ITRM20090356A1 - Perfezionamenti agli attrezzi rotanti multistadi di perfezione - Google Patents

Description

Perfezionamenti agli attrezzi rotanti “ multistadi “ di perforazione

Oggetto del presente trovato sono dei perfezionamenti alle punte per la perforazione di terreni in modo particolare, di terreni medio - duri misti a ghiaie.

Le perforazioni rappresentano un mezzo di fondamentale importanza che permette di conoscere la costituzione geologica del sottosuolo. Altre applicazioni delle tecniche delle perforazioni si trovano nell’ Ingegneria civile nei progetti di fondazione di edifici, di manufatti di ogni genere, di gallerie, ponti ecc.; inoltre, applicazioni della tecnica delle perforazioni che esulano dal campo dell’ Ingegneria civile, si trovano nel settore della ricerca e sfruttamento degli idrocarburi e nell’Ingegneria mineraria in genere. Tralasciando i sistemi di perforazione manuale, sistemi di perforazione diffusi sono i sistemi a percussione che, se pur validi nell’attraversamento di depositi alluvionali e di copertura, presentano ima bassa velocità di avanzamento e sono quindi poco convenienti.

Più veloci, e quindi più convenienti, sono i sistemi a rotazione, che sono adatti in tutti i lavori di esplorazione del sottosuolo e nei lavori di consolidamento, impermeabilizzazione, prove d’acqua ecc.. Le attrezzature impiegate, più o meno complesse, imprimono all’attrezzo di perforazione un moto rotatorio agendo su aste cave, quadre o cilindriche, avvitate in serie man mano che la perforazione si approfondisce, il moto alla batteria di aste può essere impresso da una “testa rotary”.

L’attrezzo di perforazione ha forma, grandezza, peso e disposizione delle punte di perforazione che variano in funzione delle superfìci da perforare, della loro durezza e composizione ed, ovviamente, del diametro del foro che si vuole ottenere.

Nel caso di utilizzo nei terreni medio - duri, con ghiaie, da alcuni anni sono stati posti in commercio degli attrezzi di perforazione così detti “multistadi”, che sono costituiti da una punta pilota di diametro opportuno e da un certo numero di elementi, comunemente detti allargatori, sostanzialmente anulari, di diametro decrescente dall’attacco al motore verso la punta, inseriti su di un asse provvisto di mezzi sui quali detti elementi si incastrano e di mezzi per il blocco reciproco di un elemento rispetto al precedente ed al successivo.

Ognuno degli elementi allargatori che formano l’attrezzo di perforazione multistadi, è conformato in modo da presentare, in determinati punti della circonferenza, un certo numero di “ali” alla estremità delle quali è solidale una piastrina di taglio (widia). Negli attrezzi in commercio, la linea di congiunzione della estremità delle ali dalla più sporgente verso la base, alla meno sporgente verso la punta pilota dell’attrezzo multistadi, presenta un andamento pressoché rettilineo che rende più difficoltosa la perforazione del terreno e più difficile, durante la perforazione, la risalita verso la superficie del materiale scavato. Inoltre, negli attrezzi di perforazione “multistadi” in commercio, solitamente le piastrine di taglio (widia), sono conformate ad angolo retto ed impattano con il terreno con lo spigolo, con la conseguenza di una usura estremamente elevata e veloce, fino alla rottura del widia.

Oggetto del presente trovato sono dei perfezionamenti alle punte di perforazione rotanti degli attrezzi “multistadi” ed, in particolare, alla conformazione della parte finale delle “ali” ed alla forma delle piastrine di taglio ad esse solidali, che intendono ovviare agli inconvenienti descritti.

Secondo il presente trovato, le “ali” solidali agli elementi allargatori anulari dell’attrezzo multistadi, hanno la parte terminale che ha una inclinazione positiva in senso orario rispetto alla verticale ed una lunghezza tale che, la linea di congiunzione tangente le facce esterne delle placchette da taglio, ha un andamento curvilineo che favorisce la risalita del materiale scavato verso la superficie.

In aggiunta a ciò, le facce esterne di ogni placchetta da taglio che impattano con il terreno, sono raccordate tra di loro con spigoli arrotondati ed una faccia inclinata, in modo da attenuare le tensioni sulla placchetta, agevolare la penetrazione e diminuire l’usura.

Inoltre, l’albero sul quale vengono montati gli elementi anulari, presenta profili scanalati sui quali si incastrano gli imbiettamenti a denti sul foro al centro degli elementi anulari, in tal modo è facile e sicuro garantire la necessaria fasatura reciproca degli elementi da taglio, una omogenea ripartizione delle forze ed una intercambiabilità degli elementi anulari.

L’elemento anulare da montare sull’albero, può portare da 1 a n elementi taglienti. Il trovato verrà ora descritto in soluzione realizzativa esplicativa ma non limitativa data con riferimento ai disegni allegati in cui:

le fig. 1 e 2 mostrano viste di insieme dall’alto dell’attrezzo di perforazione “multistadi” secondo il trovato;

la fig. 3 mostra ima vista laterale di una placchetta widia da taglio e delle ali di supporto;

la fig. 4 mostra una vista frontale dall’alto di due placchette widia da taglio e delle ali di supporto;

le fig. 5 e 6 mostrano due viste laterali dell’attrezzo multistadi;

la fig. 7 mostra una vista frontale dalla faccia esterna della placchetta widia da taglio; la fig. 8 mostra una vista in prospettiva dalla faccia interna della placchetta widia da taglio;

la fig. 9 mostra una vista frontale di 3⁄4 dall’alto dal lato interno della placchetta widia da taglio;

le fig. da 10 a 13 mostrano un esempio realizzativi con misure di una placchetta widia da taglio secondo il trovato.

Con riferimento a dette figure, l’attrezzo da perforazione multistadi di cui al presente trovato, è composto da:

un asse di supporto, non mostrato, provvisto alla estremità superiore di un elemento (1) idoneo ad essere fissato all’organo che trasmette il moto rotante del motore detto asse è provvisto alla estremità inferiore di una filettatura sulla quale viene avvitata una punta pilota; detto asse di supporto è inoltre provvisto, su almeno una parte della sua superficie, di scanalature o simili; . -una punta pilota (2) montata alla estremità inferiore dell’asse di supporto, di forma e dimensioni compatibili con il materiale da forare e con la dimensione del foro che si deve effettuare;

un certo numero di elementi allargatori (3, 4, 5, 6, 7) di forma sostanzialmente anulare e di diametro progressivamente crescente dalla punta pilota (2) verso l’attacco al dispositivo di rotazione comunemente denominato “rotary” (1); gli elementi allargatori (3, 4, 5, 6, 7) sono montati sull’asse di supporto e provvisti, sulla superfìcie della circonferenza interna, di maschi o simili idonei ad incastrarsi nelle scanalature dell’asse di supporto; ogni elemento allargatore (3, 4, 5, 6, 7) è provvisto di un congruo numero di ali (8) che possono variare da 1 a n, che si dipartono, ad idonea distanza l’una dall’altra, dalla circonferenza esterna e terminano con una superficie piana inclinata alla quale sono solidali le placchette widia da taglio (9).

Come si può vedere dalle figure 7,8,9 le placchette widia da taglio (9), solidali alla superficie piana inclinata delle alette (3, 4, 5, 6, 7) hanno una forma poliedrica assimilabile ad un trapezio rettangolo.

La faccia anteriore (10) delle placchette widia da taglio (9), ha una superficie maggiore della faccia posteriore (11) solidale alla estremità delle “ali” (3, 4, 5, 6, 7) e, di conseguenza, la superficie di raccordo inferiore (12) tra la faccia anteriore (10) e posteriore (11) è inclinata.

Gli angoli (13 e 14) della estremità inferiore della faccia anteriore e posteriore sono arrotondati così che non si danneggino neH’impatto con il materiale da perforare.

Lo spigolo (15) formato dalla superficie di raccordo della faccia anteriore (10) e inferiore (10), è smussato in modo da non venire danneggiato quando urta contro il materiale da perforare.

Come si può vedere dalle figure 1,2,5 e 6 nelle quali -è_ mostrato l’attrezzo di perforazione multistadi completo, in varie posizioni, gli stadi che compongono l’attrezzo e, di conseguenza, le alette (3, 4, 5, 6, 7) e le placchette widia da taglio (9), sono montati in posizione tale che sia assicurata la fasatura reciproca ottenendo, grazie alla inclinazione della estremità delle alette (3 ,4, 5, 6, 7) e delle placchette widia (9), che la tangente la superficie anteriore delle placchette widia (9), abbia un andamento curvilineo che favorisce, durante la rotazione, la spinta del materiale scavato verso l’alto e quindi all’estemo del foro che si sta praticando.

Le differenti altezze esistenti in ogni placchetta widia (9) tra i lati anteriore e posteriore e i lati rivolti verso l’attrezzo e verso l’esterno, sono raccordate con superfici piane nelle porzioni centrali e curve, in quelle laterali le curvature di raccordo variano da circa 50° a 65°

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Perfezionamenti agli attrezzi rotanti “multistadi” di perforazione costituiti da: -un asse di supporto filettato ad una estremità (1), idoneo ad essere fissato al motore rotante; l’asse di supporto è provvisto, su almeno una parte della sua superficie, di scanalature o simili; -ima punta pilota (2) montata alla estremità inferiore dell’asse di supporto di forma e dimensioni compatibili con il materiale da forare e con la dimensione del foro che si deve effettuare; _ -un numero n di elementi allargatori (3, 4, 5, 6, 7) di forma sostanzialmente anulare, di diametro progressivamente crescente dalla punta pilota (2) verso l’attacco (1) al motore rotante, detti elementi sono montati sull’asse di supporto e sono provvisti, sulla superficie della circonferenza interna, di elementi maschi o simili; idonei ad incastrarsi nelle scanalature dell’asse di supporto; caratterizzati dal fatto che ogni elemento allargatore (3, 4, 5, 6, 7) è provvisto di un congruo numero di ali, da 1 a n (8), che si dipartono, ad una idonea distanza l’una dall’altra, dalla circonferenza esterna e terminano con una superficie piana, inclinata, alla quale sono solidali placchette widia di taglio (9).
2. 2. Perfezionamenti agli attrezzi rotanti “multistadi” di perforazione secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che dette placchette di widia da taglio hanno la faccia anteriore (10) di superficie maggiore della faccia posteriore (11) solidale alla estremità delle “ali” (3, 4, 5, 6, 7) e, di conseguenza, la superficie di raccordo inferiore (12) tra la faccia anteriore (10) e posteriore (11), è inclinata.
3. 3. Perfezionamenti agli attrezzi rotanti “multistadi” di perforazione secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzati dal fatto che gli angoli (13 e 14) della estremità inferiore della faccia anteriore e posteriore, sono arrotondati così che non si danneggino nell’ impatto con il materiale da perforare.
4. 4. Perfezionamenti agli attrezzi rotanti “multistadi” di perforazione secondo le rivendicazioni 1,2,3 caratterizzati dal fatto che lo spigolo (15), formato dalla superficie di raccordo della faccia anteriore (10) e inferiore, è smussato in modo da non venire danneggiato quando urta contro il materiale da perforare.