ITTO20100295A1 - Dispositivo di guida per tubi e cavi flessibili. - Google Patents

Description

Dispositivo di guida per tubi e cavi flessibili

L’invenzione ha per oggetto un dispositivo di guida per tubi e cavi flessibili.

Sono noti metodi di scavo che utilizzano fanghi di perforazione per stabilizzare le pareti dello scavo e per evacuare i detriti.

Sono altrettanto note attrezzature di scavo in cui gli organi scavanti sono posti su un telaio che scende nello scavo e demolisce il terreno sottostante. I detriti sono poi aspirati da una pompa posta nello stesso telaio, insieme al fango di perforazione.

Tutte le funzioni di queste attrezzature sono eseguite comunemente mediante motori idraulici e olio in pressione che viene trasportato in tubazioni flessibili. In alternativa i motori possono essere elettrici e al posto delle tubazioni si impiegano cavi elettrici.

In tutte le soluzioni un problema fondamentale à ̈ costituito dal peso dei tubi/cavi che scendono verticalmente nello scavo e devono essere in grado di sostenere il peso proprio o recuperarlo quando si estrae l’attrezzo di scavo avvolgendo contemporaneamente i tubi/cavi.

Per profondità molto elevate la struttura meccanica dei tubi/cavi deve irrobustirsi oltre limiti accettabili per la loro necessaria flessibilità.

Un altro problema consiste nel vincolo fra i vari tubi/cavi. La soluzione ideale à ̈ avvolgerli su un unico tamburo, spira su spira e guidarli su carrucole a fondo-gola piatto. Questo comporta la necessità di un sistema che tenga i tubi/cavi disposti e fissati paralleli fra loro a formare una sola striscia di spessore costante.

E’ da considerare inoltre che il meccanismo di avvolgimento deve essere dimensionato in modo proporzionato alla profondità dello scavo e alla resistenza a trazione dei tubi.

Nell’arte nota questo risultato si ottiene, ad esempio, come descritto in EP-1.475.344 mediante l’impiego di morsetti multipli opportunamente distanziati che tengono affiancati i tubi paralleli tra i quali almeno uno à ̈ provvisto di cavi di acciaio atti a sostenere il peso del gruppo di tubi.

Nell’EP-1.498.650 la funzione portante à ̈ affidata ad un nastro flessibile, su cui sono fissati i tubi affiancati, e che si estende per tutta la lunghezza dei tubi stessi.

Nell’EP-0.708.270 à ̈ descritta una catenaria metallica in cui sono infilati i tubi ed à ̈ provvista di cavi di acciaio destinati a supportare il peso dei tubi.

La presente invenzione si propone di ridurre decisamente gli sforzi di trazione sui tubi/cavi per profondità molto elevate, minimizzando conseguentemente gli sforzi di avvolgimento, pur garantendo il corretto vincolo reciproco fra tubi/cavi paralleli cosa che ne permette il mantenimento in una disposizione ordinata in ogni condizione operativa.

Per il raggiungimento dei suddetti scopi l’invenzione prevede di realizzare un dispositivo di guida per l’avvolgimento/svolgimento di tubi e cavi flessibili su/da tamburi di apparecchiature di scavo del terreno caratterizzato dal fatto che associato ai tubi/cavi vi à ̈ almeno un elemento galleggiante atto a rendere l’insieme galleggiante in acqua; detto elemento estendendosi sostanzialmente per la maggior parte della lunghezza dei tubi e cavi.

Verrà ora descritta l’invenzione facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

la Fig.1 à ̈ la vista di una attrezzatura di scavo dotata del dispositivo secondo l’invenzione;

le Figg. 2 e 3 sono rispettivamente la vista prospettica ed esplosa di un tratto di tubazioni dell’apparecchiatura di Fig.1 dotato del dispositivo secondo l’invenzione.

le Figg. 4 e 5 sono la vista prospettica di un tratto di tubazioni dell’apparecchiatura di Fig.1 secondo altre due diverse forme realizzative dell’invenzione. In Fig.1 à ̈ illustrata una apparecchiatura di scavo dotata del dispositivo secondo l’invenzione.

L’apparecchiatura consiste in una macchina base 10 dotata di gru 11 e di attrezzatura di scavo 12. Quest’ultima non sarà descritta in dettaglio essendo di tipo noto, cioà ̈ genericamente costituita da un telaio 13, mezzi scavanti 14 e pompa 15 dei fanghi o detriti che vengono aspirati all’esterno dello scavo.

Come già anticipato, questo tipo di apparecchiatura necessita di una pluralità di tubi flessibili idraulici o cavi elettrici 18 che, partendo dalla pompa 15 dell’attrezzatura di scavo 12, si estendono con uno o più rami ascendenti 18’’, si avvolgono intorno a pulegge 19 della cima della gru 11 e proseguono con uno o più rami discendenti 18’ fino ai tamburi 17, portati dalla macchina base 10, intorno e da cui si svolgono.

Nella parte ingrandita di Figura 1 ed in figura 2 si osservano meglio i tubi/cavi 18 dei due rami 18’ e 18’’ che nelle figure sono quattro ma il loro numero può essere diverso a seconda delle necessità.

Essi sono realizzati in materiale flessibile e sono tenuti paralleli su un piano, opportunamente distanziati, mediante una pluralità di elementi a forma di gusci vantaggiosamente flessibili 20, regolarmente distanziati per la lunghezza dei tubi/cavi 18 e costituiti ciascuno da due semigusci 20’ e 20’’ (vedi Fig.3).

Ciascun semiguscio 20’ e 20’’ presenta un involucro esterno 27, atto a garantire ai gusci 20 protezione meccanica; gli involucri 27 sono rivestiti nella parte interna da un materiale di riempimento 21 a bassa densità, cioà ̈ del tipo galleggiante in acqua, ad esempio schiuma di PVC rigido.

Il materiale di riempimento 21 Ã ̈ conformato in modo da creare tanti alloggiamenti paralleli 22 quanti sono i tubi/cavi 18 per mantenerli paralleli e distanziati.

Le estremità 23 dei due semigusci 20’ e 20’’ fungono da morsetto di serraggio dei semigusci stessi mediante bulloni 24.

E’ chiaro che i semigusci potrebbero anche essere incernierati e chiusi con mezzi di aggancio/sgancio oppure serrati tra loro mediante mezzi diversi dai bulloni 24, senza per questo uscire in alcun modo dal concetto inventivo del dispositivo.

Inoltre, il materiale galleggiante potrebbe essere compatto in modo tale da non richiedere neppure l’uso di un involucro esterno 27, come invece à ̈ illustrato nelle figure 2 e 3, ma essere esso stesso autoportante ed in grado di resistere alle sollecitazioni meccaniche.

In questo caso i due semigusci 20’ e 20’’ sarebbero costituiti unicamente da detto materiale galleggiante, il quale può comunque recare i morsetti di estremità 23 annegati; oppure i due semigusci possono essere assemblati in altro modo, tipo mediante ganci, sistemi a scatto ecc..

In una diversa forma di esecuzione i morsetti 23 possono essere oggetti separati e montati sui tubi/cavi 18 alternati ai gusci 20 che in questo caso ne saranno privi; in questo modo i morsetti 23 impediranno lo scorrimento accidentale dei gusci 20 lungo i tubi/cavi 18.

In una ulteriore diversa forma di esecuzione (Fig. 4) potrebbero esservi due elementi 20 (tubi) oppure uno centrale (non illustrato) che si estendono per tutta la lunghezza dei tubi/cavi 18 senza soluzione di continuità; in questo caso l’elemento o gli elementi 20 potrebbero consistere in tubi vuoti o pieni di aria o gas oppure riempiti di materiale galleggiante 21 con un volume di galleggiamento sufficiente a sostenere tutto l’insieme.

I morsetti 23 avrebbero il compito di mantenere distanziati i tubi/cavi 18 e solidali ad essi anche l’elemento o gli elementi 20 di galleggiamento.

In una ulteriore diversa forma di esecuzione (Fig. 5) in cui l’elemento 20 potrebbe essere unico ed estendersi per tutta la lunghezza dei tubi/cavi 18 senza soluzione di continuità vuoto o pieni di aria o gas oppure riempito di materiale galleggiante 21; i tubi/cavi 18 e l’elemento 20 potrebbero essere raccolti in un involucro 27, costituito da una fasciatura esterna o due lunghi semigusci 20’ e 20’’ (non illustrati) o da una pluralità di semigusci uniti tra loro agli estremi ove potrebbero essere provvisti di morsetti 23, come nel caso dei semigusci delle figure 2 e 3.

L’avvolgimento spira su spira dei gusci flessibili 20 e dei tubi 18 anch’essi flessibili garantisce che ogni tubo si appoggi sulla spira precedente del tubo stesso evitando lo schiacciamento del materiale riempitivo galleggiante 22.

La forza di schiacciamento esercitata sui tubi/cavi 18 immersi nei fanghi di perforazione dello scavo non crescerà con la profondità come nei casi attuali, quali quelli descritti nella precedente arte nota, essendo il peso della striscia di tubi/cavi 18 neutralizzato dal fatto che i gusci 20 tendono a galleggiare nei fanghi di perforazione 26 dello scavo grazie al materiale di cui sono realizzati o rivestiti internamente.

Il vantaggio sulla minimizzazione dello sforzo sul sistema di avvolgimento à ̈ evidente. Facendo riferimento alla Figura 1, si può vedere che i rami 18’ e 18’’ di striscia di tubi/cavi 18 non soggetti a galleggiamento sono di lunghezza e peso molto simili e quindi lo sforzo di avvolgimento deve principalmente vincere gli attriti.

In caso di aumento di densità del fango di perforazione la spinta di galleggiamento aumenterà senza mettere in difficoltà il meccanismo di avvolgimento.

Altro vantaggio à ̈ costituito dal fatto che grazie alla spinta di galleggiamento non si verifica l’afflosciamento dei tubi/cavi 18 sul fondo dello scavo come invece avviene nella tecnica nota (in caso di guasto del sistema avvolgitore), con interferenza con gli organi scavanti 14 e con possibili rischi di intrappolamento e rottura.

Un allentamento si manifesterà, invece, con l’afflosciamento della striscia in superficie, quando questa à ̈ ben in vista degli operatori.

Vantaggiosamente il volume totale dei gusci 20 sarà sufficiente a garantire il galleggiamento totale dei tubi/cavi 18 in acqua.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di guida per l’avvolgimento/svolgimento di tubi e cavi flessibili (18) su/da tamburi (17) di apparecchiature (12) di scavo del terreno caratterizzato dal fatto che associato ai tubi/cavi (18) vi à ̈ almeno un elemento (20) galleggiante atto a rendere l’insieme (18,20) galleggiante in acqua; detto elemento (20) estendendosi sostanzialmente per la maggior parte della lunghezza dei tubi e cavi (18).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che gli elementi (20) sono una pluralità e sono periodicamente disposti e distanziati sostanzialmente per tutta la lunghezza dei tubi o cavi (18).
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che gli elementi (20) sono conformati in modo da realizzare tanti alloggiamenti (22) quanti sono i tubi o cavi (18).
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che gli elementi (20) sono costituiti da semigusci (20’,20’’).
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che i semigusci (20’,20’’) sono rivestiti da un involucro (27) di cui il materiale galleggiante (21) costituisce il rivestimento interno.
6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che almeno una estremità (23) dei due semigusci (20’,20’’) funge da morsetto di serraggio dei semigusci stessi.
7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che tra due gusci contigui (20) sono disposti morsetti di serraggio dei tubi/cavi (18).
8. 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’elemento o gli elementi galleggianti (20) sono tubi mantenuti in posizione da morsetti (25) che tengono uniti e distanziati i tubi/cavi (18).
9. 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l’elemento o gli elementi galleggianti (20) sono tubi vuoti o pieni d’aria o gas.
10. 10) Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l’elemento o gli elementi galleggianti (20) sono tubi pieni di materiale galleggiante (21).
11. 11) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i tubi/cavi (18) e l’elemento (20) sono raccolti in un involucro (27).
12. 12) Dispositivo secondo le rivendicazioni 5 ed 11, caratterizzato dal fatto che l’involucro esterno (27) ha funzioni di protezione meccanica.