IT201800004792A1 - Trapano per la foratura di traverse ferroviarie - Google Patents

Description

“Trapano per la foratura di traverse ferroviarie”

DESCRIZIONE

[0001]La presente invenzione si riferisce ad un trapano per la foratura di traverse ferroviarie.

[0002]Come è noto, le rotaie ferroviarie in acciaio sono supportate e mantenute ad una distanza costante, il cosiddetto scartamento, mediante traverse in cemento armato o in legno.

[0003]Il collegamento delle rotaie alle traverse, in particolare in legno, avviene solitamente in modo indiretto, collegando mediante chiavarde di ancoraggio la rotaia ad una piastra e collegando mediante caviglie di fissaggio la piastra alla traversa.

[0004]Al fine di realizzare nelle traverse i fori per l’ancoraggio delle caviglie di fissaggio, è necessario impiegare speciali macchine foratrici che sono predisposte per questa specifica funzione, operando lungo i binari di una linea ferroviaria.

[0005]Generalmente queste macchine hanno un peso e dimensioni rilevanti, tali da presentare quindi spesso difficoltà di trasporto.

[0006]In particolare, sono comunemente note macchine che, in virtù delle loro dimensioni, sono dotate di un proprio carrello per la movimentazione sulle rotaie, come pure macchine che necessitano di appositi sostegni per poter essere avviate e/o rimessate.

[0007]Queste macchine foratrici di tipo noto utilizzano comunemente punte elicoidali provviste di un elemento autofilettante anteriore, grazie al quale la punta stessa penetra all'interno del materiale (legno) in modo veloce, ma solitamente poco controllabile e con il rischio di bloccaggio della punta elicoidale in una fase intermedia della foratura, a causa della possibile presenza di nodi nel legno.

[0008]Se le operazioni di foratura avvengono su tratte vive, cioè interessate da traffico ferroviario, qualora la punta della macchina foratrice si piantasse nella traversa in una fase intermedia della foratura, è indispensabile poter evacuare con velocità la zona di lavoro qualora dovesse avvicinarsi un treno. A questo proposito è da notare che l'operazione di estrazione della punta dal foro nella traversa è laboriosa e non immediata.

[0009]È quindi sentita l’esigenza di poter staccare la punta dalla macchina foratrice in caso di emergenza (sopraggiungere improvviso di un treno) per evitare di dover abbandonare il trapano con il rischio di distruzione dello stesso e di eventuali danni al treno.

[0010]Un’ulteriore esigenza delle macchine foratrici per traverse ferroviarie è quella di ridurre il rischio che la punta elicoidale possa venire accidentalmente a contatto con una parte del corpo dell'operatore con conseguente pericolo di incidenti sul lavoro.

[0011]Un trapano per la foratura di traverse ferroviarie della tecnica nota che soddisfa, almeno in parte, almeno alcune delle esigenze citate, è descritto in EP0863257A che può essere considerato lo stato della tecnica più prossima per la presente invenzione.

[0012]Un’ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda la riduzione della rumorosità, delle vibrazioni e dell’inquinamento dell’ambiente di lavoro a cui è soggetto l’utilizzatore e che sono almeno in parte dovuti ai motori a combustione che azionano il trapano.

[0013]Un’ulteriore difficoltà dei lavori lungo linee ferroviarie remote da zone abitate è l’assenza di rete elettrica come fonte di energia per svariate funzioni del cantiere, ad esempio per l’illuminazione.

[0014]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda il miglioramento della visibilità della zona di esecuzione dei fori nelle traverse, sia durante la notte e all’interno di tunnel non illuminati, sia per via delle ombre generate dagli ingombri del trapano stesso e dalla postura dell’utilizzatore che si trova in parte sopra e in parte lateralmente rispetto alla zona di lavoro.

[0015]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda il miglioramento della loro ergonomia e della postura dell’utilizzatore che, oltre a dover contrastare il momento che resiste alla rotazione della punta elicoidale del trapano, deve bilanciare il peso del trapano nella posizione verticale di foratura e, al contempo, avere il campo visivo orientato verso la zona di lavoro e le mani in condizione di azionamento e spegnimento del trapano, e tutto ciò con ripetizione continua della medesima postura di lavoro.

[0016]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda un loro utilizzo sia come utensile supportato e azionato a mano, sia come utensile supportato da un carrello porta utensili, supportato su rotaia, senza complesse operazioni di adattamento e montaggio.

[0017]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda la riduzione di tempi morti dovuti a verifiche di stati di funzionamento, necessità di manutenzione inaspettate, configurazione e riconfigurazione del funzionamento del trapano, esaurimento o anomalie della fonte di energia per la foratura, anomalie o errori di funzionamento e la loro identificazione e diagnosi.

[0018]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per traverse ferroviarie della tecnica nota riguarda la possibilità di verificare, direttamente in situ, la corretta esecuzione della foratura con i parametri di esecuzione pianificati, ad es. il numero di giri della punta.

[0019]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per forare traverse ferroviarie della tecnica nota è quella di fornire all’utilizzatore le informazioni di funzionamento in modo intuitivo e tale da evitare errori di utilizzo.

[0020]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per forare traverse ferroviarie della tecnica nota è quella di disporre di un trapano intrinsecamente sicuro, vale a dire con una strategia di funzionamento tale da ridurre il rischio di utilizzi non pianificati e il rischio di lesioni dell’utilizzatore.

[0021]Un’ancora ulteriore esigenza non soddisfatta dai trapani per forare traverse ferroviarie della tecnica nota è quella di eseguire fori in condizioni meteorologiche o ambientali in cui acqua, sabbia, particelle di suolo o neve cadono o vengono portati nella zona del trapano, dove vengono aspirati dal sistema di raffreddamento del trapano o penetrano nei collegamenti e circuiti elettrici con il rischio di danneggiamento del trapano e di ferimento dell’operatore. Le condizioni meteorologiche o ambientali proibitive più tipiche includono pioggia, temporali, vento in presenza di polvere, sabbia, acqua.

[0022]Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di realizzare un trapano per forare traverse, particolarmente per impiego in ambito ferroviario, avente caratteristiche tali da ovviare ad almeno alcuni degli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota.

[0023]Questi ed altri scopi vengono conseguiti mediante un trapano per forare traverse ferroviarie secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti riguardano forme di realizzazione preferite e vantaggiose.

[0024]Verrà di seguito fornita una descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non limitative, con riferimento ai disegni, in cui:

[0025]le figure 1, 2, 3 sono viste in prospettiva di un trapano secondo una forma di realizzazione,

[0026]la figura 4 è una vista in sezione longitudinale del trapano in figura 1,

[0027]la figura 5 è un ingrandimento del particolare V in figura 4,

[0028]la figura 6 mostra un particolare ingrandito di un sistema di ammortizzazione del trapano secondo una forma di realizzazione,

[0029]la figura 7 è un ingrandimento di una zona display del trapano secondo una forma di realizzazione,

[0030]la figura 8 è un ingrandimento di una zona di impugnatura e di comando manuale del trapano secondo una forma di realizzazione,

[0031]la figura 9 è una vista dall’alto, in particolare di un dispositivo maniglia e di un motore elettrico con batteria, del trapano secondo una forma di realizzazione,

[0032]la figura 10 è una vista in prospettiva di un motore elettrico del trapano secondo una forma di realizzazione,

[0033]la figura 11 è una vista in prospettiva del trapano con un sistema di illuminazione attivato, secondo una forma di realizzazione,

[0034]la figura 12 è una vista dall’alto del trapano con l’indicazione del cono luminoso realizzato da un dispositivo di illuminazione posto sul lato sinistro del trapano,

[0035]la figura 13 è una vista dall’alto del trapano con l’indicazione del cono luminoso realizzato da un dispositivo di illuminazione posto sul lato destro del trapano,

[0036]la figura 14 è una vista in prospettiva del trapano accoppiato ad un carrello porta utensili ferroviario,

[0037]le figure 15A, 15B illustrano, in prospettiva e in sezione, particolari di un dispositivo di bloccaggio in configurazione di rilascio,

[0038]Le figure 16A,16B illustrano, in prospettiva e in sezione, particolari del dispositivo di bloccaggio in figura 15 in configurazione di bloccaggio.

[0039]Con riferimento alle figure, un trapano 1 per la foratura di traverse ferroviarie (non illustrate), comprende una struttura di supporto 2, preferibilmente una piastra principale, un gruppo motore 3 supportato dalla struttura di supporto 2, un'impugnatura o maniglia 4 collegata alla struttura di supporto 2, e uno o più organi di comando 5 disposti all’impugnatura 4 per il controllo del motore 3.

[0040]Alla struttura di supporto 2 è collegato, in corrispondenza della sua estremità inferiore, opposta al motore 3, un involucro protettivo 11 che circonda completamente sia un mandrino 7 che una punta elicoidale 8 (tratteggiata nelle figure 4, 5) ad esso collegata. La punta elicoidale 8 è preferibilmente del tipo dotato di elemento autofilettante anteriore.

[0041]Il mandrino 7 è azionabile dal motore 3 mediante l'albero motore 9 e, possibilmente, un riduttore 10, ad esempio un ingranaggio dentato o a cinghia, atto a trasmettere la rotazione dell'albero motore 9, con il rapporto di trasmissione desiderato, al mandrino 7.

[0042]L'involucro protettivo 11 comprende una porzione di involucro fissa 12 e una porzione di involucro mobile 13. La porzione involucro mobile 13 è destinata a appoggiarsi nella zona di foratura contro la traversa. A tal fine, la porzione involucro mobile 13 è sagomata, nel suo tratto terminale 14, a forma rastremata e può terminare in una sezione cilindrica 15 atta ad impegnare ad esempio un foro circolare di una piastra di collegamento non illustrata.

[0043]La porzione involucro mobile 13 è scorrevole rispetto alla porzione involucro fissa 12 in direzione assiale, rispetto all’asse di rotazione 16 del mandrino 7 e della punta 8 (che costituisce un’asse utensile), tra una posizione assialmente protratta ed una posizione assialmente retratta.

[0044]Secondo una forma di realizzazione, la porzione involucro mobile 13 è permanentemente elasticamente sollecitata verso la posizione protratta, ad esempio mediante una o più molle elicoidali 17, 18 interposte tra la porzione involucro fissa 12 e la porzione involucro mobile 13.

[0045]Secondo una forma di realizzazione, la porzione involucro mobile 13 può essere collegata scorrevolmente a due colonne di guida 19, 20 disposte su due lati diametralmente opposti rispetto all’asse 16 del mandrino 7 e estese in direzione assiale, in modo tale da guidare il movimento assiale della porzione involucro mobile 13. Le colonne di guida 19, 20 sono collegate superiormente alla struttura di supporto 2 e le molle 17, 18 sono infilate sulle colonne di guida 19, 20.

[0046]In accordo con una forma di realizzazione, il tratto terminale 14 della porzione mobile 13 è sostituibile e collegabile ad un tratto superiore della porzione mobile 13, preferibilmente mediante una filettatura sinistra, in modo tale da evitare svitamenti del tratto terminale 14 dal tratto superiore per via dell’attrito tra la punta 8, trucioli, e il tratto terminale 14.

[0047]Secondo una forma di realizzazione, la porzione involucro mobile 13 è vincolata alle colonne di guida 19,20 mediante l’inserimento di due sedi tubolari 76 su corrispondenti estremità libere delle colonne di guida 19,20, dotate di un dispositivo di bloccaggio e sbloccaggio rapido senza l’ausilio di attrezzi e privo di filettature. Il dispositivo di bloccaggio e sbloccaggio rapido comprende una chiave di bloccaggio 77 disposta all’estremità libera di ciascuna delle colonne di guida 19, 20 e posizionabile, ad esempio mediante rotazione, preferibilmente a scatto, tra una posizione di rilascio /figura 15) in cui la sede tubolare 76 può essere sfilata dall’estremità libera della colonna di guida 19,20, e una posizione di bloccaggio (figura 16) in cui è impedito lo sfilamento della sede tubolare 76 dall’estremità libera della colonna di guida 19,20.

[0048]A tal fine, la sede tubolare 76 può formare una o più scanalature 78 che permettono l’inserimento e lo sfilamento della porzione involucro mobile 13 quando la chiave di bloccaggio 77 è posizionata in allineamento con dette una o più scanalature 78 nella posizione di rilascio (figura 15). Analogamente, la sede tubolare 76 ha una forma tale da interferire con la chiave di bloccaggio 77 quando quest’ultima staziona nella posizione di bloccaggio, in modo tale da impedire l’inserimento e lo sfilamento della porzione involucro mobile 13 sulle/dalle colonne di guida 19,20.

[0049]Il bloccaggio e sbloccaggio rapido della porzione involucro mobile 13 alle/dalle colonne di guida 19, 20 agevola e velocizza il montaggio e lo smontaggio della porzione mobile 13 e, grazie all’assenza di collegamenti filettati o dadi di bloccaggio, impedisce un allentamento indesiderato ad es. del dado di bloccaggio a causa delle vibrazioni del trapano 1.

[0050]Sulla porzione involucro fissa 12 è previsto un morsetto anulare 21 scorrevole assialmente e bloccabile in posizione, il quale permette di determinare preventivamente la profondità di foratura mediante una scala graduata 22 disposta sulla superficie esterna della porzione involucro fissa 12.

[0051]Il bloccaggio del morsetto anulare 21 avviene mediante una camma eccentrica azionabile mediante una leva di bloccaggio/sbloccaggio 23.

[0052]Il trapano 1 comprende inoltre mezzi di sgancio rapido della punta di foratura 8.

[0053]In accordo con una forma di realizzazione, i mezzi di sgancio rapido comprendono un’asta 24 disposta coassiale al mandrino 7, internamente alla porzione involucro fissa 12, e accoppiata con una barretta 25 disposta trasversalmente ad una bussola 26 e ad essa solidale. Una leva 27 è atta ad impegnarsi con l'asta 24 per provocarne il sollevamento in modo da poter sganciare velocemente la punta 8.

[0054]In dettaglio, la leva 27 si impegna con una sua estremità a forcella 28 con l'asta 24 la quale è dotata di una testa ingrossata 29 disposta in corrispondenza della sua estremità superiore.

[0055]L'impegno della leva 27 con l'asta 24 ed il suo successivo sollevamento verso l'alto fanno sì che la bussola 26 trasli verso l'alto in opposizione alla forza di una molla 30 che è attestata tra un risalto della bussola 26 e un risalto del mandrino 7 che trattiene la punta 8.

[0056]In una forma di realizzazione, una chiavetta 31 impegna la punta 8 (in una sede definita nel codolo della punta) ed è forzata in impegno da una molla 32. Il sollevamento della bussola 26 permette alla punta 8 di liberarsi dall’impegno con la chiavetta 31 permettendo al trapano 1 di staccarsi dalla punta 8.

[0057]In accordo con un aspetto dell’invenzione, il gruppo motore 3 comprende un motore elettrico alimentabile mediante una batteria 6 ricaricabile e sostituibile, vantaggiosamente una batteria a ioni di litio.

[0058]Ciò permette una riduzione della rumorosità, delle vibrazioni e dell’inquinamento dell’ambiente di lavoro a cui è soggetto l’utilizzatore, nonché una riduzione del peso del trapano 1 e una riduzione del rischio di ustione caratteristico dei motori a combustione.

[0059]Secondo una forma di realizzazione, il motore elettrico 3 è posizionato in modo almeno sostanzialmente centrato rispetto ad un piano di lavoro 46 tra due porzioni maniglia 36, 37 dell’impugnatura 4 e contenente l’asse di rotazione 16 del mandrino 7.

[0060]Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, l’asse 33 dell’albero motore 9 del motore elettrico 3 coincide con l’asse mandrino 16 o è distanziato dall’asse mandrino 16 verso il lato utente 41 (il lato su cui si trova l’utilizzatore quando impugna correttamente il trapano 1).

[0061]Vantaggiosamente, un alloggiamento 34 del motore elettrico 3 forma una sede batteria 35 per un accoppiamento reversibile della batteria 6 tramite inserimento traslatorio o spinta, preferibilmente in una direzione di inserimento rivolta verso il lato utente 41. Ciò agevola sia l’inserimento che l’estrazione della batteria 6.

[0062]Vantaggiosamente, il baricentro della batteria 6 attaccata alla sede batteria 35 è più lontano dal lato utente 41 rispetto al baricentro del motore elettrico 3 che si trova più vicino al lato utente 41 (figura 4). Ciò comporta un migliore bilanciamento delle masse del trapano 1 rispetto al suo punto di appoggio sulla traversa e rispetto all’asse mandrino 16 su cui agisce la torsione di foratura.

[0063]Con ancora ulteriore vantaggio, la sede batteria 35 è formata in una superficie superiore dell’alloggiamento motore 34 in modo tale che la batteria 6 sia posizionata al disopra del motore 3 e affacciata verso l’alto. In questo modo, la batteria 6 scherma una parte delle onde acustiche generate dal motore elettrico 3 e dall’ingranaggio di riduzione proprio nella direzione della testa del utilizzatore quando esso si trova nella posizione di lavoro.

[0064]In accordo con un ulteriore aspetto dell’invenzione, l’impugnatura 4 comprende due porzioni di impugnatura 36, 37 opposte, per le due mani del utilizzatore, situate su due lati diametralmente opposti rispetto all’asse mandrino 16, al di sopra e esternamente all’ingombro verticale del motore elettrico 3, ed entrambe le porzioni di impugnatura 36,37 sono estese in un medesimo piano di impugnatura 38 inclinato meno di 15° rispetto ad un piano perpendicolare all’asse mandrino 16. Le due porzioni di impugnatura 36,37 definiscono tra loro un angolo inferiore a 15° o sono tra loro parallele e entrambe le porzioni di impugnatura 36,37 sono estese in allontanamento dall’asse mandrino 16 verso un lato del trapano 1 opposto al lato utente 4 (il lato su cui si posiziona l’utilizzatore rispetto al trapano 1 quando impugna correttamente l’impugnatura 4 nella posizione di lavoro).

[0065]Ciascuna delle due porzioni di impugnatura 36,37 è formata da una porzione di estremità libera di una barra di impugnatura 39 estesa e piegata in modo tridimensionale e fissata alla struttura di supporto 2 sul lato utente 41 del trapano 1.

[0066]Secondo una forma di realizzazione, la barra di impugnatura 39 è piegata a forma di trapezio privo di base maggiore, in cui una prima parte del trapezio contenente la base minore giace in un piano di protezione 40 (figure 1,9) sostanzialmente parallelo all’asse mandrino 16 e posto sul lato utente 41 del trapano 1 e in cui dette porzioni di estremità libere formanti le porzioni di impugnatura 36,37 sono piegate fuori dal piano di protezione 40 e si estendono nel suddetto piano di impugnatura 38.

[0067]La parte della barra di impugnatura 39 estesa nel piano di protezione 40 può servire per un appoggio del trapano 1 e in questo modo proteggere il motore 3 da danneggiamenti e dal contatto diretto con il suolo.

[0068]A tal fine, il trapano 1 può inoltre comprendere una piastra di protezione 42 saldata a due tratti laterali della barra di impugnatura 39 nel piano di protezione 40 in corrispondenza della posizione del motore elettrico 3.

[0069]Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, l’impugnatura 4, in particolare la barra di impugnatura 39, è collegata alla struttura di supporto 2 tramite l’interposizione di uno o più elementi ammortizzatori 70 (figura 6). Vantaggiosamente la struttura di supporto 2 forma tre fori di collegamento 71 e l’impugnatura 4 è collegata alla struttura di supporto 2 tramite tre perni 72 inseriti nei fori di collegamento 71 tramite l’interposizione di detti elementi ammortizzatori 70 anulari.

[0070]Ciò riduce la trasmissione di vibrazioni dal trapano 1 alle mani dell’operatore, riducendo l’affaticamento e il rischio di patologie di lavoro.

[0071]L’impugnatura 4 così configurata migliora l’ergonomia del trapano 1 e la postura dell’utilizzatore, oltre a contribuire a contrastare in modo più agevole il momento che resiste alla rotazione della punta 8, e a bilanciare il peso del trapano 1 nella posizione verticale di foratura.

[0072]Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, il trapano 1 comprende un sistema di illuminazione 43 con due fonti luminose 44, 45 tra loro distanziate e disposte su due lati opposti rispetto ad un ipotetico piano di lavoro 46 verticale contenente l’asse mandrino 16. Le due fonti luminose 44, 45, preferibilmente due LED o due gruppi di LED, generano due campi (coni) illuminati che si sovrappongono almeno in una regione di foratura 47 del trapano 1, in cui tale sovrapposizione dei due coni illuminati si estende preferibilmente assialmente lungo l’intera corsa della porzione involucro mobile 13 tra la sua posizione protratta e la sua posizione retratta.

[0073]La presenza e la particolare configurazione del sistema di illuminazione 43 migliorano la visibilità della regione di foratura 47 e riducono la formazione di ombre in tale regione.

[0074]In una forma di realizzazione, le fonti luminose 44, 45 sono disposte in corrispondenza delle suddette porzioni di impugnatura 36, 37, preferibilmente alle estremità libere delle porzioni di impugnatura 36, 37 o sul loro lato rivolto via dall’utente in posizione d’utilizzo.

[0075]Ciò consente uno sviluppo non ostacolato dei due rispettivi coni luminosi, partendo dall’alto e dal lato opposto al lato utente e sviluppandosi verso il basso e con un leggero allontanamento verso il lato utente e verso l’asse mandrino 16, evitando così la formazione di ombre fornendo all’utente condizioni di visibilità migliorate.

[0076]Infatti, uno degli aspetti vantaggiosi del sistema d’illuminazione 43 è che gli assi ottici dei due coni luminosi delle fonti luminose 44, 45 sono convergenti tra loro in direzione assiale in avvicinamento alla punta 8 del trapano 1 e convergono insieme dal lato opposto al lato utente 41 verso l’asse mandrino 16.

[0077]Il sistema di illuminazione 43 del trapano 1 migliora la visibilità della zona di esecuzione dei fori nelle traverse, sia durante la notte e all’interno di tunnel non illuminati, sia per prevenire un affaticamento degli occhi dell’operatore durante l’esecuzione delle forature.

[0078]Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, il trapano 1 per la foratura di traverse comprende un’interfaccia di accoppiamento rapido 48 per un accoppiamento del trapano 1, senza l’ausilio di attrezzi, ad un carrello porta utensile 49 ferroviario (figura 14).

[0079]Secondo una forma di realizzazione, l’interfaccia di accoppiamento rapido 48 realizza un accoppiamento tramite innesto o inserimento traslatorio lungo una direzione di accoppiamento parallela all’asse mandrino 16. Ciò realizza, nella posizione di utilizzo del trapano 1, un accoppiamento in direzione verticale e quindi assistito e mantenuto anche grazie alla forza gravitazionale.

[0080]Secondo una forma di realizzazione, l’interfaccia di accoppiamento rapido 48 comprende un perno di accoppiamento posizionato sul lato opposto al lato utente 41 ed avente una prima estremità superiore collegata alla struttura di supporto 2 ed una seconda estremità inferiore sporgente liberamente in direzione assiale ed adatta ad inserirsi in una corrispondente sede tubolare 50 verticale del carrello porta utensile 49.

[0081]Ciò consente una rapida e agevole commutazione del trapano 1 per un utilizzo e sostegno a mano e per un utilizzo supportato da carrello porta utensile 49.

[0082]Vantaggiosamente, il perno di accoppiamento 48 è posizionato sostanzialmente alla stessa altezza del baricentro del trapano 1 lungo l’asse mandrino 16, ma trasversalmente distanziato dall’asse mandrino 16. Ciò permette un posizionamento particolarmente stabile e bilanciato durante l’utilizzo del trapano 1 con il carrello porta utensile 49, ma anche l’impiego del perno di accoppiamento 48 come maniglia per il trasporto manuale del trapano 1 con un buon bilanciamento del suo peso. A tal proposito, il perno di accoppiamento 48 è vantaggiosamente dimensionato con lo stesso ordine di grandezza delle porzioni di impugnatura 36, 37.

[0083]Il trapano 1 comprende un’unità di controllo elettronica 51 in collegamento con la batteria ricaricabile 6, il motore elettrico 3, il sistema di illuminazione 43, e con i mezzi di accensione/comando manuale 5 del motore elettrico 3 e, se previsti, con ulteriori mezzi di controllo, monitoraggio o segnalazione, che verranno descritti più avanti.

[0084]In una forma di realizzazione, i mezzi di comando manuale 5 comprendono un commutatore a tre posizioni stabili 52 e un pulsante di azionamento 53, il commutatore a tre posizioni 52 è posizionabile in una prima posizione stabile “foratura”, in una seconda posizione stabile “spenta” e in una terza posizione stabile “rotazione inversa” per la selezione della modalità di attuazione del motore 3 (con rotazione in avanti per eseguire una foratura, con retro rotazione in senso inverso per l’estrazione della punta 8 dal foro realizzato, e per uno spegnimento del trapano 1).

[0085]Il pulsante di azionamento 53 è azionabile manualmente per azionare il motore 3 secondo la modalità selezionata mediante il commutatore a tre posizioni 52. L’unità di controllo 51 è configurata in modo tale che:

[0086]in assenza di attuazione del pulsante di azionamento 53 il motore 3 non venga azionato,

[0087]a pulsante di azionamento 53 tenuto attuato e con una commutazione successiva del commutatore a tre posizioni 52 dalla posizione stabile “spenta” alla posizione stabile “foratura” o alla posizione stabile “rotazione inversa”, il motore 3 non venga azionato.

[0088]In accordo con un’ulteriore forma di realizzazione, l’unità di controllo 51 è configurata in modo tale che:

[0089]a trapano 1 inizialmente spento, la commutazione del commutatore a tre posizioni 52 nella prima posizione stabile “foratura” o nella terza posizione stabile “rotazione inversa” accende l’unità di controllo 51 in una modalità stand by, pronta per operare, [0090]con l’unità di controllo 51 accesa e in modalità stand by, l’unità di controllo 51 si spegne automaticamente se il pulsante di azionamento 53 non venga attuato per un periodo di pausa massimo predeterminato, fisso o regolabile, ad esempio nell’intervallo da 60 secondi a 600 secondi,

[0091]a trapano 1 spento in seguito allo scadere del periodo di pausa massimo, il trapano 1 può essere riacceso in modalità stand by mediante una commutazione del commutatore a tre posizioni 52 prima nella seconda posizione stabile “spenta” e successivamente in una delle posizioni stabili “foratura” e “rotazione inversa”.

[0092]Ciò permette un’operazione del trapano 1 in piena sicurezza.

[0093]Vantaggiosamente, il pulsante di azionamento 53 è posizionato all’impugnatura 4 in immediata prossimità di una delle porzioni di impugnatura 36, 37 che vengono afferrate dalle mani dell’utente. Il commutatore a tre posizioni stabili 52 è invece vantaggiosamente posizionato in una posizione non raggiungibile dalla mano dell’utente, quando essa afferra la porzione di impugnatura 36, 37, preferibilmente all’alloggiamento motore 34 (Figura 10).

[0094]Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il trapano 1 comprende organo di blocco meccanico 75, posizionato in corrispondenza di almeno una delle due porzioni di impugnatura 36,37 e configurato in modo tale da consentire l’attuazione del pulsante di azionamento 53 solo quando l’utilizzatore afferra con la mano correttamente la porzione di impugnatura 36,37 e quindi il trapano 1.

[0095]L’unità di controllo 51 può essere inoltre configurata per attivare automaticamente il sistema di illuminazione 43 in funzione dell’accensione del trapano 1 mediante il commutatore a tre posizioni 52 e, possibilmente, per disattivare automaticamente il sistema d’illuminazione 43 allo spegnimento del trapano 1, ad esempio allo scadere del periodo di pausa massimo o in seguito ad un posizionamento del commutatore a tre posizioni 52 nella seconda posizione stabile “spenta”.

[0096]Alternativamente o in aggiunta, il sistema di illuminazione 43 può comprendere un interruttore illuminazione 54 per l’accensione e lo spegnimento volontario del sistema di illuminazione 43.

[0097]Vantaggiosamente, il sistema di illuminazione 43 viene acceso automaticamente durante l’azionamento del motore 3 in modalità “foratura” e in modalità “rotazione inversa” e resta acceso dopo lo spegnimento del motore 3 per un periodo di verifica postforatura predeterminato, ad esempio 10 secondi.

[0098]In accordo con un ulteriore aspetto dell’invenzione, il trapano 1 può comprendere un indicatore luminoso 55 del senso di rotazione del motore 3 impostato. Secondo una forma di realizzazione, l’indicatore luminoso 55 comprende un primo indicatore luminoso 56, ad es. LED, disposto su un primo lato del trapano 1 e la cui illuminazione indica un’impostazione del motore 3 con senso di rotazione di foratura, nonché un secondo indicatore luminoso 57, ad es. LED, disposto su un secondo lato del trapano 1, opposto al primo lato, e la cui illuminazione indica un’impostazione del motore con senso inverso di rotazione per l’estrazione della punta 8.

[0099]Vantaggiosamente, nella posizione di utilizzo del trapano 1 e nella posizione di lavoro dell’utente, il primo indicatore luminoso 56 e il secondo indicatore luminoso 57 si trovano entrambi di fronte all’utente, l’uno sulla sua destra e l’altro sulla sua sinistra, in analogia con gli indicatori di direzione luminosi delle automobili. Ciò fornisce un’indicazione immediata e molto intuitiva del senso di rotazione impostato, sia prima dell’azionamento del motore 3 mediante il pulsante di azionamento 53 sia durante l’azionamento del motore 3.

[00100]In accordo con una forma di realizzazione preferita, gli indicatori luminosi 56, 57 vengono comandati dall’unità di controllo 51 in modo tale da illuminarsi, a seconda della selezione di modalità di rotazione del motore 3, di colore verde e in assenza di anomalie di funzionamento, e di colore rosso, e possibilmente in modo lampeggiante, in caso di anomalia di funzionamento.

[00101]L’indicatore 55 del senso di rotazione, che svolge anche la funzione di un avvisatore di anomalie, grazie alla sua analogia con i segnalatori luminosi delle automobili, contribuisce ad aumentare la capacità di concentrazione dell’utente e a ridurre i tempi di reazione in caso di anomalia.

[00102]In accordo con un’ulteriore forma di realizzazione, l’unità di controllo 51 elettronica comprende inoltre una memoria 58 posizionata all’interno del trapano 1, ed è configurata per memorizzare in tale memoria 58 parametri di funzionamento del trapano, ad esempio il numero delle ore di funzionamento, in particolare il numero di ore di funzionamento in modalità “foratura” e in modalità “rotazione inversa”.

[00103]In accordo con un’ulteriore forma di realizzazione, il trapano 1 comprende inoltre un display 59 comandato dall’unità di controllo 51 in modo tale da visualizzare parametri di funzionamento del trapano 1.

[00104]Il display 59 è disposto in una superficie esterna dell’alloggiamento 34 del motore 3, preferibilmente su un lato laterale rivolto via dalla vista dell’utilizzatore in posizione di lavoro, in modo tale da non distrarre l’attenzione dell’utilizzatore durante la foratura della traversa. I parametri visualizzati mediante il display 59 comprendono ad esempio uno o più di:

- uno stato di carica della batteria,

- le ore di funzionamento,

- le ore di funzionamento residue fino ad una necessità di manutenzione,

- il senso di rotazione del motore,

- la velocità rotazionale (numero di giri) e il mandrino 7,

- il nome o numero di serie del trapano,

- la versione del firmware di controllo del trapano,

- eventuali errori o anomalie di funzionamento, ad esempio

- un avviso di sovra-coppia richiesta al motore,

- un avviso di sotto tensione della batteria,

- un avviso di surriscaldamento della batteria,

- un avviso di errata alimentazione del motore (che si può verificare ad esempio in caso di inserimento della batteria con il commutatore a tre posizioni 52 non in posizione “spento”, o in caso di inserimento di una batteria non appropriata).

[00105]L’unità di controllo 51 comprende inoltre un’interfaccia di connessione 73, ad esempio una porta miniUSB, per un suo collegamento ad un dispositivo elettronico, ad es. computer, esterno per l’aggiornamento del firmware di controllo del trapano 1.

[00106]In accordo con un’ulteriore forma di realizzazione, l’unità di controllo 51 comprende un’interfaccia di trasmissione e ricezione wireless 74 per una trasmissione di dati, in particolare parametri di funzionamento, con un dispositivo elettronico esterno al trapano 1.

[00107]Con ulteriore vantaggio, l’unità di controllo 51 può comprendere uno o più di: - un modulo di comunicazione GSM per un collegamento dati con la rete di telefonia mobile GSM,

- un dispositivo di localizzazione della propria posizione,

- un dispositivo di localizzazione satellitare della propria posizione (GPS).

[00108]Il sistema di controllo e visualizzazione del trapano 1 è intrinsecamente sicuro e contribuisce ad una riduzione di tempi morti dovuti a verifiche di stati di funzionamento, necessità di manutenzione inaspettate, configurazione e riconfigurazione del funzionamento del trapano 1, esaurimento o anomalie della batteria 6, anomalie o errori di funzionamento e la loro identificazione e diagnosi.

[00109]Il sistema di controllo e visualizzazione migliora inoltre, direttamente in situ, la corretta esecuzione della foratura con i parametri di esecuzione, ad es. numero di giri, pianificati.

[00110]Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il trapano 1 comprende una guaina (60) in materiale flessibile elastomerico, impermeabile ai liquidi, di forma genericamente tubolare con un’apertura anteriore (61) e un’apertura posteriore (62) opposta all’apertura anteriore (61) in direzione dell’asse mandrino (16), in modo tale da essere infilabile sopra il motore elettrico (3) e sopra almeno una parte della batteria (6) per proteggerli.

[00111]La guaina (60) forma un canale di ventilazione (63) con almeno una prima apertura d’ingresso (64) formata in una superficie esterna della guaina (60) e rivolta orizzontalmente o verso il basso, e con un tratto di ventilazione interno (67) concavo e aperto verso l’interno della guaina (60) in modo da comunicare aria di raffreddamento dall’apertura d’ingresso (64) ad un sistema di raffreddamento del motore (3).

[00112]Secondo una forma di realizzazione, il canale di ventilazione (63) comprende uno o più filtri di aspirazione (45).

[00113]Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, la guaina 60 forma un canale di scarico (65) con almeno un’apertura d’uscita (66) formata in una superficie esterna della guaina (60) e rivolta in direzione orizzontale o verso il basso, e con un tratto di scarico interno (68) concavo e aperto verso l’interno della guaina (60) in modo da poter ricevere aria espulsa dal sistema di raffreddamento del motore 3 e scaricarla attraverso l’apertura d’uscita (66).

[00114]Il tratto di scarico interno (68) può comprendere due cavità laterali opposte, formate in due pareti laterali della guaina (60) e in comunicazione con l’almeno una apertura d’uscita (66). Anche il canale di scarico (65) può comprendere uno o più filtri.

[00115]I canali di ventilazione (63) e di scarico (65) sono tra loro distanziati in modo tale da impedire o ostacolare l’aspirazione di aria dal canale di scarico (65) nel canale di ventilazione (63).

[00116]Vantaggiosamente, la guaina 60 forma un’apertura batteria (69) posizionata in corrispondenza della batteria (6) del trapano (1) per permettere l’accoppiamento e disaccoppiamento e la rimozione della batteria (6) dal trapano (1) attraverso l’apertura batteria (69), senza dover rimuovere la guaina (60) dal trapano (1).

[00117]La guaina 60 permette di eseguire fori in traverse anche in condizioni meteorologiche o ambientali con presenza di acqua, sabbia, particelle di suolo o neve.

Claims (21)

1. Rivendicazioni 1. Trapano (1) per la foratura di traverse ferroviarie, comprendente: - una struttura di supporto (2), - un gruppo motore (3) supportato dalla struttura di supporto (2), - un'impugnatura (4) collegata alla struttura di supporto (2), - almeno un organo di comando (5) disposti all’impugnatura (4) per l’azionamento del motore (3), - un mandrino (7) supportato dalla struttura di supporto (2) e azionabile dal motore (3) per ruotare intorno ad un asse mandrino (16), in cui a detto mandrino (7) è accoppiabile una punta di foratura (8), - un involucro protettivo (11) collegato alla struttura di supporto (2) e che circonda sia il mandrino (7) sia detta punta di foratura (8), detto involucro protettivo (11) comprendente una porzione involucro mobile (13) scorrevole in direzione dell’asse mandrino (16) tra una posizione assialmente protratta in cui avvolge la punta (8) ed una posizione assialmente retratta in cui punta (8) sporge fuori dall’involucro protettivo (11), caratterizzato dal fatto che: l’impugnatura (4) comprende due porzioni di impugnatura (36, 37), per le due mani del utilizzatore, situate su due lati diametralmente opposti del trapano (1) rispetto all’asse mandrino (16), il gruppo motore (3) comprende un motore elettrico alimentabile mediante una batteria (6) ricaricabile e sostituibile.
2. 2. Trapano (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il motore elettrico (3) è posizionato in modo almeno sostanzialmente centrato rispetto ad un piano di lavoro (46) tra le due porzioni maniglia (36, 37) dell’impugnatura (4) e contenente l’asse mandrino (16).
3. 3. Trapano (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui un alloggiamento (34) del motore elettrico (3) forma una sede batteria (35) per un accoppiamento reversibile della batteria (6) tramite inserimento traslatorio in una direzione di inserimento rivolta verso il lato utente (41) e il baricentro della batteria (6) attaccata alla sede batteria (35) è più lontano dal lato utente (41) rispetto al baricentro del motore elettrico (3) che si trova più vicino al lato utente (41).
4. 4. Trapano (1) secondo la rivendicazione 3, in cui la sede batteria (35) è formata in una superficie superiore dell’alloggiamento motore (34) in modo tale che la batteria (6) sia posizionata al disopra del motore (3) e affacciata verso l’alto.
5. 5. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le due porzioni di impugnatura (36, 37) sono posizionate al di sopra e esternamente all’ingombro verticale del motore elettrico (3), ed entrambe le porzioni di impugnatura (36,37) sono estese in un medesimo piano di impugnatura (38) inclinato meno di 15° rispetto ad un piano perpendicolare all’asse mandrino (16), e le due porzioni di impugnatura (36,37) definiscono tra loro un angolo inferiore a 15° o sono tra loro parallele e entrambe le porzioni di impugnatura (36,37) sono estese in allontanamento dall’asse mandrino (16) verso un lato del trapano (1) opposto al lato utente (4) dove formano estremità libere, in cui ciascuna delle due porzioni di impugnatura (36,37) è formata da una porzione di estremità libera di una barra di impugnatura (39) estesa e piegata in modo tridimensionale e fissata alla struttura di supporto (2) sul lato utente (41) del trapano (1), in cui la barra di impugnatura (39) è piegata a forma di trapezio privo di base maggiore, in cui una prima parte del trapezio contenente la base minore giace in un piano di protezione (40) sostanzialmente parallelo all’asse mandrino (16) e posto sul lato utente (41) del trapano (1) e in cui dette porzioni di estremità libere formanti le porzioni di impugnatura (36,37) sono piegate fuori dal piano di protezione (40) e si estendono in detto piano di impugnatura (38).
6. 6. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’impugnatura (4) è collegata alla struttura di supporto (2) tramite l’interposizione di uno o più elementi ammortizzatori (70).
7. 7. Trapano (1) secondo la rivendicazione 6, in cui la struttura di supporto (2) forma tre fori di collegamento (71) e l’impugnatura (4) è collegata alla struttura di supporto (2) tramite tre perni (72) inseriti nei fori di collegamento (71) tramite l’interposizione di detti elementi ammortizzatori (70) che sono anulari.
8. 8. Trapano (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di illuminazione (43) con due fonti luminose (44, 45) tra loro distanziate e disposte su due lati opposti rispetto ad un ipotetico piano di lavoro (46) contenente l’asse mandrino (16), in cui dette fonti luminose (44, 45) generano due campi illuminati che si sovrappongono almeno in una regione di foratura (47) del trapano (1), in cui detta sovrapposizione dei due campi illuminati si estende assialmente lungo l’intera corsa dell’estremità libera della porzione involucro mobile (13) tra la posizione protratta e la posizione retratta.
9. 9. Trapano (1) secondo la rivendicazione 8, in cui in cui le fonti luminose (44, 45) sono disposte in corrispondenza delle estremità delle porzioni di impugnatura (36, 37) rivolte via dall’utente in posizione d’utilizzo del trapano (1).
10. 10. Trapano (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui assi ottici dei due coni luminosi delle fonti luminose (44, 45) sono convergenti tra loro in direzione assiale in avvicinamento alla punta (8) e convergono insieme dal lato opposto al lato utente (41) verso l’asse mandrino (16).
11. 11. Trapano (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’interfaccia di accoppiamento rapido (48) per un accoppiamento del trapano (1), senza l’ausilio di attrezzi, ad un carrello porta utensile (49) ferroviario, in cui detta interfaccia di accoppiamento rapido (48) realizza un accoppiamento tramite inserimento traslatorio lungo una direzione di accoppiamento parallela all’asse mandrino (16) sul lato opposto al lato utente (41).
12. 12. Trapano (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’unità di controllo elettronica (51) in collegamento con la batteria ricaricabile (6), il motore elettrico (3) e gli organi di comando (5), in cui gli organi di comando (5) comprendono un commutatore a tre posizioni stabili (52) e un pulsante di azionamento (53), in cui il commutatore a tre posizioni 52 è posizionabile per la selezione di modalità di attuazione del motore (3) in: - una prima posizione stabile “foratura”, - una seconda posizione stabile “spenta”, - una terza posizione stabile “rotazione inversa”, in cui il pulsante di azionamento (53) è azionabile per azionare il motore (3) secondo la modalità selezionata mediante il commutatore a tre posizioni (52), in cui l’unità di controllo (51) è configurata in modo tale che: - in assenza di attuazione del pulsante di azionamento (53) il motore (3) non venga azionato.
13. 13. Trapano (1) secondo la rivendicazione 12, in cui l’unità di controllo (51) è configurata in modo tale che: - a trapano (1) inizialmente spento, la commutazione del commutatore a tre posizioni (52) nella prima posizione stabile “foratura” o nella terza posizione stabile “rotazione inversa” accende il trapano (1) in una modalità stand by, pronto per operare, - con il trapano (1) acceso e in modalità stand by, il trapano (1) si spegne automaticamente se il pulsante di azionamento (53) non venisse attuato per un periodo di pausa massimo predeterminato, fisso o regolabile, - a trapano (1) spento in seguito allo scadere del periodo di pausa massimo, una commutazione del commutatore a tre posizioni (52) prima nella posizione stabile “spenta” e successivamente in una delle posizioni stabili “foratura” o “rotazione inversa” riaccende il trapano (1) in modalità stand by.
14. 14. Trapano (1) secondo la rivendicazione 13, in cui il pulsante di azionamento (53) è posizionato all’impugnatura (4) in immediata prossimità di una delle porzioni di impugnatura (36, 37) e il commutatore a tre posizioni stabili (52) è posizionato in una posizione non raggiungibile dalla mano dell’utente che afferra la porzione di impugnatura (36, 37).
15. 15. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 14, comprendente un organo di blocco meccanico (75) sporgente da almeno una delle due porzioni di impugnatura (36,37) in modo tale da essere premuto quando l’utilizzatore afferra con la mano correttamente detta porzione di impugnatura (36,37) e da sbloccare il pulsante di azionamento (53) solo a organo di blocco meccanico (75) premuto.
16. 16. Trapano (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un indicatore luminoso (55) del senso di rotazione del mandrino (7) impostato, in cui l’indicatore luminoso (55) comprende: - un primo indicatore luminoso (56) disposto su un primo lato del trapano (1) e la cui illuminazione indica un’impostazione di rotazione nel senso di foratura, - un secondo indicatore luminoso (57) disposto su un secondo lato del trapano (1) opposto al primo lato, e la cui illuminazione indica un’impostazione di rotazione nel senso inverso per l’estrazione della punta (8) dal foro.
17. 17. Trapano (1) secondo la rivendicazione 16 e 12, in cui gli indicatori luminosi (56, 57) vengono comandati dall’unità di controllo (51) in modo tale da illuminarsi di colore verde in assenza di anomalie di funzionamento, e di colore rosso e/o in modo lampeggiante in caso di anomalia di funzionamento.
18. 18. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 17, comprendente un display (59) comandato dall’unità di controllo (51) in modo tale da visualizzare parametri di funzionamento del trapano (1), detti parametri di funzionamento essendo scelti nel gruppo costituito da: - uno stato di carica della batteria, - le ore di funzionamento, - le ore di funzionamento residue fino ad una necessità di manutenzione, - il senso di rotazione del motore, - la velocità rotazionale del mandrino (7), - il nome o numero di serie del trapano, - la versione del firmware di controllo del trapano, - eventuali errori o anomalie di funzionamento, - un avviso di sovra-coppia richiesta al motore, - un avviso di sotto tensione della batteria, - un avviso di surriscaldamento della batteria, - un avviso di errata alimentazione del motore.
19. 19. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 17, in cui l’unità di controllo (51) comprende uno o più di: - un’interfaccia di connessione (73, 74) per un collegamento ad un dispositivo elettronico esterno per l’aggiornamento del firmware di controllo del trapano (1) e/o per una trasmissione parametri di funzionamento e di dati di identificazione del trapano (1) al dispositivo elettronico esterno, - un modulo di comunicazione GSM per un collegamento dati con la rete di telefonia mobile GSM, - un dispositivo di localizzazione della propria posizione, - un dispositivo di localizzazione satellitare della propria posizione.
20. 20. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una guaina (60) in materiale flessibile elastomerico, impermeabile ai liquidi, di forma genericamente tubolare con un’apertura anteriore (61) e un’apertura posteriore (62) opposta all’apertura anteriore (61) in direzione dell’asse mandrino (16), in modo tale da essere reversibilmente infilabile e infilata sopra il motore elettrico (3) e sopra almeno una parte della batteria (6) per proteggerli, in cui detta guaina (60) forma un canale di ventilazione (63) con almeno una prima apertura d’ingresso (64) formata in una superficie esterna della guaina (60) e rivolta orizzontalmente o verso il basso o esternamente coperta dall’alto, e con un tratto di ventilazione interno (67) concavo e aperto verso l’interno della guaina (60) in modo da comunicare aria di raffreddamento dall’apertura d’ingresso (64) ad un sistema di raffreddamento del motore (3), in cui la guaina (60) forma un’apertura batteria (69) posizionata in corrispondenza della batteria (6) del trapano (1) per permettere l’accoppiamento e disaccoppiamento e la rimozione della batteria (6) dal trapano (1) attraverso l’apertura batteria (69), senza dover rimuovere la guaina (60) dal trapano (1).
21. 21. Trapano (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione involucro mobile (13) è vincolata alle colonne di guida (19,20) mediante l’inserimento di due sedi tubolari (76) su corrispondenti estremità libere delle colonne di guida (19,20) dotate di un dispositivo di bloccaggio e sbloccaggio rapido privo di filettature.