ITUA20164298A1 - Dispositivo di sicurezza anticaduta - Google Patents

Description

TITOLO

DISPOSITIVO DI SICUREZZA ANTICADUTA

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di sicurezza, nello specifico un dispositivo per salvaguardare la vita di un utilizzatore in caso di una caduta accidentale da una zona di lavoro in quota, ancora più nello specifico un dispositivo di sicurezza anticaduta per il settore dei mezzi di trasporto.

STATO DELL’ARTE

Nello stato dell’arte esistono numerose soluzioni per evitare la caduta di un lavoratore da una predeterminata quota di lavoro.

In particolare, queste soluzioni sono pensate per i lavoratori che operano a quote comprese tra 2 e 10 metri di altezza da terra.

In questo intervallo di altezze rientrano i lavori effettuati sulle carlinghe e sulle ali degli aerei, sugli elicotteri, sulle coperture dei treni, dei camion e degli autobus. Tra le soluzioni note vi sono una pluralità di trabattelli, tipo quelli edili, che consentono di realizzare piattaforme fisse in grado di agevolare la salita e la discesa dell’utente per e da il luogo di lavoro in quota.

Queste soluzioni non sono trasportabili e non si adattano ai vari contesti operativi, bensì vengono costruite e adattate in funzione del lavoro da eseguire.

Nello stato dell’arte esiste anche una soluzione concepita per le attività di manutenzione degli aerei che comprende una base mobile, una scala allungabile e una pedala di sbarco per accedere all’area di lavoro in quota. Ad esempio, il prodotto noto come “free-standing horizontal rail systems" della società Flexible Lifeline Systems. A differenza dei trabattelli, questa soluzione è mobile e consente di modulare l’altezza del dispositivo, ma non consente all’utente di muoversi in sicurezza su un’ampia area di lavoro in quota. Questo dispositivo è fisso e di conseguenza l’utente può muoversi rispetto ad un solo punto fisso. L’area entro cui l’utente può agire risulta dunque estremamente limitata.

Un’ulteriore soluzione nota nello stato deN’arte è quella conosciuta col nome commerciale di WinGrip della società Latchways che consente tramite ventose di fissare dei cavi di sicurezza alla zona di lavoro in quota, ad esempio l’ala di un aereo. Per mezzo di ulteriori cavi fissati a quelli di sicurezza, consente all’utente lavoratore di muoversi in sicurezza all’interno della zona di lavoro in quota.

Questo sistema presenta un principale inconveniente legato al posizionamento degli elementi di sostegno dei cavi di sicurezza. Durante la fase di posizionamento degli elementi di sostegno l’utente è sprovvisto di agganci di sicurezza e rischia dunque di cadere. Per risolvere il problema, l’utente è costretto a utilizzare un argano o una scala, per posizionare gli elementi di sostegno e solo successivamente può operare in sicurezza.

Inoltre, la presente soluzione funziona solo quando la superficie di aggancio per gli elementi di sostegno è perfettamente liscia, altrimenti gli elementi stessi non possono aderire. Infine, la presente soluzione non consente un ampio spazio di manovra per l’utente, il quale è costretto a muoversi lungo un percorso prestabilito dal posizionamento dei cavi di sicurezza e degli elemento di sostegno.

Un’ultima tipologia di dispositivi anticaduta nota è rappresentata da una gru dotata di contrappeso che, mediante un sistema di carrucole, consente all’utente lavoratore di raggiungere l’area di lavoro in quota e successivamente operare nella stessa. Un esempio di questa tipologia di dispositivi è commercializzato dalla società DBI-SALA col nome commerciale di "Flexiguard® Counterweight Rai! Fas

Questa tipologia di dispositivi non risulta trasportabile ne trasferibile, inoltre, fintantoché l’utente non ha raggiunto l’area di lavoro, resta sospeso nel vuoto e nel caso di giornata ventose, risulta esposto a potenziali urti contro strutture fisse. I dispositivi noti nello stato dell’arte non risolvono molteplici problemi, in particolare non forniscono un dispositivo:

operabile da un solo utente,

smontabile e facilmente ri-assemblabile,

adattabile a qualsiasi zona di lavoro in quota,

economico,

movimentabile,

modulabile in altezza e profondità,

che massimizza l’area di lavoro in quota entro cui l’utente può operare, che semplifica la salita e la discesa,

sicuro in ogni istante in cui l’utente lo utilizza,

che consente di evitare la caduta a terra dell'utente dalla zona di lavoro in quota,

che non richiede un’alimentazione elettrica,

che salvaguardia l'incolumità dell’utente in ogni tipologia di caduta.

SOMMARIO

La presente invenzione ha lo scopo di risolvere i suddetti inconvenienti deH’arte nota.

Gli svantaggi citati sono superati da un dispositivo di sicurezza comprendente: una base posizionabile sul terreno;

un braccio configurato per ruotare su di un piano sostanzialmente parallelo al terreno attorno ad un asse di rotazione passante per la base;

mezzi di arresto della rotazione configurati per interrompere la rotazione del braccio attorno all’asse di rotazione, quando l’intensità della componente giacente su un piano passante per l’asse di rotazione, di una forza applicata ad un punto di aggancio del braccio, supera un predeterminato valore.

Vantaggiosamente, essendo il braccio girevole rispetto alla base appoggiata al terreno, l’utente aumenta l’area di azione entro cui può operare quando si trova ad una determinata altezza dal suolo, ossia nella zona di lavoro in quota.

Ancora più vantaggiosamente, in caso di caduta accidentale dell’utente dalla zona di lavoro in quota, i mezzi di arresto consentono di bloccare la rotazione del braccio rispetto al resto del dispositivo, rendendo di fatto il dispositivo anticaduta monolitico, li fatto che il dispositivo anticaduta risulti monolitico significa che il braccio si connette saldamente, ma in maniera reversibile, al resto della struttura. Essendo in questa circostanza il dispositivo monolitico e appoggiato al terreno, l’utente caduto risulta saldamente appeso ad una struttura che scarica le sue forze al terreno e nel contempo, non ruotando il braccio, gli garantisce la massima sicurezza contro cadute al suolo o urti contro altri oggetti.

Al fine della presente invenzione i termini “utente”, “operatore”, “lavoratore” o “umano” risultano sinonimi, utilizzati per indicare la persona che usa il dispositivo di sicurezza anticaduta.

La base del dispositivo può inoltre comprendere una pluralità di ruote per consentire la rototraslazione del dispositivo rispetto al terreno.

Vantaggiosamente, le ruote consentono di movimentare orizzontalmente il dispositivo rispetto al terreno e posizionarlo in prossimità o aderenza alla zona di lavoro in quota.

La base del dispositivo può inoltre comprendere dei mezzi di bloccaggio configurati per vincolare la base al terreno.

Vantaggiosamente, questi mezzi di bloccaggio consentono di bloccare in maniera reversibile la base al terreno, in maniera tale che tutte le forze scarichino a terra senza che la base possa muoversi durante l’eventuale caduta dell’operatore dalla zona di lavoro in quota.

Al fine della presente invenzione il termine “zona di lavoro in quota” o “area di lavoro in quota” indica una zona soprelevata rispetto al terreno di almeno 2 metri. Allo stesso modo, col termine “in quota” si intende una distanza dal terreno almeno pari a 2 metri.

Per quanto appena esposto, il piano su cui ruota il braccio dista dal terreno almeno 2 metri, preferibilmente 4 metri. Detto piano risulta sostanzialmente parallelo al terreno, ossia orizzontale o inclinato di /- 5° rispetto ad un piano orizzontale.

Su questo piano giace il punto di aggancio a cui l’utente si connette mediante un cavo di sicurezza, quindi il piano si trova preferibilmente sopra la testa dell’utente per non intralciarlo.

Il dispositivo può comprendere un albero connesso inferiormente alla base e configurato per supportare girevolmente il braccio.

L’albero consente di distanziare opportunamente la base dal braccio, garantendo la corretta rigidità strutturale al dispositivo. L’albero sostiene in rotazione il braccio fintanto che detta forza non viene applicata al braccio. Nel caso detta forza sia applicata ed i mezzi di arresto interrompano la rotazione del braccio, il braccio si connette saldamente all’albero e mediante quest’ultimo alla base.

Il dispositivo può comprendere anche una pedana di sbarco o cestello di sbarco posizionato sull’albero ad una predeterminata altezza rispetto al terreno per consentire all’utente di raggiungere con facilità la zona di lavoro in quota.

Detta pedana consente l’agevole accesso alla zona di lavoro in quota da parte dell’utente.

Il dispositivo comprende inoltre un punto di aggancio posizionato sul braccio e connesso in prossimità dell’estremità più lontana dall’asse di rotazione. Il punto di aggancio risulta connesso rigidamente al braccio. Al punto di aggancio può essere collegato il cavo di sicurezza che viene connesso all’imbragatura dell’utente. Essendo il punto di aggancio posizionato alla massima distanza dall’asse di rotazione ed essendo il braccio rotabile, l’utente è libero di muoversi in sicurezza in un’area di lavoro estremamente ampia, rispetto ai dispositivi di sicurezza noti. Una volta che l’utente risulta connesso mediante il cavo di sicurezza, o eventuali dispositivi similari, al punto di aggancio, l’utente risulta in sicurezza anche in caso di caduta dalla zona di lavoro in quota. Inoltre, siccome il braccio segue l’utente in ogni suo movimento, la posizione del punto di arresto della caduta, ossia il punto di aggancio, è sempre ottimizzato rispetto alla posizione dell’utente.

Infatti, quando l’utente utilizza il dispositivo operando sull’area di lavoro in quota, il braccio risulta completamente folle rispetto all’albero e ruota liberamente con la sola forza applicata al punto di aggancio daH’uomo per mezzo del cavo di sicurezza, senza bisogno di motori, molle o pistoni.

L’utente è dunque libero di muoversi nell’area di lavoro in quota, trascinandosi in rotazione il braccio per mezzo del cavo di sicurezza.

Invece, qualora l’utente accidentalmente cada dall’area di lavoro in quota, la spinta generata dalla massa deN’umano si scarica sul punto di aggancio, esercitando sullo stesso una forza che innesca l’arresto del braccio. L’utente resta dunque appeso al dispositivo senza impattare col suolo o altri ostacoli.

Detta forza applicata al punto di aggancio del braccio può essere verticale, orizzontale, o obliqua rispetto al terreno.

II valore della componente giacente sul piano passante per l’asse di rotazione del braccio che determina l’innesco dei mezzi di arresto, risulta inferiore a 500 N, preferibilmente inferiore a 300 N.

La forza applicata al punto di aggancio è la forza generata dalla caduta di un uomo da una zona di lavoro in quota. Detta forza innesca i mezzi di arresto, rendendo il dispositivo rigido e ponendo l’utente in condizioni di massima sicurezza.

Detti mezzi di arresto della rotazione possono comprendere mezzi configurati per esercitare una frizione sul braccio quando l’asse di rotazione del braccio risulta inclinato rispetto alla verticale al terreno, ovvero l’asse dell’albero, di un angolo superiore ad un predeterminato valore.

I mezzi di arresto sono configurati per esercitare una frizione tra un componente fisso, ad esempio una parte dell’albero, e un componente rotante, ad esempio una porzione del braccio. Quando l’inclinazione dell’asse di rotazione del braccio rispetto all’asse dell’albero risulta eccessiva, il braccio frena la sua rotazione per frizione contro un elemento fisso rispetto al terreno.

L’inclinazione eccessiva dell’asse di rotazione può essere causata da una forza eccessiva applicata al punto di aggancio del braccio, che sbilancia l’albero stesso e lo inclina verso la direzione di caduta.

II dispositivo di sicurezza può inoltre comprendere uno o più contrappesi posizionati sulla base per bilanciare il dispositivo durante il suo normale funzionamento e durante l’eventuale caduta dell’operatore dalla zona di lavoro in quota.

II braccio del dispositivo può inoltre essere girevolmente connesso all’albero per mezzo di un cuscinetto radiale per migliorare la libertà di rotazione del braccio rispetto all’albero.

Ulteriormente, il braccio può essere incernierato sfericamente all’albero. Preferibilmente l’estremità inferiore della porzione verticale del braccio che si trova connessa all’albero, può presentare un’estremità sostanzialmente semisferica, per rotolare su di una superficie piana presente in prossimità dell’estremità superiore dell’albero.

In una versione particolare del dispositivo, l’albero può essere assente ed il braccio comprende una porzione verticale connessa girevolmente alla base in maniera diretta, ossia senza albero.

Il dispositivo può inoltre comprendere una scala per consentire la salita dell’utente ed il raggiungimento della zona di lavoro in quota, preferibilmente per mezzo della pedana di sbarco.

Il dispositivo può inoltre comprendere una guida verticale per collegare scorrevolmente l’utente, in particolare, la sua imbragatura, al dispositivo durante detta salita. In questo modo, l’utente è al sicuro in ogni istante in cui utilizza il dispositivo.

Il dispositivo così concepito risulta facilmente movimentabile da una sola persona, poiché leggero e in equilibrio rispetto alla base su cui sono installate le ruote. Inoltre, una volta fissata la base al terreno, l’utente può facilmente raggiungere in autonomia ed in sicurezza la zona di lavoro in quota.

Una volta che l’utente si trova dentro la pedana di sbarco l’utente risulta ancora in totale sicurezza e dalla stessa può anche compiere attività di lavoro che non richiedono lo sbarco sulla zona di lavoro in quota.

Una volta che l’utente ha collegato l’imbragatura che indossa al punto di aggancio del braccio mediante il cavo di sicurezza, l’utente è libero di sbarcare sulla zona di lavoro in quota.

Durante la permanenza nella zona in quota per attività di ispezione o manutenzione, l’utente non ha bisogno del supporto o l’aiuto di altre persone, perché vincolato in sicurezza al punto di aggancio del dispositivo.

Il dispositivo così concepito risulta inoltre economico, semplice e leggero perché costruito con materiali facilmente rinvenibili sul mercato come l’alluminio o ferro. Questi ed altri vantaggi risulteranno più dettagliatamente dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

ELENCO DELLE FIGURE

Le caratteristiche tecniche della presente invenzione, nonché i suoi vantaggi, risulteranno chiari dalla descrizione a puro titolo di esempio non limitativo che segue, da considerare congiuntamente ai disegni qui annessi in cui:

La figura 1 mostra una vista assonometrica del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione mediante cui un utente opera sull’ala di un aereo; La figura 2 mostra una vista di dettaglio in sezione del mezzi di arresto della rotazione;

Le figure 3A mostra una vista laterale del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione in cui, in maniera esemplificativa, è raffigurata una forza obliqua applicata al punto di aggancio e le sue componenti verticale e orizzontale;

Le figure 3B mostra una vista dall’alto del dispositivo di sicurezza raffigurato in figura 3A;

Le figure 3C mostra una vista laterale del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione in cui, in maniera esemplificativa, è raffigurata una forza orizzontale applicata al punto di aggancio;

Le figure 3D mostra una vista dall’alto del dispositivo di sicurezza raffigurato in figura 3C;

La figura 4 mostra una vista dall’alto del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione in cui un utente opera sull’ala di un aereo;

La figura 5 mostra una vista laterale del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione in cui un utente opera sull’ala di un aereo;

La figura 6 mostra una vista dall’alto del dispositivo di sicurezza anticaduta secondo la presente invenzione con particolare enfasi all’area di lavoro che l’utente può raggiungere in sicurezza durante le operazioni in quota.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Sia tale descrizione che tali disegni sono da considerare solo a fini illustrativi e quindi non limitativi; pertanto la presente invenzione potrà essere implementata secondo altre e diverse forme realizzative; inoltre, si deve tenere presente che tali figure sono schematiche e semplificate.

Gli stessi riferimenti numerici nei disegni identificano elementi uguali o similari. L’oggetto dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni allegate.

I particolari tecnici, le strutture o le caratteristiche delle soluzioni di seguito descritte possono essere combinate tra loro in qualsiasi maniera.

Con riferimento alle fig. 1, 4 e 5 è illustrata una forma realizzativa del presente dispositivo di sicurezza anticaduta 1 mentre un utente 10 opera su un’ala 17 di un aereo.

Detto dispositivo di sicurezza comprende una base 2, un albero 6 e un braccio 4. Il braccio 4 comprende una porzione orizzontale 4’, 4” aggettante rispetto all’albero 6 avente due estremità. Ad una estremità risulta connesso il punto di aggancio 8 mentre all’altra estremità risulta posizionato un contrappeso 16 per equilibrare il braccio 4 stesso. Il braccio 4 comprende inoltre una porzione verticale 4”’ che si estende verso il basso dalla porzione orizzontale 4’, 4”.

Detto braccio 4 risulta girevolmente connesso all’albero 6. Ulteriore dettaglio della connessione girevole e dei mezzi di arresto della rotazione è illustrato in fig. 2.

Il braccio 4 è configurato per supportare il peso di una persona quando questa rimane appesa al punto di aggancio 8.

L’albero 6, sostanzialmente verticale e rigido, può comprendere più porzioni 6’, 6”, 6”’ flangiate tra loro per consentirne rassemblaggio/disassemblaggio, nonché la modularizzazione dell’estensione dell’albero stesso.

L’albero 6 risulta inferiormente connesso saldamente alla base 2, preferibilmente mediante flangiatura.

Una prima porzione 6’ può essere avere varie lunghezze per consentire di modulare l’altezza del dispositivo a diverse zone di lavoro. La prima porzione 6’ avrà caratteristiche strutturali differenti all’estendersi della sua lunghezza e potrà essere costituita a sua volta da uno o più tronconi connessi tra loro.

Una seconda porzione 6” comprende delle flange a cui connettere una pedana o cestello di sbarco 14.

La pedana o cestello 14 può essere connessa alle flange della seconda porzione 6” a varie altezze, per consentire un ulteriore adattamento del dispositivo 1 all’altezza della zona di lavoro 13. Ad esempio, possono essere presenti tre posizioni di connessione del cestello 14 (alta, media e bassa) alla seconda porzione 6” dell’albero 6.

La pedana o cestello di sbarco 14 comprende una base calpestabile 31, in cui è ricavata una botola apribile 18 attraverso cui un umano può agevolmente passare, e una ringhiera 19 per evitare la caduta dell’utente 10.

La ringhiera 19 può essere opzionale, chiarendo pertanto la distinzione tra pedana e cestello 14.

La ringhiera può o meno comprendere un cancello di uscita 19’ per accedere all’area di lavoro in quota 13.

Inoltre, la pedana o cestello 14 può comprendere alcuni scalini (non visibili in fig.1 ) per consentire una più agevole discesa dell’utente sulla zona di lavoro in quota 13. Per raggiungere la pedana o cestello 14, il dispositivo 1 comprende una scala 12. La scala 12 risulta connessa all’albero 6 e/o alla base 2.

La scala 12 può essere di vari generi, ma preferibilmente è una scala a pioli.

La scala 12 può inoltre essere alla marinara, ossia comprendente un corpo protettivo perimetrale che impedisce all’utente 10 che la sale di cadere all’indietro nel vuoto.

Detta scala 12 si estende ed attraversa la pedana 14, per consentire all’utente 10 di raggiungere con semplicità la base calpestabile 31.

L’utente 10 può infatti salire la scala 12, aprire la botola 18, passare attraverso la botola 18, raggiungere l’altezza della base calpestabile 31, richiudere la botola 18 e stazionare in totale sicurezza all’intero del cestello 14.

Preferibilmente, la scala 12 può comprendere una guida (non illustrata) in cui posizionare una carrellino scorrevole (non illustrato) connesso all’imbragatura dell’utente 10. Questa soluzione consente all’utente 10 di essere saldamente ancorato alla scala 10 durante la salita fino al raggiungimento della pedana 14. Questa soluzione risulta particolarmente utile in caso di assenza di cestello, ossia di sola presenza della pedana 14, poiché mantiene l’utente 10 in sicurezza nonostante l’assenza di ringhiere fintanto che l’utente 10 non collega la sua imbragatura al punto di aggancio 8 mediante il cavo di sicurezza 9.

Il carrellino scorrevole e la guida possono essere ad esempio della famiglia di prodotti Soli GlideLoc Vertical Height Access System commercializzati dalla società Honeywell.

L’albero 6 può essere connesso al centro della base 2 o in maniera eccentrica rispetto alla stessa. La connessione eccentrica può aumentare l’effetto bilanciante della base 2 rispetto al resto del dispositivo 1.

La base 2 ha sostanzialmente una forma a ragno (larga e piatta) e presenta un corpo centrale 2’ e almeno tre gambe 15 che si estendono radialmente. Le gambe 15 sono preferibilmente quattro, come nella versione di figura 1.

La forma della base 2 e la sua limitata altezza dal suolo, consentono di entrare agevolmente sotto qualsiasi tipo di aeromobile o autobus e quindi di avvicinare l’albero 6 alla zona di lavoro in quota 13.

Le gambe 15 sono preferibilmente flangiate al corpo centrale 2’ in modo da poterle sostituire in caso di rottura. Inoltre, la gambe 15 possono avere varie lunghezze per consentire al dispositivo 1 di adattarsi a varie altezze di lavoro. Ad esempio, il dispositivo 1 con una predeterminata taglia della prima porzione 6’ e delle gambe 15 potrà servire una zona di lavoro che ipotizziamo essere alta da terra 3 metri. Lo stesso dispositivo 1, ma con una differente prima porzione 6' e con differenti gambe 15, entrambi più lunghi e rinforzati, potrà servire una zona di lavoro che ipotizziamo essere alta da terra 6 metri.

Ogni gamba 15 presenta alla sua estremità più lontana dal corpo centrale 2’ una ruota 11 e/o un sistema di fissaggio al terreno G.

1 mezzi di fissaggio al terreno G sono mezzi configurati per vincolare la base 2 al terreno G e possono essere dei piedini retraibili (non illustrati) del tipo meccanico o in alternativa idrodinamico. In questo caso, i piedini sono almeno due e sono preferibilmente posizionati nella parte frontale del dispositivo 1 per poter garantire un continuo ancoraggio al terreno G anche durante un’eventuale caduta dell’utente 10.

In alternativa, per fermare la base 2 al terreno G, la base 2 stessa può abbassarsi grazie ad un sistema di sollevamento (non illustrato) pneumatico o idraulico, fino a toccare il terreno G.

La ruota 11 stessa può comprendere dei mezzi di bloccaggio per vincolare la base 2 al terreno G. In questo caso, la ruota comprende un sistema interno di bloccaggio della rotazione attorno al mozzo e/o attorno al perno della ruota 11. Per azionare le ruote 11 comprendenti i mezzi di bloccaggio, il dispositivo 1 può comprendere delle leve di azionamento del sistema di bloccaggio delle ruote 11. Nella versione illustrata in figura 1, le ruote sono bloccate/sbloccate mediante una maniglia 20 e un sistema avente un funzionamento similare a quello dei carrelli bagagli degli aeroporti.

In sostanza, quando la maniglia 20 risulta spinta le ruote 11 risultano libere di ruotare, mentre quando la maniglia 20 viene rilasciata e torna nella sua posizione di riposo, mediante un sistema elastico, le ruote 11 vengono bloccate. In questo modo l’utente è certo che il dispositivo 1 risulta vincolato al terreno G quando la maniglia 20 viene rilasciata. In queste condizioni, l’utente 10, dopo aver spostato il dispositivo 1 presso la zona di lavoro, rilascia la maniglia 20, bloccando il dispositivo 1; a questo punto l’utente 10 potrà salire sulla scala 12 e raggiungere il cestello 14 in completa sicurezza.

Per poter ottenere un completo bloccaggio del dispositivo 1 al terreno sono sufficienti due ruote bloccabili.

La maniglia 20 risulta incernierata ad un timone 21 che risulta saldamente ancorato alla base 2 e all’albero 6. Preferibilmente, il timone 21 è una barra orizzontale configurata in modo tale che un operatore 10 sia capace con la propria forza di manovrare il dispositivo 1 agendo da solo sulla barra.

L’operatore 10, una volta premuta la maniglia 20 e impugnato il timone 21 può tranquillamente spostare in autonomia il dispositivo 1 da e per il luogo di lavoro. In alternativa alla maniglia 20, possono essere previste delle leve freno (non illustrate), tipo quelle dei freni delle biciclette, posizionate sul timone 21.

La base 2 può comprendere, a seconda delle dimensioni complessive e dell’altezza del dispositivo 1, dei contrappesi 7 posizionabili sulla base 2, preferibilmente sulle gambe 15 ed in prossimità delle ruote 11. Questi contrappesi 7 aumentano la stabilità del dispositivo 1, soprattutto in caso di caduta dell’utente 10, e possono consentire di ridurre il numero di gambe a tre. Nella versione a tre gambe del dispositivo, le gambe non sono disposte come in figura 1, bensì ruotate di 45° rispetto a queste e la gamba che protende dallo stesso lato del cestello 14 risulta assente.

I contrappesi 7 possono essere dei dischi o anelli, in metallo o cemento, aventi un predeterminato peso, ad esempio 10 o 20 kg l’uno, impilabili sulla base 2. In alternativa, dei serbatoi da riempire mediante acqua o terra possono essere posizionati sulla base 2, per svolgere la funzione di contrappesi 7.

In una forma alternativa del dispositivo 1 i contrappesi sono configurati per essere connessi solidalmente all’albero 6.

La base 2 può inoltre comprendere dei gradini 29 di accesso alla zona della base 2 da cui l’utente 10 può agevolmente arrampicarsi sulla scala 12.

II braccio 4 presenta una forma sostanzialmente a “T”, ma può avere anche forme diverse, ad esempio ad “L” o ad Ί” ribaltate.

Le porzioni orizzontali 4’, 4” del braccio 4 si estendono in due direzioni opposte rispetto all’albero 6.

La porzione 4’ presenta ad una sua estremità il punto di aggancio 8, mentre l’estremità dell’opposta porzione 4” presenta un contrappeso di bilanciamento 16. La porzione verticale 4”’ del braccio 4 può presentare un diametro esterno inferiore al diametro interno della porzione terminale 6”’ dell’albero 6, per consentire l'inserimento della porzione verticale 4”’ nell’elemento terminale 6”’. La porzione terminale 6”’ dell’albero 6 risulta connessa alla porzione 6” mediante flangia.

In Fig.2 sono illustrati i mezzi di arresto 3, una porzione di braccio 4 e una porzione di albero 6.

L’elemento terminale 6’” dell’albero 6 comprende un piattello di testa 23, su cui appoggia l’estremità stondata 22’ di un elemento pivottante 22 facente parte della porzione verticale 4”’ del braccio 4.

Elemento pivottante 22 risulta connesso meccanicamente al braccio 4 e ruota, solidalmente ad esso, attorno ad un asse di rotazione 5.

Potendo il braccio 4 pivottare rispetto all’albero 6 e dunque rispetto al terreno G, l’asse di rotazione 5 può inclinarsi rispetto alla verticale V uscente dal terreno G di un angolo compreso tra zero e un predeterminato valore a.

La verticale V al terreno G normalmente coincide con l’asse dell’albero 6 poiché la base 2 risulta parallela al terreno G e l’albero 6 perpendicolare alla base 2.

Qualora, per una strana conformazione del terreno G, la verticale V non coincida con l’asse dell’albero 6, il suddetto angolo, compreso tra zero e un predeterminato valore a, viene misurato tra l’asse di rotazione 5 e l’asse dell’albero 6.

Preferibilmente, mediante un sistema di allineamento planare rispetto al terreno, comprendente una pluralità di livelle, è possibile posizionare finemente la base 2 del dispositivo 1 sul luogo di lavoro, in modo che risulti parallelo al terreno G.

Quando l’angolo tra l’asse di rotazione 5 e la verticale al terreno V, ovvero l’asse dell’albero 6, raggiunge il predeterminato valore a, la porzione 4”’ verticale del braccio 4 collide con un anello frenante 25 connesso solidalmente all’elemento terminale 6”’ dell’albero 6, frenando la rotazione R.

L’anello frenante 25 può essere di varie forme e può essere realizzato in vari materiali, purché risulti configurato per esercitare un forte attrito o interferenza tra la porzione 4”’ del braccio 4 e l’elemento terminale 6”’ dell’albero 6.

Preferibilmente l’anello frenante 25 può essere un anello con una superficie interna avente elevata rugosità superficiale. In alternativa, l’anello frenante 25 può essere un ingranaggio avente dentatura rivolta verso l’interno e configurato per interagire con una dentatura compresa nell’elemento terminale 6”’ dell’albero 6. Nel caso in cui l’albero 6 ed il braccio 4 comprendano superfici dentate configurate per interagire, l’arresto della rotazione del braccio 4 avviene in maniera rapida. Invece, nel caso di una superficie ad alta rugosità la frenata della rotazione del braccio 4 risulta più graduale per via dell’attrito tra le superfici del braccio 4 e dell’albero 6. In quest’ultimo caso, l’effetto pendolo derivante dalla caduta dell’utente 10 dal dispositivo 1 risulta attenuato

L’anello frenante 25 può essere posizionato internamente all’elemento terminale 6”’ dell’albero 6, come illustrato in figura 2, o in alternativa posizionato esternamente all’elemento 6”’. In quest’ultimo caso, l’elemento frenante 26 si affaccia verso una superficie del braccio 4 (non illustrata) configurata per cooperare con l’elemento frenante 26 in caso di contatto tra le superfici. In questo caso, la manutenzione è agevolata poiché gli elementi si trovano sul lato esterno del dispositivo.

Per evitare che la porzione 4”’ del braccio 4 entri costantemente in contatto con l’anello frenante 25, un bussola 27 supportata radialmente da un anello resiliente 26 distanzia, durante la rotazione del braccio 4, l’elemento pivottante 22 dall’elemento terminale 6”’ dell’albero 6 e dunque dall’anello frenante 25.

Essendo l’anello resiliente 26 elastico, quando una forza viene applicata al punto di aggancio 8, l’asse di rotazione 5 si inclina rispetto alla verticale per effetto della compressione dell’anello resiliente 26 esercitata dall’elemento pivottante 22 per mezzo della bussola 27.

L’anello resiliente 26 risulta configurato per deformarsi reversibilmente quando il momento generato da una forza F applicata al punto di aggancio 8 risulta maggiore di un predeterminato valore. Detto momento tende ad inclinare l’asse di rotazione 5 rispetto al punto di contatto tra l’estremità stondata 22’ ed il piattello di testa 23. Al variare dell’intensità della forza F, ed in particolare della sua componente giacente sul piano Q passante per l’asse di rotazione 5, l’anello resiliente 26 si comprime sotto la pressione dell’elemento pivottante 22 sulla bussola 27, in quanto l’inclinazione dell’asse di rotazione 5 del braccio 4 sta variando.

L’estremità 22’ risulta stondata per ridurre l’attrito volvente dell’elemento pivottante 22 sul piattello di testa 23. Alternativamente a questa soluzione, il braccio 4, in particolare la sua porzione verticale 4”’, può essere incernierata sfericamente all’albero 6.

Un cuscinetto radiale 24 consente la connessione girevole della parte inferiore dell’elemento pivottante 22 del braccio 4 all’albero 6, in particolare al suo elemento terminale 6”’.

Come illustrato nelle figure 3A, 3B, 3C e 3D, il dispositivo così come concepito risulta in grado di reagire sia a forze verticali che a forze orizzontali applicate al punto di aggancio 8.

Pertanto, se l’utente inavvertitamente cade dall’area di lavoro il cavo di sicurezza 9 si tende e una forza F viene applicata ai punto di aggancio 8. La forza F innesca l’interruzione della rotazione del braccio 4 mediante i mezzi di arresto 3 come illustrato in Fig. 3B e 3D.

I mezzi di arresto 3 così concepiti reagiscono sia a forze solo verticali che a forze solo orizzontali, purché le forze F abbiano almeno una componente (Fi e Fu in Fig.3A e 3B e F|Vin Fig. 3C e 3D) sul piano Q passante per l’asse di rotazione 5. Anche quando la forza F ha una componente verticale rivolta verso l’alto, ad esempio poiché l’utente 10 si è arrampicato su una struttura cadendo poi dal lato opposto della stessa, il dispositivo sarà in grado di interrompere la rotazione del braccio 4 e bloccare il punto di caduta (il punto di aggancio 8) rispetto al terreno G. In Fig. 3A e 3B è raffigurata l’ipotesi, probabilmente più comune, in cui la forza F’ presenta tre componenti: Fi giacente sul piano Q e orientata verticalmente rispetto al terreno G, Fu giacente sul piano Q e parallela al terreno G, Fm ortogonale al piano Q e parallela al terreno G. La componente Fi innesca un momento M’ che tende ad inclinare il braccio 4. La componente Fu innesca un momento M” che tende ad inclinare il braccio 4. La componente Fm consente la rotazione del braccio 4 attorno all’asse 5.

Nel caso in cui la componente Fi e/o Fu superi un predeterminato valore, la porzione verticale 4”’ del braccio 4 entra in contatto con l’anello frenante 25, per via dell’inclinazione del braccio 4 imposta dal momento M’ e/o M”. In questo caso, il braccio 4, posto in rotazione dalla forza Fm, interrompe la sua rotazione ed il braccio 4 si arresta.

In Fig. 3C e 3D è invece rappresentata un’ulteriore situazione, in cui una forza F” applicata al punto di aggancio 8 comprende due componenti: una componente FiVgiacente sul piano Q, e una componente Fvortogonale al piano Q. Entrambe le componenti FiVe Fvessendo parallele al terreno G, ossia orientate orizzontalmente.

La componente F|Vè una componente di trazione del braccio 4 ed innesca un momento M’” che tende ad inclinare il braccio 4. La componente Fvimpone invece al braccio 4 una rotazione attorno all’asse 5.

Nel caso in cui la componente F|Vsuperi un predeterminato valore, la porzione verticale 4’” del braccio 4 entra in contatto con l’anello frenante 25 per via dell’inclinazione del braccio 4 imposta dal momento M”\ In questo caso, il braccio 4, posto in rotazione dalla forza Fv, interrompe la sua rotazione e si arresta.

Al fine di innescare i mezzi di arresto 3 e dunque interrompere ogni rotazione del braccio 4 rispetto alla base 2, l’intensità di detta componente giacente sul piano Q deve superare la resistenza elastica dell’anello resiliente 26. Pertanto, detta intensità sarà funzione delle caratteristiche elastiche del mezzo di supporto della bussola 27, ossia dell’anello resiliente 26.

Detta intensità della componente della forza F risulta inferiore a 500 N, preferibilmente inferiore a 300 N, ancora più preferibilmente inferiore a 200 N. Una volta che la forza F, capace di innescare i mezzi di arresto 3 e bloccare la rotazione del braccio 4, cessa, il dispositivo 1 è in grado di tornare nel suo stato iniziale.

In sostanza, l’elasticità dell’anello resiliente 26 consente alla porzione verticale 4”’ del braccio 4 di riallineare il suo asse di rotazione 5 alla verticale e dunque di disinnescare i mezzi di arresto 3.

Il dispositivo 1 così concepito è dunque reversibile: dopo che una determinata forza ha comportato l’arresto della rotazione del braccio 4, il sistema è in grado di tornare nelle condizioni di partenza se detta determinata forza cessa. Il dispositivo è dunque utilizzabile infinite volte ed è in grado di sopportare infinite cadute deH’utilizzatore 10. L’anello resiliente 26 dovrà essere periodicamente ispezionato e, all’occorrenza, sostituito in occasione di sessioni di manutenzione ordinaria. Il dispositivo 1 così concepito, essendo costituito di sole componenti meccaniche può essere utilizzato in qualsiasi luogo a prescindere della presenza o meno di elettricità.

II braccio 4 del dispositivo così concepito può ruotare di 360° sul piano P, anche se preferibilmente ruota di /- 90° rispetto alla pedana o cestello di sbarco 14.

Il piano P risulta sostanzialmente parallelo al terreno G e distante da questo più di 2 metri, preferibilmente più di 4 metri.

Questo dispositivo risulta particolarmente utile per i lavori di ispezione, assemblaggio o manutenzione di macchine aventi altezza superiore a 2 metri, ad esempio aerei, treni, elicotteri, camion, autobus e imbarcazioni.

Il dispositivo 1 può inoltre comprendere delle catene imbottite che, essendo collegate alla pedana e alla base 2, consentono all’utente di evitare urti dell’albero 6, o della scaletta 12, con elementi sporgenti come, ad esempio, la fusoliera di un aereo.

Il punto di aggancio 8 risulta un anello connesso solidalmente al braccio 4 ed in particolare all’estremità della sua porzione orizzontale 4’. In una versione particolare, il punto di aggancio può essere posizionato su di un carrello (non illustrato) scorrevolmente vincolato alla porzione orizzontale 4’ del braccio 4, in modo da poter variare la sua posizione lungo la porzione 4’.

In una versione alternativa del dispositivo (non illustrata), il braccio può presentare soltanto la porzione orizzontale e l’estremità superiore dell’albero risulta incernierata col braccio. In questo caso, il braccio presenta mezzi di arresto similari a quelli sopra descritti.

In una versione alternativa del dispositivo (non illustrata), la porzione verticale del braccio risulta direttamente connessa alla base senza l’albero. In questo caso, la pedana o cestello sono collegati direttamente alla porzione verticale del braccio e ruotano assieme a questo.

Il dispositivo così concepito presenta ingombro ridotto e consente pertanto l’impiego di più dispositivi simili in contemporanea sulla stessa area di lavoro. Ad esempio, nel caso di un grande aeromobile, più dispositivi potranno co-operare sullo stesso velivolo in zone differenti senza per questo urtarsi o ridurre la sicurezza per l’utente.

Il cavo di sicurezza 9 può essere un cavo a lunghezza fissa. In alternativa, il cavo di sicurezza 9 può comprendere un sistema autoavvolgente che consente al cavo di estendersi entro una certa lunghezza se la forza di trazione applicata al cavo risulta inferiore ad una determinata intensità e di bloccarsi, quando detta forza di trazione supera detta determinata intensità, in maniera del tutto similare al sistema di arresto delle cinture di sicurezza automobilistiche.

In alternativa, il cavo di sicurezza 9 può avere lunghezza fissa e comprendere, ad una delle due estremità, un dissipatore. Un dissipatore è un sistema di attenuazione degli shock, ad esempio un sistema a molla, per assorbire in parte eventuali sovratensionamenti del cavo 9 e ridurre la probabilità di eventuali traumi all’utente 10 per forze di arresto brusche ed intense.

Detto cavo di sicurezza 9 può essere collegato ad una estremità al punto di aggancio 8 del dispositivo 1 e all’opposta estremità ad un’imbragatura indossata dall’utente 10.

Il cavo di sicurezza 9 è configurato e scelto in modo che, in caso di caduta dell’utente 10, lo stesso non impatti col terreno G. La lunghezza massima del cavo di sicurezza 9 viene dunque selezionata in funzione dell’altezza del punto di aggancio 8 e di altri fattori quali: l’altezza dell’utente 10, il margine di sicurezza prescelto e l’area di lavoro su cui deve lavorare l’utente 10.

Il dispositivo 1 può opzionalmente comprendere anche un sistema di allarme (non illustrato) collegato all’estremità connessa all’utente 10 del cavo di sicurezza 9. Per mezzo di detto sistema d’allarme l’utente 10 può lanciare un allarme acustico nel caso di caduta. Grazie al segnale acustico potrà dunque attirare l’attenzione e ottenere il necessario supporto per sganciarsi dal cavo di sicurezza 9 e tornare a terra. Detto sistema di allarme può essere ad azionamento manuale o automatico. Il dispositivo 1 cosi concepito risulta estremamente semplice da assemblare e disassemblare. Una volta disassemblato può agevolmente essere trasportato con mezzi di trasporto di piccole dimensioni o, in caso di dispositivo concepito per un aereo, nell’aereo stesso.

Per comprendere l’idea di base sottendente la presente invenzione, può essere fatto riferito alla Fig. 4, 5 e 6.

In particolare, Fig. 6 illustra il dispositivo 1 in cinque posizioni differenti, indicate tratteggiate in figura.

Rimanendo la base 2 solidalmente vincolata al terreno, il braccio 4 ruota rispetto a questa. L’utente 10 muovendosi sull’area di lavoro 13 si trascina in rotazione il braccio 4.

Come descritto precedentemente, il dispositivo 1 è in equilibrio e scarica le forze al terreno G. Il dispositivo 1 risulta pressoché folle secondo l’asse di rotazione 5. L’utente pertanto non incontra resistenza nel trascinarsi, per il tramite del cavo di sicurezza 9, il dispositivo 1.

Il dispositivo 1 ruotando garantisce all’utente 10 un maggiore raggio di azione rispetto ai sistemi noti nello stato deH’arte, consentendo di coprire un’area 32 molto estesa.

All’interno dell’area di azione 32, l’utente 10 è costantemente in sicurezza, poiché la struttura ha seguito il suo spostamento ed è collocata nel punto ottimale per supportare l’utente 10 in caso di caduta.

In caso di caduta, l’utente 10 è in ogni caso al sicuro e non impatterà mai col terreno G.

La movimentazione del braccio 4 garantisce sempre la minor distanza tra il punto di sostegno del dispositivo 1 e l’utente 10.

Si descrivono infine qui di seguito alcuni esempi realizzativi particolarmente vantaggiosi:

Dispositivo di sicurezza comprendente un contrappeso posizionato sulla base. Dispositivo di sicurezza in cui il braccio è connesso girevolmente all’albero per mezzo di un cuscinetto radiale.

Dispositivo di sicurezza in cui il braccio è connesso o incernierato sfericamente all’albero.

Dispositivo di sicurezza, in cui braccio comprende una porzione verticale connessa girevolmente direttamente alla base.

Dispositivo di sicurezza, in cui detti mezzi di arresto sono configurati per interrompere la rotazione del braccio rispetto alla base.

Dispositivo di sicurezza, in cui detti mezzi di arresto della rotazione comprendono mezzi configurati per esercitare una frizione sul braccio quando detto asse di rotazione del braccio risulta inclinato rispetto all’asse dell’albero di un predeterminato angolo a.

Dispositivo di sicurezza, in cui detti mezzi di arresto della rotazione comprendono due superfici dentate posizionate rispettivamente sul braccio 4 e sull’albero 6 configurate per interagire tra loro in caso di contatto interrompendo lo scorrimento relativo dell’una sull’altra.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di sicurezza (1) comprendente: - una base (2) posizionabile sul terreno (G); - un braccio (4) configurato per ruotare su di un piano (P) sostanzialmente parallelo al terreno (G) attorno ad un asse di rotazione (5) passante per la base (2); - mezzi di arresto (3) della rotazione configurati per interrompere la rotazione (R) del braccio (4) attorno all’asse di rotazione (5) quando l’intensità della componente giacente su un piano (Q) passante per l’asse di rotazione (5) di una forza (F) applicata ad un punto di aggancio (8) del braccio (4) supera un predeterminato valore.
2. 2. Dispositivo di sicurezza (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta base (2) comprende delle ruote (11) per movimentare la base (2) rispetto al terreno (G).
3. 3. Dispositivo di sicurezza (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta base (2) comprende mezzi di bloccaggio configurati per vincolare la base (2) al terreno (G)·
4. 4. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto piano (P) dista almeno 2 metri dal terreno (G), preferibilmente almeno 4 metri dal terreno (G).
5. 5. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un albero (6) connesso inferiormente alla base (2) e configurato per supportare girevolmente il braccio (4).
6. 6. Dispositivo di sicurezza (7) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto punto di aggancio (8) è connesso rigidamente al braccio (4) in prossimità della sua estremità più lontana dall’asse di rotazione (5).
7. 7. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta forza applicata al punto di aggancio (8) è una forza generata dalla caduta di un uomo da una zona di lavoro in quota, essendo detta persona connessa al punto di aggancio (8) per mezzo di un cavo di sicurezza (9).
8. 8. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto predeterminato valore dell’intensità della componente della forza (F) risulta inferiore a 500 N, preferibilmente inferiore a 300 N.
9. 9. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazione da 5 a 8, comprendente una pedana o cestello di sbarco (14) connessa solidalmente all’albero (6).
10. 10. Dispositivo di sicurezza (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di arresto (3) della rotazione comprendono mezzi configurati per esercitare una frizione sul braccio (4) quando detto asse di rotazione (5) del braccio risulta inclinato rispetto alla direzione verticale (V) di un predeterminato angolo (a).