ITUB20151771A1 - Carro miscelatore perfezionato per misture alimentari per animali - Google Patents

Description

CARRO MISCELATORE PERFEZIONATO PER MISTURE ALIMENTARI PER ANIMALI

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un carro miscelatore perfezionato per misture alimentari per animali.

Oggigiorno le misture alimentari per animali da allevamento vengono solitamente preparate introducendo in un carro miscelatore le componenti della mistura nella sequenza e nelle dosi definite da una determinata ricetta, a sua volta stabilita definita in base al tipo di animale, alla sua età, alle sue condizioni ed, in generale, alla produzione a cui è destinato.

L'operatore che prepara il carro miscelatore lo riempie accostandolo via via ai dispositivi di accumulo delle componenti e prelevandone le dosi indicate nella quantità e nella sequenza definita dalla ricetta.

A seconda del tipo di componente questo può essere conservato in un silo dal quale l'operatore lo carica nel carro miscelatore tramite una tramoggia di carico; altre componenti, ad esempio gli insilati, sono accumulate in vasche o platee orizzontali, dalle quali vengono raccolte o tramite una fresa che le frantuma e le carica tramite un nastro di trasporto nel carro miscelatore o con altre macchine come ad esempio un trattore o un sollevatore telescopico muniti di pala.

Le componenti raccolte nel carro miscelatore vengono in questo miscelate da una o più coclee orizzontali o verticali che, munite di coltelli lungo il loro profilo perimetrale, sminuzzano e rimescolano le componenti introdotte in un insieme il più omogeneo possibile.

Le coclee di miscelazione, o una unica coclea, vengono normalmente mosse tramite una catena cinematica costituita, nella sua forma più semplice, da un albero cardanico che trasmette la potenza da un motore (nel caso di carri per somministrazione alimenti di tipo 'unifeed' semoventi) o dalla presa di forza di un trattore (nel caso di carri 'unifeed' trainati) all’albero di entrata di un riduttore, e da un altro albero cardanico che trasmette la potenza alla/e coclea/e dall’albero di uscita di un riduttore.

In funzione del progressivo riempimento del cassone di miscelazione, o della natura del componente in lavorazione, o delle esigenze di particolari fasi della lavorazione, ad esempio scarico del prodotto o pulizia delle coclee, può essere necessario modulare, ovvero aumentare o diminuire, la velocità delle coclee, al fine di ottenere, ad esempio, una coppia più elevata, o una maggior spinta centrifuga generata sul materiale in lavorazione dalla velocità periferica di rotazione della coclea.

Per rispondere a tale necessità operativa, sono noti carri miscelatori dotati di mezzi di trasmissione della coppia alle coclee più complessi della catena cinematica semplice sopra descritta, i quali comprendono, a monte dei riduttori delle coclee, un cambio di tipo meccanico che restituisce in uscita la potenza ricevuta in due o più gradini, ciascun gradino caratterizzato da un determinato numero di giri fisso dell’albero di uscita dello stesso cambio, in funzione del rapporto di riduzione fra gli ingranaggi impegnati del cambio.

Il cambio di marcia può avvenire tramite un comando manuale o tramite un comando automatico; in quest’ultimo caso, dei sensori rilevano alcuni dati significativi all’interno del sistema, ad esempio il peso delle componenti, o la coppia alla coclea, o la temperatura sulla trasmissione, o la pressione dell’olio sulla frizione, e in funzione dei dati rilevati attraverso una centralina di comando viene impartito l’ordine di cambio marcia in aumento o in diminuzione a seconda dei criteri impostati nella stessa centralina di controllo.

In ambo i casi, sia con il comando manuale che con quello automatico, per il cambio di marcia è necessario interrompere la trasmissione di potenza per mezzo di una frizione.

Tale interruzione può essere più o meno lunga ma, anche nel caso di comando automatico del cambio nel quale l’interruzione è brevissima, produce sempre un picco di sollecitazione meccanica nel momento in cui si ripristina la trasmissione di potenza, fenomeno dal quale discendono problemi di usura e rischi di rottura delle componenti meccaniche della catena cinematica della trasmissione della coppia.

Inoltre nelle realizzazioni note, la variazione di velocità all’interno dei mezzi di trasmissione avviene sempre per mezzo di un cambio i cui rapporti sono determinati e fissi e perciò la variazione dei fattori della potenza, coppia e velocità, avviene per gradini fissi e determinati, con nessuna flessibilità rispetto alla reali ed istantanee esigenze di funzionamento all'interno del carro miscelatore.

Il compito del presente trovato è quello di realizzare un carro miscelatore perfezionato per misture alimentari per animali capace di ovviare ai citati limiti dei carri miscelatori di tipo noto.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di mettere a punto un carro miscelatore perfezionato capace di adattarsi alle situazioni di carico per le coclee in modo più preciso, più efficace e più efficiente rispetto a quanto realizzabile con un carro miscelatore di tipo noto.

Un altro scopo del trovato è quello di mettere a punto un carro miscelatore perfezionato di prestazioni non inferiori rispetto ai carri miscelatori di tipo noto.

Questo compito, nonchè questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un carro miscelatore perfezionato per misture alimentari per animali, comprendente, su un telaio portante, un cassone di contenimento contenente almeno una coclea miscelatrice con riduttore di velocità, detta coclea miscelatrice essendo ruotata mediante mezzi di trasmissione della coppia interposti tra detta almeno una coclea e mezzi motori, detto carro miscelatore perfezionato caratterizzandosi per il fatto che detti mezzi di trasmissione della coppia comprendono un variatore continuo di velocità idromeccanico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del carro miscelatore perfezionato secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra una vista laterale schematica di un carro miscelatore perfezionato secondo il trovato;

- la figura 2 rappresenta una vista laterale schematica di un variatore continuo di velocità idrodinamico compreso nel carro miscelatore perfezionato secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, un carro miscelatore perfezionato per misture alimentari per animali secondo il trovato è indicato nel suo complesso con il numero 10.

Tale carro miscelatore perfezionato 10 comprende, su un telaio portante 11, un cassone di contenimento 12 contenente due coclee miscelatrice 13 e 14, ciascuna con un corrispondente riduttore di velocità 15 e 16.

Le coclee miscelatrici 13 e 14 sono ruotate mediante mezzi di trasmissione della coppia 17 interposti tra il riduttore 15 di una prima coclea 13 e mezzi motori 18, ad esempio una presa di forza di un trattore, o direttamente un motore endotermico, ed un giunto cardanico 38 interposto tra i due riduttori 15 e 16.

La peculiarità del carro miscelatore perfezionato 10 secondo il trovato risiede nel fatto che i mezzi di trasmissione della coppia comprendono un variatore continuo di velocità idromeccanico 19, anzichè un cambio meccanico a due o più gradini come nei carri miscelatori di tipo noto.

In una sua forma realizzativa, qui descritta a titolo esemplificativo e non limitativo del trovato stesso, tale variatore continuo di velocità idromeccanico 19 comprende, all'interno di un carter 20 fissato al telaio 11 di figura 1: - un riduttore epicicloidale 21, a sua volta comprendente una cassa di contenimento ingranaggi 22, un alberino d'ingresso potenza 23 e un alberino d'uscita potenza 24; tale riduttore epicicloidale 21 è supportato tramite gli stessi alberini d'ingresso potenza 23 e di uscita potenza 24, quest'ultimi operativamente sporgenti da detto carter 20; gli alberini 23 e 24 sono appoggiati sul carter 20 mediante corrispondenti cuscinetti o altri elementi di riduzione dell'attrito equivalenti;

- una pompa idrostatica 25, fissata al carter 20 e azionata dalla rotazione di detto alberino d'ingresso potenza 23 tramite un corrispondente cinematismo di azionamento pompa,

- un motore idrostatico 26, fissato a detto carter 20 e azionato da detta pompa idrostatica 25,

- un cinematismo 27 per la rotazione di detta cassa 22 del riduttore epicicloidale 21, detto cinematismo 27 essendo azionato da detto motore idrostatico 26.

Il cinematismo di azionamento per la pompa idrostatica 25 comprende una ruota dentata motrice 28 fissata all'alberino d'ingresso potenza 23, e una ruota dentata condotta 29, fissata all'albero di rotazione di detta pompa idrostatica 25 e ingranata con tale ruota dentata motrice 28.

Il cinematismo per la rotazione della cassa 22 del riduttore epicicloidale 21 comprende una ruota dentata motrice 30 fissata all'albero di rotazione di detto motore idrostatico 26, e una ruota dentata condotta 31, fissata a circondare la cassa 22 e ingranata direttamente con detta ruota dentata motrice 30.

In alternativa, la ruota dentata condotta può essere ingranata indirettamente con la ruota dentata motrice mediante uno o più alberi di rinvio.

La pompa idrostatica 25 è del tipo a cilindrata variabile.

Il variatore continuo 19 comprende anche una unità di controllo dell'impianto idraulico 33 preposta a variare la quantità di olio in pressione immesso dalla pompa idrostatica 25 nel circuito 34 che la connette idraulicamente a detto motore idrostatico 26, il quale a sua volta, a seconda della quantità di olio inviata dalla pompa, è fermo oppure gira ad una velocità compresa tra zero e una velocità massima di progetto.

I mezzi di trasmissione della coppia comprendono un primo giunto cardanico 36 di collegamento tra detti mezzi motori 18 e detto alberino d'ingresso potenza 23 del variatore continuo 19, ed un secondo giunto cardanico 37 di collegamento tra detto alberino d'uscita potenza 24 e detto riduttore 15 di detta almeno una coclea miscelatrice 13.

Il carro miscelatore perfezionato 10 può comprendere anche un circuito di raffreddamento e filtraggio olio 40, da intendersi di tipo in se noto.

Quindi, nel carro miscelatore perfezionato 10 secondo il trovato, nella catena di trasmissione della potenza dalla fonte di energia, che può essere costituita da un motore endotermico o da una presa di potenza di una macchina agricola di traino, all’insieme di utilizzazione dell’energia, ovvero le coclee di miscelazione 13 e 14, è interposto un variatore continuo di velocità 19.

Il collegamento cinematico tra l'alberino d'ingresso potenza 23 e la pompa idrostatica 25 è stabile e permanente, dal momento che le ruote dentate motrice 28, associata all'alberino d'ingresso potenza 23, e condotta 29, fissata all'albero di rotazione della pompa idrostatica 25, sono sempre ingranate una all'altra, e quando gira l’alberino d'ingresso potenza 23 gira sempre anche la pompa idrostatica 25.

Come detto, la pompa idrostatica 25 è del tipo a cilindrata variabile, nella quale è possibile, tramite l'unità di controllo 33, ad esempio una centralina ECU, variare la quantità di olio in pressione immesso dalla pompa idrostatica 25 nel circuito che la connette idraulicamente al motore idrostatico 26, il quale a sua volta può, a seconda della quantità di olio inviata dalla pompa, essere fermo o girare fino alla massima velocità per la quale è stato costruito e dimensionato.

L’albero del motore idrostatico 26, tramite la sua corrispondente ruota dentata motrice 30 è collegato, direttamente, tramite la ruota dentata condotta 31 (o in alternativa può essere collegato indirettamente, tramite uno o più alberi di rinvio), alla cassa 22 del riduttore 21, sul quale la ruota dentata condotta 31 è fissata.

Quando il motore idrostatico 26 non riceve olio dalla pompa idrostatica 25, allora esso è fermo e, tramite il collegamento determinato dall'ingranamento, diretto o eventualmente indiretto, tra le ruote dentate 30 e 31, tiene ferma la cassa 22 del riduttore 21, funzionando come una normale dispositivo anti-rotazione.

Quando il motore 26 riceve olio dalla pompa 25, esso opera e fa girare anche la cassa 22 del riduttore 21 da zero fino ad una velocità Mmax, dove Mmax è la massima velocità di rotazione della cassa 22.

Il numero di giri dell’albero d'uscita potenza 24 del riduttore 21, e quindi del variatore continuo 19, è sempre determinato con riferimento al numero di giri della cassa 22; quando la cassa 22 è ferma l’albero d'uscita potenza 24 gira ad una velocità N nella misura del numero di giri in ingresso all'albero d'ingresso potenza 23 per il rapporto del riduttore epicicloidale 21; quando la cassa 22 gira ad opera del motore idrostatico 26 ad una velocità di M giri, l’albero d'uscita potenza 24 gira ad una velocità N' = N M x (1-i).

La variazione di giri ottenuta con tale variatore continuo 19 è una variazione continua per qualunque valore all’interno dell'intervallo tra N e N'max, dove N'max = N+Mmax x (1-i).

Grazie a tale variatore continuo 19 la velocità di rotazione delle coclee miscelatrici 13 e 14 può essere variata senza interrompere la trasmissione della coppia tra i mezzi motori 18 e le coclee stesse, con grandi vantaggi dati dal fatto che si evitano quei picchi di sollecitazione meccanica tipici nei cambi a gradini di velocità noti, picchi che si generano nel momento in cui si ripristina la trasmissione di potenza, e che determinano problemi di usura e rischi di rottura delle componenti meccaniche della catena cinematica della trasmissione della coppia.

Il comando della variazione di velocità può essere manuale, tramite un pulsante azionato direttamente o indirettamente dall’utilizzatore, o automatico, tramite segnale inviato dall'unità di controllo ECU 33, in funzione di dati significativi rilevati nel sistema, per esempio la pressione nel circuito di collegamento pompa-motore, secondo una logica preimpostata.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti.

In particolare, con il trovato si è messo a punto un carro miscelatore perfezionato capace di adattarsi alle situazioni di carico per le coclee in modo più preciso, più efficace e più efficiente rispetto a quanto realizzabile con un carro miscelatore di tipo noto.

In più, con il trovato si è messo a punto un carro miscelatore perfezionato di prestazioni non inferiori rispetto ai carri miscelatori di tipo noto.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i componenti ed i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Carro miscelatore perfezionato (10) per misture alimentari per animali, comprendente, su un telaio portante (11), un cassone di contenimento (12) contenente almeno una coclea miscelatrice (13) con riduttore di velocità (15), detta coclea miscelatrice (13) essendo ruotata mediante mezzi di trasmissione della coppia (17) interposti tra detta almeno una coclea (13) e mezzi motori (18), detto carro miscelatore perfezionato (10) caratterizzandosi per il fatto che detti mezzi di trasmissione della coppia comprendono un variatore continuo di velocità idromeccanico (19).
2. 2) Carro miscelatore perfezionato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto variatore continuo di velocità idromeccanico (19) comprende, all'interno di un carter (20) fissato a telaio (11): - un riduttore epicicloidale (21), a sua volta comprendente una cassa di contenimento ingranaggi (22), un alberino d'ingresso potenza (23) e un alberino d'uscita potenza (24), detto riduttore epicicloidale (21) essendo supportato tramite gli stessi alberini d'ingresso potenza (23) e di uscita potenza (24), quest'ultimi operativamente sporgenti da detto carter (20), - una pompa idrostatica (25), fissata al carter (20) e azionata dalla rotazione di detto alberino d'ingresso potenza (23) tramite un corrispondente cinematismo di azionamento pompa, - un motore idrostatico (26), fissato a detto carter (20) e azionato da detta pompa idrostatica (25), - un cinematismo (27) per la rotazione di detta cassa (22) del riduttore epicicloidale (21), detto cinematismo (27) essendo azionato da detto motore idrostatico (26).
3. 3) Carro miscelatore perfezionato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cinematismo di azionamento per detta pompa idrostatica (25) comprende una ruota dentata motrice (28) fissata a detto alberino d'ingresso potenza (23), e una ruota dentata condotta (29), fissata all'albero di rotazione di detta pompa idrostatica (25) e ingranata con detta ruota dentata motrice (28).
4. 4) Carro miscelatore perfezionato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cinematismo per la rotazione di detta cassa (22) del riduttore epicicloidale (21) comprende una ruota dentata motrice (30) fissata all'albero di rotazione di detto motore idrostatico (26), e una ruota dentata condotta (31), fissata a circondare detta cassa (22) e ingranata con detta ruota dentata motrice (30).
5. 5) Carro miscelatore perfezionato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta ruota dentata condotta (31) è ingranata direttamente con detta ruota dentata motrice (30).
6. 6) Carro miscelatore perfezionato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta ruota dentata condotta è ingranata indirettamente con detta ruota dentata motrice mediante almeno un albero di rinvio.
7. 7) Carro miscelatore perfezionato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pompa idrostatica (25) è del tipo a cilindrata variabile.
8. 8) Carro miscelatore perfezionato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto variatore continuo (19) comprende una unità di controllo dell'impianto idraulico (33) preposta a variare la quantità di olio in pressione immesso dalla pompa idrostatica (25) nel circuito (34) che la connette idraulicamente a detto motore idrostatico (26), il quale a sua volta, a seconda della quantità di olio inviata dalla pompa, è fermo oppure gira ad una velocità compresa tra zero e una velocità massima di progetto.
9. 9) Carro miscelatore perfezionato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione della coppia comprendono un primo giunto cardanico (36) di collegamento tra detti mezzi motori (18) e detto alberino d'ingresso potenza (23) del variatore continuo (19), ed un secondo giunto cardanico (37) di collegamento tra detto alberino d'uscita potenza (24) e detto riduttore (15) di detta almeno una coclea miscelatrice (13).