IT202000028784A1

IT202000028784A1 - Gruppo di presa

Info

Publication number: IT202000028784A1
Application number: IT102020000028784A
Authority: IT
Inventors: Renzo Righini; Franco Argelli
Original assignee: F Lli Righini S R L
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-05-27
Also published as: WO2022113012A1; KR20230118877A; JP2023553372A; EP4251554A1; US20240092614A1

Description

Testo allegato alla domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?GRUPPO DI PRESA?

La presente invenzione ? relativa ad un gruppo di presa. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un gruppo di presa di pali attraverso una rispettiva porzione di estremit?. Pi? in dettaglio, la presente invenzione si riferisce ad un gruppo di presa di pali attraverso una rispettiva porzione di estremit?, dove tale gruppo ? predisposto per manipolarli attorno ad un asse passante per tale porzione di estremit?.

DESCRIZIONE DELLO STATO DELLA TECNICA

Nel settore della manipolazione ed in particolare del sollevamento e verticalizzazione di corpi cilindrici, ad esempio ma non limitatamente, di pali in acciaio per impieghi nell?industria energetica offshore (ad esempio ma non limitatamente dei settori cosiddetti ?oil & gas? e ?wind?) ? noto impiegare dei dispositivi di presa portati attraverso un rispettivo assale associato ad un braccio di sollevamento accoppiato girevolmente ad un dispositivo di presa provvisto di una pluralit? di organi di afferraggio mobili radialmente per accoppiare per attrito con il mantello interno o esterno dei pali da manipolare. In ciascun gruppo di presa, il braccio presenta un assale che pu? essere afferrato girevolmente da una gru. Il braccio di ogni gruppo ? accoppiato al dispositivo di presa attraverso un assale ed un organo di controllo della rotazione reciproca normalmente comprendente almeno un attuatore lineare. La funzione dell?attuatore lineare ? orientare correttamente il dispositivo di presa nel piano verticale (ad esempio ma non limitatamente, da verticale a orizzontale e viceversa) al fine dell?inserimento all?interno del corpo cilindrico da sollevare o manipolare. Una volta che il dispositivo di presa sar? stato inserito completamente e poi bloccato all?interno del corpo cilindrico, e prima di dar luogo all? operazione di sollevamento e/o verticalizzazione del corpo cilindrico stesso, l?attuatore lineare potr? essere reso flottante, in modo tale che il braccio possa seguire passivamente l?orientamento del corpo cilindrico durante tutta la successiva operazione di sollevamento da parte delle funi connesse alla gru senza opporre resistenza. Date le masse talvolta molto rilevanti dei corpi cilindrici da sollevare, come nel caso dei pali di fondazione, in alcune situazioni sarebbe molto critico controllare attivamente l?orientamento del braccio nel corso dell?operazione da parte del solo attuatore lineare. Pertanto, anche per evitare di accrescere eccessivamente la potenza, e quindi anche massa ed ingombro, dell?attuatore lineare, per le ripercussioni negative sule prestazioni della gru impiegata, ? noto di rendere il braccio flottante nel suo piano di rotazione, in modo tale che possa seguire passivamente l?orientamento del corpo cilindrico dall?inizio della fase di sollevamento fino alla sua fine, in cui il corpo cilindrico sollevato pu? risultare verticale.

Un esempio di tale gruppo ? riscontrato nel brevetto EP 2925658 di IHC, il cui braccio ? accoppiato al dispositivo di presa in un asse diametrale e la rotazione relativa tra il dispositivo di presa e il braccio ? controllata da una leva azionata da un attuatore lineare

Nel caso in cui la configurazione del corpo cilindrico manipolato dovesse risultare necessariamente verticale al termine del sollevamento (come avviene ad es. per i pali di fondazione, al fine di posizionarli corretto per la successiva battitura), si determinerebbe l?inconveniente che la manipolazione e il posizionamento finale del corpo cilindrico risulterebbero meno controllabili da parte della gru di sollevamento a causa della presenza del braccio di sollevamento interposto fra le funi di sollevamento della gru ed il corpo cilindrico.

La ragione principale di quanto qui esposto ? che in questa fase il braccio si trova in configurazione ?flottante?, per cui il corpo cilindrico risulta di fatto come il secondo pendolo di una configurazione a doppio pendolo in cui il braccio costituisce il primo pendolo ed il corpo cilindrico costituisce il secondo pendolo. In condizioni di mare molto mosso ci? potrebbe comportare l?inconveniente di una limitatissima controllabilit? del corpo cilindrico sollevato, accompagnata da grandi difficolt? di posizionare la sua estremit? inferiore dove richiesto.

In considerazione della situazione sopra descritta sarebbe auspicabile disporre di un gruppo di presa che, oltre limitare e possibilmente superare gl?inconvenienti tipici dello stato dell?arte nota tra cui l?inconveniente sopra illustrato, definisca un nuovo standard per tali tipi di apparecchiature.

SOMMARIO DELLA PRESENTE INVENZIONE

Gl?inconvenienti sopra esposti sono risolti dalla presente invenzione secondo almeno una delle rivendicazioni che seguono.

Secondo una forma di attuazione della presente invenzione viene attuato un gruppo di presa atto ad afferrare dei pali cilindrici provvisti di un asse longitudinale in posizione di estremit?; il detto gruppo comprendendo un primo corpo cilindrico provvisto di un asse centrale e di una pluralit? di organi di afferraggio distribuiti uniformemente attorno al detto asse centrale e mobili radialmente per accoppiare con uno dei detti pali per attrito; un braccio di sollevamento comprendente almeno una porzione di supporto disposta simmetricamente rispetto ad un piano diametrale longitudinale portata dal detto primo corpo incernierata ad una rispettiva piastra solidale con il detto primo corpo attorno ad un primo asse trasversale al detto piano diametrale; ogni detta porzione di supporto essendo provvista di un assale centrale sviluppato attorno ad un asse di fulcro parallelo al detto primo asse per supportare il detto braccio girevolmente; il detto primo asse essendo parallelo e distinto da un asse diametrale del detto primo corpo trasversale rispetto al detto piano diametrale.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, ogni detta porzione di supporto presenta un gomito accoppiato rotoidalmente alla corrispondente detta piastra attorno al detto primo asse attraverso un primo organo di aggancio; ciascuna detta piastra presentando un secondo organo di aggancio accoppiato con il detto gomito in modo angolarmente scorrevole attraverso una rispettiva fessura circolare concentrica con il detto primo asse e delimitata da due porzioni di battuta concave.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, il detto braccio di sollevamento comprende due porzioni di supporto ciascuna incernierata ad una rispettiva detta piastra attorno al detto primo asse, le dette porzioni di supporto essendo disposte simmetricamente rispetto al detto piano diametrale; le dette porzioni di supporto essendo collegate dal detto assale centrale.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, una prima proiezione di un centro del detto primo organo di aggancio sul detto piano diametrale e una seconda proiezione di un centro del detto secondo organo di aggancio sul detto piano diametrale definiscono un segmento un cui asse geometrico ? parallelo o coincide con il detto asse centrale.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, le dette due porzioni di battuta concave distano fra loro di un angolo minore di 90? centrato sul detto al detto primo asse.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, dei mezzi di attuazione sono disposti tra il detto braccio e il detto primo corpo per muoverli di moto rotatorio relativo attorno al detto primo asse.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, i detti mezzi di attuazione comprendono un attuatore lineare il cui asse ? trasversale al detto primo asse ed ? portato agli estremi da una prima staffa accoppiata al detto primo corpo e da una seconda staffa accoppiata al detto braccio in modo angolarmente fisso.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, ciascun detto secondo organo di aggancio comprende un perno portato da una staffa della detta piastra.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, il detto primo organo di aggancio comprende una coppia rotoidale.

Secondo una forma di attuazione come sopra descritta, il detto primo asse ? esterno o interno al detto primo corpo. BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del gruppo di presa secondo la presente invenzione appariranno pi? chiari dalla descrizione seguente, esposta con riferimento alle figure allegate che ne illustrano almeno un esempio di attuazione non limitativo, in cui parti identiche o corrispondenti sono identificate dagli stessi numeri di riferimento. In particolare:

- la figura 1 ? una vista prospettica schematica di un gruppo di presa secondo la presente invenzione;

- le figure 2-4 sono delle viste in elevazione laterale del gruppo della figura 1 in tre distinte configurazioni operative, dove alcune parti non sono state illustrate a scopo di chiarezza.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PRESENTE INVENZIONE

Prima di descrivere dettagliatamente le forme di attuazione preferite della presente invenzione o di particolari della stessa, si ritiene utile precisare che il relativo ambito di tutela non ? limitato alle forme di attuazione particolari qui di seguito descritte. La divulgazione e la descrizione nel presente documento sono illustrative e esplicative di una o pi? forme di attuazione e varianti attualmente preferite, e risulter? chiaro agli esperti del ramo che vari cambiamenti nel design, nell'organizzazione, nell'ordine di funzionamento, nei mezzi di funzionamento, nelle strutture delle apparecchiature e posizione, nella metodologia e uso di equivalenti meccanici potranno essere apportati senza per questo risultare estranei allo spirito dell'invenzione. Inoltre, si deve comprendere che le figure allegate disegni hanno lo scopo di illustrare e divulgare chiaramente forme di attuazione al momento preferite ad uno degli esperti del settore, ma non sono disegni che illustrano come tali forme di attuazione dovrebbero essere eseguite nella realt? o rappresentazioni reali di prodotti finali; al contrario, tali figure possono comprendere delle viste concettuali semplificate per facilitare la comprensione o permettere di fornire una spiegazione pi? facile e veloce. Inoltre, le dimensioni e la disposizione relative dei componenti possono differire da quelle mostrate e funzionare ancora nello spirito dell'invenzione.

D?altra parte, si comprender? che varie direzioni come "superiore", "inferiore", "sinistra", "destra", "anteriore", "posteriore" e cos? via vengono eseguite solo con rispetto alla spiegazione in combinazione con i disegni e che i componenti possono essere orientati in modo diverso, ad esempio durante il trasporto e la produzione, nonch? durante il funzionamento. Poich? molte forme di attuazione diverse e distinte possono essere fatte nell'ambito dei concetti qui insegnati, e poich? sono molteplici le modifiche che possono essere apportate alle forme di attuazione qui descritte, si deve comprendere che i dettagli qui di seguito forniti devono essere interpretati come illustrativi e non limitativi dello spirito dell?invenzione.

Nella figura 1, con 1 ? indicato, nel suo complesso un gruppo 1 di presa atto ad afferrare in posizione di estremit? dei pali CP cilindrici provvisti di un asse longitudinale AL. Il gruppo 1 comprende un primo corpo 10 cilindrico provvisto di un asse centrale CA e di una pluralit? di organi di afferraggio 12 distribuiti uniformemente attorno all?asse centrale CA e mobili radialmente per accoppiare con uno dei pali CP per attrito. Questi organi di afferraggio 12 sono di tipo noto e comprendono dei cunei azionabili attraverso degli attuatori lineari. Si ? deciso di non descriverli pi? dettagliatamente per economia di testo e figure, non essendo rilevanti per la comprensione dell?invenzione. Il gruppo 1 comprende, inoltre, un braccio 20 di sollevamento conformato a forcella e, per questo, presentante due porzioni laterali 22 e 22? disposte simmetricamente rispetto ad un piano diametrale M longitudinale del primo corpo 10, dove la traccia di tale piano ? visibile nella sola figura 1. Le due porzioni laterali 22 e 22? sono collegate a cerniera al primo corpo 10 attorno ad un primo asse TA1 trasversale al piano M in rispettive piastre 100 e 100?. Tali piastre 100 e 100?, senza limitare la portata della presente invenzione, sono interne e disposte simmetricamente rispetto al piano diametrale M. In particolare, le due porzioni laterali 22 e 22? sono pure simmetriche rispetto al piano diametrale M, e sono calettate su di un assale 21, il quale ? concentrico al primo asse TA1.

Sempre con riferimento alla figura 1, le porzioni laterali 22 e 22? sono collegate superiormente da un assale centrale 24 che si sviluppa attorno ad un asse di fulcro AF parallelo al primo asse TA1 e predisposto per essere afferrato girevolmente, a propria volta, da un organo di presa di una gru, nota e non illustrata per economia di disegno. Il primo asse TA1 ? parallelo e distinto da un asse diametrale DA del primo corpo 10, indicato nella figura 1 e nella figura 2, da cui risulta comprensibile che tale asse diametrale DA ? perpendicolare al piano diametrale M. Data la simmetria del gruppo 1, il testo e/o le figure potrebbero presentare solo una delle componenti simmetriche del braccio 20, ad esempio relative ad una sola delle porzioni laterali 22 e 22?, a vantaggio della chiarezza delle figure e senza comportare limitazioni all?ambito di tutela della presente invenzione.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, ciascuna porzione laterale 22/22? presenta un gomito 220/220? accoppiato rotoidalmente ad una piastra 100/100? rettangolare solidale al primo corpo 10 attorno al primo asse TA1 attraverso un primo organo di aggancio 222/222?, costituito da una coppia rotoidale, che non richiede una descrizione specifica, che si omette per praticit?.

Ciascuna piastra 100/100? porta superiormente nella figura 1 un secondo organo di aggancio 14/14?, dove i secondi organi di aggancio 14/14? sono dei perni, senza limitare la generalit? dell?invenzione, dove ciascun perno 14/14? ? portato da una delle due piastre 100/100? e, globalmente, sono allineati lungo un secondo asse TA2 che ? parallelo al primo asse TA1. In particolare, ogni perno 14/14? ? accoppiato rigidamente ad una staffa 102/102? ricavata superiormente nella piastra 100/100?, la cui forma ? interamente visibile con linea tratteggiata nella sola figura 2.

Con particolare riferimento alle figure 2-4, ciascun gomito 220/220? ? sagomato similmente ad un triangolo con ipotenusa convessa e ogni perno 14/14? ? accoppiato con il gomito 220/220? in modo angolarmente scorrevole attraverso una rispettiva fessura 226/226? circolare di ampiezza minore o uguale a 90? e concentrica con il primo asse TA1 e delimitata da due porzioni di battuta concave 224 e 224?. Con particolare riferimento alla figura 3, una prima proiezione P1 di un centro della coppia rotoidale 222/222? sul piano diametrale M e una seconda proiezione P2 di un centro del perno 14/14? sul piano diametrale M definiscono un segmento P1-P2 il cui asse geometrico GA ? perpendicolare ed equidistante dagli estremi dello stesso segmento P1-P2 ed interseca l?asse di fulcro AF.

Con riferimento ad una qualsiasi delle figure allegate, il gruppo 1 comprende degli organi di attuazione 30 disposti tra il braccio 20 e il primo corpo 10 per muoverli di moto rotatorio relativo attorno al primo asse TA1. In particolare, gli organi di attuazione 30 comprendono un attuatore lineare 32, il cui asse ? trasversale al primo asse TA1 ed ? portato agli estremi da una prima staffa 34 accoppiata al primo corpo 10 e da una seconda staffa 36 accoppiata al braccio 20 in modo angolarmente fisso, in quanto calettata sull?assale 21.

L?uso del gruppo 1 ? facilmente comprensibile da quanto sopra descritto e non richiede ulteriori spiegazioni. D?altra parte, pu? essere utile precisare ogni insieme di gomito 220/220?, fessura 226/226? e perno 14/14? definisce un meccanismo camma-punteria dove la fessura 226/226? ? la camma e la punteria ? costituita dal perno 14/14? e il gruppo che determina il movimento della punteria rispetto alla camma ? dato dall?attuatore 32.

Inoltre, ? opportuno osservare che, in uso, quando il gruppo 1 ? disposto come nella figura 4, l?attuatore lineare 32 ? alla massima estensione e il primo corpo 10 ? supportato in maniera simmetrica dalla coppia rotoidale 222/220? e dal perno 14/14? rispetto ad un piano longitudinale N trasversale al piano diametrale M, la cui traccia coincide con le tracce degli asse geometrico GA, asse centrale CA e asse longitudinale AL. In particolare, in tal caso l?asse di fulcro AF dell?assale centrale 24 e i centri dei perni 14 e delle coppie rotoidali 222 sono disposti ai vertici di un triangolo isoscele simmetrico rispetto al piano longitudinale N, dove il triangolo isoscele AF-P1-P2 ha per base il segmento P1-P2. In questo caso, lo sforzo sulla piastra 100/100? ? suddiviso sulle staffe 102/102?, ottimizzando la distribuzione delle masse sul primo corpo 10 e massimizzandone la stabilit? del primo corpo 10 e del palo CP ad esso accoppiato rispetto all?assale 24 e, naturalmente, alla gru, quindi alleggerendo il carico sull?attuatore lineare 32 in caso di oscillazioni del palo CP stesso.

Risulta infine chiaro che al gruppo 1 di presa qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

Ad esempio, alla forma di attuazione del gruppo 1 sopra descritta ? equivalente funzionalmente un?ulteriore forma di attuazione in cui le piastre 100 e 100? sono interamente contenute all?interno del primo corpo 10, per cui le rispettive staffe 102 e 102? sono pure contenute all?interno della estensione longitudinale del primo corpo 10, senza che questo modifichi o limiti la portata della presente invenzione. In tal caso, non illustrato per economia di disegno, il primo asse TA1 sarebbe interno al primo corpo 10.

D?altra parte, rientra nell?ambito di tutela della presente invenzione anche una variante del gruppo 1 di presa in cui il primo corpo 10 ? supportato da un braccio 20 di sollevamento che presenta una sola porzione di supporto 22, anche questa disposta simmetricamente rispetto al piano diametrale M. La porzione di supporto 22 ? collegata a cerniera al primo corpo 10 attorno ad un primo asse TA1 in una rispettiva piastra 100, disposta centralmente per il primo corpo 10.

Inoltre, rientra nell?ambito di protezione della presente invenzione un?ulteriore variante del gruppo 1 in cui il braccio 20 presenta una porzione che alloggia l?assale 24 di dimensioni diverse (maggiori o minori) da quelle rappresentate nelle figure allegate per cui, quando il primo corpo 10 ? disposto con l?asse longitudinale AL verticale, l?asse geometrico GA del segmento P1-P2 ? parallelo all?asse centrale CA del primo corpo 10 cilindrico ma l?asse di fulcro AF dell?assale centrale 24 ? trasversale e sghembo rispetto all?asse geometrico GA. Nelle rivendicazioni, qualsiasi segno di riferimento posto tra parentesi non deve essere interpretato come una limitazione della rivendicazione. La parola "che comprende" non esclude la presenza di altri elementi o fasi oltre a quelli elencati in una rivendicazione. Inoltre, i termini "uno" o "una", come usati in questo contesto, sono definiti come uno o pi? di uno. Inoltre, l'uso di frasi introduttive come "almeno uno" e "uno o pi?" nelle rivendicazioni non deve essere interpretato nel senso che l'introduzione di un altro elemento di rivendicazione da parte degli articoli indefiniti "uno" o "una" limiti qualsiasi rivendicazione particolare contenente tale elemento di rivendicazione introdotto alle invenzioni che ne contengono uno solo, anche quando la stessa rivendicazione comprende delle frasi introduttive "uno o pi?" o "almeno uno" e articoli indefiniti come "uno" o "una". Lo stesso vale per l'uso di articoli definiti. A meno che non sia stabilito diversamente, termini come "primo" e "secondo" vengono utilizzati per distinguere arbitrariamente gli elementi che tali termini descrivono. Pertanto, questi termini non sono necessariamente destinati a indicare la priorit? temporale o di altro tipo di tali elementi. Il semplice fatto che alcune misure siano esposte in rivendicazioni reciprocamente diverse non indica che una combinazione di queste misure non possa essere utilizzata a vantaggio.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Gruppo (1) di presa atto ad afferrare dei pali (CP) cilindrici provvisti di un asse longitudinale (AL) in posizione di estremit?; il detto gruppo (1) comprendendo un primo corpo (10) cilindrico provvisto di un asse centrale (CA) e di una pluralit? di organi di afferraggio (12) distribuiti uniformemente attorno al detto asse centrale (CA) e mobili radialmente per accoppiare con uno dei detti pali (CP) per attrito; un braccio (20) di sollevamento comprendente almeno una porzione di supporto (22) disposta simmetricamente rispetto ad un piano diametrale (M) longitudinale portata dal detto primo corpo (10) incernierata ad una piastra (100)(100?) solidale con il detto primo corpo (10) attorno ad un primo asse (TA1) trasversale al detto piano diametrale; ogni detta porzione di supporto (22)(22?) essendo provvista adi un assale centrale (24) sviluppato attorno ad un asse di fulcro (AF) parallelo al detto primo asse (TA1) per supportare il detto braccio (20) girevolmente; caratterizzato dal fatto che il detto primo asse (TA1) ? parallelo e distinto da un asse diametrale (DA) del detto primo corpo (10) trasversale rispetto al detto piano diametrale (M).

2. Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto ogni detta porzione di supporto (22)(22?) presenta un gomito (220)(220?) accoppiato rotoidalmente alla corrispondente detta piastra (100)(100) attorno al detto primo asse (TA1) attraverso un primo organo di aggancio (222)(222?); ciascuna detta piastra (100)(100?) presentando un secondo organo di aggancio (14)(14?) accoppiato con il detto gomito (220)(220?) in modo angolarmente scorrevole attraverso una rispettiva fessura (226)(226?) circolare concentrica con il detto primo asse (TA1) e delimitata da due porzioni di battuta concave (224)(224?).

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto braccio (20) di sollevamento comprende due porzioni di supporto (22)(22?) ciascuna incernierata ad una rispettiva detta piastra (100)(100?) attorno al detto primo asse (TA1), le dette porzioni di supporto (22)(22?) essendo disposte simmetricamente rispetto al detto piano diametrale (M); le dette porzioni di supporto (22)(22?) essendo collegate dal detto assale centrale (24).

4. Gruppo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che una prima proiezione (P1) di un centro del detto primo organo di aggancio (222)(222?) sul detto piano diametrale (M) e una seconda proiezione (P2) di un centro del detto secondo organo di aggancio (14)(14?) sul detto piano diametrale (M) definiscono un segmento (P1-P2) un cui asse geometrico (GA) ? parallelo o coincide con il detto asse centrale (CA).

5. Gruppo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che le dette due porzioni di battuta concave (224)(224?) distano fra loro di un angolo minore di 90? centrato sul detto primo asse (TA1).

6. Gruppo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere dei mezzi di attuazione (30) disposti tra il detto braccio e il detto primo corpo per muoverli di moto rotatorio relativo attorno al detto primo asse (TA1).

7. Gruppo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di attuazione (30) comprendono un attuatore lineare (32) il cui asse ? trasversale al detto primo asse (TA1) ed ? portato agli estremi da una prima staffa (34) accoppiata al detto primo corpo (10) e da una seconda staffa (36) accoppiata al detto braccio (20) in modo angolarmente fisso.

8. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-7, caratterizzato dal fatto che ciascun detto secondo organo di aggancio (14)(14?) comprende un perno (14)(14?) portato da una staffa (102)(102?) della detta piastra (100)(100?).

9. Gruppo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il detto primo organo di aggancio (222)(222?) comprende una coppia rotoidale.

10. Gruppo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il detto primo asse (TA1) ? esterno o interno al detto primo corpo (10).