ITUD20010023A1 - Procedimento di regolazione della tensione per macchine di tesatura e relativo apparato - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"PROCEDIMENTO DI REGOLAZIONE DELLA TENSIONE PER MACCHINE DI TESATURA E RELATIVO APPARATO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un procedimento di regolazione della tensione per macchine di tesatura, nonché l'apparato idoneo a realizzare tale procedimento.

Il trovato si applica nella produzione di attrezzature predisposte per stendere e tesare funi, conduttori elettrici o fibre ottiche su rispettivi appoggi aerei o interrati, al fine di realizzare linee elettriche ad alta, media o bassa tensione, linee di trasporto segnali o linee aeree di contatto e portanti per linee ferroviarie e tranviarie.

STATO DELLA TECNICA

Le attrezzature di tesatura per la realizzazione di linee aeree o interrate comprendono normalmente mezzi di alimentazione dei conduttori, funi, ecc., singoli od in fascio, da stendere, ad esempio bobine montate su supporti detti riavvolgitori/cavalletti, un gruppo di frenatura, detto normalmente "freno", ed un gruppo di trazione detto normalmente "argano". Il gruppo di frenatura ha la funzione di determinare la tensione di srotolamento dai mezzi di alimentazione e di mantenere la voluta tensione durante lo stendimento di detti conduttori, funi, fibre ottiche, ecc., mentre l'argano ne determina la velocità di traslazione.

Nel caso di impiego per la realizzazione di linee elettriche, l'usuale procedura di tesatura prevede che i mezzi di alimentazione siano disposti fissi ad un estremo della tratta da cui iniziare la tesatura, dietro al gruppo di frenatura, mentre all'altro estremo della tratta sia posizionato l'argano, ossia la stazione di trazione.

Per lo stendimento delle linee elettriche in campo ferroviario o tranviario viene utilizzato normalmente un vagone (trainato o semovente) sul quale sono montati sia i mezzi di alimentazione (bobine) che il gruppo di frenatura/recupero impiegati per la tesatura dei conduttori. La funzione di "argano" viene svolta dalla motrice che traina o spinge il vagone attrezzato.

In tutti i casi di applicazione delle macchine di tesatura di tipo noto, un problema molto lamentato dagli operatori del settore è quello relativo alla regolazione del valore di tensione dei conduttori. Infatti, le macchine di tesatura attuali non comprendono mezzi per regolare in maniera fine la tensione dei conduttori durante lo stendimento, la quale viene impostata all'avvio dell'operazione e non viene rilevata in maniera diretta durante l'operazione stessa; eventuali operazioni di regolazione vengono eseguite successivamente allo stendimento, utilizzando tenditori a ganascia, a cricco o di altro tipo idoneo.

Questa operazione di tensionatura successiva comporta un aggravio di tempo, di costo di mano d'opera, di eventuali rischi per l'incolumità dell'operatore ed altri inconvenienti ancora.

Vi è pertanto nel settore una sentita esigenza per l'introduzione e lo sviluppo di metodi ed apparati idonei ad assicurare una regolazione della tensione precisa ed accurata, evitando così la necessità di interventi ausiliari e successivi.

Per soddisfare tale esigenza ed ottenere ulteriori vantaggi come nel seguito evidenziati, la proponente ha studiato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

II presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rispettive rivendicazioni principali, le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche dell'idea di soluzione principale. Scopo del trovato è quello di realizzare un procedimento ed un apparato di regolazione della tensione, applicabile in macchine di tesatura di funi, conduttori e fibre ottiche, sia aerei che interrati, sì da permettere un intervento in retroazione, automatico, tale da assicurare il mantenimento di volute condizioni di tensione.

II trovato si applica sostanzialmente ad ogni tipo di macchina di stendimento, quali ad esempio argani, freni ed argani-freni, montata su telai propri o su mezzi mobili, su cui funi, conduttori e fibre ottiche da stendere vengono avvolti per eseguire la tesatura.

Com'è noto, tali macchine di stendimento sono costituite da almeno un tamburo scanalato (cabestano), normalmente due, presentante un proprio asse di supporto e dotato circonferenzialmente di una o più gole entro le quali si avvolgono le.funi, i conduttori o le fibre ottiche da tesare.

Tali tamburi sono associati a mezzi di trasmissione del moto che li portano in rotazione alla velocità di svolgimento programmata, imprimendogli od assorbendo la coppia impostata, per assicurare il corretto tensionamento delle funi, conduttori o fibre ottiche da tesare.

Il procedimento di regolazione della tensione secondo il trovato prevede le seguenti fasi:

rilevazione, durante lo stendimento dei conduttori, di una pluralità di segnali elettrici provenienti da almeno uno fra i gruppi di frenatura, trazione ed alimentazione dei conduttori da tesare,

invio di tali segnali elettrici ad una unità di elaborazione idonea a ricavare da essi un valore effettivo di tensione dei conduttori in fase di tesatura,

confronto di tale valore effettivo con il valore di settaggio preimpostato all'avvìo dell'operazione di stendimento,

intervento in retroazione su almeno uno fra i gruppi di frenatura, trazione o alimentazione per correggere eventuali scostamenti tra valore di tensione rilevato e valore preimpostato.

In una prima soluzione, tale intervento in retroazione è completamente automatico ed è gestito da detta unità di elaborazione senza richiedere un'azione da parte dell'operatore.

In un'altra soluzione, l'intervento in retroazione è almeno parzialmente manuale, e si concretizza mediante l'azione di un operatore su sistemi di comando che agiscono sugli organi di azionamento di detti gruppi di frenatura, trazione o alimentazione, fino a quando l'operatore non riscontra che il differenziale tra valore impostato e valore effettivo non si è annullato.

Secondo il trovato, un segnale elettrico per la rilevazione della tensione è generato da almeno un elemento rilevatore disposto in cooperazione con l'asse di almeno un tamburo del gruppo di frenatura e/o del gruppo di trazione, se presente; tale elemento rilevatore è atto a rilevare la tensione del conduttore in svolgimento misurando la forza di spinta, torsione o flessione che agisce su detto asse.

In una soluzione preferenziale, detto elemento rilevatore di tensione è costituito da almeno una cella di carico associata all'asse di almeno un tamburo del gruppo di frenatura e/o del gruppo di trazione. Secondo una variante, detto elemento rilevatore di tensione è costituito da mezzi idonei a rilevare la flessione o la torsione dell'asse durante lo svolgimento del relativo conduttore.

Un altro segnale elettrico per la rilevazione della tensione è generato, nella soluzione preferenziale del trovato, da almeno un dispositivo rilevatore della velocità di rotazione del gruppo di frenatura e/o del gruppo di trazione.

Un ulteriore segnale elettrico per la rilevazione della tensione è generato da mezzi di misura del livello di riempimento dei mezzi di alimentazione, ad esempio una bobina o simile, della fune, del conduttore, della fibra ottica, ecc. in svolgimento. Tutti questi segnali, insieme al segnale relativo al valore impostato della voluta tensione del conduttore da tesare, vengono inviati all'unità di elaborazione; tale unità di elaborazione calcola il differenziale tra valore rilevato e valore impostato, ed agisce in retroazione sul circuito di comando del gruppo di frenatura e/o del gruppo di trazione fino a quando detto differenziale non si è annullato.

Secondo una variante, detta unità di elaborazione agisce, od agisce anche, sui mezzi che portano in rotazione i mezzi di alimentazione dei conduttori, aumentando o diminuendo la velocità di rotazione delle bobine.

In una soluzione, la rilevazione della tensione e l'intervento in retroazione avvengono in modo continuo; secondo una variante, tale rilevazione e tale intervento avvengono in modo periodico con un periodo definito e regolabile in fase di impostazione iniziale.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla lettura della descrizione preferenziale del trovato, fatta con riferimento agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo, non limitativo.

Nelle tavole abbiamo che:

la fig. 1 illustra schematicamente una macchina di tesatura per linee aeree ferroviarie o tranviarie, su cui può essere adottato il procedimento di regolazione della tensione secondo il trovato;

la fig. 2 illustra schematicamente una macchina di tesatura per linee elettriche aeree;

la fig. 3 illustra uno schema a blocchi che rappresenta il procedimento secondo il trovato. DESCRIZIONE DELLA REALIZZAZIONE PREFERENZIALE DEL

TROVATO

In figura 1 è illustrata una macchina di tesatura, indicata nel suo complesso con il numero di riferimento 11, idonea allo stendimento di linee aeree ferroviarie e tranviarie. In particolare, la macchina di tesatura 11 è idonea alla tesatura di conduttori 12 per disporli su appoggi 13 opportunamente distanziati e dotati di rispettivi agganci 19 di sostegno.

Essa è costituita da un mezzo 14 trainato (o semovente) idoneo a supportare, nel caso di specie, quattro bobine 15 di alimentazione di altrettanti conduttori 12, ed un gruppo di frenatura 16 costituito da un freno a due tamburi o cabestani motorizzati, rispettivamente 17 e 18, attorno ai quali i conduttori 12 vengono avvolti prima della loro disposizione sugli agganci 19.

Sul mezzo trainato 14, che svolge la funzione di argano di trazione, è disposta una centralina di controllo 20 programmabile, comprendente gruppi atti a sincronizzare la velocità di avanzamento del mezzo 14 con la velocità di rotazione dei tamburi 17, 18. In fig. 2, in cui a numeri uguali corrispondono elementi uguali od aventi la stessa funzione di quelli di fig. 1, è illustrata un'attrezzatura 10 fissa per la tesatura di linee elettriche aeree di alta, media o bassa tensione.

L'attrezzatura 10 comprende due bobine 15 di alimentazione ed un gruppo di frenatura 16 a due tamburi 17, 18 disposti al suolo ad un'estremità della tratta interessata dallo stendimento dei conduttori 12, ed un argano di trazione 22 a due tamburi 17 e 18 disposto all'altra estremità della tratta.

La centralina di controllo 20 comprende almeno un pannello 30 per l'impostazione e la lettura, da parte dell'operatore, dei dati e parametri relativi al funzionamento delle macchine 10, 11 ed un'unità di elaborazione 29 atta a condizionare l'azionamento di tutti i mezzi di azionamento che agiscono sui gruppi 16, 22 e sulla rotazione delle bobine 15.

I tamburi 17, 18 presentano in modo noto gole circonferenziali entro le quali è atto ad avvolgersi almeno un rispettivo conduttore 12, dall'interno all'esterno del relativo tamburo 17 e 18, fino a fuoriuscire da un lato ed al di sopra di esso per disporsi progressivamente sugli agganci 19.

I tamburi 17, 18 del gruppo di frenatura 16 e del gruppo di trazione 22 sono montati su rispettivi assi di supporto 23 associati, in modo noto, ad un mezzo motore (non illustrato), normalmente di tipo idraulico od elettrico, tramite opportuni mezzi di trasmissione del moto; il funzionamento dei mezzi motore è asservito al comando della centralina di controllo 20. Tali mezzi di trasmissione del moto, non illustrati in quanto ininfluenti per il trovato, sono associati ad un impianto di trasmissione di potenza 24 elettrico od idraulico controllato dalla centralina 20.

Secondo il trovato, in cooperazione con almeno uno degli assi di supporto 23 dei tamburi 17, 18 del gruppo di frenatura 16 e/o del gruppo di trazione 22 sono presenti mezzi 25 atti a rilevare la tensione del conduttore 12 uscente dal tamburo stesso 17, 18. Detti mezzi 25 comprendono almeno un elemento sensibile alla pressione meccanica, quale una cella di carico 26, idonea a rilevare la pressione che il conduttore 12 esercita su detto asse di supporto 22 nella fase di uscita dal relativo tamburo 17, 18, e ad inviare un segnale elettrico relativo a tale valore di pressione alla centralina di controllo 20. Un qualsiasi altro elemento sensibile ad un parametro univocamente riconducibile alla tensione del conduttore 12, ad esempio alla flessione od alla torsione dell'asse di supporto 12, può essere usato al posto della cella di carico 26.

In cooperazione con almeno uno di detti tamburi 17, 18 dei gruppi di frenatura 16 e/o di trazione 22 è presente almeno un dispositivo atto a rilevarne la velocità di rotazione, quale ad esempio un encoder 27 od altro dispositivo simile od equivalente, idoneo a generare un segnale elettrico univocamente riconducibile a detta velocità di rotazione e ad inviarlo alla centralina di controllo 20.

In cooperazione con almeno parte delle bobine 15 di alimentazione dei conduttori 12 è presente un sensore di livello 28 atto a rilevare il livello di riempimento della relativa bobina 15, a generare un segnale elettrico relativo a tale livello e ad inviare tale segnale alla centralina di controllo 20. Tale sensore di livello 28 può essere costituito da un rullo ballerino disposto a contatto periferico con le spire di conduttore 12 avvolto sulla bobina, da un sensore ottico, da un sensore magnetico, o da qualsiasi altro mezzo idoneo allo scopo.

I segnali elettrici generati da detti dispositivi rilevatori 26, 27 e 28 vengono elaborati da detta unità di elaborazione 29, la quale è idonea a ricavare il valore effettivo della tensione del conduttore 12 in fase di stendimento. A detta unità di elaborazione 29 perviene anche il segnale relativo al tiro voluto impostato dall'operatore tramite il pannello di controllo 20 (fig. 3).

L'unità di elaborazione 29 è quindi in grado di confrontare, in continuo o periodicamente, il valore di tensione impostato dall'operatore con il valore effettivo misurato dai rilevatori 26, 27 e 28; tale unità 29 è poi in grado di agire in retroazione sull'impianto di trasmissione di potenza 24 per correggere il funzionamento dei mezzi motore del gruppo di frenatura 16 e/o del gruppo di trazione 22, nel caso si verifichino scostamenti tra detti valori e fino ad annullare detti scostamenti.

Nella soluzione preferenziale illustrata, detta unità di elaborazione 29 è anche in grado di agire sui mezzi che portano in rotazione le bobine 15 per condizionare il valore del controtiro in funzione di detti scostamenti riscontrati tra tensione impostata e tensione misurata.

Nel caso di applicazione ad attrezzature per la tesatura di linee ferroviarie o tranviarie, l'unità di elaborazione 29 è idonea ad agire anche sulla velocità di azionamento del mezzo 14 allo scopo di regolare la velocità di srotolamento dei conduttori 12 in funzione delle rilevazioni di tensione.

In questo modo, con il presente trovato, la tensione dei conduttori 12 in fase di tesatura può essere costantemente mantenuta ai valori preimpostati, evitando ogni necessità di onerosi controlli ed aggiustamenti successivi ed assicurando il rispetto delle normative vigenti e dei parametri ottimali di stendimento.

II trovato fin qui descritto, oltre che ai casi illustrati, è applicabile a qualsiasi dispositivo di frenatura/trazione 16 fisso o mobile utilizzato per la tesatura di linee elettriche aeree od interrate ad alta, media o bassa tensione.

Al presente trovato possono essere apportate modifiche e varianti ovvie per un esperto del settore, le quali rientrano tutte nell'ambito del trovato come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento di regolazione della tensione per macchine di tesatura (10, 11) comprendenti mezzi di alimentazione (15) di almeno un conduttore (12), fune o fibra ottica da tesare, almeno un gruppo di frenatura (16) ed almeno un gruppo di trazione (22), detti gruppi di frenatura/trazione (16, 22) comprendendo almeno un tamburo (17, 18) su cui detto conduttore (12) è atto ad avvolgersi, detto tamburo (17, 18) comprendendo almeno un asse di supporto (23), caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: - rilevazione, durante lo stendimento dei conduttori (12), di una pluralità di segnali elettrici provenienti da almeno uno fra il gruppo di frenatura (16), il gruppo di trazione (22) ed il gruppo di alimentazione (15) dei conduttori (12) da tesare, - invio di tali segnali elettrici ad una unità di elaborazione (29) idonea a ricavare da essi un valore effettivo di tensione dei conduttori (12) in fase di tesatura, - confronto di tale valore effettivo con il valore di settaggio preimpostato all'avvio dell'operazione di stendimento, - intervento in retroazione sugli organi di azionamento di almeno uno fra i gruppi di frenatura (16), trazione (22) ed alimentazione (15) per correggere eventuali scostamenti tra valore di tensione rilevato e valore preimpostato. 2 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede che un segnale elettrico per la rilevazione della tensione sia generato da almeno un elemento rilevatore (25) disposto in cooperazione con l'asse (23) di almeno un tamburo (17, 18) di almeno uno fra il gruppo di frenatura (16) ed il gruppo di trazione (22). 3 - Procedimento come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che prevede che un segnale elettrico per la rilevazione della tensione sia generato da almeno un dispositivo rilevatore (27) della velocità di rotazione di almeno un tamburo (17, 18) del gruppo di frenatura (16) e/o del gruppo di trazione (22). 4 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede che un segnale elettrico per la rilevazione della tensione sia generato da mezzi di misura (28) del livello di riempimento dei mezzi di alimentazione (15) dei conduttori (12) in svolgimento. 5 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, in cui detta macchina di tesatura (11) comprende un mezzo (14) mobile lungo la tratta interessata dallo stendimento dei conduttori (12) e supportante almeno detto gruppo di frenatura (16) e detto gruppo di alimentazione (15), caratterizzato dal fatto che prevede che detta unità di elaborazione (29) agisca in retroazione sui mezzi che regolano la velocità di azionamento di detto mezzo (14). 6 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto intervento in retroazione viene eseguito in automatico tramite detta unità di elaborazione (29). 7 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto intervento in retroazione viene eseguito manualmente tramite comandi di un operatore. 8 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta rilevazione della tensione e detto intervento in retroazione avvengono in continuo. 9 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta rilevazione della tensione e detto intervento in retroazione avvengono periodicamente con un periodo regolabile. 10 - Apparato di regolazione della tensione per macchine di tesatura (10, 11) comprendenti mezzi di alimentazione (15) di almeno un conduttore (12), fune o fibra ottica da tesare, almeno un gruppo di frenatura (16) ed almeno un gruppo di trazione (22), detti gruppi di frenatura/trazione (16, 22) comprendendo almeno un tamburo (17, 18) su cui detto conduttore (12) è atto ad avvolgersi, detto tamburo (17, 18) comprendendo almeno un asse di supporto (23), caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di rilevazione della tensione (25) disposti in cooperazione con l'asse (23) di almeno un tamburo (17, 18) del gruppo di frenatura (16) e/o del gruppo di trazione (22), mezzi rilevatori (27) della velocità di rotazione di almeno un tamburo (17, 18) del gruppo di frenatura (16) e/o del gruppo di trazione (22) ed un'unità di elaborazione (29) idonea a ricevere segnali elettrici da detti mezzi di rilevazione della tensione (25, 28), ad elaborarli ed a confrontare il valore di tensione rilevato con il valore di tensione impostato dall'operatore, detta unità di elaborazione (29) essendo inoltre idonea ad intervenire in retroazione sui mezzi di azionamento di almeno uno fra 11 gruppo di frenatura (16) ed il gruppo di trazione (22) per correggere eventuali scostamenti tra valore di tensione misurato e valore preimpostato. 11 - Apparato come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (28) atti a rilevare il livello di riempimento dei mezzi di alimentazione (15) dei conduttori (12) e ad inviare a detta unità di elaborazione (29) segnali elettrici relativi a detta rilevazione. 12 - Apparato come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevazione della tensione (25) disposti in cooperazione con l'asse (23) di almeno un tamburo (17, 18) comprendono almeno un elemento atto a misurare la forza di spinta generata su detto asse (23) da detto conduttore (12) in svolgimento. 13 - Apparato come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto elemento atto a misurare la forza di spinta generata su detto asse (23) comprende almeno una cella di carico (26). 14 - Apparato come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevazione della tensione (25) disposti in cooperazione con l'asse (23) di almeno un tamburo (17, 18) comprendono almeno un elemento atto a misurare la torsione o flessione generata su detto asse (23) da detto conduttore (12 ) in svolgimento . 15 - Apparato come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi rilevatori della velocità di rotazione di almeno un tamburo (17, 18) del gruppo di frenatura (16) e/o del gruppo di trazione (22) comprendono almeno un encoder (27). 16 - Apparato come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi atti a rilevare il livello di riempimento dei mezzi di alimentazione (15) dei conduttori (12) in svolgimento comprendono almeno un rullo ballerino (28) disposto a contatto periferico con le spire della bobina in svolgimento. 16 - Apparato come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti da 10 in poi, caratterizzato dal fatto che comprende una centralina di controllo (20) presentante almeno un pannello (30) per l'impostazione e la lettura, da parte di un operatore, dei dati e parametri relativi al funzionamento di dette macchine (10, 11), detto pannello di controllo (30) essendo funzionalmente collegato a detta unità di elaborazione (29) per l'invio della stessa almeno del valore di tensione dei conduttori (12) pre-impostato dall'operatore. 17 - Apparato come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti da 10 in poi, caratterizzato dal fatto che comprende un impianto di trasmissione di potenza (24) funzionalmente collegato in entrata all'unità di elaborazione (29) ed in uscita agli organi di azionamento di almeno uno fra il gruppo di frenatura (16) ed il gruppo di trazione (22) per regolare in retroazione il funzionamento di detti gruppi (16, 22). 18 - Apparato come alla rivendicazione 10, comprendente un mezzo (14) mobile lungo la tratta interessata dallo stendimento dei conduttori (12) e supportante almeno detto gruppo di frenatura (16) e detto gruppo di alimentazione (15), caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (29) è atta ad agire in retroazione sugli organi di azionamento di detto mezzo mobile (14) per regolarne la velocità di avanzamento in funzione del differenziale di pressione rilevato. 19 - Procedimento ed apparato di regolazione della tensione per macchine di tesatura sostanzialmente come descritti ed illustrati negli annessi disegni.