ITMI20122264A1 - Dispositivo pulitore elica per rimuovere detriti da un utensile di scavo a vite, macchina di scavo provvista di tale dispositivo pulitore e uso di tale macchina di scavo - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PULITORE ELICA PER RIMUOVERE DETRITI DA UN UTENSILE DI SCAVO A VITE, MACCHINA DI SCAVO PROVVISTA DI TALE DISPOSITIVO PULITORE E USO DI TALE MACCHINA DI

SCAVO

Campo dell'invenzione

La presente invenzione riguarda un dispositivo pulitore elica per rimuovere detriti da un utensile a vite utilizzato per scavare terreni, una macchina di scavo provvista di tale dispositivo pulitore e un uso di tale macchina.

Stato della tecnica

Nell'ambito della perforazione per la realizzazione di pali di grande diametro una buona parte delle fondazioni viene realizzata con la tecnologia dell'elica -ovvero - vite continua, meglio nota come CFA (dall'inglese Cased Flight Auger). Questa tecnica è performante quando si devono realizzare scavi di diametri medio-piccoli, in terreni coesivi ma anche in quelli incoerenti o in generale in terreni con alta possibilità di collassare dentro al foro che si sta realizzando. Una tavola rotante collocata sulle guide di una torre verticale spinge all'interno del foro una coclea di lunghezza paragonabile a quella della torre stessa. Le profondità non superano di norma i 35 metri, sia perché la lunghezza dell'elica è proporzionale a quella della torre e questa implica una stazza di macchina via via sempre maggiore, con complessità di trasporti e costi elevati, vuoi perché la coclea piena di terreno ha un peso tale da richiedere un tiro di estrazione notevole (e multiplo) progressivamente sempre maggiore. La coclea, munita di denti nella parte inferiore, e comunemente chiamata "elica" provvede a realizzare lo scavo, a sostenere con la sua presenza le pareti del pozzo che si sta realizzando e ad espellere i detriti la cui risalita lungo il piano inclinato dell'elica è favorito dal movimento di rotazione e dal profilo elicoidale stesso.

Questa tecnica permette di lavorare a secco, cioè senza apporto di fluidi stabilizzanti per sostenere le pareti del foro, ed in assenza di vibrazioni. Queste due caratteristiche rendono la tecnologia CFA particolarmente adatta per il suo impiego in centri abitati, laddove i cantieri hanno superficie ridotta e non consentono impianti di trattamento e ricircolo dei fluidi stabilizzanti (polimeri, bentonite). I detriti giunti sopra al piano campagna, non più costretti nella sezione cilindrica del foro, se asciutti o granulari trovano sfogo verso l'esterno e ricadono in cascata attorno al piede della torre da dove possono essere rimossi tramite mezzi ruotati/cingolati in concomitanza con la realizzazione dello scavo. In caso di terreni coesivi invece, il terreno estratto rimarrà in adesione al piano elicato e dovrà essere meccanicamente rimosso al fine di evitarne la caduta improvvisa da quote molto alte.

La casistica dei terreni attraversati nello scavo è tuttavia ben più vasta ed i detriti asciutti e granulari rappresentano una minima parte di quanto ci si può generalmente aspettare come materiali di risulta. Spesso l'elica risale piena di argille umide e tanto compatte da riuscire a nascondere le spire dell'elica medesima. A fine scavo, l'elica garantisce l'apporto di miscela cementizia, che viene pompata attraverso l'anima cava dell'elica stessa. La miscela, di norma calcestruzzo, fuoriesce dalla punta e riempie lo spazio che l'elica abbandona di mano in mano che questa viene richiamata verso l'alto. In questa fase, l'elica viene sollevata evitando ogni moto di rotazione e tutt 'al più conserva lo stesso moto di rotazione assunto durante lo scavo. Lo scopo di queste manovre è quello di impedire che i detriti presenti sull'elica possano cadere nella massa di calcestruzzo in risalita ed inquinarne le proprietà. In entrambi i casi ci si trova comunque a dover gestire un'elica piena di detriti che, solo in pochi casi, cadono dalle spire per effetto naturale. Nella maggior parte dei casi, l'elica deve essere pulita nel momento in cui risale e fuoriesce dal foro eseguito nel terreno. E' decisamente consigliabile adottare mezzi che possano pulire l'elica durante la sua risalita per tutelare l'incolumità delle maestranze che sono chiamate a svolgere le molte attività di supporto nelle immediate vicinanze dell'elica, quando questa è totalmente estratta dal foro. Fra queste attività si possono elencare: posa della gabbia, manutenzione della punta, p.e. per la sostituzione dei denti, chiusura della portella di espulsione calcestruzzo, quando per particolare conformazione, questa lo richiede. Non è ammissibile che il personale si muova sotto ad una elica alta anche oltre a 35 metri con la minaccia di caduta detriti (non solo dei blocchi di argille ma anche di ghiaia, ciottoli o piccoli ammassi di rocce e terreni) di peso notevole dei quali le spire sono piene. La caduta può essere provocata sia dalla rotazione che in certi casi dal solo movimento assiale di estrazione dell'elica o dalle vibrazioni indotte sull'elica per effetto di piccoli movimenti a strappo. L'elica va quindi sempre, tassativamente pulita, soprattutto nei pali di grande diametro (800-1500mm), nei quali l'ala rappresentata dalla spira può ospitare ammassi di diverse decine di chili. Da qui l'uso di dispositivi adatti a tale scopo, chiamati genericamente "pulitori elica" (in inglese "auger cleaner") i quali provvedono a liberare le spire di qualunque materiale vi si sia depositato durante lo scavo.

Indicativamente questi dispositivi si possono dividere in due categorie.

Prima categoria

Quelli montati lungo la torre, generalmente in posizione fissa non scorrevole e che dispongono di un braccio munito di mezzi idonei alla pulizia dell'elica. Il braccio è di solito movimentato idraulicamente e sposta i mezzi di pulizia fuori e dentro la circonferenza rappresentata dal diametro esterno dell'elica. Per la loro conformazione questi dispositivi quando ritratti (aperti) in posizione esterna al di fuori dell'elica, permettono il passaggio della tavola rotante -chiamata anche "rotary" nel gergo tecnico corrente- davanti ad essi e quindi hanno la peculiarità assai ricercata di non intralciare la corsa della rotary lungo le guide della torre. L'uso di tali dispositivi non implica quindi una diminuzione della profondità del palo. Per contro l'efficacia della loro azione di pulizia è solo parziale e necessita che l'elica sia posta in rotazione durante l'estrazione per consentire una più completa pulizia. La rotazione però implica problematiche nell'esecuzione del getto e non sempre è ammessa.

Seconda categoria

Quelli montati attorno all'elica stessa, di norma scorrevoli lungo la torre, più raramente fissati sopra o immediatamente sotto la rotary (p.e. nei casi di perforazione elica tubata) . I dispositivi di questo secondo tipo presentano un cilindro verticale di diametro superiore all'elica, da essa attraversato, e che può fungere da elemento di contenimento dell'elica stessa, denominato per convenzione "parte statica" perché non è rotante. Questo cilindro è solitamente munito di pattini che possono scorrere lungo le guide della torre, preferibilmente le stesse su cui scorre il carrello della rotary. Nella parte inferiore di detto cilindro è fissata una ralla al di sotto della quale è collocata la "parte rotante" del sistema. La parte rotante è in sostanza un anello di altezza ridotta sul quale, in posizione radiale sono montali uno o più mezzi meccanici adibiti alla pulizia, p.e. dei rulli o delle lame. Un motoriduttore montato sulla parte statica insiste sulla superficie esterna dentata della ralla (cuscinetto di grande diametro che svincola in rotazione la parte rotante rispetto a quella fissa, consentendone la guida ed il trasferimento dei carichi di lavoro) e pone in rotazione la parte rotante, tipicamente inferiore. Il (i) rullo (i) è (sono) appoggiati sulla faccia superiore delle spire dell'elica. Se si pone in rotazione l'elica mentre risale, il pulitore risale lungo le spire. Quando si desidera pulire le spire, si ferma la rotazione dell'elica e si aziona il motoriduttore del pulitore. Questo mette in funzione la parte rotante che incomincia a girare attorno all'asse dell'elica, nel senso di rotazione concorde all'elica stessa (generalmente l'elica è destra, cioè penetra nel terreno con rotazione oraria, quindi la parte rotante per scendere viene anch'essa messa in rotazione oraria) i rulli quindi discendendo lungo la pendenza della spira provvedono con la loro rigidezza e robustezza meccanica, a scalzare il materiale che incontrano lungo la traiettoria. Tipicamente il rullo arriva a penetrare il piano dell'elica fino al tubo centrale per riuscire a spazzare tutto il vano dell'elica. L'efficacia di questo tipo di dispositivo è comunemente riconosciuta ma ha il difetto di ridurre la corsa della rotary lungo la torre e di conseguenza la profondità di scavo, di una misura uguale al suo ingombro in altezza, La profondità che si perde con l'uso di questo dispositivo è quantificabile nell'ordine di 1.5-2 m.

Del primo gruppo fa parte il pulitore come dal documento US7614463B1 nel quale due bracci meccanici, incernierati alla torre vengono posti manualmente a contatto con l'anima dell'elica. I due elementi sono montati in modo sfalsati rispetto alla verticale in modo da collocarsi ognuno nell'interstizio fra due spire, nel punto in cui si trovano i detriti. Una molla tiene i due bracci schiacciati sull'anima dell'elica agevolando la pulizia delle spire. Il sistema è manuale, applicabile solo a piccoli diametri di elica (100 - 200mm) e richiede la rotazione dell'elica per effettuarne la propria pulizia.

Il documento JP62284888A prevede l'inserimento di un rullo sagomato nella circonferenza rappresentata dal disco dell'elica. In sintesi il rullo ha le fattezze di una contro-coclea ed è azionato da un cilindro idraulico che ne dispone la posizione da lavoro a riposo. Nella posizione di riposo, così come il precedente brevetto menzionato, il sistema esce dall'ingombro del disco dell'elica. Il pulitore presenta nella sua parte bassa una tramoggia in funzione di convogliatore per deviare i detriti in una direzione di caduta precisa. La contro-coclea potrebbe non essere motorizzata, ed in questo caso sarebbe trascinata, nel suo moto rotatorio, dalla rotazione delle spire dell'elica stessa. Così come il precedente, questo brevetto richiede la rotazione dell'elica per la sua pulizia.

Il documento JP200408416A1 si colloca fra il primo ed il secondo gruppo. Esso è montato su guide scorrevoli sulla torre, è costituito da due parti che abbracciano la coclea dell'elica ma gli elementi di pulizia (spazzole in questo caso) sono statiche rispetto alla struttura del pulitore. Ciò significa che per pulire l'elica, questa deve essere messa in rotazione, anzi in contro-rotazione, rispetto alla direzione di scavo perciò in assenza di un accorgimento che ne blocchi la caduta, i detriti tendono a scendere nello scavo realizzato, compromettendone le qualità del getto di calcestruzzo che verrà a trovarsi con inclusioni di terreno.

Del secondo gruppo fa parte il documento EP0744525B1 Questo sistema di pulizia è il tipico esempio dei pulitori del secondo gruppo e si affida alla gravità. Non è motorizzato ed è costituito da un tamburo scorrevole lungo la torre, all'interno del quale transita l'elica. Il tamburo monta nella sua parte bassa una ralla di rotazione. Sotto la ralla sono montati due rulli contrapposti con asse radiale, rotanti solidalmente con la ralla e poggianti sulla spira dell'elica. Quando l'elica è piena, il pulitore viene rilasciato dalla sua posizione di riposo e, a causa del suo peso, tende a scivolare lungo la spira discendente dell'elica, scalzando per mezzo dei suoi rulli, il terreno depositato fra le spire. L'efficacia di un tale dispositivo dipende dalla natura dei detriti, dalla loro quantità e dal peso del sistema stesso. In presenza di un cospicuo volume di detriti particolarmente coesivi, il sistema potrebbe non avere sufficiente energia potenziale per pulire l'elica. In alcuni casi è richiesto il blocco assiale del pulitore rispetto alla torre per contrastare meglio le forze del terreno ed in questo caso la sua posizione sarà posta al di sopra delle guide inferiori presenti sul mast e la quota di perforazione persa può raggiungere fino a 5m. Inoltre unico fra quelli descritti, questo sistema, non avendo la possibilità di defilarsi rispetto al disco dell'elica, occupa parte dell'altezza dell'elica stessa e riduce di conseguenza la profondità di scavo. Uno scopo della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati dello stato della tecnica e in particolare fornire un pulitore elica che offra i vantaggi dei pulitori elica noti sia della prima sia della seconda categoria, e in particolare non richiedano di far ruotare necessariamente l'elica su se stessa durante la fase finale di getto ed estrazione, e allo stesso tempo non riducano, o riducano di meno, la lunghezza utile dell'elica.

Sommario dell'invenzione

Tale scopo viene conseguito, secondo la presente invenzione, con un dispositivo pulitore elica avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 1.

In un secondo aspetto dell'invenzione, tale scopo viene conseguito con una macchina di scavo avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 13.

In un terzo aspetto dell'invenzione, tale scopo viene conseguito con un uso della suddetta macchina di scavo avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 15. In un quarto aspetto dell'invenzione, tale scopo viene conseguito con un uso della suddetta macchina di scavo avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 16. Ulteriori caratteristiche del dispositivo sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi conseguibili con la presente invenzione risulteranno più evidenti, al tecnico del settore, dalla seguente descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione particolare a carattere non limitativo, illustrati con riferimento alle seguenti figure schematiche.

Elenco delle Figure

Figura 1 mostra una vista laterale di una macchina di scavo secondo una prima forma di realizzazione dell 'invenzione;

le Figure 2A, 2B mostrano due viste prospettiche del dispositivo pulitore elica della macchina di scavo di Figura 1, rispettivamente in posizione chiusa e aperta; Figura 3 mostra una vista prospettica di una ganascia del dispositivo pulitore delle Figure 2A, 2B;

le Figure 4 e 4B mostrano una prima e una seconda vista laterale di un dettaglio della ganascia di Figura 3, secondo una direzione di osservazione normale all'asse di rotazione della vite di scavo;

Figura 4A mostra una seconda vista prospettica del pulitore di Figura 2A, chiuso;

le Figure 5A, 5B mostrano ciascuna una vista dall'alto, parzialmente in sezione, di un dettaglio di una ganascia del pulitore di Figura 2A, secondo una direzione di osservazione parallela all'asse di rotazione della vite di scavo, rispettivamente in condizione di blocco e di sblocco della rotazione della relativa parete perimetrale;

le Figure 6A, 6B mostrano ciascuna una vista dall'alto del pulitore di Figura 2A chiuso, secondo una direzione di osservazione parallela all'asse di rotazione della vite di scavo;

Figura 7 mostra una vista dall'alto del pulitore di Figura 2A aperto, secondo una stessa direzione di osservazione delle Figure 6A, 6B;

le Figure 8, 8A mostrano due viste prospettiche di una ganascia di un dispositivo pulitore secondo una seconda forma di realizzazione dell'invenzione, con motori a magneti permanenti;

le Figure 9, 9A mostrano due ulteriori viste dall'alto, e parzialmente in sezione, di un pulitore secondo una terza forma di realizzazione dell'invenzione, rispettivamente chiuso e aperto, secondo una direzione di osservazione parallela all'asse di rotazione della vite di scavo;

Figura 10 mostra una vista prospettica del pulitore di Figura 2A, parzialmente chiuso;

Figura 10A mostra una vista prospettica con un dettaglio del pulitore di Figura 10 in posizione chiusa .

Descrizione dettagliata

Figura 1 mostra un esempio di macchina di perforazione, indicata con il riferimento complessivo 1, sulla quale un pulitore elica secondo l'invenzione può essere utilizzato .

La macchina di perforazione 1 può essere cingolata e dotata di torre guida 2 fissata attraverso un cinematismo di sollevamento ad una torretta rotante sul carro cingolato. Detta torre di guida 2 può montare, sulla sua parte anteriore, una tavola rotante 3 -detta anche rotary 3- predisposta per trasmettere le coppie necessarie alla perforazione e munita per esempio di mezzi di tiro 4 e opzionalmente di spinta -tipicamente a fune con argano o con altri mezzi meccanici similari, quali per esempio cilindri, cremagliera e pignoneidonei a rendere scorrevole detta tavola rotante 3 lungo le guide 5 di cui la torre 2 è preferibilmente dotata, per esempio per tutta la sua lunghezza.

Un utensile di scavo a vite o coclea 6, denominato per convenzione "elica continua", è fissata alla tavola rotante 3 e riceve da essa il moto di rotazione tramite il quale, quando infissa nel terreno, realizza un foro di diametro sostanzialmente pari a quello delle sue spire e di profondità paragonabile alla sua lunghezza per mezzo di denti di scavo 7a fissati nelle spire della punta dell'elica 7. L'anima dell'elica 6a è preferibilmente cava -e talvolta é pertanto chiamato anche "tubo"- e può terminare nella parte inferiore con una portella 7b tenuta chiusa in fase di scavo ed apribile con la pressione del fluido di riempimento che viene pompato attraverso l'anima 6a quando, conclusa la fase di scavo, l'elica viene richiamata verso la superficie. Un dispositivo pulitore elica 8, 8', secondo la presente invenzione può essere per esempio montato lungo la torre di guida 2, e in particolare per esempio in corrispondenza o vicino alla sua porzione inferiore .

Le Figure 2A, 2B 3-7, 10, 10A sono relative a un dispositivo pulitore elica secondo una prima forma di realizzazione dell'invenzione, indicato con il riferimento complessivo 8.

L'utensile di scavo 6 mostrato nelle Figure 2A, 2B comprende un'elica a un solo filetto o principio 60 ma, in forme di realizzazione non mostrate, può comprendere viti a più filetti, cioè a più princìpi.

Secondo un aspetto dell'invenzione, il dispositivo pulitore elica 8, per brevità nella presente descrizione anche indicato come "pulitore 8" o "pulitore elica 8", comprende:

-un supporto portautensile;

-almeno un utensile pulitore 170 vincolato al supporto portautensile ;

-un sistema di azionamento utensile a sua volta comprendente almeno un attuatore 12, 12'.

Il supporto portautensile é predisposto per passare reversibilmente da una configurazione aperta a una configurazione chiusa in modo che:

-nella configurazione chiusa il supporto portautensile forma un'apertura passante 82 predisposta per essere attraversata dall'utensile di scavo a vite 6, l'utensile pulitore 170 si estende all'interno dell'apertura passante 82 impegnandosi con la vite dell'utensile di scavo 6 -per esempio impegnandosi con almeno la superficie superiore dell'elica sulla quale l'utensile 170 trova riscontro- e, azionato dall'almeno un attuatore 12, 12', é predisposto per ruotare intorno all'utensile di scavo 6 percorrendo almeno uno dei suoi filetti 60 in modo da rimuovere i detriti depositatisi sull'utensile di scavo 6 (Figure 2A, 2B, 5A, 5B, 6A, 6B) , per esempio facendoli cadere;

-nella configurazione aperta l'utensile pulitore 170 é disimpegnato dall'utensile di scavo 6 e preferibilmente più lontano da esso, rispetto a quanto sia nella configurazione chiusa.

Vantaggiosamente il dispositivo pulitore 8 é predisposto per far compiere all'utensile pulitore 170 e alle eventuali pareti perimetrali 86A, 86B nel seguito descritte, rotazioni pari o maggiori di un giro completo attorno alla vite dell'utensile di scavo 6. Detto utensile pulitore 170 è vincolato al portautensile, per esempio è fissato alla parte mobile del supporto portautensile. Questa parte mobile è guidata rispetto ad almeno ad una delle parti fisse di cui è costituito il supporto portautensile e potendosi muovere, quando azionata dall'attuatore 12, rispetto ad essa. Preferibilmente detto movimento è di rotazione.

Come mostrato nelle Figure 2A, 4A, 6A, 9 l'apertura passante 82 può avere la forma di un foro passante cilindrico, vantaggiosamente a sezioni circolari.

Come mostrato in Figura 6A, il sistema di azionamento utensile comprende due attuatori 12, 12' (ma che potrebbero essere anche uno solo) che sono preferibilmente due motori idraulici rotativi che opzionalmente possono includere anche un gruppo riduttore. In altre forme di realizzazione non mostrate tuttavia tali attuatori possono essere anche motori di altri tipi, per esempio elettrici, pneumatici, motori lineari in genere.

Come mostrato nelle Figure 2A, 2B, 3, il supporto portautensile può essere per esempio fissato solidalmente alla torre di guida 2 in posizione fissa rispetto ad essa, ma come per esempio nella forma di realizzazione delle figure 9 e 9A, può anche essere svincolato assialmente sulla torre 2 per esempio tramite un opportuno carrello o pattino 90, in modo da poter scorrere lungo di essa e lungo l'asse 20 dell'utensile di scavo a vite 6, e potersi sollevare e abbassare.

Per potersi reversibilmente aprire e chiudere, il supporto portautensile può comprendere due ganasce 11, 11' reversibilmente apribili.

Preferibilmente l'apertura passante 82 é delimitata da una o più pareti perimetrali 86A, 86B ciascuna della quali rivolta verso l'interno dell'apertura passante stessa e, nella configurazione aperta, la una o più pareti perimetrali sono più lontane dall'utensile di scavo a vite 6 (Figura 2B), rispetto a quanto siano nella configurazione chiusa (Figura 2A). Preferibilmente le pareti perimetrali 86A, 86B sono almeno due e formano ciascuna una sede concava la quale, come mostrato nelle Figure 2B, 3, ha preferibilmente la forma di un semicilindro tagliato longitudinalmente, o comunque di un settore cilindrico. Preferibilmente ciascuna di tali sedi concave é predisposta per:

-accogliere una parte dei fianchi della vite dell'utensile di scavo 6 estendendosi attorno a parte del perimetro delle sezioni trasversali della vite;

-aprirsi e chiudersi reversibilmente facendo passare il supporto portautensile 8 dalla configurazione chiusa alla configurazione aperta.

Preferibilmente l'utensile di scavo a vite 6 é fissato ad una tavola rotante 3 predisposta per far ruotare l'utensile di scavo attorno a un proprio asse longitudinale 20; generalmente la tavola rotante ha ingombri tali da non poter attraversare l'apertura passante 82 del supporto portautensile in configurazione chiusa.

Vantaggiosamente nella configurazione aperta il supporto portautensile é predisposto per permettere ad almeno parte della tavola rotante 3, e più preferibilmente all'intera tavola rotante, di passare attraverso il supporto portautensile, per esempio aprendo le ganasce 11, 11' e/o le pareti perimetrali 86A, 86B (Figura 2B). La prima parete perimetrale 86A é vincolata alla prima ganascia 11 e la seconda parete perimetrale 86B é vincolata alla seconda ganascia 11'. Le pareti perimetrali 86A, 86B possono essere fissate in modo rigido rispettivamente alle ganasce 11, 11' oppure essere svincolate in rotazione.

In configurazione chiusa il dispositivo pulitore 8 é preferibilmente predisposto per far ruotare, tramite gli uno o più attuatori 12, 12', non solo l'utensile pulente 170, ma anche la prima 86A e la seconda parete perimetrale 86B, preferibilmente solidalmente l'una rispetto all'altra, attorno all'asse 20 dell'utensile di scavo a vite 6 (Figure 6A, 6B).

Le pareti perimetrali 86A, 86B possono essere solidali con e far parte di un relativo rotore 13, 13', cioè di un corpo più complesso predisposto per ruotare attorno alla vite dell'utensile di scavo 6 quando il pulitore 8 é in configurazione chiusa (Figure 3, 4, 4B).11 rotore (13 o 13') comprende almeno uno tra i seguenti elementi: un utensile pulente 170, un arco di cremagliera (14 o 14'), una parete diametrale (86A o 86B) .

La figura 2A illustra il pulitore 8 nella sua condizione operativa, mentre abbraccia e guida con la sua struttura l'elica continua 6. Questa prima forma di realizzazione del pulitore 8 è quindi a manicotto che avvolge l'elica 6 lungo tutto il percorso perimetrale. In questa condizione chiusa la sua conformazione non permette al pulitore 8 di essere attraversato dalla tavola rotante 3 la quale, con un pulitore di tipo noto, dovrebbe sostare in prossimità della sua parte superiore, vanificando ogni ulteriore corsa verso il basso che comunque sarebbe disponibile.

La figura 2B illustra lo stesso pulitore 8 in una condizione non operativa, aperto in almeno due settori o ganasce 11, 11', così da permettere alla tavola rotante 3 di transitare attraverso dette ganasce 11 e 11' aperte, in modo almeno parziale cioè tali da lasciarla passare senza ostacoli per tutta la sua estensione assiale o anche solo per una sua parte, potendo così sfruttare l'intera corsa a disposizione. Passando attraverso il pulitore 8, si rende disponibile, al fine della profondità di scavo, la distanza D che separa la porzione superiore del pulitore 8 alla parte bassa della torre 2. Il pulitore 8 è rappresentato in modo esplicativo ma non vincolante, privo di scorrimento verticale rispetto alla torre 2 fissato ad essa tramite sistemi di fissaggio amovibili, p.e. perni 9 e mosso idraulicamente in apertura/chiusura per esempio per mezzo di cilindri idraulici 10, 10' (Figure 6A, 7).

La figura 3 rappresenta alcuni componenti del pulitore 8. Il pulitore 8 comprende due metà 11, 11' approssimativamente ma non necessariamente uguali. Per comodità di rappresentazione se ne illustra una sola. La figura 3 non è una sezione ma rappresenta elementi in vista. Una struttura per esempio complessivamente semicircolare 11, 11', denominata da ora in poi "parte statica" o staffa-ganascia 11, 11' è vincolata sulla torre 2 per esempio tramite cerniere ad asse verticali e fissata con perni 9 ed è in grado di compiere, preferibilmente per mezzo di un attuatore, p.e. un cilindro 10, 10', una rotazione sul piano orizzontale. Questa rotazione ha vantaggiosamente una ampiezza tale da porre la struttura del pulitore fuori dall'ingombro della tavola rotante 3 che transita lungo le guide 5 della torre 2. Preferibilmente quindi, per ridurre l'estensione dell'arco di apertura e per rendere più efficace il passaggio, la cerniera del perno 9 è collocata nella zona posteriore della torre 2, da parte opposta rispetto alla parte che si affaccia sullo scavo (meglio visibile in figura 6A). Un mezzo motorizzato rotante, p.e. un motoriduttore 12 completo di pignone 12a è imbullonato sulla struttura semicircolare 11. Un'altra struttura complessivamente semicircolare 13, 13' denominata da ora in poi "parte rotante" o "primo rotore 13" e "secondo rotore 13'" di diametro inferiore alla rispettiva staffa-ganascia 11, 11' è montata all'interno di quest'ultima. Sulla parte esterna di ciascuna struttura 13, 13' è fissata una cremagliera preferibilmente semicircolare 14 i cui denti sono innestati sul mezzo che imprime la coppia di rotazione, in particolare sull'almeno un pignone 12a guidato sulla parte statica 11. Delle piste semicircolari sagomate 15 imbullonate su due piani orizzontali ricavati nella parte statica 11 assicurano il corretto scorrimento della parte rotante 13, 13' la quale, mossa dal pignone 12a che gira sulla parte esterna della cremagliera semicircolare 14 permette alla parte rotante 13, 13' di compiere delle rivoluzioni attorno all'asse 20 dell'elica 6. Dei rulli sagomati 16, preferibilmente con sezioni a coda di rondine, e imbullonati su ciascuna parte rotante 13, 13' sono predisposti per scorrere con giochi minimi ai bordi delle piste sagomate 15 e assicurano la guidabilità della parte rotante all'interno di quella statica nonché la riduzione di attrito fra le due parti. In sostanza agiscono come elementi di cuscinetto per la riduzione dell'attrito tra le due parti garantendo una traiettoria circonferenziale alla parte rotante. Non è da intendersi vincolante la forma rappresentata in figura 4B nella quale i rulli sagomati 16 sono ad asse verticale, potrebbero avere un asse inclinato o anche orizzontale e se in sufficiente numero e disposizione (rullo che lavora in coltello sulla guida 15), potrebbero non essere sagomati. Potrebbero anche essere realizzate con elementi di guida in materiale a basso attrito -quale per esempio ertalon, nylatron, un altro materiale plastico oppure bronzo o ottone- ma in questo caso il coefficiente di attrito sarebbe maggiore e la coppia di rotazione richiesta sarebbe più elevata. L'utensile pulitore 170 può comprendere almeno un rullo ad asse sostanzialmente orizzontale 17 montato su cuscinetti ed è fissato -o comunque solidalepreferibilmente nella parte inferiore della parte rotante 13 o 13’. Quindi anche se la parte rotante fosse montata esternamente a quella fissa (Figure 8, 8A), protrudendo solo sulla parte inferiore, potrebbe comunque essere possibile il montaggio anche in questa variante. In questo caso le sedi concave 86A e 86B non sarebbero rotanti solidalmente con l'utensile pulitore 170 e con le parti rotanti 13 e 13', ma sarebbero fisse e solidali con la staffa-ganascia 11, 11'. Detto rullo 17, posto in rotazione attorno all'asse dell'elica 20 dal motoriduttore 12 è inserito all'interno delle spire dell'elica 6 attraverso l'attuazione del cilindro 10. La sua discesa lungo la pendenza della coclea e la sua forma assicurano la rimozione del terreno ivi depositato. Quando il rullo non ha dimensioni trasversali tali da occupare gran parte del vano tra le spire, viene inserita una lama o vomere 17a montato preferibilmente davanti al rullo, che funge da "raschiatore" ed agevola la manovra in caso di terreni coesivi. Più in generale l'elemento pulitore 170 che meccanicamente realizza la pulizia dell'elica, può essere costituito da almeno uno o da una combinazione dei seguenti elementi: rullo 17, vomere 17a, spazzole, funi ed eventuali altri elementi. Rullo e vomere rappresentati in figura 3 sono montati sul braccio di supporto 171 in modo fisso o in modo flottante, per esempio ammortizzato. Nel secondo caso, un elemento elastico di contrasto, per esempio una molla 21 assicura la compressione del rullo contro la spira dell'elica ma "cede" se la pressione sul rullo 17 supera una certa soglia, questo dispositivo è molto utile nel caso in cui il pulitore 8 sia fissato assialmente alla torre 2. Un sistema di bloccaggio 18 manuale o automatico, preferibilmente con contrasto meccanico, assicura la reciproca chiusura fra le due metà del pulitore ed il loro bloccaggio in posizione operativa. Tale bloccaggio potrebbe non essere necessario qualora i braccetti di apertura del pulitore 8 rotanti sulla cerniera 9 potessero essere saldamente bloccati, quindi in caso in cui l'apertura sia motorizzata da cilindri 10, che essi siano dotati di mezzi valvolari di blocco che vincolano le parti apribili del pulitore ad essere costantemente accostate o pressate tra loro. Eventualmente un accumulatore potrebbe garantire che la pressione sul cilindro 10 sia mantenuta anche in caso di perdite o di avarie sull'impianto. Un segnale di attivazione esercitato per esempio da un comando manuale oppure gestito da una unità di controllo in modo automatico, mette in funzione il gruppo di potenza di rotazione, nel caso rappresentato in figura 3 da un motoriduttore 12 solamente dopo la chiusura del cilindro idraulico 18a o in concomitanza all'accostamento tra le due parti apribili 11 e 11' del pulitore. La parte rotante 13, essendo preferibilmente l'elemento interno, funge anche da guida radiale all'elica 6, per assicurare la verticalità dello scavo nei primi metri. In questo modo non sarà più necessario inserire inferiormente al pulitore, sulla torre 2 delle guide apribili addizionali come era necessario nello stato dell'arte.

In funzione del diametro delle eliche utilizzate delle riduzioni 19 possono essere fissate all'interno della parte rotante 13. Nel caso in cui la parte rotante 13 sia esterna, allora la funzione di guida sarà espletata dalla parte fissa 11 la quale sarà dotata anch'essa di un semi cilindro di diametro compatibile con l'elica di diametro massimo e le riduzioni 19 saranno inserite sulla detta parte semicilindrica. L'estensione assiale del detto tratto semicilindrico, in entrambi i casi è preferibilmente superiore al passo dell'elica. Quando le due ganasce 11, 11' del pulitore 8 vengono accostate, come indicato nelle figure 10 e 10A, per essere portate in posizione operativa, un riferimento assiale 172A e 172B tra le due parti -quale per esempio un accoppiamento maschio-femmina, una spina, una tacca o un dente di riferimento- è vantaggiosamente presente al fine di garantire che la posizione reciproca anche in questa direzione sia corretta. Preferibilmente tale riscontro assiale è posizionato da parte opposta rispetto alla torre 2, in prossimità di dove sono rappresentati i catenacci 18.

Figura 4 mostra un dettaglio degli organi di scorrimento fra la parte fissa 11 e la parte rotante 13. La cremagliera semicircolare 14 -che potrebbe essere costituita da un insieme di elementi ad arco fissati in modo amovibile al tamburo rotante oppure saldati ad esso- fissata sulla parte rotante 13 riceve il moto dal pignone 12a guidato dalla parte statica 11. Il contatto a basso attrito fra le due parti é vantaggiosamente favorito dai rulli con gola a coda di rondine 16 fissati sulla parte rotante 13 che scorrono ai lati delle guide calibrate 15 dalla sezione a cuspide, imbullonate sulla parte statica. E' possibile se ritenuto più conveniente, fissare i rulli 16 sulla parte statica 11 e le guide calibrate 15 alla parte rotante 13.

In alternativa al rullo 17 oppure all'assieme rullo 17 vomere 17a nel caso in cui p.e. il pulitore 8 è fissato sulla torre 2 in una zona prefissata, si possono usare spazzole, non mostrate, realizzate utilizzando porzioni di fune metalliche a trefoli. In questo caso le spazzole potrebbero essere disposte in senso assiale, tali da coprire completamente il vano tra le due spire. Ancora è possibile una combinazione di rullo 17 spazzole per consentire l'applicazione nel caso in cui il pulitore 8 sia assialmente mobile rispetto alla torre 2.

Le figure 5A, 5B mostrano un opzionale sistema idraulico di bloccaggio e sicurezza che ferma in una posizione precisa, sicura e determinata, la cremagliera semicircolare 14 rispetto alla porzione statica 11. Nella figura 5A, un cilindro idraulico 22 ordinariamente retratto quando le cremagliere semicircolari sono in movimento, viene spinto radialmente verso la superficie convessa della parte rotante 13, quando si desidera fermare il moto di questa ultima in una posizione precisa e concordata. In corrispondenza del perno 22a spinto in direzione dell'asse dell'elica 20 dal cilindro 22, la parte rotante 13 presenta una "pista" di scorrimento 13e perfettamente liscia e cilindrica, tranne che in un punto 13f dove si produce una rientranza che ospita la punta conica del perno 22a. Una sequenza automatica può commutare il moto normale in moto lento, quando si desidera arrestare il sistema. La commutazione innesca l'apertura del cilindro 22 che spinge il perno 22a contro la pista 13e fino ad incontrare, una sola volta nella sua rivoluzione, in un punto preciso e determinato, la rientranza 13f, come illustrato in figura 5B. Una sequenza idraulica arresta il moto dei riduttori 12 e blocca il pignone 12a in questa ultima posizione prestabilita.

Un'ulteriore forma di realizzazione in alternativa alla precedente comprende la combinazione di encoder o proximity per determinare la corretta posizione angolare della parte rotante 13 che deve venirsi a trovare affacciata alla corrispondente parte statica il ed eventualmente bloccate tra loro con un dispositivo di arresto o un riscontro. Infatti durante l'apertura o la chiusura del supporto portautensile dette parti non devono interferire tra loro impedendone il movimento. Lo stesso gruppo di mozione 12, potrebbe essere bloccato in rotazione con mezzi valvolari oppure con mezzi di riscontro meccanico azionabili in modo manuale o automatico. Al raggiungimento di una configurazione per la quale la parte rotante 13 è per esempio contenuta interamente nella porzione statica il e solo in quella, allora il sensore encoder o proximity invierà un segnale di consenso che abiliterà al blocco reciproco delle due parti.

Le figure 6A, 6B mostrano il funzionamento del sistema di rotazione della parte rotante, ottenuto tramite il transito delle due cremagliere semicircolari 14, 14' davanti a pignoni 12a, 12a'. Preventivamente le due parti che costituiscono l'assieme del sistema il, il' sono state collocate a vicendevole contatto tramite i cilindri 10-10' ed eventualmente fissati solidamente fra loro dal sistema di catenacci 18-18a (Figura 6A). In questa configurazione i gruppi di rotazione sono due e i due pignoni 12a-12a' in presa ciascuno sulla propria cremagliera semicircolare 14-14' vengono sfrenati ed incominciano ad imprimere moto rotatorio alle rispettive cremagliere. Quando non sono sfrenati mantengono in blocco la parte rotante di loro competenza, rispetto alla parte statica il evitando possibili rotazioni anche quando il pulitore 8 non è in posizione operativa, cioè disimpegnato dall'elica 6. Le cremagliere si "inseguono" attorno all'asse dell'elica (20) e ciascuna viene presa in carico, prima da un pignone poi dall'altro. Nel momento in cui, entrambi i pignoni sono "in presa" su una singola cremagliera semicircolare, la seconda viene sospinta dal moto della prima, (Figura 6B) perché le due parti di cremagliera sono sempre in contatto tra loro in modo da ripristinare correttamente la geometria del profilo dentato anche in prossimità della divisione tra gli almeno due elementi. Almeno una delle due cremagliere 14-14' porta l'elemento pulitore 170, comprendente per esempio un rullo 17 ad asse radiale descritto in Figura 3, che provvede a sostenere il peso del pulitore 8 nel caso in cui lo stesso non sia vincolato ad un punto fisso della torre 2 e di pulire il terreno depositato fra le spire dell'elica. Quando si desidera interrompere il moto, si innesca la procedura come a Figura 5 ed il sistema torna ad essere come in figura 6A. La forma preferenziale è quella con due rulli 17 opposti per contrastare ed equilibrare le spinte di scavo .

La Figura 7 mostra il pulitore 8, in una sezione come da figura 6B, nel momento il cui le due parti del sistema sono aperte, in posizione non operativa, defilate rispetto al disco dell'elica, e permettono il transito almeno parziale della tavola rotante 3 in scavo verso la parte bassa della torre 2 a completamento della fase di perforazione. Le cremagliere 14 - 14' sono tenute bloccate in rotazione dai rispettivi pignoni 12-12' che sono tenuti fermi dal gruppo di azionamento 12-12' non sfrenato o bloccato da opportuni mezzi valvolari. Questo non esclude che non ci possano essere sistemi di sicurezza addizionali per il blocco, ad attivazione automatica, o causati dall'apertura delle due parti del pulitore 8 o attivati manualmente. In una variante ciascuna delle parti mobili potrebbe essere agganciata con la fune di servizio, tirando la quale, si potrebbe esercitare una forza di apertura e di chiusura. In particolare abbinando alla fune una puleggia di rinvio ad asse orizzontale (non mostrato) e fissata sulla torre 2. Figura 9 mostra una vista dall'alto del pulitore 8 nelle due configurazioni operative in cui è evidenziato un telaio tratteggiato che è un carrello 90 che abbraccia la parte posteriore della torre 2, su cui è guidato in modo scorrevole per spostamenti assiali. Il carrello è posteriore all'antenna così da consentire il passaggio della rotary 3.

Figura 10 mostra in vista prospettica un dettaglio del riscontro assiale 172A-172B posizionato in prossimità dei catenacci 18 di vincolamento tra le due parti apribili, quando sono chiuse in condizione operativa di pulizia.

Le Figure 8, 8A sono relative a un pulitore 8' secondo una seconda forma di realizzazione dell'invenzione, nella quale il moto del rullo di pulizia è affidato ad almeno un attuatore (12) del tipo aa movimentazione magnetica, comprendente preferibilmente uno o più motori torque con un sistema tipo "direct drive". Una parte statica 80Ά , incernierata sulla torre 2 tramite perni 9 e movimentata in apertura/chiusura preferibilmente da cilindri o attuatori 10 -perni ed attuatori non mostrati, ma per esempio identici ai precedenti- si colloca, nella sua condizione operativa, attorno all'asse 20 di una ipotetica elica 6, in forma avvolta a manicotto, individuando un'apertura passante 82. Come nelle figure precedenti, il pulitore 8' consta di almeno due parti, nella rappresentazione semplificata non vincolante esattamente due, delle quali per agevolare la comprensione, una sola è rappresentata. Una parte rotante 31 per certi aspetti simile alla precedente 13 rappresentata fuori dalla sua sede di scorrimento, porta l'elemento pulitore 170 comprendente per esempio il rullo pulitore 17 e/o il vomere 17a e se presente anche la molla 21. Una "pista" calandrata con le estremità a coda di rondine 32 è fissata all'esterno di un tamburo, nella parte bassa della parte statica 80Ά .

Dei rulli 33 montati su cuscinetti, fissati verticalmente nella parte rotante 31 scorrono sulla suddetta coda di rondine 32. I rulli sono rappresentati in modo non vincolante in numero di quattro, e vanno ad abbracciare in modo preciso le cuspidi della pista calandrata 32. Le gole dei rulli, associate alle cuspidi della pista, assicurano la guida efficace e lo scorrimento a basso attrito della parte rotante 31 per tutta la semi circonferenza rappresentata dalla pista 32 ed anche nella corrispondente semicirconferenza 32' della pista presente nella parte statica 80'B corrispondente alla 80Ά ed a questa fissata in modo sicuro e solidale per mezzo di catenacci similari ai catenacci 18-18a illustrati per esempio nella figura 3. Come detto precedentemente nella descrizione del pulitore 8, è possibile variare disposizione e numero di rulli lasciandone però inalterate le funzionalità qui descritte. Il motore "direct drive", comprende un magnete 34 che è montato nella parte convessa della parte rotante 31 e uno statore 35 alimentato elettricamente, di forma semicircolare e di ampiezza tale da coprire tutto l'arco di pertinenza del settore, p.e. in questo caso 180° è montato nella parte statica 11. La parte rotante 31 è guidata coi sui rulli 33 sulla pista 32 della parte statica 11. Il magnete 34 è affacciato allo statore 35 ad una distanza radiale ben calibrata per consentirne il corretto funzionamento. Azionando in sequenza i vari elementi dello statore, si induce uno spostamento tangenziale del magnete con conseguente compimento dell'intera circonferenza. Sostanzialmente nella forma di realizzazione delle Figure 8, 8A l'utensile pulitore 170 é fissato su una parte rotante 31 che è un carrello il quale può eventualmente formare l'unico rotore del dispositivo pulitore 8'. Quando il supporto portautensile é chiuso, per esempio perché sono chiuse le due ganasce 80' A, 80 ’B, la parte rotante 31 o carrello é predisposto per scorrere lungo la guida ad anello formata dalle piste 32 e 32' in modo da compiere più giri completi attorno all'asse dell'elica 20. In una variante già indicata anche per la precedente soluzione, le parti rotanti 31 possono essere due (31A, 31B) e montate contrapposte per equilibrare le forze di pulizia. In particolare le due parti rotanti potrebbero essere guidate dalla stessa pista 32, 32' o da due piste separate e le dette parti possono essere mantenute alla corretta distanza con mezzi meccanici separatori o attraverso un controllo elettrico.

Figura 8A mostra una vista della soluzione con motori a magneti permanenti di Figura 8, in cui con linee più spesse è evidenziata la parte rotante (rullo con lama raschiatr ice , elemento di supporto rullo, e rullini di appoggio, in questo caso montati ad asse orizzontale che rotolano sulla guida prismatica circolare che è solidale alla parte stazionaria) .

La parte rotante 31 è in questo caso rappresentata con un ridotto ingombro angolare e quindi è agevole individuare quanto essa è completamente contenuta nella parte fissa 80Ά per consentire l'apertura della ganascia. Detta parte rotante 31 può essere bloccata in una posizione angolare predeterminata, in cui essa è affacciata completamente o sulla parte fissa 80Ά o sulla 80'B e, raggiunta questa predeterminata configurazione, è abilitata l'apertura del pulitore e la parte rotante viene temporaneamente bloccata su quella fissa.

Viene ora descritto un possibile esempio di funzionamento della macchina di perforazione 1 e del relativo pulitore 8.

La macchina perforatrice 1 si muove centrando il punto di scavo ovvero fino a centrare la punta dell'elica 7 con il punto preciso corrispondente all'asse del palo. Il pulitore 8-8' è serrato attorno all'elica allo scopo di limitarne le oscillazioni radiali, quindi è chiuso in una posizione operativa in cui esegue la sua prima funzione che è quella di guida (Figura 2A).

Preferibilmente il pulitore è suddiviso in almeno due parti ovvero ganasce 11, 11' che, durante il transito sulla superficie sconnessa del cantiere sono preferibilmente bloccate in apertura, per esempio per mezzo dei catenacci di sicurezza 18-18a. Le cremagliere 14, 14' possono essere fissate alla parte statica 11 attraverso sistemi di bloccaggio dei pignoni 12-12' e/o attraverso un opzionale perno di sicurezza antirotazione 22a -uno per ogni metà 11, 11' del pulitore- che è inserito nella cava 13f della parte rotante 13 o ancora attraverso una frenatura o bloccaggio idraulico o elettrico (Figura 5B).

La macchina perforatrice 1 appoggia quindi la punta 7 dell'elica 6 sul terreno.

II perno di sicurezza 22a si ritrae -manualmente o automaticamente- dalla cava 13f della parte rotante 13, e da il consenso al motore 12 per sfrenare il pignone 12a onde movimentare in modo circolare attorno all'asse dell'elica 20 le cremagliere semi-circolari 14-14' (Figura 5A). Vengono rilasciate le funi 4 dell'argano permettendo alla tavola rotante 3 di scendere lungo le guide 5 della torre 2. Quando previsto, un mezzo di attuazione a fune o a cilindro esercita una spinta sulla rotary 3 in modo da inserire con forza l'elica 6 nel terreno.

L'elica 6 generalmente destra, penetra nel terreno girando in senso orario. Il pulitore 8-8' preferibilmente fermo sull'asse verticale rispetto all'elica 6 compie con la sua parte rotante 13, delle rivoluzioni nello stesso senso di rotazione e preferibilmente alla stessa velocità di rotazione dell'elica 6, e la frequenza delle rivoluzioni è proporzionale alla velocità di avanzamento e di rotazione dell'elica per poter rimanere fissato alla stessa altezza. In questa fase, la parte statica 11 attraversata dall'elica 6, eventualmente tramite le riduzioni 19 quando richieste, funge da guida per favorire la verticalità del foro. La parte motorizzante del pulitore 8-8' in questa fase può essere messa in folle oppure essere ruotata in direzione tale da agevolare la penetrazione.

Dopo per esempio alcuni metri, a seguito di un comando dell'operatore o in modo automatico se preimpostato il valore e gestito dalla unità di controllo, il perno 22a spinto dal cilindro 22 contro la parte convessa dell'elemento rotante 13 incontra la cava 13f collocata sulla pista 13e e vi si incunea, bloccando la cremagliera semi-circolare 14 nel punto esatto rispetto alla parte statica 11 che permette, senza interferenze, l'apertura del pulitore in due metà. Contemporanea ed identica manovra viene eseguita nell'altra metà del pulitore 22a' 22' 13' 13f' ecc. In alternativa la presenza di un sensore di prossimità o di un encoder, o 1'encoder sull'unità di motorizzazione possono determinare la posizione reciproca corretta tra parte rotante 13 e statica 11 inviando così un segnale di abilitazione per la manovra successiva. In questo caso la presenza del perno 22a non è vincolante ne necessaria .

Una sequenza idraulica, innescata dalla posizione bloccata del perno 22a nella cava 13f o dal segnale di attivazione del sensore, arresta il pignone 12a e frena il riduttore 12 allo scopo di bloccare con una ulteriore sicurezza, la cremagliera semi-circolare 14 sulla parte statica 11.

La stessa sequenza consente l'apertura del cilindro 18a che comanda lo sblocco del catenaccio 18, se presente per sicurezza aggiuntiva. Le due parti statiche 11-11' non sono più vincolate vicendevolmente ed agendo sui cilindri 10-10' -o manualmente- è possibile aprire in due parti il pulitore 8-8'. Ogni parte statica, si trascina dietro la propria parte rotante, ad essa vincolata ad esempio tramite almeno un pignone 12a frenato sulla cremagliera semi-circolare 14 e se presente tramite il perno 22a infisso nella cava 13f oppure un sistema frenante o di riscontro.

La macchina 1 prosegue la fase di scavo, la tavola rotante 3 è in grado di scavalcare le due parti 11, 11', ora aperte in condizione non operative, del pulitore 8-8' e di transitare molto vicino al piano campagna, così da sfruttare in modo ottimale la lunghezza della torre 2, nella ricerca della massima profondità del palo (Figure 2B, 7).

Giunti a fine palo può iniziare la fase di getto con il pompaggio di calcestruzzo attraverso il tubo interno 6A dell'elica 6. L'elica viene di norma fatta risalire evitando ogni movimento di rotazione, che possa far scivolare verso il basso parte della massa dei detriti dei quali l'elica è piena. Al più la rotazione quando presente è di tipo oraria se l'elica è destra, per favorire la risalita dei materiali e scongiurare la loro ricaduta nel getto appena eseguito, ma complicandone così la pulizia.

Non appena la tavola rotante 3 è transitata, in risalita, davanti alle due parti 11, 11' aperte del pulitore 8-8', è possibile eseguire la sequenza sopradescritta in senso inverso, allo scopo di richiudere il pulitore 8-8' attorno alle spire, in una condizione operativa, questa volta di pulizia. Dopo essersi riferite assialmente attraverso dispositivi addizionali di centraggio eventualmente presenti, viene garantita la chiusura delle due parti mobili con i dispositivi già indicati, per esempio bloccandone la chiusura in modo sicuro ed inequivocabile tramite il martinetto 18a che agisce sul catenaccio 18, oppure agendo sugli impianti di controllo degli attuatori 10-10'. Le due parti mobili 11, 11' sono così pronte per attivare la rotazione di pulizia. Per favorire la manovra di inserimento, l'unità di controllo attua una rotazione parziale dell'elica tale da consentire l'ingresso dell' utensile pulitore 170 nella rientranza tra due spire successive del filetto 60. Per far questo, preferibilmente posizione assiale della tavola rotante 3, posizione angolare dell'elica 6 e posizione assiale del pulitore 8 lungo la torre 2 sono costantemente monitorate con opportuni sensori di posizione (non mostrati) .

Quando 1 'almeno un rullo 17 eventualmente assieme al suo vomere 17a si è inserito fra due spire o meglio sopra le spire, anche nel pieno della massa dei detriti depositati attorno all'anima dell'elica 6A, si sblocca -se presente- il perno 22a dalla cava 13f e si da il consenso alla motorizzazione presente, per esempio al pignone 12A di mettere in rotazione la cremagliera semicircolare 14 attorno all'asse 20 dell'elica 6 (Figure 5A, 2A) o la parte rotante 31 azionata da almeno un motore a magneti permanenti 34-35. Con velocità di rotazione pilotata in funzione della velocità di risalita dell'elica 6 e della eventuale rotazione della stessa, il pulitore 8-8' ruota in senso orario con il rullo 17 sostanzialmente in contatto con la faccia superiore della spira dell'elica (Figura 2A, 6B) . Se presente, la molla 21 inserita nel supporto rullo 171 garantisce una certa flessibilità fra la posizione del rullo e quella della spira. Il vomere 17a scalza i detriti o più in generale il materiale presente sulla spira, il quale viene gettato a terra, radialmente al disco dell'elica. Durante tutta la manovra di risalita, l'elica 6 può non essere sottoposta ad alcuna rotazione sul proprio asse.

II funzionamento del pulitore elica 8' é analogo a quello del pulitore 8, chiaramente mutatis mutandis. Dalla precedente descrizione risulta come un dispositivo pulitore 8, 8' secondo la presente invenzione sia in grado di aumentare la profondità utile del palo ed è allo stesso tempo in grado di pulire l'elica senza che questa ruoti rispetto al terreno e alla torre 2. Un pulitore 8, 8' secondo l'invenzione può svolgere la funzione non solo di pulire la vite di scavo 6 dai detriti risultanti dallo scavo, ma anche di guidare e mantenere in posizione corretta la vite di scavo. Grazie alla sua conformazione, il pulitore secondo l'invenzione agisce in modo vantaggioso fra le spire delle eliche, guidandosi invece all'esterno delle stesse. Il sistema è "centrato" sull'asse dell'elica così da non innescare tensioni sulla torre guida 2. Nella configurazione aperta, poiché l'utensile pulitore 170 può allontanarsi e disimpegnarsi dall'utensile di scavo a vite 6, un pulitore secondo l'invenzione produce molti meno attriti e resistenze alla rotazione dell'elica 6, cioè per la maggior parte della corsa di scavo dell'elica, che é la fase dello scavo in cui la tavola rotante 3 deve erogare le massime coppie motrici; pertanto, a parità di coppia resistente applicata all'elica 6 dal terreno da trivellare, un pulitore secondo l'invenzione permette di adottare tavole rotanti meno potenti. Inoltre, sempre perché nella configurazione aperta l'utensile pulitore 170 può allontanarsi e disimpegnarsi dall'utensile di scavo a vite 6, un pulitore secondo l'invenzione usura molto meno sia l'elica di scavo 6 sia le guide lungo cui scorre l'eventuale slitta o pattino 90 che permette al pulitore 8, 8' di scorrere lungo la torre guida 2.

Pur a fronte dei precedenti vantaggi, il pulitore oggetto della presente innovazione è scomponibile in almeno due parti 11 e 11' in modo da non rappresentare ostacolo al transito verso il basso della tavola rotante 3, così da incrementare la profondità di scavo. Il pulitore può essere montato a qualunque altezza della torre, di preferenza a pochi metri dal suolo, così da limitare l'altezza di caduta dei detriti e nello spesso tempo così da consentire agevolmente lo smaltimento dei detriti tramite pala meccanica che agisce in prossimità o al di sotto dell'utensile pulitore 170 .

Nel caso di tecnologia CSP (elica tubata con doppia rotary, una per muovere in rotazione l'elica e l'altra, quella disposta inferiormente alla prima, per mettere in rotazione il tubo esterno all'elica) il pulitore è in grado di pulire tutta l'elica in estrazione dal tubo in modo estremamente efficace. Nel contempo, in fase di scavo le due tavole rotanti possono procedere a contatto reciproco, incrementando la profondità della parte intubata del foro a parità di lunghezza della torre .

Inoltre è possibile incrementare la profondità di scavo utilizzando un'asta a sbalzo, passante sulla tavola rotante 3 (non indicata in figura). In questo caso con una tecnica di "ripresa" la tavola rotante 3 aggancia dall'alto l'asta a sbalzo al termine della prima fase di scavo per incrementare ulteriormente la profondità. Al termine, in fase di getto e risalita, non appena la tavola rotante 3 è transitata oltre il pulitore 8-8 è possibile chiudere le parti apribili dello stesso 11,11' fino a che l'elemento pulitore 170 va in vicinanza all'asta, funzionalmente identica all'anima dell'elica 6A. I movimenti di rotazione favoriscono la pulizia dell'asta e nel momento in cui l'elica 6 fuoriesce dal terreno e raggiunge l'elemento pulente 170, si ritornerà alle condizioni precedentemente descritte .

Gli esempi di realizzazione precedentemente descritti sono suscettibili di diverse modifiche e variazioni pur senza fuoriuscire dall'ambito di protezione della presente invenzione. Per esempio le ganasce il, il' e/o i rotori 13, 13' possono essere reversibilmente aperti e chiusi non solo facendoli ruotare, ma anche facendoli traslare o rototraslare, e non solo tramite attuatori lineari 10, 10' ma anche tramite motori o attuatori rotativi, le ganasce il, il' e/o i rotori 13, 13' possono anche essere aperte e chiuse manualmente anziché per mezzo degli attuatori 10, 10'. Il supporto portautensile può comprendere anche più di due ganasce il, il' o rotori reversibilmente apribili. I rotori 13, 13' possono anche estendersi all'esterno della rispettiva parte fissa H A, 11B. Nel caso in cui sia presente un solo rotore -per esempio 13- o una sola parete perimetrale rotante 86A, è possibile collocare tre attuatori -analoghi agli attuatori 12, 12'-disposti tra loro a 120°, due su una prima ganascia il e uno su una seconda, in modo tale che durante la rotazione, il rotore 13, avendo un'estensione angolare superiore ai 120° ed inferiore o uguale ai 180° possa essere sempre in presa con almeno un attuatore e quando la ganascia debba essere aperta, possa affacciarsi alla parte statica con un preciso riferimento angolare e tale da poterla consentire di aprire senza nessun impedimento o interferenza con la corrispondente altra ganascia. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. Per esempio i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. Si deve intendere che un'espressione del tipo "A comprende B, C, D" o "A é formato da B, C, D" comprenda e descriva anche il caso particolare in cui "A é costituito da B, C, D". Gli esempi ed elenchi di possibili varianti della presente domanda sono da intendersi come elenchi non esaustivi.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo pulitore elica (8, 8') per rimuovere detriti da un utensile di scavo a vite (6) il quale é provvisto di uno o più filetti (60) e predisposto per scavare un terreno, e il dispositivo pulitore (8, 8') comprende: -un supporto portautensile; -almeno un utensile pulitore (170) vincolato al supporto portautensile; -un sistema di azionamento utensile a sua volta comprendente almeno un attuatore (12, 12'); e in cui il supporto portautensile é predisposto per passare reversibilmente da una configurazione aperta a una configurazione chiusa in modo che: -nella configurazione chiusa il supporto portautensile forma un'apertura passante (82) predisposta per essere attraversata dall'utensile di scavo a vite (6), l'utensile pulitore (170) si estende all'interno dell'apertura passante (82) impegnandosi con la vite dell'utensile di scavo (6) e, azionato dall'almeno un attuatore (12), é predisposto per ruotare intorno all'utensile di scavo (6) percorrendo almeno uno dei suoi filetti (60) in modo da rimuovere i detriti depositatisi sull'utensile di scavo (6); -nella configurazione aperta l'utensile pulitore (170) é disimpegnato dall'utensile di scavo (6) e preferibilmente più lontano da esso, rispetto a quanto sia nella configurazione chiusa.
2. 2) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 1, in cui: -l'apertura passante (82) é delimitata da una o più pareti perimetrali, ciascuna della quali rivolta verso l'interno dell'apertura passante stessa; -nella configurazione aperta la una o più pareti perimetrali sono più lontane dall'utensile di scavo a vite (6), rispetto a quanto siano nella configurazione chiusa.
3. 3) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 1, in cui: -l'utensile di scavo a vite (6) é fissato ad una tavola rotante (3) predisposta per far ruotare l'utensile di scavo attorno a un proprio asse longitudinale (20) e avente ingombri tali da non poter attraversare l'apertura passante (82) del supporto portautensile in configurazione chiusa; -nella configurazione aperta il supporto portautensile é predisposto per permettere ad almeno parte della tavola rotante (3) di passare attraverso il supporto portautensile.
4. 4) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 1, in cui il supporto portautensile comprende: -una prima parete perimetrale (86A) che forma una prima sede concava; e -una seconda parete perimetrale (86B) che forma una seconda sede concava; in cui la prima e la seconda sede concava: -sono predisposte per accogliere ciascuna una parte dei fianchi della vite dell'utensile di scavo (6) estendendosi attorno ad almeno una parte del perimetro delle sezioni trasversali della vite; -sono predisposte per aprirsi e chiudersi reversibilmente facendo passare il supporto portautensile dalla configurazione chiusa alla configurazione aperta.
5. 5) Dispositivo pulitore (8) secondo la rivendicazione 4, in cui la prima (86A) e la seconda parete perimetrale (86B), quando sono chiuse e azionate dall' almeno un attuatore, sono predisposte per ruotare, preferibilmente solidalmente 1'una rispetto all'altra, attorno all'asse (20) dell'utensile di scavo a vite (6) .
6. 6) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 1, in cui il supporto portautensile comprende almeno una prima (11; 80'A) e una seconda ganascia (11'; 80'B) predisposte per aprirsi e chiudersi reversibilmente facendo passare il supporto portautensile dalla configurazione chiusa alla configurazione aperta, la prima parete perimetrale (86A) é vincolata alla prima ganascia (11; 80'A) e la seconda parete perimetrale (86B) é vincolata alla seconda ganascia (11'; 80'B).
7. 7) Dispositivo pulitore (8) secondo la rivendicazione 5, in cui il sistema di azionamento utensile comprende almeno un primo pignone (12A) impegnato con un primo (14) o con un secondo arco di corona dentata (14') e predisposto per far eseguire all'utensile pulitore (170) rotazioni pari o maggiori di un giro completo attorno all'utensile di scavo (6) 8) Dispositivo pulitore (8) secondo la rivendicazione 7, in cui 1'almeno un attuatore del sistema di azionamento utensile comprende un motore idraulico (12, 12') predisposto per azionare 1'almeno primo pignone (12A) in modo da far eseguire all'utensile pulitore (170) rotazioni pari o maggiori di un giro completo attorno all'utensile di scavo (6). 9) Dispositivo pulitore (8) secondo la rivendicazione 7 in cui, quando la prima (86A) e la seconda parete perimetrale (86B) sono chiuse, il primo (14) e il secondo arco di corona dentata (14') formano una corona dentata circolare completa. 10) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 6, in cui, quando vengono accostate 1 'una all'altra per raggiungere la posizione operativa, le due ganasce (11, 11', 80Ά , 80'B) si impegnano meccanicamente l'una con l'altra in modo da garantire il loro reciproco posizionamento, per esempio tramite un riferimento assiale (172A, 172B) tra le due ganasce (11, 11', 80Ά , 80'B). 11) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo una o più rivendicazioni da 4 a 6, provvisto di un sistema di posizionamento predisposto per abilitare l'apertura delle due ganasce (11, 11'; 80Ά , 80’B) quando le parti rotanti (31, 13, 13') o la prima (86A) e la seconda parete perimetrale (86B) sono affacciate sulle corrispettive parti fisse (11, 11'; 80Ά , 80'B). 12) Dispositivo pulitore (8, 8') secondo la rivendicazione 1, in cui l'utensile pulitore (170) comprende uno o più dei seguenti elementi: -un rullo (17) predisposto per ruotare su se stesso sull 'almeno un filetto (60) della vite dell'utensile di scavo (6) e/o attorno a un asse radiale rispetto alla vite dell'utensile di scavo (6); -una lama o vomere (17A) predisposti per scorrere lungo 1 'almeno un filetto (60) della vite dell'utensile di scavo (6). 13) Macchina di scavo (1) per trivellare o scavare terreni, comprendente: -una torre di guida (2); -un utensile di scavo a vite (6) provvisto di uno o più filetti (60) predisposto per trivellare o comunque scavare un terreno; -una tavola rotante (3) tramite la quale l'utensile di scavo a vite (6) é sospeso alla torre di guida (2), la tavola rotante (3) essendo predisposta per far ruotare su sé stesso l'utensile di scavo a vite (6); -un dispositivo pulitore elica (8, 8') secondo una delle rivendicazioni precedenti, predisposto per guidare l'utensile di scavo a vite (6) e rimuovere da esso i detriti depositatisi su di esso durante la perforazione. 14) Macchina (1) secondo la rivendicazione 13, in cui il dispositivo pulitore elica (8, 8') é in posizione permanentemente fissa rispetto alla torre di guida (2) e solidale rispetto a essa, oppure é predisposto per essere spostato lungo la torre di guida (2) durante il normale utilizzo della macchina (1). 15) Uso di una macchina di scavo (1) avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 13, comprendente una fase iniziale di scavo in cui il pulitore elica (8, 8') è chiuso per guidare l'elica di scavo a vite (6) e almeno una seconda fase comprendente l'operazione di far passare almeno parzialmente la tavola rotante (3) e l'utensile di scavo a vite (6) fissato a essa durante la fase di scavo attraverso il supporto portautensile aperto, per esempio attraverso le due ganasce (11, 11', 80Ά , 80'B) aperte, mentre la tavola (3) e l'utensile (6) vengono abbassati e sollevati reversibilmente lungo la torre di guida (2). 16) Uso di una macchina di scavo (1) avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 13, dove l'utilizzo comprende l'operazione di sollevare l'utensile di scavo (6) facendone passare la vite attraverso l'apertura passante (82) mentre il supporto portautensile é chiuso, per esempio mentre le due ganasce (11, 11') sono chiuse, in modo da ripulire la vite dell'utensile (6) dai detriti per mezzo dell'almeno un utensile pulitore (170). 17) Uso di una macchina di scavo (1) avente le caratteristiche secondo la rivendicazione 6, in cui le operazioni previste dalle rivendicazioni 15 e/o 16 sono controllate tramite una unità di controllo che abilita la rotazione dell'utensile pulitore (170) quando le due ganasce (11, 11') sono chiuse. 18) Uso secondo la rivendicazione 17, in cui l'unità di controllo abilita l'apertura delle due ganasce (11, il'; 80Ά , 80'B) quando le parti rotanti (31, 13, 13') sono affacciate sulle corrispettive parti fisse (11, il', 80Ά , 80'Β).