ITGE990114A1 - Sistema per la pesatura di rifiuti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Sistema per la pesatura di rifiuti”,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema per la pesatura di rifiuti applicabile sui mezzi mobili di raccolta e compattazione di tali rifiuti, qualunque sia la tipologia di tali mezzi compattatori (a carico laterale o a carico posteriore).

Attualmente sono proposte sul mercato delle soluzioni tecniche per la pesatura dei rifiuti che prevedono dei metodi di pesatura che utilizzano esclusivamente dei dispositivi di misura basati su celle di carico. Questi dispositivi sono per la maggior parte dei casi del tipo a torsione, alloggiati nella traversa, disposta orizzontalmente e soggetta a rotazione, sulla quale sono applicati i bracci a forca attraverso i quali viene sollevato il cassonetto del rifiuti.

Tali dispositivi presentano tuttavia degli inconvenienti. In primo luogo sotto certe condizioni di carico (che peraltro si verificano spesso durante le operazioni di svuotamento dei cassonetti), e cioè quando il camion compattatore è non parallelo al terreno ma sbandato od inclinato, sulla cella di carico il vettore della forza peso non crea più solo un momento torcente letto dalla cella, ma si scompone in altre direzioni che non sono rilevate dal trasduttore, alterando in questo modo la precisione del sistema, anche in maniera considerevole. In secondo luogo l’introduzione del sistema di pesatura può essere fatta, in pratica, solo in fase di costruzione del camion compattatore. In sostanza è un sistema che non può essere installato in un secondo tempo, su una macchina già in esercizio, a meno di prevedere costi e tempi di installazione notevoli. Inoltre, dal momento che l’installazione stessa è necessariamente intrusiva, vengono potenzialmente meno i requisiti di sicurezza dell’intero sistema di caricamento; in altre parole, l’installazione del sistema di pesatura deve prevedere, a valle di detta pesatura, un controllo del mantenimento dei requisiti di sicurezza tipici di queste macchine e le procedure di installazione devono tenere rigorosamente conto di questo aspetto. Tutto ciò, di fatto, comporta la necessità che Γ installazione venga effettuata dallo stesso costruttore del compattatore.

Un altro sistema di pesatura noto utilizzato sui mezzi compattatori è basato sulla misura volumetrica del contenuto di rifiuti nel cassonetto; a partire da tale misura viene stimato il peso equivalente di rifiuto, supponendo un peso specifico medio dello stesso. Tale dispositivo presenta l’inconveniente di fornire delle misurazioni con un livello di precisione molto approssimativo.

Lo scopo della presente invenzione è pertanto un sistema per la pesatura di rifiuti che superi gli inconvenienti sopra elencati dei sistemi noti, il quale permetta di effettuare delle misure di pesatura con un’ottima precisione, anche per misurazioni ripetute nel tempo ed in qualunque condizione operativa, che sia facile da installare sui mezzi compattatori di rifiuti ed economico, senza rendere necessario l’intervento della casa costruttrice del mezzo compattatore per installare il sistema.

Tale scopo viene raggiunto dalla presente invenzione mediante un sistema per la pesatura di rifiuti, utilizzato in particolare per mezzi mobili di raccolta di tali rifiuti, quali ad esempio i camion compattatori, i quali comprendono sulla parte laterale e/o posteriore almeno un coppia di organi meccanici di sollevamento e ribaltamento dei contenitori dei rifiuti. Tale sistema è fissato ad almeno uno di tali organi di sollevamento e comprende un primo dispositivo di lettura ed amplificazione meccanica della deformazione subita dall’organo a seguito del sollevamento del contenitore dei rifiuti, ed un secondo dispositivo, cooperante con il primo, di trasduzione di tale deformazione in segnali di tensione.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione verranno meglio compresi nel corso della seguente descrizione, considerata a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita ai disegni allegati, nei quali:

• la Fig. 1 è una vista schematica in elevazione della parte posteriore di un camion compattatore di rifiuti;

• la Fig. 2 è una vista laterale in elevazione di un organo meccanico di sollevamento di un contenitore o cassonetto per rifiuti, con applicato il sistema di pesatura della presente invenzione;

• la Fig. 3 è una vista in pianta dell’organo meccanico di Fig. 2; e

• la Fig. 4 è un diagramma schematico che illustra il funzionamento del sistema di pesatura della presente invenzione.

Con riferimento alla Fig. 1 è illustrata la parte posteriore di un camion 1 per la raccolta e la compattazione dei rifiuti prelevati da un contenitore o cassonetto 2 poggiante al suolo 8 mediante delle rotelle 9. Il camion 1 è provvisto di una traversa 3 fissata ad entrambe le estremità ad una coppia di spalle 4. La traversa 3 è rotante mediante opportuni mezzi di azionamento rispetto alle spalle 4 e ad essa sono rigidamente collegati due organi meccanici 5 di sollevamento, costituiti ciascuno da un braccio 51 alla cui estremità è previsto un gancio 52 che coopera con un relativo deformazioni la cui curva in funzione del peso coincide con ottima approssimazione ad una retta e che comunque, in ogni caso, può essere seguita con spezzate od altre curve approssimanti di ordine superiore.

Il listello 10 quindi, che è fissato solidalmente al’estremità del braccio 51 prossima al gancio 52, amplifica meccanicamente la deformazione dell’organo 5 e la trasmette allo spillo 13 che, muovendosi all’interno del trasduttore 14, permette di convertire uno spostamento dell’ordine dei decimi di millimetro dell’organo 5 in una tensione proporzionale a detto spostamento e quindi al peso sollevato, rappresentato dal cassonetto 2 e dai rifiuti in esso contenuti.

Per tenere conto della possibile non uniforme distribuzione del peso all’interno del cassonetto 2 e della conseguente possibilità che esso non si distribuisca equamente sui due organi 5 laterali, il sistema prevede l’applicazione dei trasduttori 14 (e quindi degli elementi 10, 12, 13 associati) su entrambi i bracci 51 , ciascuno dei quali viene tarato in maniera autonoma. Potrebbe infatti verificarsi che le caratteristiche di deformazione meccanica dei due organi 5, ancorché simili, non siano esattamente le stesse; ai fini della precisione, quindi, è importante che entrambi siano caratterizzati, cioè siano singolarmente esaminati per ricercarne le caratteristiche di deformazione meccanica e rilevarne la curva di risposta in funzione del peso applicato.

Tutti gli elementi elettro-meccanici installati sul braccio 51 , vale a dire il trasduttore 14, il listello 10 e il braccetto 12 con relativo spillo 13, sono protetti da un punto di vista ambientale, infatti sono progettati per resistere alle condizioni gravose cui sono soggetti i mezzi previsti sul camion compattatore 1 durante tutte le fasi operative, con particolare riguardo alla tenuta all’acqua ed alla resistenza alle vibrazioni, garantendo, allo stesso tempo, un buon funzionamento all’interno di un ampio intervallo di temperature di esercizio. Particolare importanza viene data a tutti gli accorgimenti necessari ad evitare vibrazioni indesiderate sul listello 10 e gli altri elementi sensibili (12, 13), vibrazioni che potrebbero tradursi in imprecisioni di lettura e portare nel tempo a rotture di tali elementi.

Per una corretta stima del peso, al fine di evitare imprecisioni di lettura, il sistema dell’invenzione è equipaggiato con dei mezzi 16 che rilevano l’inclinazione e quindi l’assetto del camion compattatore (si veda il diagramma di Fig. 4). La lettura del trasduttore 14 di posizione viene quindi “corretta” in fase di elaborazione dei dati, secondo opportune formule matematiche.

Parte integrante del sistema di pesatura inoltre è un elaboratore elettronico 15, il quale, per mezzo di uno stadio di acquisizione e filtraggio analogico, converte i segnali S di tensione provenienti dai due trasduttori 14 di posizione in dati digitali; su questi dati sono applicati algoritmi di compensazione e correzione sulla base delle curve caratteristiche rilevate in fase di taratura e dei dati I ricevuti dai mezzi 16 di rilevamento dell’assetto del camion 1 ; infine, dopo aver combinato fra loro questi dati, l’elaboratore 15 effettua il calcolo del peso P, valore in uscita.

Dal punti di vista della metodologia di misura, il presente sistema prevede una misurazione per differenza. Viene infatti ricercato il valore della deformazione meccanica degli organi 5 in funzione del peso relativo: in altre parole la curva caratteristica di deformazione meccanica del singolo braccio di tali organi non è funzione di un peso assoluto ma è funzione di una differenza di peso, differenza che viene calcolata a valle di due letture/acquisizioni corrispondenti a condizioni di braccio caricato e di braccio scaricato.

In questo modo si elimina il problema della diversità nel tempo della risposta dei trasduttori a parità di peso applicato, dovuta alle diverse condizioni ambientali (temperatura soprattutto) in cui si può trovare ad operare il sistema ed al cambiamento nel tempo delle caratteristiche meccaniche ed elettriche sia degli elementi meccanici coinvolti (10, 12, 13) sia negli stessi elementi (14) di trasduzione.

Come si è potuto constatare dalla descrizione precedente i vantaggi conseguenti all’utilizzo di un sistema per la pesatura dei rifiuti, in particolare per mezzi mobili di compattazione di tali rifiuti, secondo la forma esecutiva riportata a titolo esemplificativo sono molteplici, e molteplici sono le forme esecutive che possono essere adottate per ottenere tali vantaggi senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni annesse.

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per la pesatura di rifiuti, in particolare per mezzi mobili (1 ) di raccolta di detti rifiuti, in cui detti mezzi (1 ) comprendono sulla parte laterale e/o posteriore almeno un coppia di organi meccanici (5) di sollevamento e ribaltamento dei contenitori (2) dei rifiuti, caratterizzato dal fatto che ad almeno uno di detti organi (5) di sollevamento è fissato un dispositivo (10, 12, 13) di lettura ed amplificazione meccanica della deformazione elastica subita dall’organo (5) a seguito del sollevamento del contenitore (2) dei rifiuti, cooperante con un dispositivo (14) di trasduzione di detta deformazione in segnali di tensione. 2. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (10, 12, 13) di lettura è costituito da un listello (10) opportunamente sagomato avente una delle due estremità fissata alla parete laterale dell’organo (5) in prossimità del punto di applicazione del carico rappresentato dal contenitore (2) di rifiuti, e recante, all’altra estremità prossima al centro (53) di rotazione dell’organo (5), uno spillo (13) provvisto di relativo supporto (12) e mobile all’interno di un trasduttore (14) di posizione.

3. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che per ciascun dispositivo (10, 12, 13) di lettura posizionato sul relativo organo (5) di sollevamento viene effettuata una taratura specifica.

4. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo (16) per rilevare l’assetto e l’inclinazione dei mezzi mobili (1) di raccolta dei rifiuti.

5. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende un elaboratore (15) che processa, mediante opportuni algoritmi di compensazione e correzione, i dati (I, S) provenienti dal trasduttore (14) posizionato sul relativo organo (5) di sollevamento e dal dispositivo (16) di rilevamento dell’assetto del mezzo mobile (1) sul quale detti organi (5) sono collocati.

6. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l’elaboratore (15), mediante due fasi successive di lettura/acquisizione, calcola il peso (P) dei rifiuti nel contenitore (2) mediante per differenza tra la condizione di organo (5) di sollevamento caricato e scaricato.

perno 7, posizionato sul lato del cassonetto 2. Come si può osservare, sulla parete laterale esterna di ciascun braccio 51 è fissato un listello 10, che svolge la funzione di amplificatore meccanico della deformazione dell’organo 5, come si chiarirà in seguito nel dettaglio. Sulla parte superiore del camion 1 è previsto un vano 1 1 di stoccaggio e compattazione dei rifiuti: il cassonetto 2 infatti, mediante rotazione della traversa 3 e quindi degli organi 5 verso l’alto, viene sollevato dal suolo 8 e ribaltato in tale vano 1 1 di raccolta e compattazione.

Durante questa operazione di sollevamento dunque, è necessario stimare con la maggiore precisione possibile il peso dei rifiuti contenuti nel cassonetto 2 e, a tal proposito, si considerino assieme le Fig. 2 e 3 che illustrano l’organo meccanico 5 di sinistra in Fig. 1. Sulla parete laterale esterna del braccio 51 , provvisto di un foro 53 per l' alloggiamento della traversa 3, è fissata in modo rigido l’estremità del listello 10, alla cui altra estremità è collegata lateralmente ed esternamente un’estremità di un braccetto 12. All’altra estremità tale braccetto 12 supporta uno spillo 13 che può muoversi all’interno di un trasduttore 14 di posizione, fissato anch’esso lateralmente al braccio 51. Il trasduttore 14 ha lo scopo di rendere apprezzabili e misurabili le deformazioni meccaniche subite dall’organo meccanico 5 di sollevamento quando viene caricato,

Claims (6)

1. deformazioni la cui curva in funzione del peso coincide con ottima approssimazione ad una retta e che comunque, in ogni caso, può essere seguita con spezzate od altre curve approssimanti di ordine superiore. Il listello 10 quindi, che è fissato solidalmente al’estremità del braccio 51 prossima al gancio 52, amplifica meccanicamente la deformazione dell’organo 5 e la trasmette allo spillo 13 che, muovendosi all’interno del trasduttore 14, permette di convertire uno spostamento dell’ordine dei decimi di millimetro dell’organo 5 in una tensione proporzionale a detto spostamento e quindi al peso sollevato, rappresentato dal cassonetto 2 e dai rifiuti in esso contenuti. Per tenere conto della possibile non uniforme distribuzione del peso all’interno del cassonetto 2 e della conseguente possibilità che esso non si distribuisca equamente sui due organi 5 laterali, il sistema prevede l’applicazione dei trasduttori 14 (e quindi degli elementi 10, 12, 13 associati) su entrambi i bracci 51 , ciascuno dei quali viene tarato in maniera autonoma. Potrebbe infatti verificarsi che le caratteristiche di deformazione meccanica dei due organi 5, ancorché simili, non siano esattamente le stesse; ai fini della precisione, quindi, è importante che entrambi siano caratterizzati, cioè siano singolarmente esaminati per ricercarne le caratteristiche di deformazione meccanica e rilevarne la curva di risposta in funzione del peso applicato. Tutti gli elementi elettro-meccanici installati sul braccio 51 , vale a dire il trasduttore 14, il listello 10 e il braccetto 12 con relativo spillo 13, sono protetti da un punto di vista ambientale, infatti sono progettati per resistere alle condizioni gravose cui sono soggetti i mezzi previsti sul camion compattatore 1 durante tutte le fasi operative, con particolare riguardo alla tenuta all’acqua ed alla resistenza alle vibrazioni, garantendo, allo stesso tempo, un buon funzionamento all’interno di un ampio intervallo di temperature di esercizio. Particolare importanza viene data a tutti gli accorgimenti necessari ad evitare vibrazioni indesiderate sul listello 10 e gli altri elementi sensibili (12, 13), vibrazioni che potrebbero tradursi in imprecisioni di lettura e portare nel tempo a rotture di tali elementi. Per una corretta stima del peso, al fine di evitare imprecisioni di lettura, il sistema dell’invenzione è equipaggiato con dei mezzi 16 che rilevano l’inclinazione e quindi l’assetto del camion compattatore (si veda il diagramma di Fig. 4). La lettura del trasduttore 14 di posizione viene quindi “corretta” in fase di elaborazione dei dati, secondo opportune formule matematiche. Parte integrante del sistema di pesatura inoltre è un elaboratore elettronico 15, il quale, per mezzo di uno stadio di acquisizione e filtraggio analogico, converte i segnali S di tensione provenienti dai due trasduttori 14 di posizione in dati digitali; su questi dati sono applicati algoritmi di compensazione e correzione sulla base delle curve caratteristiche rilevate in fase di taratura e dei dati I ricevuti dai mezzi 16 di rilevamento dell’assetto del camion 1 ; infine, dopo aver combinato fra loro questi dati, l’elaboratore 15 effettua il calcolo del peso P, valore in uscita. Dal punti di vista della metodologia di misura, il presente sistema prevede una misurazione per differenza. Viene infatti ricercato il valore della deformazione meccanica degli organi 5 in funzione del peso relativo: in altre parole la curva caratteristica di deformazione meccanica del singolo braccio di tali organi non è funzione di un peso assoluto ma è funzione di una differenza di peso, differenza che viene calcolata a valle di due letture/acquisizioni corrispondenti a condizioni di braccio caricato e di braccio scaricato. In questo modo si elimina il problema della diversità nel tempo della risposta dei trasduttori a parità di peso applicato, dovuta alle diverse condizioni ambientali (temperatura soprattutto) in cui si può trovare ad operare il sistema ed al cambiamento nel tempo delle caratteristiche meccaniche ed elettriche sia degli elementi meccanici coinvolti (10, 12, 13) sia negli stessi elementi (14) di trasduzione. Come si è potuto constatare dalla descrizione precedente i vantaggi conseguenti all’utilizzo di un sistema per la pesatura dei rifiuti, in particolare per mezzi mobili di compattazione di tali rifiuti, secondo la forma esecutiva riportata a titolo esemplificativo sono molteplici, e molteplici sono le forme esecutive che possono essere adottate per ottenere tali vantaggi senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni annesse. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la pesatura di rifiuti, in particolare per mezzi mobili (1 ) di raccolta di detti rifiuti, in cui detti mezzi (1 ) comprendono sulla parte laterale e/o posteriore almeno un coppia di organi meccanici (5) di sollevamento e ribaltamento dei contenitori (2) dei rifiuti, caratterizzato dal fatto che ad almeno uno di detti organi (5) di sollevamento è fissato un dispositivo (10, 12, 13) di lettura ed amplificazione meccanica della deformazione elastica subita dall’organo (5) a seguito del sollevamento del contenitore (2) dei rifiuti, cooperante con un dispositivo (14) di trasduzione di detta deformazione in segnali di tensione.
2. 2. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (10, 12, 13) di lettura è costituito da un listello (10) opportunamente sagomato avente una delle due estremità fissata alla parete laterale dell’organo (5) in prossimità del punto di applicazione del carico rappresentato dal contenitore (2) di rifiuti, e recante, all’altra estremità prossima al centro (53) di rotazione dell’organo (5), uno spillo (13) provvisto di relativo supporto (12) e mobile all’interno di un trasduttore (14) di posizione.
3. 3. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che per ciascun dispositivo (10, 12, 13) di lettura posizionato sul relativo organo (5) di sollevamento viene effettuata una taratura specifica.
4. 4. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo (16) per rilevare l’assetto e l’inclinazione dei mezzi mobili (1) di raccolta dei rifiuti.
5. 5. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende un elaboratore (15) che processa, mediante opportuni algoritmi di compensazione e correzione, i dati (I, S) provenienti dal trasduttore (14) posizionato sul relativo organo (5) di sollevamento e dal dispositivo (16) di rilevamento dell’assetto del mezzo mobile (1) sul quale detti organi (5) sono collocati.
6. 6. Sistema per la pesatura di rifiuti secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l’elaboratore (15), mediante due fasi successive di lettura/acquisizione, calcola il peso (P) dei rifiuti nel contenitore (2) mediante per differenza tra la condizione di organo (5) di sollevamento caricato e scaricato.