IT201900001761A1

IT201900001761A1 -

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Publication number: IT201900001761A1
Application number: IT201900001761A
Authority: IT
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2019-02-07
Also published as: US11965406B2; WO2020161551A1; US20220098967A1; EP3921477A1; EP3921477B1; AU2020217608A1; CA3126633A1

Description

TITOLO: “MACCHINA DI SCAVO CON SISTEMA PER IL CONTROLLO DELL’AZIONAMENTO COMBINATO DI DUE ARGANI”

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda una macchina di scavo dotata di un sistema di controllo di due argani per la movimentazione dell’utensile di scavo, azionati tramite tipologie differenti di circuito. L’invenzione riguarda inoltre un metodo per effettuare tale controllo degli argani.

Stato della tecnica

Nell’ambito della perforazione per la realizzazione di pali di grande diametro esistono alcune tecnologie che possono richiedere l’utilizzo contemporaneo di più argani per l’estrazione dal terreno della batteria di perforazione o in generale dell’utensile di scavo. La più nota di tali tecnologie è quella della perforazione tramite elica continua, meglio nota come CFA (dall’inglese Continuous Flight Auger). Questa tecnica è performante quando si devono realizzare scavi di diametri medio-piccoli, in terreni coesivi ma anche in quelli incoerenti o in generale in terreni con alta possibilità di collassare dentro al foro che si sta realizzando. Una tavola rotante collocata sulle guide di una torre verticale mette in rotazione e spinge all'interno del foro un’elica di lunghezza paragonabile a quella della torre stessa. Le profondità non superano di norma i 35 metri, perché la lunghezza dell'elica è proporzionale a quella della torre e questa implica una stazza di macchina via via sempre maggiore, con complessità di trasporti e costi elevati. Inoltre occorre considerare che al termine dell’infissione dell’elica nel terreno, il tiro di estrazione necessario a sollevare l’elica piena di terra è proporzionale alla lunghezza dell’elica stessa e può richiedere l’uso di un sistema di tiro con taglia multipla. La coclea, munita di denti nella parte inferiore, e comunemente chiamata "elica" provvede a realizzare lo scavo, a sostenere con la sua presenza le pareti del foro che si sta realizzando e ad espellere i detriti la cui risalita lungo il piano inclinato dell'elica è favorito dal movimento di rotazione e dal profilo elicoidale stesso.

Spesso l'elica risale piena di argille umide e tanto compatte da riuscire a nascondere le spire dell'elica medesima, tali argille aumentano notevolmente il peso complessivo della batteria di perforazione. A fine scavo, l'elica garantisce l'apporto di miscela cementizia, che viene pompata attraverso l'anima cava dell'elica stessa. La miscela, di norma calcestruzzo, fuoriesce dalla punta e riempie lo spazio che l'elica abbandona mano in mano che questa viene richiamata verso l'alto.

Al fine di garantire una forza sufficiente di estrazione alla macchina, che consenta ad essa di sollevare la batteria di eliche piena di detriti di tipo coesivo, è noto l’utilizzo combinato di più argani, solitamente due, entrambi agenti sulla tavola rotante scorrevole.

Le macchine da perforazione utilizzate nel settore delle fondazioni e per tecnologie come quella sopra descritta, possono essere allestite per esempio con tre argani. Il primo argano è detto argano principale, viene montato generalmente sulla torretta della macchina ed è connesso mediante una fune alla batteria di perforazione o alla testa di rotazione. Viene solitamente utilizzato per i movimenti di discesa ed estrazione della batteria di perforazione stessa. Un secondo argano, detto argano di “pull-down”, può essere montato sulla torretta della macchina o direttamente sulla torre di guida ed è collegato, tramite un apposito percorso di funi, al carrello di guida della testa di rotazione, o rotary. Tramite l’argano di pulldown si comandano quindi i movimenti di salita e di discesa della rotary rispetto alla torre di guida, detta anche “mast”, e si imprime alla batteria di perforazione una forza di spinta ed eventualmente anche di estrazione dal terreno.

Un eventuale terzo argano, detto ausiliario, è invece utilizzato per le operazioni di movimentazione degli elementi di batteria di perforazione e per sollevare altri oggetti, quali eventuali accessori alle operazioni di perforazione.

Nelle macchine da perforazione allestite in CFA (elica continua) dotate di salita e discesa del carrello di guida della rotary mediante fune, entrambe le funi dell’argano principale e del secondo argano (di pull-down) sono collegate al carrello o alla rotary. Solitamente l’argano di pull-down trascina il carrello mediante un sistema composto da una fune superiore, collegata ad una prima carrucola presente sulla metà superiore del carrello, e da una fune inferiore, collegata ad una seconda carrucola presente sulla metà inferiore del carrello. Una estremità della fune inferiore può essere fissato alla base del mast. Mediante tale sistema, a seconda del verso di rotazione dell’argano di pull-down, si imprime una forza di trazione di salita oppure di discesa al carrello rotary.

L’argano principale è invece collegato al carrello rotary tramite una fune ed una o più carrucole, solitamente posizionate nella parte superiore del carrello, o della stessa rotary.

In fase di perforazione la batteria di eliche avanza per peso proprio e viene solitamente trattenuta tramite l’azionamento dell’argano principale, per evitare fenomeni di “avvitamento” delle eliche nel terreno. Si fa in modo che l’avanzamento ad ogni giro dell’elica sia minore del passo tra una spira e la successiva.

In questa fase la fune dell’argano principale viene rilasciata e non interviene quindi nella discesa della batteria di eliche.

In fase di estrazione invece si aziona l’argano principale e, se la forza richiesta per l’estrazione dell’intera batteria contenente i detriti di perforazione è molto elevata, si può utilizzare contemporaneamente anche il secondo argano (di pulldown) per aumentare la forza di estrazione complessiva della macchina. Questa soluzione è tipica di macchine allestite per CFA configurate con l’argano principale collegato alla rotary mediante una fune che viene rinviata su una molteplicità di carrucole in modo da esercitare un tiro in seconda taglia, ossia ottenere una moltiplicazione del tiro esercitabile dall’argano.

Nel caso in cui si utilizzino entrambi gli argani principale e di pull-down per estrarre la batteria di eliche di perforazione, si esercita il cosiddetto tiro combinato su detta batteria di scavo. In questa fase è fondamentale che i due argani siano tra loro sincronizzati, per fare in modo che le funi abbiano tra loro uguali velocità e forze di trazione di poco differenti, altrimenti un argano trascinerebbe l’altro, anziché essere coadiuvato nell’operazione di estrazione.

Inoltre il mancato sincronismo tra i due argani potrebbe provocare nel tempo danni ai componenti meccanici e alle funi stesse.

Oltre che per il sollevamento della batteria di eliche impiegata per effettuare la tecnologia detta CFA, il tiro combinato può essere utilizzato in altre tecnologie di perforazione che impiegano batterie di perforazione di notevole peso e lunghezza, utilizzate per effettuare perforazioni in singola passata. Per singola passata si intende che l’intero scavo viene realizzato con una unica manovra di discesa dell’utensile e si effettua una unica risalita solo una volta che si è raggiunta la profondità finale di scavo. E’ il caso per esempio dell’elica continua rivestita, utilizzata per tecnologie quali il CSP (cased secant pile) o CAP (cased augered pile), simili al CFA, ma con la presenza aggiuntiva di un tubo di rivestimento concentrico alla batteria di eliche.

Anche in tecnologie quali il turbojet, che consiste in una miscelazione meccanica del terreno in singola passata, con l’iniezione di cemento in pressione, oppure nella tecnologia del palo costipato, si può ricorrere all’utilizzo sincronizzato dei due argani principale e di pull-down per effettuare l’estrazione della batteria di perforazione.

Nell’arte nota, sia l’argano principale, sia il secondo argano (generalmente quello di pull-down) sono solitamente azionati entrambi tramite una stessa tipologia di trasmissione idraulica, generalmente del tipo in circuito aperto.

Siccome l’utilizzo dell’argano principale è comunque preponderante rispetto all’utilizzo dell’argano di pull-down, e per via dei diversi cicli di lavoro e potenze impiegate, solitamente si utilizza una pompa idraulica dedicata all’azionamento dell’argano principale mediante un circuito aperto, mentre l’argano di pull-down viene azionato da almeno una pompa non dedicata mediante un circuito aperto. Tali pompe non dedicate, quando l’argano di pull-down non è azionato, possono fornire alimentazione idraulica ad altre utenze della macchina.

Con tale tipo di soluzione si ottiene solitamente una sincronizzazione dei due argani semplicemente mettendo in comunicazione tra loro i due circuiti aperti che azionano gli argani stessi.

E’ noto che una macchina allestita in CFA può facilmente essere convertita per utilizzare batterie di scavo di tipo diverso, ad esempio batterie di aste telescopiche per eseguire altre tecnologie di perforazione. Vista la multifunzionalità della stessa macchina dotata di due argani sopra descritta, nelle varie fasi di lavoro della macchina, tali argani sono in generale utilizzati secondo cicli di lavoro tra loro differenti. Per questo motivo risulta in realtà vantaggioso azionare i differenti argani mediante diverse tipologie di trasmissione idraulica, ciascuna più adatta al ciclo e tipologia di lavoro del particolare argano.

Sommario dell’invenzione

Nella presente invenzione un primo argano della macchina, chiamato argano principale, viene azionato mediante una trasmissione idraulica in circuito chiuso o mediante un circuito elettrico, mentre un secondo argano della macchina, chiamato argano secondario o argano di pull-down, viene azionato mediante una trasmissione idraulica in circuito aperto.

Una macchina dotata di argani azionati con circuiti dedicati di diversa tipologia è più efficiente dal punto di vista del consumo energetico e permette un controllo migliore dei diversi argani.

L’invenzione consente vantaggiosamente di controllare in maniera sincronizzata, nelle fasi di utilizzo che richiedano un tiro combinato, i due argani azionati da circuiti tecnologicamente differenti tra loro.

Secondo la presente invenzione, questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante una macchina realizzata secondo l’annessa rivendicazione indipendente 1 e mediante un metodo di utilizzo della suddetta macchina secondo la rivendicazione indipendente 10.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti nella descrizione dettagliata che segue in merito alla presente invenzione. In particolare, nelle annesse rivendicazioni dipendenti sono definite alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione che includono caratteristiche tecniche opzionali.

Elenco delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati.

La Fig. 1A mostra una vista laterale di una macchina di scavo secondo una forma di realizzazione dell'invenzione.

La Fig. 1B mostra una vista di dettaglio della unità di attuazione e delle funi degli argani che si connettono ad essa.

La Fig. 2 mostra la porzione di schema oleodinamico semplificato, relativa alla trasmissione idraulica in circuito chiuso di attuazione dell’argano principale e alla trasmissione idraulica in circuito aperto di attuazione dell’argano secondario.

La Fig. 3 mostra l’andamento delle pressioni nei due circuiti di azionamento degli argani principale e secondario, durante il funzionamento controllato in condizione operativa combinata.

La Fig. 4 mostra un grafico relativo alla regolazione della portata idraulica nei circuiti di azionamento dell’argano principale e dell’argano secondario, in funzione del valore di regolazione del comando della condizione operativa combinata, espresso in percentuale da zero a cento.

Descrizione dettagliata

In Fig. 1A è mostrata una vista d’assieme di una prima forma costruttiva di una macchina da scavo 101 dotata del sistema controllo dell’azionamento combinato degli argani secondo la presente invenzione. La macchina è allestita con mezzi di scavo 108, che nell’esempio sono costituiti da una batteria di eliche per la tecnologia di scavo CFA. Quanto descritto in seguito è applicabile analogamente per una qualsiasi macchina da perforazione allestita, anziché in CFA, per altre tecnologie di perforazione (in particolare del tipo “a singola passata”), quali ad esempio tecnologie di palo costipato, miscelazione meccanica con iniezione di cemento in pressione, altrimenti detta “turbojet", elica continua rivestita, ed altre tecnologie similari che utilizzano i due argani in modalità di azionamento combinato in alcune fasi di lavoro.

La macchina comprende una torre di guida 105. L’unità di attuazione 100 comprende un carrello 107 montato scorrevolmente sulla torre di guida 105, e una testa di perforazione 106 connessa al carrello 107 e atta a movimentare in rotazione i mezzi di scavo 108. La macchina illustrata è una macchina da perforazione, e l’argano secondario 111 è un argano di pull-down.

La macchina da perforazione 101 illustrata è dotata di una torretta 102, convenientemente girevole, in particolare posizionata al di sopra di un sottocarro 103. Alla torretta girevole 102 è collegata, mediante un cinematismo 104, una torre di guida 105, altrimenti detta “mast”, sulla quale scorre una unità di attuazione 100 comprendente una testa di rotazione 106, chiamata anche “rotary”, ed un carrello di guida 107. Il carrello di guida 107 permette lo scorrimento della rotary 106 lungo la torre di guida 105. La unità di attuazione 100 fa compiere ai mezzi di scavo 108 ad essa connessi un movimento di rototraslazione, che nell’esempio ha come effetto quello di infiggere la batteria di eliche stessa nel terreno sottostante.

Sulla torretta 102 trovano alloggiamento un argano principale 109 e un argano di secondario 111.

L’invenzione concerne una macchina di scavo 101, in particolare una macchina di perforazione, comprendente:

- una unità di attuazione (100) per la movimentazione di mezzi di scavo (108);

- un argano principale (109) collegato tramite una fune principale (113) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100);

- un argano secondario (111) collegato tramite almeno una fune secondaria (114, 115) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100);

- un circuito di azionamento primario, che è un circuito idraulico chiuso (201) od un circuito elettrico, per azionare l’argano principale (109);

- un circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111);

- un primo sensore di pressione (213) od un sensore di corrente, associato al circuito di azionamento primario, per rilevare la pressione (Pprinc) di un fluido, o rispettivamente l’intensità di una corrente elettrica, atto a circolare in tale circuito di azionamento primario per azionare l’argano principale (109);

- un secondo sensore di pressione (216) associato al circuito idraulico aperto (202), per rilevare la pressione (Ppd) di un fluido atto a circolare in tale circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111);

- mezzi di regolazione di pressione per regolare la

pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico

aperto (202);

- un’unità di controllo (118) configurata per:

● eseguire una condizione operativa combinata, in

cui l’argano principale (109) e l’argano

secondario (111) applicano simultaneamente una

forza per sollevare detta unità di attuazione

(100);

● ricevere segnali relativi a valori rilevati dal

primo sensore di pressione (213) e dal secondo

sensore di pressione (216), o dal secondo sensore

di pressione (216) e dal sensore di corrente; e,

in base a tali valori, comandare i mezzi di

regolazione di pressione in modo che la pressione

(Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto

(202), durante la condizione operativa combinata,

assuma un valore desiderato (Ptarget) che è una

funzione di: la pressione (Pprinc) del fluido nel

circuito idraulico chiuso (201) o,

rispettivamente, la corrente elettrica nel

circuito elettrico.

Il fluido circolante nei circuiti idraulici 201,

202 è un convenientemente un liquido, preferibilmente

olio.

Come mostrato in figura 1B, la fune 113

dell’argano principale 109 è collegata tramite una

carrucola 112 alla parte superiore della rotary 106.

Sulla torre di guida 105 è invece collocato

l’argano secondario 111, in particolare un argano di pull-down, che fa scorrere il carrello di guida 107 tramite due funi secondarie 114 e 115. La prima fune 114 è collegata all’estremità inferiore del carrello di guida 107, per mezzo di una carrucola 116, mentre la seconda fune 115 è collegata all’estremità superiore del carrello di guida 107, mediante una ulteriore carrucola 117. In questo modo, durante la manovra di risalita del carrello di guida 107, il movimento verticale ascendente è assicurato dalla trazione della seconda fune 115. Al contrario, per effettuare un movimento di traslazione verticale discendente, la trazione della prima fune 114 assicura la discesa del carrello di guida 107, e quindi della rotary 106 e dei mezzi di scavo 108, che nell’esempio includono una batteria di perforazione.

Durante la fase di scavo con discesa dei mezzi di scavo 108, l’argano principale 109 non può esercitare nessuna forza verso il basso sulla unità di attuazione 100. Qualora fosse necessario applicare una forza verso il basso aggiuntiva all’effetto del peso proprio, essa viene esercitata tramite l’attuazione del solo argano secondario 111.

Durante la risalita al termine dello scavo, la movimentazione della unità di attuazione 100 è affidata sia all’argano principale 109 sia all’argano secondario 111. In particolare, l’argano principale 109, per poter estrarre l’intero mezzo di scavo 108 pieno di detriti (nell’esempio, la batteria di eliche), viene supportato dall’azionamento contemporaneo dell’argano secondario 111, realizzando la condizione operativa combinata (detta anche modalità di tiro combinato).

La macchina da scavo 101, in particolare la torretta 102, comprende l’unità di controllo 118, solitamente un'unità di elaborazione elettronica quale ad esempio un PLC o un pc industriale, che sovraintende a tutte le funzioni della macchina, tra le quali anche la suddetta condizione operativa combinata. L’unità di controllo 118 è preferibilmente operativamente connessa ad un’interfaccia, ad esempio un display, tramite cui un operatore può ottenere informazioni sulla macchina 101, ed opzionalmente impartire comandi od effettuare richieste.

In Fig.2 è rappresentato uno schema semplificato, rappresentativo dei circuiti di azionamento dei due argani 109, 111. Nella parte destra è raffigurato il circuito idraulico chiuso 201 di azionamento dell’argano principale 109, mentre nella parte sinistra è illustrato il circuito idraulico aperto 202 di azionamento dell’argano di pull-down 111.

Nell’esempio, entrambi i circuiti 201, 202 ricevono potenza da un primo motore 203, convenientemente endotermico, od elettrico in alternativa, al quale due pompe idrauliche 211, 212 sono collegate. A ciascun circuito 201, 202 è associata rispettivamente una prima ed una seconda pompa idraulica 211, 212. Una od entrambe le pompe 211, 212 possono essere convenientemente a cilindrata variabile. Opzionalmente, vi è l’interposizione di un accoppiatore 204 tra il primo motore 203 e le pompe idrauliche 211, 212.

Secondo una preferita variante dell’invenzione, l’argano principale 109 è azionato da un circuito idraulico chiuso. In tal modo si ottiene un controllo molto preciso della velocità, aumenta il rendimento della trasmissione, e si può fare a meno di utilizzare una valvola di blocco (nota anche come valvola “overcenter”) per controllare la velocità dell’argano durante la discesa del carico. Eliminando dalla trasmissione tale valvola, si ottiene un consistente risparmio energetico, non dovendo fornire energia all’azionamento durante la fase di discesa, energia che poi verrebbe dissipata.

L’argano secondario 111 convenientemente è azionato idraulicamente mediante un circuito aperto. Non essendo utilizzato con la stessa frequenza dell’argano principale 109, per motivi di semplificazione impiantistica ed economicità, si può fare in modo che la stessa o le stesse pompe che azionano l’argano secondario 111 siano utilizzate anche per fornire potenza ad altri utilizzi ad esso 111 non contemporanei, o solo in parte contemporanei.

L’attivazione della condizione operativa combinata avviene generalmente in seguito al comando di un utente, in particolare in base a segnali ricevuti da un mezzo di comando 205 azionabile da un utente. Il mezzo di comando 205, ad esempio un dispositivo di comando, è preferibilmente atto ad azionare gradualmente uno od entrambi gli argani 109, 111. Quindi, il mezzo di comando 205 è atto a fornire un comando, ad esempio un segnale elettrico, di intensità variabile e regolabile da un utente. Così, la forza o la velocità di azionamento degli argani 109, 111 è regolabile. In una forma realizzativa, il mezzo di comando 205 è operativamente connesso con l’unità di controllo 118, la quale comanda gli argani 109, 111. Ad esempio, il mezzo di comando 205 (e.g. un joystick) ha una porzione mobile atta ad essere mossa manualmente da un utente tra una posizione di fermo, in cui il moto degli argani 109, 111 non è comandato, ed una posizione di massimo azionamento, in cui il moto degli argani 109, 111 è comandato con massima intensità (in particolare, velocità o forza).

La prima pompa idraulica 211, convenientemente del tipo a cilindrata variabile (preferibilmente con controllo elettro-proporzionale), una volta ricevuto il comando dal mezzo di comando 205, fornisce alimentazione al circuito idraulico chiuso 201, proporzionalmente al valore di corrente impartito mediante il grado di regolazione del mezzo di comando 205. Tale mezzo di comando 205 può essere un qualunque dispositivo di regolazione in corrente, quale ad esempio un joystick, oppure un potenziometro, oppure un PLC (che può esser connessa con un’interfaccia in cui l’utente può inserire comandi), etc. Quindi, il mezzo di comando 205 è preferibilmente del tipo proporzionale, ad esempio elettro-proporzionale. Il valore di portata che attraversa il circuito idraulico chiuso 201 è quindi impartito tramite la regolazione lineare di cilindrata della pompa 211. Di conseguenza, l’argano principale 109, collegato direttamente alla prima pompa 211, viene azionato ad un regime direttamente proporzionale alla regolazione della prima pompa 211 stessa. Impostata quindi una determinata portata, il valore della pressione di funzionamento del circuito è determinato dal peso del carico sollevato. Tale valore di pressione, indicato con Pprinc, viene letto tramite l’apposito sensore di pressione 213 ed inviato all’unità di controllo 118.

All’interno del circuito idraulico chiuso 201 è convenientemente presente una valvola di frenatura 214 collegata all’argano principale 109, che garantisce il trattenimento del carico in caso di avaria al circuito idraulico chiuso 201, o in caso di fermata con carico sospeso.

Attraverso il segnale fornito dal mezzo di comando 205 viene comandata anche la seconda pompa 212 del circuito idraulico aperto 202. Oltre alla seconda pompa 212 potrebbero esserne presenti altre, non rappresentate in figura, sempre collegate all’argano secondario 111, mediante circuiti aperti di collegamento analoghi al circuito idraulico aperto 202, al fine di aumentare la portata totale disponibile a tale argano secondario 111, per esempio per il funzionamento ad elevata velocità. Quanto verrà descritto per la pompa 212 vale anche per eventuali pompe e relativi circuiti di collegamento aggiuntivi.

Convenientemente, il circuito idraulico aperto 202 comprende una valvola regolatrice di portata 215, in particolare interposta tra la seconda pompa 212 e l’argano secondario 111, per regolare la portata del fluido che fluisce verso l’argano secondario 111.

La seconda pompa 212 è preferibilmente di tipo load sensing, in particolare a cilindrata variabile, ma potrebbe essere anche di altro tipo. La regolazione della seconda pompa 212 è convenientemente differente ed indipendente dalla regolazione della prima pompa 211 descritta in precedenza. In accordo ad una forma realizzativa, la seconda pompa 212 fornisce la portata massima al circuito idraulico aperto 202, e poi si effettua una prima regolazione del valore di portata che giunge all’argano secondario 111, tramite la valvola regolatrice di portata 215 interposta tra la seconda pompa 212 e l’argano secondario 111. La legge di regolazione della valvola regolatrice di portata 215 può essere del tipo a rampa crescente, che può opzionalmente essere molto rapida. Si può fare in modo ad esempio che il valore di apertura della valvola regolatrice di portata 215 passi dal valore zero al valore di apertura massimo, quando il valore di regolazione del mezzo di comando 205 passa da zero ad un valore inferiore al cinquanta percento.

Preferibilmente, i mezzi di regolazione di pressione includono una valvola regolatrice di pressione 217. Nell’esempio, con riferimento al flusso del fluido, la valvola regolatrice di pressione 217 è interposta tra la seconda pompa 212 ed il secondo sensore di pressione 216. In particolare, anche la valvola regolatrice di portata 215 è interposta tra tali elementi 212, 216. In alternativa, se la seconda pompa 212 è load-sensing, è possibile omettere la valvola regolatrice di pressione 217.

Durante il funzionamento sincronizzato dei due argani 109, 111, l’unità di controllo 118 analizzerà ad ogni intervallo temporale prefissato il valore di pressione del circuito idraulico aperto 202, indicato con Ppd, tramite un segnale inviatogli dal secondo sensore di pressione 216. Il valore Ppd viene poi confrontato con il valore di pressione Pprinc misurato dal primo sensore di pressione 213. Per fare in modo che Ppd sia inferiore ma il più possibile vicino a Pprinc, nella preferita forma realizzativa mostrata, l’unità di controllo 118 regolerà l’apertura della valvola regolatrice di pressione 217 del circuito idraulico aperto 202, inviando a tale valvola 217 un segnale, per esempio un segnale in corrente. La conseguente variazione di apertura della valvola 217 determinerà una variazione della pressione Ppd misurata dal secondo sensore di pressione 216.

Quindi, durante la condizione operativa combinata, ad intervalli di tempo prestabiliti, l’unità di controllo 118 è configurata per rilevare Ppd, Pprinc (o, rispettivamente, la corrente nel circuito elettrico), variare la pressione Ppd fluido nel circuito idraulico aperto 202 per portarla al valore desiderato Ptarget. Quindi, questo processo è iterativo. Ad ogni ciclo, generalmente, la pressione Ptarget sarà differente, e di conseguenza il valore di Ppd varierà ad ogni ciclo, soprattutto nella fase iniziale dell’attuazione combinata degli argani 109, 111.

In Fig. 4 è mostrato graficamente un esempio di regolazione delle portate del circuito 201 dell’argano principale e del circuito 202 dell’argano secondario 111, in funzione della posizione del mezzo di comando 205. Come descritto in precedenza, il circuito idraulico chiuso 201 ed il circuito idraulico aperto 202 avranno una regolazione di portata indipendente. In particolare risulta vantaggioso fare in modo che l’argano secondario 111 possa funzionare con velocità elevata già con percentuali di comando basse, mentre l’argano principale 109 potrebbe avere un incremento della velocità meno rapido, al fine di avere maggiore certezza che non vi siano allentamenti delle funi 113, 114, 115. In tal caso, indicando in ascissa il valore, espresso in percentuale, della posizione del comando del mezzo di comando 205, dal valore 0 minimo al valore 100 massimo, ed in ordinata il valore di portata corrispondente, la portata circolante nel circuito idraulico chiuso 201 può essere crescente con una legge lineare, direttamente proporzionale alla posizione del mezzo di comando 205 stesso. Tale andamento è indicato nel grafico tramite una retta tratteggiata. La portata circolante nel circuito idraulico chiuso 201 è nell’esempio regolata tramite la variazione di cilindrata della prima pompa 211, in funzione della posizione del comando.

Al fine invece di ottenere un comportamento più rapido dell’argano secondario 111 già in una prima fase di comando, si può per esempio utilizzare per il controllo del circuito idraulico aperto 201 una rampa più ripida rispetto ad un andamento direttamente proporzionale, indicata nel grafico tramite una linea continua. In particolare, la macchina è configurata, ad esempio tramite l’unità di controllo 118, in modo che la portata del fluido nel circuito idraulico aperto 201 raggiunga il valore massimo quando il mezzo di comando 205 impartisce una intensità di azionamento (e.g. velocità o forza) inferiore al valore massimo (corrispondente al valore 100 in fig. 4), preferibilmente quando il mezzo di comando 205 impartisce una intensità di azionamento inferiore al 50% del valore massimo (corrispondente al valore 50 in fig. 4). Nell’esempio, tale portata cresce linearmente tra un valore nullo ed il massimo valore.

Utilizzando ad esempio la seconda pompa 212 di tipo load sensing, regolata in modo da fornire la massima portata appena è presente un valore di comando, in base alla posizione del mezzo di comando 205 si aprirà progressivamente la valvola di regolazione della portata 215, che risulterà chiusa nella posizione 0 del comando, ma potrebbe già essere totalmente aperta, consentendo quindi alla massima portata di circolare all’interno del circuito idraulico aperto 202, già ad un valore di posizione del mezzo di comando 205 inferiore al 50%. In generale, tramite i mezzi di regolazione della portata, è possibile fare in modo che nel circuito idraulico aperto 202, quando il valore di comando impartito dal mezzo di comando 205 è inferiore al 50%, la portata raggiunga un valore massimo, e che tale valore massimo rimanga sostanzialmente costante fino al massimo valore di comando impartito dal mezzo di comando 205. In particolare, nel circuito idraulico aperto 202, il passaggio della portata passa da zero al valore massimo in modo lineare (fig. 4).

In Fig. 3 è rappresentato l’andamento delle pressioni Pprinc nel circuito idraulico chiuso 201 di attuazione dell’argano principale 109, e l’andamento della pressione Ppd nel circuito idraulico aperto di attuazione dell’argano secondario 111, durante la condizione operativa combinata della macchina 111 in cui i due argani 109, 111 applicano una forza controllata simultanea sulla unità di attuazione 100, detto anche “tiro combinato”. Nel grafico sono riportati in ascissa il tempo di funzionamento in condizione operativa combinata, ed in ordinata la pressione. In una prima fase del sollevamento della unità di attuazione 100, sarà conveniente fare intervenire prevalentemente l’argano principale 109, che frequentemente è di taglia superiore rispetto all’argano secondario 111. Dunque in tale prima fase transitoria, la pressione Pprinc dell’argano principale 109 aumenterà più rapidamente rispetto alla pressione Ppd dell’argano secondario 111. Sperimentalmente, tale pressione Pprinc durante la manovra di sollevamento sale con una rampa fino a raggiungere un valore massimo, poi scende fino a stabilizzarsi nell’intorno di un valore inferiore al massimo, in cui tale valore di stabilizzazione è dato dal carico da sollevare. Per un corretto funzionamento del sistema di tiro combinato sarà conveniente che la pressione Ppd sia funzione di Pprinc, effettuando il controllo mediante la formula A che verrà successivamente spiegata in dettaglio. Questo perché solitamente l’argano principale 109 è di taglia maggiore rispetto all’argano secondario 111, quindi risulta vantaggioso che sia tale argano principale 109 ad esercitare una maggior forza di trazione sul carico e che venga, nell’operazione di sollevamento, coadiuvato dall’argano secondario 111, così da evitare sforzi eccessivi dell’argano secondario 111ed instabilità nelle fasi di sollevamento. Eseguendo un controllo in anello chiuso sui valori delle due pressioni Ppd e Pprinc, ed imposto che Ppd sia uguale a Ptarget ad ogni ciclo di controllo, l’andamento di Ppd verrà mantenuto ad un valore inferiore ma prossimo a Pprinc. La differenza tra le due pressioni Pprinc e Ppd è stabilita dal coefficiente R che verrà di seguito descritto dettagliatamente.

Preferibilmente, Ppd è sempre inferiore al valore di Pprinc, per non dare luogo a fenomeni di instabilità nell’andamento del sincronismo dei due argani 109, 111 nella condizione operativa combinata. Tali fenomeni di instabilità si manifestano visivamente con vibrazioni del carrello di guida 107 e della rotary 106 a cui sono connesse le funi degli argani 113, 114, 115, e tali vibrazioni vengono trasmesse anche alla batteria di scavo.

La pressione Pprinc alla quale il circuito idraulico chiuso 201 opera istantaneamente è dipendente dal carico da sollevare ed è quindi funzione di condizioni esterne al sistema.

Tramite un controllo in anello chiuso che avrà come variabile di riferimento la pressione Pprinc presente nel circuito idraulico chiuso 201, il sistema farà in modo di regolare la pressione Ppd nel circuito idraulico aperto 202, tramite la valvola 217 di regolazione della pressione in funzione del valore di pressione Pprinc. Le due pressioni Ppd e Pprinc sono preferibilmente tra loro correlate secondo una funzione che tiene conto anche delle differenti geometrie e dei differenti rapporti di trasmissione meccanica dei due argani 109, 111.

In particolare, può risultare vantaggioso che la pressione Ppd dell’argano secondario 111, in una prima fase, sia molto inferiore alla pressione Pprinc dell’argano principale 109 (ad esempio, Ppd ≤ 0,8*Pprinc), e che poi cresca meno rapidamente rispetto a tale pressione Pprinc. Superato il transitorio iniziale, invece, può risultare conveniente fare in modo che la pressione Ppd raggiunga un valore sempre inferiore, ma all’incirca prossimo a quello della pressione dell’argano principale Pprinc. In generale, nel funzionamento normale dopo un periodo iniziale transitorio, Pprinc e Ppd sono sostanzialmente uguali; ad esempio, Ppd = Pprinc /- 5%, o 3%.

Può inoltre risultare vantaggioso che la seconda pompa 212 di alimentazione del circuito idraulico aperto 202 sia di tipo load sensing. Infatti, in tale caso, la cilindrata a regime, e quindi la portata operante nel circuito idraulico aperto 202 (che determina la velocità di rotazione dell’argano secondario 111) sarà regolata in modo dipendente dal valore di pressione Ppd misurato all’interno del circuito idraulico aperto 202. Il controllo load sensing è basato su di una retroazione dei valori misurati istantanei di pressione. Tale controllo agisce sulla seconda pompa 212, in modo da variarne la cilindrata, in funzione della pressione Ppd rilevata. Se la pressione Ppd aumenta, la cilindrata della seconda pompa 212 diminuirà proporzionalmente all’aumentare della pressione stessa. Di conseguenza diminuirà anche la portata erogata dalla seconda pompa 212 stessa. Viceversa, ad una diminuzione di pressione seguirà un aumento della cilindrata della seconda pompa 212 e quindi della portata erogata nel circuito idraulico aperto 212.

Quindi, la seconda pompa 212 load sensing è atta a mantenere la pressione Ppd del fluido nel circuito idraulico aperto 202 ad un valore sostanzialmente constante. Il valore Ppd è determinato almeno in funzione della pressione di Pprinc. Convenientemente, il valore di Ppd può variare a seconda della valore di pressione richiesto Ptarget, e la seconda pompa 212 load sensing è atta a mantenere tale valore. Convenientemente, la unità di controllo 118 è operativamente connessa alla seconda pompa 212 load sensing per determinare il valore di pressione Ppd del fluido che tale pompa 212 deve mantenere. Quindi, durante la condizione operativa combinata, la seconda pompa 212 load sensing è atta a mantenere la pressione al valore Ptarget. In particolare, la seconda pompa 212 load sensing è atta a misurare il valore della pressione Ppd in un punto del circuito 202 a valle della seconda pompa 212 load sensing, con riferimento al flusso del fluido.

Convenientemente, Ptarget è funzione di Pprinc (o Iprinc), Ppd, e delle caratteristiche fisiche e/o geometriche degli argani 109, 111. Per effettuare il controllo continuo sulle pressioni, la presente invenzione utilizza convenientemente un controllo ad anello chiuso, mediante il quale il valore misurato della pressione Ppd viene confrontato con un valore di pressione di riferimento, chiamato Ptarget, che è di fatto calcolato mediante una funzione che tiene conto del valore misurato della pressione dell’argano principale Pprinc, della pressione dell’argano secondario Ppd, ed anche di un coefficiente R, indicativo delle diverse caratteristiche fisiche dei due argani 109, 111. Tale coefficiente R, che può essere stabilito in fase di progetto o determinato sperimentalmente, è per comodità espresso come un numero, variabile tra 0 e 100, all’interno del codice di programmazione dell’unità di controllo 118. Il coefficiente R sarebbe pari a 50 se i due argani 109, 111 fossero identici. Nella pratica si può trattare di un valore prossimo a 50, ma di poco superiore od inferiore (e.g., tra 40 e 60, o tra 45 e 55), a seconda delle applicazioni. Valori di R diversi rispetto a 50 possono essere dovuti ad esempio a differenze geometriche o differenze di rapporto di trasmissione fra i due argani 109, 111.

All’interno di tale funzione di calcolo del valore Ptarget, il valore misurato della pressione Pprinc viene moltiplicato per il complemento a cento del coefficiente R, espresso in percentuale, sommato al valore misurato della pressione Ppd moltiplicato per il coefficiente R espresso in percentuale. La formula, indicata con A, assume quindi la seguente espressione:

A: Ptarget = Pprinc x (100-R)/100 Ppd x R/100

Il sistema può prevedere l’utilizzo di tabelle che contengono una correlazione tra le correnti impartite dal mezzo di comando 205 alla valvola 217 di regolazione della pressione, ed il valore corrispondente della pressione Ppd. Tali tabelle possono essere utilizzate per trovare il valore di corrente che consente di avere una pressione Ppd la più prossima possibile a Ptarget. Ad esempio si può confrontare Ptarget con i due valori più prossimi di pressione Ppd presenti in tabella, l’uno appena inferiore e l’altro appena superiore a Ptarget. Tali valori, indicati come Pt+1 e Pt-1, avranno in tabella dei corrispondenti valori di corrente It+1 ed It-1. Tramite una linearizzazione, eseguita convenientemente dall’unità controllo 118 ad ogni ciclo, a partire da suddetti valori di pressione e corrente, si calcola la corrente Itarget corrispondente a Ptarget in un dato istante.

In una variante, la tabella precedentemente descritta può essere ottenuta tramite autoapprendimento dei valori di pressione Ppd corrispondenti ai valori incrementali di corrente, eseguendo un ciclo di taratura dell’argano secondario 111 per vari step di corrente, dal valore minimo di corrente impartito dal mezzo di comando 205, fino al valore massimo, e registrando le corrispondenti pressioni.

L’invenzione concerne anche un metodo per comandare una macchina di scavo, in cui la macchina di scavo comprende:

- una unità di attuazione 100 per la movimentazione di mezzi di scavo 108;

- un argano principale 109 collegato tramite una fune principale 113 alla unità di attuazione 100, per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione 100;

- un argano secondario 111 collegato tramite almeno una fune secondaria 114, 115 alla unità di attuazione 100, per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione 100;

- un circuito di azionamento primario, che è un circuito idraulico chiuso 201 od un circuito elettrico, per azionare l’argano principale 109;

- un circuito idraulico aperto 202 per azionare l’argano secondario 111.

Il metodo comprende i passi di:

- rilevare la pressione Pprinc di un fluido, o rispettivamente l’intensità di una corrente elettrica, circolante in tale circuito di azionamento primario per azionare l’argano principale 109;

- rilevare la pressione Ppd di un fluido circolante in tale circuito idraulico aperto 202 per azionare l’argano secondario 111;

- eseguire una condizione operativa combinata, in cui l’argano principale 109 e l’argano secondario (111) applicano simultaneamente una forza per sollevare detta unità di attuazione 100;

- in base ai valori rilevati, regolare la pressione Ppd del fluido nel circuito idraulico aperto (202), in modo che, durante la condizione operativa combinata, tale pressione Ppd assuma un valore desiderato Ptarget che è una funzione di: la pressione Pprinc del fluido nel circuito idraulico chiuso 201 o, rispettivamente, la corrente elettrica nel circuito elettrico.

Quando il circuito idraulico aperto 202 è alimentato da una seconda pompa 212 di tipo loadsensing, e vi è la fase di regolare la portata di tale pompa 212.

Preferibilmente, la fase di eseguire una condizione operativa combinata avviene in base a comandi ricevuti da un utente, in particolare tramite il mezzo di comando 205.

Preferibilmente, il metodo è eseguito tramite la macchina 101 descritta ed illustrata, e quindi le caratteristiche tecniche e i processi operativi non sono ripetuti ai fini di concisione.

La presente invenzione implica numerosi vantaggi. Mediante una macchina dotata del sistema precedentemente descritto è possibile regolare le velocità e le forze di due o più argani operanti tramite trasmissioni di differente tipologia (nell’esempio, due circuiti idraulici differenti) per effettuare il sollevamento di carichi in modalità operativa combinata, particolarmente frequenti in alcune tecnologie di perforazione, quali ad esempio l’elica continua o CFA. In tal modo si può sfruttare il miglior rendimento ed il maggior risparmio energetico dati dall’utilizzo di un argano principale 109 operante in circuito chiuso, nonché continuare a mantenere l’argano secondario 111 in circuito aperto, potendo così sfruttare la seconda pompa di alimentazione 212 di tale argano secondario 111 anche per altri attuatori idraulici quando tale argano secondario 111 non è utilizzato.

Sono descritte alcune possibili varianti della macchina. Come precedentemente descritto, in una variante costruttiva della macchina, l’argano secondario 111 potrebbe essere azionato da più di una pompa, ciascuna comandata mediante trasmissione idraulica in circuito aperto, così da poter avere una maggiore portata di olio nel caso in cui occorra azionarlo a velocità elevata. In tal caso, oltre al circuito idraulico aperto 202, potrebbero essere presenti ulteriori sezioni di circuito aperto (non rappresentate in figura 2), per esempio una ulteriore sezione di circuito, dotata di una pompa, di una valvola di regolazione della portata e di una valvola di regolazione della pressione connesse per alimentare lo stesso argano secondario 111. In caso di presenza di più circuiti aperti per l’azionamento dell’argano secondario 111, la logica di controllo resterebbe quella già descritta. Oltre a controllare l’apertura della valvola di regolazione della pressione 217, l’unità di controllo 118 controllerebbe anche l’apertura della seconda valvola di regolazione della pressione, sempre imponendo l’uguaglianza tra Ppd e Ptarget ad ogni ciclo di controllo. Analogamente il sistema regolerebbe l’apertura della ulteriore valvola di regolazione della portata, insieme alla valvola 215, secondo una rampa di apertura prefissata, in funzione della posizione del mezzo di comando 205.

Secondo una ulteriore variante, la pompa seconda 212, o le seconde pompe, potrebbero essere a cilindrata variabile con controllo elettro-proporzionale. In tal caso l’unità di controllo 118 controllerebbe tali pompe secondo una rampa che consenta all’argano secondario 111 di avere una velocità elevata già per una posizione del mezzo di comando 205 inferiore al cinquanta percento. In questa variante, non rappresentata, non sarebbero preferite la almeno una valvola di regolazione della portata 215, in quanto il controllo di portata sarebbe effettuato direttamente sulla almeno una seconda pompa 212 dell’almeno un circuito idraulico aperto 202.

In una variante costruttiva la macchina di scavo 101 può non avere una torre di guida 105 ma essere dotata di un braccio inclinabile incernierato alla torretta 102. Quindi, la macchina comprende un braccio inclinabile, e l’unità di attuazione 100 è sospesa al braccio inclinabile tramite la fune principale 113 e la almeno una fune secondaria 114, 115. L’argano principale 109 è preferibilmente installato sulla torretta 102, mentre l’argano secondario 111 può essere installato sulla torretta 102 o installato sul braccio inclinabile. Il braccio inclinabile comprende convenientemente un insieme di carrucole nella sua estremità superiore per il rinvio delle funi dell’argano principale 109 e dell’argano secondario 111. In tal caso la unità di attuazione 100 dei mezzi di scavo 108 non è più scorrevole su di una torre ma è appesa al braccio inclinabile (per esempio, a pendolo) e connessa alle funi degli argani 109, 111 che ne consentono il sollevamento o l’abbassamento rispetto alla sommità del braccio. Anche in questa variante costruttiva, nella condizione operativa combinata è possibile effettuare un sollevamento della unità di attuazione 100 tramite un azionamento combinato degli argani 109 e 111. In questa variante costruttiva l’unità di attuazione 100 può essere una idrofresa con attuatori per la movimentazione di utensili di scavo 108 quali ruote dentate. secondo una ulteriore variante costruttiva l’unità di attuazione 100 può essere una benna con attuatori per la movimentazione di utensili di scavo 108 quali valve.

In una ulteriore variante, l’argano principale 109, anziché essere un argano azionato da una trasmissione idraulica in circuito idraulico chiuso 201, potrebbe essere un argano azionato elettricamente, mentre l’argano secondario 111 rimane un argano azionato da una trasmissione idraulica dal circuito idraulico aperto 202. In altri termini, il circuito di azionamento primario è un circuito elettrico. Quindi, vi è un sensore di corrente, associato al circuito di azionamento primario, per rilevare l’intensità di una corrente elettrica circolante in tale circuito elettrico per azionare l’argano principale 109. L’unità di controllo 118 è atta a ricevere segnali relativi a valori rilevati dal secondo sensore di pressione 216 e dal sensore di corrente, e, in base a tali valori, a comandare i mezzi di regolazione di pressione in modo che la pressione Ppd del fluido nel circuito idraulico aperto 202, durante la condizione operativa combinata, assuma il valore desiderato Ptarget che è una funzione della corrente elettrica nel circuito elettrico.

In tale variante, non rappresentata, il controllo del regime di funzionamento dell’argano principale 109 può avvenire tramite ad esempio un inverter, collegato ai mezzi di comando 205. In base alla posizione del mezzo di comando 205, l’inverter potrebbe per esempio variare la frequenza di funzionamento di un motore (ad esempio, elettrico), collegato meccanicamente al tamburo dell’argano principale 109, in modo da variarne la velocità di rotazione. Differentemente da quanto descritto precedentemente, non si potrebbe in questo caso rilevare un valore di pressione Pprinc, conseguenza del carico sollevato, ma si potrebbe invece misurare un valore di corrente Iprinc, richiesta dal motore elettrico per poter sollevare il carico. In tal caso la formula A potrebbe essere riscritta come A’:

A’: Ptarget’ = Iprinc x k x (100-R)/100 Ppd x R/100

La logica con la quale calcolare Ptarget sarebbe quasi identica a quella espressa tramite la formula A, con la sola differenza dell’introduzione di un coefficiente k per poter ottenere una congruenza tra corrente elettrica e pressione. Trovata Ptarget’, la restante logica di controllo del circuito idraulico aperto 202 sarebbe la medesima già descritta in precedenza.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina di scavo (101), comprendente: - una unità di attuazione (100) per la movimentazione di mezzi di scavo (108); - un argano principale (109) collegato tramite una fune principale (113) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100); - un argano secondario (111) collegato tramite almeno una fune secondaria (114, 115) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100); - un circuito di azionamento primario, che è un circuito idraulico chiuso (201) od un circuito elettrico, per azionare l’argano principale (109); - un circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111); - un primo sensore di pressione (213) od un sensore di corrente, associato al circuito di azionamento primario, per rilevare la pressione (Pprinc) di un fluido, o rispettivamente l’intensità di una corrente elettrica (Iprinc), detto fluido o detta corrente essendo atti a circolare in tale circuito di azionamento primario per azionare l’argano principale (109); - un secondo sensore di pressione (216) associato al circuito idraulico aperto (202), per rilevare la pressione (Ppd) di un fluido atto a circolare in tale circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111); - mezzi di regolazione di pressione per regolare la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202); - un’unità di controllo (118) configurata per: ● eseguire una condizione operativa combinata, in cui l’argano principale (109) e l’argano secondario (111) applicano simultaneamente una forza per sollevare detta unità di attuazione (100); ● ricevere segnali relativi a valori rilevati dal primo sensore di pressione (213) e dal secondo sensore di pressione (216), o dal secondo sensore di pressione (216) e dal sensore di corrente; e, in base a tali valori, comandare i mezzi di regolazione di pressione in modo che la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202), durante la condizione operativa combinata, assuma un valore desiderato (Ptarget) che è una funzione di: la pressione (Pprinc) del fluido nel circuito idraulico chiuso (201) o, rispettivamente, la corrente elettrica (Iprinc) nel circuito elettrico.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui il circuito idraulico aperto (202) comprende una seconda pompa (212) per il fluido, ed una valvola regolatrice di portata (215) interposta tra la seconda pompa (212) e l’argano secondario (111) per regolare la portata del fluido che fluisce verso l’argano secondario (111).
3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il circuito idraulico aperto (202) è alimentato da una seconda pompa (212) di tipo load-sensing.
4. Macchina secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui i mezzi di regolazione di pressione includono una valvola regolatrice di pressione (217).
5. Macchina secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente mezzi di comando (205) atti ad essere usati da un utente, ad esempio un joystick, per regolare e variare la velocità o la forza di azionamento dell’argano principale (109) e dell’argano secondario (111) durante la condizione operativa combinata.
6. Macchina secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente una torre di guida (105); in cui l’unità di attuazione (100) comprende un carrello (107) montato scorrevolmente su detta torre di guida (105), e una testa di perforazione (106) connessa a detto carrello (107) e atta a movimentare in rotazione detti mezzi di scavo (108).
7. Macchina secondo una qualsiasi rivendicazione da 1 a 5, comprendente un braccio inclinabile; in cui l’unità di attuazione (100) è sospesa al braccio inclinabile tramite la fune principale (113) e la almeno una fune secondaria (114, 115).
8. Macchina secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui, ad intervalli di tempo prestabiliti, l’unità di controllo (118) è configurata per: - rilevare la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202), - rilevare la pressione (Pprinc) del fluido nel circuito idraulico chiuso (201) o, rispettivamente, la corrente (Iprinc) nel circuito elettrico, - regolare la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202) per portarla al valore desiderato (Ptarget).
9. Macchina secondo la rivendicazione 8, in cui il valore desiderato di pressione (Ptarget) è calcolato secondo una delle seguenti formule: Ptarget = Pprinc x (100-R)/100 Ppd x R/100 Ptarget = Iprinc x k x (100-R)/100 Ppd x R/100 in cui R è un coefficiente indicativo delle diverse caratteristiche fisiche dell’argano principale e secondario (109, 111); k è un coefficiente predeterminato.
10. Metodo per comandare una macchina di scavo (101), in cui la macchina di scavo (101) comprende: - una unità di attuazione (100) per la movimentazione di mezzi di scavo (108); - un argano principale (109) collegato tramite una fune principale (113) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100); - un argano secondario (111) collegato tramite almeno una fune secondaria (114, 115) alla unità di attuazione (100), per sollevare ed abbassare detta unità di attuazione (100); - un circuito di azionamento primario, che è un circuito idraulico chiuso (201) od un circuito elettrico, per azionare l’argano principale (109); - un circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111); il metodo comprende i passi di: - rilevare la pressione (Pprinc) di un fluido, o rispettivamente l’intensità di una corrente elettrica (Iprinc), circolante in tale circuito di azionamento primario per azionare l’argano principale (109); - rilevare la pressione (Ppd) di un fluido circolante in tale circuito idraulico aperto (202) per azionare l’argano secondario (111); - eseguire una condizione operativa combinata, in cui l’argano principale (109) e l’argano secondario (111) applicano simultaneamente una forza per sollevare detta unità di attuazione (100); - in base ai valori rilevati, regolare la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202), in modo che, durante la condizione operativa combinata, tale pressione (Ppd) assuma un valore desiderato (Ptarget) che è una funzione di: la pressione (Pprinc) del fluido nel circuito idraulico chiuso (201) o, rispettivamente, la corrente elettrica (Iprinc) nel circuito elettrico.
11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui il circuito idraulico aperto (202) è alimentato da una seconda pompa (212) di tipo load-sensing, e vi è la fase di regolare la portata di tale pompa (212).
12. Metodo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui la fase di eseguire una condizione operativa combinata avviene in base a comandi ricevuti da un utente.
13. Metodo secondo una qualsiasi rivendicazione da 10 a 12, in cui ad intervalli di tempo prestabiliti, vi sono le fasi di: ● rilevare la pressione (Ppd) del fluido nel circuito idraulico aperto (202), ● rilevare la pressione (Pprinc) del fluido nel circuito idraulico chiuso (201) o, rispettivamente, la corrente (Iprinc) nel circuito elettrico; ● regolare la pressione (Ppd) fluido nel circuito idraulico aperto (202) per portarla al valore desiderato (Pterget).
14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui il valore desiderato di pressione (Ptarget) è calcolato secondo una delle seguenti formule: Ptarget = Pprinc x (100-R)/100 Ppd x R/100 Ptarget = Iprinc x k x (100-R)/100 Ppd x R/100 in cui R è un coefficiente indicativo delle diverse caratteristiche fisiche dell’argano principale e secondario (109, 111); k è un coefficiente predeterminato.