IT201900002499U1 - Dispositivo di bloccaggio e rotazione per elementi tubolari da rivestimento per scavi verticali. - Google Patents

Description

Brevetto per modello di Utilità Industriale dal titolo

“ Dispositivo di bloccaggio e rotazione ( twister) per elementi tubolari da rivestimento per scavi verticali”

Descrizione

Oggetto del presente trovato è un dispositivo meccanico di bloccaggio e rotazione, detto anche Twister, per elementi tubolari da rivestimento per scavi verticali. E’ noto che per praticare fori in terreni incoerenti ed in generale dove sussiste il rischio di crollo delle pareti del foro, è necessario l'impiego di tubi o camicie di rivestimento, formanti una colonna di rivestimento, con lo scopo principale di stabilizzare le pareti dello scavo e che viene infissa nel terreno unitamente alle aste di perforazione, man mano che la perforazione avanza. Una volta arrivati, con lo scavo, alla quota di progetto, le camicie di rivestimento provvisorie rimangono in posizione, permettendo di posizionare le gabbie di armatura per pali di fondazione, armature per tiranti, sonde geotermiche, ecc. Una volta terminate queste operazioni, il tubo- camicia provvisoria viene recuperato.

E’ noto che per facilitare e rendere più sicuro il lavoro di coloro che montano e smontano gli accessori preposti a tenere uniti l’estremità tubo-camicia, con il twister o con spezzoni di tubo contigui, si sono sviluppati meccanismi meccanici, idraulici o pneumatici che sostituiscono, in tutto od in parte, l’operazione manuale da parte deH’uomo, in special modo allorché la giunzione tra la sommità del tubo camicia, ancora da inserire nel terreno, ed il twister viene effettuata a diversi metri dal suolo. In questo caso gli addetti al montaggio devono lavorare in modo non sicuro e le operazioni sono più lente.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti su indicati con il realizzare un dispositivo di bloccaggio e rotazione (twister ) per elementi tubolari rotanti, segnatamente tubi camicia, anche molto lunghi, che vincola in modo sicuro il tubo camicia e che presenti la presa sul tubo camicia, atta a permettere un ottimale trasmissione delle forze, sia per effettuare l’infissione che l’estrazione dello stesso, senza danneggiare la conformazione dell’attacco e del tubo stesso con conseguenti successive difficoltà di estrazione e danneggiamento del medesimo.

Ancora un importante scopo è quello di realizzare un dispositivo avente una struttura di bloccaggio e rotazione completamente meccanica e funzionamento automatico e anche manuale, che risulti strutturalmente semplice.

Non ultimo scopo , in accordo con i precedenti, è quello di ottenere un dispositivo con una struttura di bloccaggio e rotazione che risulti affidabile e sicura nell’uso, in grado di aumentare la produttività, essendo necessario meno personale, e di esecuzione più veloce, presentando costi realizzativi contenuti.

Il compito e gli scopi sopra accennati nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di bloccaggio e rotazione particolarmente per tubi camicia in scavi verticali,

costituito da tre elementi collegati coassialmente uno dentro l’altro, mediante spine e viti compenetranti in asole ricavate sulle superfici cilindriche degli elementi, in cui un primo elemento superiore è deputato alla manovra del dispositivo, un secondo elemento centrale deputato alla rotazione del tubo camicia ed un terzo elemento deputato all’attacco dell’estremità del tubo camicia.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione, non limitativa, di una forma di realizzazione illustrata nei disegni allegati, in cui:

la figura 1, mostra, in una vista prospettica, il dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 2, mostra, in una vista laterale, il dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 3, mostra un’altra vista laterale del dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 4, mostra, in una vista in pianta dal basso, il dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 5, mostra, in una vista in sezione, il dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 6, mostra un’altra vista in sezione del dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 7, mostra, in una vista esplosa, i vari componenti del dispositivo di bloccaggio e rotazione di un elemento tubolare.

la figura 8, mostra, in una vista prospettica, il dispositivo di bloccaggio e rotazione collegato ad un elemento tubolare.

la figura 9, mostra, in una vista in sezione, il dispositivo il dispositivo di bloccaggio e rotazione collegato ad un elemento tubolare.

Conformemente ai disegni allegati, il dispositivo di bloccaggio e rotazione, detto anche twister, è costituito da tre elementi collegati coassialmente uno dentro l’altro, mediante spine e viti compenetranti in asole ricavate sulle superfici cilindriche degli elementi stessi, in cui un primo elemento superiore è deputato alla manovra del dispositivo, un secondo elemento centrale è deputato essenzialmente alla rotazione del tubo camicia ed un terzo elemento è deputato all’attacco dell’estremità del tubo camicia, ed in cui si è indicato con (1) l’elemento cilindrico superiore deputato alla manovra del dispositivo di bloccaggio e rotazione, il twister, provvisto sulla sua superficie circonferenziale di fori circolari (2) ed inferiormente di un collare (3) su cui sono ricavate quattro sedi (4) entro cui si vanno ad inserire dei spinotti (5) specialmente conformati a sezione poligonale con angoli arrotondati e con testa di forma circolare (6) . Sia la testa (6) che gli spinotti (5) sono tenuti in posizione mediante viti (7). Gli spinotti (5) hanno la funzione di bloccaggio assiale, una volta che l’estremità ha intercettato una delle asole rettangolari (8) dell’elemento cilindrico centrale (9) posto all’interno e coassiale all’elemento (1). Il collare (3) è provvisto anche di altre due sedi (4’), identiche alle sedi (4), ed entro ciascuna delle quali, in modo uguale, si va ad inserire uno spinotto (5’), sino ad intercettare una asola (10) a luce quadrangolare, dell’elemento cilindrico (9) quando posto all’interno e coassiale all’elemento (1). Questi due spinotti (5’) si utilizzano come spine anti-rotazione nel caso di passaggio da funzionamento automatico a manuale del twister. Superiormente all’elemento cilindrico (1) è saldato un piatto (11) con foro centrale (12) e due appendici (13) con occhio (14) per l’attacco e la manovra del twister.

L’elemento cilindrico centrale (9), che svolge la funzione di tavola rotante, presenta quattro asole rettangolari (8) e due quadrangolari (10) sulla sua superficie circonferenziale, ed inferiormente un collare (15), con quattro sedi (16) per spinotti (17) le cui estremità intercettano il canale circonferenziale (18), posto sull’elemento cilindrico inferiore (19), quando è all'interno e coassiale all’elemento cilindrico (9).

L’elemento cilindrico inferiore (19) è provvisto sulla superficie circonferenziale laterale di una serie di fori di vario formato, circolari (21) o ellittici (22), e due asole (23, 23’) uguali e affiancate, ciascuna specialmente conformata con una merlatura o dentatura inversa che delimitano tre finestre; al di sotto una scanalatura o canale circonferenziale (18) che delimita la superficie ove avviene il collegamento con il giunto maschio del tubo da rivestimento e sono presenti, a questo scopo, quattro fori in cui vengono calettati e successivamente saldati gli innesti rapidi (24) di azionamento manuale costituiti da una boccola (25), spinotto (26) , maniglia di azionamento (27) e perno verticale (28) che muovendosi sulla guida eccentrica (29) fa avanzare lo spinotto (26).

Inoltre intercalati, tra i detti innesti rapidi (24), vi sono le boccole (30) entro cui si inseriscono gli spinotti troncoconici (31) ciascuno con un suo perno (32) posizionato verticalmente, la cui testa si va ad inserire e scorre nella tasca (33) presente sul collare (15) dell’elemento cilindrico centrale (9) .

Il montaggio del trovato risulta essere il seguente: l’elemento cilindrico centrale (9) viene calettato coassialmente sull’elemento cilindrico inferiore (19) in modo che ci sia una corrispondenza tra le asole verticali (8) e un finestra delle forchette (23, 23’). Gli spinotti troncoconici (31) che agganceranno il tubo camicia di rivestimento vengono inseriti nelle rispettive boccole (30) .

Ciascuno di questi spinotti (31) presenta un perno (32) posto verticale rispetto ad essi, e si fa in modo che questo perno vada a cadere all’interno delle tasche (33) presenti sul collare (15) dell’elemento (9) e formare così un sistema camma -punteria. Gli elementi cilindrici (9) e (19) sono fissati con lo spinotto (17) che si innesta nel canale circonferenziale (18), presente sull’elemento (9), e ne viene impedita la fuoriuscita attraverso dei seeger. In ultima fase viene montata l’elemento cilindrico superiore (1) attraverso gli spinotti di guida (5) che contestualmente passano attraverso le asole verticali (8) dell’elemento centrale (9) e nelle asole (23, 23’) dell’elemento cilindrico inferiore (19) collegando così tutti i componenti.

Una volta montati tutti i componenti del twister, Il funzionamento risulta essere il seguente: per l’azione della gravità gli spinotti di guida (5) si trovano nella parte alta delle asole (23, 23’), in particolare nella finestra centrale di ciascuna di esse. I perni verticali (32) che fanno da punteria nella camma, si trovano nella parte centrale delle tasche (33) presenti sull’elemento cilindrico (19), tenendo gli spinotti (31) completamente estratti. Il twister viene agganciato attraverso delle chiavette di centraggio (34) al giunto maschio del tubo- camicia di rivestimento (35). La perforatrice spinge il twister e gli spinotti di guida (5) che scorrono all’interno delle asole verticali (8) e arrivano nella parte bassa delle asole (23, 23’).

A questo punto la perforatrice imprime una rotazione: gli spinotti di guida (5) possono muoversi sia in senso orario che senso anti orario e trascinano, attraverso l’asola verticale (8), anche l’elemento cilindrico (9); in queste condizioni l’elemento cilindrico (19) è fisso perché agganciato attraverso le chiavette di centraggio (34) al tubo- camicia, mentre l’elemento cilindrico (9) ruota trascinato dallo spinotto di guida. Ruotando l’elemento cilindrico centrale (9) imprime una rotazione che fa sì che i perni verticali (32), che fanno da punteria per le camme, si spostano nella parte periferica delle tasche (33) e spingono gli spinotti (31) all’interno dei fori presenti nel giunto maschio del tubo- camicia.

In caso di passaggio da automatico a manuale, verranno inseriti gli spinotti (5’) con la funzione di spine anti-rotazione.

Ovviamente le spine (5’) dovranno essere inserite soltanto se, successivamente ad un guasto, bisogna passare nella modalità manuale. Le sedi (4, 4’ ) sono coperte con una flangia (35) uguale alla testa (6) degli spinotti (5, 5’) .

Sempre nel caso di passaggio da automatico a manuale si agirà sulle maniglie (27) per azionare gli spinotti (26).

Il presente trovato consegue quindi i seguenti vantaggi:

permette il montaggio di tubi camicie anche piuttosto lunghi, sotto l’elemento rotante in modo automatico, senza l’intervento umano, escluso quello dell’operatore ai comandi.

Consente di operare anche manualmente in caso di guasti, malfunzionamenti o in altre contingenze; aumenta la sicurezza e la produttività eliminando i pericoli e le perdite di tempo delle fasi di aggancio manuale, e nel contempo presenta una struttura semplice e di minor costo rispetto alla tecnica precedente. Offre, inoltre una superficie di contatto continua ed uniforme che risulta perfettamente aderente alla parete del tubo camicia con un ottimale presa sul tubo, permettendo, una ottimale trasmissione delle forze, sia nell’effettuare l'inserimento che l’estrazione dello stesso.

Claims (3)

1. Rivendicazioni 1) Dispositivo di bloccaggio e rotazione detto anche twister, per elementi tubolari da rivestimento, segnatamente tubi camicia, anche molto lunghi, costituito da una struttura di bloccaggio e rotazione completamente meccanica ed a funzionamento automatico e/o manuale e caratterizzata dal fatto di essere realizzata in tre componenti cilindrici a sezione circolare, posti coassiali uno nell’altro, ed in cui: a) l’elemento cilindrico superiore (1) è provvisto sulla sua superficie circonferenziale di fori circolari (2) ed inferiormente di un collare (3) su cui sono ricavate quattro sedi (4) entro cui si vanno ad inserire gli spinotti (5) conformati a sezione poligonale con angoli arrotondati e con testa di forma circolare (6), tenuti in posizione mediante viti (7); il collare (3) è provvisto di altre due sedi (4’), identiche alle sedi (4), ed entro ciascuna delle quali, in modo uguale, si va ad inserire uno spinotto (5’), sino ad intercettare una asola (10) a luce quadrangolare, dell’elemento cilindrico (9) quando posto all’interno e coassiale all’elemento (1); superiormente all’elemento cilindrico (1) è saldato un piatto (11) con foro centrale (12) e due appendici (13) con occhio (14) per l’attacco e la manovra del twister; b) l’elemento cilindrico centrale (9), presenta quattro asole rettangolari (8) e due quadrangolari (10) sulla sua superficie circonferenziale, ed inferiormente un collare (15), con quattro sedi (16) per spinotti (17) le cui estremità intercettano il canale circonferenziale (18), posto sull’elemento cilindrico inferiore (19), quando è all’interno e coassiale all’elemento cilindrico (9); c) L’elemento cilindrico inferiore (19) è provvisto sulla superficie circonferenziale laterale di una serie di fori di vario formato, circolari (21) e ellittici (22), e due asole (23, 23’) uguali e affiancate, ciascuna conformata con una merlatura o dentatura inversa che delimitano tre finestre; al di sotto una scanalatura o canale circonferenziale (18) che delimita la superficie ove avviene il collegamento con il giunto maschio del tubo da rivestimento (35) e sono presenti quattro fori in cui vengono calettati e successivamente saldati gli innesti rapidi (24), per l azionamento manuale, costituiti da una boccola (25), spinotto (26) , maniglia di azionamento (27) e perno verticale (28) atto a muoversi sulla guida eccentrica (29); intercalati, tra i detti innesti rapidi (24), vi sono le boccole (30) entro cui si inseriscono gli spinotti troncoconici (31) ciascuno con un suo perno (32) posizionato verticalmente, la cui testa è atta ad inserirsi e scorrere nella tasca (33) presente sul collare (15) dell’elemento cilindrico centrale (9) .
2. 2) Dispositivo di bloccaggio e rotazione detto anche twister, per elementi tubolari da rivestimento, come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che l’elemento cilindrico centrale (9) è calettato coassialmente sull’elemento cilindrico inferiore (19) a realizzare una corrispondenza tra le asole verticali (8) e un finestra delle asole (23, 23’); ciascuno degli spinotti troncoconici (31) sono inseriti nelle rispettive boccole (30) e presenta un perno (32) posto verticale rispetto ad esso, che va a cadere all'interno delle tasche (33) presenti sul collare (15) dell’elemento (9) e formare un sistema camma -punteria; gli elementi cilindrici (9) e (19) sono fissati con lo spinotto (17) che si innesta nel canale circonferenziale (18), presente sull’elemento (9), e ne impedisce la fuoriuscita attraverso dei seeger ; l’elemento cilindrico superiore (1) è collegato attraverso gli spinotti di guida (5) che contestualmente passano attraverso le asole verticali (8) dell’elemento centrale (9) e nelle asole (23, 23’) dell’elemento cilindrico inferiore (19).
3. 3) Dispositivo di bloccaggio e rotazione detto anche twister, per elementi tubolari da rivestimento, come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che il bloccaggio e la rotazione del tubo-camicia (35) di rivestimento agganciato attraverso le chiavette di centraggio (34) si realizza in questo modo: per l’azione della gravità gli spinotti di guida (5) si trovano nella parte alta delle asole (23, 23’), in particolare nella finestra centrale di ciascuna di esse, i perni verticali (32) che fanno da punteria nella camma, si trovano nella parte centrale delle tasche (33) presenti sull’elemento cilindrico (19), tenendo gli spinotti (31) completamente estratti; per effetto della spinta verso il basso gli spinotti di guida (5) scorrono all’interno delle asole verticali (8) e arrivano nella parte bassa delle asole (23, 23’); qui gli spinotti di guida (5) possono muoversi sia in senso orario che senso anti orario e trascinano, attraverso l’asola verticale (8), anche l’elemento cilindrico (9); in queste condizioni l’elemento cilindrico (19) è fisso perché agganciato attraverso le chiavette di centraggio al tubo camicia, mentre l'elemento cilindrico (9) ruota trascinato dallo spinotto di guida; ruotando l’elemento cilindrico centrale (9) imprime una rotazione che fa sì che i perni verticali (32), che fanno da punteria per le camme, si spostano nella parte periferica delle tasche (33) e spingono gli spinotti (31) all’interno dei fori presenti nel giunto maschio della camicia.