IT202100005246A1 - Moschettone con puleggia e metodo per sollevare o trascinare un carico - Google Patents

Description

Moschettone con puleggia e

e metodo per sollevare o trascinare un carico

DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce a un moschettone con puleggia, destinato a una variet? di settori: soccorso di persone, alpinismo/arrampicata e sport in generale, costruzione e manutenzione di strutture, sollevamento o trascinamento carichi, nautico, ecc.. La presente invenzione si riferisce anche a un metodo per sollevare o trascinare un carico.

Stato dell?arte

Moschettoni e pulegge sono noti da centinaia di anni.

Il moschettone ? un anello metallico incompleto, cio? non chiuso, per permettere l'apertura e la chiusura dello stesso. Pu? presentare forme diverse, ad esempio ovale, ad asola, a pera (HMS), oppure asimmetrico a D, ecc., e presenta un lato apribile tramite una leva bloccabile da una ghiera, in acciaio o in lega leggera. Il moschettone viene usato laddove c'? necessit? di unire due oggetti in maniera rapida sicura, ed ? riutilizzabile; trova largo impiego nello sport, ad esempio nell?arrampicata, nell?alpinismo, nel parapendio, nella speleologia. Il suo utilizzo presuppone quindi l?apertura del moschettone, per l?inserimento di una corda o una cima, e la sua chiusura, con la ghiera.

Attualmente i moschettoni per uso professionale sono certificati. Ad esempio, in Europa i moschettoni da arrampicata devono rispettare lo standard EN362, oppure lo standard EN 12278 "Mountaineering equipment ? Connectors ? Safety requirements and test methods" che comporta una resistenza a rottura pari ad almeno 20 kN con moschettone chiuso e 7kN con moschettone aperto. In ambito industriale, per la movimentazione di carichi, i moschettoni devono rispettare lo standard EN 362:2004 "Personal protective equipment against falls from a height. Connectors" e nelle versioni pi? grandi devono garantire una resistenza a carichi di almeno 50kN. Negli USA gli standard di riferimento sono ASTM Standard F1774 per i moschettoni da arrampicata, ASTM F1956 per i moschettoni da salvataggio, ecc..

I moderni moschettoni sono in genere realizzati in acciaio o alluminio, per forgiatura.

La puleggia ? un organo di trasmissione del moto costituito da una ruota o un tamburo girevole sul proprio asse, dotato di almeno una gola nella quale ? guidata una corrispondente fune, una corda, un cavo, ecc.. La fune viene quindi rinviata in base all?angolo di avvolgimento sulla puleggia. Analogamente ai moschettoni, anche le pulegge per uso professionale devono rispondere a corrispondenti standard tecnici.

Sono state proposte soluzioni ibride che integrano moschettoni e pulegge. Ad esempio, EP-A-3293405 descrive un moschettone avente un corpo che si estende in un piano mediano, e il corpo ? provvisto di due estremit? tra le quali ? prevista un?apertura. Un elemento di chiusura a leva, incernierato a una delle due estremit?, intercetta l?apertura, per aprire e chiudere il moschettone: l?elemento di chiusura ? movibile sul piano mediano tra una prima posizione in corrispondenza della quale non intercetta l?apertura, per consentire l?inserimento nel moschettone di una corda o un anello, e una seconda posizione in corrispondenza della quale intercetta l?apertura, per impedire il disimpegno della fune o dell?anello. Una ghiera filettata ? montata girevole sull?elemento di chiusura ed ? ingranabile sull?estremit? del corpo del moschettone opposta all?estremit? alla quale l?elemento di chiusura ? incernierato. Compito della ghiera ? quello di bloccare l?elemento di chiusura nella seconda posizione. Una puleggia ? imperniata al corpo del moschettone in modo da risultare girevole su un piano ortogonale al piano mediano. In particolare, la puleggia, di piccolo diametro, ruota su un perno fissato al corpo del moschettone, ed estendentesi sul piano mediano. Sul piano mediano, la puleggia ? completamente circondata dal corpo del moschettone. La figura 1 di questo documento mostra il moschettone in piano, e in elevazione: la porzione inferiore 40 del moschettone, insieme alle porzioni 14, 30 e 32, circondano completamente la puleggia 54. La figura 2 mostra il moschettone in elevazione, su un piano ortogonale al piano mediano: come si pu? notare, la puleggia non sporge dal corpo del moschettone, perch? il corpo ? sagomato apposta per contenere la puleggia. Si pu? constatare che il perno sul quale ruota la puleggia non ? un elemento strutturale del corpo del moschettone, e infatti il perno si estende da parte a parte tra due segmenti del corpo del moschettone, e la porzione strutturale 40 si estende invece sotto la puleggia. In altre parole, i carichi applicati alla puleggia si scaricano in primis sul perno della puleggia e non direttamente sul corpo del moschettone: il perno della puleggia risulta sollecitato a taglio in corrispondenza delle rispettive sedi di inserimento nel corpo del moschettone.

In generale, le soluzioni come quella appena descritta soffrono di questi limiti: una non ottimale distribuzione dei carichi, come descritto, e l?impossibilit? di montare pulegge di grande diametro, dato che il diametro massimo della puleggia ? limitato dalle dimensioni del corpo del moschettone, che si estende attorno alla puleggia, circondandola.

Un?altra soluzione nota ? descritta in US 2017/0283224. In questo caso il corpo del moschettone integra il perno della puleggia. Diversamente rispetto alla soluzione descritta in EP-A-3293405, la puleggia ruota su un piano parallelo al piano mediano del corpo del moschettone. Infatti, il perno della puleggia si estende a sbalzo dal corpo del moschettone, perpendicolarmente ad esso. Come mostrato nelle figure, la puleggia ? trattenuta nella sua posizione operativa da una vita 125 che si avvita nel perno della puleggia. Una staffa 146, girevole sullo stesso perno, apre e chiude l?accesso alla puleggia per l?inserimento di una corda, una cima o una fune. Nella soluzione appena descritta il piano mediano del moschettone e il piano di giacitura della corda avvolta sulla puleggia sono paralleli, ma non coincidenti (evidente in figura 3B). Pertanto, quando il moschettone ? agganciato a un supporto esterno e un carico ? applicato a una fune avvolta sulla puleggia, sul perno di rotazione della puleggia si crea un momento che tende a inclinare il moschettone e fargli assumere un assetto non perfettamente verticale. Inoltre la distribuzione dei carichi non ? ottimale, visto che il perno di rotazione della puleggia si estende a sbalzo dal corpo del moschettone e risulta sollecitato a flessione.

Oltre all?inconveniente appena descritto, legato a una non ottimale distribuzione dei carichi, questa soluzione permette di montare pulegge di diverso diametro, ma comunque entro un certo limite, dato dal fatto che la puleggia non deve intercettare lo spazio operativo del moschettone, indicato col numero 121 nelle figure.

Esistono inoltre soluzioni ibride moschettone-puleggia nelle quali la puleggia e il moschettone sono uniti da un perno di collegamento: la puleggia, il moschettone e il perno giacciono tutti sul piano mediano e sia il moschettone, sia la puleggia, sono girevoli sul perno di collegamento (il perno di rotazione della puleggia ? ortogonale al piano mediano): il moschettone e la puleggia si trovano da parti opposte rispetto al perno di collegamento.

La criticit? principale di queste soluzioni ? che il carico massimo sopportabile dall?assieme corrisponde al carico di rottura del perno di collegamento, l?anello debole della catena, che di solito ? di piccole dimensioni, cio? ha una sezione piccola rispetto agli altri componenti e non ? quindi in grado di sopportare carichi elevati comparabili con i carichi che il moschettone singolarmente sarebbe in grado di sopportare.

Sommario dell?invenzione

Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di mettere a disposizione un moschettone con puleggia che permetta di risolvere i limiti e le criticit? delle soluzioni note, avendo al tempo stesso una struttura semplice, e potendo garantire una certa modularit?, il mantenimento delle certificazioni dei suoi componenti, e costi di produzione contenuti.

Un primo aspetto della presente invenzione concerne pertanto un moschettone con puleggia, secondo la rivendicazione 1.

Il moschettone comprende un corpo sostanzialmente anulare: a forma di asola, quasi triangolare, quasi rettangolare, a pera, ecc., e pu? essere un moschettone standard disponibile in commercio e certificato, ad esempio per attivit? alpinistiche o per applicazioni industriali.

Il corpo del moschettone si estende su un piano mediano: il corpo del moschettone pu? presentare delle sporgenze o forme non piane, ma sostanzialmente un piano mediano ? identificabile nell?area circoscritta dal corpo del moschettone.

Il moschettone comprende una puleggia girevole su un corrispondente asse di rotazione che ? parallelo al piano mediano.

Vantaggiosamente, la puleggia ? anulare o toroidale ed ? concatenata al corpo del moschettone, dove il termine concatenato identifica un accoppiamento equivalente a quello tra due anelli di una catena, che si trovano su piani di giacitura ortogonali e uno passa attraverso l?altro. Il termine concatenato si riferisce al fatto che la puleggia ? direttamente concatenata al moschettone, non tramite un telaietto di supporto della puleggia o un perno: ipotizzando per un attimo sia il moschettone, sia la puleggia, come anelli, un anello attraversa l?altro.

I vantaggi di questa configurazione concatenata, rispetto alle soluzioni note, sono molteplici.

In primo luogo, l?assieme formato dal moschettone e dalla puleggia ? modulare, essendo possibile sostituire la puleggia o il moschettone, per adattare l?assieme alle necessit? del momento, con minime modifiche, in modo semplice. Ad esempio, ? possibile sostituire la puleggia con una puleggia di diametro maggiore, mantenendo il moschettone, perch? l?ingombro della puleggia ? principalmente esterno al moschettone, nel senso che solo una parte della puleggia si inserisce attraverso il moschettone. Analogamente, ? possibile sostituire la puleggia con una puleggia di diametro minore, oppure a parit? di puleggia ? possibile sostituire il moschettone. Le sostituzioni appena descritte sono attuabili con moschettoni e pulegge certificati e, quindi, l?assieme moschettone-puleggia rimane certificato anche sostituendo uno o l?altro dei due componenti.

Un altro vantaggio ? legato alla distribuzione dei carichi e, quindi, delle forze, sul moschettone. Rispetto alle soluzioni nelle quali la puleggia ruota su un perno che si estende tra due porzioni del corpo del moschettone, e anche rispetto alle soluzioni nella quali la puleggia ? ?appesa? al moschettone con un perno, nell?assieme secondo la presente invenzione il carico applicato alla puleggia ? direttamente supportato dal corpo del moschettone: gli stress si scaricano sulla porzione del corpo del moschettone che passa attraverso la puleggia. Come verr? descritto in maggior dettaglio, con riferimento alle figure allegate, l?analisi agli elementi finiti ha dimostrato che la configurazione proposta offre una efficace distribuzione delle forze, a vantaggio della sicurezza, della vita utile dell?assieme e dell?efficacia del suo funzionamento. Nell?assieme secondo la presente invenzione, il carico massimo sopportabile corrisponde al carico di rottura del moschettone, e non di un perno come nella tecnica nota. Pertanto, l?utente conosce il carico di rottura, dato che i moschettoni certificati riportano questa informazione nella relativa scheda tecnica.

Preferibilmente un inserto ? interposto tra il corpo del moschettone e la puleggia, e un cuscinetto di rotolamento ? interposto tra la puleggia e l?inserto. L?inserto ? un elemento di interfaccia tra la puleggia e il moschettone e serve da supporto per il cuscinetto di rotolamento che agevola la rotazione della puleggia. Per questo motivo, l?inserto presenta una superficie esterna di rotolamento sulla quale si muove il cuscinetto di rotolamento.

Preferibilmente l?inserto realizza un accoppiamento di forma con il corpo del moschettone. In particolare, l?inserto avvolge almeno in parte una corrispondente porzione del corpo del moschettone in modo tale che la superficie esterna di rotolamento dell?inserto sia concatenata al moschettone, ovvero lo attraversi.

Nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione l?inserto presenta una porzione conformata a sella, opposta rispetto alla superficie esterna di rotolamento, che impegna una curva o una porzione a U del corpo del moschettone, conformandosi ad essa, in modo complementare. In questo modo il contatto tra l?inserto e il corpo del moschettone si verifica in corrispondenza di tutta la superficie della curva o della porzione a U intercettata dall?inserto e i carichi esercitati da una fune o una corda sulla puleggia sono da questa trasferiti al cuscinetto di rotolamento, all?inserto e infine al moschettone, sfruttando tutta la superficie a disposizione della suddetta porzione curva o ad U del corpo del moschettone. Questa configurazione permette di evitare che i carichi esercitati sulla puleggia si concentrino solamente su due sezioni della porzione curva o ad U del corpo del moschettone, ai lati dell?inserto.

Preferibilmente l?inserto ha una forma a mezzaluna e avvolge una corrispondente porzione del corpo del moschettone, estendendosi per 180? a cavallo di tale porzione del moschettone.

Nella forma di realizzazione preferita il cuscinetto di rotolamento ? una gabbia a rulli, oppure un cuscinetto a sfere, con i rulli o le sfere interposte tra l?inserto e la puleggia. Le sfere o i rulli rotolano tra la superficie di rotolamento dell?inserto e la superficie interna della puleggia, che ha forma anulare o toroidale.

Nella forma di realizzazione preferita il moschettone comprende due elementi a guscio, definibili anche guancette, vincolabili uno all?altro da parti opposte rispetto alla puleggia, con una parte del corpo del moschettone e la puleggia interposti tra i due elementi a guscio. In sostanza, i due elementi a guscio uniti formano un alloggiamento nel quale risulta parzialmente inserito il corpo del moschettone e che abbraccia la puleggia, in modo tale che la posizione della puleggia rispetto al moschettone resti invariata.

Preferibilmente gli elementi a guscio uniti definiscono, insieme, una sede di accoglimento di una corrispondente porzione del corpo del moschettone, e il corpo del moschettone inserito almeno in parte in detta sede ? bloccato in rotazione rispetto ai due elementi a guscio.

L?inserto occupa una porzione del volume interno alla puleggia, ovvero del volume cilindrico intercettato dalla puleggia, e i due elementi a guscio occupano la porzione restante del volume interno alla puleggia con rispettivi pattini. In sostanza, quindi, il volume interno della puleggia ? occupato in parte dall?inserto, e in parte dai due elementi a guscio.

Nella forma di realizzazione preferita, l?inserto e gli elementi a guscio congiuntamente definiscono un mozzo sul quale rotola la puleggia o, precisamente, sul quale rotola il cuscinetto di rotolamento.

Preferibilmente i due elementi a guscio sono accoppiati uno all?altro con viti o perni passanti attraverso l?inserto. In questo modo l?assieme formato dal moschettone, dall?inserto, dal cuscinetto di rotolamento, dalla puleggia e dai due elementi a guscio risulta rigido e solido, e la puleggia pu? ruotare sul proprio asse di rotazione ma non pu? spostarsi rispetto al corpo del moschettone.

Preferibilmente anche l?inserto ? intercambiabile con un inserto di diverse dimensioni per consentire il montaggio sul moschettone di una diversa puleggia avente diametro maggiore o minore rispetto alla puleggia di primo equipaggiamento. All?occorrenza, la sostituzione pu? avvenire con un inserto di forma differente rispetto a quello di primo equipaggiamento per consentire di vincolare alla puleggia un diverso moschettone, ad esempio un moschettone il cui corpo non ha una sezione circolare o ovale, ma una sezione triangolare.

Preferibilmente, come normalmente previsto nei moschettoni, il corpo del moschettone ha due estremit? tra le quali ? prevista un?apertura, e comprende un elemento di chiusura di detta apertura, azionabile dall?utente per aprire e chiudere il moschettone. Preferibilmente l?elemento di chiusura ? almeno in parte inseribile tra uno degli elementi a guscio e la puleggia.

In una forma di realizzazione, l?assieme moschettone-puleggia comprende anche un meccanismo a cricchetto, inserito nell?inserto e funzionalmente interposto tra l?inserto e la puleggia, avente la funzione di consentire la rotazione della puleggia solo in un verso, a scelta dell?utente. Preferibilmente un selettore ? presente su una delle guancette, e risulta accessibile all?utente che pu? azionarlo con le dita, in modo da portare selettivamente l?assieme in una delle seguenti due configurazioni: rotazione solamente oraria della puleggia (o solamente antioraria) e rotazione libera nei due sensi. Per ottenere questa configurazione, la puleggia ? provvista, in corrispondenza della sua superficie radialmente interna, di una dentatura impegnata da un corrispondente nottolino. Il nottolino ? imperniato all?inserto, e resta interno all?inserto, nel senso che rimane all?interno del volume occupato dall?inserto.

In particolare, l?inserto presenta una svasatura nella quale ? accolto il nottolino; il perno del nottolino ? parallelo all?asse di rotazione della puleggia, dimodoch? il nottolino risulti girevole tra una posizione di impegno della dentatura della puleggia e una posizione di disimpegno della dentatura della puleggia.

Un secondo aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per sollevare o trascinare carichi, secondo la rivendicazione 18.

Il metodo prevede di:

- mettere a disposizione un moschettone provvisto di un corpo che si estende sostanzialmente su un piano mediano;

- mettere a disposizione una puleggia;

- concatenare la puleggia al moschettone in modo tale che il piano di giacitura della puleggia risulti ortogonale al piano mediano e i carichi applicati alla puleggia siano sostenuti dal corpo del moschettone e non da un perno, un albero o un equivalente elemento meccanico di supporto vincolato al corpo del moschettone;

- ancorare il moschettone a un supporto esterno, avvolgere una corda o una fune alla puleggia, applicare un carico a una estremit? della corda/fune e tirare l?altra estremit? della corda/fune.

Nella forma di realizzazione preferita la puleggia ? toroidale o anulare e, in uso, una porzione del corpo del moschettone passa internamente alla puleggia, e una porzione della puleggia passa internamente al moschettone, come appunto accadrebbe tra due anelli di una catena.

I vantaggi ottenibili sono gli stessi descritti in relazione all?assieme moschettone-puleggia descritto in precedenza.

Breve elenco delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno meglio evidenziati dall?esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 ? una vista isometrica di una prima forma di realizzazione del moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 2 ? una vista esplosa del moschettone mostrato in figura 1; - la figura 3 ? una vista in sezione verticale del moschettone mostrato in figura 1;

- la figura 4 ? una vista isometrica di una seconda forma di realizzazione del moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 2 ? una vista esplosa del moschettone mostrato in figura 4; - la figura 3 ? una vista in sezione verticale del moschettone mostrato in figura 4;

- la figura 7 ? una vista isometrica di una terza forma di realizzazione del moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 8 ? una vista isometrica di una quarta forma di realizzazione del moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 9 ? una fotografia di un assieme di moschettone e puleggia secondo la tecnica nota;

- la figura 10 ? una vista isometrica di una porzione di modello di moschettone secondo la tecnica nota;

- la figura 11 ? una vista isometrica e a colori del modello mostrato in figura 10, che mostra l?analisi agli elementi finiti e la distribuzione dei carichi;

- la figura 12 ? una vista isometrica di una porzione di modello di un moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 13 ? una vista isometrica e a colori del modello mostrato in figura 12, che mostra l?analisi agli elementi finiti e la distribuzione dei carichi;

- la figura 14 ? una vista isometrica di una quinta forma di realizzazione del moschettone secondo la presente invenzione;

- la figura 15 ? una vista in sezione verticale della quinta forma di realizzazione mostrata in figura 14;

- la figura 16 ? una vista esplosa della quinta forma di realizzazione mostrata in figura 14.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

La figura 1 mostra un moschettone 100 secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, in una vista isometrica.

Il moschettone 100 comprende un corpo 2 del moschettone a forma di asola, o anulare, che si estende su un piano mediano, e una puleggia 3 anulare concatenata al corpo 2, ovvero inserita attraverso il corpo 2 del moschettone 100, realizzando un accoppiamento equivalente a quello di due anelli di una catena.

Preferibilmente sia la puleggia 3, sia il corpo 2 del moschettone 100, sono realizzati in alluminio o in acciaio.

Come si pu? notare, il piano di giacitura della puleggia 3 ? ortogonale al piano mediano del corpo 2 del moschettone 100. Infatti l?asse X di rotazione della puleggia 3 ? parallelo al piano mediano.

Il corpo 2 del moschettone 100 presenta un?apertura intercettata da un elemento di chiusura 7, che pu? essere di tipo a leva con molla, con o senza ghiera di bloccaggio avvitabile, o di altro tipo noto nella tecnica, ad esempio scorrevole sul corpo 2, ecc..

Il corpo 2 del moschettone 100 ? destinato a essere ancorato a un supporto esterno, ad esempio un anello, una staffa o una corda o una fune, e la puleggia 3 ? destinata a supportare una corda/fune C passante attraverso il corpo 2 del moschettone 100 e avvolgentesi sulla puleggia 3 stessa.

La figura 2 mostra il moschettone 100 in una vista esplosa, con tutti i suoi componenti.

Un inserto 8 funziona da interfaccia tra il corpo 2 del moschettone 100 e la puleggia 3. Nell?esempio mostrato, l?inserto 8 ? conformato a mezzaluna, cio? intercetta un arco di circonferenza di 180?, e presenta una svasatura centrale e inferiore 8? conformata a sella, e due fori passanti 8? paralleli all?asse X di rotazione della puleggia 3. Grazie a questa configurazione, l?inserto 8 ? adatto a restare in battuta contro la porzione a U 2? del corpo 2 del moschettone 100, seguendone il profilo, cio? sfruttando in appoggio tutta la superficie disponibile. In altre parole, grazie alla conformazione a sella della svasatura 8?, l?inserto 8 ? posizionabile a cavallo della porzione 2? del corpo 2 realizzando un accoppiamento di forma: la porzione 2? e la svasatura 8? a sella hanno infatti forme complementari.

Un cuscinetto di rotolamento 5 ? interposto tra la puleggia 3 e l?inserto 8. Nell?esempio mostrato il cuscinetto di rotolamento 5 ? del tipo a rulli, ma in alternativa ? possibile utilizzare un cuscinetto a sfera, o una boccola realizzata in un materiale a basso coefficiente d?attrito. I rulli o le sfere restano interposte tra l?inserto 8 e la puleggia 3 e per questa ragione l?inserto 8 ? provvisto esternamente di una superficie di rotolamento 8??.

Il gruppo formato dal corpo 2 del moschettone 100, dall?inserto 8 e dal cuscinetto di rotolamento 5 ? tenuto insieme da due elementi a guscio 9, 10, definibili anche guancette, vincolabili uno all?altro da parti opposte rispetto alla puleggia 3, lungo l?asse di rotazione X. Preferibilmente gli elementi a guscio 9, 10 sono realizzati in un materiale plastico e sono ottenuti con la tecnica dello stampaggio a iniezione. In alternativa, gli elementi a guscio 9, 10 sono realizzati in metallo, per forgiatura.

Nell?esempio mostrato gli elementi a guscio 9, 10 sono uniti da due perni filettati 14 inseriti attraverso gli stessi elementi a guscio 9, 10, che presentano appositi fori, e attraverso i fori 8? dell?inserto 8, e bloccati da dadi 14?.

I perni filettati 14 possono essere sostituiti con perni o viti e, chiaramente, quando l?assieme ? correttamente assemblato, passano anche dentro il cuscinetto di rotolamento 5 e la puleggia 3.

Come visibile nelle figure, gli elementi a guscio 9, 10 presentano ciascuno un incavo 9?, 10? di forma complementare rispetto a una corrispondente porzione del corpo 2 del moschettone 100. Quando gli elementi a guscio 9, 10 sono uniti, come mostrato in figura 1, i due incavi 9? e 10? definiscono insieme una sede 11 di accoglimento di una porzione del corpo 2 del moschettone 100, che comprende la porzione a U 2?.

Quando il corpo 2 del moschettone 100 ? inserito almeno in parte nella sede 11, il corpo 2 ? bloccato in rotazione rispetto ai due elementi a guscio 9, 10 e pu? al massimo sfilarsi quando i perni filettati 14 vengono rimossi.

La figura 3 ? una vista in sezione verticale del moschettone 100, ovvero una sezione sul piano mediano. ? visibile, sempre in sezione, una fune C che impegna la puleggia 3. Come si pu? notare, la puleggia 3 e la fune C passano attraverso il corpo 2 del moschettone 100. Gli elementi a guscio 9 e 10, uniti, mantengono l?assieme compatto e assemblato, cio? mantengono correttamente posizionati l?inserto 8 sulla porzione 2? a U del corpo 2, il cuscinetto di rotolamento 5 sull?inserto 8 e la puleggia 3 sul cuscinetto di rotolamento 5, in modo che la puleggia 3 ruoti sull?asse di rotazione X.

In figura 3 ? ben visibile la forma a sella della porzione 8? dell?inserto 8: si pu? notare che, grazie a questa configurazione, l?inserto 8 si appoggia su tutta la superficie della porzione 2? a U disponibile, e non soltanto in corrispondenza delle estremit?. Questa caratteristica comporta vantaggi, come verr? descritto pi? avanti in relazione all?analisi agli elementi finiti.

Con riferimento alle figure 2 e 3, l?inserto 8 occupa una porzione del volume interno alla puleggia 3, in particolare una porzione a mezzaluna, dato che l?inserto ha questa forma. I due elementi a guscio 9 e 10 occupano la porzione restante del volume interno alla puleggia 3 con rispettivi pattini 12, 13. I pattini 12, 13 sono sporgenze dei rispettivi elementi a guscio 9 e 10 destinati ad andare in battuta uno contro l?altro quando gli elementi a guscio 9 e 10 sono avvitati con i perni filettati 14 e i dadi 14?. Come ben visibile nella sezione di figura 3, i pattini 12 e 13 occupano il volume interno alla puleggia 3, risultando complementari in volume rispetto all?inserto 8. Questo impedisce all?inserto 8 di muoversi rispetto al corpo 2 del moschettone 100 e al tempo stesso si definisce un mozzo sul quale ruotano il cuscinetto di rotolamento 5 e la puleggia 3. Pi? in dettaglio, il mozzo definito dall?inserto 8 e dai pattini 12 e 13, presenta una superficie di rotolamento esterna costituita dalla superficie superiore 8?? dell?inserto 8 e dalla superficie inferiore dei due pattini 12, 13; si tratta, chiaramente, di una superficie cilindrica che funziona da pista di rotolamento per le sfere o i rulli del cuscinetto di rotolamento 5.

Come si pu? osservare in figura 2, l?elemento di chiusura 7 ? calzato sulle estremit? del corpo 2 del moschettone 100, in corrispondenza dell?apertura 6. La porzione inferiore dell?elemento di chiusura 7 si inserisce nella sede 11, tra l?incavo 9? dell?elemento a guscio 9 e la puleggia 3.

Vantaggiosamente, l?inserto 8 ? intercambiabile con un inserto avente diverse dimensioni, per consentire il montaggio sul moschettone 100 di una diversa puleggia 3 avente diametro maggiore o minore della puleggia 3 di primo equipaggiamento. In altre parole, l?utente pu? mantenere il corpo 2 del moschettone 100, perch? dotato della certificazione adatta alle sue esigenze, e sostituite la puleggia 3 con una puleggia del diametro desiderato o avente una certificazione differente.

Analogamente, l?inserto 8 ? intercambiabile con un inserto avente forma differente, ad esempio avente una porzione 8? di forma diversa rispetto a quella di primo equipaggiamento, per consentire di vincolare alla puleggia 3 un diverso corpo 2 del moschettone 100.

Il moschettone 100 ? utilizzabile per sollevare o trascinare un carico. ? sufficiente ancorare il moschettone 100 a un supporto esterno, avvolgere una corda o una fune C alla puleggia 3, applicare un carico a una estremit? della corda/fune C e tirare l?altra estremit? della corda/fune C.

Le figure 4-6 mostrano una seconda forma di realizzazione 200 del moschettone secondo la presente invenzione, rispettivamente in una vista isometrica, vista esplosa, vista in sezione verticale sul piano mediano del corpo 2.

Questa seconda forma di realizzazione 200 si differenzia dalla prima 100 per il fatto che l?inserto 8 ? cilindrico, e non a mezzaluna. Anche questa versione di inserto 8 comprende la porzione a sella 8?, per l?accoppiamento di forma con la porzione 2? ad U del corpo 2 del moschettone 200, e i fori passanti 8? per i perni filettati 14. Nella parte inferiore, occupata dai pattini 12 e 13 nella prima versione, ? presente un foro di alleggerimento 15 attraverso il quale, all?occorrenza, ? possibile inserire una corda/fune.

Le figure 7 e 8 sono viste isometriche di altrettante forme di realizzazione 300 e 400 del moschettone secondo la presente invenzione.

Il moschettone 300 ? realizzato con l?inserto 8 cilindrico: ? visibile il foro di alleggerimento 15. Il moschettone 400 ? realizzato con l?inserto a mezzaluna: ? visibile l?incavo del pattino 12.

Entrambi i moschettoni 300 e 400 hanno il corpo 2 a forma di D.

La figura 9 ? una fotografia di un tradizionale moschettone 500 provvisto di un corpo triangolare 501 e una puleggia 502 appesa al corpo 501 per mezzo di due staffe 504, 505 forate.

La figura 10 ? un modello di calcolo della porzione a U 2? del corpo 2 di un moschettone. Ipotizzando di appendere al corpo 2 la puleggia 503 per mezzo delle staffe 504 e 505, queste resteranno in battuta contro la porzione 2? del corpo 2 solamente in corrispondenza di aree di contatto di piccole dimensioni, indicati in figura 10 col riferimento 506. In pratica, 506 indica le aree di contatto tra le staffe 504, 505 e il corpo 2.

La figura 11 ? una vista isometrica del modello mostrato in figura 10, sottoposto ad analisi agli elementi finiti (FEM) per calcolare il carico di snervamento del corpo 2. Le condizioni al contorno dell?analisi sono indicate nella seguente tabella 1:

Tabella 1

Le estremit? A e B del corpo 2 sono state considerate ancorate al suolo, cio? stazionarie, e il carico applicato ? stato ipotizzato verticale, verso il basso, applicato sulle aree di contatto 506, come indicato dalle frecce.

Come mostrato in figura 11, l?analisi FEM ha stabilito che la configurazione secondo la tecnica nota raggiunge il carico di snervamento pari a 6.204e+08 N/m<2 >(freccia in corrispondenza della scala, in figura 11) proprio in corrispondenza delle aree di contatto 506 (colore rosso).

La figura 12 mostra il modello del corpo 2 nel di un moschettone 100-400 secondo la presente invenzione: con 2? ? indicata l?area di contatto tra la porzione curva 2? e la svasatura a sella 8? dell?inserto 8. Le frecce indicano le forze considerate per la simulazione. Come si pu? notare, quest?area di contatto 2? ? maggiore delle aree di contatto 506. L?analisi FEM, mostrata in figura 13, ha evidenziato una migliore distribuzione degli stress: il carico di snervamento pari a 6.204e+08 N/m<2 >non viene raggiunto in nessun punto del corpo 2. In particolare, il corpo 2 secondo il modello di figura 12 ? risultato meno sollecitato di circa il 37% rispetto al corpo 2 del modello di figura 10.

La figura 14 ? una vista isometrica di una quinta forma di realizzazione 600 del moschettone con puleggia, secondo la presente invenzione. La figura 15 mostra il moschettone 600 in sezione verticale, considerata su un piano mediano della puleggia 3. La figura 16 ? una vista esplosa del moschettone 600.

Con riferimento alle figure 14-16, nel moschettone 600 le guancette 9 e 10 non comprendono i pattini 12 e 13, ma sono sostanzialmente piane in corrispondenza della faccia rivolta verso l?opposta guancetta. L?inserto 8 ? sostanzialmente a mezzaluna perch? presenta una svasatura, o sfinestratura, 601 nella quale ? inserito un nottolino 602, trattenuto da un perno 603, sul quale ? libero di ruotare. Le superfici laterali dell?inserto sono comunque circolari/cilindriche. Il perno 603 ? inserito in un corrispondente foro 604 dell?inserto 8, parallelamente all?asse di rotazione della puleggia 3. L?inserto 8 ? trattenuto stazionario rispetto al moschettone dal corpo 2 del moschettone stesso, che passa attraverso l?apertura 8?.

Sulla superficie interna della puleggia 3, che guarda verso l?asse di rotazione, ? presente una dentatura 3?. L?interazione tra il nottolino 602 e la dentatura 3? realizza un meccanismo a cricchetto.

Quando il moschettone 600 ? in uso, tramite un selettore 605 l?utente pu? agire sul nottolino 602 e impostare una delle seguenti configurazioni:

1) rotazione libera della puleggia 3 nei due sensi, orario e antiorario;

2) rotazione della puleggia 3 esclusivamente in uno dei due sensi: il meccanismo a cricchetto blocca la rotazione nel verso inibito, attraverso l?impegno del nottolino 602 con la dentatura 3?.

In sostituzione del cuscinetto di rotolamento 5, sulla superficie esterna 8?? dell?inserto 8, sui bordi, sono presenti sfere di rotolamento 606. Questa configurazione, con le sfere 606 ai bordi dell?inserto 8, permette l?inserimento del nottolino 602 tra le sfere, per l?impegno della dentatura 3? della puleggia 3.

Claims (19)

RIVENDICAZIONI

1. Un moschettone (100-400, 600) comprendente un corpo (2) anulare che si estende in un piano mediano, una puleggia (3) girevole su un asse di rotazione (4) parallelo al piano mediano, caratterizzato dal fatto che la puleggia (3) ? anulare ed ? concatenata al corpo (2) del moschettone (100-400, 600).

2. Moschettone (100-400, 600) secondo la rivendicazione 1, in cui la puleggia (3) e il corpo (2) del moschettone (100-400, 600) giacciono su piani ortogonali.

3. Moschettone (100-400, 600) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente:

- un inserto (8) interposto tra il corpo (2) del moschettone (100-400, 600) e la puleggia (3), e

- un cuscinetto di rotolamento (5) o sfere di rotolamento (606) interposto/e tra la puleggia (3) e l?inserto (8).

4. Moschettone (100-400, 600) secondo la rivendicazione 3, in cui l?inserto (8) realizza un accoppiamento di forma con il corpo (2) del moschettone (100-400, 600).

5. Moschettone (100-400, 600) secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui l?inserto (8) presenta una porzione (8?) conformata a sella che impegna una curva o una porzione (2?) a U del corpo (2) del moschettone (100-400, 600), e il contatto tra l?inserto e il corpo (2) del moschettone (100-400, 600) si verifica in corrispondenza di tutta la superficie della curva o della porzione a U intercettata dall?inserto (8).

6. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 3-5, in cui l?inserto (8) ha una forma a mezzaluna e avvolge per 180? una corrispondente porzione (2?) del corpo (2) del moschettone (100-400, 600).

7. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 3-6, in cui il cuscinetto di rotolamento (5) ? una gabbia a rulli, oppure un cuscinetto a sfere, con i rulli o le sfere interposte tra l?inserto (8) e la puleggia (3).

8. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente due elementi a guscio (9, 10) vincolabili uno all?altro da parti opposte rispetto alla puleggia, con una parte del corpo (2) del moschettone (100-400, 600) e la puleggia (3) interposti tra i due elementi a guscio (9, 10).

9. Moschettone (100-400, 600) secondo la rivendicazione 8, in cui gli elementi a guscio (9, 10) uniti definiscono, insieme, una sede (11) di accoglimento di una corrispondente porzione del corpo (2) del moschettone (100-400, 600), e il corpo (2) del moschettone (100-400, 600) inserito almeno in parte in detta sede (11) ? bloccato in rotazione rispetto ai due elementi a guscio (9, 10).

10. Moschettone (100-400) secondo la rivendicazione 8 o la rivendicazione 9, in cui l?inserto (8) occupa una porzione del volume interno alla puleggia (3) e i due elementi a guscio (9, 10) occupano la porzione restante del volume interno alla puleggia (3) con rispettivi pattini (12, 13).

11. Moschettone (100-400) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-10, in cui l?inserto (8) e gli elementi a guscio (9, 10) congiuntamente definiscono un mozzo sul quale rotola la puleggia (3).

12. Moschettone (100-400) secondo la rivendicazione 11, in cui tra detto mozzo e la puleggia (3) ? funzionalmente interposto un cuscinetto di rotolamento (5).

13. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-9, comprendente un meccanismo a cricchetto funzionalmente interposto tra l?inserto (8) e la puleggia (3), in cui la puleggia (3) comprende una dentatura (3?) e il meccanismo a cricchetto comprende un nottolino (602) imperniato all?inserto (8) e selettivamente movibile tra una posizione di impegno di detta dentatura (3?), in corrispondenza della quale la rotazione della puleggia ? impedita in un senso, orario o antiorario, e una posizione di disimpegno di detta dentatura (3?), in corrispondenza della quale la puleggia (3) ? girevole nei due sensi, orario e antiorario.

14. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-13, in cui gli elementi a guscio (9, 10) sono accoppiati uno all?altro con viti o perni (14) passanti attraverso l?inserto (8).

15. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-14, in cui l?inserto (8) ? intercambiabile con un inserto di diverse dimensioni per consentire il montaggio sul moschettone (100-400, 600) di una diversa puleggia (3) avente diametro maggiore o minore.

16. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-15, in cui l?inserto (8) ? intercambiabile con un inserto avente forma differente per consentire di vincolare alla puleggia (3) un diverso moschettone (100-400, 600).

17. Moschettone (100-400, 600) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 8-16, in cui il corpo (2) ha due estremit? (2?, 2?) tra le quali ? prevista un?apertura (6), e comprendente un elemento di chiusura (7) di detta apertura (6), azionabile dall?utente per aprire e chiudere il moschettone (100-400), in cui detto elemento di chiusura ? almeno in parte inseribile tra uno di detti elementi a guscio (9, 10) e la puleggia (3).

18. Un metodo per sollevare o trascinare un carico, comprendente: - mettere a disposizione un moschettone (100-400, 600) provvisto di un corpo (2) che si estende su un piano mediano;

- mettere a disposizione una puleggia (3);

- concatenare la puleggia (3) al moschettone (100-400, 600) in modo tale che il piano di giacitura della puleggia (3) risulti ortogonale al piano mediano;

- ancorare il moschettone (100-400, 600) a un supporto esterno, avvolgere una corda o una fune alla puleggia, applicare un carico a una estremit? della corda/fune e tirare l?altra estremit? della corda/fune.

19. Metodo secondo la rivendicazione 18, in cui la puleggia (3) ? toroidale o anulare e, in uso, una porzione del corpo (2) del moschettone (100-400, 600) passa internamente alla puleggia (3) e una porzione della puleggia (3) passa internamente al moschettone (100-400, 600).