ITTV20110126A1 - Sistema di movimentazione verticale e orizzontale della cabina di trasporto in un impianto eleva traslatore per il superamento di ostacoli - Google Patents

Sistema di movimentazione verticale e orizzontale della cabina di trasporto in un impianto eleva traslatore per il superamento di ostacoli Download PDF

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ITTV20110126A1
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Tarcisio Scomparin
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Description

SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE VERTICALE E ORIZZONTALE DELLA CABINA DI TRASPORTO IN UN IMPIANTO ELEVA TRASLATORE PER
IL SUPERAMENTO DI OSTACOLI
[0001] Il presente trovato ha per oggetto un sistema di movimentazione verticale e orizzontale della cabina di trasporto di persone e cose in un impianto elevatore traslatore per il superamento sopraelevato in va e vieni anche automatico di ostacoli come ad esempio, strade, autostrade, incroci ed ogni altro ostacolo interessato da percorsi carrabili, particolarmente per i pedoni.
Campo di applicazione
[0002] L’attraversamento d’ostacoli, come ad esempio delle strade destinate alla circolazione di veicoli su ruote ma anche su rotaie, da parte dei pedoni, merci o velocipedi come ad esempio le biciclette, avviene tipicamente attraverso passaggi a raso, ponti o sottopassaggi. Nell’ipotesi dei passaggi a raso, che costituiscono in assoluto la maggioranza dei casi, anche quando sono assistiti da semafori, si osserva che risultano alquanto pericolosi, in particolar modo per pedoni e velocipedi, poiché viene sostanzialmente utilizzato lo stesso spazio fisico, dando luogo a collisioni ed incidenti. Gli impianti semaforici, pur regolando l’alternarsi del passaggio di pedoni e veicoli, impone l’arresto di questi ultimi con inevitabile dispendio di energia, l’emissione di fumi inquinanti e la formazione di code. I pedoni e l’ambiente sono così sottoposti ad una maggiore contaminazione. I ponti sopraelevati e i sottopassaggi ottengono invece la separazione fisica dei flussi. Hanno tuttavia l’inconveniente di essere costosi e di occupare molto spazio. Oltre alle scale, essi richiedono l'aggiunta di ascensori appositamente dedicati alle persone con difficoltà motorie. I passaggi sotterranei, risultano i più costosi sia per la loro costruzione che per la loro manutenzione. In alcuni casi, risultano del tutto irrealizzabili per la presenza di ostacoli quali tubazioni per acqua o gas, cavidotti, metropolitane, gallerie, reperti archeologici o condizioni geologiche o geostazionarie avverse. Infine, i sottopassaggi, essendo luoghi disagevoli e nascosti, sono spesso teatro di crimini e vengono di frequente evitati da molte persone. Anche il superamento di ostacoli di natura diversa, come ad esempio i corsi d’acqua, avviene con ponti e sottopassaggi.
Stato dell’arte
[0003] Una breve ricerca nell’ambito delle domande di brevetto e dei brevetti concessi, pur non approfondita, ha permesso d’individuare i seguenti documenti anteriori:
D1 JP2002370881 A (Yazawa)
D2 CN201296896Y
D3 CN101314449 (Xin)
D4 CN101391720 (Xinqi)
D1 Propone un dispositivo composto da due ascensori disposti all’estremità di un ponte di interconnessione, fra loro collegati per mezzo delle funi portanti in modo che la cabina di uno costitiuisca il contrappeso della cabina dell’altro e viceversa così che mentre la cabina di uno sale, la cabina dell’altro scende. E’ bello d’aspetto, produce un risparmio di ingombri, può essere installato su ponti esistenti. REALIZZAZIONE: Questo dispositivo d'ascensore per un ponte aereo di interconnessione comprende un primo ascensore disposto ad un punto estremo del ponte aereo di interconnessione che reciprocamente separa due punti e un secondo ascensore disposto nel punto opposto. Primo e secondo ascensore sono fra loro collegati da una fune principale con funzione di sollevamento e di collegamento, che passando lateralmente, sotto o sopra il ponte di interconnessione stesso all’interno di apposito passaggio, trasferisce l’azione portante della cabina del primo ascensore alla cabina del secondo ascensore.
D2 Descrive un ponte pedonale con un elevatore verticale con parete in vetro, che presenta un ponte principale e delle scale pedonali disposte ad entrambe le estremità del ponte. Il ponte viene supportato da piloni disposti fra la superficie inferiore del ponte ed il terreno. L'elevatore verticale ad una o ad entrambe le estremità presenta un ingresso/uscita affacciata sul camminamento del ponte. REALIZZAZIONE: Il modello di utilità combina un ponte pedonale ad un elevatore verticale con pareti a tenda o a vetro ed è realizzato con materiali e tecnologie note, soddisfa le funzioni cui è destinato, ha una buona resistenza alle vibrazioni e in definitiva permette di godere del paesaggio urbano.
D3 propone un elevatore automatico per sovrappasso, il quale adotta delle guide di scorrimento ad “H” per consentire ad una piattaforma la salita e la discesa. Le dette guide ad H sono ricavate in acciaio e sono combinate in parallelo, e una macchina di trazione è posizionata nella parte superiore delle dette guide. Una piattaforma d’elevazione è con una estremità atta al supporto dei passeggeri, l’altra estremità essendo impegnata mediante mezzi scorrevoli alla detta guida di scorrimento ad H. Il dispositivo di trazione si compone di cavi e contrappesi in modo tale da porte sollevare la detta piattaforma.
D4 Suggerisce un dispositivo per l’attraversamento agevole di incroci capace di sostituire un semaforo. Si tratta in particolare d’un binario di guida curvo con una cabina appesa che si muove in va e vieni lungo detto binario di guida collegando due piattaforme sopraelevate servite da scale, ove detta cabina elevatore è mossa da un dispositivo di trazione che è unita a detta cabina.
[0004] In definitiva è dunque ragionevole ritenere noto:
q Un passaggio sopraelevato per il pedone, posizionato sostanzialmente trasversale rispetto all’ostacolo, quale ad esempio il passaggio di una strada, dove il detto passaggio comprende almeno due opposte rampe di scale ed un ponte di collegamento o sovrappasso, dette rampe di scale essendo ciascuna posizionata ad una estremità del detto ponte ed insistenti al suolo dal lato di pertinenza;
q Due ascensori, (vedi D1 ) posizionati a ridosso delle scale, che consentono il sollevamento del pedone dal suolo sino all’altezza del ponte pedonale che attraversa la detta strada e viceversa;
q L’utilizzo di un sistema di bilanciamento delle cabine di due ascensori posti alle estremità di un ponte pedonale la cui fune di sollevamento è reciprocamente collegata in modo che alla salita dell’una corrisponda la discesa dell’altra (vedi D1 );
q L’utilizzo del vetro, per gli ascensori al fine di rendere la struttura meno impattante dal punto di vista deH’ambiente e nel contempo piacevole per futi lizzato re;
q L’utilizzo di un sistema di trasmissione per l’elevazione della cabina, a fune e contrappesi, con un dispositivo di trazione posizionato all’estremità superiore delle guide/binari verticali;
q L’utilizzo di un sistema di traslazione d’una cabina in sospensione da una prima estremità ad una seconda di un attraversamento pedonale, la quale cabina utilizza un sistema di movimentazione che prevede mezzi rotomeccanici sulla parte superiore della stessa che ingranano la guida a cremagliera che è posizionata ad arco trasversalmente rispetto all’ostacolo da superare.
Inconvenienti
[0005] In linea di principio, si possono individuare alcuni inconvenienti comuni riferiti alle soluzioni note che nella realizzazione di un sistema efficiente, atto alla movimentazione combinata d’almeno una cabina in direzione sia verticale che orizzontale, ostacolano l’impiego di soluzioni agevoli, flessibili e particolarmente efficienti. Nel caso di specie alcuni fattori che concorrono in dette importanti limitazioni e difficoltà, possono essere così riassunti:
La necessità di usare più motori, i quali agiscano in genere, su altrettanti movimenti lineari indipendenti. Tali motori, opportunamente pilotati, per esempio da sistemi elettrici/elettronici, impongono al carico delle traiettorie su più dimensioni;
L’ingombro considerevole che caratterizzerebbe questo tipo di macchine. Ciò è sostanzialmente dovuto a causa della loro complessità e più ancora dettato dalla sovrapposizione delle singole dimensioni dei sistemi di guide per il supporto del carico, o che supportano sistemi di guide, che a loro volta supportano il carico o altri sistemi di guide.
Il considerevole consumo d’energia di questi dispositivi ove normalmente e nella migliore delle soluzioni, viene applicato un sistema di bilanciamento in grado di ridurre a metà il massimo carico ammesso quando questo viene trasportato.
[0006] Considerati anche questi aspetti, è del tutto evidente la necessità per il settore d’individuare delle soluzioni maggiormente efficienti e convenienti sotto il profilo economico.
Breve descrizione
[0007] Un sistema di movimentazione d’una cabina di trasporto mobile (20) per il trasporto di persone e cose lungo un sovrappasso costituito da un portale ad “U” (10), in un impianto eleva traslatore urbano, del tipo sopraelevato a cavallo dell’ostacolo e che congiunge due stazioni di partenza (A) ed arrivo (B) opposte tra loro, detto sovrappasso che comprende colonne (11 , 12, 13, 14) e travi di guida (15, 16) ai quali la detta cabina (20) è vincolata per il tramite di mezzi a slitta (200) atti a compiere il movimento orizzontale rispetto alle travi di guida (15, 16), con mezzi a carrello (300) atti a compiere il movimento verticale rispetto alle colonne di guida (11 , 12, 13, 14) detti mezzi a carrello (300) essendo del tipo impegnabili ai detti mezzi a slitta (200) per compiere il detto movimento verticale rispetto alle colonne di guida (11 , 12, 13, 14), ed in cui la detta cabina (20) è movimentata in senso verticale ed orizzontale per il tramite d’una catena chiusa ad anello (100) alla quale è vincolata la slitta (200), detta catena (100) del tipo mossa da un motore (110).
Scopi e vantaggi
[0008] La soluzione poc’anzi esposta, offre innumerevoli scopi e vantaggi, i quali non sono da intendersi limitativi, potendosi nel prosieguo individuarne degli ulteriori, i quali ancorché non citati, debbono essere comunque ricompresi.
[0009] Un primo vantaggio e scopo consiste nella riduzione del numero di motori con la conseguente semplificazione del sistema di gestione, e di conseguenza una notevole riduzione dei costi di produzione e di utilizzo, con una buona riduzione pure dei consumi energetici.
[0010] Un secondo vantaggio e scopo consiste nella riduzione degli ingombri delle strutture e dei meccanismi e nella semplificazione delle opere di manutenzione.
[0011] Un terzo vantaggio e scopo consiste nell’aumento della velocità di movimento della cabina.
[0012] In conclusione, questi vantaggi, hanno il pregio non trascurabile, di conseguire un impianto di movimentazione verticale ed orizzontale della cabina di trasporto in un sistema eleva traslatore con un buon contenuto tecnologico.
[0013] Questi ed altri vantaggi appariranno nella successiva particolareggiata descrizione d’alcune soluzioni preferenziali di realizzazione con l'aiuto dei disegni schematici allegati i cui particolari d’esecuzione non sono da intendersi limitativi ma solo ed esclusivamente esemplificativi.
Contenuto dei disegni
q La Figura 1 è una vista assonometrica dell’impianto eleva traslatore urbano, del tipo con una cabina di trasporto;
q La Figura 2 è una parziale vista della cabina di trasporto vincolata alla trave di guida del portale di sovrappasso dell’impianto eleva traslatore urbano di cui in Figura 1 ;
q La Figura 3 è una vista del solo circuito chiuso della catena di movimentazione della cabina di trasporto;
q La Figura 4 è una vista in sezione su piano trasversale e parziale della cabina vincolata alla slitta che è scorrevole rispetto alla trave orizzontale del portale di sovrappasso;
q La Figura 5 è una vista della slitta, impegnata alla catena di movimentazione della cabina di trasporto, che è scorrevole rispetto alla trave orizzontale nel portale di sovrappasso;
q La Figura 6 è una vista della colonna di guida verticale e del relativo carrello in corrispondenza dell’unione alla trave di guida orizzontale del portale di sovrappasso;
q La Figura 7A, 7B e 7Cè è il diagramma d’assieme del dispositivo di sospensione e bilanciamento dei carrelli, in alcune condizioni di lavoro, al fine di consentire alla cabina (20) il conseguimento del movimento verticale;
q Le Figure 8A, 8B sono viste particolareggiate d’una parte del dispositivo di sospensione dei carrelli;
q La Figura 9 è una vista particolareggiata dei mezzi di rinvio delle catene o funi del dispositivo di sospensione dei carrelli di Fig. 7A, 7B e 7C; q La Figura 10 è una vista particolareggiata con il dispositivo che aziona la catena di movimentazione della cabina secondo le direzioni verticali e orizzontale;
q La Figura 11 , è una vista d’un particolare del sistema di movimentazione in corrispondenza del giunto di unione della colonna di guida alla corrispondente trave di guida;
Pratica esecuzione del trovato
[0014] La Figura 1 rappresenta l'impianto eleva traslatore urbano per l’attraversamento di ostacoli, che integra il sistema di movimentazione oggetto del presente trovato, il quale è composto essenzialmente da un portale ad “U” (10) capovolto disposto in modo tale da scavalcare l’ostacolo, e con una cabina di trasporto (20) che si muove, per il tramite di un sistema di movimentazione più avanti descritto, in va e vieni lungo il detto portale ad “U” capovolto (10) da una stazione di partenza (A) ad una stazione di arrivo (B) e viceversa, dove la detta stazione di partenza (A) è ricavata ad una prima estremità del portale (10) e la stazione (B) è realizzata alla seconda estremità del portale (10). La cabina di trasporto (20) è dunque mobile da una stazione di partenza (A) ad una stazione di arrivo (B) e viceversa per il tramite di detto sistema di movimentazione sia in verticale che in orizzontale.
[0015] Il portale (10) (Figura 1 ) è costituito da colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e da travi di guida orizzontali (15, 16), rispettivamente una coppia di colonne di guida verticali (11 , 13) tra loro discostate e posizionate parallele ad un lato dell’ostacolo da superare in corrispondenza della prima stazione di partenza/arrivo (A, B) della cabina (20), una coppia di colonne di guida verticali (12, 14), anch’esse parallele e discostate, posizionate dal lato opposto dell’ostacolo da superare, in corrispondenza della seconda stazione di partenza/arrivo (A, B). Due corrispondenti travi di guida orizzontali (15, 16), parallele e discostate, uniscono ciascuna coppia di colonne di guida verticali (11 , 13) e (12, 14) di modo tale da conseguire due arcate parallele e discostate con una configurazione a portale (10) ad “U” capovolta, detta prima e seconda arcata risultando simmetriche, l’una affacciata e discostata dall’altra di modo tale da ricomprendere tra le stesse il percorso in va e vieni della cabina (20). Tra le prime due coppie di colonne di guida verticali (11 , 13) è realizzata la stazione di partenza o viceversa di arrivo(A), della cabina di trasporto (20), mentre tra la coppia di colonne di guida verticali (12, 14) è realizzata la stazione di arrivo o viceversa di partenza(B).
[0016] In questo modo, la cabina (20) può muoversi in base a precisi input, in va e vieni, lungo il portale (10), impegnata in corrispondenza dei fianchi (21 ), alle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e travi di guida orizzontali (15, 16) seguendo un percorso la cui componente del moto si sviluppa sostanzialmente lungo gli assi orizzontali e verticale (x, y) (Fig. 1 A).
[0017] Il sistema di movimentazione oggetto del presente trovato, prevede che, al fine di consentire il movimento e supporto della cabina (20) lungo l’asse orizzontale e verticale (x, y), il collegamento tra i fianchi (21 ) della cabina (20) alle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e le travi di guida orizzontali (15, 16), sia ottenuto per il tramite d’almeno una slitta (200) (Fig. 5). La slitta (200) (Figura 5), ha una figura geometrica essenzialmente trapezoidale ed è provvista d’una fila di ruote superiori (210) parallela rispetto ad una fila di ruote inferiori (211 ) di modo tale da scorrere (Figura 4), nel caso della traslazione della cabina (20) lungo l’asse orizzontale (x) rispetto ai binari di guida paralleli (17, 18) che sono paralleli, realizzati longitudinalmente ed in corrispondenza delle facce interne orizzontali (150, 160) (Fig. 1 ) delle dette travi di guida orizzontali (15, 16). Ciascuna slitta (200) è fissata al corrispondente fianco (21 ) della cabina (20) attraverso dei tasselli antivibranti (220) che consentono di isolare efficacemente la detta cabina (20) dalle vibrazioni e di compensare eventuali deformazioni o alterazioni geometriche. Alcuni specifici vantaggi di quest’assieme costruttivo (Figg. 1 -5), composto da travi di guida orizzontali (15, 16), binari di guida paralleli (17, 18) e slitte (200) sono:
Contenimento dell’ingombro e della corsa verticale (asse y), in quanto la cabina (20) non appoggia sulle travi (15, 16) sporgendo completamente sopra di esse, ma bensì si muove fra di esse. In questo modo l’altezza impegnata oltre la luce netta sopra l’ostacolo risulta essere corrispondente all’altezza della cabina (20). Dal contenimento degli ingombri deriva una conseguente riduzione dell’impatto ambientale.
Facile protezione dei binari di guida (17, 18) delle dette travi di guida orizzontali (15, 16), data dalla loro posizione sulle corrispondenti facce (150, 160) verticali e possibilità di un loro mascheramento attraverso spazzole o guaine flessibili, non illustrate.
Leggerezza, buona capacità di carico e buona stabilità. La sezione portante delle travi (15, 16) che compongono il lato orizzontale delle arcate è assimilabile a quella delle travi di un carroponte, leggere ma con grande portata. I punti di appoggio delle travi risultano in corrispondenza degli angoli esterni del rettangolo che contiene la pianta della macchina.
Non vi sono quindi carichi sporgenti oltre la sagoma. I basamenti risultano quindi minimali in rapporto alle dimensioni e ai pesi della struttura.
[0018] Le travi di guida orizzontali (15, 16), nel detto portale (10), sono unite con le estremità alle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) (Fig. 1 , 6) di modo tale da consentire alla cabina (20) il conseguimento anche del movimento verticale con il concorso di carrelli (300), rispetto a ciascuna coppia di colonne (11 , 13) e (12, 14) del detto portale (10) lungo l’asse verticale (y). Più in particolare, (Fig. 6), in corrispondenza delle facce interne (160) delle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) sono ottenute delle guide (190, 191 ) di modo tale da permettere lo scorrimento verticale dei detti carrelli (300) che sollevano la cabina (20). Sul lato interno di detti carrelli (300) che sono costituiti da una piastra sagomata scorrevole lungo le dette facce interne (160) delle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14), vi sono i binari di prolungamento (170, 180) dei binari (17, 18) delle dette travi di guida (15, 16). Detti binari di prolungamento (170, 180) permettono alle slitte (200) che supportano lateralmente la cabina (20) di imboccare ed agganciarsi ai detti carrelli (300) di modo tale da traslare la cabina (20) in senso verticale e lungo almeno una delle dette coppie di colonne di colonne di guida (11 , 13,) o (12, 14), delle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14). I vantaggi di questo secondo elemento sono:
Contenimento dell’ingombro delle stazioni di arrivo e partenza (A, B) misurato ortogonalmente rispetto all’ostacolo (lungo y) in quanto le colonne (11 , 12, 13, 14) si sovrappongono e non sporgono rispetto la sagoma delle stazioni (A,B), come vengono viste da un osservatore che si disponga a guardare lungo un asse parallelo all’ostacolo. Dal contenimento degli ingombri deriva una conseguente riduzione dell’impatto ambientale.
Leggerezza, buona capacità di carico e buona stabilità della cabina (20). La sezione delle colonne di guida (11 , 13,) e (12, 14) che compongono i lati verticali del portale (10) è contenuta in quanto le stesse non debbono reggere dei carichi a sbalzo. I punti di appoggio delle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) risultano in corrispondenza degli angoli esterni del rettangolo che contiene la pianta del portale (10). I basamenti risultano quindi minimali in rapporto alle dimensioni e ai pesi della struttura.
Possibilità di agire sui carrelli (300) con un sistema di bilanciamento del carico in modo da ridurre la potenza necessaria per lo spostamento della cabina (20) nei tratti verticali.
Possibilità di dotare detti carrelli (300) di autonomi dispositivi anti-caduta al fine di garantirne il bloccaggio in caso di anomalia e di conseguenza, impedire la caduta o la salita indesiderate della cabina (20).
[0019] Il sistema di movimentazione verticale ed orizzontale della cabina di trasporto (20) comprende un dispositivo di sospensione dei carrelli (300) (Fig. 7A, 7B, 7C) cui si aggancia, attraverso le slitte (200), detta cabina (20). Il dispositivo di sospensione dei carrelli (300) prevede l’utilizzo di funi o catene (400) che sono vincolate alle loro estremità opposte (401 , 402) ai due opposti carrelli (300) della medesima arcata. Dette funi o catene (400), attraverso una serie di rinvìi - come ad esempio pulegge, corone o pignoni (405, 410) - sollevano una slitta di attacco (403) sulla quale insistono in trazione i cilindri (500) idraulici per il bilanciamento. Detto dispositivo, consente di applicare alternativamente, ad entrambi gli opposti carrelli (300) di ciascuna delle due arcate la spinta di un unico sistema di bilanciamento, Nella specifica applicazione del sovrappasso pedonale a portale (10), dove durante un ciclo di spostamento della cabina (20) da un lato all’altro dell’ostacolo, il peso sollevato su di un lato verticale è lo stesso che viene abbassato sul lato verticale opposto, questo unico sistema di bilanciamento per i due carrelli opposti (300), fa in modo che la spinta fornita alla cabina (20) dal sistema di bilanciamento su di un lato dell’ostacolo durante la salita della stessa cabina (20), venga compensata da una spinta uguale ma di direzione contraria sul lato opposto dalla cabina sul medesimo sistema di bilanciamento durante la discesa della stessa cabina (20). Da questo si ottiene che l’energia fornita su di un lato dell’ostacolo da parte del sistema di bilanciamento durante la salita, fatta salva ovviamente l’efficienza del sistema meccanico che è influenzato dagli attriti, dalle accelerazioni e dalle decelerazioni, sia la stessa che viene restituita allo stesso sistema di bilanciamento durante la discesa sul lato opposto dell’ostacolo. Per esempio, se per far salire la cabina (20) sul lato destro del portale (10) viene fornita una spinta verso l’alto di 100 kg, la cabina stessa (20) il cui peso non varia dopo la traslazione orizzontale (asse x) lungo le travi (15, 16) restituisce una spinta verso il basso di 100 kg sul lato opposto. In questo modo, le quantità di energia data e ricevuta dal sistema di molle di bilanciamento che è lo stesso per entrambi i lati verticali opposti, verranno automaticamente bilanciate durante un ciclo di traslazione della cabina (20) da un lato all’altro dell’ostacolo.
I vantaggi di detto dispositivo di sospensione dei carrelli (300) sono:
Riduzione del numero sistemi di bilanciamento in quanto lo stesso sistema viene utilizzato per due opposti carrelli (300) della stessa arcata nel portale (10).
Riduzione dei consumi di energia dell’impianto in quanto gran parte dell’energia fornita durante la salita della cabina (20), viene recuperata durante la discesa della stessa. Contenimento degli ingombri e della complessità del portale (10).
[0020] Il detto sistema di movimentazione comprende il dispositivo di bilanciamento del peso della cabina (20) nei tratti di percorso verticale, il quale è di tipo adattivo. In sostanza, detto dispositivo di bilanciamento dei carrelli (300) (Fig. 7A) sfrutta dei cilindri idraulici (500) alimentati da accumulatori idropneumatici (501 ) nei quali del gas in pressione (502) all’interno di una sacca elastica (503), consente di mantenere in pressione un serbatoio d’olio (504). Questo sistema idraulico si conforma alla stregua di un insieme di molle che agiscono (Fig. 9) attraverso delle catene o delle funi (400) e delle ruote di rinvio (410) bilanciando il peso della cabina (20), composto dal peso della cabina vero e proprio, degli elementi ad essa solidali, nonché dal carico trasportato. Il detto dispositivo di bilanciamento, si caratterizza per il fatto di poter variare la potenza di bilanciamento in base al carico effettivo. A costituire questo dispositivo di bilanciamento adattivo sono dei set di più cilindri idraulici (500) caratterizzati da alesaggio e steli differenti fra loro. Detti cilindri (500) vengono scelti in modo che la serie delle combinazioni di valori di spinta (o trazione) ottenibili da un loro insieme formato da uno o più di essi, consenta in definitiva di applicare, attraverso il sistema di rinvìi (405, 410), una spinta quanto più eguale e contraria a quella esercitata dal peso della cabina (20) e del suo carico; e ciò approssimando tutti i carichi all’interno del rango di carico ammesso per la macchina. Un sistema di pesatura, attraverso delle celle di carico rileva il peso che insiste sulla cabina (20). Il sistema elettronico che sovraintende alla gestione del bilanciamento, in base al carico rilevato attraverso le dette celle di carico, si occupa di aprire le valvole (602) di quei cilindri (500) che possono realizzare una spinta quanto più vicina a quella necessaria a mantenere in equilibrio la cabina (20) con il suo carico. (Fig. 7A, 7B, 7C).
A titolo esemplificativo, si consideri di aver caricato nella cabina (20) un peso di 340kg. Attraverso le celle di carico il sistema di gestione del bilanciamento adattivo si incarica di aprire le valvole (602) dei cilindri (500) numero uno e tre e di mantenere chiuse le valvole (602) dei cilindri numero due e quattro in modo da esercitare una spinta di compensazione di 220kg (oltre al peso stesso della cabina (20)). In questo modo il peso residuo che il sistema di movimentazione della cabina (20) deve sollevare sarà dato da: 340-220 = 120kg. I vantaggi di questo sistema adattivo di bilanciamento sono:
Minor consumo di energia per la movimentazione del carico. Tanto minore quanto più contigui saranno i gradini della scala delle spinte ottenibili dalle combinazioni dei cilindri (500) utilizzati.
Minor ingombro e migliore possibilità di dislocazione del sistema di compensazione rispetto per esempio ai sistemi con contrappesi in ghisa o altro materiale pesante.
Al fine di ottenere un analogo sistema di bilanciamento adattivo è possibile comunque utilizzare al posto dei cilindri idraulici (500) con accumulatori idropneumatici, una serie di blocchi in ghisa o altro materiale pesante impilati uno sopra l’altro e un sistema di aggancio che consenta, sempre attraverso i dati rilevati da un sistema di pesatura, di agganciarli o sganciarli automaticamente ad un sistema di sospensione come precedentemente illustrato, in funzione all’effettivo carico applicato.
Altra possibilità per ottenere un analogo sistema di bilanciamento adattivo è quella di utilizzare, in alternativa al set di cilindri idraulici, una pompa idraulica a cilindrata variabile che sia anche motore idraulico a cilindrata variabile in funzione alle necessità, tale pompa/motore ingranando su di una cremagliera e muovendo una slitta (403) di un sistema di sospensione del tipo qui sopra descritto. In questo caso il sistema di controllo, in funzione al peso della cabina (20) andrà a variare di conseguenza la cilindrata della pompa/motore così che la stessa fornisca un’adeguata spinta di bilanciamento. Durante la discesa della cabina sul lato opposto, invertendo la propria funzione da motore a pompa e mantenendo invariata la cilindrata, la stessa pompa/motore restituirà al sistema idraulico l’energia precedentemente consumata.
[0021] Sempre il detto sistema di movimentazione della cabina (20) comprende una catena ad anello (100) (Fig. 5) che permette di movimentare la cabina (20) lungo le direzioni verticali e orizzontale (x, y) attraverso un solo motore (110). La detta catena (100) viene disposta ad anello chiuso attraverso una serie di pignoni e corone (120) (Fig. 10) in modo da seguire la traiettoria della cabina (20) rimanendovi agganciata attraverso un perno (101 ) (Fig. 5) che è solidale alla slitta (200) (Fig. 5). La catena (100) è fissata al perno (101 ) che funge anche da capifune per le due estremità della catena (100) che chiudono l’anello. Questo perno (101 ) può ruotare su se stesso in modo da seguirne le variazioni di direzione. Agendo direttamente o indirettamente sulla catena (100), per mezzo del motore (110), è possibile realizzarne il movimento in entrambe le direzioni, avanti e indietro. Determinando quindi lo spostamento della cabina (20) in tutte le direzioni verticali ed orizzontale per tramite dello stesso motore (110). Nel caso specifico dell’impianto di movimentazione verticale ed orizzontale per l’attraversamento pedonale composta da due arcate che supportano un’unica cabina (20) che vi scorre all’interno, mediante l’albero di sincronismo (130) (Fig. 10) è possibile comandare contemporaneamente due sistemi di catena (100) ad anello sulle due arcate opposte. I vantaggi di questa caratteristica sono:
Possibilità di utilizzare un unico motore (110) ed un unico sistema di comando e di controllo per realizzare tutti i movimenti verticali ed orizzontale della cabina (20).
[0022] Un’ulteriore caratteristica del sistema di movimentazione, oggetto del presente trovato, è costituito dalla guida cava (192) ricavata in corrispondenza delle facce interne (160) delle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) della corrispondente arcata entro la quale si infila e viene guidata una ruota (102) il cui asse coincide con quello del perno rotante (101 ) cui è fissata la catena ad anello (100) che muove la cabina (20) (Fig. 6). La detta guida cava (192) è dotata di un tratto orizzontale (193) (Fig. 6) entro il quale il perno si infila consentendo di mantenere in posizione di massima elevazione il carrello (300), vincendo quindi l’eventuale azione del peso della cabina (20) quando questo tendesse ad abbassare lo stesso carrello (300) e mentre le ruote (210) della slitta (200) solidale alla cabina (20) vi salgono completando la propria corsa orizzontale. La stessa guida è dotata poi di un tratto verticale (194) che segue tutta la lunghezza della corsa in verticale della cabina (20). Questo tratto verticale (194) della guida cava (192), tramite la ruota (102) del perno (101 ) che vi scorre all’interno, permette di mantenere in posizione la cabina (20) senza che la detta cabina (20) possa spostarsi in senso orizzontale mentre percorre il tratto verticale (194). La stessa guida cava (192), con il suo tratto curvo (195) tangente ai tratti orizzontale (193) e verticale (194), determina la variazione di direzione del movimento della cabina (20) da verticale ad orizzontale e viceversa seguendo una traiettoria di un quarto di cerchio. In corrispondenza della detta guida cava (192) nel suo tratto curvo (195) è prevista la corona dentata (700) il cui diametro primitivo e il cui asse di rotazione corrispondono al diametro primitivo e all’asse del cerchio della guida cava (192) nel suo tratto curvo (195) (Fig. 11 ). Detta corona (700), insieme al perno rotante (101 , 102) fanno in modo che la catena (100) segua esattamente il percorso della cabina (20), il quale è determinato dallo scorrimento della ruota (102) del perno rotante (101 , 102) entro la guida cava (192). I vantaggi di questa ulteriore caratteristica sono:
Confort per le persone trasportate nella cabina (20) in quanto il cambiamento della direzione da orizzontale a verticale e viceversa avviene in modo graduale.
Diminuzione dei tempi di percorrenza in quanto è possibile spostare la cabina (20) lungo un percorso più breve senza mai fermarla per poi farla ripartire in una diversa direzione. Minore consumo di energia.
[0023] Ancora una caratteristica del detto sistema di movimentazione, consiste in un bilanciere (404) (Fig. 8A) che supporta le carrucole o i pignoni dentati (405) per le funi o per le catene (400) di sospensione rispettivamente, le quali costituiscono il sistema di sospensione della cabina (20) e del suo carico. Detto bilanciere (404) è reso solidale alla slitta (403) mossa dai cilindri (500) attraverso un perno (406) attorno al quale lo stesso bilanciere può ruotare. Dal lato opposto del perno (406) è posta una cella di carico (407) (Fig. 8B) fra il bilanciere stesso e la slitta (403) facendo in modo che la trazione esercitata sulle pulegge o sui pignoni dentati (405) venga trasferita per il tramite della cella di carico (407) alla slitta (403). In questo modo la cella di carico (407) viene sollecitata in proporzione al carico della cabina (20). Attraverso quindi una sola cella di carico (407) è possibile rilevare il peso su entrambi i carrelli (300) opposti di una sola arcata. I vantaggi sono:
Riduzione del numero di celle di carico necessarie.
Riduzione degli ingombri deirimpianto di movimentazione.
[0024] Altri vantaggi in favore del sistema di movimentazione derivanti dall'insieme degli elementi che lo compongono o da una combinazione di alcuni di essi, consistono nel fatto che si ottiene:
L’aumento della sicurezza del sistema eleva traslatore urbano derivato dallo sdoppiamento della funzione di bilanciamento nei tratti di corsa verticale dalla funzione di movimentazione della cabina. In caso di problemi agli apparati che coinvolgono una delle due funzioni, gli apparati che coinvolgono l’altra funzione collaborano al mantenimento della posizione della cabina (20).
Gli spazi occupati dall’impianto di movimentazione sono contenuti in quanto gran parte o tutte le componenti sono contenute all’interno della struttura stessa, in particolare all’interno delle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e delle travi di guida orizzontali (15, 16), che formano le arcate.
Legenda
(10) portale ad “U” capovolto
(20) cabina di trasporto
(21 ) fianchi
(A) stazione di partenza/arrivo
(B) stazione di partenza/arrivo
(11 , 12, 13, 14) colonne di guida verticali (15, 16) travi di guida orizzontali,
(17, 18) binari di guida
(x, y) assi orizzontali e verticale
(100) catena ad anello
(101 ) perno rotante
(102) ruota
(110) motore
(120) pignoni e corone
(130) albero di sincronismo
(150, 160) facce interne orizzontali e verticali (170, 180) binari di prolungamento
(190, 191 ) guide
(192) guida cava
(1 93) tratto orizzontale della guida cava (194) tratto verticale della guida cava
(195) tratto curvo della guida cava
(200) slitta
(210) ruote superiori
(211 ) ruote inferiori
(220) tasselli antivibranti
(300) carrelli
(400) funi o catene
(401 , 402) estremità opposte
(403) slitta attacco cilindri
(404) bilanciere
(405) pignoni dentati
(406) perno bilanciere
(407) cella di carico
(410) ruote di rinvio
(500) cilindri idraulici per il bilanciamento (501 ) accumulatori idropneumatici (502) gas in pressione
(503) sacca elastica
(504) serbatoio d’olio
(602) valvole
(700) corona dentata

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1 . Un sistema di movimentazione della cabina di trasporto (20) mobile per il trasporto di persone e cose, lungo un sovrappasso costituito da un portale (10) d’un impianto eleva traslatore urbano, del tipo sopraelevato a cavallo dell’ostacolo e che congiunge in va e vieni due stazioni rispettivamente di partenza (A) e arrivo (B) opposte tra loro, e viceversa, caratterizzato dal fatto che comprende colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e travi di guida orizzontali (15, 16) ai quali la detta cabina (20) è vincolata per il tramite di mezzi a slitta (200) atti a compiere il movimento orizzontale rispetto alle dette travi di guida (15, 16) e con mezzi a carrello (300) atti a compiere il movimento verticale rispetto alle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) detti mezzi a carrello (300) essendo del tipo impegnabili ai detti mezzi a slitta (200) per compiere il detto movimento verticale rispetto alle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14), ed in cui la detta cabina (20) è movimentata in senso verticale ed orizzontale per il tramite d’una catena (100) chiusa ad anello alla quale è vincolata la slitta (200), detta catena (100) del tipo mossa da un mezzo motore (110).
  2. 2. Un sistema di movimentazione secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che per consentire il movimento e supporto della cabina (20) lungo l’asse orizzontale e verticale (x, y), il collegamento tra i fianchi (21 ), della cabina (20), alle colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) e travi di guida orizzontali (15, 16), è ottenuto per il tramite d’almeno una slitta (200), detta slitta (200) vincolata alla cabina di guida (20) essendo prowista d’una fila di ruote superiori (210) parallela rispetto ad una fila di ruote inferiori (211 ) di modo tale da scorrere nel caso della traslazione della cabina (20) lungo l’asse orizzontale (x) rispetto ai binari di guida paralleli (17, 18) che sono paralleli, realizzati longitudinalmente ed in corrispondenza delle facce interne verticali (150) delle dette travi di guida orizzontali (15, 16), dette travi di guida orizzontali (15, 16), unite con le estremità alle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) di modo tale da consentire alla cabina (20), mediante guide cave (192) il conseguimento anche del movimento verticale con il concorso di carrelli (300) impegnati dalla corrispondente slitta (200), scorrevoli rispetto a ciascuna coppia di colonne (11 , 13) e (12, 14) del detto portale (10) lungo l’asse verticale (y), ed in cui in corrispondenza delle facce interne (160) delle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) sono ottenute guide (190, 191 ) dei carrelli (300).
  3. 3. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che per traslare la cabina (20) in senso verticale lungo almeno una delle dette coppie di colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14), in corrispondenza del lato interno di detti carrelli (300) vi sono binari di prolungamento (170, 180) dei binari (17, 18) delle dette travi di guida orizzontali (15, 16), detti binari di prolungamento (170, 180) che permettono alle slitte (200) che supportano lateralmente la cabina (20) di imboccare ed agganciarsi ai detti carrelli (300).
  4. 4. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la catena ad anello (100) permette di movimentare la cabina (20) lungo le direzioni verticali e orizzontale (x, y) attraverso un solo motore (110), detta catena (100) è disposta ad anello chiuso attraverso una serie di pignoni e corone (120) in modo da seguire la traiettoria della cabina (20) rimanendovi agganciata attraverso un perno (101 ) che è solidale alla slitta (200) ed in cui la catena (100) è fissata al perno (101 ) che funge anche da capifune per le due estremità della catena (100) che chiudono l’anello, detto perno (101 ) che può ruotare su se stesso in modo da seguirne le variazioni di direzione, di modo tale che agendo direttamente o indirettamente sulla catena (100), per mezzo del motore (110), è possibile realizzarne il movimento in entrambe le direzioni, avanti e indietro, così da muovere la cabina (20) in tutte le direzioni verticali ed orizzontale per tramite dello stesso motore (110).
  5. 5. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo di sospensione dei carrelli (300) cui si aggancia, attraverso le slitte (200), la detta cabina (20), detto dispositivo di sospensione dei carrelli (300) con funi o catene (400) che sono vincolate alle loro estremità opposte (401 , 402) ai due opposti carrelli (300) della medesima arcata, e che attraverso rinvìi (405, 410) sollevano una slitta di attacco (403) sulla quale insistono i cilindri (500) idraulici per il bilanciamento, di modo tale da applicare alternativamente, ad entrambi gli opposti carrelli (300) di ciascuna delle due arcate la trazione di un unico sistema di bilanciamento.
  6. 6. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di bilanciamento dei carrelli (300), è di tipo adattivo, con cilindri idraulici (500) alimentati da accumulatori idropneumatici (501 ) nei quali del gas in pressione (502) all’interno di una sacca elastica (503), consente di mantenere in pressione un serbatoio d’olio (504), di modo tale che agendo per mezzo di opportuno sistema di sospensione del tipo di cui la rivendicazione precedente, sia bilanciato il peso della cabina (20), degli elementi ad essa solidali, nonché del carico trasportato, detto dispositivo di bilanciamento, potendo variare la potenza del contrappeso in base al carico effettivo, essendo che i cilindri idraulici (500) presentano alesaggio e steli differenti fra loro, ed in cui detto dispositivo interagisce con mezzi di pesatura, che rilevano il peso che insiste sulla cabina (20) ed un sistema elettronico che sovraintende alla gestione del bilanciamento, in base al carico rilevato attraverso le dette celle di carico, di modo tale da aprire le valvole (602) di quei cilindri (500) che possono realizzare una spinta quanto più vicina a quella necessaria a mantenere in equilibrio la cabina (20) e il suo carico.
  7. 7. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per imprimere alla cabina una curva nella sua inversione di direzione da orizzontale a verticale e viceversa, vi è una guida cava (192) ricavata in corrispondenza delle facce interne (150, 160) delle dette colonne di guida verticali (11 , 12, 13, 14) della corrispondente arcata, entro la quale s’infila e viene guidata una ruota (102) il cui asse coincide con quello del perno rotante (101 ) cui è fissata la catena ad anello (100) che muove la cabina (20), detta guida cava (192), dotata di un tratto orizzontale (193) entro il quale il perno (101 ) si infila consentendo di mantenere in posizione di massima elevazione il carrello (300), vincendo quindi l’eventuale azione del peso della cabina (20) mentre la slitta (200) sale sul carrello (300), e con un tratto verticale (194) che segue tutta la lunghezza della corsa in verticale della cabina (20) e con il suo tratto curvo (195) tangente ai tratti orizzontale (193) e verticale (194), che determina la variazione di direzione del movimento della cabina (20) da verticale ad orizzontale e viceversa seguendo una traiettoria di un quarto di cerchio, dato che la catena (100) e il perno rotante (101 ) scorrono attorno alla corona dentata (700) il cui diametro primitivo e il cui centro di rotazione coincidono con il diametro primitivo e il centro del tratto curvo (195) di detta guida cava (192).
  8. 8. Un sistema di movimentazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un bilanciere (404) che supporta carrucole o pignoni dentati (405) per le funi o per le catene (400) di sospensione rispettivamente, le quali costituiscono il sistema di sospensione della cabina (20) e del suo carico, detto bilanciere (404) solidale alla slitta (403) mossa dai cilindri (500) e con almeno una cella di carico (407) fra il bilanciere stesso e la slitta (403) facendo in modo che la trazione esercitata sulle pulegge o sui pignoni dentati (405) venga trasferita per il tramite della cella di carico (407) alla slitta (403) di modo che la cella di carico (407) viene sollecitata in proporzione al carico della cabina (20).
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