ITMI952241A1 - Dispositivo di immagazzinamento e di manipolazione di un'asta in materiale composito - Google Patents

Abstract

- La presente invenzione concerne un dispositivo di immagazzinamento e di manipolazione di un'asta (11) elastica a flessione e rigida alla compressione.- Il dispositivo comprende un aspo (1) sul quale è avvolta l'asta in una condizione elastica, e dei mezzi di trattenuta (15, 16, 17, 18) dell'asta applicata sul fusto (3) dell'aspo, comportanti preferibilmente dei rulli.- Il dispositivo comprende anche dei mezzi di spostamento (35) dell'asta, tali mezzi essendo posizionati nelle vicinanze dell'aspo e in prossimità della bocca di un condotto nel quale l'asta è infilata.(Figura 1)

Description

Descrizione dell'Invenzione che ha per titolo:

Dispositivo di immagazzinamento e di manipolazione di un'asta in materiale composito

La presente invenzione concerne un dispositivo di manipolazione di un elemento allungato elastico in flessione e rigido in compressione, per esempio un'asta realizzata in materiale composito comportante delle fibre di rinforzo annegate rivestite in resina termoplastica o termoindurente. Un'asta di questo genere è descritta nel documento US-A-5184682.

Tenuto conto della natura dei materiali di fabbricazione, un'asta in materiale composito è preferibilmente avvolta su dei mezzi di immagazzinamento o di manipolazione in modo che le sollecitazioni dovute alle deformazioni di avvolgimento o di svolgimento siano al massimo uguali al limite elastico del materiale composito. Da ciò ne consegue che un'asta di questo genere avvolta elasticamente su un supporto cilindrico non resta stabile sul supporto, ma reagisce come una molla ogni volta che una delle sue estremità è libera o che la rotazione del supporto e incontrollata.

Una delle applicazioni preferenziali di un'asta elastica a flessione e rigida a compressione è di poter spingere e tirare degli apparecchi, per esempio di misura, dentro a condotti, come delle pipe-lines, dei tubi di drenaggio, dei pozzi, delle canalizzazioni, ...ecc. Per azionare un'asta di questo genere in tutta sicurezza, è preferibile utilizzare dei mezzi di manipolazione specifici alla natura elastica dell'asta ed al fatto che si deve spingere, tirare e sistemare l'asta in modo elastico su un supporto relativamente compatto.

La presente invenzione concerne, così, un dispositivo di manipolazione di un'asta in materiale composito, elastica a flessione e rigida a compressione, il dispositivo comprendendo un aspo sul quale la detta asta è avvolta in ima condizione elastica. L'aspo comprende dei mezzi di manipolazione dell'asta immobilizzata contro il fusto dell'aspo e dei mezzi di messa in rotazione del detto aspo.

I mezzi di manipolazione possono comprendere dei rulli con asse parallelo all'asse dell'aspo e dei mezzi di applicazione dei detti rulli contro la detta asta avvolta sul fusto dell'aspo.

I rulli possono essere montati sopra a delle guide di scorrimento disposte radialmente rispetto all'asse dell'aspo, di modo che i detti rulli di spostino radialmente in funzione d numero di strati di asta avvolti sull' aspo.

I mezzi di applicazione possono comportare delle molle fissate ai detti rulli.

I mezzi di applicazione possono comportare dei martinetti idraulici o pneumatici.

II dispositivo può conprendere dei mezzi di spostamento dell'asta, questi mezzi essendo disposti nelle vicinanze dell'aspo e in prossimità della bocca di un condotto nel quale l'asta è inserita.

I mezzi di messa in rotazione dell'aspo possono comprendere dei mezzi di cooperazione con i mezzi di spostamento, in modo da avvolgere l'asta sull'aspo quando questa viene estratta dal condotto, e invece da srotolare l'asta quando questa viene spostata verso il fondo del condotto .

L'asta può comprendere almeno una linea elettrica su tutta la sua lunghezza ed il dispositivo può comprendere un connettore elettrico rotante disposto sull'asse dell'aspo, la linea all'estremità dell'asta dalla parte dell'aspo essendo collegata al connettore rotante, l'altra estremità essendo collegata ad uno strumento di misura fissato all'asta.

II dispositivo può comprendere dei mezzi di guida dell'avvolgimento dell'asta sull'aspo in spire adiacenti.

L'invenzione sarà meglio compresa ed i suoi vantaggi appariranno più chiari leggendo la descrizione degli esempi che seguono, per nulla limitativi, illustrati dalle figure allegate, in cui:

- la figura 1 rappresenta un aspo secondo 1 1invenzione;

- le figure 2A e 2B mostrano in sezione parziale un esempio preferenziale dei mezzi di manipolazione;

la figura 3 schematizza un'applicazione preferenziale del dispositivo;- la figura 4 schematizza un'altra applicazione.

La figura 1 mostra, in vista laterale, un aspo 1 costituito da un tamburo 2 il cui albero 4 è fissato, per mezzo di cuscinetti, su un telaio 5. Il telaio 5 comprende, su ogni lato del tamburo, due longheroni 6 e 7 solidali ad una base d'appoggio 8. Il tamburo 2 è di forma convenzionale e comprende un fusto 3 incorniciato da due ali 9 e 10 che delimitano il volume nel quale è Immagazzinata l'asta 11.

il presente dispositivo è adatto a tutti gli elementi allungati, quali aste o tubi, che possono essere arrotolati su un aspo in una condizione elastica. E' in particolare il caso degli elementi allungati in materiale plastico con o senza fibre di rinforzo annegate in resina reticolabile. L'invenzione è di preferenza adatta a un'asta simile a quella descritta nel documento US-A-5184682 .

Sull'albero 4 è stato fissato un pignone 12 di messa in rotazione dell'aspo con l'ausilio di una catena di trasmissione 13 e di mezzi di motorizzazione 14. Questi mezzi di motorizzazione sono idraulici, pneumatici od elettrici, preferibilmente a velocità variabile e a doppio senso di rotazione. Inoltre, è preferibile che i mezzi di motorizzazione comportino un sistema di frenatura della rotazione del tamburo quando quest'ultimo diventa eventualmente motore.

I longheroni 6 e 7, ed i loro corrispondenti simmetrici sull’altro lato del tamburo, sostengono quattro rulli 15, 16, 17 e 18. La struttura di ognuno dei rulli 15, 16, 17 e 18 è descritta in dettaglio nelle figure 2A e 2B, così come il loro montaggio sul telaio 5.

I quattro rulli sono fissati sul fusto del tamburo o sugli strati d'asta avvolti sul tamburo, attraverso dei mezzi di applicazione, ad esempio delle molle di trazione 19, 20, 21 e 22. Queste molle, fissate da un lato sul telaio e dall'altro all'albero di ciascun rullo, possono essere sostituite da qualsiasi altro sistema equivalente, martinetto idraulico o pneumatico, tirante o spingente.

Le figure 2Ά e 2B illustrano il ruolo dei rulli, ad esempio il rullo 16 il cui albero 23 ha una lunghezza tale da attraversare il longherone 7 ed il suo corrispondente simmetrico 7' per mezzo di fori 24 e 24'. Questi fori 24 e 24', di forma allungata, svolgono il ruolo di guida per l'albero 23, di modo che il rullo 16 possa accostarsi o distanziarsi dal fusto 3.

L'albero 23 è assemblato sul rullo 16 per mezzo di cuscinetti, lasciando così il rullo libero di muoversi sul fusto o sugli strati dell'asta 11. Tutti gli altri rulli sono costruiti allo stesso modo. L'invenzione non è limitata al numero di quattro rulli, in certi casi saranno necessari degli altri rulli, mentre per delle aste più flessibili si potranno utilizzare solo uno o due rulli.

Nella figura 2A, il rullo 16 è situato su uno strato di asta 11 avvolto sul fusto 3.

Sulla figura 2B, una lunghezza supplementare di asta 11 è stata avvolta sull'aspo formando un secondo strato. Il rullo di trattenuta si è spostato tra i fianchi (fiancate) 9 e 10 per trattenere l'asta con l'ausilio dello strato superiore, grazie alla possibilità di spostamento radiale del rullo offerta dalle molle 20 e 20'.

Così, in caso di rottura dell'asta, le spire avvolte sull'aspo non possono distendersi perchè i rulli, od equivalenti, le trattengono in posizione.

Nella £igura 1 il riferimento 25 indica una guida dell'asta 11, collegata al telaio tramite un corsoio trasversale (non rappresentato), il corsoio permettendo di spostare la guida 25 in funzione del numero di spire. Questa operazione di guida all1avvolgimento, chiamata " trancannage' , può essere effettuata manualmente, vale a dire che l'operatore sposta la guida in funzione del modo in cui vede avvolgersi l'asta, o automaticamente in funzione del numero di giri dell'aspo, sapendo che per un giro la guida deve spostarsi di un tratto pari alla larghezza dell'asta. I mezzi automatici di guida all'avvolgimento sono ben noti e possono essere realizzati con degli ingranaggi e/o con una vite elicoidale a due passi invertiti.

La figura 3 mostra un'applicazione del dispositivo in un foro 30 trivellato partendo da una galleria 31. L'asta 11 comprende preferibilmente una linea di trasmissione delle informazioni, per esempio una linea elettrica. Un apparecchio di misura 32 è fissato all'estremità dell'asta e trasmette le misure a dei mezzi di acquisizione 33 per mezzo della linea di trasmissione. La linea di trasmissione, sul lato dell'estremità dell'asta fissata sul tamburo dell'aspo 1, è collegata ai mezzi 33 per mezzo di un connettore rotante 34 posto nell'asse dell'albero del tamburo. Un tale connettore rotante non è qui descritto in quanto la sua costruzione convenzionale è ben nota.

Dei mezzi di spostamento 35 dell'asta 11 sono posti in prossimità della bocca della perforazione 30, in modo da poter spostare l'apparecchiatura di misura 32 nella perforazione 30, spingendo l'asta o tirandola. Allo stesso tempo, l'aspo 1 srotola la lunghezza dell'asta 11 corrispondentemente alla lunghezza che penetra nel foro, o avvolge la lunghezza dell'asta quando i mezzi 35 la ritirano dalla perforazione. I mezzi di messa in rotazione dell'aspo ed i mezzi di spostamento 35 devono cooperare affinché la porzione di asta tra l'aspo ed i mezzi di spostamento sia sufficientemente tesa per non rischiare delle rotture dell'asta 11. In modo semplificato, l'aspo può essere solo leggermente frenato quando i mezzi di spostamento 35 spingono l'asta nella perforazione e di conseguenza tirano l'asta avvolta sull'aspo. In questo caso, per il ritiro dell'asta, la motorizzazione dell'aspo può tirare l'asta avvolgendola sul tamburo, i mezzi di spostamento essendo a questo punto disinnestati o addirittura totalmente liberati dall'asta 11.

I mezzi di spostamento 35 consistono ad esempio in un insieme di due coppie di ruote, ognuna delle due coppie essendo serrata sull'asta, in maniera opposta.

Almeno una coppia di ruote è meccanicamente collegata ad una motorizzazione. Attraverso l'attrito prodotto dal serraggio delle ruote sull'asta, le ruote motrici trascinano longitudinalmente l'asta 11. E' possibile aumentare l'area di serraggio utilizzando una fascia o catena continua trascinata da dei pignoni e serrata sull'asta da un insieme di rulli pressori.

La figura 4 è un'ulteriore variante di applicazione del dispositivo secondo l'invenzione. Questa variante è in particolar modo più adatta ai pozzi con inizio verticale .

Un pozzo 40, sostanzialmente verticale, è perforato partendo dalla superficie del suolo dove viene posto un aspo 1 di immagazzinamento di un'asta 11.

Come nell'applicazione precedente, un'apparecchiatura 32, per esempio di misurazione, è fissata all'estremità dell'asta 11.

Per facilitare la discesa dell'apparecchio 32 all'estremità dell'asta 11, si possono fissare dei mezzi di manovra 41, ad esempio delle barre di carico, per aumentare la forza della gravità nella parte verticale o sub-verticale del pozzo, o delle coppelle di tenuta nel pozzo 40 che possono permettere di aiutare la discesa dell'apparecchio 32 pompando un fluido nel pozzo 40. Per effettuare il pompaggio, bisogna allora equipaggiare la testa del pozzo 40 con dei mezzi di tenuta e di pompaggio .

In questa applicazione, l'asta 11 è guidata da un insieme di rulli 42 fino alla bocca del pozzo 40. Per far scendere l'apparecchio 32, si srotola l'asta 11 facendo ruotare l'aspo, il peso dell'apparecchio, ed eventualmente delle barre di carico 41, essendo sufficiente a tirare l'insieme asta 11 e apparecchio di misurazione 32 verso il fondo del pozzo.

Se il pozzo 40 ha una parte inclinata, anche vicina all'orizzontale, si possono assemblare, partendo dalla superficie, dei pesi 43 attorno all'asta 11, affinché questi pesi spingano sulla porzione di asta inferiore e aiutino alla penetrazione dell'apparecchio 32 nella porzione del pozzo deviata.

Lo spostamento dell'apparecchio 32 verso la superficie avviene per rotazione dell'aspo 1 nel senso di avvolgimento dell'asta.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di manipolazione di un'asta (11) in materiale composito, elastico a flessione e rigido a compressione, tale dispositivo comprendendo un aspo (1) sul quale la detta asta è avvolta in una condizione elastica, dei mezzi di manipolazione (15, 16, 17, 18) dell'asta spinta contro il fusto (3) dell'aspo e dei mezzi di messa in rotazione (14) del detto aspo, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di manipolazione comportano almeno un rullo con asse parallelo all'asse dell'aspo ed una larghezza sostanzialmente uguale alla larghezza del fusto, e dal fatto che il detto aspo comprende dei mezzi di applicazione (19, 20, 21, 22) del detto rullo contro la detta asta avvolta sul fusto dell'aspo.
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti rulli sono montati su delle guide (24, 24') disposte radialmente in rapporto all'asse dell'aspo, in modo che i rulli in questione si spostino radialmente in funzione del numero di strati di asta avvolti sull'aspo.
3. 3) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di applicazione comportano delle molle fissate ai detti rulli.
4. 4) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di applicazione comprendono dei martinetti idraulici o pneumatici .
5. 5) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso comprende dei mezzi di spostamento (35) dell'asta, tali mezzi essendo disposti nei pressi dell'aspo ed in prossimità della bocca di un condotto nel quale l'asta è infilata.
6. 6) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di messa in rotazione dell'aspo comprendono dei mezzi di cooperazione con i detti mezzi di spostamento, in modo da avvolgere l’asta sull'aspo quando questa viene mossa fuori dal condotto ed in modo da srotolare l'asta quando essa viene spostata verso il fondo del condotto.
7. 7) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta asta comprende almeno una linea elettrica per tutta la sua lunghezza, e dal fatto che l'aspo comprende un connettore elettrico (34) rotante disposto sull'asse dell'aspo, la detta linea essendo collegata al detto connettore rotante all'estremità dell'asta dal lato dell'aspo, l'altra estremità essendo collegata ad uno strumento di misurazione (32) fissato all'asta.
8. 8) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso comprende dei mezzi di guida (25) di avvolgimento dell'asta sull'aspo in spire congiunte.