IT201800009304A1 - Martello elettronico demolitore a risonanza meccanica. - Google Patents

Description

OGGETTO: (Titolo)

“MARTELLO ELETTRONICO DEMOLITORE A RISONANZA MECCANICA”

DESCRIZIONE

È noto come una qualsiasi struttura rigida, nella fattispecie, manufatti in cemento armato, mattoni, pietre compattate o altro materiale edile da costruzione ... hanno una loro risonanza meccanica caratteristica, dipendente dalle loro dimensioni, superfici, spessore, legami strutturali, umidità relativa, rigidità vincolare, temperatura, ecc. ed è noto anche come sia laborioso demolire anche con mezzi meccanici dedicati dette strutture, da qui la necessità di trovare soluzioni più efficaci e risolutive.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

La risonanza meccanica di una struttura, indotta da una sollecitazione potenziale coerente, diretta o indiretta, rende la stessa più disgregabile, quindi più fragile e di conseguenza più facilmente demolitole.

La volontà di indurre tramite un trasduttore una risonanza meccanica ad una struttura, pone innumerevoli difficoltà pratiche, considerando che la stessa cambia continuamente la frequenza risonante man mano che si modificano le superfici, la densità, i punti di vincolo e di eccitazione, gli spessori ecc.

Tale inconveniente si risolve mediante la realizzazione di un martello elettronico demolitore che ha la capacità di: rilevare ed “inseguire” in tempo reale la frequenza di risonanza, continuamente variabile, della strutura da demolire, in modo del tutto automatico, e con un ritardo trascurabile generare la potenza e frequenza eccitatrice che andrà ad alimentare un trasduttore opportuno, nella fattispecie, elettromagnetico o piezoelettrico, all’attuatore stesso (martello), attivandolo, impostandone manualmente, tramite l’elettronica, la sola potenza e modalità d’uso, ottenendone maggiore efficacia.

DESCRIZIONE TECNICA DEL TROVATO

Il martello elettronico demolitore consta di due parti:

una parte meccanica e un’unità elettronica separata, ma pur anche una versione integrata.

→ La parte meccanica si compone di un corpo rigido di forma ovalòide MD fig. 1 tav. 1 , di adeguata robustezza e capacità di dissipare calore, contenente un solenoide S1 fig. 1 tav. 1 , avvolto su un supporto cilindrico amagnetico ospitante un nucleo mobile magnetico NM posta tra due o una molla di ritorno ML1/2. Il tutto immerso in olio sintetico lubrificante e dissipante calore verso l’esterno del corpo MD, fig. 1 tav. 1, completa la parte meccanica attuatrice, una serie di componenti; paraoli, tappo olio, spinotto coll, elettrico, para polveri, ... e accessori: scalpelli, testa motorizzata ruotante e vibrante, ecc.;

2 La parte elettronica comprende un’unità composta da moduli, fig. 1 tav. 2, aventi la funzione circuitale di:

→ alimentatore di potenza media tensione con ingressi trifase/monofase, AP;

→ alimentatore tensioni ausiliarie stabilizzato e indipendente, AA;

→ amplificatore di potenza BF stadio finale (gamma 0- 180 Hz) FP;

→ driver stadio finale, controllo potenza, forma d’onda e burst, DR:

→ oscillatore variabile controllato (VCO) (gamma 1 - 180 Hz) OV;

→ rivelatore e “inseguitore” alta impedenza modulatore (VCO) ADM:

→ protezioni, sicurezze PS;

→ controllo / autodiagnosi / start - stop CVC:

il tutto chiuso da un contenitore protetto e auto dissipante calore verso l’esterno CA fig. 1 tav. 3;

DESCRIZIONE FUNZIONAMENTO DEL TROVATO

L’impedenza di un’induttanza su un nucleo magnetico, varia in base alla frequenza e permeabilità alla risposta cinetica vibrazionale dell’indotto e, otteniamo il valore più alto della stessa alla risonanza del trasduttore - elettromagnetico e anche piezoelettrico nell’es. - che corrisponde al minimo di corrente AC passante sul dispositivo e alla massima capacità di trasformare in lavoro meccanico (minima resistenza di radiazione dell’onda di pressione dovuto a innumerevoli variabili) un potenziale elettrico. Non potendo rilevare in tempo reale la frequenza di risonanza di una struttura da demolire ne misuriamo la pressione di radiazione “inseguendo” il valore più alto di impedenza del trasduttore (es. martello elettromagnetico). Il martello demolitore descritto sfrutta questo principio asservito da un’elettronica il cui schema a blocchi in fig. 1 tav. 2 ne fa intuire il funzionamento.

Due opportuni captatori TR1. TR2 rilevano la massima tensione picco/picco corrispondente alla minima corrente che scorre sul solenoide S1 dovuto all’alta impedenza dello stesso, i due segnali entrano filtrati in un amplificatore differenziale comparatore modulatore ADM fig.

1 tav. 2, ricavandone in uscita una “tensione di errore” che va a modulare un VCO, OV. La frequenza continuamente variabile in uscita dal VCO, che corrisponde sempre alla più alta impedenza su S1 pilota un circuito intermedio regolatore della potenza e forma d’onda e modo di operare (burst, impulsi singoli, programmato, ecc.) DR fig. 1 tav. 2. L’uscita di questo stadio pilota lo stadio finale di potenza bassa frequenza FP la cui gamma di lavoro va da 0 - 180 Hz circa, generando la corrente necessaria ad alimentare il solenoide S1 fig. 1 tav.

2, con la opportuna frequenza di risonanza del martello demolitore MD, che per contatto a pressione dello scalpello ... o altro attrezzo, sulla struttura da demolire, cambierà la propria inerzia e quindi l’impedenza ai capi (terminali) di S1 e il circuito di retroazione descritto “inseguirà” in tempo reale la risonanza della struttura da demolire in modo del tutto automatico. Il tutto alimentato da due generatori di potenza, uno AP e l’altro per le tensioni ausiliarie AA fig. 1 tav. 2, completano la parte elettronica circuiti di protezione e sicurezze nonché di controllo ... PS. CVC, in fig. 1 tav. 2.

NOTE

1) il martello elettronico demolitore a risonanza meccanica fa uso di una serie di accessori, oltre allo scalpello, di pinze vibranti, vanghe, piattaforme, accessori dedicati;

2) il concetto di moto vibratorio a risonanza meccanica è applicato anche su punte da taglio girevoli con opportuno mandrino motorizzato montato su porta scalpello MD fio. 1 tav. 1 ; 3) S2 fig. 1 tav. 1, è un solenoide captatore di “retroazione” (coassiale al nucleo mobile) controllo potenza / fase / frequenza, non utilizzato nel dispositivo descrìtto, ma integrato per future evoluzioni; non se ne chiede nessuna rivendicazione.

4) L’unità “martello elettromeccanico demolitore” MD fig. 1 tav. 1 , e il “modulo elettronico di pilotaggio” separato MDE fig. 1 tav. 3, connessi dal cavo coassiale CC fig. 1 tav. 2 e 3, sono così composti perché montabili su braccio mobile l’uno e specifici supporti di trattrici comuni l’altro, in sostituzione degli oleodinamici già noti;

5) Il trovato “martello elettronico demolitore a risonanza meccanica” ha una maggiore efficienza, flessibilità e rendimento, nonché la possibilità di essere collegato, tramite cavo mobile e montato su robot, trattrici elettriche radiocomandate a distanza da consolle (lavori in sicurezza);

6) Le potenze BF utilizzate possono avere un range da 0,5 kW a oltre 10 kW;

7) Le tecniche note conosciute sono i demolitori a percussione, vibranti, di tipo pneumatico e oleodinamico ... motorizzati.

Il trovato descritto funziona sul principio di “induzione meccanica risonante”, che può essere anche di tipo acustico (suono coerente).

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Martello elettronico demolitore a risonanza meccanica comprendente un’unità attuatrice MD fig. 1 tav. 1, composto da solido contenitore metallico auto dissipante calore di forma cilindrica, agganciabile, auto protetto da polveri ed intemperie, contenete un solenoide Si con impedenza caratteristica, avvolto su supporto amagnetico resistente, che ospita un nucleo magnetico incapsulato NM solidale con l’aggancio scalpello, tenuto in lieve tensione da molla di contrasto ML, i cui terminali (del solenoide) sono collegati a un connettore coassiale dedicato TC fio. 1 tav. 1 , il tutto immerso in olio lubrificante termo dissipante; completa la parte meccanica componentistica di genere: paraoli, supporti, tappi, guarnizioni, viti, ecc.; la parte elettronica è composta da un modulo MDE fig. 1 tav. 3, avente più funzioni circuitali rispettivamente: → alimentatore di potenza, AP; → alimentatore AUX, AA; → stadio finale di potenza BF, FB; → controllo PW modo e forma d’onda, DR; → oscillatore cont. in tensione (VCO), OV; → differenziale, comparatore, modulatore VCO, ADM: → protezioni, sicurezze, PS; → controlli, visualizzatore, comandi CVC. fig. 1 tav. 2; il tutto chiuso in un contenitore auto protetto termo dissipante CA collegato al martello demolitore attuatore MD da cavo coassiale dedicato CC fig. 1 tav. 3; 2) martello elettronico demolitore a risonanza meccanica caratterizzato dal fatto di avere, secondo la rivendicazione n. 1 il solenoide integrato Si fisso e il nucleo magnetico NM mobile, e quest’altra diversa versione con il nucleo magnetico fisso, e il solenoide S1 con l’aggancio scalpello mobile; 3) martello elettronico demolitore a risonanza meccanica caratterizzato dal fatto che, secondo le rivendicazioni n. 1 , l’elettronica è separata e collegata con cavo coassiale CC, fig. 1 tav. 3, all’unità elettromeccanica MD, inoltre, si rivendica la soluzione integrata; 4) martello elettronico demolitore a risonanza meccanica, secondo la rivendicazione n. 1 , e secondo lo schema a blocchi della fig. 1 tav. 2, alimentato da linea trifase R / S / T ed anche da linea elettrica monofase con diversi alimentatori (AP - AA) e nella soluzione con batterie ad alta capacità bassa tensione; 5) martello elettronico demolitore a risonanza meccanica nella configurazione completa caratterizzato come da tutto ciò che è descritto che rivendico ed è raffigurato nelle tavole allegate.