ITUD20100164A1 - Supporto articolato per una perforatrice idraulica, perforatrice idraulica e metodo di attuazione di detto supporto articolato di detta perforatrice idraulica - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"SUPPORTO ARTICOLATO PER UNA PERFORATICE IDRAULICA, PERFORATRICE IDRAULICA E METODO DI ATTUAZIONE DI DETTO SUPPORTO ARTICOLATO DI DETTA PERFORATRICE IDRAULICA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un supporto articolato per una perforatrice idraulica, ad una perforatrice idraulica ed al metodo di attuazione di detto supporto articolato di detta perforatrice idraulica per effettuare perforazioni verticali, orizzontali od inclinate per pali di fondazione, micropali, ancoraggi, tiranti e dreni, ad esempio nel suolo o in muratura, ad esempio pareti orizzontali o verticali.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le perforatrici idrauliche, ad esempio il modello di perforatrice idraulica C7 prodotta dalla Richiedente, adatte a realizzare fori verticali, orizzontali od inclinati nel suolo od in pareti di muratura, verticali od orizzontali.

Tali perforatrici comprendono un supporto per un utensile, anche detto antenna, di perforazione, il quale à ̈ articolato per consentire il posizionamento angolare dell’utensile stesso, a seconda del tipo di perforazione, verticale, orizzontale od inclinata, da realizzare.

Una delle tipiche possibilità richieste delle perforatrici di cui si discute à ̈ quella di effettuare perforazioni con l’utensile di perforazione posizionato frontalmente alla parete da perforare (modalità FTW, Front The Wall).

Tipicamente, a tal fine, il meccanismo di articolazione comprende due cilindri idraulici che sono attuabili linearmente in modo coordinato per determinare una voluta variazione angolare dell’utensile di perforazione attorno ad un asse verticale cui à ̈ imperniato l’utensile di perforazione.

Tuttavia, tali cilindri idraulici rappresentano un vincolo geometrico, per raggiungere un angolo sostanzialmente di 90° rispetto alla parete da perforare. Infatti, oltre un certo angolo, uno dei due cilindri va in interferenza con il perno verticale attorno a cui ruota l’utensile di perforazione.

Quindi, normalmente, uno dei due cilindri viene disaccoppiato dall’articolazione, per permettere un’extracorsa fino a circa 90°. Tale soluzione, tuttavia, à ̈ poco pratica e laboriosa.

E’ nota, dal brevetto europeo EP-B- 1.696.100, una perforatrice idraulica avente un supporto articolato che permette di operare in modalità FTW senza disaccoppiare i cilindri. Tale soluzione permette di ruotare l’utensile di perforazione attorno ad una ralla posizionata con l’asse verticale o orizzontale. La movimentazione avviene tramite due cilindri per un complessivo angolo pari a circa 180°.

In tale soluzione, il perno verticale attorno a cui ruota l’utensile di perforazione à ̈ suddiviso in due parti, in modo che i cilindri non vadano in interferenza con il perno stesso nell’extracorsa richiesta per operare in modalità FTW.

Tale soluzione, tuttavia, à ̈ complessa e costosa. Inoltre, anche in tale soluzione, uno dei due cilindri, nell’extracorsa, va oltre l’asse verticale di impemiamento dell’utensile di perforazione.

Avvicinandosi alle due posizioni laterali limite, la coppia che i cilindri sono in grado di offrire per movimentare o sostenere l’utensile di perforazione diminuisce poiché uno dei cilindri arriva ad azzerare il braccio e addirittura, come detto, fa passare il proprio asse oltre il centro di rotazione (per cui lo stesso cilindro viene necessariamente messo in by-pass). Per questo motivo, tale soluzione nota richiede, per un suo effettivo funzionamento, di sovradimensionare i suddetti cilindri.

Scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un supporto articolato di una perforatrice idraulica per ruotare l’utensile di perforazione ed operare in modalità FTW il quale supporto sia di semplice ed economica realizzazione, utilizzabile sia quando l’asse di rotazione dell’utensile à ̈ verticale, sia quando à ̈ orizzontale e nelle posizioni intermedie, evitando che i cilindri di attuazione vadano oltre l’asse di imperniamento dell’utensile di perforazione stesso in modo da offrire la massima coppia possibile per la rotazione od il sostegno dell’utensile di perforazione.

Altro scopo à ̈ mettere a punto un metodo di attuazione di detto supporto articolato di detta perforatrice idraulica che sia efficace, semplice e consenta di sfruttare al massimo l’azione dei cilindri di attuazione.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti, mentre le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un supporto articolato secondo il presente trovato à ̈ utilizzato per movimentare angolarmente un utensile, o antenna, di perforazione, di una perforatrice idraulica.

II supporto articolato secondo il presente trovato comprende un primo elemento rotante attorno ad un asse di rotazione, a cui à ̈ collegato l’utensile di perforazione e mezzi attuatori lineari per determinare la rotazione dell’utensile di perforazione attorno a detto asse di rotazione.

Secondo il presente trovato, il suddetto supporto articolato comprende un secondo elemento rotante attorno a detto asse di rotazione, direttamente collegato a detti mezzi attuatori lineari.

Il secondo elemento rotante à ̈ girevolmente associabile al primo elemento rotante. Inoltre, il supporto articolato comprende mezzi di vincolo azionabili per rendere selettivamente solidale il primo elemento rotante al secondo elemento rotante.

II supporto articolato comprende inoltre sedi di vincolo, a cui detti mezzi di vincolo sono adatti ad accoppiarsi di volta in volta, ricavate in differenti posizioni angolari rispetto al suddetto asse di rotazione.

In questo modo, il selettivo accoppiamento dei mezzi di vincolo in determinate, e di volta in volta volute, sedi di vincolo, coordinato al sincrono azionamento di detti mezzi attuatori lineari, consente di effettuare successive rotazioni del secondo elemento rotante selettivamente vincolato/svincolato al primo elemento rotante, definendo così differenti posizioni angolari reciproche del primo elemento rotante rispetto al secondo elemento rotante, e quindi permettendo di posizionare l’utensile di perforazione in volute condizioni operative angolari.

Configurando opportunamente la disposizione geometrica delle sedi di vincolo, unitamente alla corsa di azionamento lineare dei mezzi attuatori lineari, à ̈ possibile ottenere rotazioni dell’utensile di perforazione anche di 90° e più, permettendo di operare, così, anche in modalità FTW.

Con il presente trovato, inoltre, la coppia di rotazione/sostentamento dell’utensile di perforazione durante la completa rotazione non varia in modo sensibile, permettendo di raggiungere angoli di rotazione elevati anche quando l’asse di rotazione à ̈ orizzontale ossia il momento agente sul primo elemento rotante à ̈ massimo.

Inoltre, con il presente trovato non sia hanno più le discontinuità di funzionamento della tecnica nota che richiedeva di disaccoppiare un cilindro per operare in modalità FTW, in quanto la selezione delle sedi di vincolo necessarie, e la relativa rotazione del secondo elemento rotante e/o del primo elemento rotante, possono avvenire automaticamente in continuo, senza interruzione dell’operatività.

In alcune forme di realizzazione, sono previste tre coppie di sedi di vincolo, disposte angolarmente sfalsate rispetto al suddetto asse di rotazione, per determinare differenti posizioni angolari reciproche tra il primo elemento rotante ed il secondo elemento rotante.

In alcune forme di realizzazione, à ̈ prevista una prima coppia di sedi di vincolo, disposte da parti diametralmente opposte al suddetto asse di rotazione, la quale prima coppia di sedi di vincolo à ̈ normalmente allineata ad un determinato piano mediano del supporto articolato stesso, e quindi della perforatrice idraulica. I mezzi di attuazione lineare sono configurati per determinare una rotazione avente un primo valore di ampiezza angolare quando i mezzi di vincolo sono impegnati a detta prima coppia di sedi di vincolo.

In alcune varianti, detto primo valore di ampiezza angolare à ̈ di circa ±50°.

In alcune forme di realizzazione, sono previste una seconda e terza coppia di sedi di vincolo, anch’esse disposte da parti diametralmente opposte al suddetto asse di rotazione, le quali sono normalmente disposte allineate lungo una direzione inclinata di un voluto angolo rispetto al suddetto piano mediano. I mezzi di attuazione lineare sono configurati per determinare una rotazione avente un ulteriore valore di ampiezza angolare quando i mezzi di vincolo sono impegnati a detta seconda o a detta terza coppia di sedi di vincolo. In alcune varianti, detto ulteriore valore di ampiezza angolare à ̈ di circa ±45°.

Detto ulteriore valore di ampiezza angolare, sommato al suddetto primo valore di ampiezza angolare, consente un’ampia rotazione complessiva dell’antenna di perforazione, che può, quindi, raggiungere i valori desiderati di 90° o più, per operare in modalità FTW.

In alcune forme di realizzazione, l’ulteriore valore di ampiezza angolare à ̈ uguale per la seconda coppia e per la terza coppia di sedi di vincolo, consentendo una rotazione simmetrica dell’antenna di perforazione a destra ed a sinistra.

E’ chiaro che, per applicazioni specifiche, nulla vieta di realizzare la seconda e la terza coppia di sedi di vincolo in posizioni angolari differenti, per ottenere differenti ampiezze di escursione angolare a destra ed a sinistra.

In forme di realizzazione, il primo elemento rotante à ̈ alloggiato coassialmente all’interno del secondo elemento rotante.

In varianti di realizzazione, i mezzi di vincolo sono compresi nel primo elemento rotante.

In alcune forme realizzative, i mezzi di vincolo prevedono due elementi linearmente attuabili, tipo spine, linguette o pistoncini, disposti da parti diametralmente opposte a detto asse di rotazione.

In alcune forme di realizzazione, il supporto articolato comprende mezzi di attuazione dei mezzi di vincolo.

In alcune varianti, i mezzi di attuazione dei mezzi di vincolo sono compresi nel primo elemento rotante.

In alcune realizzazioni, i mezzi di attuazione dei mezzi di vincolo comprendono un cilindro adatto ad azionare simultaneamente entrambi i suddetti due elementi linearmente attuabili che rappresentano i mezzi di vincolo.

Rientra nel presente trovato anche una perforatrice idraulica comprendente un supporto articolato come sopra descritto.

Un ulteriore aspetto del presente trovato riguarda un metodo di attuazione di un supporto articolato di un utensile di perforazione di una perforatrice idraulica, che prevede di collegare l’utensile di perforazione ad un primo elemento rotante attorno ad un asse di rotazione, e determinare la rotazione dell’utensile di perforazione attorno a detto asse di rotazione mediante mezzi attuatori lineari. Il presente trovato prevede di collegare direttamente un secondo elemento rotante attorno a detto asse di rotazione, girevolmente associato al primo elemento rotante, a detti mezzi attuatori lineari.

Il presente trovato, inoltre, prevede di rendere selettivamente solidale il primo elemento rotante al secondo elemento rotante in rotazione attorno a detto asse di rotazione mediante l’attivazione di mezzi di vincolo. Inoltre, il presente trovato prevede di accoppiare, di volta in volta, detti mezzi di vincolo a sedi di vincolo previste in differenti posizioni angolari rispetto al suddetto asse di rotazione per posizionare l’utensile di perforazione in volute condizioni operative angolari.

Il vincolo rotazionale tra il primo elemento di rotazione ed il secondo elemento di rotazione viene attivato/disattivato selettivamente in cooperazione con l’azionamento dei mezzi attuatori lineari per effettuare la rotazione del secondo elemento rotante, in modo da associare, di volta in volta, differenti sedi di vincolo a detti mezzi di vincolo, per determinare differenti e maggiorate ampiezze angolari di rotazione del primo elemento di rotazione collegato all’utensile di perforazione.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica di una perforatrice idraulica comprendente un supporto articolato secondo il presente trovato;

- la fig. 2 à ̈ una vista laterale di un supporto articolato secondo il presente trovato; - la fig. 3 à ̈ una vista in pianta dall’alto di fig. 2;

- la fig. 4 Ã ̈ una sezione lungo la linea IV - IV di fig. 3;

- la fig. 5 Ã ̈ una sezione lungo la linea V - V di fig. 4 in una prima condizione operativa;

- la fig. 6 Ã ̈ la sezione di fig. 5 in una seconda condizione operativa;

- la fig. 7 Ã ̈ una vista prospettica di un dettaglio ingrandito del supporto articolato di

fig. 2;

- la fig. 8 Ã ̈ un dettaglio ingrandito e parzialmente sezionato di fig. 7;

- la fig. 9 à ̈ una vista in pianta dall’alto del supporto articolato di fig. 2 in una prima modalità operativa di utilizzo;

- la fig. 10 à ̈ una vista in pianta dall’alto del supporto articolato di fig. 2 in una seconda modalità operativa di utilizzo.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate, un supporto articolato 10 secondo il presente trovato viene utilizzato per sostenere e posizionare un’antenna 12 perforatrice di una perforatrice idraulica 13 (fig. 1).

Il supporto articolato 10 à ̈ incernierato, mediante un elemento di incernieramento 16, ad un braccio 14 di sostegno, potendo, così, essere ruotato attorno ad un determinato primo asse X, normalmente orizzontale, (fig. 8).

Il braccio 14 à ̈, a sua volta, incernierato, mediante mezzi a cerniera 52, ad un telaio 11 della perforatrice idraulica 13. Il braccio 14 à ̈ movimentabile mediante un attuatore lineare 30, il quale a sua volta à ̈ imperniato ad un’estremità al telaio 11 mediante mezzi a cerniera 54 e ad un’altra estremità al braccio 14, mediante mezzi a cerniera 56. Inoltre, à ̈ previsto un cilindro attuatore 31 (fig. 3) per il brandeggio verticale del braccio 14 e quindi dell’antenna 12.

II supporto articolato 10 del presente trovato comprende un supporto 18 per l’antenna 12 (figg. 2, 4, 7 e 8). Il supporto 18 à ̈ solidale ad primo elemento rotante 19, adatto a ruotare attorno ad un secondo asse Y. Tale primo elemento rotante sostiene il supporto 18, ed à ̈ associato al braccio 14 mediante una piastra superiore 20 (figg. 2, 3 e 8) che funge da basamento di supporto per il primo elemento rotante 19 ed una piastra inferiore 24 (figg. 2, 4 e 7), contrapposta alla piastra superiore 20 e da essa distanziata di un voluto ammontare, anch’essa di supporto per il primo elemento rotante 19. Sia la piastra superiore 20, sia la piastra inferiore 24 sono incernierate al braccio 14 tramite collegamento all’elemento di incernieramento 16.

Nel caso di specie, il supporto 18 presenta mezzi a flangia 21, aventi mezzi a cerniera 58 per imperniare una prima estremità dell’antenna di perforazione 12 e mezzi a cerniera 60 per imperniare un’estremità di un attuatore lineare 28, a sua volta provvisto, ad un’estremità opposta, di mezzi a cerniera 62 per un ulteriore incernieramento di una seconda estremità dell’antenna di perforazione 12, come si vede in fig. 2.

Con la previsione dei mezzi a cerniera 52, 54, 56, 58, 60 e 62 à ̈ possibile fornire all’antenna di perforazione 12 vari gradi di libertà angolare rispetto ad un piano mediano M del supporto articolato 10 stesso (fig. 3) necessari allo svolgimento delle sue funzioni.

La piastra superiore 20 e la piastra inferiore 24 che sostengono il primo elemento rotante 19 presentano fori coassiali 25, 27 (fig. 8). Tali fori coassiali 25, 27 sono adatti ad alloggiare girevolmente il primo elemento rotante 19 che, così, può ruotare rispetto alla piastra superiore 20 ed alla piastra inferiore 24, che, invece, sono angolarmente fisse rispetto al primo elemento rotante 19.

In forme di realizzazione, il primo elemento rotante 19 Ã ̈ formato da un primo corpo cilindrico 42, alloggiato tra detti due fori coassiali 25, 27, con due flangie 44 contrapposte di trattenimento assiale rispettivamente alla piastra superiore 20 ed inferiore 24.

Il supporto articolato 10 comprende, inoltre, un secondo elemento rotante 22, adatto a ruotare attorno al suddetto secondo asse Y (figg. 2, 3, 4, 5 e 6).

In particolare, il secondo elemento rotante 22 Ã ̈ installato coassiale al primo elemento rotante 19, girevolmente associato allo stesso.

Il secondo elemento rotante 22 Ã ̈ configurato per ruotare, normalmente, in modo libero rispetto al primo elemento rotante 19.

Nel caso di specie, il primo elemento rotante 19 à ̈ alloggiato girevolmente, in posizione coassiale, all’interno del secondo elemento rotante 22. Tale soluzione rende più compatto il supporto articolato 10.

Altra forma di realizzazione, non illustrata, prevede che il primo elemento rotante 19 ed il secondo elemento rotante 22 siano disposti coassiali uno sopra l’altro.

Inoltre, il primo elemento rotante 19 à ̈ configurato per essere collegato e scollegato al secondo elemento rotante 22, sì da essere selettivamente ruotante con esso.

In alcune forme di realizzazione, il suddetto secondo elemento rotante 22 à ̈ formato da un secondo corpo cilindrico 43 cavo centrale avente alle due estremità una piastra superiore 45a ed una piastra inferiore 45b.

In alcune forme realizzative, il suddetto secondo corpo cilindrico 43 alloggia internamente, in posizione coassiale, il primo corpo cilindrico 42 del primo elemento rotante 19.

Il supporto articolato 10 comprende, inoltre, mezzi attuatori lineari, nella fattispecie una coppia di cilindri 26, per determinare direttamente la rotazione del secondo elemento rotante 22.

In particolare, i cilindri 26 sono imperniati a relative porzioni diametralmente opposte rispetto al secondo asse Y del secondo elemento rotante 22, nel caso di specie a porzioni di imperniamento allineate normalmente lungo una direzione ortogonale al suddetto piano mediano M e passante per il centro di rotazione del secondo elemento rotante 22.

Inoltre, i cilindri 26 sono anche imperniati tra la piastra superiore 20 e la piastra inferiore 24, attorno a relativi terzi assi di imperniamento Z, Z’, paralleli al suddetto secondo asse Y, quindi normalmente verticali.

La posizione di imperniamento di ciascun cilindro 26 al secondo elemento rotante 22, rispetto alla posizione di imperniamento dello stesso cilindro 26 alle piastre 20 e 24, Ã ̈ tale per cui i cilindri 26 risultano normalmente inclinati di un voluto angolo - il medesimo per entrambi i cilindri ma di segno opposto - rispetto al suddetto piano mediano M, con una configurazione divergente lungo il piano mediano M stesso, dalla porzione di imperniamento alle piastre 20, 24 verso la porzione di imperniamento al secondo elemento rotante 22.

In alcune forme di realizzazione, i cilindri 26 sono posizionati imperniati per consentire una rotazione normale di ±50° del secondo elemento rotante 22, e quindi, quando il primo elemento rotante 19 à ̈ reso solidale al secondo elemento rotante 22, dell’antenna perforatrice 12.

In questo modo, una completa estensione di uno dei due cilindri 26, con una sincrona completa contrazione dell’altro cilindro 26, combinata all 'imperniamento sopra descritto dei cilindri 26 stessi, determina la possibilità di compiere una voluta escursione angolare del secondo elemento rotante 22 attorno al suddetto secondo asse Y, con la possibilità, come meglio spiegato nel prosieguo, di effettuare anche un’extracorsa rispetto alla rotazione normale di ±50°, per operare in modalità FTW. In alcune forme di realizzazione, i suddetti mezzi attuatori lineari, nel caso di specie i due cilindri 26, sono girevolmente collegati, da un lato e dall’altro rispetto al secondo asse Y, alle suddette piastre 45a e 45b del secondo elemento rotante 22. In particolare, i due cilindri 26 sono imperniati da parti diametralmente opposte, tra la piastra superiore 45a e la piastra inferiore 45b (figg. 7 e 8).

In alcune forme di realizzazione, i suddetti cilindri 26 sono attivati in modo sincrono ed alternato, per detenninare la rotazione del secondo elemento rotante 22 in senso orario od in senso antiorario. In particolare, quando un cilindro 26 vincolato ad un lato del secondo elemento rotante 22 à ̈ retratto, l’altro cilindro 26 dal lato opposto à ̈ esteso e la rotazione avviene verso il lato opposto a quello del cilindro 26 esteso. Quindi, il sistema dei cilindri 26 con il secondo elemento rotante 22 funge da meccanismo a camma in cui un movimento lineare dei cilindri 26 viene trasformato in un movimento rotatorio del secondo elemento rotante 22 attorno al secondo asse Y. Il supporto articolato 10 comprende mezzi di vincolo 32, nella fattispecie spine, pistoncini, o linguette, od altro elemento a stelo linearmente attuabile.

In forme di realizzazione, mezzi di vincolo 32 sono associati al primo elemento rotante 19 e atti a cooperare con il secondo elemento rotante 22.

In altre forme di realizzazione, non illustrate, mezzi di vincolo 32 sono associati al secondo elemento rotante 22 e atti a cooperare con il primo elemento rotante 19.

I mezzi di vincolo 32 sono attivabili per assumere selettivamente una prima condizione in cui vincolano il primo elemento rotante 19 al secondo elemento rotante 22, ed una seconda condizione in cui non vincolano il primo elemento rotante 19 al secondo elemento rotante 22. In questo modo, nella prima condizione i suddetti mezzi di vincolo 32 fanno sì che la rotazione attorno al secondo asse Y del secondo elemento rotante 22, causata dall’ attivazione coordinata e sincrona dei cilindri 26, determini anche la conseguente rotazione del primo elemento rotante 19 attorno allo stesso secondo asse Y. Nella seconda condizione dei mezzi di vincolo 32, invece, la rotazione del secondo elemento rotante 22 non influenza la posizione angolare del primo elemento rotante 19, in quanto il secondo elemento rotante 22 ruota liberamente rispetto al primo elemento rotante 19 che rimane fermo.

In forme di realizzazione, i suddetti mezzi di vincolo 32 sono previsti nel primo corpo cilindrico 42 del primo elemento rotante 19, potendo così sporgere da esso, quando attivati, per cooperare con il secondo elemento rotante 22.

Secondo il presente trovato, il supporto articolato 10 presenta sedi di vincolo 36a, 36b, 36c le quali sono atte ad essere impegnate selettivamente dai suddetti mezzi di vincolo 32, per collegare e scollegare selettivamente il primo elemento rotante 19 ed il secondo elemento rotante 22.

In alcune forme di realizzazione, le suddette sedi di vincolo 36a, 36b, 36c sono ricavate nel secondo elemento rotante 22.

In forme di realizzazione ulteriori, non rappresentate nei disegni, le suddette sedi di vincolo 36a, 36b, 36c sono ricavate nel primo elemento rotante 19.

In forme realizzative, le sedi di vincolo 36a, 36b, 36c sono ricavate sulla superficie interna del secondo corpo cilindrico 43 del secondo elemento rotante 22, affacciate verso il primo elemento rotante 19, nel caso di specie verso il primo corpo cilindrico 42 da cui fuoriescono, a comando, i mezzi di vincolo 32.

In forme di realizzazione, le sedi di vincolo 36a, 36b, 36c sono ricavate in determinate e volute posizioni angolari reciproche, correlate all’ampiezza della rotazione che si desidera venga compiuta del primo elemento rotante 19 e, quindi, dal supporto 18 e dall’antenna perforatrice 12 su di esso collocata.

In forme di realizzazione, il supporto articolato 10 comprende mezzi di attuazione 34 mediante i quali attivare, secondo le necessità, i suddetti mezzi di vincolo 32.

In alcune forme di realizzazione, i mezzi di vincolo 32 comprendono due spine, pistoncini, linguette, od altri elementi a stelo linearmente attuabili, disposte nel primo elemento rotante 19 da parti diametralmente opposte rispetto al centro individuato dal secondo asse Y. Tali spine, pistoncini, linguette, od altri elementi a stelo linearmente attuabili vengono attivati dai suddetti mezzi di attuazione 34, dal centro verso la periferia, per sporgere di un determinato ammontare dall’ingombro del primo elemento rotante 19 ed impegnare relative e selezionate sedi di vincolo 36a, 36b, 36c, in posizione diametralmente opposta, previste nel secondo elemento rotante 22, rendendo così girevolmente solidali il primo elemento rotante 19 ed il secondo elemento rotante 22 quando necessitato.

A seconda delle sedi di vincolo 36a, 36b, 36c che vengono impegnate dai mezzi di vincolo 32, si determina una rotazione di ampiezza angolare voluta del primo elemento rotante 19. Di conseguenza, configurando opportunamente posizione e sfasamento angolare tra le sedi di vincolo 36a, 36b, 36c, ed attivando selettivamente i mezzi di vincolo 32, in sincrono con l’attivazione alternata dei cilindri 26, à ̈ possibile determinare una voluta rotazione, ed anche un’ extracorsa, dell’antenna perforatrice 12, permettendo di operare in modalità FTW.

In alcune forme di realizzazione (figg. 5 e 6) del presente trovato, si prevede una prima coppia di sedi di vincolo 36a in posizione diametralmente opposta, allineate, a riposo, lungo il suddetto piano mediano M, e due ulteriori coppie di sedi di vincolo 36b, 36c diametralmente opposte, di cui una seconda coppia di sedi di vincolo 36b diametralmente allineate e sfalsate angolarmente di circa 45° in verso orario rispetto al piano mediano M ed una terza coppia di sedi di vincolo 36c diametralmente allineate e sfalsate angolarmente di circa 45° in verso antiorario rispetto al piano mediano M, come si vede bene nelle figg. 5 e 6.

Di conseguenza, il primo elemento rotante 19 può essere bloccato al secondo elemento rotante 22 in tre posizioni angolari differenti, a seconda di quali sedi di vincolo 36a, 36b e 26 sono impegnate. La posizione centrale permette di spaziare nelPintorno del piano mediano M della perforatrice idraulica 13 potendo assumere tutte le posizioni di lavoro comprese entro un arco limite, ad esempio tra ±50°. Le altre due posizioni permettono di spaziare assumendo posizioni di lavoro entro un arco limite compreso tra -5° e 95° a destra e sinistra, sempre rispetto al medesimo piano mediano M. Il cambio da un assetto di rotazione all’altro, e quindi la commutazione tra le varie posizioni, avviene bloccando/sbloccando i mezzi di vincolo 32 e ruotando coordinatamente il secondo elemento rotante 22, di volta in volta collegato o scollegato al primo elemento rotante 19.

In forme realizzative del presente trovato, i mezzi di attuazione 34 dei mezzi di vincolo 32 comprendono un cilindro installato nel primo elemento rotante 19. In alcune forme di realizzazione, il cilindro à ̈ a doppio effetto e doppio stelo, per azionare simultaneamente le due spine, pistoncini, linguette, od altri elementi a stelo linearmente attuabili, che costituiscono i mezzi di vincolo 32, disposti nel primo elemento rotante 19 da parti diametralmente opposte rispetto al centro individuato dal secondo asse Y. In forme di realizzazione, tale cilindro a doppio effetto à ̈ formato da una camicia, alloggiata nel primo elemento rotante 19, nel caso di specie nel primo cilindro 42, con due pistoni contrapposti, fissati su due steli che a loro volta sono bloccati, da un lato e dall’altro, ai mezzi di vincolo 32.

Il funzionamento del supporto articolato 10 Ã ̈ il seguente.

Preliminarmente, si verifica che la piastra 20 sia posizionata in orizzontale, ad esempio tramite un inclinometro che da automaticamente il consenso, o meno, ad eseguire le operazioni successive.

Una prima modalità di funzionamento, che richiede una configurazione simmetrica di partenza dei cilindri 26 (fig. 9), prevede che i mezzi di vincolo 32 siano attivati dai mezzi di attuazione 34 per impegnare la prima coppia di sedi di vincolo 36a, rendendo solidale il primo elemento rotante 19 al secondo elemento rotante 22. Tale attivazione dei mezzi di vincolo 32 avviene nella posizione angolare della prima coppia di sedi di vincolo 36a in cui esse sono allineate al piano mediano M.

Di seguito, i cilindri 26, partendo dalla posizione di riposo di fig. 9 in cui sono posizionati simmetrici rispetto al piano mediano M, sono azionati una prima volta, potendo estendere completamente un cilindro e contrarre completamente l’altro cilindro, a seconda del verso di rotazione desiderato per effettuare la perforazione, determinando una rotazione solidale del secondo elemento 22 con il primo elemento 19, e quindi dell’antenna perforatrice 12, di un voluto angolo correlato alla posizione della prima coppia di sedi di vincolo 36a che sono impegnate, nel caso di specie di circa ±50°, come si vede in fig. 9. Quindi, a seconda dell’estensione/contrazione dei cilindri 26, si possono assumere tutte le posizioni operative comprese entro l’arco di cerchio, circa ±50°, che l’antenna perforatrice 12 può percorrere in questa prima modalità.

Una seconda modalità di funzionamento à ̈ finalizzata ad operare fronte alla parete e richiede una configurazione asimmetrica di partenza dei cilindri 26 (fig. 10), che viene ottenuta inizialmente disattivando i mezzi di vincolo 32 ed azionando i cilindri 26, uno in estensione e l’altro in contrazione secondo il verso di rotazione desiderato, facendo ruotare liberamente il secondo elemento rotante 22 attorno al primo elemento rotante 19, che rimane fisso in questa fase, fino a che la seconda coppia 36b o la terza coppia 36c di sedi di vincolo, a seconda che si desideri ruotare in senso antiorario od orario, risulta allineata con i mezzi di vincolo 32.

Un’ulteriore attivazione dei mezzi di vincolo 32 determina, a seconda del verso di rotazione effettuato, l’impegno di questi nella seconda 36b o della terza 36c coppia di sedi di vincolo, che si trovano già direttamente posizionate e affacciate verso i mezzi di vincolo 32 stessi nella posizione ruotata del secondo elemento rotante 22. Il primo elemento rotante 19 à ̈, così, solidale in rotazione con il secondo elemento rotante 22, come avviene nella prima modalità di funzionamento, solo che à ̈ differente la loro posizione angolare reciproca, data dalle diverse sedi di vincolo 36a, oppure 36b, 36c, che sono impegnate.

A questo punto, i cilindri 26 sono azionati, uno in estensione e l’altro in contrazione a seconda di quale coppia 36b o 36c di sedi di vincolo sia impegnata, determinando una rotazione del secondo elemento rotante 22, e di conseguenza anche del primo elemento rotante 19 e dell’antenna perforatrice 12, consentendo un’extracorsa di rotazione data dalla somma della rotazione normale ottenibile con la prima modalità di funzionamento e dalla rotazione ulteriore determinata dal valore di sfalsamento angolare della seconda 36b o terza 36c coppia di sedi di vincolo, nel caso di specie, quindi, complessivamente di ±95° come si vede in fig. 10. Ciò permette di operare con l’antenna perforatrice 12 in modalità FTW. Anche in questo caso, a seconda dell’estensione/contrazione dei cilindri 26, si possono assumere tutte le posizioni operative comprese entro l’arco di cerchio, circa ±95°, che l’antenna perforatrice 12 può percorrere in questa seconda modalità.

In sostanza, quindi, con il supporto articolato 10 l’extracorsa dell’antenna perforatrice 12, per raggiungere una posizione che permette di operare in modalità FTW, viene ottenuta tramite azionamenti sequenziali dei cilindri 26 e coordinate attivazioni/disattivazioni dei mezzi di vincolo 32.

Nella prima modalità (fig. 9), un primo azionamento dei cilindri 26, coordinato ad una prima attivazione dei mezzi di vincolo 32 in una coppia di sedi di vincolo 36a in una determinata posizione angolare, ottiene una prima rotazione solidale del primo elemento rotante 19 e del secondo 22 e, quindi, dell’antenna perforatrice 12 della massima ampiezza angolare possibile senza oltrepassare il centro di rotazione attorno al secondo asse Y, ad esempio ±50°.

Nella seconda modalità (fig. 10), un secondo azionamento dei cilindri 26, coordinato alla disattivazione dei mezzi di vincolo 32, determina la libera rotazione del secondo elemento rotante 22, mentre il primo elemento rotante 19, con l’antenna di perforazione 12, rimane fermo. Poi, un terzo azionamento dei cilindri 26, coordinato con una seconda attivazione dei mezzi di vincolo 32 in una coppia di sedi di vincolo 36b, 36c in una posizione angolare differente rispetto a quella della suddetta prima attivazione, determina una seconda rotazione solidale del primo elemento rotante 19 e del secondo 22 e, quindi, dell’antenna perforatrice 12, di un maggiore ampiezza angolare, in modo da coprire un arco di rotazione complessivo più ampio, ±90°-95° rispetto al piano mediano M, per collocare l’antenna perforatrice 12 in posizione frontale alla muratura da perforare (modalità FTW). Ciò à ̈ possibile in quanto il secondo azionamento dei cilindri 26 determina una posizione di partenza del secondo elemento rotante 22, per determinare la seconda rotazione del primo elemento rotante 19, che avviene da una posizione angolare reciproca del primo elemento rotante 19 del secondo elemento rotante 22 che à ̈ già ruotata di un determinato angolo rispetto al piano mediano M.

Il funzionamento del supporto articolato 10 à ̈ attivabile sia con il secondo asse Y di rotazione dell’antenna perforatrice posto in verticale, sia in orizzontale, sia nelle intermedie posizioni inclinate.

In particolare, con il secondo asse Y in verticale, i due cilindri 26 vincono l’attrito dovuto al peso ed alla coppia che nasce a cause deH’eccentricità del peso stesso rispetto al secondo asse Y di rotazione.

Con il secondo asse Y in orizzontale, i cilindri 26 tengono l’antenna di perforazione 12 fino alla posizione orizzontale, mantenendo una coppia resistente sufficientemente elevata, poiché il braccio non viene mai azzerato, come invece nella tecnica nota, dall’intersezione con il secondo asse Y di rotazione.

Grazie al presente trovato, la coppia di rotazione/sostentamento dell’antenna di perforazione 12 durante la completa rotazione non varia in modo sensibile, permettendo di raggiungere angoli di rotazione elevati anche quando il secondo asse Y di rotazione à ̈ orizzontale, ossia il momento agente sul primo elemento 19 à ̈ massimo.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Supporto articolato per movimentare angolarmente un utensile, o antenna, di perforazione (12), di una perforatrice idraulica (13), comprendente un primo elemento rotante (19) attorno ad un asse di rotazione (Y), a cui à ̈ collegato detto utensile di perforazione (12) e mezzi attuatori lineari (26) per determinare la rotazione dell’utensile di perforazione (19) attorno a detto asse di rotazione (Y), caratterizzato dal fatto che comprende, inoltre: - un secondo elemento rotante (22) attorno a detto asse di rotazione (Y), direttamente collegato a detti mezzi attuatori lineari (26), detto secondo elemento rotante (22) essendo girevolmente associabile al primo elemento rotante (19); - mezzi di vincolo (32) azionabili per rendere selettivamente solidale il primo elemento rotante (19) al secondo elemento rotante (22) in rotazione attorno a detto asse di rotazione (Y); - sedi di vincolo (36a, 36b, 36c), a cui detti mezzi di vincolo (32) sono adatti ad accoppiarsi di volta in volta, ricavate in differenti posizioni angolari rispetto al suddetto asse di rotazione (Y); il selettivo accoppiamento dei mezzi di vincolo (26) in determinate, e di volta in volta volute, sedi di vincolo (36a, 36b, 36c), coordinato al sincrono azionamento di detti mezzi attuatori lineari (26), consentendo di effettuare successive rotazioni del secondo elemento rotante (22) selettivamente vincolato/svincolato al primo elemento rotante (19), definendo così differenti posizioni angolari reciproche del primo elemento rotante (19) rispetto al secondo elemento rotante (22), e quindi permettendo di posizionare l’utensile di perforazione (12) in volute condizioni operative angolari.
2. 2. Supporto come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere tre coppie di sedi di vincolo (36a, 36b, 36c), disposte angolarmente sfalsate rispetto al suddetto asse di rotazione (Y), per determinare differenti posizioni angolari reciproche tra il primo elemento rotante (19) ed il secondo elemento rotante (22).
3. 3. Supporto come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di prevedere una prima coppia di sedi di vincolo (36a), disposte da parti diametralmente opposte a detto asse di rotazione (Y), la quale prima coppia di sedi di vincolo (36a) Ã ̈ normalmente allineata ad un determinato piano mediano (M) detti mezzi di attuazione lineare (26) essendo configurati per determinare una rotazione avente un primo valore di ampiezza angolare quando i mezzi di vincolo (32) sono impegnati a detta prima coppia di sedi di vincolo (36a).
4. 4. Supporto come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto primo valore di ampiezza angolare à ̈ di circa ±50°.
5. 5. Supporto come nella rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto di prevedere una seconda (36b) e terza (36c) coppia di sedi di vincolo, disposte da parti diametralmente opposte a detto asse di rotazione (Y), le quali sono normalmente disposte allineate lungo una direzione inclinata di un voluto angolo rispetto a detto piano mediano (M), detti mezzi di attuazione lineare (26) essendo configurati per determinare una rotazione avente un ulteriore valore di ampiezza angolare quando i mezzi di vincolo (32) sono impegnati a detta seconda (36b) o a detta terza (36c) coppia di sedi di vincolo.
6. 6. Supporto come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la seconda (36b) e terza (36c) coppia di sedi di vincolo sono inclinate di circa ±45° rispetto a detto piano mediano (M).
7. 7. Supporto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primo elemento rotante (19) à ̈ alloggiato coassialmente all’interno del secondo elemento rotante (22).
8. 8. Supporto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di vincolo (32) sono compresi nel primo elemento rotante (19).
9. 9. Supporto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di vincolo (32) prevedono due elementi linearmente attuabili, tipo spine, linguette o pistoncini, disposti da parti diametralmente opposte a detto asse di rotazione (Y).
10. 10. Supporto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di attuazione (34) dei mezzi di vincolo (32).
11. 11. Supporto come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di attuazione (34) dei mezzi di vincolo (32) sono compresi nel primo elemento rotante (19).
12. 12. Supporto come nella rivendicazione 9 e 10 o 9 e 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di attuazione (34) comprendono un cilindro adatto ad azionare simultaneamente entrambi i suddetti due elementi linearmente attuabili che rappresentano i mezzi di vincolo (32).
13. 13. Perforatrice idraulica comprendente un supporto articolato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
14. 14. Metodo di attuazione di un supporto articolato (10) di un utensile di perforazione (12) di una perforatrice idraulica (13), che prevede di collegare l’utensile di perforazione (12) ad un primo elemento rotante (19) attorno ad un asse di rotazione (Y), e determinare la rotazione dell’utensile di perforazione (12) attorno a detto asse di rotazione (Y) mediante mezzi attuatori lineari (26), caratterizzato dal fatto di collegare direttamente un secondo elemento rotante (22) attorno a detto asse di rotazione (Y), girevolmente associato al primo elemento rotante (19), a detti mezzi attuatori lineari (26), rendere selettivamente solidale il primo elemento rotante (19) al secondo elemento rotante (22) in rotazione attorno a detto asse di rotazione (Y) mediante l’attivazione di mezzi di vincolo (32), accoppiare, di volta in volta, detti mezzi di vincolo (32) a sedi di vincolo (36a, 36b, 36c) previste in differenti posizioni angolari rispetto al suddetto asse di rotazione (Y) per posizionare l’utensile di perforazione (12) in volute condizioni operative angolari.