ITTV20120172A1

ITTV20120172A1 - Macchina tagliasiepe

Info

Publication number: ITTV20120172A1
Application number: IT000172A
Authority: IT
Inventors: Franco Garbin
Original assignee: Franco Garbin
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-08

Description

“Macchina tagliasiepe”

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad una macchina tagliasiepe.

DE102005039635 e DE4341892 rappresentano buoni esempi dello stato della tecnica per le macchine tagliasiepi. Su un telaio montato sopra un carrello con ruote è piazzata la lama o seghetto che serve per tagliare la siepe. II telaio consente sia il sostegno della lama, per non affaticare l'operatore, sia qualche grado di libertà per spostarla rispetto alla siepe. Si colloca il carrello vicino alla siepe, si taglia la siepe, e si risposta il carrello in un altro punto della siepe. Oppure si taglia la siepe con il carrello in movimento.

Gli svantaggi di questi sistemi sono principalmente due.

Se il carrello è fermo mentre si taglia, l'operazione di potatura diventa molto lunga. Se il carrello invece si muove, la siepe risulta mal tagliata, con imperfezioni e deviazioni dalla forma squadrata a causa delle oscillazioni che il carrello trasmette alla lama mentre si sposta sul terreno che - inevitabilmente - è scosceso (buche, tombini, dossi, vegetazione, sassi, ...ecc.).

Per ovviare ad uno o più di questi problemi, si propone una macchina tagliasiepe e/o un metodo come alle rivendicazioni allegate, in cui quelle dipendenti definiscono varianti vantaggiose.

Si prevede una macchina tagliasiepe comprendente

- un carrello per spostarsi su un terreno,

- un organo di taglio, per tagliare una siepe, supportato mobilmente dal carrello,

- mezzi attuatoli per spostare l'organo di taglio rispetto al carrello,

- uno stabilizzatore automatico (o mezzi di stabilizzazione automatica) per regolare automaticamente, tramite il pilotaggio dei mezzi attuatoli, la posizione dell'organo onde mantenerla (i) sostanzialmente costante rispetto ad un riferimento posizionale prestabilito e (ii) indipendente dal comportamento dinamico del carrello.

L'aggiunta di detto stabilizzatore, o relativo circuito di controllo o mezzi di controllo, alla macchina comporta enormi vantaggi, ad es.:

- la linea di taglio sulla siepe non subisce deviazioni o errori a causa delle sollecitazioni sul carrello,

- la potatura procede a maggiore velocità grazie alla regolazione automatica perché non serve ritarare manualmente e continuamente l'organo di taglio,

Il riferimento posizionale può essere interno alla macchina (ad es. un giroscopio o uno stabilizzatore ad effetto giroscopico) o esterno. Nel secondo caso la macchina può comprendere un ricevitore per un segnale di riferimento posizionale esterno, ad es. tramite cui stabilizzare la posizione dell'organo.. Un sistema dimostratosi efficace e semplice da realizzare, è coadiuvare lo stabilizzatore con una bolla o livella Laser. Sulla macchina si installa il ricevitore della livella, mentre in un luogo distante è posta la sorgente laser che stabilisce il riferimento posizionale (ad es. di verticalità per l'organo e/o, come vedremo sotto, di altezza di potatura). Altri ricevitori utilizzabili possono essere sensibili ad es. ad un segnale elettromagnetico, come un segnale radio o IR.

I concetti sopra esposti sono applicabili ad un organo di taglio con configurazione qualsiasi.

Preferibilmente detto organo comprende almeno due moduli di taglio, dotati ciascuno di lama, che sono posti in verticale e vicini, per tagliare un fianco della siepe, e spostabili scorrevolmente uno rispetto all'altro restando paralleli. Si riesce così a modificare la configurazione complessiva dell'organo di taglio per adattarlo all'altezza della siepe.

II numero dei moduli di taglio siffatti può essere variato, per ottenere una struttura telescopica di altezza massima desiderata.

Lo stabilizzatore preferibilmente può avere la funzione di mantenere sempre verticali la serie degli almeno due moduli di taglio. Allo scopo ad es. vi può essere un ricevitore suddetto che è posto su uno degli almeno due moduli di taglio, preferibilmente il sommo (quello più in alto). Lo stabilizzatore può così regolare la posizione dell'organo di taglio in modo che il ricevitore non perda e/o resti agganciato al segnale di riferimento posizionale, o in generale verificando il segnale ricevuto dal ricevitore. Si può usare anche un sistema basato sul principio del GPS.

Per tagliare piatta la cima della siepe si può collegare al modulo sommo di taglio (ossia il più lontano dal carrello), un altro modulo di taglio posto ortogonalmente ad esso (cioè orizzontale).

Lo stabilizzatore può avere anche o solo la funzione di mantenere il modulo di taglio orizzontale sempre alla stessa altezza. Allo scopo ad es. vi può essere un ricevitore posto sul modulo di taglio orizzontale, funzionante come già detto.

Per tagliare anche un secondo fianco della siepe si può collegare al modulo di taglio orizzontale un altro modulo di taglio posto ortogonalmente ad esso (cioè verticale) e diretto in uso verso il basso (ossia verso il carrello). L'organo di taglio complessivamente forma così una "C" che abbraccia superiormente la siepe.

Per adattare l'organo di taglio allo spessore della siepe il modulo di taglio orizzontale può essere regolabile in posizione lungo un asse orizzontale rispetto al modulo sommo.

La serie degli almeno due moduli di taglio (verticali) si può accoppiare al carrello mobilmente in molti modi e in posizioni diverse. Preferibilmente tale serie è posta su un angolo del carrello, per semplificare le manovre con la macchina e avvicinarla al massimo alla siepe, e/o vi è collegata attraverso un giunto sferico, che consente la variazione di inclinazione dell'organo di taglio rispetto al carrello.

Per i detti mezzi attuatori si può sfruttare qualsiasi noto sistema di attuazione o movimentazione meccanica, ad es. pistoni idraulici o pneumatici, bracci robotici, sistemi pignone-cremagliera, etc.

Per risolvere il problema di aggirare un muretto, guard-rail o barriera che recinta la siepe da tagliare, il modulo infimo degli almeno due (verticali) è collegato a sbalzo sul carrello, in modo da uscire con la perpendicolare dalla pianta del carrello. Preferibilmente il modulo infimo è anche regolabile in posizione relativamente al carrello lungo un asse orizzontale, per adattare la sua distanza dal carrello allo spessore dell'ostacolo.

Una variante vantaggiosa dell'organo di taglio prevede che tra il modulo sommo e quello orizzontale vi sia una cerniera ad asso orizzontale (o ortogonale alla dimensione maggiore dei moduli), in modo che il secondo possa ruotare rispetto al primo e aumentare l'altezza dell'organo di taglio.

Si propone anche un metodo di controllo per una macchina tagliasiepe, la macchina comprendendo

un carrello per spostarsi su un terreno, e

un organo di taglio per tagliare la siepe supportato mobilmente dal carrello,

con le fasi

- regolare automaticamente la posizione dell'organo mantenendola

(i) sostanzialmente costante rispetto ad un riferimento posizionale prestabilito e

(ii) indipendente dal comportamento dinamico del carrello.

Come fasi aggiuntive del metodo si possono considerare tutte le varianti descritte e rivendicate per la macchina tagliasiepe.

In particolare la fase di regolazione (i) e/o (ii) può avvenire tramite il pilotaggio di attuatori meccanici controllati da computer o regolatore elettronico. Un circuito può realizzare quindi un controllo automatico retroazionato di posizione avente come riferimento il detto riferimento posizionale e come uscita la posizione dell'organo di taglio.

I vantaggi dell’invenzione saranno più chiari dalla seguente descrizione di una preferita forma realizza tiva di dispositivo, riferimento facendo all’allegato disegno in cui

Fig. 1 mostra in vista prospettica uno schema di macchina tagliasiepe;

Fig. 2 mostra in vista frontale un altro schema di macchina tagliasiepe.

Nei disegni riferimenti uguali indicano parti uguali.

Con 10 è indicata complessivamente una macchina tagliasiepe. E' formata da un carrello o carro 20, utile per lo spostamento su un terreno T, e un organo di taglio 40 per tagliare una siepe S.

Il carrello 20 è dotato di ruote o cingoli sterzanti 22, e di una pedana 30 su cui può stare un operatore. Il carrello 20 è preferibilmente semovente, grazie ad un'alimentazione autonoma 26, come ad es., un motore a scoppio o un gruppo elettrogeno, utili per alimentare le apparecchiature elettriche di bordo come ad es. un PLC o computer 24 di gestione e il quadro elettrico di mezzi di guida come un volante o joystick 32. Il PLC 24 gestisce tutte le operazioni, gli automatismi e gli attuatoli della macchina 10.

Può anche esserci una zavorra 28.

Su un angolo del carrello 20 è previsto uno snodo sferico 51 sul quale è montato l'organo 40.

L'organo 40 è formato da due uguali moduli di taglio 42, 44 dotati di lama lineare 46 che riceve e si muove con moto alternativo fornito da noti mezzi motori (non mostrati). Al modulo 42 è collegato un attuatore 52 che può spostarlo, facendo fulcro sul giunto 51, rispetto al carrello 20 in ogni direzione da una posizione di riposo sostanzialmente verticale.

I moduli 42, 44 sono lunghi ad es. 180 cm, e quello superiore può scorrere a comando parallelamente all'altro in direzione verticale (v. freccia FI) grazie a noti e non mostrati azionamenti lineari, ad es. un sistema pignonecremagliera. All'estremità libera superiore del modulo 44 è collegata l'estremità di un altro modulo di taglio 50, preferibilmente uguale ai precedenti ma lungo ad es. 1 m, ma stavolta orientato orizzontalmente. All'estremità libera del modulo 50 è collegata l'estremità di un altro modulo di taglio 60, preferibilmente uguale al modulo 50, e orientato verticalmente (e parallelamente ai moduli 42, 44).

II modulo 50, tramite mezzi attuatoli (non mostrati), è spostabile orizzontalmente (v. freccia F2) rispetto al modulo 44, con la conseguenza che si può regolare la distanza tra i moduli 60, 44.

Sul carrello 20 è presente una (opzionale) livella laser 34, e un'altra livella laser 52 è posta sul modulo 50. Le livelle 34, 52 possono ricevere il raggio laser R emesso da una remota sorgente laser 90.

FUNZIONAMENTO

Per tagliare la siepe S innanzitutto agendo sul PLC 24 si programma la macchina 10 per la desiderata altezza di potatura. Il PLC 24 comanda gli attuatori per disporre

- il modulo 50 alla corretta altezza, distanziando tra loro opportunamente i moduli 42, 44 finché la livella 52 intercetta il raggio R; e

il modulo 60 alla corretta larghezza, distanziando tra loro opportunamente i moduli 44, 60.

Inoltre l'attuatore 52 è pilotato per portare i moduli 42, 44 in posizione verticale o quasi rispetto al piano del terreno T.

Messo in moto il carrello 20 sul piano T, la potatura inizia, tagliando la siepe S su due lati e sulla cima. Quando il carrello 20 incontra un'asperità o irregolarità del terreno T, esso oscilla e si inclina. Il PLC 24 tuttavia regolerà l'inclinazione dell'organo 40 sullo snodo 51 e/o la distanza tra i moduli 42, 44 affinché la livella 52 non perda il raggio laser R, che preferibilmente resta fisso durante il taglio. Di conseguenza, indipendentemente dagli spostamenti o sbalzi del carrello 20, la posizione dei moduli 42, 44, 50, 60 rispetto ad un immaginario piano orizzontale non cambia, e rispetto alla siepe S essi traslano a quota costante. Pertanto il taglio avviene senza deviazioni o difetti.

Una variante prevede che il modulo 50 sia incernierato al modulo 44 lungo un asse orizzontale X (ortogonale al piano contenente i moduli 44, 50). Così si può ruotare il modulo 50 (v. tratteggio e freccia F4) per aumentare l'altezza cui la cima della siepe S viene tagliata.

Fig. 2 mostra un'altra variante, indicata con 100. A differenza della macchina 10, questa ha l'organo di taglio 40 (mostrato parzialmente) montato a sbalzo rispetto la pianta del carrello 20 su un supporto o braccio 102. Lo scopo è poter spostare l'organo 40 al di là di un ostacolo OS in rilievo sul piano T, ad es. un muretto. Preferibilmente il supporto 102 è dotato di mezzi motori per spostare orizzontalmente (v. freccia F3) l'organo 40 rispetto al carrello 20.

Claims

“Macchina tagliasiepe” RIVENDICAZIONI 1. Macchina tagliasiepe (10; 100) comprendente - un carrello (20) per spostarsi su un terreno (T), - un organo di taglio (40), per tagliare una siepe, supportato mobilmente dal carrello, - mezzi attuatoli (52) per spostare l'organo di taglio rispetto al carrello, mezzi di stabilizzazione automatica (52; 24) per regolare automaticamente, tramite il pilotaggio dei mezzi attuatori, la posizione dell'organo onde mantenerla (i) sostanzialmente costante rispetto ad un riferimento posizionale prestabilito (90) e (ii) indipendente dal comportamento dinamico del carrello.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, comprendente un ricevitore (52) per un segnale (R) di riferimento posizionale esterno (90) tramite cui stabilizzare detta posizione.
3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente due moduli di taglio (42, 44), dotati ciascuno di lama (46), che sono posti in verticale e vicini, per tagliare un fianco della siepe, e spostabili scorrevolmente uno rispetto all'altro restando paralleli.
4. Macchina secondo la rivendicazione 3, comprendente un modulo di taglio addizionale (50) posto ortogonalmente al modulo di taglio (44) di detti almeno due che è più lontano dal carrello,
5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto ricevitore è posto su un modulo di taglio e i mezzi di stabilizzazione sono atti a mantenere sempre verticale la serie degli almeno due moduli di taglio grazie alla verifica del segnale ricevuto dal ricevitore.
6. Macchina secondo la rivendicazione 4 o 5, comprendente un modulo di taglio ulteriore (60) che è posto ortogonalmente al modulo di taglio addizionale (50), diretto verso il carrello e regolabile in posizione lungo un asse passante per il modulo di taglio addizionale (50).
7. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un giunto sferico (51) per collegare l'organo di taglio al carrello.
8. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui un modulo (42) dei detti almeno due è collegato a sbalzo sul carrello e regolabile in posizione relativamente al carrello lungo un asse orizzontale.
9. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una cerniera ad asso orizzontale tra un modulo dei detti almeno due e il modulo addizionale, in modo che i moduli possano ruotare relativamente per aumentare l'altezza dell'organo di taglio.
10. Metodo di controllo per una macchina tagliasiepe (10; 100), la macchina comprendendo - un carrello (20) per spostarsi su un terreno, e - un organo di taglio (40), per tagliare la siepe, supportato mobilmente dal carrello, con le fasi - regolare automaticamente la posizione dell'organo mantenendola (i) sostanzialmente costante rispetto ad un riferimento posizionale prestabilito (R) e (ii) indipendente dal comportamento dinamico del carrello.