ITRN20010046A1 - Dispositivo automatico di centraggio di un nastro trasportatore per macchine industriali e/o agricole. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

DISPOSITIVO AUTOMATICO DI CENTRAGGIO DI UN NASTRO TRASPORTATORE PER MACCHINE INDUSTRIALI E/O AGRICOLE.

L’invenzione concerne un dispositivo automatico di centraggio di un nastro trasportatore per macchine industriali e/o agricole, in particolare per applicazioni in cui il materiale lavorato dalla macchina stessa debba essere trasportato dal nastro ad elevata velocità. In molte macchine industriali (come ad esempio mulini o simili), nonché in macchine agricole dedicate, per esempio, alla raccolta, al vaglio o alla selezione di prodotti agricoli, vengono utilizzati nastri trasportatori del tipo ricircolante tra due rulli cilindrici tensionatori sostanzialmente paralleli tra loro, uno dei quali eventualmente deputato alla trasmissione del movimento al nastro. Il nastro e i rulli sono in genere protetti da un carter di protezione che circonda lo spazio racchiuso dal nastro almeno sino al bordo del nastro stesso. In genere il nastro trasportatore presenta nervature trasversali al moto, le quali rendono possibile o più efficiente il trasporto del materiale e possono essere utilizzate per irrigidire il nastro. Generalmente, tali nervature sono interrotte ad una certa distanza dai bordi laterali del nastro, per permettere di proteggere efficacemente dalla polvere e dalla sporcizia lo spazio racchiuso dal nastro mediante bandelle protettive fissate al carter di protezione e striscianti sul nastro stesso.

Nastri trasportatori di questo genere vengono, inoltre e in particolare, utilizzati in macchine falciatrici semoventi, trainate o portate da mezzi di trasporto come trattori o altro, al fine di accumulare il materiale falciato su un lato o al centro della falciatrice durante il movimento di questa. A causa delle particolari condizioni a cui è sottoposto durante il funzionamento, il nastro trasportatore spesso ha la tendenza a traslare lateralmente verso l’una o l’altra estremità dei rulli tensionatori, perdendo così il proprio centraggio. Le cause di questo comportamento del nastro possono risiedere sia nell’elevata velocità del nastro che nelle vibrazioni cui il nastro è sottoposto durante il funzionamento della macchina, in particolare per effetto dei cinematismi della macchina stessa, oppure per effetto del movimento su un terreno accidentato nel caso di macchina semovente o trainata o portata da altro mezzo. Un’altra causa può essere costituita dall’inserimento di impurità tra rullo e nastro, che può favorire lo scorrimento trasversale del nastro stesso durante il funzionamento. Inoltre, nel caso di macchina in movimento sul terreno, il nastro perde facilmente il centraggio per effetto della gravità, quando la macchina si sposta su un terreno in pendenza.

La traslazione laterale del nastro durante il funzionamento produce numerosi inconvenienti. La perdita di posizionamento ottimale può determinare difetti nel funzionamento della macchina o un maggiore inquinamento (da parte di polvere o altro) dell’ambiente racchiuso dal nastro. Inoltre può determinarsi lo strisciamento dei bordi del nastro contro parti del carter di protezione, con conseguente, rapido deterioramento del nastro trasportatore stesso a causa dell’elevata velocità di funzionamento (in molti casi, come per esempio nel caso delle falciatrici agricole, la velocità del nastro può raggiungere valori pari a circa 400 metri al minuto).

Per tentare di evitare questi problemi, l’operatore dovrebbe effettuare frequentemente delle soste per ricentrare manualmente il nastro.

Sono noti nastri trasportatori per falciatrici agricole, funzionanti ad elevata velocità, nei quali le nervature trasversali sono prolungate sino ai bordi laterali del nastro. Bilateralmente al nastro, sono presenti guide che, in corrispondenza della parte centrale del cammino superiore (o inferiore) del nastro trasportatore, si protendono dal carter di protezione verso il bordo del nastro stesso per riscontrare le estremità delle nervature in caso di spostamento trasversale del nastro.

Questo tipo di soluzione permette un movimento sostanzialmente guidato del nastro, riducendone i movimenti trasversali. Esso, però, non risolve il problema dell’usura del nastro dovuta allo strisciamento sulle guide anche se, per ridurre il problema, vengono utilizzate nervature di materiale più rigido di quello di cui il nastro à fatto. Inoltre, questa soluzione non permette una efficace protezione da polvere e sporcizia deH’ambiente racchiuso dal nastro, poiché le nervature, estendendosi sino al bordo del nastro trasportatore, mantengono sollevate da questo le eventuali bandelle protettive.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati, mettendo a disposizione un dispositivo automatico di centraggio di un nastro trasportatore per macchine industriali e/o agricole, il quale permetta di rilevare automaticamente un eventuale spostamento del nastro trasportatore dalla sua posizione ottimale e di implementare in tempo reale l’opportuna correzione di questa senza che l’operatore debba preoccuparsi di ciò.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina industriale e/o agricola dotata del dispositivo automatico di centraggio di un nastro trasportatore, la quale, tra le altre cose, preveda un sistema efficiente per evitare l’ingresso di sporcizia e di impurità nello spazio interno al nastro trasportatore.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina industriale e/o agricola, la quale preveda un sistema efficiente per evitare l’ingresso di sporcizia e di impurità nello spazio interno al nastro trasportatore.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della descrizione che segue, vengono raggiunti, in accordo con la presente invenzione da un dispositivo automatico di centraggio di un nastro trasportatore per macchine industriali e/o agricole e da una macchina industriale e/o agricola come descritto nelle allegate rivendicazioni. L’invenzione è esposta più in dettaglio nel seguito con l’aiuto dei disegni, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa.

Figura 1 mostra schematicamente in pianta e in sezione trasversale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, un gruppo comprendente nastro trasportatore e rulli tensionatori dotato del dispositivo di centraggio dell’invenzione

Figura 2 e 3 mostrano il gruppo di figura 1 con l’evidenziazione dei movimenti dei rulli tensionatori attuati dal dispositivo per correggere uno spostamento trasversale del nastro dalla posizione di riferimento.

Figure 4, 5, 6 illustrano schematicamente in pianta e in sezione trasversale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, un gruppo analogo a quello delle figure 1 , 2, 3, in cui sono presenti guide laterali per limitare fisicamente lo spostamento trasversale del nastro.

Figura 7 illustra schematicamente in pianta e in sezione trasversale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, un gruppo comprendente nastro trasportatore e rulli, dotato di carter di protezione e di un dispositivo per impedire l'inquinamento dello spazio interno al nastro.

Con riferimento alle figure, un dispositivo automatico di centraggio di un nastro 1 trasportatore per macchine industriali e/o agricole, il nastro 1 essendo del tipo ricircolante tra almeno due rulli 21 , 22 tensionatori, caratteristicamente comprende: un sistema 3 di rilevamento, generante un segnale correlato ad uno spostamento ST trasversale del nastro 1 in un verso rispetto ad una sua posizione di riferimento centrata sui due rulli 21 , 22; mezzi attuatori della rotazione di almeno uno (per esempio il rullo 21) dei due rulli 21 , 22 in un piano parallelo al piano principale di giacitura del nastro 1 tra i due rulli 21 ,22; un’unità 4 di controllo, collegata in ingresso al sistema 3 di rilevamento e in uscita ai mezzi attuatori. L’unità 4 di controllo caratteristicamente implementa, con continuità, una procedura che prevede almeno, in successione, una fase di acquisizione e di elaborazione del segnale, una fase di confronto del segnale elaborato con un predeterminato valore di soglia, nonché, in caso di superamento del valore di soglia, una fase di attivazione dei mezzi attuatori in cui i due rulli 21 , 22 vengono fatti convergere sul lato opposto rispetto al verso dello spostamento ST trasversale del nastro 1 di un angolo a predeterminato rispetto alla loro configurazione di partenza, in modo tale da favorire uno spostamento trasversale del nastro 1 nel verso opposto e riportarlo verso la sua posizione di riferimento.

I due rulli 21 , 22 tensionatori sono generalmente cilindrici. In generale essi sono anche sostanzialmente paralleli tra loro, ma a volte possono anche essere inclinati l’uno verso l’altro di un certo angolo a causa della irregolarità o della forma particolare del nastro 1 usato. Il nastro 1 , pertanto, è in posizione di riferimento centrata sui due rulli 21 , 22 quando questi sono convergenti o da un lato o dall’altro. La correzione angolare effettuata dai mezzi attuatori porta, quindi, i due rulli 21 , 22 a convergere maggiormente sul lato opposto a quello del verso dello spostamento ST trasversale: se erano ivi divergenti convergeranno o divergeranno di meno; se erano ivi convergenti, convergeranno di più. Inoltre, in generale, la configurazione di partenza dei due rulli 21 , 22 può anche essere quella prodotta da un precedente livello di correzione del posizionamento del nastro 1. In generale, infatti, eseguita una fase di attuazione, il sistema rimane nella medesima posizione fino a quando l’unità 4 di controllo non segnala la necessità di una nuova correzione al posizionamento del nastro 1 trasportatore.

Eseguita la fase di attivazione, l’unità di controllo 4 riprende la procedura e verifica nuovamente il segnale proveniente dal sistema 3 dì rilevamento e, in assenza di ulteriore necessità di correzione (cioè quando il valore del segnale è inferiore al predeterminato valore di soglia), i rulli 21 , 22 vengono mantenuti nella medesima posizione. Qualora vi sia necessità di una ulteriore correzione (cioè quando il valore del segnale elaborato è ancora superiore al valore di soglia), si applica una nuova correzione al posizionamento dei rulli 21 , 22 e così via. Il nastro 1 trasportatore, nelle applicazioni più semplici, definisce un percorso rettilineo ed è mantenuto in tensione solamente da due rulli 21 , 22 tensionatori. In applicazioni più complesse, però, il nastro 1 trasportatore può definire un percorso complesso, per esempio una spezzata ad ogni spigolo della quale viene posto almeno un rullo tensionatore (o una coppia di rulli contrapposti sulle due facce del nastro 1). In questo caso, il dispositivo oggetto dell’invenzione può essere applicato ad ogni singolo tratto rettilineo del nastro 1 trasportatore che ricircoli sulla corrispondente coppia di rulli tensionatori 21 , 22 (nonché sugli eventuali rulli a questi contrapposti sull’altra faccia del nastro 1). Il predeterminato valore di soglia del segnale elaborato può essere preimpostato sulla base di argomenti di convenienza (per esempio, piccole oscillazioni di posizione dovute a vibrazioni minime o fisiologiche della macchina possono non richiedere necessariamente una correzione, ecc...).

Il valore dell’angolo di inclinazione dei rulli 21 , 22 che determina la correzione, cioè l’angolo predeterminato a di rotazione, può essere modificato o regolato in funzione valore del segnale in ingresso, per esempio mediante algoritmi di tipo PID (proporzionale-integralederivativo) che devono essere opportunamente tarati in relazione al tipo di impiego e alle condizioni operative della macchina sulla quale viene installato il nastro 1.

In alternativa, preferibilmente, l’angolo a predeterminato è indipendente dal valore del segnale elaborato. In questo caso la correzione avviene a passi che è bene siano abbastanza piccoli, per evitare una continua correzione del posizionamento del nastro 1 trasportatore, oppure una sua instabilità. Il valore predeterminato dell’angolo a può, ovviamente, essere modificato o preimpostato dall’utente finale o dal produttore della macchina o dall’assistenza tecnica, in relazione alle caratteristiche del nastro 1 trasportatore o del tipo di impiego.

In una prima forma realizzativa (non illustrata direttamente nel dettaglio nelle figure allegate), il sistema 3 di rilevamento comprende almeno un tastatore mantenuto a riscontro su una parte del nastro mediante mezzi elastici di contrasto e collegato con un potenziometro per la valutazione dello spostamento trasversale del nastro 1.

Il tastatore potrebbe essere a riscontro su un bordo laterale del nastro 1 , oppure potrebbe essere a riscontro su una delle guide che sono a volte ricavate sulla faccia interna del nastro 1 o in altra posizione opportuna. Vantaggiosamente possono essere previsti almeno due tastatori disposti bilateralmente al nastro 1 per valutare spostamenti opposti. In alternativa può essere utilizzato un unico tastatore con la posizione di riferimento del nastro corrispondente ad un valore medio della tensione generata dal potenziometro nella sua escursione dal valore minimo al valore massimo di tensione.

Opportunamente il tastatore può essere provvisto di mezzi ad attrito volvente per il contatto sul nastro 1 per evitare il degrado sia del nastro 1 che del tastatore stesso.

In una seconda forma realizzativa, il sistema 3 di rilevamento comprende almeno un elemento eccitatore 5 solidale al nastro 1 e mezzi 6 di rilevamento della posizione dell’ elemento 5 eccitatore in direzione trasversale al movimento del nastro 1. I mezzi 6 di rilevamento della posizione dell’elemento 5 eccitatore sono generalmente fissi rispetto al telaio di sostegno del nastro 1. La configurazione può, però anche essere speculare, con l’elemento 5 eccitatore fisso rispetto al telaio di sostegno del nastro 1 e i mezzi 6 di rilevamento della sua posizione disposti sul nastro 1. Quest’ultima soluzione può, però presentare problemi di alimentazione elettrica dei mezzi 6 di rilevamento, che sono collocati su una parte del sistema in movimento rapido (il nastro 1 trasportatore).

L’elemento 5 eccitatore può comprendere una protuberanza, dimensionata e sagomata in modo tale da eccitare, con il suo passaggio, sensori elettromeccanici equamente distribuiti lungo una trasversale al moto del nastro 1. 1 sensori elettromeccanici fanno in questo caso parte dei mezzi 6 di rilevamento della posizione dell’elemento 5 eccitatore. In questo caso, la procedura implementata dall’unità 4 di controllo prevede il riconoscimento del sensore elettromeccanico di volta in volta eccitato, per determinare lo spostamento trasversale ST del nastro 1 rispetto alla posizione di riferimento.

Alternativamente, l’elemento 5 eccitatore può comprendere una sorgente di un fascio di radiazione elettromagnetica tale da eccitare con il suo passaggio almeno uno di una schiera di corrispondenti sensori equamente distribuiti lungo una trasversale al moto del nastro 1. I sensori fanno, in questo caso, parte dei mezzi 6 di rilevamento della posizione dell'elemento 5 eccitatore. La radiazione elettromagnetica può essere costituita da radiazione luminosa visibile o infrarossa (e, in questo caso, la schiera dei sensori può essere costituita da una schiera di CCD o di rivelatori simili), ma può anche essere costituita da onde radio o di varia frequenza. La soluzione facente uso di radiazione luminosa può essere vantaggiosamente utilizzata qualora non siano presenti polvere o impurità nello spazio interno al nastro 1 , dove il sistema 3 di rilevamento generalmente funziona. Nel caso dell’invenzione questo è possibile, sia perché la correzione automatica del centraggio rende inutile prolungare le nervature sino ai bordi laterali del nastro (e, quindi, consente di mantenere le eventuali bandelle di protezione dell’ambiente interno al nastro 1 dalla polvere ben aderenti al nastro stesso), sia perché, in una preferita forma realizzativa dell'invenzione, la macchina industriale e/o agricola a cui il dispositivo è applicato viene dotata di un sistema per mantenere pulito tale spazio. In particolare, come mostrato nella figura 7, indipendentemente dal tipo di dispositivo automatico di centraggio, la macchina (sia agricola che industriale) comprende un carter 8 di protezione racchiudente lo spazio 1 1 interno al nastro 1 e una pompa 9 insufflante in detto spazio 11 interno un aeriforme compresso, per mantenere detto spazio 11 interno in sovrappressione e impedire l’ingresso in esso di impurità e sporcizia dall’esterno. La sezione di figura 7 illustra schematicamente i movimenti dell’aeriforme compresso che costituisce una barriera all’ingresso delle impurità. Questa soluzione è assai vantaggiosa in generale, non solo su macchine dotate del dispositivo di centraggio automatico oggetto dell’invenzione, ma anche in normali macchine dotate di nastri 1 trasportatori, il cui spazio 11 interno debba essere salvaguardato dall'ingresso di impurità.

In una preferita forma realizzativa dell’invenzione, illustrata nelle figure da 1 a 6, il sistema 3 di rilevamento comprende almeno due sensori 61 , 62 magnetici, fissi rispetto al telaio di sostegno del nastro 1 e rivolti verso quest’ultimo, nonché almeno un elemento 51 variatore di flusso magnetico, solidale al nastro 1 , il quale, quando il nastro 1 è nella posizione di riferimento centrata sui due rulli 21, 22, è centrato su un piano 63 mediano tra i due sensori magnetici 61 , 62 sostanzialmente perpendicolare al piano principale di giacitura del nastro 1 e parallelo alla direzione di movimento del nastro 1. Longitudinalmente al nastro 1 la dimensione dell’elemento 51 variatore di flusso è tale da provocare, con il passaggio di almeno una sua parte in corrispondenza di uno dei due sensori magnetici 61 , 62, una variazione di flusso magnetico tale da indurre il sensore magnetico 61, 62 interessato dal passaggio a produrre un impulso elettrico rilevabile.

Il segnale correlato allo spostamento ST trasversale del nastro 1 in un verso rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti da uno solo dei due sensori magnetici 61 , 62.

Il segnale correlato allo spostamento ST trasversale del nastro 1 nel verso opposto rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente dall’altro dei due sensori magnetici 61 , 62.

Il predeterminato valore di soglia del segnale è costituito da un predeterminato numero di impulsi successivi tutti provenienti solamente dallo stesso sensore.

Questa soglia, o numero massimo di impulsi consecutivi, può essere scelta in base alla velocità con cui il nastro 1 trasportatore si muove e alla sua lunghezza complessiva, per evitare correzioni inutili e troppo frequenti oppure la possibilità che si verifichi, prima di procedere alla necessaria correzione, uno spostamento ST trasversale del nastro troppo grande. Generalmente è vantaggioso che la correzione venga eventualmente eseguita attuando una rotazione corrispondente ad un valore dell’angolo a predeterminato indipendente dal valore del segnale elaborato.

La fase di acquisizione e di elaborazione del segnale prevede il riconoscimento del sensore magnetico 61 , 62 da cui proviene un impulso e, nel caso in cui l’impulso precedente provenga dallo stesso sensore magnetico 61, 62 e l’altro sensore magnetico 61 , 62 non abbia contemporaneamente a sua volta generato un impulso, l’incremento del conteggio degli impulsi o, in caso contrario, l’azzeramento di detto conteggio e la sua riinizializzazione;

Qui l’espressione “il caso contrario” significa che, per azzerare il conteggio, basta che si verifichi una sola delle seguenti due condizioni: o c’è coincidenza di emissione di impulsi da entrambi i sensori 61 , 62 oppure basta che l’impulso singolo precedente sia provenuto dall’altro sensore magnetico 61 , 62.

La fase di confronto del segnale elaborato con il predeterminato valore di soglia viene eseguita dopo l’acquisizione e l’elaborazione di ciascun impulso.

La fase di attivazione dei mezzi attuatori è implementata quando l’unità 4 di controllo rileva che si è prodotta una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente da un unico sensore magnetico 61 , 62 il cui conteggio supera il predeterminato valore di soglia, il verso dello spostamento corrispondendo a detto unico sensore magnetico 61 , 62. Al termine della fase di attivazione la procedura prevede l’azzeramento e la riinizializzazione del conteggio degli impulsi.

Quando il nastro 1 si mantiene in posizione di riferimento, l’elemento 51 variatore di flusso è centrato sul piano 63 mediano e, pertanto, ad ogni giro del nastro 1 , si può verificare esclusivamente una delle seguenti due eventualità:

- non si determina la produzione di alcun impulso nel caso in cui, trasversalmente al nastro 1 , la dimensione dell’elemento 51 variatore di flusso sia minore o al più uguale alla distanza minima tra i sensori magnetici 61 , 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano; - si determina la produzione di un impulso da parte di entrambi i sensori magnetici 61, 62 nel caso in cui la distanza minima tra i sensori magnetici 61, 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano sia minore della dimensione, trasversalmente al nastro 1 , dell’elemento 51 variatore di flusso.

Nella seconda eventualità i due impulsi prodotti dai due sensori magnetici 61, 62 possono essere contemporanei quando i sensori sono allineati su una perpendicolare al piano 63 mediano, oppure in rapida successione l’uno dopo l’altro quando questa condizione non è verificata. Quando l’elemento 51 variatore di flusso rispetto si sposta stabilmente da una parte del piano 63 mediano a seguito di uno spostamento ST trasversale del nastro 1 in quel verso, si determina una successione di impulsi consecutivi provenienti da uno solo dei due sensori magnetici 61 , 62. Quando l’elemento 51 variatore di flusso rispetto oscilla attorno al piano 63 mediano a seguito di una oscillazione del nastro 1 attorno alla posizione di riferimento, si determina una serie di successioni di impulsi consecutivi provenienti alternativamente da entrambi i sensori magnetici 61 , 62. Pertanto, nella preferita forma realizzativa dell’invenzione, la procedura implementata dall’unità 4 di controllo garantisce il controllo e la correzione della posizione del nastro 1 trasportatore, nonché l’identificazione dell’esatto verso in cui eseguire la rotazione dei rulli 21 , 22 tramite l'individuazione dell’unico sensore magnetico 61 , 62 che ha dato origine al superamento del valore di soglia de segnale elaborato.

In una forma realizzativa non mostrata nelle figure, la distanza minima tra i sensori magnetici 61 , 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano può essere minore della dimensione, trasversalmente al nastro 1 , dell’elemento 51 variatore di flusso. In questo caso, quando il nastro è sostanzialmente centrato, i sensori magnetici 61 , 62, se allineati sulla perpendicolare al paino 63 mediano, emettono contemporaneamente impulsi e la centralina deve prevedere un algoritmo di riconoscimento della coincidenza che permetta di azzerare il conteggio degli impulsi se necessario. Qualora i due sensori magnetici 61 , 62 siano disallineati in modo tale che l’elemento 51 variatore di flusso possa in ogni caso incontrarli solo uno successivamente all’altro, tale algoritmo può non essere necessario. La distanza minima tra i sensori magnetici 61 , 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano può essere minore della dimensione, trasversalmente al nastro 1 , dell’elemento 51 variatore di flusso in modo tale da definire una tolleranza massima predeterminata di spostamento trasversale del nastro 1 (all’interno della quale non viene segnalato alcun impulso conteggiabile).

Preferibilmente, nella forma realizzativa mostrata nelle figure, trasversalmente al nastro 1 la dimensione dell’elemento 51 variatore di flusso è minore o al più uguale alla distanza minima tra i sensori magnetici 61, 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano. In particolare, vantaggiosamente, trasversalmente al nastro 1 la dimensione dell’elemento 51 variatore di flusso è minore della distanza minima tra i sensori magnetici 61 , 62 misurata perpendicolarmente al piano 63 mediano e tale da definire una tolleranza massima predeterminata di spostamento trasversale del nastro 1 senza provocare la generazione di impulsi da parte di alcuno dei due sensori magnetici 61 , 62.

In questo caso, essendo gli impulsi sempre successivi, non è necessario, da parte dell’unità 4 di controllo, verificare il caso di coincidenza.

Vantaggiosamente, come illustrato nelle figure da 4 a 6, trasversalmente al nastro 1 la dimensione dell’elemento 51 variatore di flusso è maggiore della distanza che intercorre, quando il nastro 1 è nella posizione di riferimento, tra ciascun bordo 10 laterale del nastro 1 e guide 7 di riscontro collocate bilateralmente al nastro 1 per limitarne fisicamente lo spostamento trasversale massimo.

L’elemento 51 variatore di flusso può essere realizzato in svariati modi, per esempio mediante una piastra di ferro opportunamente sagomata e fissata al nastro con un semplice accoppiamento vite-dado.

Nel caso di nastri 1 particolarmente lunghi è possibile considerare l’opportunità di distribuire lungo il nastro 1 una successione di coppie di sensori magnetici 61 , 62, tutti funzionanti con un unico elemento 51 variatore di flusso magnetico. L’unità 4 di controllo, in questo caso, potrebbe implementare la fase di attivazione a seguito di una opportuna valutazione dei segnali provenienti da tutte le coppie di sensori magnetici 61 , 62.

Nel caso già descritto in cui la fase di attuazione viene eseguita facendo ruotare il rullo 21 (o i rulli 21 , 22) di un angolo a predeterminato il cui valore è indipendente dal valore del segnale elaborato, vantaggiosamente la procedura implementata dalla unità 4 di controllo prevede, inoltre, la valutazione del tempo in cui lo spostamento trasversale ST del nastro 1 dalla posizione di riferimento mantiene il medesimo verso, nonché, in caso di superamento di un intervallo di tempo massimo TMAX predeterminato, la sostituzione del valore dell’angolo a predeterminato con un valore maggiore, per rendere più rapido il recupero della posizione di riferimento.

Ovviamente, tale operazione si accompagna all’implementazione di un algoritmo per la verifica dell’eventuale permanenza del verso dello spostamento ST trasversale stesso.

Il tempo in cui lo spostamento trasversale ST del nastro 1 dalla posizione di riferimento mantiene il medesimo verso può essere valutato direttamente con un contatore di tempo, mediante un’opportuna sottoprocedura. Detta sottoprocedura, per esempio, può evitare, se del caso, di considerare i transitori legati all’avvio del nastro 1 , interessandosi solo del regime in cui il nastro 1 funziona a velocità sostanzialmente costante.

Il tempo può essere valutato anche in modo diverso, per esempio conteggiando gli impulsi inviati dal o dai sensori che indicano lo spostamento trasversale ST in un dato verso o verificando se il segnale sia costantemente composto da impulsi provenienti da detti sensori. Questa metodica si adatta maggiormente alla citata preferita soluzione realizzativa dell’invenzione ed è sostanzialmente indipendente dai vari transitori cui può essere soggetto il movimento del nastro 1 . In generale, il tempo può essere qualitativamente valutato verificando la permanenza del “segno” del segnale elaborato, indicante, perciò, la costanza del verso dello spostamento trasversale ST.

Nel caso della preferita soluzione realizzativa dell’invenzione implementante l’uso di sensori magnetici 61 , 62, sopra descritta, vantaggiosamente, al termine della fase di attivazione dei mezzi attuatori la procedura prevede inoltre l’incremento di un conteggio delle fasi di attivazione consecutive nel caso in cui la fase di attivazione precedente abbia determinato una rotazione nello stesso verso o, in caso contrario, il suo azzeramento seguito daH’inizializzazione di un nuovo conteggio corrispondente all’altro verso di rotazione, detto conteggio delle fasi di attivazione consecutive venendo ogni volta confrontato con un numero massimo predeterminato di fasi di attivazione concordi che rappresenta l’intervallo di tempo massimo predeterminato.

Fasi di attivazione concordi consecutive, molto distanziate nel tempo e tutte corrispondenti a correzioni complete del posizionamento del nastro 1 dovute a ripetizione del medesimo spostamento ST trasversale del nastro 1 dalla posizione di riferimento, potrebbero essere erroneamente riconosciute come una correzione non ancora completa e, quindi, dare luogo ad un inopportuno aumento del valore dell’angolo a predeterminato. Per evitare ciò, opportunamente, la procedura implementata dall’unità 4 di controllo prevede l’acquisizione del tempo intercorrente tra due fasi di attivazione concordi consecutive e il suo confronto con un valore predeterminato di soglia al di sopra del quale la procedura prevede l’azzeramento e la riinizializzazione del conteggio delle fasi di attivazione consecutive concordi.

Vantaggiosamente i due sensori magnetici 61 , 62 sono posizionati in prossimità di uno dei due rulli 21 , 22 tensionatori così da risentire di meno delle vibrazioni e delle oscillazioni del nastro 1 perpendicolarmente al proprio piano di giacitura.

Il dispositivo oggetto dell’invenzione può, inoltre, essere dotato di un display per la visualizzazione almeno della fase di attivazione in corso. Il display può prevedere di avvisare l’utente di quale sia il verso di rotazione del rullo 21 o dei rulli 21 , 22, nonché può mostrare anche altri parametri utili al controllo del funzionamento del dispositivo.

La presente invenzione si riferisce anche, in generale, ad una macchina industriale o agricola comprendente un nastro 1 trasportatore del tipo ricircolante tra almeno due rulli 21, 22 tensionatori e caratteristicamente provvista del dispositivo automatico di centraggio del nastro 1 come sopra descritto.

L’invenzione consegue importanti vantaggi. Innanzitutto viene evitata la necessità di centrare o registrare manualmente la posizione del nastro trasportatore rispetto alle estremità dei rulli tensionatori. In secondo luogo viene praticamente ridotta a livelli trascurabili l’usura sia del nastro trasportatore che del carter di protezione o delle eventuali guide di riscontro contro le quali il nastro trasportatore potrebbe strisciare. Un ulteriore, importante vantaggio, conseguente alla bassa probabilità che il nastro vada a strisciare contro parti del telaio o del carter, è costituito dalla possibilità di realizzare sul nastro nervature trasversali dello stesso materiale del nastro (eventualmente in blocco unico con esso) che non si prolungano sino ai bordi laterali del nastro stesso, rendendo, così più efficiente la protezione dello spazio interno dalle impurità e dalla polvere. L’invenzione consente una drastica riduzione dei tempi morti di lavorazione e, quindi, un maggior rendimento.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neH’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (22)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo automatico di centraggio di un nastro (1) trasportatore per macchine industriali e/o agricole, il nastro (1) essendo del tipo ricircolante tra almeno due rulli (21,22) tensionatori, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un sistema (3) di rilevamento generante un segnale correlato ad uno spostamento (ST) trasversale del nastro (1) in un verso rispetto ad una sua posizione di riferimento centrata sui due rulli (21,22); - mezzi attuatori della rotazione di almeno uno dei due rulli (21,22) in un piano parallelo al piano principale di giacitura del nastro (1) tra i due rulli (21,22); - un’unità (4) di controllo, collegata in ingresso al sistema (3) di rilevamento e in uscita ai mezzi attuatori, implementante, con continuità, una procedura che prevede almeno, in successione, una fase di acquisizione e di elaborazione del segnale, una fase di confronto del segnale elaborato con un predeterminato valore di soglia, nonché, in caso di superamento del valore di soglia, una fase di attivazione dei mezzi attuatori in cui i due rulli (21,22) vengono fatti convergere sul lato opposto rispetto al verso dello spostamento (ST) trasversale del nastro (1) di un angolo (a) predeterminato rispetto alla loro configurazione di partenza, in modo tale da favorire uno spostamento trasversale del nastro (1) nel verso opposto e riportarlo verso la sua posizione di riferimento.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che l’angolo (a) predeterminato è indipendente dal valore del segnale elaborato.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la procedura prevede, inoltre, la valutazione del tempo in cui lo spostamento trasversale (ST) del nastro (1) dalla posizione di riferimento mantiene il medesimo verso, nonché, in caso di superamento di un intervallo di tempo massimo (TMAX) predeterminato, la sostituzione dell’angolo (a) predeterminato con un valore maggiore, per rendere più rapido il recupero della posizione di riferimento.
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema (3) di rilevamento comprende almeno un tastatore mantenuto a riscontro su una parte del nastro mediante mezzi elastici di contrasto e collegato con un potenziometro per la valutazione dello spostamento trasversale del nastro (1).
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il sistema (3) di rilevamento comprende almeno un elemento eccitatore (5) solidale al nastro (1) e mezzi (6) di rilevamento della posizione dell’ elemento (5) eccitatore in direzione trasversale al movimento del nastro (1).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) eccitatore comprende una protuberanza dimensionata e sagomata in modo tale da eccitare con il suo passaggio sensori elettromeccanici equamente distribuiti lungo una trasversale al moto del nastro (1), i sensori elettromeccanici facendo parte dei mezzi (6) di rilevamento della posizione dell’elemento (5) eccitatore.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) eccitatore comprende una sorgente di un fascio di radiazione elettromagnetica tale da eccitare con il suo passaggio almeno uno di una schiera di corrispondenti sensori equamente distribuiti lungo una trasversale al moto del nastro (1), i sensori facendo parte dei mezzi (6) di rilevamento della posizione dell’elemento 5 eccitatore.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto che: - il sistema (3) di rilevamento comprende almeno due sensori (61,62) magnetici, fissi rispetto al telaio di sostegno del nastro (1) e rivolti verso quest’ultimo, nonché almeno un elemento (51) variatore di flusso magnetico solidale al nastro (1) il quale, quando il nastro (1) è nella posizione di riferimento centrata sui due rulli (21,22), è centrato su un piano (63) mediano tra i due sensori magnetici (61,62) sostanzialmente perpendicolare al piano principale di giacitura del nastro (1) e parallelo alla direzione di movimento del nastro (1); - longitudinalmente al nastro (1) la dimensione dell’elemento (51) variatore di flusso è tale da provocare, con il passaggio di almeno una sua parte in corrispondenza di uno dei due sensori magnetici (61,62), una variazione di flusso magnetico tale da indurre il sensore magnetico (61.62) interessato dal passaggio a produrre un impulso elettrico rilevabile; - il segnale correlato allo spostamento (ST) trasversale del nastro (1) in un verso rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti da uno solo dei due sensori magnetici (61.62), il segnale correlato allo spostamento (ST) trasversale del nastro (1) nel verso opposto rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente dall’altro dei due sensori magnetici (61 ,62), il predeterminato valore di soglia del segnale è costituito da un predeterminato numero di impulsi successivi tutti provenienti solamente dallo stesso sensore; - la fase di acquisizione e di elaborazione del segnale prevede il riconoscimento del sensore magnetico (61 ,62) da cui proviene un impulso e l'incremento del conteggio degli impulsi nel caso in cui l’impulso precedente provenga dallo stesso sensore magnetico (61 ,62) e l’altro sensore magnetico (61,62) non abbia contemporaneamente a sua volta generato un impulso o, in caso contrario, l'azzeramento di detto conteggio e la sua riinizializzazione; - la fase di confronto del segnale elaborato con il predeterminato valore di soglia viene eseguita dopo l’acquisizione e l’elaborazione di ciascun impulso; - la fase di attivazione dei mezzi attuatori è implementata quando l’unità (4) di controllo rileva che si è prodotta una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente da un unico sensore magnetico (61 ,62) il cui conteggio supera il predeterminato valore di soglia, il verso dello spostamento corrispondendo a detto unico sensore magnetico (61 ,62); - al termine della fase di attivazione la procedura prevede l’azzeramento e la riinizializzazione del conteggio degli impulsi.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che: - il sistema (3) di rilevamento comprende almeno due sensori (61 ,62) magnetici, fissi rispetto al telaio di sostegno del nastro (1) e rivolti verso quest’ultimo, nonché almeno un elemento (51) variatore di flusso magnetico solidale al nastro (1) il quale, quando il nastro (1) è nella posizione di riferimento centrata sui due rulli (21 ,22), è centrato su un piano (63) mediano tra i due sensori magnetici (61 ,62) sostanzialmente perpendicolare al piano principale di giacitura del nastro (1) e parallelo alla direzione di movimento del nastro (1); - longitudinalmente al nastro (1) la dimensione dell’elemento (51) variatore di flusso è tale da provocare, con il passaggio di almeno una sua parte in corrispondenza di uno dei due sensori magnetici (61 ,62), una variazione di flusso magnetico tale da indurre il sensore magnetico (61.62) interessato dal passaggio a produrre un impulso elettrico rilevabile; - il segnale correlato allo spostamento (ST) trasversale del nastro (1) in un verso rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti da uno solo dei due sensori magnetici (61.62), il segnale correlato allo spostamento (ST) trasversale del nastro (1) nel verso opposto rispetto alla posizione di riferimento è definito da una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente dall’altro dei due sensori magnetici (61 ,62), il predeterminato valore di soglia del segnale è costituito da un predeterminato numero di impulsi successivi tutti provenienti solamente dallo stesso sensore; - la fase di acquisizione e di elaborazione del segnale prevede il riconoscimento del sensore magnetico (61 ,62) da cui proviene un impulso e l’incremento del conteggio degli impulsi nel caso in cui l’impulso precedente provenga dallo stesso sensore magnetico (61,62) e l’altro sensore magnetico (61,62) non abbia contemporaneamente a sua volta generato un impulso o, in caso contrario, l’azzeramento di detto conteggio e la sua riinizializzazione; - la fase di confronto del segnale elaborato con il predeterminato valore di soglia viene eseguita dopo l’acquisizione e l’elaborazione di ciascun impulso; - la fase di attivazione dei mezzi attuatori è implementata quando l’unità (4) di controllo rileva che si è prodotta una serie di impulsi successivi tutti provenienti solamente da un unico sensore magnetico (61,62) il cui conteggio supera il predeterminato valore di soglia, il verso dello spostamento corrispondendo a detto unico sensore magnetico (61,62); - al termine della fase di attivazione la procedura prevede l’azzeramento e la riinizializzazione del conteggio degli impulsi; - al termine della fase di attivazione la procedura prevede inoltre l’incremento di un conteggio delle fasi di attivazione consecutive nel caso in cui la fase di attivazione precedente abbia determinato una rotazione nello stesso verso o, in caso contrario, il suo azzeramento seguito daN’inizializzazione di un nuovo conteggio corrispondente all’altro verso di rotazione, detto conteggio delle fasi di attivazione consecutive venendo ogni volta confrontato con un numero massimo predeterminato di fasi di attivazione concordi che rappresenta l'intervallo di tempo massimo predeterminato.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la procedura prevede l’acquisizione del tempo intercorrente tra due fasi di attivazione concordi consecutive e il suo confronto con un valore predeterminato di soglia al di sopra del quale la procedura prevede l’azzeramento e la riinizializzazione del conteggio delle fasi di attivazione consecutive concordi.
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 8 o 9 o 10, caratterizzato dal fatto che trasversalmente al nastro (1) la dimensione dell’elemento (51) variatore di flusso è minore o al più uguale alla distanza minima tra i sensori magnetici (61,62) misurata perpendicolarmente al piano (63) mediano.
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che trasversalmente al nastro (1) la dimensione dell’elemento (51) variatore di flusso è minore della distanza minima tra i sensori magnetici (61,62) misurata perpendicolarmente al piano (63) mediano e tale da definire una tolleranza massima predeterminata di spostamento trasversale del nastro (1) senza provocare la generazione di impulsi da parte di alcuno dei due sensori magnetici (61,62).
13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 8 o 9 o 10, caratterizzato dal fatto che la distanza minima tra i sensori magnetici (61 ,62) misurata perpendicolarmente al piano (63) mediano è minore della dimensione, trasversalmente al nastro (1), dell’elemento (51) variatore di flusso.
14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che la distanza minima tra i sensori magnetici (61 ,62) misurata perpendicolarmente al piano (63) mediano è tale da definire una tolleranza massima predeterminata di spostamento trasversale del nastro (1).
15. 15. Dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione da 8 a 14, caratterizzato dal fatto che trasversalmente al nastro (1) la dimensione dell’elemento (51) variatore di flusso è maggiore della distanza che intercorre, quando il nastro (1) è nella posizione di riferimento, tra ciascun bordo (10) laterale del nastro (1) e guide (7) di riscontro collocate bilateralmente al nastro (1) per limitarne fisicamente lo spostamento trasversale massimo.
16. 16. Dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione da 8 a 15 caratterizzato dal fatto che i due sensori magnetici (61,62) sono posizionati in prossimità di uno dei due rulli (21,22) tensionatori.
17. 17. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un display per la visualizzazione almeno della fase di attivazione in corso.
18. 18. Macchina industriale comprendente un nastro (1) trasportatore del tipo ricircolante tra almeno due rulli (21,22) tensionatori, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo automatico di centraggio del nastro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 17.
19. 19. Macchina agricola comprendente un nastro (1) trasportatore del tipo ricircolante tra almeno due rulli (21,22) tensionatori, caratterizzata dai fatto di comprendere un dispositivo automatico di centraggio del nastro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 17.
20. 20. Macchina secondo la rivendicazione 18 o 19 caratterizzata dal fatto di comprendere un carter (8) di protezione racchiudente lo spazio (11) interno al nastro (1) e una pompa (9) insufflante in detto spazio (11) interno un aeriforme compresso, per mantenere detto spazio (11) interno in sovrappressione e impedire in esso l’ingresso di impurità e sporcizia dall’esterno.
21. 21. Macchina industriale comprendente un nastro (1) trasportatore del tipo ricircolante tra almeno due rulli (21,22) tensionatori, caratterizzata dal fatto di comprendere un carter (8) di protezione racchiudente lo spazio (11) interno al nastro (1) e una pompa (9) insufflante in detto spazio (11) interno un aeriforme compresso, per mantenere detto spazio (11) interno in sovrappressione e impedire l’ingresso in esso di impurità e sporcizia dall’esterno.
22. 22. Macchina agricola comprendente un nastro (1) trasportatore del tipo ricircolante tra almeno due rulli (21,22) tensionatori, caratterizzata dal fatto di comprendere un carter (8) di protezione racchiudente lo spazio (11) interno al nastro (1) e una pompa (9) insufflante in detto spazio (11) interno un aeriforme compresso, per mantenere detto spazio (11) interno in sovrappressione e impedire l’ingresso in esso di impurità e sporcizia dall’esterno.