ITTO20100871A1 - Dispositivo di misurazione - Google Patents

Description

Dispositivo di misurazione.

La presente invenzione riguarda un dispositivo di misurazione ed in dettaglio riguarda un dispositivo di misurazione della coppia per macchina di perforazione a rotazione o della forza impressa per una macchina di perforazione, infissione, sollevamento ad un utensile E’ noto che i dispositivi di scavo o perforazione nel terreno comprendono dispositivi comunemente denominati rotary, per la trasmissione della coppia ad una batteria di perforazione al termine delle quali à ̈ vincolato un utensile di scavo o perforazione tipicamente ruotante. La batteria di perforazione tipicamente comprende – in modo non esaustivo – aste di perforazione, tubi o eliche.

La rotary à ̈ inoltre vincolata a scorrere lungo una struttura portante comunemente denominata antenna; tramite opportuni sistemi noti al settore viene impressa una forza di tiro o di spinta alla rotary e di conseguenza alla batteria di perforazione e quindi all'utensile.

Nel settore delle macchine operatrici perforatrici negli ultimi anni à ̈ sentita la necessità di avere prestazioni sempre maggiori in termini di profondità e diametri di scavo ottenuti. Questo si riflette direttamente sulle prestazioni in termini di coppia e tiro spinta delle macchine. Di conseguenza risulta importante poterne certificare e dimostrare le effettive prestazioni. Il presente trovato tratta di un dispositivo per effettuare misure rapide ed affidabili della coppia e del tiro spinta massimi erogabili.

Da JP58098511 à ̈ noto un dispositivo di misurazione di una coppia di torsione dinamica esercitata da un motore su un albero. In particolare, il dispositivo insegnato da JP58098511 à ̈ posizionato tra un motore ed un riduttore di giri, e non effettua pertanto una lettura di coppia in corrispondenza di un utensile. Inoltre, tale dispositivo à ̈ un dispositivo integrato in una macchina, e pertanto non à ̈ utilizzabile per effettuare misure di collaudo in serie.

Da US3589179 à ̈ noto un dispositivo a singolo braccio per misure di coppia su aste di perforazione. Tale dispositivo impiega una cella di carico da compressione montata in corrispondenza di una estremità di un unico braccetto trattenuto da una fune. Tale fune à ̈ collegata ad un argano.

Il dispositivo insegnato da US3589179 Ã ̈ caratterizzato dallo svantaggio di avere un singolo braccetto di misura; tale braccetto non permette una misura simmetrica della coppia e per equilibrio alla forza sulla cella di carico nasce una forza sulla batteria di aste che tende a metterla in flessione causando possibili danni alla batteria stessa o misure falsate.

Inoltre, il dispositivo insegnato da US3589179, inoltre, non à ̈ adatto per misurare anche forze di carico assialmente orientate rispetto ad una direzione di prosecuzione dello scavo o perforazione.

Ancora, il brevetto non insegna come far erogare la coppia massima disponibile e come contrastarla utilmente. Questo à ̈ un problema critico nel caso di misura di valori di coppia molto elevati.

Da EP0640743 à ̈ infine noto un dispositivo per misurare coppie dinamiche su un utensile di perforazione, o bit. Tale dispositivo misura inoltre anche un peso sull’utensile stesso, e le celle estensimetriche delle quali à ̈ dotato sono posizionate all’interno di fori radiali eseguiti su elementi della batteria di perforazione in prossimità dell’utensile stesso, rimanendo perciò costantemente montato.

Tale dispositivo non à ̈ adatto ad essere impiegato per collaudi in serie atti a rilevare la coppia o la forza massima esercitabile da una macchina di scavo o perforazione. Si tratta infatti di un dispositivo integrato all'utensile di scavo che non permette quindi di far erogare alla macchina la coppia o il tiro spinta massimi. Presenta inoltre una notevole complessità dovuta alla necessità di avere un giunto girevole elettrico per trasferire il segnale dalla parte rotante alla parte fissa sulla macchina. Richiede inoltre dei sistemi per compensare variazioni di temperatura, azione dei fluidi di scavo ed effetto della flessione della batteria di aste durante lo scavo. Tutte queste caratteristiche sono necessarie per un dispositivo che esegue una misura durante la perforazione ma non servono ad un dispositivo di collaudo.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di descrivere un dispositivo di misurazione il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di misurazione come rivendicato nella prima rivendicazione.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra una vista d’insieme di una macchina di perforazione a cui à ̈ associato un dispositivo di misurazione secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra un dettaglio del dispositivo di figura 1 in una sua prima forma di realizzazione;

- la figura 3 illustra un grafico dell'andamento di coppia in funzione di un angolo di rotazione ottenuto tramite l'utilizzo del dispositivo di misurazione di coppia oggetto della presente invenzione;

- la figura 4 illustra un dettaglio del dispositivo di figura 1 in una sua variante;

- le figure 5a e 5b rappresentano il dispositivo di misurazione oggetto della presente invenzione montato su un banco di collaudo;

- la figura 6 illustra un grafico di pressione e di conseguenza di forza in funzione dell’angolo di rotazione ottenibile tramite il dispositivo di misurazione oggetto della presente invenzione montato sul banco di collaudo di figura 5a, 5b; - la figura 7 illustra un dettaglio del dispositivo di figura 1 in una sua seconda forma di realizzazione; e

- la figura 8 illustra un dettaglio di una terza forma di realizzazione del dispositivo oggetto della presente invenzione;

- le figure 9a, 9b rappresentano un dettaglio di una forma alternativa di realizzazione di una parte del dispositivo di misurazione illustrato nella precedente figura 8;

- la figura 10 illustra un dettaglio di una quarta forma di realizzazione del dispositivo di misurazione oggetto della presente invenzione; e - la figura 11 illustra una forma di realizzazione alternativa comune a tutte le varanti individuate.

Con riferimento alla figura 1, con 200 Ã ̈ indicato nel suo complesso un dispositivo di misurazione della coppia o della forza impressa da una macchina di scavo o perforazione ad un utensile di scavo o perforazione.

In figura 1 à ̈ rappresentata una macchina di scavo o perforazione 100, comprendente un’antenna 101 sulla quale à ̈ guidata e movimentata una rotary 102, o attrezzatura di perforazione, progettata per trasmettere una coppia di rotazione ad almeno un’asta di perforazione 102a, solitamente realizzata come batteria 103 d’aste di perforazione 102a, alla quale à ̈ generalmente vincolato un utensile di scavo o perforazione 104 (non rappresentato in figura).

Il dispositivo di misurazione della coppia 200 à ̈ collegato ad un’asta di perforazione 102a, o come nel caso della figura 4 direttamente all’albero della rotary 102 della detta macchina, per mezzo di mezzi di vincolo 201 che nella prima forma di realizzazione rappresentata in figura 1 sono comprendenti un elemento centrale cilindrico, in grado di bloccare l’asta di perforazione 102a o l’albero 110 della rotary impedendone pertanto la rotazione.

Nella prima forma di realizzazione di figura 1, il dispositivo 200 Ã ̈ vincolato ad una piastra 300 fissata al terreno o bloccata dal peso stesso della macchina 100.

Il dispositivo 200 comprende inoltre un trasduttore di coppia o forza, che nella prima forma di realizzazione à ̈ una cella di carico 203, in grado di trasformare la forza o coppia (in questo caso indirettamente) misurata in un segnale elettrico suscettibile d’esser letto da un tester o più generalmente da uno strumento di misura elettrico/elettronico 500 in grado di mostrare ad un utente una misura quantitativa della coppia o forza esercitata dalla rotary 102 in corrispondenza di un utensile di scavo o perforazione, e cioà ̈ in corrispondenza della parte terminale della asta di perforazione 102a o dell’ albero.

Tali mezzi di vincolo 201 comprendono inoltre una pluralità di bracci 202a, 202b, in figura in numero pari a due, aventi una prima estremità vincolata all'elemento centrale cilindrico 201 e una seconda estremità alla quale à ̈ connessa la cella di carico 203, che a sua volta à ̈ fissata ad un riscontro 205 fissato alla piastra 300.

In particolare, dei due bracci 202a, 202b, uno possiede a tutti gli effetti la cella di carico 203 collegata, mentre l’opposto à ̈ dotato di un semplice perno 204 di collegamento con il riscontro 205.

Allorché à ̈ necessario effettuare una misura di coppia massima che può essere erogata dalla attrezzatura di perforazione 102, à ̈ necessario innanzitutto smontare l’eventuale utensile di perforazione 104 collegato alla batteria 103 di aste di perforazione 102a, e montare quindi il dispositivo 200 come precedentemente descritto.

Successivamente, à ̈ necessario fare erogare la coppia massima disponibile all’attrezzatura di scavo 102, e questo à ̈ possibile proprio attraverso la capacità di bloccaggio del dispositivo 200 oggetto della presente invenzione, che blocca la rotazione della batteria 103 o dell’albero del motore creando un carico resistente comunque più alto rispetto alla coppia massima erogabile dalla attrezzatura di perforazione 102. La coppia viene quindi trasferita al riscontro 205 tramite i due bracci 202a, 202b e quindi viene trasformata in due forze di ugual valore e segno opposto, di cui una viene rivelata dalla cella di carico 203.

Pertanto, tale cella di carico 203 à ̈ costruita in modo tale da rilevare una forza agente in direzione ortogonale rispetto alla direzione dell’asse di rotazione della batteria 103 di aste di perforazione 102a.

Partendo dal fatto che la lunghezza di un braccio 600 di leva à ̈ nota, in quanto può essere letta su di una pluralità di tacche di riferimento 601 poste sul braccio 202a, à ̈ possibile leggere direttamente, alternativamente o in combinazione, sullo strumento tanto il valore di forza quanto il valore di coppia erogata dall’attrezzatura di perforazione 102.Anche il perno 204 può essere strumentato.

Qualora si voglia introdurre una seconda cella di carico 203 anche sul braccio 202b, sarà sufficiente collegarle entrambe in parallelo per avere direttamente un segnale mediato dei due valori.

La presenza di due celle di carico può portare al vantaggio di avere ridondanza di lettura dei valori di coppia o forza impressi dalla macchina e dal fatto che un eventuale errore di misurazione da parte di una cella di carico dovuto a una non perfetta simmetria del dispositivo di misura causato dalle tolleranze di realizzazione , verrebbe mediato dalla lettura sulla seconda.

Il dispositivo 200 à ̈ suscettibile di misurare più livelli di coppia; infatti su ognuno dei bracci 202a, 202b à ̈ presente una pluralità di forature 202c sulle quali può essere selettivamente posizionata la cella di carico 203 e il perno 204. Chiaramente, tanto la cella di carico 203 quanto il perno 204 debbono essere posizionati nella medesima foratura del rispettivo braccio 202a, 202b al fine di avere una distribuzione simmetrica di coppia; a puro titolo d’esempio, infatti, se la cella di carico 203 à ̈ posizionata nella penultima foratura 202c1, allora anche il perno 204 sarà posizionato nella penultima foratura 202c2 sul braccio 202b opposto rispetto a quello sul quale à ̈ montata la cella di carico 203.

In figura 2 à ̈ rappresentato un elemento elastico 211 facente parte del dispositivo di misura 200. L’elemento elastico permette alla batteria di perforazione 103 di ruotare di qualche grado prima di andare in blocco completo. Questo dispositivo à ̈ necessario nel caso in cui la rotary 102 sia realizzata con motori che presentano un rendimento non massimale in corrispondenza dello stallo. In presenza quindi di motori di tale genere, allo stallo, si otterrebbe in realtà una lettura di coppia minore di quella massima effettivamente realizzabile. Con l'utilizzo di questo elemento elastico 211, quindi, lo strumento di misura elettrico/elettronico 500 legge un picco che à ̈ il valore massimo di coppia in corrispondenza di un comportamento dinamico del motore. Il metodo di misurazione fin qui descritto, à ̈ definito pertanto "quasi statico", giacché ad una prima e breve fase dinamica, in cui tipicamente l’asta di perforazione o l’albero non compiono nemmeno un giro, segue comunque una fase di stallo

In altre parole, l’elemento elastico realizza il blocco finale statico a seguito di una rotazione corrispondente ad un’azione di forza o coppia uguale e contraria alla detta forza o coppia impressa. L'elemento elastico 211 può essere ad esempio e non limitativamente del tipo a molle di trazione compressione, molle di torsione, idraulico o ad elementi di gomma.

In figura 3 à ̈ riportato un diagramma ottenibile con il dispositivo di misurazione 200, in cui M, in ordinata, indica la coppia erogata dalla rotary e α, in ascissa, à ̈ l'angolo di rotazione della batteria. Tramite lo strumento di misura 500 à ̈ quindi possibile ottenere una serie di dati di coppia erogata dalla rotary 102 e correlarli all'angolo di rotazione della batteria. Con certi tipi di motori si ottiene quindi un diagramma del tipo indicato con la linea 1 (linea continua), che ha un picco prima dell'arresto del motore che si ottiene allo stallo. Con altri tipi di motori esenti da questo problema si otterrà un andamento del tipo 2 (linea tratteggiata). Il mezzo strumentale tipo tester permette inoltre di registrare i dati acquisiti dalle celle di carico e rielaborarli tramite un personal computer. In questo modo à ̈ anche possibile valutare e confrontare i rendimenti allo stallo e i rendimenti dinamici dei motori utilizzati e del sistema complessivo.

Come illustrato in figura 4, il dispositivo 200 oggetto della presente invenzione può essere utilizzato anche per effettuare misure sul tiro e spinta della macchina perforatrice 100.

La forma di realizzazione del dispositivo 200 illustrata in figura 3 differisce da quella individuata e descritta relativamente alle figure 1 e 2 solamente per il fatto che i bracci 202a, 202b sono ruotati di 90° con conseguente rotazione anche delle celle di carico 203.

In questo caso, oltre al riscontro 205, il dispositivo 200 comprende inoltre una coppia di elementi di rialzo 205a, 205b, ognuno fissato al riscontro 205; tali elementi di rialzo 205a, 205b evitano l’interferenza tra la parte inferiore dei mezzi di vincolo 201 e il riscontro 205 stesso.

Anche in questo caso, essendo presenti due bracci, la cella di carico 203 à ̈ sottoposta a solo metà del carico di forza che può essere esercitato dalla macchina 100.

Alternativamente, à ̈ tuttavia possibile fare operare il dispositivo 200 con un’unica cella di carico 203; in tale caso essa sarà fissata ad una pluralità di forature 205c presenti sul riscontro 205, in una posizione in asse con i mezzi di vincolo 201 e, conseguentemente, in asse con il carico da misurare. Il riscontro 205 à ̈ in ogni caso progettato con una dimensione sufficiente ad evitare flessioni in grado di falsare la misura del carico.

Anche durante questo utilizzo può essere vantaggiosa la presenza dell'elemento elastico 211, soprattutto se il tiro spinta à ̈ realizzato mediante catenaria e con tipologie di motoriduttori che presentano rendimenti maggiori in comportamento dinamico piuttosto che statico.

L'elemento elastico 211 può quindi lavorare sia in torsione sia in compressione trazione.

In figura 5 à ̈ indicato il dispositivo di misura 200 in una configurazione di misura della coppia montato su una attrezzatura di collaudo 350. Questa attrezzatura comprende un supporto 300, che potrebbe essere una piastra come quella precedentemente indicata sulla quale la macchina 100 può salire e bloccare col proprio peso. Il dispositivo di misura 200 à ̈ montato su un perno 301 fissato sul supporto 300 e ha la possibilità di ruotare attorno all'asse di questo perno. E' inoltre presente un martinetto strumentato 310 che regola la rotazione del dispositivo 200.

L'impianto idraulico del martinetto comprende un trasduttore di pressione 311 e un regolatore di pressione 312. Con questa attrezzatura, regolando la pressione con 312 Ã ̈ possibile creare una coppia resistente graduale alla rotary 102 e costruire una curva completa che ne caratterizza completamente il comportamento.

Con questo sistema quasi statico à ̈ quindi possibile costruire una curva coppia-velocità di rotazione tipicamente ottenibile con complessi sistemi dinamici. Il martinetto 310 presenta internamente un sensore che permette di conoscerne la corsa. In base a questa corsa e alle relazioni geometriche che correlano il braccio di leva d del martinetto alla lunghezza stessa del martinetto à ̈ sempre possibile ricavare la coppia erogata dalla rotary 102 anche indirettamente dalle letture di pressione del martinetto 310 stesso. La forza di reazione del martinetto à ̈ infatti nota conoscendone la pressione di esercizio e l'alesaggio. Si ricavano quindi diagrammi del tipo di figura 6 in cui P indica la pressione del martinetto e α indica l'angolo di rotazione della batteria. In questo modo à ̈ possibile effettuare anche un confronto tra la lettura di coppia ottenuta con il dispositivo 200 e la lettura con il banco di collaudo 350.

Il martinetto 310 può tecnicamente svolgere la stessa funzione dell'elemento elastico 211.

In figura 7 à ̈ illustrata una seconda forma di realizzazione del dispositivo 200; in tale seconda forma di realizzazione non à ̈ più presente il riscontro 205; i mezzi di vincolo 201 sono invece fissati tramite una pluralità di staffe direttamente alla attrezzatura di perforazione 102. Pertanto, nella seconda forma di realizzazione la coppia massima erogata dalla attrezzatura di perforazione 102 si scarica proprio sulla attrezzatura stessa.

Più precisamente, su di una carcassa 102a della attrezzatura di perforazione 102 sulla quale vengono installati due elementi rimovibili 207, operanti come supporti per la cella di carico 203 e per il perno 204, che sono montati su un rispettivo braccio 202a, 202b esattamente del tipo descritto nella prima forma di realizzazione del dispositivo 200.

La seconda forma di realizzazione non necessita pertanto del riscontro 205, ma può essere installata direttamente sulla macchina di scavo o perforazione.

Anche in questa forma di realizzazione può essere presente un elemento elastico non rappresentato con i vantaggi precedentemente descritti.

In figura 8 Ã ̈ illustrata una terza forma di realizzazione del dispositivo 200 oggetto della presente invenzione. In questo caso il dispositivo sfrutta la stessa antenna 101 della macchina per far erogare la coppia massima alla rotary.

All’elemento centrale 211 à ̈ accoppiato inoltre un elemento di supporto 212 che a sua volta à ̈ vincolato ad un elemento di interfaccia tra il dispositivo 200 e l'antenna 101 della macchina 100.

In questo caso il dispositivo risulta semplificato, può effettuare una misura di coppia in un unico senso di rotazione in quanto l'albero 214 va in contatto con le celle di carico 203 e 204 tramite una superficie cilindrica e solo da un lato.

La distanza tra le celle di carico à ̈ in questo caso fissa e può essere vantaggiosamente utilizzata una distanza di un metro in modo tale che la forza letta dalla cella di carico abbia lo stesso valore numerico della coppia. La lettura può quindi essere fatta con un tester non programmato e più economico.

Come ulteriore variante sono rappresentati gli elementi elastici 215 realizzati in questo caso come tamponi in materiale elastico, con la stessa funzione dell'elemento precedentemente descritto 211. In questo caso sono frapposti tra l'antenna 101 e un supporto di adattamento 213.

Una variante degli elementi elastici 215 Ã ̈ rappresentata in figura 9a ed in figura 9b; in questo caso, gli elementi elastici 220 comprendono due molle del tipo a compressione 221 e delle molle a tazza 222. Sono presenti almeno due elementi elastici 220 per lato.

Quando si effettua una misura di coppia con il dispositivo 200 oggetto della presente invenzione, si ha una prima compressione delle molle elicoidali più cedevoli e quando il distanziale 223 degli elementi elastici 220 entra in contatto con le molle a tazza 222, molto più rigide, si ottiene un carico resistente tale da far erogare la coppia massima alla rotary.

In figura 10 una ulteriore variante del dispositivo 200 in cui si sfrutta ancora la retroazione sull'antenna stessa della macchina.

Il dispositivo 200 nella sua quarta forma di realizzazione comprende inoltre dei mezzi trasduttori di coppia che questa volta comprendono un sensore di torsione o torsiometro 210, vincolato assialmente al detto elemento cilindrico 208 per mezzo di un moltiplicatore di giri 209, che risulta particolarmente utile qualora la macchina 100 sia in grado di erogare coppie particolarmente elevate. Lo scopo del moltiplicatore di giri 209 à ̈ quindi quello di mandare una coppia minore al torsiometro 210, in modo tale da fare fronte ad una eventuale mancanza di mezzi trasduttori in grado di rivelare la coppia diretta massima effettivamente erogata dall’attrezzatura 102 all’utensile.

Allorché à ̈ necessario effettuare una misura di coppia massima che può essere erogata dalla attrezzatura di perforazione 102, à ̈ necessario innanzitutto smontare l’eventuale utensile di perforazione 104 (non rappresentato nelle figure) collegato alla batteria 103 di aste di perforazione 102a, e montare quindi il dispositivo 200 come precedentemente descritto.

Successivamente, à ̈ necessario fare erogare la coppia massima disponibile all’attrezzatura di scavo 102, e questo à ̈ possibile proprio attraverso la capacità di bloccaggio del dispositivo 200 oggetto della presente invenzione, che blocca la rotazione della batteria 103 o dell’albero del motore creando un carico resistente comunque più alto rispetto alla coppia massima erogabile dalla attrezzatura di perforazione 102. La coppia viene quindi trasferita al torsiometro 201 tramite il secondo elemento cilindrico 208, e tramite il moltiplicatore di giri 209.

In figura 11 à ̈ rappresentata una forma di utilizzo che può essere comune a tutte le varianti indicate fino ad ora. E' possibile montare su una antenna 101 o analogo supporto due rotary uguali 102A e 102B e interporre a queste il dispositivo 200. In questo modo à ̈ possibile realizzare una prova dinamica completa creando un carico graduale con una delle due rotary passando da basse coppie ad alto numero di giri ad alte coppie e basso numero di giri fino allo stallo. In questo modo à ̈ però necessario disporre il dispositivo di misurazione 200 di un giunto girevole elettrico per portare il segnale delle celle di carico 203 o del torsiometro 210 fuori dalla parte rotante.

I vantaggi del dispositivo 200 oggetto della presente invenzione sono noti alla luce della descrizione che precede. In particolare esso permette di far erogare e di misurare tanto una coppia di torsione massima quanto una forza di tiro o spinta esercitata da una macchina di perforazione in corrispondenza di un suo utensile di scavo o perforazione.

Il dispositivo di misura oggetto della presente invenzione permette inoltre tramite l'uso degli elementi elastici 211, 215, 220 di effettuare misure di coppia e tiro spinta quasi statiche che in presenza di certe tipologie di motori sono molto più precise delle sole misure statiche mantenendo il sistema economico.

Si ha quindi il vantaggio di avere un sistema molto preciso e semplice che non richiede la presenza di contatti elettrici striscianti per portare i segnali letti dalla parte rotante fino al tester. Questo invece à ̈ richiesto in sistemi di lettura dinamici. Pertanto, tale dispositivo fornisce un’informazione veritiera di quanta coppia o forza sia effettivamente disponibile all’utensile, ovvero quanta coppia o forza possa poi essere a tutti gli effetti trasferita al terreno durante la perforazione.

La misurazione della coppia di rotazione dell’utensile di scavo avviene in modo simmetrico o assialsimeetrico eliminando problemi di flessione delle batterie di aste con conseguente danneggiamento delle stesse ed imprecisioni nelle misure.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione, infine, non à ̈ direttamente installato sulla macchina di perforazione o scavo ma, al contrario, à ̈ a sé stante; conseguentemente à ̈ di particolare efficacia come strumento di test o di misura delle coppie massime o forze di tiro o spinta su una pluralità di macchine di perforazione o scavo. La sua applicazione più consona à ̈ quindi il collaudo di macchine di perforazione o scavo, sebbene tale applicazione non debba esser considerata limitativa giacché à ̈ altrettanto possibile utilizzare il dispositivo 200 oggetto della presente invenzione anche per verificare eventuali problemi presenti sulla macchina stessa.

Particolarmente vantaggiosa à ̈ la possibilità di retroazionare la coppia sull'antenna della macchina o sulla rotary stessa, perchà ̈ quest’azione richiede il solo utilizzo del dispositivo della presente invenzione per effettuare la misura di coppia senza necessità di altre attrezzature.

Altrettanto utile risulta infine la possibilità di avere una rappresentazione di un diagramma di forza o coppia esercitabile dalla rotary, nel quale sia evincibile tanto il valore massimo, quanto la forma della curva della coppia e forza in funzione di un carico imposto dal motore o dell’angolo di rotazione, permettendo pertanto di analizzare una pluralità di valori di coppia o forza anche diversi dal valore massimo.

Al dispositivo 200 fin qui descritto possono essere applicate alcune varianti, modifiche o aggiunte, ovvi per un tecnico del ramo senza per questo fuoriuscire dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (200) di misurazione della coppia o forza impressa da una macchina (100) di perforazione durante una rotazione, infissione o sollevamento di un utensile; il detto dispositivo (200) di misurazione essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: - mezzi di vincolo (201, 206, 208, 211) con una batteria di perforazione (102a) o con un albero (110) di almeno una attrezzatura di perforazione (102) o rotary della detta macchina (100); i detti mezzi di vincolo (201, 206, 208, 211) essendo suscettibili di bloccare simmetricamente o assialsimmetricamente la detta batteria di perforazione (102a) o il detto albero impedendone la rotazione e/o lo spostamento assiale in una posizione in corrispondenza del detto utensile e dal fatto che a detti mezzi di vincolo (201,206, 208, 211) Ã ̈ associato almeno un mezzo trasduttore (203, 210) di rilevazione di almeno una coppia massima o di almeno una forza massima impressa dalla detta macchina (100); e - dal fatto di essere amovibilmente vincolato alla detta batteria di perforazione (102) o al suddetto albero (110).
2. 2) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 1, suscettibile di rilevare la detta coppia o la detta forza massima con un blocco finale statico della detta batteria di perforazione (102) o del detto albero (110).
3. 3) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre elementi elastici (211, 215, 250) realizzanti il detto blocco finale statico a seguito di una rotazione e/o di uno spostamento assiale corrispondente ad un’azione di forza o coppia uguale e contraria alla detta forza o coppia impressa.
4. 4) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui i detti mezzi di vincolo comprendono una coppia di bracci (202a, 202b) radialmente estendentisi dal detto elemento centrale; ognuno dei bracci avendo una prima estremità vincolata al detto elemento centrale ed una seconda estremità opposta rispetto alla detta prima estremità; su almeno un braccio (202a) della detta coppia di bracci (202a, 202b) à ̈ accoppiato il detto mezzo trasduttore (203, 210) di rilevazione della coppia o forza massima.
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui ogni braccio della detta coppia di bracci (202a, 202b) presenta un rispettivo mezzo trasduttore (203) ad esso accoppiato.
6. 6) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 4, comprendente una coppia di elementi di supporto (205a, 205b) del detto almeno un mezzo trasduttore (203) di rilevazione della coppia massima.
7. 7) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di essere configurato per misurare la detta almeno coppia massima su un braccio di leva selezionato tra una pluralità di bracci di leva di lunghezza diversa, e dal fatto che i detti bracci (202a, 202b) comprendono ognuno una pluralità di forature (202c) sui quali à ̈ selettivamente vincolabile il detto almeno un mezzo trasduttore (203) di rilevazione della coppia massima.
8. 8) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 4, in cui il detto almeno un mezzo trasduttore (203) di rilevazione della forza massima à ̈ configurato per misurare almeno una forza lungo una direzione ortogonale ad un asse di rotazione del detto albero o batteria di perforazione (102a).
9. 9) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 4, in cui il detto almeno un mezzo trasduttore (203) di rilevazione della forza massima à ̈ configurato per misurare almeno una forza lungo una direzione parallela ad un asse di rotazione del detto albero o batteria di perforazione (102a).
10. 10) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre un moltiplicatore di giri (209) frapposto tra detta batteria di perforazione o detto albero e il detto mezzo trasduttore (210).
11. 11) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui il detto mezzo trasduttore (203) Ã ̈ una cella di carico.
12. 12) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui il detto mezzo trasduttore (210) Ã ̈ un misuratore di torsione o torsiometro.
13. 13) Dispositivo di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un mezzo strumentale di visualizzazione (500), suscettibile di rappresentare e/o memorizzare una pluralità di valori di coppia o forza rilevati dal detto almeno un mezzo trasduttore (203); la detta pluralità di valori di coppia o forza comprendendo un valore di coppia o forza massimi.
14. 14) Dispositivo di misurazione secondo le rivendicazioni 5 e 13, in cui il detto mezzo strumentale di visualizzazione (500) rappresenta un valore di coppia o forza mediato tra due valori misurati da rispettivi mezzi trasduttori (203).
15. 15) Dispositivo di misurazione secondo le rivendicazioni 3 e 13, in cui il detto mezzo strumentale di visualizzazione (500) rappresenta un andamento del valore di coppia o forza legato alla rotazione elastica del dispositivo.
16. 16) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 2 comprendente inoltre un elemento attuatore lineare (310) contrastante con una coppia trasmessa dalla macchina (100) ed in cui la variazione progressiva di coppia viene determinata dalla modifica della pressione interna del cilindro.
17. 17) Dispositivo di misurazione secondo le rivendicazioni 13 e 16, in cui il detto elemento attuatore lineare à ̈ un cilindro e in cui l’andamento dei valori di pressione del detto cilindro determina la coppia resistente che viene confrontata con quella registrata dal detto mezzo strumentale di visualizzazione (500) per poterne verificare la correttezza della misura.
18. 18) Dispositivo di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui la detta coppia à ̈ misurata in una configurazione di retroazione su sé stessa, ovvero sulla carcassa della rotary 102 o sull'antenna 101.