelle figg.1, 2 e 3.

L’elettronica di comando 5 scompone il segnale di comando principale in due distinti segnali dì comando, un primo segnale di comando analogico ed un secondo segnale di comando digitale, che vengono inviati ad un mezzo attuatore 4 per mezzo della linea di trasmissione di tipo analogico 105 e per mezzo della linea di trasmissione di tipo digitale 205.

Il segnale di comando ricevuto in ingresso dalla elettronica 5 è un segnale dì comando contenente informazioni corrispondenti alla posizione o allo spostamento ed alla direzione di spostamento relativamente ad una prestabilita posizione di riferimento delia leva 2. in una variante esecutiva della presente invenzione è previsto che non vi sia una elettronica di controllo, ma che il segnale di comando venga inviato direttamente dai sensori analogici e/o digitali al mezzo attuatore del motore o simili con due separate linee di trasmissione, una linea di trasmissione di tipo analogico ed una linea di trasmissione di tipo digitale, ognuna connessa ai rispettivi sensori o traduttori, analogici e digitali.

In particolare il segnale analogico è un segnale di comando che contiene almeno le informazioni relative alla posizione o allo spostamento progressivo della corrispondente leva di comando, ad esempio sotto forma di una differenza di potenziale.

II segnale di comando digitale invece contiene almeno le informazioni relative alia marcia desiderata, e la detta informazione può essere funzionalmente correlata o corrispondente alla direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento, ma può comprendere anche informazioni relative a controlli di errore o simili.

In generale comunque vantaggiosamente nella linea digitale si ha una trasmissione di informazioni minore di 10 bit, e preferibilmente si ha una trasmissione di informazioni con un banda sostanzialmente pari a 4 bit, e pari alle informazioni relative alla marcia impostata.

Nella fig. 2 è illustrata una prima forma esecutiva che comprende un sensore/trasduttore 102 di tipo analogico, atto ad essere connesso dinamicamente alla leva di comando 2 e a rilevare gli spostamenti e/o la posizione progressiva della leva e/o la direzione di spostamento. Un esempio di un sensore analogico 102 potrebbe essere ad esempio un potenziometro dinamicamente collegato alla leva di comando e provvisto di un alberino di comando girevole che viene azionato a rotazione dai movimento angolare della leva stessa grazie ad una trasmissione diretta o mediante una catena cinematica di trasmissione.

In questo caso il segnale di comando è già sotto forma di un segnale di comando analogico e passa in un buffer 202, dal quale buffer viene inviato sia alla elettronica di controllo 5, che lo converte in un corrispondente segnale digitale e lo invia per mezzo della linea digitale o uscita digitale delia elettronica, sia alla linea analogica 105 che lo trasmette direttamente al mezzo attuatore associato al motore o al motore stesso.

Nella variante esecutiva della fig. 3 invece è previsto un sensore 102’ di tipo digitale atto ad essere connesso alla leva di comando 2 e a rilevare gli spostamenti e/o la posizione progressiva della leva e/o la direzione di spostamento. Un esempio di un sensore digitale 102’ potrebbe essere ad esempio un sensore magnetico con uscita digitale, associato alla base della leva.

In questo caso il segnale di comando è sotto forma di un segnale di comando digitale e viene inviato sia alla elettronica di controllo 5, che lo separa in un corrispondente segnale digitale ed in un corrispondente segnale analogico e lo invia per mezzo della linea digitale 105 o uscita digitale delia elettronica e per. mezzo della linea analogica 205 o uscita analogica della elettronica 5.

La linea di trasmissione di tipo digitale è un BUS, preferibilmente un BUS Can.

Nella fig. 4 è illustrata una forma esecutiva in cui vi sono due leve di comando una prima leva 2, ed una seconda leva 2’ previste in due diverse stazioni di comando, una prima stazione 101 ed una seconda stazione 101'. Queste stazioni possono essere situate in punti diversi dell'imbarcazione.

A prescindere dal tipo di sensore montato sulla seconda leva 2’ della stazione 101’, il segnale di comando della leva 2’ viene inviato alla elettronica di controllo 5’, la quale elettronica di controllo lo converte in un segnale analogico o in un segnale digitale, preferibilmente in un segnale digitale e lo invia alla elettronica di controllo delia prima leva 5. Questa scompone il detto segnale in un segnale analogico ed in un segnale digitale e lo invia al motore e/o al mezzo attuatore.

In questo caso il sistema comprende una prima leva 2, cosiddetta leva MASTER, la quale prima leva 2 è prevista connessa a due linee di trasmissione, una digitale ed una analogica, le quali due linee sono connesse ad un mezzo attuatore o direttamente ad uno o più di un motore.

È inoltre prevista una seconda leva 2’, cosiddetta leva SLAVE, che può essere selezionata dall’operatore come leva attraverso la quale l’operatore inserisce il comando per il o i motori.

La leva 2’ SLAVE comunica con la leva 2 MASTER preferibilmente solo attraversp una line di comunicazione 205’ dì tipo digitale, ovvero un BUS, vantaggiosamente un BUS Can, per mezzo della quale linea di comunicazione 205’ invia il segnale di comando alla elettronica di controllo 5 della leva MASTER 2 e la quale elettronica di controllo 5 provvede a scomporre il segnale in una parte digitale, ad esempio relativa alla marcia impostata ed in una parte analogica, ad esempio relativa alla posizione o allo spostamento progressivo della leva SLAVE 2’.

Vantaggiosamente la leva MASTER 2, nel caso in cui sia prevista una leva SLAVE 2’ dalla quale l’operatore inserisce i comandi, è provvista di un servomeccanismo per azionare la leva MASTER 2 in modo che corrisponda al comando impostato dall’operatore sulla leva SLAVE 2’.

Sono previste poi due forme esecutive preferite e la forma esecutiva di fig.5 è particolarmente vantaggiosa nei caso di imbarcazioni provviste di motori fuoribordo, mentre la forma esecutiva di fig. 6 nel caso di imbarcazioni provviste di motori entrobordo.

In fig, 5 è illustrata una forma esecutiva della presente invenzione nel caso di due distinte stazioni di comando 101 MASTER e 10T SLAVE provviste ognuna di due leve di comando 2, 2', 2” e 2”'.

In questo caso illustrato in figura 5 sono presenti quattro attuatori 4 ed una prima linea di trasmissione 205' che collega la stazione 10T alla stazione 101, è costituita da una linea di trasmissione di tipo digitale, ovvero un BUS, e specificamente un BUS Can.

Nella forma esecutiva di cui sopra è possibile prevedere che ogni leva 2, 2’, 2” e 2"’ sia preposta al comando di uno, due, tre o più attuatori, in modo analogo a quanto sopra descritto.

Vantaggiosamente inoltre in questo caso è possibile prevedere che la prima linea di trasmissione 5' sia realizzata di pezzo con la stessa linea di trasmissione 5 che collega la stazione 101 MASTER con gli attuatori, ad esempio essendo realizzate non come due linee di trasmissione separate ma come una unica linea di trasmissione di tipo digitale come un BUS Can o simili.

In modo analogo è realizzata la soluzione preferita ed illustrata in fig. 6 relativa al caso di motori entrobordo.

In questo caso vi è un solo attuatore 4, ma ne possono essere anche previsti più di uno.

Possono inoltre senza uscire dagli insegnamenti e dallo scopo della presente invenzione essere presenti più di due stazioni di comando, ad esempio possono essere previste tre, quattro o più stazioni di comando in cui almeno una di esse è atta ad essere una stazione di comando di tipo MASTER analogamente a quanto sopra descritto.

Secondo una forma esecutiva particolarmente vantaggiosa può essere previsto che il dispositivo secondo fa presente invenzione sia modificato nel fatto che il segnale di comando viene diviso in una parte digitale ed una analogica, ma in cui la parte digitale del segnale di comando trasmessa sulla linea digitale 205 contiene anche un segnale di comando identico a quello trasmesso lungo la linea analogica, in modo da poter effettuare un controllo anche sulla parte di segnale di segnale analogico, che altrimenti sarebbe virtualmente priva di controlli.

Il controllo della corretta trasmissione del segnale analogico può essere effettuato in corrispondenza dell'attuatore, dall'attuatore stesso o da una dedicata elettronica di controllo che verifica la corretta trasmissione del segnale analogico confrontandolo con quello digitale.

In questo caso, al fine di non sovraccaricare il BUS con un segnale di comando continuo corrispondente al segnale di comando analogico, è previsto che il controllo venga effettuato non in continuo ma a preferiti intervalli, ovvero controllando solo ad intervalli prescelti, ad esempio 5 secondi, 10 secondi, 60 secondi, o solo all'avvio del dispositivo la corrispondenza tra il segnale digitale corrispondente al segnale analogico ed il segnale analogico stesso.

Una ulteriore caratteristica vantaggiosa prevede che in combinazione con il dispositivo secondo la presente invenzione sia previsto un mezzo attuatore 10 come illustrato nelle figure 10 e 11.

Quando il segnale di comando generato dalia leva di comando e trasmesso all'attuatore 10 deve essere convertito in un movimento meccanico di attuazione con una corsa corrispondente al segnale elettrico od elettronico, ed in particolare in una corsa che viene trasmessa al mezzo motore Ό all’organo che viene comandato dall’attuatore, si utilizza un attuatore che agisce su un cavo meccanico 15 di trasmissione del detto -movimento di attuazione, mentre il cavo meccanico 15 agisce a sua volta sull’organo comandato, ad esempio una valvola a farfalla o simili.

II montaggio di un normale cavo 15 secondo l’arte nota viene effettuato sull'attuatore 10 secondo la presente invenzione bloccando la guaina 17 del cavo 15 su un terminale di fissaggio stazionario, mentre la testa 13 del cavo viene resa solidale ad un organo mobile, nel caso presente uno stelo 11 di un attuatore lineare, per mezzo di un mezzo di aggancio 12.

il punto in cui viene bloccata la guaina 17determina il tipo di cavo utilizzabile, poiché la distanza fra testa 13 del cavo e la guaina 17 è caratteristico per differenti tipi di cavi ed in particolare per identici tipi di cavi realizzati da diversi costruttori.

L’attuatore 10 secondo la presente invenzione prevede un terminale di fissaggio delia guaina 17 del cavo realizzato spostabile relativamente ai mezzi di aggancio 12 della testa del cavo. In particolare ciò viene ottenuto grazie ad una slitta 14 che scorre su una guida 18 solidale al corpo dell’attuatore 10 stesso in direzione di allontanamento e di avvicinamento ai mezzi di aggancio 12 sullo stelo 11.

Quando i mezzi di aggancio 12 sono previsti all’estremità di uno stelo di un attuatore lineare, allora la slitta 14 che porta il terminale di fissaggio della guaina 17 è spostabile in direzione parallela all'asse dello stelo 11 , ovvero alla sua direzione di spostamento, grazie ad una corrispondente realizzazione delia guida.

In questo modo sia la parte fissa sia la parte mobile fanno parte dell’attuatore secondo la presente invenzione.

Poiché il terminale di fissaggio della guaina 17 è previsto su una slitta, è possibile variare la distanza del punto in cui viene fissata o bloccata la guaina ed adattare pertanto l’attuatore a qualsivoglia tipologia del cavo scelto, a prescindere dalla distanza della testa del cavo dai punto di fissaggio della guaina.

Una volta scelta la lunghezza desiderata la slitta viene bloccata in posizione stringendo due viti o grazie ad altri tipi di organi di bloccaggio o di serraggio.

Nel caso in cui si rendesse necessario cambiare tipologia di cavo è sufficiente sbloccare la slitta, inserire il nuovo cavo, posizionare corrispondentemente la slitta nella nuova posizione e fissarla.

I cavi sono caratterizzati, oltre che dalla distanza guaina testa di cui sopra, anche dal tipo di terminale di fissaggio della guaina, normalmente rappresentato da un cilindretto 114 di dimensioni variabili a seconda del modello.

Vantaggiosamente la slitta dei terminale di fissaggio della guaina secondo la presente invenzione presenta una sede tale da accogliere cilindretti di fissaggio delia guaina di diverso tipo, in modo da rendere ancora più versatile l’attuatore secondo la presente invenzione.

Vantaggiosamente inoltre il sistema di posizionamento dello stelo è realizzato mediante un sensore di posizione lineare, come ad esempio un potenziometro o simili, che rileva la posizione dello stelo, sotto forma di un segnale elettrico, la quale posizione viene poi utilizzata per un feedback di posizione assoluta per il dispositivo secondo la presente invenzione, in modo da verificare a prestabiliti intervalli di tempo la corrispondenza tra il comando impostato dall’utente e il comando inviato al mezzo motore o all'organo del mezzo motore, Con riferimento alla figura 11 l'attuatore è illustrato in sezione lungo un piano diametrale dell’ stelo 11 perpendicolare al iato di fondo delia cassa dell’attuatore. Lo stelo 11 cavo porta ad una sua estremità una madrevite 22 che è fissata in modo non girevole allo stesso. Nella madrevite 22 s’impegna un alberino 21 filetto che è sopportato girevole intorno al suo asse e relativamente alla madrevite 22 e che è azionato a rotazione da una trasmissione motorizzata indicata globalmente con 20. Lo stelo 11 scorrevole assialmente ed in particolare la madrevite 22 portano un organo 23 di comando di un sensore di posizione od un misuratore di corsa dello stelo 11 che è indicato con 24 e che è previsto parallelamente allo stelo ed in direzione di spostamento delio stesso. In particolare il misuratore di corsa od il sensore di posizione sono del tipo elettrico come ad esempio un potenziometro lineare o simili. Nella forma esecutiva si tratta di un potenziometro del tipo a contatto e l’organo che lo comanda è costituito da un tastatore sotto forma di una sfera di contatto che è spinta elasticamente contro la banda sensibile del potenziometro. Sono comunque possibili altre soluzioni simili che utilizzano altri noti tipi di sensori 24.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando per imbarcazioni, dette imbarcazioni essendo del tipo comprendente almeno: una stazione di comando (1) provvista almeno di una leva di comando (2), un motore (3), un attuatore (4) associato aldetto motore caratterizzato dai fatto che detta leva di comando (2) è provvista di un mezzo sensore (102) per la generazione di un segnale di comando principale corrispondente o correlato ad una posizione e/o ad uno spostamento di detta leva di comando (2), detto dispositivo comprende inoltre almeno una elettronica (5) di comando atta a ricevere in ingresso almeno detto segnale di comando principale, e comprendente almeno due distinte linee di trasmissione di segnali di comando, una prima linea di trasmissione di tipo analogico (105) ed una seconda linea di trasmissione di tipo digitale (205), detta elettronica di comando (5) essendo atta a scomporre detto segnale di comando principale in due distinti segnali di comando, un primo segnale di comando analogico ed un secondo segnale di comando digitale, detto primo segnale di comando analogico venendo inviato a detto mezzo attuatore (4) per mezzo di detta linea di trasmissione di tipo analogico (105) e detto secondo segnale di comando digitale venendo inviato a detto mezzo attuatore per mezzo di detta seconda linea di trasmissione di tipo digitale (205).
2. 2. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto mezzo sensore (102) per la generazione di un segnale di comando principale correlato o corrispondente ad una posizione e/o ad uno spostamento delia detta leva di comando (2) è un mezzo sensore di tipo meccanico, come un ingranaggio, un cavo meccanico o simili.
3. 3. Dispositivo di coma.ndo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto mezzo sensore (102) per la generazione di un segnale di. comando principale è un mezzo sensore di tipo elettromeccanico come un potenziometro dinamicamente accoppiato alla detta leva di comando o simili,
4. 4. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto mezzo sensore (102) per il rilevamento di un segnale di comando principale è un mezzo sensore di tipo elettrico/elettronico e/o digitale come un sensore magnetico associato alla detta leva dì comando o simili.
5. 5. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto segnale di comando è un segnale di comando contenente informazioni corrispondenti o funzionalmente correlate alla posizione e/o allo spostamento e/o alla direzione di spostamento della leva di comando relativamente ad una prestabilita posizione di riferimento delia detta leva di comando.
6. 6. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta centralina di comando suddivide il detto segnale di comando in due distinti segnali, un segnale analogico ed un segnale digitale.
7. 7. Dispositivo di comando secondo una o più deile rivendicazioni precedenti caratterizzato dai fatto che il segnale di comando analogico contiene almeno le informazioni relative alla posizione e/o allo spostamento progressivo della leva di comando.
8. 8. Dispositivo di cpmando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che dette informazioni relative alla posizione o allo spostamento<,>progressivo della leva di comando sono sotto forma di una differenza di potenziale.
9. 9. Dispositivo di comando, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il segnale di comando digitale contiene almeno le informazioni relative alla marcia desiderata, cioè funzionalmente correlate o corrispondenti alla direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento.
10. 10. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che sono previsti una prima leva di comando per il controllo del numero di giri del motore ed un secondo separato organo di comando di impostazione della marcia.
11. 11. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che detto secondo organo di comando di impostazione della marcia è un commutatore o una seconda leva di commutazione, o simili.
12. 12. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 10 a 11 caratterizzato dal fatto che detto commutatore e/o detta seconda leva di commutazione o simili prevede una pluralità di prestabilite posizioni angolari, ciascuna delle quali è corrispondente o funzionalmente correlata al comando di impostazione di una prestabilita marcia fra le diverse condizioni di marcia previste.
13. 13. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 10 a 12 caratterizzato dal fatto che la detta prima leva di comando genera il segnale di comando analogico di impostazione del numero di giri motore.
14. 14. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 10 a 13 caratterizzato dal fatto che detta generazione del segnale di comando analogico è realizzata mediante sensori o trasduttori di generazione di segnali di tipo analogico.
15. 15. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 10 a 14 caratterizzato dal fatto che detto secondo organo di comando di impostazione di marcia genera il segnale digitale di comando di impostazione di marcia.
16. 16. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 10 a 15 caratterizzato dal fatto che la generazione del segnale di comando digitale è realizzata mediante sensori o trasduttori atti a generare segnali di tipo digitale.
17. 17. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che nella linea digitale è prevista una trasmissione di informazioni minore di 10 bit.
18. 18. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che nella linea digitale è prevista una trasmissione di informazioni sostanzialmente pari a 4 bit.
19. 19. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta linea di trasmissione di tipo digitale è un BUS, preferibilmente un BUS Can.
20. 20. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto dispositivo prevede una seconda leva di comando.
21. 21. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta seconda leva di comando è provvista almeno di un sensore per il rilevamento della posizione e/o dello spostamento progressivo della leva e/o della direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento e/o della marcia desiderata.
22. 22. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 20 a 21 caratterizzato dal fatto che detta seconda leva di comando è operativamente connessa a detta prima leva e/o a detta elettronica (5) di comando almeno per mezzo di una linea di trasmissione di tipo digitale per la trasmissione di segnali di comando, in particolare per la trasmissione di segnali di comando relativamente alla posizione e/o dello spostamento progressivo della leva e/o della direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento e/o della marcia desiderata.
23. 23. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni da 20 a 22 caratterizzato dal fatto che detta seconda leva di comando è provvista di una seconda elettronica (5') di comando atta a ricevere in ingresso almeno il segnale di comando della detta seconda leva relativamente alla posizione e/o dello spostamento progressivo della leva e/o della direzione di spostamento della leva rispetto ad una prestabilita posizione di riferimento e/o della marcia desiderata e a trasformare il detto segnale di comando in un corrispondente segnale di comando digitale atto .ad essere inviato alla detta elettronica di comando della detta prima leva e/o alla detta prima leva di comando e/o ai sensori digitali della detta prima leva.
24. 24. Dispositivo di comando per imbarcazioni, dette imbarcazioni essendo del tipo comprendente almeno: una stazione di comando (1) provvista almeno di una leva di comando (2), un motore (3), un attuatore (4) associato al detto motore ed a cui vengono inviati i segnali di comando generati dalla leva nella stazione di comando, essendo il detto attuatore provvisto di un cavo di trasmissione di un movimento di attuazione o di comando ad un organo del detto motore (3), essendo detto cavo (15) provvisto di una guaina esterna (17) e di una testa d'aggancio (13) che sporge dalla detta guaina ed essendo detto attuatore provvisto di mezzi di fissaggio della guaina 17 in una prestabilita posizione rispetto a mezzi di aggancio (12) della testa di aggancio (13) del cavo (15) ad un organo d’attuazione (11) comandato, caratterizzato dai fatto che i mezzi di fissaggio (14) della guaina (17) sono realizzati spostabili relativamente ai mezzi (12) di aggancio della testa di aggancio (13) del cavo (15) e bloccabili/sbloccabili nella detta posizione relativamente ai mezzi (12) di aggancio.
25. 25. Dispositivo secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto che la guaina (17) porta mezzi terminali di aggancio (114) che sono fissati alla stessa o che sono fissabili alla stessa e che sono impegnabili in modo amovibile in una slitta (14).e bloccabili sulla stessa, la quale slitta (14) è scorrevole e bloccabile e sbloccabile in posizione lungo una guida (16), la quale guida è orientata in direzione di allontanamento/avvicinamento della slitta ai mezzi di aggancio (12) dell’organo di movimentazione (11) dell’attuatore.
26. 26. Dispositivo secondo le rivendicazioni 25, caratterizzato dal fatto che gli organi di attuazione (11) che eseguono la corsa di spostamento del cavo (15) sono previsti in combinazione con sensori di posizione e/o con mezzi di misurazione della corsa (23, 24) i quali mezzi sono comandati dall'organo di attuazione (11).
27. 27. Dispositivo secondo la rivendicazione 26, caratterizzato dal fatto che i sensori di posizione e/o i mezzi di misurazione della corsa (23, 24) sono costituiti da potenziometri lineari comandati dall’organo di spostamento (11) del cavo (15).
28. 28. Dispositivo secondo la rivendicazione 27, caratterizzato dal fatto che il potenziometro lineare (24) è del tipo sensibile al contatto essendo all’organo di spostamento (11) associato tastatore (23).
29. 29. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 24 a 28, caratterizzato dal fatto che è previsto in combinazione con una o più delle caratteristiche del dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 23, essendo il dispositivo attuatore un dispositivo terminale, locale di trasformazione dei segnali di comando elettrice e/o elettronici in movimenti di comando meccanici di organi di comando di motori, trasmissioni, o simili.