IT201900014811A1

IT201900014811A1 - Silencing device for compressed air drilling units

Info

Publication number: IT201900014811A1
Application number: IT102019000014811A
Authority: IT
Inventors: Fabio Moneta
Original assignee: Fabio Moneta
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-02-16

Description

Descrizione dell' invenzione avente per titolo "DISPOSITIVO SILENZIATORE PER UNITA' DI PERFORAZIONE AD ARIA COMPRESSA" Description of the invention entitled "SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell' invenzione Field of invention

La presente invenzione si riferisce in generale ai settori della foratura di film plastici, siano essi composti da materiale omogeneo o compositi/colaminati , nonché delle carte e film di alluminio. Più in particolare l'invenzione riguarda la realizzazione di fori, mediante l'utilizzo di un utensile di taglio mobile (punzone) azionato tramite aria compressa, il quale agendo in combinazione con una opportuna matrice in posizione fissa provoca il distacco di una porzione di film (detta sfrido) lasciando un foro sul film stesso. The present invention refers in general to the sectors of perforating plastic films, whether they are composed of homogeneous material or composite / colaminates, as well as aluminum papers and films. More specifically, the invention relates to the making of holes, by means of the use of a mobile cutting tool (punch) operated by compressed air, which, acting in combination with a suitable matrix in a fixed position, causes the detachment of a portion of film. (called scrap) leaving a hole on the film itself.

Stato della tecnica nota State of the known art

Esistono in commercio molteplici varietà di perforatori per la foratura di film tra i quali anche quelli con azionamento pneumatico. Generalmente i perforatori azionati ad aria compressa sono molto rumorosi (per esempio se confrontati a dei perforatori ad azionamento elettromeccanico) e una delle fonti principale della rumorosità proviene dall' impatto dell' attuatore o di un componente ad esso solidale contro il riscontro di fine rientro corsa . Il rientro dell' attuatore dopo l' operazione di punzonatura avviene normalmente tramite una molla oppure tramite azionamento pneumatico, in entrambi i casi l' attuatore viene spinto ad alta velocità nella posizione di riposo dove si ferma quando impatta contro un fine corsa meccanico generalmente costituito da un tappo metallico che richiude il corpo guida dell' attuatore stesso. E' noto l' impiego di un inserto in materiale sintetico o gomma da inserire sul tappo metallico allo scopo di attutire l impatto e di conseguenza ridurre la rumorosità. Pur essendo efficace ( ai fini della riduzione della rumorosità ) questo concetto costruttivo presenta l' inconveniente di avere vita limitata dovuta all' usura e al deterioramento dell' inserto stesso che deve sopportare degli stress molto elevati, si tratta inoltre di un componente addizionale e come tale comporta un costo in termini di realizzazione e di assemblaggio. There are many varieties of punches on the market for perforating films, including those with pneumatic drive. Generally compressed air drills are very noisy (for example when compared to electromechanically operated drills) and one of the main sources of noise comes from the impact of the actuator or of a component integral with it against the stroke end stop. . The return of the actuator after the punching operation normally takes place by means of a spring or by pneumatic actuation, in both cases the actuator is pushed at high speed into the rest position where it stops when it impacts against a mechanical limit switch generally consisting of a metal cap that closes the guide body of the actuator itself. It is known to use an insert in synthetic material or rubber to be inserted on the metal cap in order to cushion the impact and consequently reduce noise. Although effective (for the purpose of reducing noise) this construction concept has the drawback of having a limited life due to wear and deterioration of the insert itself which must withstand very high stresses, it is also an additional component and how this involves a cost in terms of construction and assembly.

Sintesi dell' invenzione Summary of the invention

Lo scopo della presente invenzione è quello di fornire una soluzione funzionale, efficace ed economica per ridurre la rumorosità del perforatore azionato ad aria compressa. The object of the present invention is to provide a functional, effective and economical solution for reducing the noise of the compressed air-operated punch.

Tale risultato viene ottenuto mediante una particolare conformazione del cappuccio di guida solidale al cursore e del tappo di chiusura entrambi componenti esistenti, quindi senza la necessità di componenti addizionali. In aggiunta al precedente beneficio la nuova configurazione non prevede che ci siano parti soggette a forti sollecitazioni né tantomeno ad usura, ragion per cui il dispositivo oggetto della presente domanda si può considerare permanente e di vita virtualmente illimitata. This result is obtained by means of a particular conformation of the guide cap integral with the slider and of the closure cap, both of which are existing components, therefore without the need for additional components. In addition to the previous benefit, the new configuration does not foresee that there are parts subject to strong stresses nor to wear, which is why the device object of the present application can be considered permanent and of virtually unlimited life.

Descrizione dei disegni Description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferite, ma non esclusiva, di un "DISPOSITIVO SILENZIATORE PER UNITA' DI PERFORAZIONE AD ARIA COMPRESSA" illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the detailed description of a preferred but not exclusive embodiment of a "SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT" illustrated by way of example, but not limited to, in the annexes drawings tables in which:

• La Fig. 1 rappresenta una vista schematica in sezione di un assieme unità di perforazione azionato ad aria compressa in posizione di riposo. • Fig. 1 represents a schematic sectional view of a drilling unit assembly operated with compressed air in the rest position.

• La Fig. 2 rappresenta una vista prospettica dell'elemento di chiusura denominato Tappo • Fig. 2 represents a perspective view of the closing element called Cap

• La Fig. 3 rappresenta una vista in alzata dell'elemento di chiusura denominato Tappo • Fig. 3 represents an elevation view of the closing element called Cap

• La Fig. 4 rappresenta una vista schematica in sezione dell'elemento di chiusura denominato Tappo • Fig. 4 represents a schematic sectional view of the closing element called Cap

• La Fig. 5 rappresenta una vista prospettica dell'elemento di guida e scorrimento denominato Cappuccio attuatore • Fig. 5 represents a perspective view of the guide and sliding element called the actuator cap

• La Fig. 6 rappresenta una vista in alzata dell'elemento di guida e scorrimento denominato Cappuccio attuatore • Fig. 6 represents an elevation view of the guide and sliding element called the actuator cap

• La Fig. 7 rappresenta una vista in sezione dell'elemento di guida e scorrimento denominato Cappuccio attuatore • Fig. 7 represents a sectional view of the guide and sliding element called the actuator cap

• La Fig. 8 rappresenta una vista parziale in sezione dell'unità di perforazione con l'attuatore abbassato in posizione di lavoro per la perforazione • Fig. 8 represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator lowered into the working position for drilling

• La Fig. 9 rappresenta una vista parziale in sezione dell'unità di perforazione con l'attuatore in fase di rientro dopo aver eseguito la perforazione • Fig. 9 represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator in the return phase after performing the drilling

• La Fig. 10 rappresenta una vista parziale in sezione dell'unità di perforazione con l'attuatore in fase di avvicinamento alla posizione di riposo • Fig. 10 represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator approaching the rest position

• La Fig. 11 rappresenta una vista parziale in sezione dell'unità di perforazione con l'attuatore in fase di avvicinamento alla posizione di riposo, successiva alla fase di Fig 10 e nel momento in cui il dispositivo silenziatore produce il suo effetto. • Fig. 11 represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator approaching the rest position, following the phase of Fig 10 and when the silencing device produces its effect.

Descrizione dettagliata dell'invenzione Detailed description of the invention

Riferendosi alla Fig. 1 si evince che l' unità di perforazione ad aria compressa è essenzialmente composta da un elemento di chiusura (1) che per semplicità chiameremo Tappo, fissato al corpo perforatore (5) dove tale Tappo (1) presenta un foro (2) per l' immissione ( e anche l' evacuazione) dell' aria compressa nella camera di espansione (8) . Il comando dato ad una apposita elettrovalvola provoca l' immissione e successiva espansione dell' aria nella camera (8) così generando una forza agente sul cappuccio attuatore (3) il quale essendo solidale all' attuatore (4) ne provoca il suo abbassamento unitamente al punzone di taglio (6) anche esso solidale all' attuatore (4). La molla di richiamo (5) serve a riportare l'attuatore in posizione di riposo, che si raggiunge dopo aver interrotto l'alimentazione di aria compressa e sempre mediante l'ausilio di una elettrovalvola aver connesso il foro (2) alla pressione ambiente permettendo la fuoriuscita dell'aria precedentemente immessa nella camera di espansione (8). Referring to Fig. 1 it can be seen that the compressed air drilling unit is essentially composed of a closing element (1) which for simplicity we will call Cap, fixed to the punch body (5) where this Cap (1) has a hole ( 2) for the introduction (and also the evacuation) of the compressed air in the expansion chamber (8). The command given to a special solenoid valve causes the introduction and subsequent expansion of the air in the chamber (8) thus generating a force acting on the actuator cap (3) which, being integral with the actuator (4), causes its lowering together with the cutting punch (6) also integral with the actuator (4). The return spring (5) is used to return the actuator to the rest position, which is reached after interrupting the compressed air supply and always with the aid of a solenoid valve having connected the hole (2) to the ambient pressure allowing the escape of the air previously introduced into the expansion chamber (8).

Le Fig. 2/3/4 illustrano in dettaglio il Tappo (1) dove viene evidenziato il recesso (9) funzionale allo scopo del dispositivo oggetto della presente domanda. Figs. 2/3/4 illustrate in detail the Cap (1) where the recess (9) functional for the purpose of the device object of the present application is highlighted.

Le Fig. 5/6/7 illustrano in dettaglio il Cappuccio guida cursore (3) dove viene evidenziata la protrusione (10) funzionale allo scopo del dispositivo oggetto della presente domanda. Figures 5/6/7 illustrate in detail the slider guide cap (3) where the protrusion (10) functional for the purpose of the device object of the present application is highlighted.

Con riferimento alla Fig. 8 che rappresenta una vista parziale in sezione del gruppo di perforazione con il cursore abbassato in posizione di lavoro per la perforazione, si evincono il flusso di ingresso dell' aria compressa (11), la camera di espansione dell' aria compressa (8), la direzione (13) di movimento del cappuccio cursore (3) e del cursore (4) tutti e due solidali tra di loro, e i fori di deflusso aria (12) che limitano la corsa di lavoro utile dell' attuatore/punzone. Quando il cappuccio guida cursore (3) raggiunge e libera i fori di deflusso (12) il flusso di aria compressa in ingresso (11) viene interrotto tramite una elettrovalvola perché ogni ulteriore apporto non avrebbe efficacia sul processo di foratura, mentre il cursore in funzione della sua regolazione prosegue la sua corsa per inerzia fino all' incontro del punzone (6) con la relativa matrice di taglio. With reference to Fig. 8 which represents a partial sectional view of the drilling unit with the cursor lowered in the working position for drilling, the compressed air inlet flow (11), the air expansion chamber can be seen. compressed air (8), the direction (13) of movement of the slider cap (3) and slider (4) both integral with each other, and the air outlet holes (12) which limit the useful working stroke of the actuator /punch. When the spool guide cap (3) reaches and clears the outflow holes (12), the inlet compressed air flow (11) is interrupted by a solenoid valve because any further contribution would not have an effect on the drilling process, while the spool is in operation. of its adjustment it continues its run by inertia until the punch (6) meets the relative cutting die.

La Fig. 9 rappresenta una vista parziale in sezione dell' unità di perforazione con l' attuatore (4) in fase iniziale di rientro alla posizione di riposo. Il movimento in direzione della freccia (15) dell'assieme attuatore, cappuccio attuatore (3) e punzone tutti solidali tra loro avviene grazie alla spinta della molla di ritorno (7) agente sull' attuatore stesso. Si nota come in fase di rientro del cursore il foro (2) presente nel tappo (1) venga utilizzato per l'evacuazione dell' aria (14) rimasta nella camera di espansione (8) Fig. 9 represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator (4) in the initial phase of returning to the rest position. The movement in the direction of the arrow (15) of the actuator assembly, actuator cap (3) and punch, all integral with each other, occurs thanks to the thrust of the return spring (7) acting on the actuator itself. It can be seen that during the return of the cursor the hole (2) present in the cap (1) is used for the evacuation of the air (14) left in the expansion chamber (8)

La Fig. 10 rappresenta una vista parziale in sezione dell' unità di perforazione con il cursore in fase intermedia di rientro verso la posizione di riposo. Si evince che iniziando l'inserimento della protrusione (10) all' interno del recesso (9), la camera di espansione (8) liberamente connessa al foro di evacuazione dell'aria (2) viene "sezionata" in due parti creando una ulteriore camera d' aria (16) di forma anulare. Con riferimento alla Fig. 11 che rappresenta una vista parziale in sezione dell' unità di perforazione con l' attuatore in fase finale di rientro alla posizione di riposo si evince che la camera (16) è connessa alla camera (8) mediante una strozzatura calibrata (17) costituita dall' intercapedine tra la superfice cilindrica della protrusione (10) presente sul cappuccio attuatore (3) e la superfice cilindrica del recesso (9) presente sul tappo (1). Fig. 10 represents a partial sectional view of the perforation unit with the cursor in the intermediate phase of return towards the rest position. It can be seen that starting the insertion of the protrusion (10) inside the recess (9), the expansion chamber (8) freely connected to the air evacuation hole (2) is "sectioned" into two parts creating a further annular shaped air chamber (16). With reference to Fig. 11 which represents a partial sectional view of the drilling unit with the actuator in the final phase of return to the rest position, it can be seen that the chamber (16) is connected to the chamber (8) by means of a calibrated choke (17) consisting of the gap between the cylindrical surface of the protrusion (10) present on the actuator cap (3) and the cylindrical surface of the recess (9) present on the cap (1).

Tale strozzatura calibrata (17) ha l'effetto di generare una contropressione d' aria nella camera (16) riducendo in modo graduale la velocità di rientro a riposo dell'assieme attuatore/cappuccio/punzone quindi ammortizzando l'impatto di detto assieme contro il tappo (1). This calibrated constriction (17) has the effect of generating a counter pressure of air in the chamber (16) gradually reducing the return speed of the actuator / cap / punch assembly to rest, thus cushioning the impact of said assembly against the cap (1).

Per effetto di questa decelerazione controllata il rumore dell'impatto del cappuccio guida attuatore (3) contro il tappo (1) viene drasticamente ridotto se non annullato. As a result of this controlled deceleration, the impact noise of the actuator guide cap (3) against the cap (1) is drastically reduced if not canceled.

Claims

CLAIMS 1. SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT characterized by the fact of being constituted by a protrusion (10) present on the actuator (4) or on an element integral with the actuator (3) which protrusion can be precisely inside a recess (9) obtained in the closing element (1) of the expansion chamber (8) of the compressed air functional to the movement of the actuator (4) itself.

2. SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT according to claim 1, characterized by the fact that the protrusion (10) is made on the guide and sliding element (3) integral with the actuator (4)

3. SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT according to claims 1 or 2 characterized by the fact that the protrusion (10) has a cylindrical shape and is smaller than those of the recess (9) present in the closing element (1 ) of the expansion chamber (8) also of cylindrical shape and of such dimensions that it is possible a mutual insertion of the parts (10) and (9) precisely without interference and without constraints of mutual orientation of said parts.

4. SILENCING DEVICE FOR COMPRESSED AIR DRILLING UNIT according to claim 1, claim 2 and claim 3 characterized by the fact that the gap between the cylindrical surface of the protrusion (10) and the cylindrical surface of the recess (9) is dimensioned in in such a way that during the insertion phase of the protrusion into the recess a back pressure is created in the chamber (16) acting on the actuator (4) or on components integral with it and that this back pressure slows down the upward stroke of the actuator itself, in this thus reducing the speed of impact against the closing element (1) and consequently the noise caused by the impact itself.