ITPI20070015A1 - Dispositivo di rilevamento di pericoli elettrici - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "DISPOSITIVO DI RILEVAMENTO DI PERICOLI ELETTRICI",

DESCRIZIONE

Ambito dell'invenzione.

La presente invenzione riguarda il settore della sicurezza sul lavoro nei cantieri, o nella movimentazione di carichi e, più precisamente, si riferisce all'applicazione di un sistema per evitare il rischio di contatto con cavi elettrici in tensione in prossimità della zona di operatività di macchinari da costruzione, o di spostamento, o macchinari generici durante la loro movimentazione.

Descrizione della tecnica nota.

Nel campo delle costruzioni edilizie e della manipolazione e spostamento di carichi, è spesso necessario l'utilizzo di macchinari da costruzione, spostamento, e scavo di svariata natura come ad esempio una ruspa, una gru, una macchina di movimentazione terra, un montacarichi, ecc.

Infatti, ruspe ed escavatori di dimensioni e potenze diverse vengono comunemente utilizzati per creare le basi nel terreno di fondamenta per le costruzioni, o scavi in genere. Macchinari in genere con bracci elevatori vengono invece utilizzati per spostare grossi carichi da un punto ad un altro. Altri macchinari similari con pianali di sostegno sull'estremità del braccio permettono invece agli operatori di raggiungere zone alte di lavoro effettuando operazioni o manutenzioni aeree.

Attualmente, nel caso di presenza di fili in tensione elettrica in prossimità di zone di lavoro dove operano i suddetti macchinari, l'unico sistema di sicurezza in uso è il rispetto di una distanza minima data da normativa. Non sempre però gli operatori dei macchinari sono in grado di rispettare tali distanze per ragioni che possono essere di natura diversa.

Infatti, anche nel caso in cui i fili in tensione elettrica siano ben visibili, è comunque sufficiente una distrazione dell'operatore o una manovra errata per superare la distanza minima di sicurezza ed entrare in contatto con la linea in tensione elettrica. Questo rischio è particolarmente elevato durante interventi con piattaforme aeree o in caso di manovre di gru fisse o mobili.

Nel caso di contatto elettrico tra macchinari di movimentazione e fili elettrici, le conseguenze possono essere gravissime ed implicare persino la morte dell'operatore per folgorazione. In altri casi invece i sistemi elettrici di funzionamento del macchinario si guastano con la conseguente impossibilità di governare il macchinario stesso che può dunque causare gravi danni a terzi. Nei casi più fortunati il sinistro si risolve con costosi danni al macchinario.

Nel caso, invece, in cui il macchinario sia un escavatore o similari, non è possibile vedere un cavo interrato prima di scoprirlo.

Anche nel caso, poi, in cui il macchinario comprenda una piattaforma mobile movimentata tramite un braccio meccanico a uno più link, tale macchinario può entrare in contatto con un cavo elettrico in tensione nascosto da una siepe, da un albero, o da un muro, in quanto parte della traiettoria della piattaforma potrebbe non essere visibile dall'operatore.

Sintesi dell'invenzione

E' quindi scopo della presente invenzione fornire un sistema di sicurezza per macchinari da cantiere o di trasporto o similari, atto ad evitare con efficacia e semplicità il contatto con o l'avvicinamento ad un cavo elettrico in tensione, visibile o nascosto.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è fornire un sistema di sicurezza per macchinari da cantiere o di trasporto o similari, in grado di bloccare tali macchinari quando raggiungono una distanza critica da detti cavi elettrici in tensione.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti mediante il seguente dispositivo di sicurezza contro il rischio di contatto elettrico tra un macchinario da cantiere o di trasporto o similari ed un cavo elettrico in tensione, la cui caratteristica è di comprendere:

- almeno un sensore di rilevamento di campo elettrico o elettromagnetico posto in almeno un punto predeterminato di detto macchinario;

- almeno un dispositivo di emergenza associato a detto macchinario da cantiere,

detto almeno un sensore essendo collegato a detto almeno un dispositivo di emergenza determinando l'azionamento di detto dispositivo di emergenza in funzione del valore di detti campi elettrici o elettromagnetici individuati da detto sensore rispetto a valori di soglia predeterminati.

Detto dispositivo di emergenza è preferibilmente scelto tra:

- mezzi di blocco dei movimenti di detto macchinario quando detto macchinario raggiunge una distanza critica di pericolo prefissata da detto cavo elettrico in tensione,

- mezzi avvisatori di prossimità, associati a detto almeno un sensore, in grado di emettere un segnale di avviso verso un operatore, dell'ingresso in un'area critica di pericolo;

- una loro combinazione.

In tal modo, un siffatto dispositivo di sicurezza impedisce il contatto accidentale tra un macchinario ed un cavo elettrico in tensione, anche quando l'operatore non può vedere, dalla posizione in cui opera, il cavo elettrico in tensione.

In particolare, detto macchinario da cantiere o di trasporto o similari ha almeno un braccio meccanico formato da uno o più link.

Vantaggiosamente, detto macchinario da cantiere o di trasporto o similari è scelto tra:

- un escavatore o una ruspa;

- una trivella;

- una piattaforma mobile;

- una gru;

- un montacarichi;

- un elevatore;

- un mezzo di soccorso avente un'autoscala;

- una betonpompa;

- un'apparecchiatura per trasporto di granulari.

In particolare, detto almeno un punto predeterminato di detto macchinario è appartenente ad almeno un elemento di detto macchinario, scelto tra:

- un braccio meccanico;

- un attrezzo di escavazione;

- un attrezzo di presa o un gancio;

- una piattaforma mobile;

- una qualsiasi porzione di estremità di detto macchinario.

In particolare, detto segnale di avviso è di almeno un tipo scelto tra:

- acustico;

- luminoso o visivo;

- a vibrazione.

In particolare, detti mezzi avvisatori di prossimità sono atti ad emettere un segnale di avviso che è di intensità variabile proporzionale alla distanza istantanea tra detto macchinario e detto cavo elettrico in tensione. Tale segnale di avviso consente all'utilizzatore di percepire l'avvicinamento ad un valore di soglia critico rispetto al cavo elettrico.

Alternativamente, detti mezzi avvisatori di prossimità sono atti ad emettere un segnale luminoso o visivo è emesso tramite un display alfanumerico in grado di fornire il valore di intensità istantanea del campo elettromagnetico prodotto detto cavo elettrico in tensione.

In una possibile forma realizzativa, detti mezzi avvisatori di prossimità sono disposti in remoto in postazione fissa o mobile. In tal modo è possibile controllare a distanza ed in luogo sicuro, l'effettivo operare in sicurezza del macchinario e di un eventuale operatore che lo aziona in loco. Inoltre, la possibilità di controllo a distanza permette anche di manovrare il suddetto macchinario esclusivamente in remoto, evitando così di mettere in pericolo un operatore che lavora in loco.

Vantaggiosamente, detto almeno un sensore e detti mezzi avvisatori di prossimità e/o detti mezzi di blocco sono tra loro connessi in un modo scelto tra:

- tramite cavi elettrici di connessione;

- tramite trasmissione di segnali elettromagnetici senza fili di connessione.

Inoltre, in accordo con la presente invenzione, viene ulteriormente fornito un metodo per evitare il rischio di contatto elettrico tra un macchinario da cantiere o di trasporto o similari ed un cavo elettrico in tensione, comprendente le fasi di:

- posizionamento di almeno un sensore di rilevamento di campo elettrico o elettromagnetico posto in almeno un punto predeterminato di detto macchinario; - collegamento di detto sensore a mezzi di blocco dei movimenti di detto macchinario, associati a detto almeno un sensore, in grado di bloccare detti movimenti quando detto macchinario raggiunge una distanza critica di pericolo prefissata da detto cavo elettrico in tensione;

- collegamento di detto sensore a mezzi avvisatori di prossimità, associati a detto almeno un sensore, in grado di emettere un segnale di avviso verso un operatore, in concomitanza con l'ingresso in un'area critica di pericolo;

caratterizzato dal fatto che:

detto almeno un sensore rileva l'intensità del campo elettrico o elettromagnetico emesso da detti cavi elettrici, inviando un segnale di attivazione di detti mezzi di blocco e/o mezzi avvisatori per valori del campo elettrico o elettromagnetici al disopra di valore critico di soglia prefissato.

Breve descrizione dei disegni

L'innovazione viene ora illustrata con la descrizione che segue di due sue forme esecutive, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 mostra in vista prospettica una piattaforma aerea per lavori in posizione sopraelevata secondo lo stato dell'arte;

- la figura 2 mostra in vista prospettica una seconda tipologia di macchinario edile secondo lo stato dell'arte;

- la figure 3 e 4 mostrano in vista prospettica una piattaforma aerea dotata di dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione;

- la figura 5 mostra in vista prospettica un macchinario edile dotato di dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione;

- la figura 6 mostra un esempio di applicazione del dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione ad un mezzo di trasporto avente un braccio di presa e movimentazione di un carico sospeso;

- la figura 7 mostra uno schema logico di funzionamento dell'invenzione .

Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative In figura 1 è rappresentata una tipica situazione di rischio molto frequente nel caso, ad esempio, in cui si effettuino lavori con piattaforme aeree. L'operatore agisce all'interno del recinto di sicurezza 2 situato sul braccio della piattaforma 1.

Nel caso in cui si operi in prossimità di fili elettrici in tensione 3, è compito di chi guida la piattaforma assicurarsi di mantenere una distanza minima di sicurezza 4. Tuttavia fattori diversi quali distrazione, valutazione errata delle distanze o altro possono determinare il contatto accidentale del macchinario o dell'operatore con i fili elettrici. Inoltre, si può verificare il caso in cui la piattaforma viene portata in posizione in modo corretto, tenendo conto delle distanze minime di sicurezza, ma l'operatore sopra la piattaforma, per esigenze di lavoro, faccia ruotare o spostare la piattaforma in una zona con scarsa visibilità sottostante, rischiando di entrare in contatto con eventuali linee in tensione non visibili dalla posizione dell'operatore.

In figura 2 è invece rappresentata una tipica situazione nel caso in cui si utilizzino macchinari escavatori. Nel caso specifico, solo a titolo di esempio e dunque non limitativo per la presente invenzione, è stata rappresentata la problematica relativa ad una sorta di trivella 5. In realtà qualsiasi altra tipologia di macchinario similare o macchina di movimento terra o escavazione incorre nello stesso problema.

In questi casi non vi è alcuna possibilità per l'operatore di individuare eventuali fili in tensione posti sotto terra. Diventano dunque del tutto inefficienti eventuali normative di sicurezza quali le distanze minime di operatività, rendendo dunque il lavoro nel suo complesso molto rischioso.

In figura 3 è schematicamente rappresentato il concetto inventivo secondo la presente invenzione atto a risolvere i suddetti problemi. Un sensore di rilevamento campi elettrici o elettromagnetici 7 può essere posto, ad esempio, proprio in corrispondenza del recinto di sicurezza 8 dove si trova l'operatore. Il raggio di azione del sensore 7 è stato rappresentato con 10 schematicamente con sensibilità a raggiera. L'intensità del campo elettrico o elettromagnetico captato dal sensore 7 varia in base alla distanza a cui si trova rispetto ai fili in tensione 3 durante l'operatività del macchinario. Nel momento in cui, dunque, l'intensità rilevata dal sensore 7 aumenta o supera una soglia minima di sicurezza preimpostata, il sensore 7 invia un segnale ai dispositivi di sicurezza 9. Questi si attivano emettendo ad esempio luci o attivando sirene come normali allarmi avvisando immediatamente del pericolo e permettendo all'operatore di bloccare la macchina.

Alternativamente è possibile connettere il sensore di sicurezza 7 non solo con dispositivi acustici, ma anche con sistemi di blocco istantaneo del macchinario. Questi sistemi di bloccaggio del macchinario si attiveranno anch'essi non appena ricevuto il segnale dal sensore 7, come già descritto. I tipi di blocco del macchinario possono essere di svariata natura, ad esempio elettrico o meccanico e non sono descritti in maggior dettaglio in quanto individuabili e applicabili senza difficoltà da un tecnico del ramo.

È altresì possibile, come rappresentato in figura 4, posizionare più sensori in potenziali punti pericolosi del macchinario, in maniera tale da ricoprire un campo di azione ottimale. Nel caso particolare di figura 4 sono stati scelti posizionamenti diversi sul braccio 12 del macchinario e sul del recinto di sicurezza 2 del macchinario. Qualsiasi altra disposizione può essere effettuata in maniera non limitativa per la presente invenzione, dipendendo questa solo dalle esigenze lavorative e dal tipo di macchinario.

In figura 5 è invece rappresentato un tipico caso in cui si effettuano operazioni di escavazione o similari. Nel caso specifico di figura 5, ma comunque non limitativo per la presente invenzione, è stato rappresentato l'esempio di una trivella 13. In questo caso è possibile, ad esempio, porre il sensore 7 proprio in corrispondenza del cilindro pneumatico 15 su cui è montata la punta perforatrice 16. Anche in questo caso, il sensore 7 capterà l'intensità di campo elettrico o elettromagnetico emesso dai fili in tensione 3 attivando dunque i sistemi di sicurezza 9 o il blocco del macchinario quando questi aumenta o superino la soqlia di minima sicurezza.

Anche in questo caso è possibile porre più sensori in punti diversi del macchinario, a seconda delle esiqenze. Nel caso di escavazioni profonde è persino possibile l'inserimento del sensore nella punta di perforazione.

In fiqura 6 è mostrata una possibile applicazione del dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione ad un mezzo di trasporto 6 avente un braccio 12 di presa e movimentazione di un carico sospeso, terminante con un gancio 18. In tal caso, più sensori 7 possono essere distribuiti nei punti critici del mezzo, ad esempio sul gancio 18 e su elementi intermedi del braccio 12. Anche in questo caso possono essere previsti mezzi di avviso e di blocco.

In fiqura 7 è rappresentato schematicamente un ciclo loqico di funzionamento del sistema. L'inizio di ciclo di funzionamento del sensore è rappresentato con lo "Start". In questa fase avviene la ricezione del segnale di campo elettromagnetico emesso dai fili in tensione. Se l'intensità è al di sotto della soglia preimpostata, allora non avviene alcuna segnalazione o blocco del macchinario e il ciclo riprende normalmente. Viceversa una soglia alta del segnale determina il blocco o l'azionamento di sistemi di allarme.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica è in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo di sicurezza contro il rischio di contatto elettrico tra un macchinario da cantiere o di trasporto o similari ed un cavo elettrico in tensione, caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un sensore di rilevamento di campo elettrico o elettromagnetico posto in almeno un punto predeterminato di detto macchinario; - almeno un dispositivo di emergenza associato a detto macchinario da cantiere, detto almeno un sensore essendo collegato a detto almeno un dispositivo di emergenza determinando l'azionamento di detto dispositivo di emergenza in funzione del valore di detti campi elettrici o elettromagnetici individuati da detto sensore rispetto a valori di soglia predeterminati.
2. 2. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di emergenza è scelto tra: - mezzi di blocco dei movimenti di detto macchinario quando detto macchinario raggiunge una distanza critica di pericolo prefissata da detto cavo elettrico in tensione; - mezzi avvisatori di prossimità, associati a detto almeno un sensore, in grado di emettere un segnale di avviso verso un operatore, dell'ingresso in un'area critica di pericolo; una loro combinazione.
3. 3. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 1, in cui detto macchinario da cantiere o di trasporto o similari ha almeno un braccio meccanico formato da uno o più link.
4. 4. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 1, in cui detto macchinario da cantiere o di trasporto o similari è scelto tra: un escavatore o una ruspa; - una trivella; - una piattaforma mobile; una gru; - un montacarichi; un elevatore; - un mezzo di soccorso avente un'autoscala; una betonpompa; - un'apparecchiatura per trasporto di granulari.
5. 5. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un punto predeterminato di detto macchinario è appartenente ad almeno un elemento di detto macchinario, scelto tra: - un braccio meccanico; - un attrezzo di escavazione; - un attrezzo di presa o un gancio; - una piattaforma mobile; - una qualsiasi porzione di estremità di detto macchinario.
6. 6. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 2, in cui detto segnale di avviso è di almeno un tipo scelto tra: - acustico; - luminoso o visivo; - a vibrazione.
7. 7. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi avvisatori di prossimità sono atti ad emettere un segnale di avviso che è di intensità variabile proporzionale alla distanza istantanea tra detto macchinario e detto cavo elettrico in tensione.
8. 8. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi avvisatori di prossimità sono atti ad emettere un segnale luminoso o visivo è emesso tramite un display alfanumerico in grado di fornire il valore di intensità istantanea del campo elettromagnetico prodotto detto cavo elettrico in tensione.
9. 9. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi avvisatori di prossimità sono disposti in remoto in postazione fissa o mobile.
10. 10. Un dispositivo di sicurezza, secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un sensore e detto almeno un dispositivo di emergenza sono tra loro connessi in un modo scelto tra: - tramite cavi elettrici di connessione; - tramite trasmissione di segnali elettromagnetici senza fili di connessione.
11. 11. Un metodo per evitare il rischio di contatto elettrico tra un macchinario da cantiere o di trasporto o similari ed un cavo elettrico in tensione, comprendente le fasi di: - posizionamento di almeno un sensore di rilevamento di campo elettrico o elettromagnetico posto in almeno un punto predeterminato di detto macchinario; - collegamento di detto sensore a mezzi di blocco dei movimenti di detto macchinario, associati a detto almeno un sensore, in grado di bloccare detti movimenti quando detto macchinario raggiunge una distanza critica di pericolo prefissata da detto cavo elettrico in tensione; - collegamento di detto sensore a mezzi avvisatori di prossimità, associati a detto almeno un sensore, in grado di emettere un segnale di avviso verso un operatore, in concomitanza con l'ingresso in un'area critica di pericolo; caratterizzato dal fatto che: detto almeno un sensore rileva l'intensità del campo elettrico o elettromagnetico emesso da detti cavi elettrici, inviando un segnale di attivazione di detti mezzi di blocco e/o mezzi avvisatori per valori del campo elettrico o elettromagnetici al disopra di valore critico di soglia prefissato.