ITMI20090215A1 - Veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi e metodo di azionamento del gruppo verricello - Google Patents
Veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi e metodo di azionamento del gruppo verricelloInfo
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Description
“VEICOLO BATTIPISTA COMPRENDENTE UN GRUPPO VERRICELLO DI AUSILIO ALLA MOVIMENTAZIONE DEL VEICOLO BATTIPISTA LUNGO PENDII RIPIDI E METODO DI AZIONAMENTO DEL GRUPPO VERRICELLOâ€
La presente invenzione riguarda un veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi.
In particolare, il veicolo battipista comprende un telaio; un’unità di controllo; e il detto gruppo verricello, il quale comprende una struttura di supporto fissata al telaio; un tamburo girevole rispetto alla struttura di supporto attorno a un asse; un cavo avvolto attorno al tamburo; e un gruppo attuatore per ruotare il tamburo attorno all’asse.
Generalmente, un veicolo battipista di tipo noto comprende anche una fresa per lavorare il manto nevoso delle piste da sci e una pala per spostare masse di neve lungo le piste da sci. Quando il veicolo battipista à ̈ impiegato su una pista caratterizzata da pendii particolarmente ripidi l’estremità libera del cavo, del gruppo verricello à ̈ fissata a un ancoraggio a monte in modo da manovrare il veicolo battipista con l’ausilio del gruppo verricello e garantire maggiore sicurezza e impedire lo scivolamento del veicolo battipista in caso di perdita di aderenza rispetto al manto nevoso.
Tuttavia, i veicoli battipista di tipo noto non sono pienamente soddisfacenti perché non forniscono un adeguato controllo del cavo.
Ad esempio, il documento CA 2,441,650 mostra un veicolo battipista comprendente un gruppo verricello comprendente un dispositivo guidacavo comprendente dei bracci mobili e azionati dal cavo stesso. I bracci mobili sono atti ad attivare un attuatore per spostare il guidacavo di fronte al tamburo e svolgere e avvolgere il cavo dal tamburo in modo corretto rispetto al tamburo.
Il veicolo battipista mostrato nel documento CA 2,441,650 non à ̈ in grado di ovviare a inconvenienti determinati da deviazioni occasionali del cavo e può generare un malfunzionamento del gruppo verricello e dell’intero mezzo battipista. Inoltre, i bracci possono incepparsi e spostare indebitamente il dispositivo guidacavo.
Inoltre, il veicolo battipista mostrato nel documento CA 2,441,650 non à ̈ in grado di assolvere altre funzioni, se non quella di posizionare il cavo rispetto al tamburo con tutti i limiti sopra menzionati.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un veicolo battipista che ovvii agli inconvenienti dell’arte nota.
Un altro scopo à ̈ quello di realizzare un veicolo battipista che permetta di migliorare il controllo del cavo.
Secondo la presente invenzione à ̈ realizzato un veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi; il veicolo battipista comprendendo un telaio; un’unità di controllo; e il detto gruppo verricello, il quale comprende una struttura di supporto fissata al telaio; un tamburo girevole rispetto alla struttura di supporto attorno a un asse; un cavo avvolto attorno al tamburo; un gruppo attuatore per ruotare il tamburo attorno all’asse; e un sensore per rilevare la posizione del tamburo attorno all’asse; l’unità di controllo essendo configurata per controllare il cavo in funzione della posizione del tamburo e della geometria del tamburo.
In questo modo à ̈ possibile realizzare un controllo dell’effettiva quantità di cavo svolto dal tamburo e avvolto sul tamburo e individuare la zona del tamburo in cui il cavo à ̈ svolto e avvolto e, quindi la posizione che deve assumere il cavo rispetto al tamburo, in particolare, durante la fase di avvolgimento.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione il gruppo verricello comprende un dispositivo guidacavo mobile rispetto al tamburo per posizionare il cavo in una posizione determinata rispetto al tamburo; e un attuatore per spostare il dispositivo guidacavo rispetto al tamburo; la detta unità di controllo essendo configurata per calcolare una posizione del detto dispositivo guidacavo in funzione della posizione del tamburo e la geometria del tamburo e controllare l’attuatore in funzione della posizione calcolata.
In questo modo, il cavo viene svolto e avvolto in modo corretto lungo percorsi a forma di elica attorno al tamburo.
Secondo un’ulteriore forma preferita di attuazione della presente invenzione il gruppo verricello comprende almeno una puleggia folle atta a essere disposta a contatto del detto cavo ed essere azionata in rotazione dal detto cavo; un sensore per rilevare la posizione della puleggia folle; l’unità di controllo essendo configurata per acquisire la velocità di rotazione del tamburo, la velocità di rotazione della puleggia folle e controllare il gruppo attuatore in funzione della velocità angolare del tamburo, della velocità angolare della puleggia folle, della posizione del tamburo e della geometria della puleggia folle e del tamburo.
In questo modo, à ̈ possibile rilevare se il cavo à ̈ mantenuto correttamente in tensione. Se la tensione del cavo non à ̈ quella corretta, il cavo perde aderenza con la puleggia folle, di conseguenza, quest’ultima non ruota attorno al proprio asse. Quando il cavo non à ̈ mantenuto in tensione, il cavo potrebbe avvolgersi in modo scorretto o addirittura svolgersi dal tamburo automaticamente sotto l’azione dell’elasticità del cavo stesso.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per l’azionamento di un gruppo verricello per un veicolo battipista.
Secondo la presente invenzione à ̈ fornito un metodo di azionamento di un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione di un veicolo battipista lungo pendii ripidi, il gruppo verricello comprendendo una struttura di supporto; un tamburo girevole rispetto alla struttura di supporto attorno a un asse; un cavo avvolto attorno al tamburo; il metodo comprendendo le fasi di rilevare la posizione del tamburo attorno all’asse e di controllare il cavo in funzione della posizione rilevata del tamburo e della geometria del tamburo.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure allegate, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza, di un veicolo battipista realizzato in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza e in scala ingrandita, di un particolare del veicolo battipista della figura 1;
- la figura 3 Ã ̈ una vista in pianta, con parti asportate per chiarezza e parti schematizzate, di un particolare del veicolo battipista della figura 1; e
- la figura 4 Ã ̈ una vista in pianta, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza, di un dettaglio del veicolo battipista della figura 1.
Con riferimento alla figura 1, con 1 Ã ̈ definito nel suo complesso un veicolo battipista per la preparazione di piste da sci.
Il veicolo battipista 1 comprende un telaio 2; due cingoli 3 (solo uno mostrato nella figura 1); due ruote motrici 4 (solo una mostrata nella figura 1) operativamente accoppiate ai rispettivi cingoli 3; ruote folli 5 di supporto dei cingoli 3; una cabina 6; un’interfaccia utente 7 disposta nella cabina 6; una pala 8 supportata frontalmente dal telaio 2; una fresa 9 supportata posteriormente dal telaio 2; un gruppo verricello 10 fissato sopra il telaio 2; un motore a combustione interna 11, e una trasmissione di potenza 12 operativamente collegata al motore a combustione interna 11; alle ruote motrici 4; alla pala 8; alla fresa 9; e al gruppo verricello 10. La trasmissione di potenza 11 può essere idraulica o elettrica o una combinazione di idraulica ed elettrica.
Il veicolo battipista 1 comprende un’unità di controllo 13 collegata all’interfaccia utente 7 e atta a controllare il veicolo battipista 1 e il gruppo verricello 10.
Con riferimento alla figura 2, il gruppo verricello 10 comprende una struttura di supporto 14 fissata al telaio 2; un tamburo 15 supportato dalla struttura di supporto 14 in modo girevole attorno ad un asse A1; un cavo 16 avente un’estremità fissata al tamburo 15 e avvolto attorno al tamburo 15; un dispositivo guidacavo 17 mobile rispetto al tamburo 15 per posizionare il cavo 16 rispetto al tamburo 15 durante lo svolgimento e l’avvolgimento del cavo 16 sul tamburo 15 stesso; e una serie di pulegge folli 18, 19, 20, 21, e 22, le quali sono montate in modo girevole alla struttura di supporto 14 e hanno la funzione di guidare il cavo 16 lungo un percorso determinato lungo la struttura di supporto 14.
La struttura di supporto 14 à ̈ una struttura a traliccio e comprende una porzione inferiore 23, la quale à ̈ fissata al telaio 2 (figura 1) e supporta il tamburo 15, il guidacavo 17 e la puleggia folle 18; una porzione superiore 24, la quale à ̈ girevole attorno ad un asse A2 trasversale all’asse A1 rispetto alla porzione inferiore 23; una ralla 25 interposta fra la porzione inferiore 23 e la porzione superiore 24; un meccanismo motorizzato 26 operativamente accoppiato alla ralla 25 per ruotare selettivamente la porzione superiore 24 attorno all’asse A2 rispetto alla porzione inferiore 23.
Con riferimento alla figura 3, il gruppo verricello 10 comprende un gruppo attuatore 27, il quale à ̈ operativamente collegato al tamburo 15 ed à ̈ atto a ruotare il tamburo 15 attorno all’asse A1 in versi opposti; un sensore 28 accoppiato al tamburo 15 per rilevare la posizione del tamburo 15 attorno all’asse A1; un meccanismo di guida 29 del guidacavo 17; un sensore 30 per rilevare la posizione del guidacavo 17 rispetto al tamburo 15; un attuatore 31 per spostare il guidacavo 17 rispetto al tamburo 15; e un dispositivo di comando 32 dell’attuatore 31.
Nella fattispecie della figura 3, il meccanismo di guida 29 del guidacavo 17 comprende una guida 33 montata sulla porzione inferiore 23 e parallela all’asse A1; e un carrello 34, il quale à ̈ mobile lungo la guida 33 parallelamente all’asse A1 e supporta il guidacavo 17. L’attuatore 31 à ̈ un attuatore lineare, nella fattispecie, un cilindro idraulico a doppio effetto fissato alla porzione inferiore 23 della struttura di supporto 14 e operativamente collegato al carrello 34. Il dispositivo di comando 32 comprende due elettrovalvole 35 e 36.
Secondo una forma di attuazione alternativa e non illustrata nelle figure allegate, il meccanismo di guida comprende un braccio di supporto del dispositivo guidacavo girevole attorno a un asse trasversale all’asse del tamburo del tipo mostrato nel documento CA 2,441,650.
Il tamburo 15 comprende due flange 37 perpendicolari all’asse A1 e, con riferimento alla figura 4, una parete cilindrica 38 lungo la quale à ̈ ricavata una gola 39 di alloggiamento del cavo 16, il quale presenta un’estremità 40 fissata alla parete cilindrica 38.
La gola 39 à ̈ avvolta approssimativamente a elica lungo la parete cilindrica 38 ed à ̈ caratterizzata da tratti semicircolari raccordati fra loro e da tratti di sfalsamento che definiscono uno scostamento nella direzione parallela all’asse A1 pari a metà passo della gola 39. La gola 39 del tipo sopra descritto à ̈ generalmente definita di tipo Lebus.
Il cavo 16 Ã ̈ avvolto attorno al tamburo 15 secondo un percorso a elica. In sostanza, un primo strato di avvolgimento del cavo 16 viene disposto in parte nella gola 39, mentre ulteriori strati di avvolgimento del cavo 16 sono disposti con un passo simile a quello della gola 39 sopra il primo strato.
Con riferimento alla figura 3, il gruppo verricello 10 comprende un sensore 41 per rilevare la posizione della puleggia folle 18.
L’unità di controllo 13 à ̈ configurata per controllare il cavo 16, in particolare la posizione del cavo 16 rispetto al tamburo 15 e la tensione del cavo 16 e comprende una memoria 42, in cui sono memorizzate la geometria del tamburo 15 e la geometria della puleggia folle 18. L’unità di controllo 13 à ̈ configurata per controllare il cavo 16 in funzione della posizione del tamburo 15 e della geometria del tamburo 15, la quale include il tipo di gola 39, e le dimensioni del tamburo 15 e della gola 39 e il numero di strati di avvolgimento del cavo 16. L’unità di controllo 13 à ̈ collegata con l’interfaccia utente 7 in modo da poter introdurre i dati nella memoria 42.
Per posizione del tamburo 15 s’intende la posizione assoluta rispetto a un punto zero di riferimento, in cui il tamburo 15 ha una condizione di avvolgimento predefinito, preferibilmente di completo avvolgimento del cavo 16.
Sulla base di queste informazioni, l’unità di controllo 13 à ̈ configurata per controllare la posizione del dispositivo guidacavo 17 in funzione di una posizione calcolata. A questo scopo, l’unità di controllo 13 comprende un blocco di calcolo 43 per calcolare la posizione del dispositivo guidacavo 17 rispetto al tamburo 15.
In base al segnale emesso dal sensore 28 e alle caratteristiche geometriche del tamburo 15 Ã ̈ possibile visualizzare su un display 44 collocato nella cabina 6 (figura 1) lo stato di avvolgimento del tamburo 15.
Una volta calcolata la posizione del dispositivo guidacavo 17, l’unità di controllo 13 aziona il dispositivo di comando 32 in modo da comandare l’attuatore 31 per disporre il dispositivo guidacavo 17 nella posizione calcolata.
L’unità di controllo 13 comprende, inoltre, un blocco comparatore 45 per confrontare la posizione effettiva del dispositivo di guidacavo 17 con la posizione calcolata. La posizione effettiva à ̈ rilevata dal sensore 30. Quando la differenza fra la posizione effettiva e la posizione calcolate eccede un intervallo di accettabilità , l’unità di controllo 13 à ̈ configurata per correggere la posizione effettiva del dispositivo guidacavo 17.
L’unità di controllo 13 comprende due blocchi di derivazione 46 e 47 per acquisire la velocità di rotazione del tamburo 15 e la velocità di rotazione della puleggia folle 18 in funzione rispettivamente delle posizioni emesse dai sensori 28 e 41; un blocco di calcolo 48 per convertire le velocità angolari del tamburo 15 e della puleggia folle 18 in rispettive velocità tangenziali in funzione della geometria del tamburo 15, della geometria della puleggia folle 18, e della posizione assoluta del tamburo 15; un blocco di comparazione 49 per verificare se la differenza fra le velocità tangenziali eccede un valore di soglia. In tal caso, l’unità di controllo 13 à ̈ configurata per bloccare l’azionamento del tamburo 15, se il tamburo 15 sta svolgendo il cavo 16.
In condizioni di assenza di slittamento fra cavo 16 e puleggia folle 18 le velocità tangenziali alla puleggia folle 18 e al tamburo 15 sono uguali fra loro secondo l’equazione:
ω18 * R18 = ω15 * R15
dove
ω18 à ̈ la velocità angolare della puleggia folle 18;
R18 Ã ̈ il raggio della puleggia folle 18;
ω15 à ̈ velocità angolare del tamburo 15;
R15 à ̈ il raggio sul quale à ̈ avvolto il cavo 16 e che, a sua volta, à ̈ funzione della posizione assoluta del tamburo 15.
Sinteticamente, la comparazione potrebbe essere di questo tipo ω18 < K(ω15 * R15)/R18 dove K à ̈ un fattore di accettabilità .
Di fatto, il controllo della tensione del cavo à ̈ anche funzione della posizione assoluta del tamburo 15.
La presente invenzione realizza un veicolo battipista in grado di eseguire un controllo accurato del cavo del gruppo verricello e molto versatile. Infatti, il veicolo battipista à ̈ in grado di controllare la posizione del cavo lungo il tamburo in fase di avvolgimento e di svolgimento; di controllare la tensione del cavo; e di visualizzare all’utente le condizioni di svolgimento/avvolgimento del cavo.
È inoltre evidente che la presente invenzione copre anche forme di attuazione non descritte nella descrizione dettagliata e forme di attuazione equivalenti che rientrano nell’ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi; il veicolo battipista (1) comprendendo un telaio (2); un’unità di controllo (13); e il detto gruppo verricello (10), il quale comprende una struttura di supporto (14) fissata al telaio (2); un tamburo (15) girevole rispetto alla struttura di supporto (14) attorno a un asse (A1); un cavo (16) avvolto attorno al tamburo (15); un gruppo attuatore (27) per ruotare il tamburo (15) attorno all’asse (A1); un sensore (28) per rilevare la posizione del tamburo (15) attorno all’asse (A1); l’unità di controllo (13) essendo configurata per controllare il cavo (16) in funzione della posizione del tamburo (15) e della geometria del tamburo (15).
- 2. Veicolo battipista secondo la rivendicazione 1, in cui il gruppo verricello (10) comprende un dispositivo guidacavo (17) mobile rispetto al tamburo (15) per posizionare il cavo (16) in una posizione determinata rispetto al tamburo (15); e un attuatore (31) per spostare il dispositivo guidacavo (17) rispetto al tamburo (15); la detta unità di controllo (13) essendo configurata per calcolare una posizione del detto dispositivo guidacavo (17) in funzione della posizione del tamburo (15) e la geometria del tamburo (15) e controllare l’attuatore (31) in funzione della posizione calcolata.
- 3. Veicolo battipista secondo la rivendicazione 2, in cui il gruppo verricello (10) comprende un secondo sensore (30) per rilevare la posizione effettiva del dispositivo guidacavo (17) rispetto al tamburo (15); l’unità di controllo (13) essendo configurata per confrontare la posizione effettiva e la posizione calcolata, e per correggere la posizione effettiva quando la differenza fra la posizione effettiva e la posizione calcolata eccede un determinato intervallo di accettabilità .
- 4. Veicolo battipista secondo la rivendicazione 3 comprendente un meccanismo di guida (29) del dispositivo guidacavo (17); il meccanismo di guida (29) comprendendo una guida (33), un carrello (34), il quale à ̈ accoppiato in modo scorrevole alla guida (33), à ̈ fissato al dispositivo guidacavo (17), ed à ̈ operativamente collegato al all’attuatore (31).
- 5. Veicolo battipista secondo la rivendicazione 4, in cui la guida (29) Ã ̈ parallela al detto asse (A1).
- 6. Veicolo battipista secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’unità di controllo (13) comprende una memoria (42) atta a memorizzare la geometria del tamburo (15).
- 7. Veicolo battipista secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il gruppo verricello (10) comprende almeno una puleggia folle (18) atta a essere disposta a contatto del detto cavo (16) e essere azionata in rotazione dal detto cavo (16); un terzo sensore (41) per rilevare la posizione della puleggia folle (18); l’unità di controllo (13) essendo configurata per acquisire la velocità di rotazione del tamburo (15), la velocità di rotazione della puleggia folle (18) e controllare il gruppo attuatore (27) in funzione della velocità angolare del tamburo (15), della velocità angolare della puleggia folle (18), della posizione del tamburo (15) e della geometria della puleggia folle (18) e del tamburo (15).
- 8. Veicolo battipista secondo la rivendicazione 7, in cui l’unità di controllo (13) comprende una memoria (42) atta a memorizzare la geometria del tamburo (15) e la geometria della puleggia folle (18).
- 9. Metodo di azionamento di un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione di un veicolo battipista lungo pendii ripidi, il gruppo verricello (10) comprendendo una struttura di supporto (14); un tamburo (15) girevole rispetto alla struttura di supporto (14) attorno a un asse (A1); un cavo (16) avvolto attorno al tamburo (15); il metodo comprendendo le fasi di rilevare la posizione del tamburo (15) attorno all’asse (A1) e di controllare il cavo (16) in funzione della posizione rilevata del tamburo (15) e della geometria del tamburo (15).
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 9 comprendente le fasi di calcolare la posizione del dispositivo guidacavo (17) in funzione della posizione rilevata del tamburo (15) e della posizione del tamburo (15); e di controllare la posizione del dispositivo guidacavo (17) in funzione della posizione calcolata.
- 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, comprendente le fasi di rilevare la posizione effettiva del dispositivo guidacavo (17) rispetto al tamburo (17); confrontare la posizione effettiva del dispositivo guidacavo (17) e la posizione calcolata; e correggere la posizione effettiva del dispositivo guidacavo (17), quando la differenza fra la posizione effettiva e la posizione calcolata eccede un determinato intervallo di accettabilità .
- 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11 comprendente le fasi di acquisire la velocità angolare del tamburo (15) e la velocità angolare di una puleggia folle (18) atta a essere disposta a contatto del cavo (16) e a essere posta in rotazione dal cavo (16); e controllare il gruppo attuatore (27) in funzione della velocità angolare del tamburo (15), della velocità angolare della puleggia folle (18), della posizione del tamburo (15); della geometria del tamburo (15); e della geometria della puleggia folle (18).
- 13. Metodo secondo la rivendicazione 12 comprendente la fase di bloccare il tamburo (18) quando la velocità angolare della puleggia folle (18) à ̈ inferiore a un parametro di riferimento funzione della velocità angolare del tamburo (15); della geometria del tamburo (15) e della geometria della puleggia folle (18).
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