IT201800006838A1

IT201800006838A1 - Macchina operatrice mobile e metodo di funzionamento di tale macchina operatrice mobile

Info

Publication number: IT201800006838A1
Application number: IT102018000006838A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-02
Also published as: CN110670881A; EP3591142A1; US20200002961A1; DK3591142T3; US10829946B2; CN110670881B; EP3591142B1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"MACCHINA OPERATRICE MOBILE E METODO DI FUNZIONAMENTO DI TALE MACCHINA OPERATRICE MOBILE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una macchina operatrice mobile, quale un’autobetonpompa, una pompa autocarrata o simile. Il presente trovato si riferisce anche ad un metodo di funzionamento di tale macchina operatrice mobile.

STATO DELLA TECNICA

E’ noto l’utilizzo di macchine operatrici mobili, come le autobetonpompe, le pompe autocarrate, o simili, costituite, in generale, da un autoveicolo sul quale sono posizionati uno o più apparati o gruppi di lavoro.

Le autobetonpompe, ad esempio, sono utilizzate per trasportare, mescolare e distribuire il calcestruzzo da un impianto di produzione alla sede del cantiere in cui il calcestruzzo stesso viene utilizzato. Tali autobetonpompe sono provviste di almeno un tamburo rotante di mescolazione del calcestruzzo, almeno un braccio articolato di distribuzione o erogazione del calcestruzzo ed almeno un gruppo di pompaggio del calcestruzzo dal tamburo al braccio articolato.

Le pompe autocarrate ricevono il calcestruzzo da pompare o erogare da una o più autobetoniere esterne e un gruppo di pompaggio, della pompa autocarrata, pompa il calcestruzzo verso il braccio articolato.

Il braccio articolato è provvisto di una tubazione che si estende per l’intera lunghezza del braccio articolato ed attraverso tale tubazione il calcestruzzo viene pompato verso l’estremità terminale del braccio articolato stesso.

Nel caso la macchina operatrice mobile sia un’autobetonpompa, sia durante la fase di carico nell’impianto di produzione, sia durante la fase di trasporto verso il cantiere, il calcestruzzo deve essere mantenuto malleabile, e quindi il tamburo rotante, che contiene il calcestruzzo, deve essere mantenuto in costante rotazione per non provocare il suo essiccamento ed il suo indurimento.

Inoltre, all’arrivo in cantiere, l’autobetonpompa a volte deve attendere il proprio turno per la fase di scarico. Anche in questa fase il tamburo deve essere mantenuto in costante rotazione.

Prima della fase di pompaggio del calcestruzzo attraverso il braccio articolato e quindi prima della fase di distribuzione finale, il calcestruzzo subisce una fase di omogeneizzazione, in cui il tamburo dell’autobetonpompa viene fatto girare alla massima velocità di rotazione.

Durante la fase di passaggio del calcestruzzo verso il gruppo di pompaggio e quindi verso il braccio articolato si fa ruotare il tamburo rotante in direzione opposta a quella di miscelazione.

Nelle autobetonpompe note, la rotazione del tamburo avviene normalmente mediante un motore idraulico azionato da un gruppo di pompe comandate da un motore endotermico che di solito è un motore diesel. Il motore endotermico può essere quello che movimenta l’autoveicolo oppure un motore ausiliario indipendente da quello dell’autoveicolo che viene montato su di esso.

Anche l’azionamento del gruppo di pompaggio del calcestruzzo dal tamburo al braccio articolato viene normalmente comandato da tale motore endotermico, sia nelle autobetonpompe che nelle pompe autocarrate. Nel caso di autobetonpompe, come detto, il tamburo rotante è montato direttamente sulla macchina operatrice mobile, mentre nel caso di pompe autocarrate, il tamburo rotante è montato su un veicolo a parte, ad esempio un’autobetoniera che viene affiancata alla pompa autocarrata per lo scarico del calcestruzzo.

Il braccio articolato inoltre, sia nelle autobetonpompe che nelle pompe autocarrate, è normalmente provvisto di una pluralità di sezioni, o segmenti, reciprocamente articolate ed è provvisto di una serie di attuatori o motori idraulici, che permettono la rotazione di una sezione rispetto all’altra. Tali motori idraulici sono alimentati da dispositivi di pompaggio che vengono anch’essi comandati dal motore endotermico.

Un inconveniente delle macchine operatrici mobili note è che il loro motore endotermico, per comandare i dispositivi di pompaggio associati al braccio articolato e per comandare il gruppo di pompaggio del calcestruzzo dal tamburo al braccio articolato, deve essere tenuto sempre acceso. L’accensione del motore endotermico, durante la fase di caricamento e la fase di scarico del calcestruzzo comporta emissioni di gas di scarico nocivi, sia per la salute, sia per l’ambiente. Inoltre, le macchine operatrici mobili note si rivelano spesso piuttosto rumorose, presentando quindi anche problematiche di eccessive emissioni sonore. Altre limitazioni e svantaggi di soluzioni e tecnologie convenzionali saranno chiare ad una persona esperta del ramo a seguito della lettura della rimanente parte della presente descrizione con riferimento ai disegni ed alla descrizione delle forme di realizzazione che seguono, sebbene si intenda che la descrizione dello stato della tecnica correlato alla presente descrizione non debba essere considerata un’ammissione che quanto qui descritto sia già noto dallo stato della tecnica anteriore. Esiste pertanto la necessità di perfezionare una macchina operatrice mobile che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica nota.

Uno scopo del presente trovato è la realizzazione di una macchina operatrice mobile sostanzialmente ibrida che sia efficiente e versatile per le diverse modalità di utilizzo cui la macchina è destinata.

In particolare, è anche scopo del presente trovato permettere l’azionamento di almeno alcuni dei componenti operativi della macchina operatrice senza l’ausilio del motore endotermico della macchina operatrice mobile.

Quindi, vantaggiosamente, scopo del presente trovato è anche realizzare una macchina operatrice mobile in cui almeno uno tra il braccio articolato e il gruppo di pompaggio del calcestruzzo dal tamburo al braccio articolato possa essere azionato anche quando il motore endotermico è spento, ad esempio quando l’autoveicolo è fermo.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una macchina operatrice mobile che consenta di ottenere la riduzione del consumo di carburante, ad esempio gasolio, e la riduzione delle relative emissioni, ad esempio di anidride carbonica e di particolato, evitando così problemi di costo e di inquinamento ambientale.

Un ulteriore scopo è quello di ottenere la riduzione del rumore e la salvaguardia della salute delle persone che si trovano nei pressi della macchina operatrice mobile, ivi inclusi gli operatori del cantiere edile interessati dalla sua presenza.

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, una macchina operatrice mobile, in accordo con il presente trovato, comprende un autoveicolo provvisto di almeno un motore endotermico che coopera con un gruppo di movimentazione per movimentare l’autoveicolo, almeno un braccio articolato atto ad erogare calcestruzzo ed almeno un gruppo di pompaggio configurato per pompare il calcestruzzo al braccio articolato.

In accordo con un aspetto del presente trovato, almeno uno tra il braccio articolato e il gruppo di pompaggio è collegato ad una rispettiva pompa idraulica configurata per pompare un fluido di lavoro e determinare l’azionamento del braccio articolato e/o rispettivamente del gruppo di pompaggio.

L’autobetonpompa, in accordo con il presente trovato, comprende, inoltre, almeno una macchina elettromeccanica collegata ad un accumulatore elettrico, alla pompa idraulica e al motore endotermico. La macchina elettromeccanica è configurata per assumere almeno una prima condizione operativa in cui converte l’energia meccanica del motore endotermico, in energia elettrica da accumulare nell’accumulatore elettrico, ed una seconda condizione operativa in cui converte l’energia elettrica dell’accumulatore elettrico in energia meccanica di azionamento della pompa idraulica.

La macchina elettromeccanica pertanto funziona da alternatore, ovvero da generatore di energia elettrica, nella sua prima condizione operativa, mentre funziona da motore elettrico nella sua seconda condizione operativa.

Vantaggiosamente, la presente macchina operatrice mobile è sostanzialmente ibrida e prevede almeno una prima modalità di funzionamento nella quale l' almeno un dispositivo di pompaggio per l’azionamento di uno tra il tamburo, il braccio articolato e il gruppo di pompaggio viene azionato tramite il motore endotermico e almeno una seconda modalità operativa in cui l' almeno un dispositivo di pompaggio viene azionato elettricamente con la macchina elettromeccanica.

La soluzione realizzativa in accordo con il presente trovato permette, inoltre, di azionare idraulicamente almeno uno fra il braccio articolato e il gruppo di pompaggio prevedendo comunque un azionamento elettrico della parte idraulica di comando.

Quindi, vantaggiosamente, nella presente macchina operatrice mobile, almeno uno tra il braccio articolato e il gruppo di pompaggio del calcestruzzo può essere azionato anche quando il motore endotermico è spento, ad esempio quando l’autoveicolo è fermo mediante avvio della macchina elettromeccanica.

Vantaggiosamente mediante la presente macchina operatrice mobile, è possibile raggiungere efficienze di funzionamento nettamente superiori rispetto a quelle ottenibili con le macchine operatrici mobili note, in quanto si evita di utilizzare esclusivamente pompe e motori oleodinamici il cui funzionamento è caratterizzato da rendimenti inferiori, ma si utilizza sostanzialmente un funzionamento ibrido.

Nel caso la macchina operatrice mobile sia un’autobetonpompa, essa può comprendere un tamburo ruotabile di mescolazione del calcestruzzo ed almeno uno tra il tamburo, il braccio articolato e il gruppo di pompaggio è collegato ad una relativa pompa idraulica, configurata per pompare un fluido di lavoro e determinare l’azionamento rispettivamente del tamburo, del braccio articolato e/o del gruppo di pompaggio.

Tra il motore endotermico e la macchina elettromeccanica può essere posizionato almeno un dispositivo di disinnesto atto a consentire la selettiva disconnessione del motore endotermico da tale macchina elettromeccanica almeno quando la macchina elettromeccanica è nella sua prima condizione operativa.

Tale dispositivo di disinnesto può comprendere una ruota folle o un giunto di sopravanzo, ovvero un dispositivo configurato per permettere la trasmissione della potenza dal motore endotermico verso la macchina elettromeccanica e per impedire la trasmissione della potenza dalla macchina elettromeccanica al motore endotermico.

In forme di realizzazione, almeno uno tra il braccio articolato, il gruppo di pompaggio e l’eventuale tamburo, può essere azionato mediante almeno un ulteriore motore elettrico, distinto dalla macchina elettromeccanica, e collegato all’accumulatore elettrico.

In ulteriori forme di realizzazione, la macchina operatrice mobile può comprendere, una pluralità di pompe idrauliche collegate selettivamente alla macchina elettromeccanica mediante un accoppiatore meccanico.

Secondo possibili soluzioni realizzative, l’accoppiatore meccanico comprende un albero motore collegato alla macchina elettromeccanica e le pompe idrauliche sono collegate tutte all’accoppiatore meccanico. In accordo con forme realizzative del trovato, su tale albero motore può essere collegato, in posizione intermedia fra il motore endotermico e l’accoppiatore meccanico anche il suddetto dispositivo di disinnesto. In accordo con ulteriori soluzioni realizzative, la macchina operatrice mobile comprende un secondo motore elettrico collegato all’accumulatore elettrico e configurato per azionare il tamburo, e il braccio articolato e il gruppo di pompaggio sono associati ciascuno ad una relativa pompa idraulica.

Secondo una variante realizzativa, il braccio articolato comprende una pluralità di sezioni imperniate fra loro e movimentate da una pluralità di motori elettrici collegati all’ accumulatore elettrico e il gruppo di pompaggio e il tamburo sono associati ciascuno ad una relativa pompa idraulica.

In accordo con ulteriori realizzazioni del trovato, l’accumulatore elettrico è provvisto di un dispositivo di connessione configurato per collegare l’accumulatore elettrico ad una fonte di energia elettrica.

La macchina operatrice mobile può anche comprendere un convertitore elettronico collegato a tale accumulatore elettrico.

In accordo con una possibile soluzione realizzativa, l’accumulatore elettrico è configurato per convertire l’energia elettrica alternata generata dalla macchina elettromeccanica in energia continua da accumulare all’ accumulatore elettrico, quando la macchina elettromeccanica è nella sua prima condizione operativa, e per convertire l’energia elettrica, in continua, dell’ accumulatore elettrico, in energia elettrica alternata di alimentazione della macchina elettromeccanica, quando quest’ultima è nella sua seconda condizione operativa.

Un ulteriore oggetto del trovato è un metodo di funzionamento di un’autobetonpompa per il trasporto, la mescolazione e il pompaggio di calcestruzzo che comprende la movimentazione di un autoveicolo mediante il gruppo di movimentazione collegato ad un motore endotermico, il pompaggio di calcestruzzo ad un braccio articolato, l’erogazione con il braccio articolato del calcestruzzo.

Il metodo prevede di azionare almeno uno fra il braccio articolato e il gruppo di pompaggio mediante l’azionamento di una pompa idraulica atta a fornire un fluido di lavoro. Una macchina elettromeccanica è collegata al motore endotermico, alla pompa idraulica e ad un accumulatore elettrico, ed assume almeno una prima condizione operativa in cui converte l’energia meccanica di detto motore endotermico, in energia elettrica da accumulare neH’accumulatore elettrico, ed una seconda condizione operativa in cui converte l’energia elettrica dell’accumulatore elettrico in energia meccanica di azionamento della pompa idraulica.

Durante la frenatura dell’autoveicolo, inoltre, parte della potenza utilizzata per generare il rallentamento può essere recuperata per ricaricare l’accumulatore.

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi della presente divulgazione saranno meglio compresi con riferimento alla seguente descrizione, alle tavole di disegno e alle annesse rivendicazioni. Le tavole di disegno, che sono integrate e facenti parte della presente descrizione, illustrano alcune forme di realizzazione del presente oggetto e, unitamente alla descrizione, si propongono di descrivere i principi della divulgazione.

I vari aspetti e caratteristiche descritte nella presente descrizione possono essere applicati individualmente, dove possibile. Questi aspetti individuali, ad esempio aspetti e caratteristiche presenti nella descrizione oppure nelle rivendicazioni dipendenti allegate, possono essere oggetto di domande divisionali.

Si fa notare che qualsiasi aspetto o caratteristica che si trovi essere già nota durante la procedura di brevettazione si intende non essere rivendicata ed essere l’oggetto di un disclaimer.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

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

- la fig. 1 è una vista schematica di una macchina operatrice mobile secondo una prima forma realizzativa del trovato;

- la fig. 2 è una vista schematica di una macchina operatrice mobile secondo una seconda forma realizzativa del trovato;

- la fig. 3 è una vista schematica di una macchina operatrice mobile secondo una terza forma realizzativa del trovato;

- la fig. 4 è una vista schematica di una macchina operatrice mobile secondo una quarta forma realizzativa del trovato;

- la fig. 5 è una vista schematica di una modalità di funzionamento della presente macchina operatrice mobile durante il trasporto su strada;

- la fig. 6 è una vista schematica di una modalità di funzionamento della presente macchina operatrice mobile durante la ricarica su strada;

- la fig. 7 è una vista schematica di una modalità di funzionamento della presente macchina operatrice mobile durante la frenatura su strada;

- la fig. 8 è una vista schematica di una modalità di funzionamento della presente macchina operatrice mobile tramite motore endotermico;

- la fig. 9 è una vista schematica di una modalità di funzionamento ibrido della presente macchina operatrice mobile;

- la fig. 10 è una vista schematica di una modalità di funzionamento puramente elettrica della presente macchina operatrice mobile.

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

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un’ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

Prima di descrivere le forme di realizzazione, si chiarisce, inoltre, che la presente descrizione non è limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e di disposizione dei componenti come descritti nella seguente descrizione utilizzando le figure allegate. La presente descrizione può prevedere altre forme di realizzazione ed essere realizzata o messa in pratica in altri svariati modi. Inoltre, si chiarisce che la fraseologia e terminologia qui utilizzata è a fini descrittivi e non deve essere considerata come limitante.

Con riferimento ai disegni allegati, in particolare alla fig. 1 degli stessi, una macchina operatrice mobile 10a secondo il presente trovato, in questo caso un’autobetonpompa, comprende schematicamente un autoveicolo 11 sul quale è montato un tamburo 12 ruotabile.

Tale tamburo 12 comprende un motore idraulico 14 di rotazione, collegato ad una pompa idraulica 15, atta a mettere in pressione il fluido oleodinamico di azionamento di detto motore idraulico 14.

Mediante tale tamburo 12, in modo di per sè noto, in un verso di rotazione viene prodotto e mescolato il calcestruzzo, mentre nel verso di rotazione opposto viene scaricato il calcestruzzo.

Tale macchina operatrice mobile 10a comprende anche un braccio articolato 16 di distribuzione del calcestruzzo, che è provvisto di una serie di sezioni 17 reciprocamente articolate e che possono essere ruotate l’una rispetto all’altra mediante relativi attuatori o motori idraulici 18. Gli attuatori idraulici 18 possono essere collegati, per la loro movimentazione, a relative pompe idrauliche o ad un’unica pompa idraulica 19. Tale pompa idraulica 19 è atta a mettere in pressione il fluido oleodinamico di azionamento di tali attuatori idraulici 18.

La macchina operatrice mobile 10a comprende anche un gruppo di pompaggio 20, configurato per mettere in pressione e trasferire il calcestruzzo mescolato dal tamburo 12 verso il braccio articolato 16 di distribuzione del calcestruzzo, ad esempio mediante un opportuno condotto che va da un recipiente posto a valle del tamburo 12 e giunge fino al braccio articolato 16, ad esempio all’estremità di quest’ultimo. Anche il gruppo di pompaggio 20 del calcestruzzo, dal tamburo 12 al braccio articolato 16, può essere provvisto, per l’azionamento, di una pompa idraulica 21 idonea a mettere in pressione il fluido oleodinamico necessario al funzionamento del braccio articolato 16.

Tali pompe idrauliche 15, 19 e 21 associate rispettivamente al tamburo 12, al braccio articolato 16 e al gruppo di pompaggio 20, possono essere collegate, in particolare in modo selettivo, ad un accoppiatore meccanico 22, collegato ad un albero motore 23 di un motore endotermico 24. In particolare, l’accoppiatore meccanico 22 è configurato per collegare il motore endotermico 24 alle pompe idrauliche 15, 19 e 21.

A tale albero motore 23 del motore endotermico 24 è collegata una macchina elettromeccanica 25.

Tale macchina elettromeccanica 25 potrebbe eventualmente essere collegata in asse con tale albero motore endotermico 23.

Tra la macchina elettromeccanica 25 e il motore endotermico 24 è posizionato un dispositivo di disinnesto 38, atto a consentire la disconnessione del motore endotermico 24 dalla macchina elettromeccanica 25, in modo che la presente macchina operatrice mobile 10a-10d possa avere una modalità di funzionamento puramente elettrica. Tale dispositivo di disinnesto 38 può comprendere una ruota folle o giunto di sopravanzo.

In forme realizzative, l’accoppiatore meccanico 22 comprende un albero motore 37 collegato alla macchina elettromeccanica 25, e le pompe idrauliche 15, 19, 21 sono collegate tutte all’accoppiatore meccanico 22.

L’albero motore 37 può essere sostanzialmente allineato ed in asse con l’albero motore 23 del motore endotermico 24.

Tale albero motore 37 potrebbe anche essere disassato e/o orientato diversamente rispetto all’albero motore 23.

Schematicamente la macchina elettromeccanica 25 è collegata ad un convertitore elettronico 34 responsabile del controllo della macchina elettromeccanica 25, ovvero della gestione di energia elettrica continua e/o alternata. Tale convertitore elettronico 34 è collegato all’accumulatore elettrico 26, ad esempio ad una o più batterie.

L’accumulatore elettrico 26 può essere ricaricato mediante la suddetta macchina elettromeccanica 25.

Secondo forme realizzative del trovato, l’accumulatore elettrico 26 è provvisto di un dispositivo di connessione 27 configurato per collegare l’accumulatore elettrico 26 ad una fonte di energia elettrica, ad esempio una normale rete elettrica.

All’accoppiatore meccanico 22 può essere anche collegata un’ulteriore pompa idraulica, ad esempio una pompa idraulica ausiliaria 28, quale una pompa idraulica di azionamento di un sistema di lavaggio dei vari componenti della macchina operatrice mobile 10a o altro.

L’autoveicolo 11 comprende, come detto, il motore endotermico 24, ad esempio un motore diesel, il cui albero motore 23 è configurato per portare in rotazione un albero di trasmissione 29 di un gruppo di movimentazione 30, provvisto di ruote 31.

All’albero motore 23 può essere associata una frizione 32 e un cambio 33, di qualunque tipo noto per determinare l’azionamento del gruppo di movimentazione 30.

Nella configurazione di fig. 1, la macchina operatrice mobile 10a può prevedere la sola macchina elettromeccanica 25, in grado di fornire potenza all’accoppiatore meccanico 22 e quindi, selettivamente, alle pompe idrauliche 15, 21, 28 e 19 su di esso calettati.

La macchina elettromeccanica 25 è posizionata all’ interno della catena cinematica in modo tale da poter essere mossa sia mediante l’accumulatore elettrico 26, sia mediante motore endotermico 24, quindi può operare sia come motore vero e proprio, sia come generatore.

Sostanzialmente, quindi, viene realizzata una macchina operatrice mobile 1 Oa avente la possibilità di funzionare in maniera ibrida.

Un’ulteriore configurazione della macchina operatrice mobile 10b è illustrata, ad esempio, in fig. 2. In tale configurazione, rispetto alla soluzione descritta con riferimento alla fig. 1, la pompa idraulica 15 e il motore idraulico 14 sono assenti e l’accumulatore elettrico 26 alimenta, attraverso un convertitore 35 di energia elettrica, in questo caso un inverter, un ulteriore motore elettrico 36, di azionamento del tamburo 12, ovvero di sua rotazione in un senso o nell’altro.

Una ulteriore configurazione della macchina operatrice mobile 10c è illustrata ad esempio in fig. 3. In questo caso si ha una serie di motori elettrici 13 associati ciascuno a due sezioni 17 adiacenti del braccio articolato 16. In questo caso, rispetto alla soluzione descritta con riferimento alla fig. 1, quindi la pompa idraulica 19 e gli attuatori o motori idraulici 18 sono assenti.

Le configurazioni delle macchine operatrici mobili 10b e 10c descritte in fig. 2 e fig. 3 permettono di raggiungere efficienze di funzionamento nettamente superiori rispetto a quelle ottenibili rispetto alle macchine operatrici mobili note e funzionanti solamente mediante motore endotermico e sistemi oleodinamici, in quanto si prevede di utilizzare almeno un azionamento di tipo elettrico, quindi ad esempio il motore elettrico 36 per la macchina operatrice mobile 10b e i motori elettrici 13 per la macchina operatrice mobile 10c.

In fig. 4 è illustrata un’ulteriore variante della presente macchina operatrice mobile 10d, ovvero sostanzialmente una pompa autocarrata, provvista quindi del braccio articolato 16 e del gruppo di pompaggio 20 atto a trasferire il calcestruzzo verso tale braccio articolato 16.

Il calcestruzzo, in questo caso, verrà scaricato da uno o più tamburi esterni alla macchina operatrice mobile lOd, quindi ad esempio autobetoniere interagenti in maniera di per sé nota con tale macchina operatrice mobile lOd per rifornirla di calcestruzzo. I tamburi esterni provvedono a scaricare il calcestruzzo nel gruppo di pompaggio 20 della macchina operatrice mobile lOd per essere successivamente trasferito attraverso il braccio articolato 16.

Vediamo ora alcune modalità di funzionamento della macchina operatrice mobile in accordo con il presente trovato, dotata vantaggiosamente di grande flessibilità di funzionamento, ad esempio con riferimento alla macchina operatrice mobile 10a.

Negli esempi che seguono nelle figure da 4 a 9, tali modalità di funzionamento saranno schematicamente evidenziate con l’ausilio di frecce direzionali in tratteggio.

Nel caso di fig. 4, la modalità di funzionamento della macchina operatrice mobile 10a può essere quella del trasporto su strada. In questo caso la potenza proveniente dal motore endotermico 24 dell’autoveicolo 11 viene impiegata per spostare l’attrezzatura su strada.

Nella situazione di fig. 5, che può riferirsi ad una procedura di funzionamento della macchina operatrice mobile 10a con ricarica su strada, parte della potenza meccanica proveniente dal motore endotermico 24 e necessaria per il moto dell’autoveicolo 11 viene impiegata per la ricarica dell’accumulatore 26. In questa fase quindi, la macchina elettromeccanica 25 funziona da generatore elettrico e fornisce energia elettrica all’accumulatore elettrico 26. E vantaggioso agire in questo modo perché si riesce a garantire la ricarica sfruttando rendimenti energetici elevati e sottraendo energia al motore endotermico 24 solo in particolari condizioni quali, ad esempio:

- numero di giri prossimo al regime di rendimento massimo del motore endotermico 24;

- coppia ideale (di targa) con la quale viene azionato il generatore elettrico, ovvero la macchina elettromeccanica 25.

Nel funzionamento di fig. 6 si può ipotizzare che la situazione di funzionamento della macchina operatrice mobile 10a sia relativa ad una frenatura strada. Durante le fasi di frenatura su strada, parte della potenza utilizzata per generare il rallentamento viene recuperata tramite la macchina elettromeccanica 25. Sostanzialmente, quindi, durante la fase di frenatura, parte dell’energia proveniente dal trascinamento del motore endotermico 24 viene impiegata dalla macchina elettromeccanica 25 allo scopo di ricaricare l’accumulatore elettrico 26.

In fig. 7 è illustrata, per completezza, una modalità di funzionamento diretto mediante motore endotermico 24 della macchina operatrice mobile IOa che fornisce l’energia meccanica direttamente all’accoppiatore meccanico 22 per l’azionamento dei rispettivi dispositivi di pompaggio ad esso collegato.

Tale modalità potrebbe non presupporre l’impiego della macchina elettromeccanica 25 per la generazione della potenza necessaria al funzionamento dell’attrezzatura, ad esempio del tamburo 12, del braccio articolato 16 o del gruppo di pompaggio 20.

In fig. 8 è invece illustrata una configurazione di funzionamento ibrido della macchina operatrice mobile 10a. Durante la fase di funzionamento ibrido parte della potenza di azionamento dell’accoppiatore meccanico 22 viene generata dal motore endotermico 24 dell’autoveicolo 11 e parte della potenza viene prelevata dall’accumulatore 26 e quindi prodotta dalla macchina elettromeccanica 25.

Caso particolare di questa tipologia di funzionamento illustrata in fig.

8 è il contributo di ulteriore potenza elettrica che può essere fornita alla macchina elettromeccanica 25 e/o all’accumulatore elettrico 26 anche tramite collegamento al dispositivo di connessione 27 alla fonte di energia elettrica esterna, sia in corrente continua che in corrente alternata.

In fig. 9, per completezza, viene illustrata la possibilità della presente macchina operatrice mobile 10a di funzionamento puramente elettrica, ovvero tutta la potenza può essere prelevata dall’accumulatore 26 e trasferita, grazie alla macchina elettromeccanica 25, all’accoppiatore meccanico 22 sul quale sono montate meccanicamente le pompe idrauliche 15, 21, 28 e 19. Anche in questo caso particolare, è possibile prevedere la fornitura di ulteriore potenza elettrica alla macchina elettromeccanica 25 tramite collegamento alla fonte di energia elettrica esterna.

La presente macchina operatrice mobile 10a, 10b o 10c, si rivela pertanto estremamente flessibile nelle modalità di funzionamento, in funzione ad esempio dalla durata della missione e la tipologia di lavoro (e quindi calcestruzzo). La durata della missione e la consistenza del calcestruzzo, ad esempio, possono determinare la tipologia di funzionamento della macchina. Tanto più la macchina si troverà a lavorare con calcestruzzi fluidi, ad esempio, tanto più elevata potrà essere la durata della missione; per contro invece, quanto più ci saranno calcestruzzi duri, tanto più ridotta sarà la durata di funzionamento in modalità elettrica.

È chiaro che alla macchina operatrice mobile fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

È 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 macchina operatrice mobile, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all’ambito di protezione sotteso nelle specifiche rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina operatrice mobile comprendente un autoveicolo (11) provvisto di almeno un motore endotermico (24) che coopera con un gruppo di movimentazione (30) per movimentare detto autoveicolo (11), almeno un braccio articolato (16) atto ad erogare calcestruzzo ed almeno un gruppo di pompaggio (20) configurato per pompare il calcestruzzo a detto braccio articolato (16), detta macchina operatrice mobile essendo caratterizzata dal fatto che almeno uno tra il braccio articolato (16) e il gruppo di pompaggio (20) è collegato ad una rispettiva pompa idraulica ( 21, 19) configurata per pompare un fluido di lavoro e determinare l’azionamento di detto braccio articolato (16) e/o detto gruppo di pompaggio (20), che comprende almeno una macchina elettromeccanica (25) collegata ad un accumulatore elettrico (26), a detta rispettiva pompa idraulica (21, 19) e a detto motore endotermico (24) e che detta macchina elettromeccanica (25) è configurata per assumere almeno una prima condizione operativa in cui converte l’energia meccanica di detto motore endotermico (24) in energia elettrica da accumulare in detto accumulatore elettrico (26), ed una seconda condizione operativa in cui converte l’energia elettrica di detto accumulatore elettrico (26) in energia meccanica di azionamento della pompa idraulica (21, 19).
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende un tamburo (12) ruotabile di mescolazione del calcestruzzo ed almeno uno tra detto tamburo (12), detto braccio articolato (16) e detto gruppo di pompaggio (20) è collegato ad una relativa pompa idraulica (15, 21, 19), configurata per pompare un fluido di lavoro e determinare l’azionamento rispettivamente di detto tamburo (12), detto braccio articolato (16) e/o detto gruppo di pompaggio (20).
3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che tra detto motore endotermico (24) e detta macchina elettromeccanica (25) è posizionato almeno un dispositivo di disinnesto (38) atto a consentire la selettiva disconnessione del motore endotermico (24) da detta macchina elettromeccanica (25).
4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di disinnesto (38) è una ruota folle o giunto di sopravanzo.
5. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che almeno uno tra il tamburo (12), il braccio articolato (16) e il gruppo di pompaggio (20) è azionato mediante almeno un ulteriore motore elettrico (36, 13), distinto da detta macchina elettromeccanica (25), e collegato a detto accumulatore elettrico (26).
6. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende una pluralità di pompe idrauliche (15, 19, 21, 28) collegate selettivamente a detta macchina elettromeccanica (25) mediante un accoppiatore meccanico (22).
7. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto accoppiatore meccanico (22) comprende un albero motore (37) collegato a detta macchina elettromeccanica (25), e che dette pompe idrauliche (15, 19, 21, 28) sono collegate tutte a detto accoppiatore meccanico (22).
8. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che comprende un secondo motore elettrico (36) collegato a detto accumulatore elettrico (26) e configurato per azionare detto tamburo (12), e che detto braccio articolato (16) e detto gruppo di pompaggio (20) sono associati ciascuno ad una relativa pompa idraulica (19, 21).
9. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto braccio articolato (16) comprende una pluralità di sezioni (17) imperniate fra loro e movimentate da una pluralità di motori elettrici (13) collegati a detto accumulatore elettrico (26), e che detto gruppo di pompaggio (20) e detto tamburo (12) sono associati ciascuno ad una relativa pompa idraulica (21, 15).
10. Macchina secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto accumulatore elettrico (26) è provvisto di un dispositivo di connessione (27) configurato per collegare detto accumulatore elettrico (26) ad una fonte di energia elettrica.
11. Macchina secondo una qualsivoglia delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che comprende un convertitore elettronico (34) collegato a detto accumulatore elettrico (26).
12. Metodo di funzionamento di una macchina operatrice mobile che comprende la movimentazione di un autoveicolo (11) mediante un gruppo di movimentazione (30) collegato ad un motore endotermico (24), il pompaggio di calcestruzzo ad un braccio articolato (16), l’erogazione con detto braccio articolato (16) di detto calcestruzzo, caratterizzato dal fatto che si prevede di azionare almeno uno fra il braccio articolato (16) e il gruppo di pompaggio (20) mediante l’azionamento di una pompa idraulica (21, 19) atta a fornire un fluido di lavoro, e che una macchina elettromeccanica (25) è collegata a detto motore endotermico (24), a detto pompa idraulica (21, 19), e ad un accumulatore elettrico (26), ed assume almeno una prima condizione operativa in cui converte l’energia meccanica di detto motore endotermico (24), in energia elettrica da accumulare in detto accumulatore elettrico (26), ed una seconda condizione operativa in cui converte l’energia elettrica di detto accumulatore elettrico (26) in energia meccanica di azionamento della pompa idraulica (21, 19).