IT201900014373A1 - Frantumatore oleodinamico da demolizione ad elevata resistenza meccanica e facilitata intercambiabilità delle mascelle - Google Patents
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Description
Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:
<< FRANTUMATORE OLEODINAMICO DA DEMOLIZIONE AD ELEVATA RESISTENZA MECCANICA E FACILITATA INTERCAMBIABILITÀ DELLE MASCELLE >>
Il presente trovato concerne un frantumatore oleodinamico da demolizione ad elevata resistenza meccanica e facilitata intercambiabilità delle mascelle.
Il presente trovato è totalmente innovativo ed inventivo, in quanto nasce quale originale soluzione tecnica per risolvere le problematiche attualmente esistenti relative alla necessità di garantire una maggiore resistenza meccanica dei suoi elementi componenti, in particolare quelli funzionali ad agevolare l’intercambiabilità in opera delle mascelle del frantumatore oleodinamico, migliorando in tal modo sia la durata temporale di lavorazione di quest’ultimo, che le sue prestazioni meccaniche.
Nella tecnica nota sono presenti innumerevoli brevetti relativi ai frantumatori oleodinamici da demolizione.
Di detta pluralità di brevetti, ad ogni modo, si richiamano i seguenti estremi identificativi con i rispettivi titolari noti e le relative date di pubblicazione:
- EP 0435702 (LABOUNTY ROY E [US]) del 03/07/1991;
- US 5044569 (LABOUNTY ROY E [US]) del 03/09/1991;
- WO 9108874 (LABOUNTY ROY E [US]; LABOUNTY KENNETH R [US]) del 27/06/1991;
- EP 0565787 (ALLIED GATOR INC [US]) del 20/10/1993;
- DE 9411361 (SCHILLING OSTERMEYER MASCHINEN [DE]) del 03/11/1994;
- EP 0641618 (METHOLDS HERTOGENBOSCH BV [NL]) del 08/03/1995;
- US 5531007(LABOUNTY ROY E [US]) del 02/07/1996;
- EP 0841445A1 (OHYODO KOMATSU [JP]) del 07/11/1996;
- US 4771540 (LABOUNTY ROY E [US]) del 20/09/1988;
- EP 1571265 (DEMOLITION AND RECYCLING EQUIP [NL]) del 07/09/2005;
- US 6994284 (JOHN R. RAMUN) del 07/02/2006;
- US 7954742 (JOHN R. RAMUN) del 07/06/2011;
- CA 2505120C (RAMON, JHON R.) del 12/11/2013;
- US 2006/005395 (SEDERBERG CLAYTON P [US] ET AL) del 12/01/2006;
- CA 2776146C (RAMON, JHON R.) del 15/10/2010;
- WO 2013050482 (CATERPILLAR WORK TOOLS BV [NL]) del 11/04/2013;
- CA 2387725C (RAMON, JHON R.) del 20/10/2013;
- JP 5492906B2 del 14/05/2014;
- IT UA20163589 (OSA DEMOLITION EQUIPMENT SRL) del 29/10/2017;
- IT 201600120854 (OSA DEMOLITION EQUIPMENT SRL) del 01/03/2017.
Si precisa che tutti detti brevetti sono stati oggetto di approfondita analisi, studio e ricerca, al fine di pervenire a una risoluzione delle problematiche ancora irrisolte da parte di essi; a tal proposito, in seguito al loro esame, si evidenzia come l’attività progettuale e di costruzione relativa ai frantumatori idraulici sia iniziata circa un trentennio di anni fa ed è ancor oggi in continua evoluzione nel suo sviluppo industriale.
Si precisa altresì come, ad ogni modo, tutti detti brevetti siano del tutto differenti sia tra loro come pure dal presente trovato, e come essi, in particolare, non risolvano appieno o affatto la problematica correlata alla resistenza meccanica degli elementi di snodo delle mascelle componenti il frantumatore oleodinamico, essenziali nel facilitare le operazioni di intercambiabilità in opera delle stesse mascelle del frantumatore.
Negli ultimi anni, infatti, non è stata prestata una particolare attenzione alla problematica dell’intercambiabilità in opera delle mascelle del frantumatore, per il fatto che quest’ultimo, per la rimozione delle mascelle, solitamente richiede l’estrazione dello spinotto passante attraverso i fori dei supporti ricavati nello stesso corpo strutturale delle mascelle dei frantumatori. Detto spinotto però, essendo sottoposto durante le lavorazioni di frantumazione a costanti sollecitazioni di taglio e flessione, subisce sempre notevoli deformazioni che rendono praticamente impossibile una sua facile estrazione, durante le consuete operazioni di manutenzione, con l’evidente svantaggio che esse risultano quasi sempre difficoltose e a volte praticamente impossibili da attuare in corso d’opera.
Si evidenzia altresì che la stessa estrazione dello spinotto risulta ulteriormente difficoltosa con l’aumentare della lunghezza dello spinotto, come pure della quantità di supporti utilizzati.
È peraltro nota la tecnica introdotta da detti brevetti CA 2387725C e CA 2776146C ideati appositamente per garantire l’intercambiabilità delle mascelle attraverso la rimozione di uno spinotto monolitico.
È altresì nota la tecnica introdotta da detto brevetto IT 201600120854, che a tal proposito prevede l’introduzione di uno o più supporti intermedi, inseriti per garantire una minore deformazione in fase di lavorazione dello spinotto che li attraversa, detto spinotto di tipo sempre monolitico.
La soluzione adottata dal brevetto IT 201600120854 pur migliorando la durabilità dello spinotto di incernieramento delle mascelle del frantumatore, non ha risolto le problematiche di estrazione dello stesso spinotto, queste ultime dovute alle deformazioni dinamiche dello stesso sotto le sollecitazioni a fatica indotte nel tempo dall’uso del frantumatore.
Ad ogni modo, in detti brevetti esaminati, è possibile evincere come lo spinotto sia costruito sempre in un unico pezzo, detto appunto monolitico, il quale, per quanto si sia stati attenti a idearlo, progettarlo e costruirlo meccanicamente quanto più possibile indeformabile, in fase di avanzato esercizio, la sua manutenzione per l’intercambiabilità delle mascelle del frantumatore presenta comunque lo svantaggio di essere difficoltosa, rendendo a volte persino impossibile la sua estrazione.
Essendo detta intercambiabilità ineffettuabile in opera, si evidenzia l’ulteriore svantaggio costituito dal fatto che il frantumatore deve essere trasportato presso la ditta costruttrice per effettuare detta operazione.
Scopo della presente invenzione è, quindi, quello di risolvere dette problematiche e svantaggi della tecnica nota, ideando e realizzando un frantumatore oleodinamico da demolizione ad elevata resistenza meccanica, nonché munito di uno spinotto che sia facilmente e periodicamente rimovibile in fase di manutenzione ed intercambiabilità delle mascelle.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di utilizzare materiali e componenti che, a parità di caratteristiche costitutive, prestazionali e funzionali rispetto a quelli noti, presentino un costo minimizzato.
Tali scopi sono conseguiti realizzando un frantumatore oleodinamico da demolizione ad elevata resistenza meccanica e facilitata intercambiabilità delle mascelle, come di seguito descritto e caratterizzato nelle rivendicazioni allegate alla presente.
Detti scopi e i conseguenti vantaggi, nonché le caratteristiche del trovato secondo la presente invenzione saranno più chiaramente evidenti dalla seguente dettagliata descrizione di una soluzione preferita, riportata a titolo esemplificativo, ma non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
➢ la Fig.1 è uno schema grafico raffigurante in vista bidimensionale, una soluzione preferita, ma non per questo limitativa, della struttura del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione ad elevata resistenza meccanica e facilitata intercambiabilità delle mascelle 3-4 di cui alla presente invenzione, riportante le sue proiezioni ortogonali, rispettivamente, da sinistra verso destra e dall’alto verso il basso, la vista frontale, laterale e in pianta, nonché la Sez.A-A, la cui traccia dell’asse A-A è rappresentata nella vista laterale;
➢ la Fig.2 è uno schema grafico raffigurante in vista bidimensionale l’ingrandimento del particolare P del frantumatore oleodinamico 1, rappresentato nella Sez. A-A di Fig.1, dalla quale si evincono una coppia di spinotti 2.1-2.2, i supporti laterali 6.1 della mascella inferiore 4, i supporti intermedi 6.2 della mascella inferiore 4 e i supporti 8 della mascella superiore 3;
➢ la Fig.3 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale la struttura del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione di cui alla Fig.1;
➢ la Fig.4 è uno schema grafico riportante in vista bidimensionale detta soluzione preferita, ma non per questo limitativa, della struttura della sola mascella inferiore 4 del frantumatore oleodinamico 1 di cui alla presente invenzione, raffigurante le sue proiezioni ortogonali, rispettivamente, da sinistra verso destra e dall’alto verso il basso, la vista frontale, laterale e in pianta, nonché la sezione B-B, la cui traccia dell’asse B-B è rappresentata nella vista laterale;
➢ la Fig.5 è uno schema grafico raffigurante in vista bidimensionale l’ingrandimento del particolare Q della mascella inferiore 4 del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione, rappresentato nella Sez. B-B di Fig.4, dal quale meglio si evince la posizione e la conformazione di detta coppia di spinotti 2, rispettivamente sinistro 2.1 e destro 2.2 e i relativi mezzi di supporto, rispettivamente laterale 6.1 ed intermedi 6.2, quest’ultimo di supporto centrale comune ad entrambi gli spinotti 2;
➢ la Fig.6 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale la struttura della mascella inferiore 4 del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione di cui alla precedente Fig.4, al fine di far meglio evincere l’ubicazione e la conformazione di detta coppia di spinotti 2, rispettivamente sinistro 2.1 e destro 2.2;
➢ la Fig.7 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale l’ingrandimento del particolare R della mascella inferiore 4 del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione, rappresentato in Fig.6, dal quale è possibile evincere i supporti laterali 6.1 e i supporti intermedi 6.2 della mascella inferiore 4;
➢ la Fig.8 è uno schema grafico riportante in vista bidimensionale detta soluzione preferita, ma non per questo limitativa, della struttura della sola mascella superiore 3 del frantumatore oleodinamico 1 di cui alla presente invenzione, raffigurante le sue proiezioni ortogonali, rispettivamente, da sinistra verso destra e dall’alto verso il basso, la vista frontale, laterale e in pianta, nonché la sezione C-C, la cui traccia dell’asse C-C è rappresentata nella vista laterale;
➢ la Fig.9 è uno schema grafico raffigurante in vista bidimensionale l’ingrandimento del particolare S della mascella superiore 3 del frantumatore oleodinamico 1 da demolizione, rappresentato nella Sez. C-C di Fig.8, dal quale ancor meglio si evince la posizione e la conformazione della coppia di spinotti 2, rispettivamente sinistro
2.1 e destro 2.2, e della coppia di supporti 8;
➢ la Fig.10 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale la struttura della mascella superiore 3 del frantumatore
oleodinamico 1 da demolizione di cui alla presente invenzione;
➢ la Fig.11 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale l’ingrandimento del particolare T rappresentato in Fig.10, al fine di
far meglio evincere gli spinotti 2 e i suoi supporti 8;
➢ la Fig.12 è uno schema grafico riportante in vista bidimensionale del singolo spinotto 2, raffigurante le sue proiezioni ortogonali, rispettivamente, da sinistra verso destra e dall’alto verso il basso, la vista frontale, laterale e in pianta, nonché la sezione D-D, la cui
traccia dell’asse D-D è rappresentata nella vista laterale;
➢ la Fig.13 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale il singolo spinotto 2, al fine di farne meglio evincere la sua
particolare conformazione;
➢ la Fig.14 è uno schema grafico riportante in vista bidimensionale la boccola 11, quest’ultima raffigurata nelle sue proiezioni ortogonali, rispettivamente, da sinistra verso destra, in vista frontale e laterale,
al fine di farne meglio evincere la sua particolare conformazione; ➢ la Fig.15 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale la boccola 11, al fine di farne meglio evincere la sua particolare
conformazione;
➢ la Fig.16 è uno schema grafico raffigurante in vista tridimensionale la boccola 11 inserita tra detti codoli 2, rispettivamente il codolo sinistro 2.1 e destro 2.2, al fine di garantire la loro coassialità in fase di lavorazione, lungo un asse di coassialità 12.
Come è possibile evincere dalle figure allegate, il presente frantumatore oleodinamico 1 da demolizione (Fig.1, Fig.3, Fig.4, Fig.6 e Fig.10) si caratterizza proprio per il fatto che è munito di una coppia di spinotti 2, in particolare uno spinotto sinistro 2.1 e uno destro 2.2, prevedendo altresì per ognuno di essi un doppio supporto di appoggio 6.1-6.2 nella mascella inferiore 4, ciascuno rispettivamente costituito da un supporto di appoggio laterale 6.1 e uno intermedio 6.2, nonché una coppia di supporti 8 della mascella superiore 3 (Fig.2, Fig.5, Fig.7, Fig.8, Fig.9 e Fig.11).
La ripartizione delle sollecitazioni dinamiche sullo spinotto 2 è realizzata splittando quest’ultimo in una coppia di elementi più piccoli 2.1 e 2.2, ognuno di essi passante per una coppia di supporti 6 della mascella inferiore 4 e un supporto 8 della mascella superiore 3 (Fig. 2, Fig.5, Fig.7, Fig.9 e Fig.11).
Attraverso un’analisi FEM condotta in comparazione tra la soluzione adottata dal brevetto IT 201600120854 e quella in oggetto, si è potuto quantificare una riduzione della freccia massima dello spinotto 2, nell’ordine del 20% ed una riduzione delle tensioni massime indotte nei punti critici dello stesso spinotto 2, reputabili nell’ordine del 24%.
La soluzione adottata dal brevetto IT 201600120854 pur avendo migliorato la durabilità dello spinotto, non ha risolto le problematiche di estrazione dello spinotto per la sua intercambiabilità, dovute alla deformazione dello stesso sotto le sollecitazioni a fatica indotte nel tempo dall’uso del frantumatore.
L’ideazione di questa tecnica di costruzione, invece, consente l’impiego di materiali anche di caratteristiche meccaniche meno elevate, avendo distribuito gli sforzi su una coppia di spinotti 2 e una quaterna di supporti 6 della mascella inferiore 4 e una coppia di supporti 8 della mascella superiore 3 (Fig. 2, Fig.5, Fig.7, Fig.9 e Fig.11).
Detti spinotti 2 presentano una conformazione cilindrica con l’estremità interna 9 sagomata in sezione a guisa di codolo 10 (Fig. 12 e Fig.13).
Detti spinotti 2 sono accoppiabili tra loro mediante l’ausilio di una boccola 11 (Fig.14 e Fig.15), quest’ultima atta a rendere coassiali detti spinotti 2, come è possibile evincere in Fig. 16, laddove è stato rappresentato anche il relativo asse di coassialità 12.
Il supporto laterale 6.1 è realizzato con l’accoppiamento di una terna di lamiere in acciaio di differenti caratteristiche meccaniche (Fig.7).
La tecnica di costruzione ideata, elemento cardine del presente trovato, può essere applicata a tutti i modelli di frantumatori oggi prodotti, in maniera scalare, avvalendosi della migliorata ed ottizzata distribuzione delle sollecitazioni dinamiche del frantumatore 1 e quindi la maggiore affidabilità dello stesso.
I vantaggi introdotti dalla nuova tecnica di costruzione introdotta dal presente brevetto derivano proprio dal fatto di aver ideato la ripartizione delle sollecitazioni dinamiche sullo spinotto 2, realizzando quest’ultimo in una coppia di elementi più piccoli 2.1 e 2.2, ognuno di essi passante per una coppia di supporti 6 della mascella inferiore 4 e un supporto 8 della mascella superiore 3.
I vantaggi forniti dal presente trovato, quindi, sono evidenti, in quanto esso risolve tutte dette problematiche della tecnica nota, in particolare essi consistono nella:
- Diminuzione della freccia massima degli spinotti;
- Diminuzione delle tensioni massime localizzate sugli spinotti;
- Diminuzione degli spessori dei supporti delle mascelle del frantumatore a parità di caratteristiche di resistenza dello stesso; - Semplicità di costruzione e montaggio del frantumatore;
- Riduzione delle deformazioni indotte dai trattamenti termici, senza più la necessità di effettuare operazioni di rettifiche successive sugli spinotti;
- Facilità di estrazione degli spinotti;
- Possibilità di sostituzione delle mascelle direttamente in cantiere; - Maggiore durabilità del frantumatore;
- Maggiore competitività di vendita del frantumatore.
Gli ulteriori vantaggi, non meno importanti dei precedenti, derivano proprio dai bassi costi del presente trovato per l’utente finale, come pure la sua migliore durabilità dei suoi elementi componenti.
È anche evidente che all’esempio di realizzazione precedentemente descritto a titolo illustrativo e non limitativo potranno essere apportati numerosi ritocchi, adattamenti, integrazioni, varianti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza peraltro uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.
LEGENDA
1. Frantumatore oleodinamico da demolizione ad elevata resistenza meccanica
2. Spinotti (2.1 spinotto sinistro; 2.2 spinotto destro)
3. Mascella superiore
4. Mascella inferiore
5. Asse del perno del pistone oleodinamico
6. Supporti della mascella inferiore (6.1 supporti laterali della mascella inferiore; 6.2 supporti intermedi della mascella inferiore) 7. Supporto centrale degli spinotti 2
8. Coppia di supporti della mascella superiore
9. Estremità interna di ciascun spinotto 2
10. Conformazione a guisa di codolo 10 dell’estermità interna dello spinotto 2.
11. Boccola intermedia agli spinotti 2 atta a renderli coassiali
12. Asse degli spinotti.
P Particolare della Sez.A-A
Q Particolare della Sez.B-B
R Particolare della Fig.6
S Particolare della Fig.8
T Particolare della Fig.10
Sez. A-A sezione di 1 in asse alla coppia di spinotti 2
Sez. B-B sezione di 4 in asse alla coppia di spinotti 2
Sez. C-C sezione di 3 in asse alla coppia di spinotti 2
Sez. D-D sezione di 2 in asse al singolo spinotto 2
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione ad elevata resistenza meccanica e facilitata intercambiabilità delle mascelle, munito di una coppia di mascelle (3-4), rispettivamente superiore (3) ed inferiore (4), nonché una conformazione di distribuzione degli sforzi di sollecitazione dinamica su una coppia di spinotti (2) e su una quaterna di supporti (6) della mascella inferiore (4) ed una coppia di supporti (8) della mascella superiore (3), caratterizzato dal fatto che dette mascelle (3-4) sono incernierate tra loro mediante la coppia di spinotti (2), in particolare uno spinotto sinistro (2.1) e uno destro (2.2), ognuno di essi passante entro una coppia di supporti (6) della mascella inferiore (4) e un supporto (8) della mascella superiore (3).
- 2) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che la quaterna di supporti (6) della mascella inferiore (4) è suddivisa in una coppia di supporti laterali (6.1) e una coppia di supporti intermedi (6.2).
- 3) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione secondo le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto supporto laterale (6.1) è realizzato con l’accoppiamento di una terna di lamiere in acciaio di differenti caratteristiche meccaniche.
- 4) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione secondo le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le sollecitazioni dinamiche durante il processo di demolizione si ripartiscono dalle mascelle (3-4) su detta coppia di spinotti (2), rispettivamente lo spinotto laterale sinistro (2.1) e lo spinotto laterale destro (2.2), nonché da questi su dette coppie di supporti laterali (6.1) ed intermedi (6.2) sulla mascella inferiore (4) e su detta coppia di supporti (8) della mascella superiore (3).
- 5) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione secondo le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detti spinotti (2.1, 2.2) presentano una conformazione cilindrica con l’estremità interna (9) sagomata a guisa di codolo (10).
- 6) Frantumatore oleodinamico (1) da demolizione secondo le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detti spinotti (2.1, 2.2) sono accoppiabili tra loro mediante l’ausilio di una boccola (11) atta a rendere coassiali gli stessi spinotti (2).
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