ITVR20130109A1 - Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici in spazi confinati - Google Patents
Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici in spazi confinatiInfo
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Description
Titolo: “CARRELLO MULTIFUNZIONE ADIBITO ALLA MANUTENZIONE DI MANUFATTI METALLICI IN SPAZI CONFINATIâ€
CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente invenzione riguarda un sistema idoneo ad effettuare manutenzioni su manufatti metallici in spazi confinati, senza l’ausilio di personale operativo all’interno degli stessi, costituendo di fatto una tecnologia “no man entry†.
Il carrello oggetto dell’invenzione in oggetto viene utilizzato nell’ambito delle normali attività di manutenzione di serbatoi, cisterne, contenitori metallici fissi o mobili, per i quali à ̈ prassi quotidiana l’impiego di personale qualificato che tuttavia à ̈ soggetto anche ad un forte rischio di infortunio sia per gli spazi angusti che limitano di fatto la capacità di movimento dell’operatore, sia per la scarsa presenza di ossigeno che caratterizza sovente queste aree, sia per le attrezzature che per i prodotti impiegati che possono generare o liberare polveri e/o sostanze chimiche nocive.
In questo senso l’invenzione in oggetto consente di sostituire la presenza dell’uomo all’interno degli spazi confinati e trova ampio utilizzo in diverse attività che elenchiamo di seguito, migliorandone anche il risultato finale sia in termini di efficienza che di efficacia:
• Sabbiatura a getto;
• Pulizia (mediante idrolavaggio ed idrosabbiatura);
• Verniciatura (mediante sistemi a polvere, aerografo, airless, ecc.);
• Rilevazioni/campionamenti (misure degli spessori con tecniche ad ultrasuoni, monitoraggi ambientali in luoghi non accessibili da operatori, misure radiometriche all’interno di strutture che schermerebbero oppure attenuerebbero l’intensità dell’attività dei radionuclidi);
• Indagini visive(verifiche ispettive, stato di conservazione, misurazioni);
• Manutenzioni (mediante taglio con tecnologia al plasma, taglio con acqua e graniglia ad altissima pressione, recupero di componenti).
STATO DELLA TECNICA
È noto che le attività di sabbiatura a getto, o di pulizia (mediante idrolavaggio ed idrosabbiatura), come pure quelle di verniciatura (mediante sistemi a polvere, airless), le rilevazioni/campionamenti (misure degli spessori con tecniche ad ultrasuoni, monitoraggi ambientali in luoghi non accessibili da operatori, misure radiometriche all’interno di strutture che schermerebbero oppure attenuerebbero l’intensità dell’attività dei radionuclidi), ovvero le indagini visive (verifiche ispettive, stato di conservazione, misurazioni) e le manutenzioni (mediante taglio con tecnologia al plasma, taglio con acqua e graniglia ad altissima pressione, recupero di componenti), di manufatti metallici in spazi confinati, come i serbatoi, le cisterne, i contenitori metallici in genere, fissi o mobili, vengono attualmente eseguite utilizzando personale specificatamente addestrato, formato e munito di idonei dispositivi di protezione individuale che opera all’interno dello spazio confinato.
La sabbiatura interna di manufatti metallici ad esempio, effettuata a getto libero, deve essere eseguita da un operatore provvisto di un ingombrante scafandro protettivo munito di maschera facciale con alimentazione di aria respirabile da bombola a spallaccio o da sistema di produzione esterno.
Questo tipo di attività comporta notevoli rischi derivanti dalla proiezione di abrasivo ad alta energia cinetica, che può provocare ferite, od innesco in caso di atmosfere esplosive, che viene di solito combinata allo sviluppo di una notevole quantità di polvere che permette all’operatore di vedere poco o nulla di ciò che lo circonda, comprese le superfici trattate e dunque la qualità del lavoro svolto.
Tutto questo comporta anche un notevole dispendio di tempo derivante dalla necessità di ripassare più volte la stessa superficie per ottenere omogeneità nel grado di sabbiatura voluto.
Secondo le tradizionali tecnologie oggi in uso, anche qualora la sabbiatura fosse effettuata con il recupero simultaneo dell’abrasivo, tecnologia che migliora notevolmente le condizioni all’interno dello spazio confinato, il risultato sarebbe comunque meno omogeneo di un sistema automatico, in quanto l’operatore, per affaticamento muscolare e/o condizioni geometriche avverse (per esempio la parte superiore di un serbatoio) non riuscirebbe a mantenere costanti distanza e velocità di lavoro per tutta la lunga durata dell’attività .
Le stesse condizioni possono essere estese per analogia anche alle attività manuali di pulizia con getto d’acqua in pressione (idrolavaggio) ed a quello di verniciatura delle superfici metalliche (internal/external coating), con le medesime conclusioni.
Anche i rilievi fisici/campionamenti, come ad esempio la misura dello spessore con ultrasuoni o il rilievo di distanze, ed eventuali ispezioni visive, sebbene meno gravosi dal punto di vista fisico, comportano comunque rischi legati allo spazio confinato, e rispetto ad un sistema automatico di rilevazione, garantiscono minor ripetibilità e numero di misure effettuate.
È pure noto che, per talune attività tra quelle sopra citate, vengono utilizzati sistemi meccanici od automatici che evitano all’uomo di entrare all’interno dello spazio confinato, tali dispositivi però nascono con una configurazione prefissata tale da renderli idonei ad effettuare un'unica attività specifica, come ad esempio la pulizia o il rilievo fisico, rendendoli poco versatili ed utilizzabili solamente in un’unica fase del completo ciclo di lavoro, che invece prevede normalmente svariate fasi in successione (ad esempio per il rivestimento delle superfici interne dei serbatoi, la sequenza di lavoro prevede: pulizia, rilievo spessimetrico, sabbiatura, e spruzzatura del protettivo).
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
La presente invenzione si propone di mettere a disposizione un sistema idoneo ad effettuare manutenzioni su manufatti metallici in spazi confinati evitando la necessità di dover impiegare personale operativo soggetto ai sopra evidenziati rischi di infortunio, così da eliminare o quantomeno ridurre drasticamente gli inconvenienti sopra evidenziati.
Il sistema secondo l’invenzione consente di sostituire la presenza dell’uomo all’interno degli spazi confinati come serbatoi, cisterne, contenitori metallici fissi o mobili, e trova ampio utilizzo nelle attività sopra evidenziate migliorandone anche il risultato finale sia in termini di efficienza che di efficacia.
Ciò à ̈ ottenuto mediante un carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici che costituiscono spazi confinati, come serbatoi, cisterne, contenitori metallici, fissi o mobili, presentante le caratteristiche descritte nella rivendicazione principale.
Le rivendicazioni dipendenti delineano forme di realizzazione vantaggiose dell’invenzione.
Gli scopi proposti vengono raggiunti, secondo l’invenzione, da un carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici costituenti spazi confinati, come serbatoi, cisterne, contenitori metallici fissi o mobili, il quale à ̈ pilotato da un pannello di controllo remoto, ed à ̈ specificamente ideato per trasportare all’interno dello spazio confinato molteplici attrezzature quali ad esempio:
• Ugelli per pulire le superfici del serbatoio con acqua ad alta pressione (idrolavaggio ed idrosabbiatura);
• Una testa per eseguire sabbiature con il recupero dell’abrasivo;
• Una testa munita di ugello per eseguire la spruzzatura di resine e o vernici di protezione delle superfici;
• Una sonda per effettuare rilievi spessimetrici;
• Una camera di ionizzazione per eseguire misure radiometriche;
• Un sistema per eseguire monitoraggi ambientali (concentrazioni di sostanze tossico/nocive, radioattive, od altre);
• Una o più telecamere per eseguire accurate ispezioni visive;
• Una testa di taglio collegata ad un sistema con tecnologia al plasma per eseguire tagli in manufatti metallici;
• In caso di atmosfere esplosive, una testa di taglio collegata al gruppo ad altissima pressione per eseguire tagli di lamiere metalliche con acqua ad altissima pressione;
• Dispositivi di raccolta per il recupero di componenti.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Altre caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente di una forma di realizzazione dell’invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio dei disegni illustrati nelle tavole allegate, in cui:
- la figura 1 rappresenta una realizzazione di massima del dispositivo secondo l’invenzione all’interno di un serbatoio ad asse orizzontale;
- La figura 2 rappresenta una realizzazione di massima del dispositivo secondo l’invenzione privo dell’utensile anteriore
- Le figure 3, 4 e 5 rappresentano realizzazioni di massima del dispositivo secondo l’invenzione provviste di tre diversi utensili anteriori: uno per lavaggi ad alta pressione, un secondo per il rilievo di spessori mediante ultrasuoni ed un terzo per le sabbiature con recupero dell’abrasivo;
- Le figure 6, 7, 8 e 9 rappresentano le configurazioni geometriche possibili della realizzazione di massima del dispositivo secondo l’invenzione, nel caso illustrato provvisto del dispositivo per le sabbiature con recupero dell’abrasivo.
DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE L’invenzione prevede che il sistema idoneo ad effettuare manutenzioni di manufatti metallici in spazi confinati, come serbatoi, cisterne, contenitori metallici fissi o mobili, utilizzi un carrello multifunzione 10, illustrato nella figura 1 all’interno di un serbatoio ad asse orizzontale 11.
Detto carrello multifunzione 10, pilotato da un pannello di controllo remoto 12, à ̈ idoneo a trasportare all’interno dello spazio confinato, molteplici attrezzature quali ad esempio:
• Ugelli per pulire le superfici del serbatoio con acqua ad alta pressione (idrolavaggio ed idrosabbiatura);
• Una testa per eseguire sabbiature con il recupero dell’abrasivo;
• Una testa munita di ugello per eseguire la spruzzatura di resine e o vernici di protezione delle superfici; • Una sonda per effettuare rilievi spessimetrici;
• Una camera di ionizzazione per eseguire misure radiometriche;
• Un sistema per eseguire monitoraggi ambientali (concentrazioni di sostanze tossico/nocive, radioattive, ecc.);
• Una o più telecamere per eseguire accurate ispezioni visive;
• Una testa di taglio collegata ad un sistema con tecnologia al plasma per eseguire tagli in manufatti metallici;
• In caso di atmosfere esplosive, una testa di taglio collegata al gruppo ad altissima pressione per eseguire tagli di lamiere metalliche con acqua ad altissima pressione;
• Dispositivi di raccolta per il recupero di componenti.
Nella forma di realizzazione descritta la trasmissione dei comandi avviene attraverso un insieme di tubazioni o di cavi 13 che collegano motori, pistoni e sensori eventualmente utilizzati al pannello comandi.
In figura 2 si possono notare ulteriori dettagli dell’invenzione.
Il carrello, caratterizzato da una struttura adattiva munita di sei ruote 14 fortemente magnetiche, avanza nel serbatoio rimanendo saldamente attaccato alle superfici metalliche, grazie al magnetismo delle ruote, mediante motori pneumatici 15.
La struttura del carrello à ̈ costituita da due telai incernierati tra loro in corrispondenza dell’asse delle due ruote centrali 16. Su ciascun telaio, anteriore 17 e posteriore 18, à ̈ fissato un ulteriore assale 19 munito di ruote magnetiche 14. La libertà di movimento esistente tra le due semiporzioni della struttura, consente alle ruote di aderire e rimanere fortemente aggrappate ai fasciami metallici anche in presenza di curvature e geometrie anomale delle superfici.
La trasmissione del moto tra i motori 15 e le ruote magnetiche 14 Ã ̈ realizzata mediante una trasmissione a catena 34.
I pistoni 20, opportunamente comandati, contribuiscono a configurare il telaio secondo la giusta geometria, e conferisce rigidità allo stesso realizzando di fatto una telaio con chiusura triangolare.
Sul telaio anteriore 17, à ̈ incernierato il supporto porta attrezzatura 21 munito di una tavola di supporto 22 che, grazie a due pistoni 23 può essere inclinata a piacimento rispetto al piano di movimento del carrello.
Nelle figure 3, 4 e 5 sono riportate tre configurazioni, a titolo di esempio, che evidenziano la versatilità dell’invenzione e che descrivono il montaggio sul carrello, ed in particolare sul supporto 22 del carrello, dell’attrezzatura necessaria allo svolgimento dell’operazione prevista.
• La configurazione di fig. 3 prevede il montaggio di un dispositivo di lavaggio ad alta pressione. Gli ugelli ad alta pressione 24 possono essere fissati mediante staffaggi 25 realizzati ad hoc sulla tavola anteriore 22;
• La configurazione di fig. 4 prevede il montaggio di un dispositivo per il rilievo degli spessori con sonda ad ultrasuoni 26. La sonda ultrasuoni à ̈ inserita in un idoneo pattino 27 ed à ̈ fissata alla tavola 22 mediante specifico staffaggio 28;
• La configurazione di fig. 5 prevede il montaggio di un dispositivo di sabbiatura 29 con recupero dell’abrasivo. La testa sabbiante 30 à ̈ fissata alla tavola 22 mediante staffaggi 31;
La tavola 22 all’occorrenza può essere fatta traslare lateralmente su guide 32 con movimento alternato con una velocità impostabile a piacere, elemento che di fatto aumenta le capacità operative/produttive dell’attrezzatura impiegata.
Le ruote magnetiche 14 sono costituite da un sandwich che accoppia due dischi laterali in acciaio al carbonio opportunamente induriti e zigrinati sulla circonferenza esterna, ad un nocciolo anulare magnetico.
Grazie all’elevata forza magnetica questi componenti realizzano un sicuro aggrappaggio sulla lamiera del manufatto anche in condizioni di utilizzo estreme come per esempio sulle pareti verticali e sul cielo dei serbatoi.
A comando, i pistoni 20 di configurazione del telaio fanno ruotare all’indietro la parte anteriore 17 dello stesso portando il supporto porta attrezzatura 22 in posizione parallela al piano di movimento del carrello e consentendo allo stesso di arrampicarsi su pareti verticali (vedere figure 6 e 7).
Ad esempio nell’ipotesi di attività di sabbiatura, la spazzola 30 che sabbia e recupera l’abrasivo, à ̈ tenuta premuta contro la superficie da trattare mediante i pistoni di regolazione 23 dell’inclinazione della tavola 22.
La stessa tavola 22 a cui viene fissata la testa sabbiante può essere fatta traslare ciclicamente sulle guide 32 per ampliare l’area di esecuzione della sabbiatura. Mentre il carrello avanza, il supporto traslante consente la sabbiatura di un’area più larga rispetto a quella della spazzola riducendo di fatto i tempi operativi e garantendo un uniforme grado di sabbiatura.
Nell’ipotesi di attività di pulizia con getto d’acqua in pressione, gli ugelli vengono fissati sulla medesima tavola 22 alla distanza ottimale di lavaggio.
Anche in questo caso tale distanza rimane invariata durante il moto del carrello assicurando uniformità ed efficienza nella pulizia.
L’allestimento del carrello può essere integrato da un sistema di visione 33 (fig. 2) costituito da una telecamera con obiettivo grandangolare e un dispositivo di illuminazione a led ad alta luminosità che consente di riprendere l’interno del serbatoio e visualizzarlo sul monitor di un pc per effettuare ispezioni visive.
L’invenzione à ̈ stata precedentemente descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione preferenziale. Tuttavia à ̈ chiaro che l’invenzione à ̈ suscettibile di numerose varianti che rientrano nel proprio ambito, nel quadro delle equivalenze tecniche.
Claims (10)
- “CARRELLO MULTIFUNZIONE ADIBITO ALLA MANUTENZIONE DI MANUFATTI METALLICI IN SPAZI CONFINATI†RIVENDICAZIONI 1. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici in spazi confinati, come serbatoi, cisterne, contenitori metallici fissi o mobili, detto carrello, che à ̈ pilotato da un pannello di controllo remoto (12), essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una interfaccia (22) idonea a trasportare all’interno dello spazio confinato, molteplici attrezzature quali: â— gelli per pulire le superfici del serbatoio con acqua ad alta pressione (idrolavaggio ed idrosabbiatura); â— Una testa per eseguire sabbiature con il recupero dell’abrasivo; â— Una testa munita di ugello per eseguire la spruzzatura di resine e o vernici di protezione delle superfici; â— Una sonda per effettuare rilievi spessimetrici; â— Una camera di ionizzazione per eseguire misure radiometriche; â— Un sistema per eseguire monitoraggi ambientali (concentrazioni di sostanze tossico/nocive, radioattive, ecc.); â— Una o più telecamere per eseguire accurate ispezioni visive; â— Una testa di taglio collegata ad un sistema con tecnologia al plasma per eseguire tagli in manufatti metallici; â— In caso di atmosfere esplosive, una testa di taglio collegata al gruppo ad altissima pressione per eseguire tagli di lamiere metalliche con acqua ad altissima pressione; â— Dispositivi di raccolta per il recupero di componenti.
- 2. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici in spazi confinati secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la trasmissione dei comandi avviene attraverso un insieme di tubazioni o di cavi (13) che collegano motori, pistoni e sensori eventualmente utilizzati al pannello comandi.
- 3. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da una struttura adattiva munita di sei ruote (14) fortemente magnetiche, che consentono l’avanzamento del carrello nel serbatoio rimanendo saldamente attaccate alle superfici metalliche, grazie al magnetismo delle ruote, mediante motori pneumatici (15).
- 4. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sua struttura à ̈ costituita da due telai incernierati tra loro in corrispondenza dell’asse (16) delle due ruote centrali (14) e dal fatto che su ciascun telaio, anteriore (17) e posteriore (18), à ̈ fissato un ulteriore assale (19) munito di ruote (14), e dal fatto che la libertà di movimento esistente tra le due semiporzioni della struttura, consente alle ruote di aderire ai fasciami metallici anche in presenza di curvature e geometrie anomale delle superfici; la trasmissione del moto tra i motori (15) e le ruote magnetiche (14) à ̈ realizzata mediante una trasmissione a catena (34).
- 5. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che due pistoni (20), opportunamente comandati, contribuiscono a configurare il telaio secondo la giusta geometria, e conferiscono rigidità allo stesso realizzando di fatto una telaio con chiusura triangolare e dal fatto che sul telaio anteriore (17), à ̈ incernierato il supporto porta attrezzatura (21) munito di una tavola di supporto (22) che, grazie a due pistoni (23) può essere inclinata a piacimento rispetto al piano di movimento del carrello.
- 6. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una prima configurazione (fig. 3) prevede il montaggio di un dispositivo di lavaggio ad alta pressione, ove gli ugelli ad alta pressione (24) possono essere fissati mediante staffaggi (25) realizzati ad hoc sulla tavola anteriore (22).
- 7. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una ulteriore configurazione (fig. 4) prevede il montaggio di un dispositivo per il rilievo degli spessori con sonda ad ultrasuoni (26), la quale à ̈ inserita in un idoneo pattino 27 ed à ̈ fissata alla tavola (22) mediante specifico staffaggio 28; ed analogamente una ulteriore configurazione (fig. 5) prevede il montaggio di un dispositivo di sabbiatura (29) con recupero dell’abrasivo, ove la testa sabbiante (30) à ̈ fissata alla tavola (22) mediante staffaggi (31).
- 8. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta tavola (22) all’occorrenza può essere fatta traslare lateralmente su guide (32) con movimento alternato con una velocità impostabile a piacere, elemento che di fatto aumenta le capacità operative/produttive dell’attrezzatura impiegata.
- 9. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le ruote magnetiche (14) sono costituite da un sandwich che accoppia due dischi laterali in acciaio al carbonio opportunamente induriti e zigrinati sulla circonferenza esterna, ad un nocciolo anulare magnetico, e dal fatto che, grazie all’elevata forza magnetica, questi componenti realizzano un sicuro aggrappaggio sulla lamiera del manufatto anche in condizioni di utilizzo estreme come per esempio sulle pareti verticali e sul cielo dei serbatoi.
- 10. Carrello multifunzione adibito alla manutenzione di manufatti metallici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’allestimento del carrello à ̈ integrato da un sistema di visione (33) costituito da una telecamera con obiettivo grandangolare e un dispositivo di illuminazione a led ad alta luminosità .
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