ITMI20072346A1 - Apparecchio per la lavorazione del terreno, in particolare apparecchio di perforazione - Google Patents

Description

“Apparecchio per la lavorazione del terreno, in particolare apparecchio di perforazione”

DESCRIZIONE

L’invenzione riguarda un apparecchio per la lavorazione del terreno, in particolare un apparecchio di perforazione, con le caratteristiche del preambolo della rivendicazione 1. Un apparecchio per la lavorazione del terreno di questo tipo è formato da un elemento di palo, un carrello che è montato mobile longitudinalmente all’elemento di palo e che presenta un alloggiamento per un utensile per la lavorazione del terreno, in particolare per un’asta di perforazione e da un comando di avanzamento per spostare il carrello lungo l’elemento di palo.

Durante il funzionamento di un apparecchio per la lavorazione del terreno di tipo analogo, può essere necessario posizionare carichi lungo l’elemento di palo. Per questi carichi si può trattare, ad esempio, di componenti per l’apparecchio per la lavorazione del terreno oppure di materiale di riempimento che deve essere introdotto nel terreno.

Da EP 0 439 080 A1 e da EP 1 655 415 A1 sono noti argani ausiliari, la cui fune ausiliaria esce nella regione di testa dell’elemento di palo e da quel punto, ad elemento di palo approssimativamente verticale, si estende circa lungo l’elemento di palo. In questo modo dei carichi possono essere posizionati lungo il palo.

È inoltre noto posizionare carichi con apparecchi di sollevamento addizionali, come gru da carico fisse o mobili. Ciò comporta tuttavia un costo di apparecchiatura comparabilmente elevato.

Lo scopo dell'invenzione è quello di indicare un apparecchio per la lavorazione del terreno che può essere utilizzato in modo particolarmente versatile con un costo di apparecchiatura particolarmente contenuto ed elevata efficienza.

Lo scopo dell'invenzione viene raggiunto con un apparecchio per la lavorazione del terreno con le caratteristiche della rivendicazione 1. Esempi di realizzazione preferiti sono riportati nelle rivendicazioni dipendenti.

Un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione è caratterizzato dal fatto che sul carrello è previsto un supporto, con il quale può essere applicato sul carrello un braccio per un carico addizionale.

Un pensiero fondante dell’invenzione può essere visto nel fatto che il comando di avanzamento, che è previsto per lo spostamento longitudinale del carrello e dell’utensile per la lavorazione del terreno ad esso associato, viene usato anche per lo spostamento longitudinale e pertanto per il posizionamento del carico addizionale lungo l’elemento di palo. Pertanto sul carrello viene previsto un braccio che serve per sostenere il carico addizionale. Secondo l’invenzione componenti comunque presenti vengono in questo modo impiegati per un ulteriore scopo, il posizionamento del carico addizionale. Di conseguenza l’invenzione permette di trattenere e posizionare il carico addizionale con una spesa particolarmente contenuta e con un’efficienza particolarmente elevata. In particolare l’apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione può essere costruito con un peso particolarmente ridotto.

Il dispositivo secondo l’invenzione permette di accogliere un carico addizionale davanti all’elemento di palo, che può essere costituito in particolare come antenna di perforazione, e posizionarlo spostando il carrello ad un’altezza desiderata al di sopra di un foro trivellato realizzato per mezzo dell’utensile per la lavorazione del terreno.

Nel caso dell’apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione si può trattare, in particolare, di una trivella per terreno o per roccia. Pertanto, per l’utensile per la lavorazione del terreno si tratta preferibilmente di un’asta di perforazione, che opportunamente è alloggiata fissa assialmente nella sede. Opportunamente un comando di rotazione per l’utensile per la lavorazione del terreno è prevista in particolare sul carrello. Il carico addizionale ai sensi dell’invenzione può essere in particolare un carico che si differenzia dall’utensile per la lavorazione del terreno accolto nella sede. Ad esempio per il carico si può trattare di un materiale di riempimento, che è previsto per l’introduzione in un foro trivellato realizzato con l’utensile per la lavorazione del terreno.

Particolarmente vantaggioso, secondo l’invenzione, è il fatto che il braccio è applicato separabile al supporto. In questo caso è possibile ottenere dimensioni di trasporto particolarmente ridotte. Ad esempio il braccio può essere applicato al supporto per mezzo di almeno un perno , in particolare un bullone. A questo scopo la sede può opportunamente presentare almeno un avvallamento per accogliere il bullone. In linea di massima il supporto può però presentare anche mezzi per un fissaggio permanente del braccio. Ad esempio il braccio può essere saldamente unito al carrello, in particolare saldato. Il supporto può ad esempio presentare una superficie di appoggio, che preferibilmente è realizzata piana.

Secondo l’invenzione può essere previsto che l’elemento a sbalzo presenti un braccio portante, che in particolare è applicato al supporto su almeno un punto di articolazione. In alternativa o in aggiunta è possibile prevedere che il braccio presenti una staffa di sostegno, che è applicata sul supporto in almeno due punti di articolazione. Entrambi i punti di articolazione sono preferibilmente previsti alla stessa altezza lungo l’elemento di palo. Preferibilmente la staffa di sostegno si impegna attorno al carrello su entrambi i suoi lati.

Secondo l’invenzione è inoltre vantaggioso che il braccio si sviluppi almeno approssimativamente ad angolo retto rispetto all’elemento di palo. In questo modo con una spesa di apparecchiatura contenuta è possibile ottenere un raggio di lavoro particolarmente grande per sollevare il carico addizionale e di conseguenza una versatilità particolarmente elevata.

Inoltre è opportuno che il braccio sporga sul carrello su un lato del carrello rivolto in allontanamento dall’elemento di palo. Ciò può risultare vantaggioso ai fini della sicurezza di funzionamento e permette un sollevamento di carichi particolarmente ingombranti senza che esista il pericolo di collisione con l’elemento di palo.

Dimensioni di trasporto particolarmente ridotte possono essere raggiunte con una maneggevolezza particolarmente buona per il fatto che il braccio è previsto orientabile sul supporto. Preferibilmente il braccio è orientabile attorno ad un asse di rotazione che si sviluppa trasversalmente alla direzione longitudinale dell’elemento di palo. In particolare il braccio può essere previsto per essere ruotato da una posizione di lavoro, nella quale si sviluppa almeno approssimativamente ad angolo retto rispetto all’elemento di palo, in una posizione di trasporto, nella quale è inclinato verso l’elemento di palo ed in particolare si sviluppa circa in parallelo alla direzione longitudinale dell’elemento di palo. Per ampliare il campo di lavoro, disponibile per il sollevamento e/o il supporto del carico addizionale, il braccio può in aggiunta, o in alternativa, essere previsto anche mobile sul supporto attorno ad un asse che si sviluppa circa in parallelo all’elemento di palo.

Per ottenere capacità di carico particolarmente elevate sul braccio, è vantaggioso che sia previsto almeno un tirante che è disposto da un lato sul carrello e dall’altro sul braccio. Particolarmente vantaggioso è in questo caso che il tirante sia realizzato come elemento di trazione, in particolare come fune di trazione o catena di trazione. In aggiunta, o in alternativa, può però essere prevista anche una traversa realizzata come elemento di pressione.

L’apparecchio per la lavorazione del terreno può presentare in particolare un comando di rotazione a doppia testa per azionare in rotazione l’utensile per la lavorazione del terreno. Un comando di rotazione a doppia testa di questo tipo presenta una prima trasmissione rotante, in particolare anteriore in direzione di perforazione, per un’asta di perforazione esterna dell’utensile per la lavorazione del terreno ed una seconda trasmissione rotante per un’asta di perforazione interna dell’utensile per la lavorazione del terreno. Entrambe le trasmissioni rotanti possono essere in questo caso installate sul carrello. Per una versatilità particolarmente elevata e/o un progresso della lavorazione particolarmente elevato può essere vantaggioso che la trasmissione rotante per l’asta di perforazione interna sia mobile rispetto alla trasmissione rotante per l’asta di perforazione esterna in direzione longitudinale dell’utensile per la lavorazione del terreno, cioè lungo l’elemento di palo. A questo scopo in particolare la trasmissione rotante per l’asta di perforazione interna può essere mobile rispetto al carrello in direzione longitudinale dell’elemento di palo.

Se è previsto un comando rotante a doppia testa, è particolarmente preferito che il braccio sia montato sulla trasmissione rotante anteriore per l’asta di perforazione esterna e/o che la traversa sui suoi lati rivolti in allontanamento dal braccio sia prevista sulla trasmissione rotante per l’asta di perforazione interna. Spostando entrambe le trasmissioni rotanti una rispetto all’altra, con una disposizione di questo tipo il braccio può essere ruotato in modo particolarmente semplice e pertanto può essere generato un ulteriore movimento di sollevamento.

La versatilità dell’apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione può essere migliorata per il fatto che sul braccio viene montato un dispositivo di sospensione, in particolare un gancio, per fissare il carico. Un dispositivo di sospensione di questo tipo permette di sospendere il carico sul braccio in modo particolarmente semplice, in particolare intercambiabile.

Inoltre secondo l’invenzione è vantaggioso che sul braccio sia installato un argano per sollevare e/o abbassare il carico addizionale. Secondo questa forma di realizzazione, il sollevamento dell’argano può sommarsi al sollevamento del carrello, per cui diventa possibile un sollevamento e/o un abbassamento particolarmente rapido del carico addizionale. Inoltre un argano permette un sollevamento e/o un abbassamento del carico rispetto al carrello e/o all’utensile per la lavorazione del terreno accolto sul carrello.

In particolare il braccio secondo l’invenzione può essere previsto per appendere il carico addizionale. Nel caso del carico addizionale si può trattare, ad esempio, di un materiale di riempimento, che è previsto in particolare per essere versato in un foro trivellato, che è stato realizzato con l’utensile per la lavorazione del terreno. Un materiale di riempimento di questo tipo deve normalmente essere collocato vicino al foro trivellato e pertanto in prossimità dell’utensile per la lavorazione del terreno, e a tale scopo il braccio secondo l’invenzione risulta particolarmente adatto. Particolarmente utile è che il braccio presenti un dispositivo per alimentare una linea, in particolare una bobina o un avvolgitore. Preferibilmente il carico può presentare un dispositivo per alimentare una linea a sonda termica nel foro trivellato. Queste linee a sonda termica sono realizzate per il trasporto di un fluido geotermicamente temperato nel foro trivellato. Esse sono normalmente realizzate in materiale sintetico e generalmente sono poste su un avvolgitore prima dell’introduzione.

Secondo l’invenzione può inoltre essere previsto un ulteriore argano ausiliario con una fune ausiliaria, che esce nella regione della testa dell’elemento di palo. Un argano ausiliario di questo tipo può servire per sollevare ulteriori carichi. Anche il comando di avanzamento per spostare il carrello può presentare un argano per fune, e in questo caso il carrello può essere inserito nel corrispondente tracciato della fune. Il comando di avanzamento può però anche presentare un motoriduttore con catena a rulli o anche, ad esempio, un comando lineare, in particolare un cilindro idraulico che da un lato è collegato con l’elemento di palo e dall’altro con il carrello. L’invenzione comprende anche un metodo per inserire almeno una linea, in particolare una linea a sonda termica, nel terreno, in cui per mezzo di un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione, un utensile per la lavorazione del terreno viene inserito nel terreno e viene realizzato un foro trivellato, sul braccio dell’apparecchio per la lavorazione del terreno viene montato un dispositivo per alimentare la linea e la linea viene inserita nel foro trivellato durante o dopo la realizzazione di questo.

Particolarmente vantaggioso risulta che il dispositivo per alimentare la linea viene applicato sul braccio, in particolare appeso solo dopo la realizzazione del foro trivellato. In questo modo può essere garantito che il dispositivo di alimentazione non ostacoli il processo di perforazione. In particolare si può prevedere di sganciare almeno in parte dall’utensile per la lavorazione del terreno il carrello dopo la realizzazione della trivellazione e preferibilmente sollevare poi il dispositivo montato sul braccio per alimentare la linea, ad esempio spostando il carrello o azionando l’argano del braccio. Durante il sollevamento del dispositivo di alimentazione e/o durante l’introduzione del materiale di riempimento nel foro trivellato, l’utensile per la perforazione del terreno, in particolare la sua asta di perforazione esterna, può restare almeno in parte nel terreno e sostenere il foro trivellato.

Dopo che la linea è inserita nel foro trivellato, il dispositivo per alimentare la linea può essere abbassato e/o tolto dal braccio ed in particolare la parte dell’utensile per la lavorazione del terreno che si trova ancora nel terreno può essere estratta agganciando al carrello e spostando il carrello.

L’invenzione viene qui di seguito spiegata in maggior dettaglio sulla base di esempi di realizzazione preferiti, che sono rappresentati schematicamente nelle Figure, in cui:

la Figura 1 mostra una vista laterale di un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione;

la Figura 2 mostra una vista dal basso dell’apparecchio per la lavorazione del terreno della Figura 1 ;

la Figura 3 mostra una vista frontale del braccio dell’apparecchio per la lavorazione del terreno delle Figure 1 e 2;

la Figura 4 mostra una vista laterale di un altro esempio di realizzazione di un apparecchio per la lavorazione del terreno; e

la Figura 5 mostra una vista frontale del braccio dell’apparecchio per la lavorazione del terreno della Figura 4.

Elementi con funzioni uguali sono contrassegnati in tutte le figure con gli stessi numeri di riferimento.

Un primo esempio di realizzazione di un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione è illustrato nelle Figure da 1 a 3. L’apparecchio per la lavorazione del terreno realizzato come apparecchio di perforazione presenta un elemento di palo 10 formato come antenna di perforazione, sul quale è disposto un carrello 11 mobile longitudinalmente. Per spostare il carrello 11 sull’elemento di palo 10 è previsto un comando di avanzamento non illustrato nelle Figure, che si attacca al carrello 11 e che può presentare, ad esempio, un cilindro di avanzamento, un argano di avanzamento e/o un motoriduttore di avanzamento con catena a rulli.

Sul carrello 11 , spostate in direzione longitudinale dell’elemento di palo 10, sono previste due trasmissioni rotanti 51 e 52, su ognuna delle quali è montato un motore di comando 53, 54. Le trasmissioni rotanti 51 , 52 servono per comandare in rotazione un’asta di perforazione doppia di un utensile per la lavorazione del terreno non illustrato nelle Figure. In particolare la prima trasmissione rotante 51 presenta un dispositivo di alloggiamento 55 per il comando in rotazione ed il fissaggio assiale di un’asta di perforazione interna della doppia asta di perforazione e la seconda trasmissione rotante 52 presenta un dispositivo di alloggiamento 56 per il comando in rotazione ed il fissaggio assiale di un tubo esterno della doppia asta di perforazione. Entrambe le trasmissioni rotanti 51 e 52 formano pertanto unitamente ai loro motori di comando 53 e rispettivamente 54 un comando di perforazione a doppia testa.

La prima trasmissione rotante 51 per l’asta di perforazione interna è disposta mobile in direzione longitudinale dell’elemento di palo 10 rispetto alla seconda trasmissione rotante 52 per l’asta di perforazione esterna. A questo scopo, sul carrello 11 è prevista una guida assiale 58, sulla quale è montata la trasmissione rotante 51 mobile sul carrello 11. La seconda trasmissione rotante 52 è invece montata sul carrello 11 fissa in direzione longitudinale dell’elemento di palo 10.

Per sostenere un carico addizionale sul carrello 11 nella regione della seconda trasmissione rotante 52 per l’asta di perforazione esterna è previsto un braccio 1 , che sporge dal carrello 11 perpendicolarmente alla direzione longitudinale dell’elemento di palo 10. Il braccio 1 presenta una staffa di sostegno con due fianchi 61 e 62 disposti simmetricamente, che si impegnano attorno al carrello 11 e/o alla seconda trasmissione rotante 52 per il meccanismo esterno e che sono imbullonati a questo in un punto di articolazione 21 e rispettivamente 22 su entrambi i lati del carrello 11.

In una regione di punta 65 del braccio 1 , rivolta in allontanamento dal carrello 11 , sul braccio 1 è previsto un occhiello 66, nel quale può essere appeso il carico addizionale. In particolare, nell’occhiello 66 può essere previsto un elemento portante, ad esempio una fune portante 67, sulla quale è montato un dispositivo di sospensione realizzato come un gancio 25 per il carico addizionale.

In una regione posteriore 63 del braccio 1 , rivolta verso l’elemento di palo 10, nella quale esso è fissato al carrello 11 , entrambi i fianchi 61 e 62 si sviluppano circa in parallelo l’uno all’altro. Nella successiva regione anteriore 64, rivolta in allontanamento dall’elemento di palo 10, entrambi i fianchi 61 e 62 sono piegati ad angolo in modo tale che il braccio 1 si rastrema a distanza crescente dal carrello 1. Nella successiva regione di punta 65, entrambi i fianchi 61 , 62 sono infine collegati l’uno all’altro per mezzo di un elemento trasversale 69, sul quale è disposto l’occhiello 66.

Per rinforzare ulteriormente il braccio 1 , al passaggio fra la regione posteriore 63 e la regione anteriore 64 è prevista un ulteriore elemento trasversale 70, che collega fra loro i due fianchi 61 e 62.

Nella regione anteriore 64, su ognuno dei due fianchi 61 e 62 del braccio 1 è previsto un altro occhiello 26 e rispettivamente 26’. Questi occhielli 26, 26’ servono per fissare tiranti 28 realizzati come catene di trazione, i quali a loro volta sulla loro estremità rivolta in allontanamento dal braccio 1 sono fissati alla prima trasmissione rotante 51 e che sostengono il braccio 1. Per motivi di chiarezza, nelle Figure solo uno di questi tiranti 28 è illustrato nell’occhiello 26.

Un ulteriore esempio di realizzazione di un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo l’invenzione è illustrato nelle Figure 4 e 5. L’esempio di realizzazione delle Figure 4 e 5 si differenzia dall’esempio di realizzazione delle Figure da 1 a 3 in sostanza per il fatto che secondo l’esempio di realizzazione delle Figure 4 e 5 nella regione di punta 65 del braccio 1 un argano 30 è montato sul braccio 1. Su questo argano 30 è avvolta la fune portante 67 per il carico aggiuntivo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio per la lavorazione del terreno, in particolare apparecchio di perforazione, con - un elemento di palo (10), - un carrello (11), che è disposto mobile longitudinalmente all’elemento di palo (10) e che presenta un alloggiamento per un utensile per la lavorazione del terreno, in particolare per un’asta di perforazione, e - un comando di avanzamento per spostare il carrello (11) lungo l’elemento di palo (10), caratterizzato dal fatto - che sul carrello (11) è previsto un supporto, con il quale un braccio (1) per un carico addizionale può essere applicato al carrello (11).
2. 2. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il braccio (1) è montato in modo separabile sul supporto.
3. 3. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il braccio (1) presenta un braccio portante o una staffa di sostegno che è montata sul supporto in almeno due punti di articolazione (21 , 22).
4. 4. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto - che il braccio (1) si sviluppa almeno approssimativamente ad angolo retto rispetto all’elemento di palo (10), - che il braccio sporge sul carrello (11) su un lato del carrello (11) rivolto in allontanamento dall’elemento di palo (10), e/o - che il braccio (1) è previsto rotante sul supporto.
5. 5. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che è previsto almeno un tirante (28), che da un lato è montato sul carrello (11) e dall’altro sul braccio (1).
6. 6. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il tirante (28) è formato come elemento di trazione, in particolare come fune di trazione o catena di trazione.
7. 7. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che sul braccio (1) è montato un dispositivo di sospensione, in particolare un gancio (25), per fissare il carico.
8. 8. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che sul braccio (1) è montato un argano (30) per sollevare e/o abbassare il carico addizionale.
9. 9. Apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il carico presenta un dispositivo per alimentare una linea, in particolare un avvolgitore.
10. 10. Metodo per introdurre almeno una linea, in particolare una linea a sonda termica, nel terreno, in cui - per mezzo di un apparecchio per la lavorazione del terreno secondo una delle precedenti rivendicazioni, un utensile per la lavorazione del terreno viene inserito nel terreno e viene realizzato un foro trivellato, - sul braccio (1) dell’apparecchio per la lavorazione del terreno viene montato un dispositivo per l’alimentazione della linea, e - la linea viene inserita nel foro trivellato durante o dopo la realizzazione di questo.