ITUB20154920A1 - Apparato di tesatura di cavi provvisto di sistema di sicurezza e procedimento di arresto in sicurezza di detto apparato di tesatura di cavi - Google Patents

Description

"APPARATO DI TESATURA DI CAVI PROVVISTO DI SISTEMA DI SICUREZZA E PROCEDIMENTO DI ARRESTO IN SICUREZZA DI DETTO APPARATO DI TESATURA DI CAVI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un apparato di tesatura di cavi e ad un procedimento di arresto in sicurezza di un apparato di tesatura di cavi.

In particolare il presente trovato si riferisce agli apparati o macchine di tesatura, ad esempio di una linea elettrica aerea ad alta tensione, oppure una linea di contatto ferroviaria o altro, ed in generale alle linee aeree che prevedono lo stendimento cosiddetto “frenato” di tali cavi.

STATO DELLA TECNICA

E' noto che il sistema di tesatura tradizionale di una linea elettrica prevede lo stendimento cosiddetto "frenato" mediante l'utilizzo di macchine a cabestani multipli: una macchina argano, che recupera una fune di acciaio con funzione traente, e una macchina freno, che applica una tensione controllata ai conduttori in fase di stendimento in modo da garantire che gli stessi possano restare sospesi agli opportuni dispositivi di guida previsti sui sostegni intermedi, così da non strisciare per terra o contro ostacoli presenti sotto i conduttori stessi, quali attraversamenti stradali o ferroviari, intersezione di altre linee elettriche e così via. Inoltre è sempre più in diffusione l'utilizzo di un elicottero per trainare la fune pilota dalla stazione freno alla stazione argano, oppure, a volte, addirittura per trainare il conduttore finale, eliminando quindi la macchina argano in questa operazione.

Gli stessi concetti si applicano alla tesatura aerea delle funi di guardia con anima in fibra ottica (OPGW) o senza (GW).

La tecnologia della tesatura frenata viene poi applicata anche nella tesatura della catenaria elettrica per la trazione ferroviaria, con la differenza che la macchina freno è montata su di un vagone traslante, sia esso semovente oppure trainato, e grazie al movimento del vagone il freno rilascia il cavo di contatto od il cavo di sospensione a tensione controllata.

Le tradizionali macchine di stendimento frenato sono notoriamente dotate di un dispositivo meccanico di sicurezza ad azionamento automatico chiamato freno negativo, il cui compito è quello di trattenere il carico del conduttore o cavo tesato, sia in situazione di fermo macchina, ovvero quando non alimentato, sia in situazioni di emergenza, per esempio a causa di un guasto del circuito.

Le tradizionali macchine argano per la tesatura frenata, inoltre, sono normalmente equipaggiate con due dispositivi di limitazione e controllo del sovraccarico che, se utilizzati correttamente, possono evitare situazioni di grave sovraccarico lungo il percorso dei cavi tesati.

L’utilizzo di un mezzo diverso dalle tradizionali macchine di tesatura argano per effettuare l’operazione di trazione e/o traslazione, come nel caso del vagone ferroviario o dell’ elicottero, fa sì che un eventuale arresto improvviso della macchina freno, sia pure per cause straordinarie, provoca la chiusura del freno negativo, che è il dispositivo di sicurezza ad azionamento automatico per la trattenuta del carico. Tale chiusura del freno negativo genera una situazione di contraccolpo sul mezzo traslante, non necessariamente sincronizzato come arresto con la macchina freno oppure avente un tempo di arresto elevato rispetto all’ istantaneità di chiusura del freno negativo, e un conseguente sovraccarico sul cavo in tensione, che può portare al danneggiamento del cavo stesso, fino anche alla rottura, con conseguenti evidenti rischi di incolumità per gli operatori e rischi di danni ingenti per tutto ciò che si trova al si sotto del cavo stesso. Di fatto quindi, tale contraccolpo vanifica la funzione di sicurezza alla quale il freno negativo è preposto. Nel caso di utilizzo dell’elicottero, questo contraccolpo del cavo potrebbe portare anche all’instabilità del velivolo, con evidenti gravi conseguenze.

Lo stesso dicasi nel caso di arresto improvviso della macchina recuperatore/svolgitore collegata alla macchina freno, su cui il cavo da stendere viene posizionato e che deve fornire la corretta tensione al conduttore (detta controtiro) necessaria a generare l’attrito del conduttore sulla coppia di cabestani.

In caso di arresto della macchina freno, una normale valvola di regolazione del tiro presente dei sistemi noti, a comando pilotato idraulico o elettrico, si porta in posizione di massima apertura, ovvero alla minima pressione del campo di regolazione, una volta che viene a mancare il pilotaggio stesso, per cui i tradizionali sistemi con accumulatore per mantenere in apertura il freno negativo perdono la loro efficacia, in quanto la tensione sul cavo o conduttore non viene più controllata.

Dal brevetto italiano n. 0001414902, è noto un impianto di sicurezza per una macchina di tesatura di cavi che è provvisto di un dispositivo di azionamento motorizzato collegato alla valvola di regolazione del tiro o di massima pressione dell’impianto ed avente la funzione di mantenere il tiro impostato laddove altri dispositivi impediscono la richiusura automatica del freno negativo, limitando quindi il contraccolpo e mantenendo in pressione la valvola principale di regolazione del tiro, con l’esito finale di mantenere il conduttore in tensione ed evitare che lo stesso possa cadere a terra. L’impianto descritto in tale brevetto agisce quindi sul controllo del tiro applicato alla macchina.

Anche tale impianto, tuttavia, presenta degli inconvenienti legati soprattutto alle diverse modalità con cui può funzionare la macchina di tesatura di cavi, ad esempio la modalità argano, la modalità freno o la modalità frenatura assistita.

Tale impianto, così come gli altri sistemi noti, si rivela quindi spesso poco efficiente e non risolve appieno i problemi di sicurezza e controllo in caso di diverse modalità di funzionamento della macchina.

Uno scopo del presente trovato è pertanto realizzare un apparato di tesatura di cavi che possa essere messo in sicurezza, in modo efficace ed automatico, qualunque sia il tipo di lavoro o modalità di funzionamento che sta svolgendo, quindi ad esempio modalità argano, modalità freno o modalità frenatura assistita, che garantisca il corretto comportamento in funzione delle diverse tipologie di guasto o arresto che si possono presentare e che consenta quindi agli operatori di concludere oppure arrestare, ove possibile, le operazioni di tesatura dei cavi o conduttori in massima sicurezza.

Un ulteriore scopo del presente trovato è un procedimento di arresto in sicurezza di apparati di tesatura di cavi che consenta, in modo rapido, efficace ed automatico, di ottenere condizioni di massima sicurezza anche in funzione di diverse modalità di funzionamento dell’apparato di tesatura.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, con il suddetto scopo, un apparato di tesatura di cavi secondo il trovato è caratterizzato dal fatto che comprende un’unità di lavoro recante almeno una coppia di cabestani di supporto dei cavi e provvista di un freno negativo cooperante con tale coppia di cabestani; un’unità di avvolgimento e svolgimento dei cavi provvista di un dispositivo di frenatura dinamica cooperante con un supporto di avvolgimento e svolgimento dei cavi; un circuito idraulico di regolazione e sicurezza nel quale scorre un fluido di lavoro ed al quale sono associati: un primo gruppo di trasmissione di potenza all’unità di lavoro e di pompaggio del fluido di lavoro verso tale freno negativo e verso tale dispositivo di frenatura dinamica; un secondo gruppo di frenatura motorizzata dell’unità di lavoro cooperante con un terzo gruppo di comando del freno negativo; ed un quarto gruppo di regolazione dell’unità di avvolgimento e svolgimento comprendente almeno una valvola motorizzata di controtiro dell’unità di riavvolgimento e cooperante con tale gruppo di trasmissione di potenza.

Vantaggiosamente, il presente apparato di tesatura di cavi, grazie al circuito idraulico di comando e ai gruppi operativi di cui è composto ed associati all’unità di lavoro e/o all’unità di avvolgimento e svolgimento dei cavi, risulta provvisto di un sistema di sicurezza che gli consente, in caso di avaria, di essere messo in condizioni di massima sicurezza, in modo efficace, qualunque sia la sua modalità di funzionamento, vale a dire come argano, come freno o come freno in modalità frenatura assistita e qualunque sia il tipo di avaria alla quale è sottoposto, cioè un tipo di avaria elettrica o elettronica, un tipo di avaria ai mezzi di azionamento previsti nel gruppo di trasmissione della potenza, ad esempio motori diesel, oppure ad un tipo di avaria idraulica.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il secondo gruppo di frenatura motorizzata dell’unità di lavoro comprende almeno una valvola motorizzata di frenatura cooperante con un motore idraulico previsto nel primo gruppo di trasmissione di potenza.

Secondo ulteriori caratteristiche del trovato, il primo gruppo comprende un’unità di pompaggio del fluido di lavoro verso il motore idraulico; una valvola distributrice è posizionata tra tale unità di pompaggio e tale motore idraulico e configurata per regolare il flusso di fluido di lavoro.

Secondo un ulteriore aspetto, il secondo gruppo di frenatura motorizzata comprende una valvola manuale di riduzione della frenatura e quindi della tensione sui cavi.

Secondo un ulteriore caratteristica, il terzo gruppo di comando del freno negativo comprende un accumulatore collegato ad una valvola di regolazione di apertura e chiusura del freno negativo.

Il quarto gruppo di regolazione dell’unità di riavvolgimento comprende preferibilmente un dispositivo di blocco dell’aspirazione dell’unità di ri avvolgimento.

Un ulteriore oggetto del presente trovato è un procedimento di arresto in sicurezza di un apparato di tesatura di cavi comprendente un unico circuito idraulico di controllo e sicurezza e configurato per lavorare in una modalità di funzionamento come argano, in una modalità di funzionamento come freno ed in una ulteriore modalità di funzionamento con frenatura assistita.

Secondo un aspetto del trovato il procedimento prevede le seguenti fasi: individuazione della modalità di funzionamento dell’apparato di tesatura di cavi; individuazione del tipo di guasto o avaria, ad esempio un’avaria elettrica, elettronica, ai mezzi di azionamento delfunità di pompaggio del fluido di lavoro, idraulica o altro; azionamento selettivo e mediante un unico circuito idraulico di un freno negativo previsto sull’unità di lavoro, in modo da mantenere il carico sui cavi, ed azionamento selettivo di un dispositivo di frenatura dinamica posto sulTunità di riavvolgimento, in modo da mantenere una certa tensione sui cavi per almeno un certo periodo di tempo.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista in prospettiva di un apparato di tesatura di cavi comprendente un’unità di lavoro ed un’unità di riavvolgimento;

- la fig. 2 è una rappresentazione schematica di un circuito idraulico di controllo e sicurezza dell’apparato di tesatura di cavi secondo il presente trovato in una prima condizione operativa di funzionamento da argano; - la fig. 3 è una rappresentazione schematica del circuito idraulico in una seconda condizione operativa, nel caso di funzionamento dell’apparato di tesatura come argano e di possibili guasti elettrici, guasti al motore endotermico e al circuito idraulico;

- la fig. 4 è una rappresentazione schematica del circuito idraulico in una terza condizione operativa relativa al funzionamento dell’apparato di tesatura come freno;

- la fig. 5 è una rappresentazione schematica del circuito idraulico in una quarta condizione operativa relativa al funzionamento dell’apparato come freno e nel caso di guasti al circuito elettrico o al motore endotermico;

- la fig. 6 è una rappresentazione schematica del circuito idraulico in una quinta condizione operativa relativa al funzionamento dell’apparato come freno e nel caso di guasto al circuito idraulico;

- la fig. 7 è una rappresentazione schematica del circuito idraulico in una sesta condizione operativa nel caso di funzionamento dell’apparato da freno con frenatura assistita;

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Nella fig. 1 dei disegni allegati è illustrato un apparato 10 di tesatura di cavi comprendente un’unità di lavoro 101, provvista di cabestani 12 sui quali vengono avvolti i cavi C da tesare, ad esempio una coppia di cabestani 12. Tali cavi C vengono riavvolti o rilasciati in un unità 102 di avvolgimento e svolgimento, comprendente una bobina 11, attorno alla quale viene riavvolto/svolto il cavo C e comprendente un dispositivo di frenatura dinamica 50, ad esempio un freno negativo provvisto di un relativo disco 53. L’unità 102 di avvolgimento e svolgimento e sostegno della bobina 11 di cavo C da svolgere viene denominata cavalletto riavvolgitore o cavalletto portabobine. Se l’apparato 10 di tesatura lavora ad esempio come freno, il compito delTunità di lavoro 101 è quello di garantire la tensione o controtiro sui cavi C fra riavvolgitore e coppia di cabestani 12, controtiro necessario a garantire fazione d’attrito fra gole dei cabestani e conduttore che porta alla tensione finale nel cavo C in uscita dai cabestani.

In fig. 2 è illustrato un unico circuito idraulico 30 di regolazione e sicurezza nel quale scorre un opportuno fluido di lavoro, ed al quale sono collegati una serie di gruppi operativi dell’apparato 10 di tesatura di cavi: un primo gruppo 210 di trasmissione di potenza; un secondo gruppo 310 di frenatura motorizzata; un terzo gruppo 410 di comando del freno negativo 13 del primo gruppo 210 di trasmissione di potenza; un quarto gruppo 510 di regolazione dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento; ed un quinto gruppo 610 di condizionamento. In aggiunta ai gruppi operativi descritti sopra viene anche previsto un gruppo comandi, non illustrato, a bordo dell’unità di lavoro 101, rappresentata sostanzialmente dai primi cinque gruppi operativi da 210 a 610.

11 gruppo 210 di trasmissione potenza comprende come detto il freno negativo 13, azionabile idraulicamente e che permette di bloccare la rotazione della coppia di cabestani 12. Tale freno negativo 13 è posto su un riduttore, non visibile in figura, che trasmette il moto ai cabestani 12. Il gruppo 210 di trasmissione di potenza dell’apparato 10 di tesatura di cavi comprende un motore idraulico 14, preferibilmente a cilindrata variabile, che, nel caso di funzionamento dell’apparato come freno, può essere trascinato in rotazione dalla coppia di cabestani 12, operando quindi come una pompa idraulica per mantenere i cavi in tensione durante le normali operazioni di tesatura. Il motore idraulico 14 preleva e scarica il fluido di lavoro da un opportuno serbatoio 15 di contenimento del fluido di lavoro, comune anche agli altri gruppo operativi da 210 a 610. 11 gruppo 210 di trasmissione di potenza comprende una pompa principale 16 ed un unità ausiliaria 17 provvista di due pompe 18 e 19. La pompa principale 16 e le pompe 18 e 19 dell’unità ausiliaria 17 vengono azionate mediante un motore 20, ad esempio un motore diesel. La pompa principale 16 è collegata al motore idraulico 14 mediante un primo ramo 22 di circuito idraulico 30 nel quale è posizionata una valvola distributrice 21, in particolare, ad esempio, una valvola proporzionale regolata da un relativo motorino elettrico non illustrato. Un secondo ramo 23 di circuito idraulico 30 collega il motore idraulico 14 al serbatoio 15 di contenimento del fluido di lavoro, attraverso la valvola proporzionale 21, mentre in una diramazione di tale ramo 23 di circuito idraulico è prevista una valvola di non ritorno 24. Il ramo 25 di circuito idraulico 30 collegato alla pompa principale 16 viene diviso in un tratto di collegamento con la valvola proporzionale 21 e in un tratto di collegamento con una valvola di sicurezza 26.

Nel secondo gruppo 310 di frenatura motorizzata, anch’esso collegato al circuito idraulico 30, è posizionata una valvola di frenatura motorizzata 27 ed una valvola 28 di riduzione della frenatura, in particolare una valvola manuale, che in sostanza diminuisce l’intensità del tensione sul o sui cavi C scaricando il fluido di lavoro nel serbatoio 15.

Il terzo gruppo 410 di comando del freno negativo 13 comprende un accumulatore 29 del liquido di lavoro collegato mediante un ramo 31 del circuito idraulico 30 ad una delle due pompe ausiliarie, ad esempio la pompa 18. A valle della pompa 18 è prevista una prima valvola di non ritorno 32, mentre, a monte dell’accumulatore 29, è prevista un’ulteriore valvola di non ritorno 33. Tale terzo gruppo 410 comprende una prima valvola 34 di distribuzione del freno negativo 13 ed una seconda valvola 35 di distribuzione dell’argano. La valvola 34 è preferibilmente un’elettrovalvola con fermo meccanico, vale a dire che cessato il comando che determina la commutazione della valvola stessa in una certa posizione, la valvola rimane nella posizione in cui si trova. Tali valvole 34 e 35 sono collegate al ramo 31 del circuito idraulico 30 di regolazione e sicurezza e ad un ramo 36 di circuito 30 che è collegato al gruppo 210 di trasmissione della potenza, ed in particolare al freno negativo 13 e all’apparato di tesatura 10.

Il gruppo 510 di regolazione dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento comprende un dispositivo 37 di blocco dell’ aspirazione dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento ed una valvola motorizzata 38 di controtiro dei cavi C. In tale gruppo 510 sono inoltre previsti un ramo 39 di circuito idraulico 30 di collegamento con una delle pompe ausiliarie, ad esempio la pompa 18.

Il gruppo 610 di condizionamento comprende un radiatore 40 collegato, mediante un ramo 41 di circuito idraulico 30, da un lato al serbatoio 15 del fluido di lavoro attraverso un filtro 42 ed una valvola di non ritorno 43 e, dall’altro lato al ramo di circuito idraulico 30 dove sono posizionate la valvola di frenatura motorizzata 27 e la valvola di controtiro 38. Il radiatore 40 inoltre, mediante un ulteriore ramo 44 di circuito idraulico 30 è collegato ad una delle due pompe ausiliarie, ad esempio la pompa ausiliaria 19. Tale ramo 44 di circuito idraulico comprende una valvola 45 di distribuzione del fluido di lavoro al radiatore 40 ed una valvola di sicurezza 46. Tale valvola di distribuzione 45 è preferibilmente un’elettrovalvola. A valle della pompa ausiliaria 19 è prevista un’ulteriore valvola di non ritorno 47.

L’unità 102 di avvolgimento e svolgimento è schematizzata nel circuito idraulico 30 mediante due componenti principali: il motore idraulico 48 e la pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50. Il motore idraulico 48 è collegato, da un lato, al ramo 39 di circuito idraulico 30 di collegamento alla pompa ausiliaria 18 e, dall’altro lato, ad un ulteriore ramo 51 del circuito idraulico 30 di collegamento al serbatoio 15. In tale ramo 51 del circuito idraulico 30 di comando è posizionato il dispositivo 37 di blocco dell’aspirazione.

Il circuito idraulico 30 di regolazione e sicurezza ed i vari gruppi operativi saranno gestiti da un’unità di controllo, non illustrata nelle figure per motivi di chiarezza di illustrazione, che sarà collegata elettricamente ai vari elementi del circuito idraulico 30, come ad esempio le varie elettrovalvole, il motore diesel, il motore idraulico, le pompe, i freni, rilevatori di pressione e di portata di cui sarà provvisto tale circuito ed altro. Tale unità di controllo sarà gestita da un pannello di controllo posto in remoto rispetto all’apparato di tesatura 10, che comprenderà, come detto un gruppo di comando a bordo macchina. Mediante tale unità di controllo e tale pannello remoto sarà quindi possibile impostare tutti i parametri operativi dell’apparato 10, ad esempio le pressioni di lavoro del fluido di lavoro, la pressione massima di esercizio ed altro.

L’apparato 10 di tesatura di cavi può funzionare secondo almeno tre modalità diverse: una modalità di funzionamento come argano, una modalità di funzionamento da freno e una modalità di funzionamento da freno con frenatura assistita.

I guasti o avarie a cui l’apparato 10 di tesatura può essere soggetto sono fondamentalmente di tre tipi: un primo tipo di guasti elettrici e/o elettronici, ad esempio cessazione del segnale elettrico alla valvola proporzionale 21, guasto alla scheda elettronica dell’unità di controllo, perdita di segnale dal pannello comandi in remoto; un secondo tipo di guasto rappresentato dallo spegnimento e/o dalla rottura del motore diesel 20; ed un terzo tipo di guasti idraulici, che possono riguardare ad esempio una perdita di fluido di lavoro nel circuito idraulico 30, un guasto alle valvole dell’apparato che generano in generale una qualsiasi perdita di pressione nello stesso.

Vediamo ora di seguito alcuni esempi, non limitativi, di come opera il circuito idraulico 30 secondo le diverse modalità di funzionamento dell’apparato 10 di tesatura ed in caso di possibili guasti elettrici, elettronici, al motore o guasti idraulici. In generale, nelle figure che seguiranno, i tratti di circuito idraulico rappresentati con linee a spessore maggiore e provviste di frecce, sono i rami di circuito idraulico 30 dove è presente il fluido di lavoro.

In un primo caso di funzionamento dell’apparato di tesatura 10 come argano, si veda sempre la fig. 2, la seconda valvola distributrice 35 viene commutata in modo da inviare il fluido di lavoro al freno negativo 13, così da mantenerlo in posizione di apertura e permettere quindi la rotazione dei cabestani 12. La valvola proporzionale 21 è commutata in modo da fornire una determinata portata di fluido di lavoro al motore idraulico 14 mediante il ramo 22 di circuito idraulico. Il fluido di lavoro viene inviato alla valvola proporzionale 21 e quindi al motore idraulico 14 mediante la pompa principale 16. Il ramo 23 di circuito idraulico 30 rappresenta in questo caso il percorso di ritorno al serbatoio 15 del fluido di lavoro. In questa modalità quindi, vengono azionati i cabestani 12 ed inizia la fase di recupero dei cavi o conduttori. La pressione del gruppo 210 di frenatura motorizzata viene impostata al valore massimo, mediante l’unità di controllo sopra accennata ed il gruppo di comandi di cui sarà provvisto l’apparato 10 di tesatura. Il dispositivo di frenatura dinamica 50 deU’unità 102 di avvolgimento e svolgimento risulta disattivato, in questa modalità di funzionamento come argano della macchina, mediante apertura della pinza negativa 49. L’unità 102 di avvolgimento e svolgimento viene rifornita di fluido di lavoro attraverso il ramo 39 di circuito e la pompa ausiliaria 18. La valvola motorizzata di controtiro 38 genera la pressione necessaria al mantenimento in apertura della pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50. Un parte del fluido di lavoro si dirama verso il radiatore 40, il filtro 42 e da qui torna al serbatoio 15.

In fig. 3 è illustrato il comportamento dell’apparato 10 di tesatura e del circuito idraulico 30 nel caso di un guasto elettrico, di un guasto al motore diesel 20, oppure un qualunque guasto nel circuito idraulico 30 quando l’apparato 10 di tesatura sta funzionando come argano. La valvola 35 del gruppo 410 di comando del freno negativo 13 si commuta automaticamente in chiusura interrompendo il flusso di fluido di lavoro verso il gruppo 210 di trasmissione di potenza, per cui la rotazione dei cabestani 12 viene immediatamente interrotta. Anche la valvola proporzionale 21 si commuta automaticamente in posizione di chiusura e quindi di interruzione del flusso di fluido di lavoro verso il motore idraulico 14. In questi casi, quindi, le operazioni di tesatura vengono interrotte e la macchina viene arrestata in condizioni di sicurezza con mantenimento del carico. Anche il flusso di fluido di lavoro nel ramo di circuito 39 che invia il fluido al dispositivo di frenatura dinamica 50 dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento viene interrotto, per cui il dispositivo di frenatura dinamica 50 dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento potrebbero chiudersi. Se il motore diesel 20 cessa di funzionare ma nel circuito idraulico 30, ed in particolare nei rami 39 e 51, si ha ancora del fluido di lavoro, la pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50 resta aperta.

Sempre nel caso di funzionamento dell’apparato di tesatura 10 come argano, nel caso di un guasto al pannello remoto di controllo dell’apparato, quindi di perdita del segnale di comando, è comunque possibile continuare le operazioni di tesatura con il gruppo di comandi previsti nell’unità di lavoro 101. In sostanza, l’apparato 10 continua a lavorare con le ultime impostazioni memorizzate, quindi è possibile utilizzare il gruppo di comandi a bordo macchina per modificare i parametri di funzionamento dell’apparato, senza la necessità di interrompere le operazioni di stendimento o tesatura.

Nella seconda modalità di funzionamento dell’apparato 10 di tesatura come freno, si veda la fìg. 4, il flusso del fluido di lavoro nel gruppo 210 di trasmissione di potenza è contrario a quanto illustrato nella modalità di funzionamento come argano, così come il flusso del fluido di lavoro nell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento. In questo caso il motore idraulico 14 opera come una pompa idraulica, la valvola 34 di distribuzione del freno negativo 13 viene commutata in apertura in modo da aprire tale freno negativo 13 posto sul riduttore che trasferisce il moto ai cabestani 12. L’intensità di frenatura dell’apparato 10 viene impostato regolando la valvola di frenatura motorizzata 27 del gruppo 310 di frenatura motorizzata. Il dispositivo di frenatura dinamica 50 deH’unità 102 di avvolgimento e svolgimento in questo caso è aperto, quindi la bobina 11 di fìg. 1 può ruotare per riavvolgere il cavo C. Tale apertura del dispositivo di frenatura dinamica 50 è consentita dal passaggio di fluido di lavoro nei rami 51 e 39 del circuito idraulico 30 e dalla pressione generata dalla valvola di controtiro motorizzata 38. In questa modalità la valvola proporzionale 21 è commutata in posizione di chiusura dell’invio di fluido di lavoro al motore idraulico 14. In pratica, mediante il segnale di comando proveniente dall’unità di lavoro 101, la valvola di regolazione motorizzata 38 viene comandata in modo da aumentare la pressione nel ramo 39 del circuito idraulico 30 fino ad un valore minimo di apertura della pinza negativa 49. La pinza negativa 49 si apre permettendo al motore idraulico 48 di generare la forza di controtiro necessaria ed impostata a progetto per lo svolgimento corretto delle operazioni di stendimento del cavo C. Se si vuole aumentare il valore della forza di controtiro è necessario agire sulla valvola di regolazione motorizzata 38, o valvola di controtiro.

Nella situazione di fig. 5 è illustrato il caso di comportamento dell’apparato 10 dì tesatura e del circuito idraulico 30 nel caso di funzionamento dell’apparato di tesatura 10 come freno e nel caso di un guasto elettrico, di un guasto al pannello remoto di controllo, quindi di perdita del segnale di comando, oppure di un guasto al motore diesel 20. La valvola 34, come detto è dotata di fermo meccanico, quindi resta commutata come nella posizione di fig. 4 di normale funzionamento dell’apparato di tesatura 10 come freno. Grazie al mantenimento in apertura della valvola 34 di distribuzione, il freno negativo 13 rimane aperto, evitando il bloccaggio dei cabestani 12. Anche in caso di tali guasti, l’intensità di frenatura precedentemente impostata nel funzionamento regolare di fig. 4 rimane impostata grazie alla valvola motorizzata 27 di frenatura. In pratica il motorino elettrico di cui è provvista la valvola motorizzata 27 mantiene la valvola aperta. Per abbassare l’intensità di tiro e continuare le operazioni di tesatura in massima sicurezza è possibile agire sulla valvola di riduzione manuale della frenatura 28, in modo che almeno parte del fluido di lavoro venga scaricato nel serbatoio 15. Anche in questo caso la pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50 dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento rimane aperta, grazie alla pressione generata dalla valvola di controtiro 38, che mantiene il valore impostato nel funzionamento normale, essendo anch’essa motorizzata.

Nel caso quindi di funzionamento dell’apparato di tesatura 10 come freno e in caso di una perdita del segnale di comando, l’apparato continua a lavorare grazie a tali valvole motorizzate 27 e 38. Il gruppo di comandi a bordo macchina potrà comunque essere utilizzato per modificare i parametri di funzionamento dell’apparato di tesatura. In sostanza quindi in caso di un tale guasto le operazioni di tesatura possono continuare ed è possibile poi arrestare la macchina secondo tempi e modalità prestabilite, in modo da provvedere alla riparazione del guasto o de 1Γ avaria.

A fronte, ad esempio di un guasto del motore elettrico che regola la valvola proporzionale 21, è possibile ridurre l’intensità di tiro della macchina agendo sulla valvola manuale 28, potendo così concludere le operazioni di tesatura in sicurezza. La regolazione parte dal valore ultimo impostato nella valvola proporzionale 21 e può scendere manualmente fino a zero.

Anche nel caso di guasto del motore 20, come visto, l’apparato di tesatura 10 continua a lavorare, i cabestani 12, essendo trascinati dal carico della macchina argano contrapposta, oppure da elicottero o da trazione ferroviaria, generano una ri-aspirazione del fluido di lavoro direttamente dal serbatoio 15. Come visto infatti, il motore idraulico 14 può funzionare da pompa idraulica. Questo consente il tempo necessario a segnalare il problema alla macchina argano, o equivalente, e riducendo la velocità di stendimento è possibile completare la tratta di tesatura. Siccome la macchina non si arresta, il freno negativo 13 ed il dispositivo di frenatura dinamica 50 rimangono aperti grazie alla pressione mantenuta aH’intemo del circuito idraulico 30 di comando.

Nel caso di funzionamento dell’apparato di tesatura 10 di cavi come freno e di guasto al circuito idraulico e quindi perdita di pressione, il circuito idraulico 30 si comporta come in fig. 6. Come nel caso precedente la valvola 34 distributrice di apertura del freno negativo resta commutata come nel caso di funzionamento normale come freno, quindi il freno negativo 13 rimane aperto, evitando il bloccaggio immediato dei cabestani 12 grazie all’intervento dell’accumulatore 29, che invia fluido di lavoro nel ramo 36 del circuito idraulico 30. Il motore idraulico 14 rimane senza fluido di lavoro e pertanto gira folle e la ventola 52 del radiatore 40 cessa di funzionare. A causa del guasto idraulico, non essendoci più fluido di lavoro aU’intemo del circuito idraulico 30, la pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50 dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento si chiude sul disco 53 generando una resistenza fissa che ha come conseguenza un tiro costante sul cavo C. Tale valore di resistenza di tiro viene definito in fase di progetto. L’unità di controllo in questo caso spegne il motore diesel 20 in modo da salvaguardare le pompe 16, 18 e 19. Anche in questo caso si può preimpostare un valore di pressione del fluido di lavoro sotto alla quale Trinità di controllo spegne il motore diesel 20: tale valore di pressione può essere ad esempio di 4 bar. 11 valore di tiro costante generato dalla pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50 sul disco 53 consente all’apparato 10 di tesatura di cavi di non arrestarsi istantaneamente. L’arresto istantaneo, infatti, comporterebbe gravi rischi per l’incolumità degli operatori, oltre che rischi di danneggiamento dei cavi e dell’apparato. L’apparato 10 di tesatura può quindi continuare le operazioni di tesatura per un tempo predefinito, prima che venga arrestato in condizioni di sicurezza. Tale tempo di frenatura dinamica può essere ad esempio di due minuti.

In fig. 7 è illustrato un ulteriore esempio di comportamento dell’apparato 10 di tesatura dì cavi nel caso di funzionamento come freno ed in modalità frenatura assistita. La modalità di frenatura assistita viene attivata sull’unità di lavoro 101 dell’apparato 10 di tesatura di cavi con l’apparato 10 in modalità freno ed in una fase di recupero del cavo C. La valvola 34 di distribuzione al freno negativo 13 viene commutata per aprire il freno negativo 13 posto sul riduttore che trasmette il moto ai cabestani 12. Al fine di garantire una tensione o tiro costante sul cavo C e compensare l’effetto di inerzia dei cabestani 12, la valvola proporzionale 21 viene commutata in funzione di recupero, come nel caso di funzionamento dell’apparato come argano, il percorso del fluido nei due rami 22 e 23 del circuito idraulico è opposto ad esempio al caso di funzionamento come argano di fig. 2. Il valore del tiro di frenatura viene regolato dalla valvola motorizzata 27 del gruppo 310 di frenatura motorizzata, mentre la pinza negativa 49 del dispositivo di frenatura dinamica 50 dell’unità 102 di avvolgimento e svolgimento si apre grazie alla pressione generata dalla valvola motorizzata 38 di controtiro. In caso di un qualunque guasto all’apparato 10, sia di natura elettrica, elettronica, al motore o idraulica, tale modalità di frenatura assistita viene disattivata in automatico e si passa alle modalità di funzionamento dell’apparato 10 come freno descritte con riferimento alle fig. 5 e 6.

Sulla base di quanto descritto sopra, il procedimento di messa in sicurezza di apparati di tesatura di cavi può quindi essere riassunto nel modo seguente: viene individuata la modalità di funzionamento dell’apparato di tesatura di cavi; viene individuato il tipo di guasto o avarìa, ad esempio un’avaria elettrica, elettronica, al motore diesel 20 di azionamento deil’unità di pompaggio del fluido di lavoro, sostanzialmente rappresentata dal gruppo di pompe 16, 18 e 19, un’avaria idraulica o altro; si aziona selettivamente e mediante un unico circuito idraulico 30 il primo freno negativo 13 previsto sull’unità di lavoro 101, in modo da mantenere il carico sui cavi C; e si aziona selettivamente il dispositivo di frenatura dinamica 50 posto sull’unità 102 di avvolgimento e svolgimento, in modo da mantenere almeno una certa tensione sui cavi C per almeno un certo periodo di tempo.

E chiaro che all’apparato di tesatura di cavi provvisto di sistema di sicurezza e al procedimento di messa in sicurezza fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

E anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparato di tesatura di cavi provvisto di sistema di sicurezza e di procedimento di messa in sicurezza dell’apparato di tesatura di cavi, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (10) di tesatura di cavi (C), caratterizzato dai fatto che comprende un’unità di lavoro (101) recante almeno una coppia di cabestani (12) di supporto dei cavi (C) e provvista di un freno negativo (13) cooperante con detta coppia di cabestani (12); un’unità (102) di avvolgimento e svolgimento dei cavi (C) provvista di un dispositivo di frenatura dinamica (50) cooperante con una bobina (1 1) di avvolgimento e svolgimento dei cavi (C); un circuito idraulico (30) di regolazione e sicurezza nel quale scorre un fluido di lavoro ed al quale sono associati: un primo gruppo (210) di trasmissione di potenza all’unità di lavoro (101) e di pompaggio del fluido dì lavoro verso detto freno negativo (13) e verso detto dispositivo di frenatura dinamica (50), un secondo gruppo (310) di frenatura motorizzata dell’unità di lavoro (101) cooperante con un terzo gruppo (410) di comando del freno negativo (13), ed un quarto gruppo (510) di regolazione dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento comprendente almeno una valvola motorizzata (38) di controtiro dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento e cooperante con detto gruppo (210) di trasmissione di potenza.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto secondo gruppo (310) dì frenatura motorizzata dell’unità di lavoro comprende almeno una valvola motorizzata (27) di frenatura cooperante con un motore idraulico (14) previsto nel primo gruppo (210) di trasmissione di potenza.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo gruppo (210) comprende un’unità (16, 18, 19) di pompaggio del fluido di lavoro verso deto motore idraulico (14), essendo una valvola distributrice (21) posizionata tra detta unità (16, 18, 19) di pompaggio e detto motore idraulico (14) e configurata per regolare il flusso di fluido di lavoro.
4. 4. Apparato secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto secondo gruppo (310) di frenatura motorizzata comprende una valvola manuale (28) di riduzione della frenatura e quindi della tensione sui cavi (C).
5. 5. Apparato secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto terzo gruppo (410) di comando del primo freno negativo (13) comprende un accumulatore (29) collegato ad una valvola di regolazione (34) di apertura e chiusura del freno negativo (13).
6. 6. Apparato secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto quarto gruppo (510) di regolazione dell’unità di riawolgimento comprende un dispositivo (37) di blocco dell’aspirazione dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento.
7. 7. Apparato secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende un’ulteriore gruppo (610) di condizionamento associato a detto circuito idraulico (30) e comprendente almeno un radiatore (40).
8. 8. Procedimento di arresto in sicurezza di un apparato (10) di tesatura di cavi secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, comprendente un unico circuito idraulico (30) di controllo e sicurezza e configurato per lavorare in una modalità di funzionamento come argano, in una modalità di funzionamento come freno ed in una ulteriore modalità di funzionamento con frenatura assistita, caratterizzato dal fatto che prevede le seguenti fasi: individuazione della modalità di funzionamento del l’apparato (10) di tesatura di cavi; individuazione del tipo di guasto o avaria, ad esempio un’avaria elettrica, elettronica, ai mezzi (20) di azionamento dell’unità (16, 18, 19) di pompaggio del fluido di lavoro, idraulica o altro; azionamento selettivo e mediante un unico circuito idraulico (30) di un freno negativo (13) previsto sull’unità di lavoro (101), in modo da mantenere il carico sui cavi (C), ed azionamento selettivo di un dispositivo di frenatura dinamica (50) posto sull’unità (102) di avvolgimento e svolgimento, in modo da mantenere una certa tensione sui cavi (C) per almeno un certo periodo di tempo.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che in caso di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura come freno e di avaria elettrica o elettronica, comprende una fase di mantenimento in apertura del freno negativo (13) grazie alla commutazione in apertura della valvola distributrice (34) del primo gruppo (210) di trasmissione potenza in modo da evitare il bloccaggio dell’unità di lavoro (101); una fase di mantenimento della tensione di frenatura mediante azionamento della valvola motorizzata (27) del gruppo (310) di frenatura motorizzata; e una fase di mantenimento in apertura del dispositivo di frenatura dinamica (50) dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento mediante azionamento della valvola motorizzata (38) di controtiro del gruppo (510) di regolazione dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che comprende una fase di abbassamento della tensione di frenatura dell’unità di lavoro (101) mediante azionamento della valvola manuale (28) di riduzione della frenatura del gruppo (310) di frenatura motorizzata.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che in caso di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura come freno e di avaria idraulica, comprende una fase di mantenimento in apertura del freno negativo (13) mediante commutazione in apertura della valvola distributrice (34) e mediante intervento dell’accumulatore (29) che fornisce fluido di lavoro, ed una fase di arresto controllato dell’unità (102) di avvolgimento e svolgimento mediante una chiusura prestabilita del dispositivo di frenatura dinamica (50) e configurata per mantenere una tensione costante sul cavo (C) per un determinato periodo di tempo.
12. 12. Procedimento secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che nel caso di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura in modalità frenatura assistita ed in caso di una qualunque avaria, detta modalità di frenatura assistita viene disattivata in automatico e si passa alla procedura di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura in modalità freno.
13. 13. Procedimento secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni da 8 a 12, caratterizzato dal fatto che nel caso di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura di cavi come argano e di un qualunque tipo di avaria, comprende una fase di commutazione in chiusura della valvola distributrice (35) all’argano del terzo gruppo (410) di comando del freno negativo (13) in modo da chiudere il freno negativo (13) dell’unità di lavoro (101), in modo da impedire la rotazione incontrollata del cabestano (12) dell’unità di lavoro (101) e la perdita del carico.
14. 14. Procedimento secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni da 8 a 13, caratterizzato dal fatto che nel caso di funzionamento dell’apparato (10) di tesatura di cavi come argano, come freno o in modalità frenatura assistita e nel caso di una perdita del segnale di comando da un pannello di comando remoto delle operazioni dell’apparato (10), detto apparato (10) continua ad operare in sicurezza con le ultime impostazioni memorizzate,