IT201800005284A1

IT201800005284A1 - Macchina posatrice per la movimentazione di tubi metallici su terra e corrispondente metodo di utilizzo

Info

Publication number: IT201800005284A1
Application number: IT102018000005284A
Authority: IT
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-11-11

Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“MACCHINA POSATRICE PER LA MOVIMENTAZIONE DI TUBI METALLICI SU TERRA E CORRISPONDENTE METODO DI UTILIZZO”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad una macchina posatrice per la movimentazione di tubi metallici su terra e ad un corrispondente metodo di utilizzo.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nella costruzione di oleodotti o gasdotti (ovvero di condotte utilizzate per il trasporto di idrocarburi o altri fluidi allo stato liquido o allo stato gassoso), cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

ARTE ANTERIORE

La costruzione di un oleodotto/gasdotto prevede di posare una successione di tubi metalli che vengono giuntati di testa mediante saldature anulari. La posa di un nuovo tubo prevede di disporre il nuovo tubo in prossimità del tubo precedente (ovvero del tubo posato in precedenza) e di allineare il nuovo tubo al tubo precedente in modo tale che il nuovo tubo sia perfettamente coassiale al tubo precedente; una volta completato l’allineamento del nuovo tubo al tubo precedente il nuovo tubo viene portato a contatto di testa con il tubo precedente e quindi si procede ad eseguire una saldatura anulare.

L’operazione più lunga e complessa è l’allineamento del nuovo tubo al tubo precedente in quanto ciascun tubo può essere lungo diversi metri e pesare alcune tonnellate e quindi è di difficile e complessa manipolazione. Attualmente, il nuovo tubo viene sollevato utilizzano almeno una gru che lo mantiene sospeso e lo porta in prossimità del tubo precedente; a questo punto, l’allineamento del nuovo tubo al tubo precedente viene eseguito manualmente dai posatori pilotando la gru e/o spingendo a mano il nuovo tubo mentre è sospeso a mezz’aria.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire una macchina posatrice per la movimentazione di tubi metallici su terra che permetta di rendere più veloce e precisa l’operazione di allineamento del nuovo tubo al tubo precedente.

Secondo la presente invenzione viene fornita una macchina posatrice per la movimentazione di tubi metallici su terra ed un corrispondente metodo di utilizzo, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

• la figura 1 è una vista prospettica di una macchina posatrice per la movimentazione di tubi metallici su terra che è realizzata in accordo con la presente invenzione;

• la figura 2 è una vista frontale della macchina posatrice della figura 1;

• la figura 3 è una vista in scala ingrandita di un particolare della figura 1;

• la figura 4 è una vista in scala ingrandita e parzialmente in sezione di una gamba di appoggio della macchina posatrice della figura 1;

• la figura 5 è una vista in scala ingrandita e parzialmente in sezione di un braccio di supporto della macchina posatrice della figura 1;

• la figura 6 è una vista frontale della macchina posatrice della figura 1 con un braccio di supporto in una posizione di lavoro ed un braccio di supporto in una posizione di carico/scarico; e

• la figura 7 è una vista frontale della macchina posatrice della figura 1 con i bracci di supporto spostati da un lato.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicata nel suo complesso una macchina posatrice per la movimentazione di tubi 2 metallici (uno dei quali è schematicamente illustrato nella figura 2) su terra. A titolo di esempio il diametro dei tubi 2 potrebbe variare da 400 mm a 1500 mm.

La macchina 1 posatrice comprende un telaio 3 che presenta in pianta una forma sostanzialmente rettangolare e comprende quattro gambe 4 di appoggio verticali (ovvero parallele all’asse z verticale) disposte ai quattro angoli del telaio 3. Il telaio 3 comprende inoltre quattro barre 5 longitudinali disposte orizzontalmente (ovvero parallelamente all’asse x longitudinale); in particolare, le quattro barre 5 longitudinali si dividono in due barre 5 longitudinali superiori disposte alla stessa altezza da terra e due barre 5 longitudinali inferiori che sono disposte alla stessa altezza da terra e più in basso rispetto alle barre 5 longitudinali superiori. Alle barre 5 longitudinali orizzontali sono collegate quattro barre 6 oblique, ciascuna delle quali è inclinata verso l’alto (o verso il basso considerando un altro punto di osservazione) ed è interposta tra due barre 5 longitudinali disposte dallo stesso lato del telaio 3 ad altezze diverse; ovvero ciascuna barra 6 obliqua collega tra loro una barra 5 longitudinale superiore ed una barra 5 di longitudinale inferiore. Alle due barre 5 longitudinali superiori sono collegate quattro barre 7 trasversali che sono disposte orizzontalmente e collegano tra loro le due barre 5 longitudinali superiori stesse (ovvero le barre 7 trasversali sono parallele all’asse y trasversale); in particolare, le quattro barre 7 trasversali sono disposte affiancate a due a due in corrispondenza delle gambe 4 di appoggio per realizzare due quadrilateri in corrispondenza delle gambe 4 di appoggio stesse.

Ciascuna gamba 4 di appoggio verticale è telescopica (ovvero è in grado di variare la propria lunghezza) e termina con una rispettiva zampa 8 traslante (ovvero mobile) atta ad appoggiare al suolo.

La macchina 1 posatrice comprende quattro anelli 9 che sono solidali al telaio 3 stesso e fornisco un ancoraggio per una gru; in altre parole, una gru può agganciare il telaio 3 attraverso i quattro anelli 9 sui quali vengono fissate rispettive funi. Nella non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, i quattro anelli 9 sono montati alle estremità delle due barre 5 longitudinali (ovvero in corrispondenza delle gambe 4).

La macchina 1 posatrice comprende una coppia di pinze 10, ciascuna delle quali è supportata dal telaio 3 ed è disposta in corrispondenza di una estremità del telaio 3 stesso (ovvero è disposta in prossimità di una coppia di gambe 4). Secondo quanto meglio illustrato nella figura 2, ciascuna pinza 10 comprende una coppia di bracci 11 di supporto incernierati al telaio 3 per ruotare attorno ad uno stesso asse 12 di rotazione orizzontale (che è parallelo all’asse x longitudinale); in particolare, ciascuna pinza 10 è atta ad abbracciare un tubo 2 fornendo supporto inferiore al tubo 2 stesso (come illustrato nella figura 2).

Secondo quanto illustrato nella figura 1, il telaio 3 comprende una coppia di elementi 13 di cerniera, ciascuno dei quali è fissato ad una coppia di corrispondenti barre 7 trasversali e supporta i due bracci 11 di supporto di una stessa pinza 10. In altre parole, ai di sotto di ciascuna coppia di barre 7 trasversali è montato un elemento 13 di cerniera che è solidale alle barre 7 trasversali e realizza il collegamento girevole tra i due bracci 11 di supporto di una stessa pinza 10 ed il telaio 3.

Secondo quanto illustrato nella figura 1, la macchina 1 posatrice comprende quattro dispositivi 14 attuatori idraulici, ciascuno dei quali è interposto tra il telaio 3 ed un corrispondente braccio 11 di supporto per comandare la rotazione del braccio 11 di supporto stesso rispetto al telaio 3 ed attorno all’asse 12 di rotazione; di conseguenza, in ciascuna pinza 10 i due bracci 11 di supporto sono comandati in modo indipendente e ciascun braccio 11 di supporto può ruotare in modo completamente indipendente dall’altro braccio 11 di supporto. In particolare, ciascun attuatore 14 idraulico comprende un cilindro che è incernierato al telaio 3 (in particolare ad una barra 5 longitudinale superiore come illustrato nella figura 1) ed un pistone che è scorrevole rispetto al cilindro ed è incernierato al corrispondente braccio 11 di supporto. Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, ciascun braccio 11 di supporto presenta una forma a boomerang, ovvero una forma curva, avente la concavità rivolta verso l’altro braccio 11 di supporto.

Secondo quanto illustrato nella figura 4, la macchina 1 posatrice comprende quattro dispositivi 15 attuatori idraulici, ciascuno dei quali è interposto tra una gamba 4 di appoggio e la corrispondente zampa 8 per comandare la traslazione della zampa 8 stessa rispetto alla gamba 4 di appoggio. In altre parole, ciascuna gamba 4 di appoggio è telescopica e quindi presenta due elementi telescopici che sono montati scorrevoli uno all’interno dell’altro ed uno dei quali porta la zampa 8; il dispositivo 15 attuatore è interposto tra i due elementi telescopici per fare scorrere uno rispetto all’altro i due elementi telescopici stessi e quindi variare l’altezza della gamba 4 di appoggio variano la posizione della corrispondete zampa 8.

Secondo quanto illustrato nelle figure 3, 4 e 5, ciascun braccio 11 di supporto comprende un rullo 16 di avanzamento che costituisce una estremità terminale del braccio 11 di supporto (ovvero il braccio 11 di supporto termina con il rullo 16 di avanzamento) ed è montato girevole sul braccio 11 di supporto stesso per ruotare attorno ad un asse 17 di rotazione perpendicolare all’asse 12 di rotazione (l’asse 17 di rotazione costituisce l’asse centrale di simmetria del rullo 16 di avanzamento). Ciascun braccio 11 di supporto comprende un dispositivo 18 attuatore idraulico (ovvero un motore idraulico illustrato nella figura 5) che comanda la rotazione del corrispondente rullo 16 di avanzamento attorno all’asse 17 di rotazione.

Inoltre, ciascun braccio 11 di supporto comprende un braccio 19 ausiliario che è incernierato al braccio 11 di supporto stesso per ruotare attorno ad un asse 20 di rotazione orizzontale e parallelo all’asse 12 di rotazione ed è disposto in corrispondenza di una estremità terminale del braccio 11 di supporto (ovvero in corrispondenza del relativo rullo 16 di avanzamento). Ciascun braccio 19 ausiliario comprende un rullo 21 di rotazione che costituisce una estremità terminale del braccio 19 ausiliario (ovvero il braccio 19 ausiliario termina con il rullo 21 di rotazione) ed è montato girevole sul braccio 19 ausiliario stesso per ruotare attorno ad un asse 22 di rotazione orizzontale e parallelo all’asse 20 di rotazione (l’asse 22 di rotazione costituisce l’asse centrale di simmetria del rullo 21 di rotazione).

Ciascun braccio 11 di supporto comprende un dispositivo 23 attuatore idraulico che comanda la rotazione del corrispondente braccio 19 ausiliario attorno all’asse 20 di rotazione. Ciascun dispositivo 23 attuatore comprende un cilindro che è incernierato al corrispondente braccio 11 di supporto ed un pistone che scorre rispetto al cilindro ed è incernierato al corrispondente braccio 19 ausiliario dal lato opposto del rullo 21 di rotazione; ovvero ciascun braccio 19 ausiliario è un bilanciere che ad una estremità supporta il rullo 21 di rotazione e dall’estremità opposta è collegato al dispositivo 23 attuatore.

Secondo la non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, cui ciascun braccio 19 ausiliario comprende un dispositivo 24 attuatore idraulico (ovvero un motore idraulico) che comanda la rotazione del corrispondente rullo 21 di rotazione attorno all’asse 22 di rotazione. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascun rullo 21 di rotazione è montato folle sul corrispondente braccio 19 ausiliario ed il dispositivo 24 attuatore idraulico non è presente; in altre parole, ciascun rullo 21 di rotazione è libero di ruotare senza alcun vincolo o costrizione attorno al corrispondente asse 22 di rotazione.

Infine, la macchina 1 posatrice comprende una unità 25 di controllo (schematicamente illustrata nella figura 1) che sovraintende al funzionamento della macchina 1 posatrice stessa pilotando i dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici. Secondo una preferita, ma non vincolante, forma di attuazione, i dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici sono provvisti di rispettivi sensori di posizione che leggono la posizione delle parti mobili dei dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici stessi e sono collegati con l’unità 25 di controllo. Secondo una possibile forma di attuazione, i dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici sono pilotabili in modo proporzionale (ovvero è possibile regolare a piacimento la corrispondente velocità di spostamento); secondo una alternativa forma di attuazione, almeno uno (o anche più) dei dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici è pilotabile sono in modo ON/OFF (ovvero può solo venire acceso o spento senza possibilità di regolare la corrispondente velocità di spostamento).

Come detto in precedenza, un tubo 2 viene impegnato dalla macchina 1 posatrice inserendo il tubo 2 stesso all’interno delle pinze 10 in modo tale che il tubo 2 appoggi sui quattro bracci 11 di supporto. Ciascuna pinza 10 è mobile verso una posizione di carico/scarico (illustrata nella parte destra della figura 6, ovvero nella figura 6 solo il braccio 11 di supporto di destra è nella posizione di carico/scarico) in cui le estremità dei due bracci 11 di supporto sono distanziate tra loro di una distanza (adeguatamente) superiore al diametro esterno del tubo 2 da prendere/lasciare; di conseguenza, quando le pinze 10 sono nella posizione di carico/scarico la macchina 1 posatrice può venire calata dall’alto attorno al tubo 2 o sollevata verso l’alto rispetto al tubo 2 senza che via sia alcun contatto tra la macchina 1 posatrice (in particolare tra le braccia 11 di supporto delle pinze 10 della macchina 1 posatrice) ed il tubo 2. Inoltre, ciascuna pinza 10 è mobile verso una posizione di lavoro (illustrata ad esempio nelle figure 2 e 7) in cui le estremità dei due bracci 11 di supporto sono distanziate tra loro di una distanza (adeguatamente) inferiore al diametro esterno del tubo 2 da prendere/lasciare; di conseguenza, quando le pinze 10 sono nella posizione di lavoro il tubo 2 può appoggiare sui bracci 11 di supporto delle pinze 10.

Quando un tubo 2 è impegnato dalla macchina 1 posatrice, ovvero quando un tubo 2 è impegnato dalle pinze 10 ed appoggia sui quattro bracci 11 di supporto, il tubo 2 stesso può venire fatto scorrere longitudinalmente, ovvero parallelamente all’asse 12 di rotazione e parallelamente all’asse x longitudinale, facendo appoggiare il tubo 2 stesso sui rulli 16 di avanzamento (ovvero disponendo i rulli 21 di rotazione più in basso dei rulli 16 di avanzamento come illustrato nella figura 2) ed azionando i rulli 16 di avanzamento (ovvero portando in rotazione i rulli 16 di avanzamento attorno ai corrispondenti assi 17 di rotazione) mediante i dispositivi 18 attuatori.

Quando un tubo 2 è impegnato dalla macchina 1 posatrice, ovvero quando un tubo 2 è impegnato dalle pinze 10 ed appoggia sui quattro bracci 11 di supporto, il tubo 2 stesso può venire fatto ruotare su sé stesso (ovvero attorno al proprio asse centrale di simmetria), facendo appoggiare il tubo 2 stesso sui rulli 21 di rotazione (ovvero disponendo i rulli 21 di rotazione più in alto dei rulli 16 di avanzamento come illustrato nella figura 7) ed azionando i rulli 21 di rotazione (ovvero portando in rotazione i rulli 21 di rotazione attorno ai corrispondenti assi 22 di rotazione) mediante i dispositivi 24 attuatori.

Quando un tubo 2 è impegnato dalla macchina 1 posatrice, ovvero quando un tubo 2 è impegnato dalle pinze 10 ed appoggia sui quattro bracci 11 di supporto, è possibile variare l’altezza dal suolo del tubo 2 (ovvero traslare il tubo 4 lungo l’asse z verticale) variando la lunghezza delle gambe 4, ovvero alzando le gambe 4 viene alzato anche il tubo 2 ed abbassando le gambe 4 viene abbassato anche il tubo 2. Se le quattro gambe 4 si spostano tutte con la stessa corsa verticale allora il tubo 2 si sposta solo verticalmente rimanendo parallelo a sé stesso (ovvero il tubo 2 non è sottoposto ad alcuna rotazione ma solo ad una traslazione verticale lungo l’asse z verticale); invece, se le quattro gambe 4 si spostano con corse differenziate allora il tubo 2 oltre a spostarsi verticalmente viene anche sottoposto ad una rotazione: ad esempio se le due gambe 4 ad una estremità si alzano di più delle due gambe 4 all’altra estremità allora il tubo 2 è sottoposto ad una rotazione attorno all’asse y trasversale.

Quando un tubo 2 è impegnato dalla macchina 1 posatrice, ovvero quando un tubo 2 è impegnato dalle pinze 10 ed appoggia sui quattro bracci 11 di supporto, è possibile spostare lateralmente (ovvero lungo l’asse y trasversale) il tubo 2 spostando da un lato (ovvero a destra o a sinistra) le due pinze 10, cioè spostando da un lato (ovvero a destra o a sinistra) entrambi i bracci 11 di supporto di ciascuna pinza 10; come detto in precedenza, i due bracci 11 di supporto di ciascuna pinza 10 vengono spostati da uno stesso lato ruotando entrambi i bracci 11 di supporto in uno stesso verso ed attorno all’asse 12 di rotazione comune. Ad esempio entrambi i bracci 11 di supporto della pinza 10 illustrata nella figura 7 sono stati spostati (ruotati) verso destra e questo ha comportato uno spostamento vero destra del tubo 2 portato dai due bracci 11 di supporto. In effetti, lo spostamento laterale (ovvero lungo l’asse y trasversale) di ciascuna pinza 10 determina una rotazione del tubo 2 rispetto all’asse 12 di rotazione, ovvero il tubo 2 si sposta lungo un arco di circonferenza centrato sull’asse 12 di rotazione (in quanto i bracci 11 di supporto si spostando ruotando attorno all’asse 12 di rotazione); tuttavia, tale arco di circonferenza presenta una predominante componente trasversale (lungo l’asse y trasversale) ed una minima componente verticale (lungo l’asse z verticale). Per spostare il tubo 2 lateralmente (lungo l’asse y trasversale) mantenendo una traiettoria rettilinea è possibile combinare opportunamente lo spostamento laterale delle pinze 10 con una variazione della estensione delle gambe 4 che “neutralizzi” (“compensi”) lo spostamento verticale (lungo l’asse z verticale) derivante dallo spostamento laterale delle pinze 10.

Se le due pinze 10 si spostano tutte con la stessa corsa laterale allora il tubo 2 trasla rimanendo parallelo a sé stesso (ovvero il tubo 2 non è sottoposto ad alcuna rotazione ma solo ad una traslazione); invece, se le due pinze 10 si spostano con corse laterali differenziate allora il tubo 2 oltre a traslare viene anche sottoposto ad una rotazione: ad esempio se una pinza 10 si sposta lateralmente più dell’altra pinza 10 allora il tubo 2 è sottoposto ad una rotazione attorno all’asse z verticale.

Viene di seguito descritto il funzionamento della macchina 1 posatrice sopra descritta per posare un nuovo tubo 2.

Inizialmente la macchina 1 posatrice è vuota, ovvero non impegna alcun tubo 2. La macchina 1 posatrice vuota viene sollevata da una gru che afferra la macchina 1 posatrice stessa attraverso quattro funi che si agganciano ai quattro anelli 9 e le due pinze 10 vengono disposte nella posizione di carico/scarico (illustrata nella parte destra della figura 6) in cui le estremità dei due bracci 11 di supporto sono distanziate tra loro di una distanza (adeguatamente) superiore al diametro esterno del tubo 2 da prendere. A questo punto, la gru cala dall’alto la macchina 1 posatrice attorno al tubo 2 che è disposto in un deposito ed è sollevato da terra; una volta che la macchina 1 posatrice si trova attorno al tubo 2, le pinze 10 vengono spostate dalla posizione di carico/scarico alla posizione di lavoro (illustrata ad esempio nelle figure 2 e 7) in cui le estremità dei due bracci 11 di supporto sono distanziate tra loro di una distanza (adeguatamente) inferiore al diametro esterno del tubo 2 in modo tale che il tubo 2 stesso possa appoggiare sui bracci 11 di supporto delle pinze 10. Quindi, la gru solleva nuovamente la macchina 1 posatrice che porta con sé il tubo 2; è importante osservare che se il tubo 2 appoggia sui rulli 16 di avanzamento (come illustrato nella figura 2) il tubo 2 stesso non può scorrere assialmente (lungo l’asse x longitudinale) in quanto i rulli 16 di avanzamento vengono mantenuti frenati (fermi) dai dispositivi 18 attuatori (che in questo caso agiscono come freni) mentre se il tubo 2 appoggia sui rulli 21 di rotazione (come illustrato nella figura 7) il tubo 2 stesso non può scorrere assialmente (lungo l’asse x longitudinale) in quanto i rulli 21 di rotazione non lo permettono per effetto della loro orientazione. Infine, la gru appoggia la macchina 1 posatrice che porta con sé il tubo 2 in corrispondenza della zona in cui il tubo 2 deve venire posato, ovvero in prossimità di un tubo 2 posato in precedenza.

Una volta che la macchina 1 posatrice si trova in corrispondenza della zona in cui il tubo 2 deve venire posato, ovvero in prossimità di un tubo 2 posato in precedenza, i dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici possono venire azionati con le modalità sopra descritte per impartire al tubo 2 delle traslazioni lungo i tre assi xyz e/o delle rotazioni attorno ai tre assi xyz in modo tale da allineare ed accostare l’estremità iniziale del tubo 2 da posare (quindi portato dalla macchina 1 posatrice) alla estremità finale del tubo 2 posato in precedenza.

L’allineamento del tubo 2 portato dalla macchina 1 posatrice può avvenire in modalità manuale (ovvero un operatore, utilizzando una consolle portatile, impartisce alla unità 25 di controllo le istruzioni per variare la posizione e/o l’orientamento del tubo 2) oppure può avvenire in modalità automatica (ovvero un sistema allineatore impartisce alla unità 25 di controllo le istruzioni per variare la posizione e/o l’orientamento del tubo 2). Ovviamente, è anche possibile che lo spostamento del tubo 2 portato dalla macchina 1 posatrice avvenga in parte in modalità manuale ed in parte in modalità automatica; ad esempio l’allineamento grossolano può avvenire in modalità manuale ed il successivo allineamento fine può avvenire in modalità automatica (o anche viceversa).

A titolo di esempio, il sistema allineatore potrebbe acquisire la posizione nello spazio della estremità finale del tubo 2 posato in precedenza, potrebbe acquisire la posizione nello spazio della estremità iniziale del tubo 2 da posare (quindi portato dalla macchina 1 posatrice), e quindi potrebbe calcolare la traiettoria che deve venire impartita al tubo 2 da posare per fare coincidere l’estremità iniziale del tubo 2 da posare con l’estremità finale del tubo 2 posato in precedenza. In alternativa (o in aggiunta), il sistema allineatore potrebbe acquisire la posizione nello spazio dell’asse centrale di simmetria del tubo 2 posato in precedenza, potrebbe acquisire la posizione nello spazio dell’asse centrale di simmetria del tubo 2 da posare (quindi portato dalla macchina 1 posatrice), e quindi potrebbe calcolare la traiettoria che deve venire impartita al tubo 2 da posare per fare coincidere l’asse centrale di simmetria del tubo 2 da posare con l’asse centrale di simmetria del tubo 2 posato in precedenza. Il sistema allineatore potrebbe rilevare il tubo 2 otticamente ad esempio mediante telecamere e/o mediante rilevatori laser.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, i dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici sono tutti idraulici, ovvero utilizzano per il loro spostamento dell’olio in pressione; in alternativa, almeno uno (o anche più) dei dispositivi 14, 15, 18, 23 e 24 attuatori idraulici potrebbe essere elettrico oppure pneumatico.

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

La macchina 1 posatrice sopra descritta presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, la macchina 1 posatrice sopra descritta permette di rendere molto veloce e precisa l’operazione di allineamento del nuovo tubo 2 da posare al tubo 2 precedente già posato. In particolare, la macchina 1 posatrice sopra descritta permette di spostare il nuovo tubo 2 da posare con sei gradi di libertà, ovvero tre traslazioni lungo i tre assi xyz e tre rotazioni attorno ai tre assi xyz e quindi è perfettamente in grado di ottenere un allineamento perfetto del nuovo tubo 2 da posare con il tubo 2 posato in precedenza.

La macchina 1 posatrice sopra descritta è di semplice utilizzo, in quanto la macchina 1 posatrice è in grado di prelevare in autonomia il tubo 2 da posare dalla zona di stoccaggio (ovvero il tubo 2 da posare non deve venire inserito nella macchina 1 posatrice, ma è la macchina 1 posatrice stessa che lo va a prendere).

Inoltre, la macchina 1 posatrice sopra descritta è di semplice utilizzo, in quanto la movimentazione della macchina 1 posatrice avviene utilizzando una gru che è già necessariamente presente in un cantiere di posa in quanto è indispensabile per la movimentazione dei tubi 2.

Infine, la macchina 1 posatrice sopra descritta è di realizzazione semplice ed economica, in quanto si compone di parti metalliche facilmente realizzabili e di componenti commerciali.

ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE

1 macchina posatrice

2 tubo

3 telaio

4 gambe di appoggio

5 barre longitudinali

6 barre oblique

7 barre trasversali

8 zampe

9 anelli

10 pinze

11 bracci di supporto

12 asse di rotazione

13 elementi di cerniera

14 dispositivo attuatore

15 dispositivo attuatore

16 rullo di avanzamento

17 asse di rotazione

18 dispositivo attuatore

19 braccio ausiliario

20 asse di rotazione

21 rullo di rotazione

22 asse di rotazione

23 dispositivo attuatore 24 dispositivo attuatore 25 unità di controllo

Claims

1) Macchina (1) posatrice per la movimentazione di tubi (2) metallici su terra; la macchina (1) posatrice comprende: un telaio (3) comprendete quattro gambe (4) di appoggio telescopiche che terminano con rispettive zampe (8) traslanti atte ad appoggiare al suolo; almeno una coppia di anelli (9) che sono solidali al telaio (3) e fornisco un ancoraggio per una gru; una coppia di pinze (10), ciascuna delle quali è disposta in corrispondenza di una estremità del telaio (3), comprende una coppia di bracci (11) di supporto incernierati al telaio (3) per ruotare attorno ad un primo asse (12) di rotazione, ed è atta ad abbracciare un tubo (2) fornendo supporto inferiore al tubo (2) stesso; quattro primi dispositivi (14) attuatori, ciascuno dei quali è interposto tra il telaio (3) ed un corrispondente braccio (11) di supporto per comandare la rotazione del braccio (11) di supporto stesso rispetto al telaio (3) ed attorno al primo asse (12) di rotazione; e quattro secondi dispositivi (15) attuatori, ciascuno dei quali è interposto tra una gamba (4) di appoggio e la corrispondente zampa (8) per comandare la traslazione della zampa (8) stessa rispetto alla gamba (4) di appoggio.

2) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 1, in cui i quattro bracci (11) di supporto sono tutti incernierati al telaio (3) per ruotare attorno ad uno stesso primo asse (12) di rotazione disposto orizzontalmente.

3) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascun braccio (11) di supporto comprende un rullo (16) di avanzamento che costituisce una estremità terminale del braccio (11) di supporto ed è montato girevole sul braccio (11) di supporto stesso per ruotare attorno ad un secondo asse (17) di rotazione perpendicolare al primo asse (12) di rotazione.

4) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 3, in cui ciascun braccio (11) di supporto comprende un terzo dispositivo (18) attuatore che comanda la rotazione del corrispondente rullo (16) di avanzamento attorno al secondo asse (17) di rotazione.

5) Macchina (1) posatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui ciascun braccio (11) di supporto comprende un braccio (19) ausiliario che è incernierato al braccio (11) di supporto stesso per ruotare attorno ad un terzo asse (20) di rotazione parallelo al primo asse (12) di rotazione ed è disposto in corrispondenza di una estremità terminale del braccio (11) di supporto.

6) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 5, in cui ciascun braccio (11) di supporto comprende un quarto dispositivo (23) attuatore che comanda la rotazione del corrispondente braccio (19) ausiliario attorno al terzo asse (20) di rotazione.

7) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui ciascun braccio (19) ausiliario comprende un rullo (21) di rotazione che costituisce una estremità terminale del braccio (19) ausiliario ed è montato girevole sul braccio (19) ausiliario stesso per ruotare attorno ad un quarto asse (22) di rotazione parallelo al terzo asse (20) di rotazione.

8) Macchina (1) posatrice secondo la rivendicazione 7, in cui ciascun braccio (19) ausiliario comprende un quinto dispositivo (24) attuatore che comanda la rotazione del corrispondente rullo (21) di rotazione attorno al quarto asse (22) di rotazione.

9) Macchina (1) posatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui ciascun braccio (11) di supporto presenta una forma a boomerang.

10) Metodo di utilizzo della macchina (1) posatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9; il metodo di utilizzo comprende le fasi di: agganciare il telaio (3) ad almeno una gru; allontanare, in ciascuna pinza (10), i due bracci (11) di supporto uno dall’altro per disporre la pinza (10) in una posizione di carico/scarico; calare dall’alto la macchina (1) posatrice sopra ad un tubo (2); avvicinare, in ciascuna pinza (10), i due bracci (11) di supporto uno all’altro, per disporre la pinza (10) in una posizione di lavoro che circonda il tubo (2); sollevare la macchina (1) posatrice assieme al tubo (2); ed appoggiare la macchina (1) posatrice assieme al tubo (2) in corrispondenza dell’area di posa del tubo (2).

11) Metodo di utilizzo della macchina (1) posatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9; il metodo di utilizzo comprende le fasi di: disporre un tubo (2) dentro alle due pinze (10) in modo tale che il tubo (2) appoggi sui bracci (11) di supporto; ed in almeno una pinza (10), ruotare entrambi i bracci (11) di supporto in uno stesso verso per spostare il tubo (2) lateralmente.

12) Metodo di utilizzo secondo la rivendicazione 11 e comprendente l’ulteriore fase di modificare l’estensione delle gambe (8), contemporaneamente alla rotazione dei due bracci (11) di supporto in uno stesso verso.

13) Metodo di utilizzo secondo la rivendicazione 11 e comprendente l’ulteriore fase di modificare l’estensione delle gambe (8), contemporaneamente alla rotazione dei due bracci (11) di supporto in uno stesso verso, per spostare il tubo (2) lateralmente lungo una traiettoria rettilinea.