ITUD950022A1 - Dispositivo giracolonna per macchine da scavo con utensili rotanti - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO GIRACOLONNA PER MACCHINE DA SCAVO CON UTENSILI ROTANTI

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo giracolonna per macchine da scavo con utensili rotanti come espresso nella rivendicazione principale .

Il dispositivo giracolonna secondo il trovato si applica alle macchine da scavo utilizzanti utensili rotanti per fare fori per fondazioni e più particolarmente nella realizzazione di pali di fondazioni .

Le macchine da scavo a cui si applica il trovato possono essere di tipo idraulico o meccanico, e consentono di realizzare pali con diametri variabili da 600 a 2500 mm e profondità almeno fino a 80 metri .

STATO DELLA TECNICA

Nel campo delle fondazioni e più particolarmente delle fondazioni mediante palificazione in cui si devono realizzare pali cilindrici nel terreno vengono utilizzate già da tempo macchine operatrici che adottano utensili rotanti.

Dette macchine comprendono un gruppo di perforazione in cui una testa di rotazione viene associata ad un utensile rotante con interposizione di una pluralità di aste che vengono assemblate assialmente fino a raggiungere la profondità voluta. Nel caso di terreni friabili o poco consistenti, per evitare frane che interessino la parete dei fori, dette macchine da scavo presentano anteriormente un gruppo di infissione di tubi colonna, con diametro esterno maggiore dell'utensile rotante, che vengono infissi nel terreno, in posizione sostanzialmente coassiale al foro ed almeno per una parte longitudinale di detto, e che servono a contenere la parete del foro stesso.

Generalmente, a scavo terminato, detti tubi colonna vengono estratti e recuperati utilizzando la stessa macchina impiegata per la loro infissione. Attualmente per l' infissione dei detti tubicolonna vengono utilizzate delle morse giracolonna che garantiscono un elevato momento torcente per poter far ruotare il tubo-colonna nel contempo spingendolo verso il basso.

Dette morse giracolonna vengono associate in posizione anteriore alle macchine da scavo per fondazioni e possono costituire un elemento sostanzialmente autonomo da dette ovvero essere comandate dalla stessa macchina da scavo a cui sono associate.

Detto sistema necessita di una pluralità di accessori ausiliari sia per il suo montaggio che per il suo azionamento che rendono complicate e lunghe le operazioni di esecuzione del palo.

Per ovviare a questi problemi e per ridurre i tempi di attrezzamento della macchina da tempo sono stati proposti dispositivi giracolonna coassiali e solidali al dispositivo di scavo che provvede alla rotazione ed all'avanzamento dell'utensile rotante. Con questo sistema, il primo dispositivo provvede alla rotazione ed alla spinta dell'utensile rotante e fornisce in continuo il moto e la spinta al secondo dispositivo che provvede alla rotazione ed alla spinta dei tubi-colonna.

Il dispositivo giracolonna è quindi associato direttamente ed in modo stabile al dispositivo di rotazione dell'utensile rotante di perforazione ed entrambi sono azionati dagli stessi mezzi motore. Detti dispositivi presentano il problema che nel caso in cui non sia più richiesta l'infissione di tubi-colonna è necessario sollevare, e tenere in posizione sollevata, il dispositivo di rotazione utensile ed il dispositivo giracolonna per svincolare da quest'ultimo il tubo colonna che è inserito nel terreno.

Dette operazioni sono lunghe, complicate e molto delicate ciò rendendo le operazioni di scavo molto più onerose a causa dei tempi morti richiesti per queste operazioni di collegamento/scollegamento del tubo-colonna dal dispositivo giracolonna.

Inoltre, in detti dispositivi giracolonna noti non è possibile svincolare il dispositivo di rotazione dell'utensile dal dispositivo giracolonna sì che detto ruota ogni qualvolta ruota anche il dispositivo di rotazione utensile con spreco di energia e soprattutto creando con ciò notevoli pericoli per gli operatori della macchina per fondazioni .

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

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.

Il trovato permette di comandare il dispositivo giracolonna indipendentemente dal dispositivo di rotazione utensile in funzione delle specifiche esigenze .

Il dispositivo giracolonna secondo il trovato si trova posizionato coassiale ed in posizione inferiore rispetto al dispositivo di rotazione utensile .

Secondo una prima formulazione del trovato, il dispositivo giracolonna è sempre indipendente dal dispositivo di rotazione utensile, cadaun dispositivo essendo associato ad un proprio gruppo motore indipendente ed autonomo.

In questa formulazione, il dispositivo di rotazione utensile ed il dispositivo giracolonna sono coassiali e sovrapposti, il dispositivo di rotazione utensile essendo posto in alto.

Secondo un'altra formulazione del trovato, il dispositivo di rotazione utensile può essere temporalmente associato al, e svincolato dal, dispositivo giracolonna, la macchina presentando in questo caso un unico gruppo motore asservente i due dispositivi sopraddetti .

In questo caso, detto gruppo motore assolve quindi alla duplice funzione di fornire il moto sia al dispositivo di rotazione utensile che al dispositivo giracolonna, ma tale fornitura all'uno o ad entrambi i dispositivi dipende solo dalla volontà dell 'operatore.

In questo caso, il trovato consente di accoppiare e di svincolare con un'operazione semplice, automatica e lontancomandata il dispositivo di rotazione utensile dal dispositivo giracolonna, quando ciò è richiesto dalle operazioni.

Con il dispositivo secondo il trovato vengono quindi notevolmente ridotti i tempi di attrezzatura e montaggio dei tubi-colonna sul gruppo di infissione con notevole riduzione dei costi complessivi dell'operazione di palificazione.

Inoltre, i detti pericoli per gli operatori vengono di fatto eliminati e si eliminano anche gli sprechi di energia dovuti al trascinamento del dispositivo giracolonna quando i tubi-colonna non vengono utilizzati durante l'esecuzione del foro.

Secondo la seconda formulazione del trovato, il dispositivo di rotazione utensile ed il dispositivo giracolonna sono sovrapposti coassiali e sono associati fra loro da un gruppo di trasmissione, ad esempio del tipo epicicloidale.

Il gruppo di trasmissione funge anche da moltiplicatore di coppia fra il dispositivo di rotazione utensile ed il dispositivo giracolonna rendendo disponibile per l'operazione di infissione del tubo-colonna nel terreno un momento torcente, e quindi una coppia, molto superiore a quello richiesto per 1'infissione nel terreno dell'utensile rotante di perforazione.

Il gruppo di trasmissione presenta mezzi a flangia di accoppiamento mobili verticalmente e presentanti una prima posizione di accoppiamento ed una seconda posizione di disinserimento.

Nella prima posizione di accoppiamento dei mezzi a flangia di accoppiamento, il dispositivo giracolonna è rotativamente vincolato al dispositivo di rotazione utensile rotante e viene azionato insieme a detto ma con velocità angolare ridotta.

Con i mezzi a flangia di accoppiamento nella seconda posizione di disinserimento, il dispositivo giracolonna è rotativamente svincolato dal dispositivo di rotazione utensile che è quindi il solo dispositivo ad essere azionato.

In questo modo, quando le operazioni lo richiedono, come ad esempio per l'esecuzione di fori in terreni aventi una consistenza tale da non richiedere l'uso di tubi-colonna, è possibile far ruotare l'utensile rotante tenendo fermo il dispositivo giracolonna.

Secondo una vantaggiosa forma di realizzazione, i mezzi a flangia di accoppiamento comprendono una coppia di flange di ancoraggio affacciate comprendente una prima flangia di ancoraggio presentante elementi di ancoraggio di tipo maschio (o femmina) che cooperano temporalmente con una pluralità coordinata di elementi di ancoraggio di tipo femmina (o maschio) di forma coniugata presenti nella seconda flangia di ancoraggio dei mezzi a flangia di accoppiamento associati al gruppo di trasmissione asservente il dispositivo giracolonna. La cooperazione temporale fra dette prima e seconda flangia di ancoraggio si concretizza per movimento assiale ottenuto sollevando/abbassando, ad esempio mediante mezzi attuatori, una flangia di ancoraggio rispetto all'altra.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo ed illustrano due soluzioni preferenziali del trovato.

Nelle tavole abbiamo che:

- la fig. 1 illustra schematicamente con una sezione longitudinale parziale una prima forma di realizzazione del dispositivo giracolonna secondo il trovato;

- la fig. 2 illustra una variante al dispositivo di fig. 1;

- la fig. 3 illustra in scala ridotta con una sezione trasversale lungo la linea A-A il dispositivo di fig. 2.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Con riferimento alle figure allegate, il numero di riferimento 10 indica generalmente un dispositivo giracolonna secondo il trovato.

Il dispositivo giracolonna 10 secondo il trovato si applica ad una macchina da scavo con utensili rotanti utilizzata nel campo delle fondazioni per la realizzazione di un foro e per la contemporanea infissione di un tubo-colonna per la realizzazione di pali.

La macchina da scavo a cui si applica il trovato presenta il dispositivo giracolonna 10 coassiale e posto inferiormente al dispositivo di rotazione utensile 13.

In una prima formulazione del trovato illustrata in fig. 1, il dispositivo di rotazione utensile 13 è azionato da un primo mezzo motore, qui non illustrato, per mezzo di un primo ingranaggio 11 illustrato solo parzialmente, mentre il dispositivo giracolonna 10 è azionato da un secondo mezzo motore 14 indipendente ed autonomo dal detto primo mezzo motore.

Nel caso di specie, il secondo mezzo motore 14 coopera con una ruota dentata 20 associata al gruppo di trasmissione 15 di tipo epicicloidale.

Detto rotismo epicicloidale 15 funge da moltiplicatore di coppia e trasmette il moto al dispositivo giracolonna 10 secondo il trovato.

Secondo questa formulazione del trovato, è possibile azionare indipendentemente il dispositivo giracolonna 10 dal dispositivo di rotazione utensile 13 a seconda delle esigenze specifiche.

In una seconda formulazione del trovato illustrata nelle figg. 2 e 3, il dispositivo giracolonna 10 ed il dispositivo di rotazione utensile 13 sono associati fra loro in maniera temporalmente disattivabile.

Secondo questa formulazione, il dispositivo giracolonna 10 è associato al dispositivo di rotazione utensile 13 mediante un gruppo di trasmissione 115 temporalmente disattivabile.

In questo caso, la macchina da scavo comprende un solo gruppo motore, qui non illustrato, che tramite 1 'ingranaggio 11 trasmette il moto rotatorio sia al dispositivo di rotazione utensile 13 che al dispositivo giracolonna 10 quando ciò è richiesto dalle operazioni.

Nel caso di specie, il gruppo di trasmissione 115 comprende sia mezzi a flangia di accoppiamento 16 che un rotismo epicicloidale che funge da moltiplicatore di coppia per impartire al dispositivo giracolonna 10 una velocità ed una coppia tale da assicurare la sua infissione nel terreno .

Detti mezzi a flangia di collegamento 16 comprendono una prima flangia di ancoraggio 16a ed una seconda flangia di ancoraggio 16b sovrapposte e associate rispettivamente al dispositivo di rotazione utensile 13 ed al dispositivo giracolonna 10.

Secondo questa formulazione, i mezzi a flangia di collegamento 16 consentono di svincolare il dispositivo giracolonna 10 dal dispositivo di rotazione utensile 13 in maniera semplice, automatica e lontancomandata.

Nel caso di specie, il dispositivo di rotazione utensile 13 presenta inferiormente una ruota dentata 21 montata solidalmente su cui la prima flangia di ancoraggio 16a è montata mobile verticalmente ma bloccata girevolmente.

I mezzi a flangia di accoppiamento 16 presentano una prima posizione di accoppiamento, in cui le due flange di ancoraggio 16a, 16b sono bloccate rotativamente fra loro, ed una seconda posizione di disinserimento in cui le due flange di ancoraggio 16a, 16b sono svincolate rotativamente fra loro e libere di ruotare indipendentemente.

La prima flangia di ancoraggio 16a dei mezzi a flangia di accoppiamento 16 è associata solidalmente a mezzi di sollevamento /abbassamento 19, costituiti nel caso di specie da mezzi attuatori 12 diametralmente opposti.

Detti mezzi di sollevamento /abbassamento 19 consentono di allontanare la detta prima flangia di ancoraggio 16a dalla seconda flangia di ancoraggio 16b per svincolare il dispositivo giracolonna 10 dal dispositivo di rotazione utensile 13.

Nel caso di specie, la prima flangia di ancoraggio 16a presenta una pluralità di sedi, o fori, 17 perifericamente disposte, con cui coopera temporalmente una pluralità coordinata di perni 18' di forma coniugata presenti nella faccia superiore della seconda flangia di ancoraggio 16b associata al dispositivo giracolonna 10.

Azionando i mezzi di sollevamento 19 è quindi possibile svincolare i perni 18 dalle sedi 17, svincolando così il dispositivo giracolonna 10 dal dispositivo di rotazione utensile 13.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo giracolonna per macchine da scavo con utensili rotanti, associato e coassiale al dispositivo di rotazione utensile di perforazione (13) per la realizzazione di pali di fondazioni, detto dispositivo di rotazione utensile di perforazione (13) disponendo di un proprio gruppo motore, caratterizzato dal fatto che il dispositivo giracolonna (10) è posto in posizione inferiore rispetto al dispositivo di rotazione utensile (13) ed è associato ad un gruppo di trasmissione (15-115) riduttore moltiplicatore di coppia. 2 - Dispositivo giracolonna come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dispone di un proprio gruppo motore (14). 3 - Dispositivo giracolonna come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra il dispositivo di rotazione utensile (13) ed il dispositivo giracolonna (10) sono presenti mezzi a flangia di accoppiamento (16), detti mezzi a flangia di accoppiamento (16) presentando una prima posizione di accoppiamento, in cui il dispositivo giracolonna (10) è portato in rotazione dal dispositivo di rotazione utensile (13), ed una seconda posizione di disinserimento. 4 - Dispositivo giracolonna come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi a flangia di accoppiamento (16) comprendono una prima flangia di ancoraggio (16a) associata al dispositivo di rotazione utensile (13) ed una seconda flangia di ancoraggio (16b) associata al dispositivo giracolonna (10) . 5 - Dispositivo giracolonna come alla rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la prima flangia di ancoraggio (16a) è associata a mezzi di abbassamento /sollevamento (19) . 6 - Dispositivo giracolonna come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti da 3 in poi, caratterizzato dal fatto che la prima flangia di ancoraggio (16a) presenta elementi di ancoraggio di tipo maschio/ femmina (18) cooperanti temporalmente con una pluralità coordinata di elementi di ancoraggio di tipo femmina/maschio (17) di forma coniugata associati alla seconda flangia di ancoraggio (16b) .