ITTO20110492A1 - Ugello e procedimento per l'aspirazione di polveri e trucioli risultanti da operazioni di foratura - Google Patents

Description

"Ugello e procedimento per l'aspirazione di polveri e trucioli risultanti da operazioni di foratura"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un beccuccio o ugello di aspirazione atto ad essere associato ad attrezzature per la perforazione di piastre di carboresina e/o titanio. L'invenzione à ̈ applicabile ad installazioni industriali di aspirazione delle polveri, in particolare, ma non esclusivamente, nel settore della costruzione di aeromobili.

Secondo la tecnica nota, per la realizzazione di fori in piastre e manufatti di carboresina, le macchine utensili di perforazione (trapani) sono associate a maschere di foratura costituite da piastre nelle quali sono realizzate molteplici aperture passanti. Tali aperture individuano posizioni predeterminate nelle quali occorre realizzare i fori attraverso una o più piastre di carboresina, eventualmente sovrapposte.

Nel settore della costruzione di aeromobili, ad esempio per la costruzione di parti strutturali di grosse dimensioni quali gli stabilizzatori, occorre a volte realizzare una moltitudine di perforazioni in piastre disposte orizzontalmente, agendo da posizione sottostante. Da tale posizione, ergonomicamente sfavorevole, l’operatore à ̈ tradizionalmente costretto ad azionare il trapano da sotto e contemporaneamente deve reggere manualmente un tubo per l’aspirazione e la rimozione delle polveri e dei trucioli che originano dalla perforazione. Può essere richiesta la presenza di un secondo operatore che assista il primo, per reggere il tubo di aspirazione.

È scopo dell'invenzione ovviare all'inconveniente sopra discusso, ottimizzando e rendendo più efficaci, oltre che comode, le operazioni di aspirazione delle particelle risultanti dalla perforazione.

Questo ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti, in accordo con la presente invenzione, da un ugello di aspirazione avente le caratteristiche definite nella rivendicazioni 1. Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si propone un procedimento per l'aspirazione di polveri e trucioli come definito nella rivendicazione 9. Forme di attuazione preferenziali dell'invenzione sono enunciate nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo esempio di attuazione fatta con riferimento ai disegni allegati, dati a titolo indicativo e non limitativo, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica, parzialmente sezionata, che illustra una fase di un procedimento di foratura e aspirazione della polveri nel quale si fa uso di un ugello o beccuccio secondo la presente invenzione;

la figura 2 à ̈ una vista prospettica di una maschera di foratura alla quale à ̈ applicato un beccuccio di aspirazione collegato ad un condotto flessibile per l'evacuazione delle polveri e dei trucioli che risultano dall'operazione di foratura;

la figura 3 Ã ̈ una vista laterale in alzato di un beccuccio o ugello secondo una forma di realizzazione dell'invenzione;

la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione secondo la traccia IV-IV nella figura 3; e

la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica schematica, in parziale trasparenza, del beccuccio delle figure 3 e 4.

Facendo inizialmente riferimento alle figure 1 e 2, con il numero 10 à ̈ indicata nel suo insieme una maschera di foratura (o sagoma di foratura) nella quale à ̈ realizzata una moltitudine di aperture cilindriche passanti 11. In ciascuna apertura 11 à ̈ fissata una boccola cilindrica 12 di ferro o di acciaio, che serve da sede per accogliere temporaneamente, in modo stabile e preciso di un trapano di foratura 13 in una posizione assialmente allineata con l’asse della boccola 12 e dell'apertura 11. Vicino ad ogni boccola 12, sulla superficie 14 della maschera che à ̈ rivolta dalla parte dove si applica il trapano, cioà ̈ sulla superficie qui denominata "accessibile" della maschera, à ̈ fissata una coppia di viti 15. Le viti 15, situate in posizioni diametralmente opposte rispetto ai bordi della boccola e sporgenti esternamente dalla superficie 14, servono per fissare il trapano fintantoché viene effettuata la foratura nella posizione della boccola considerata. Ciascuna boccola presenta una flangia 16 che si appoggia sulla superficie accessibile 14 della maschera di foratura 10. Tanto il trapano quanto la maschera di foratura rappresentati nelle figure 1 e 2 sono noti nella tecnica, e pertanto non sono qui descritti in maggiore dettaglio. Nel seguito della presente descrizione verranno descritti i soli elementi di specifico interesse ai fini dell'attuazione dell'invenzione. Per la realizzazione delle parti e degli elementi non illustrati o descritti in modo particolareggiato si può far riferimento ad un qualsiasi impianto industriale di foratura di tipo noto.

Le boccole 12, oltre a servire da sedi per il trapano, vengono sfruttate anche come sedi per il posizionamento di un ugello o beccuccio di aspirazione 20 collegabile ad un’attrezzatura o impianto di aspirazione (non illustrato) per rimuovere i trucioli e le polveri che vengono generate durante l’operazione di foratura.

Nella forma di realizzazione preferita, l'ugello 20 ha forma complessivamente cilindrica tubolare ad asse rettilineo, e include una porzione terminale 21 a parete cilindrica tubolare che viene inserita attraverso la boccola 12 in modo tale da sporgere oltre la superficie opposta o faccia 17, qui denominata faccia "non-accessibile" della maschera di foratura 10. Considerando il senso del flusso aspirato dall'ugello, in questo contesto la porzione terminale 21 à ̈ anche denominata porzione "a monte", mentre la porzione di estremità del'ugello opposta, indicata dal numero di riferimento 22, à ̈ denominata porzione di estremità "a valle".

Nella condizione operativa, la porzione 22 dell'ugello disposta a valle sporge oltre la superficie 14 (o faccia "accessibile") della maschera. La porzione 22, di forma cilindrica tubolare, presenta esternamente una serie di rilievi anulari a spina di pesce 23 per collegarsi ad un condotto flessibile di aspirazione 18 (figura 2) che conduce all’impianto di aspirazione fisso (non illustrato).

Esternamente, a circa metà della sua lunghezza, l'ugello 20 dell’esempio illustrato forma una flangia 24 che sporge in direzione radialmente esterna e che à ̈ destinata ad andare in battuta contro la superficie accessibile 14 della maschera di foratura. La battuta della flangia 24 garantisce che, nella posizione di esercizio, l’estremità dell'ugello che sporge oltre la superficie non accessibile 17 della maschera si trovi ad una distanza appropriata sia dalla superficie non accessibile 17 della maschera e sia dalla superficie affacciata 19 della piastra 30 che viene perforata, al fine di aspirare in modo ottimale i frammenti originati dalla perforazione.

L'ugello 20 incorpora un magnete permanente 25, in questo esempio di forma anulare, che permette di accoppiare l'ugello e di trattenerlo stabilmente, in modo rimovibile, nella boccola ferromagnetica 12, nella condizione in cui la flangia 24 à ̈ in battuta contro la superficie esterna 14 della maschera di foratura. Si osserverà che quando l'ugello si trova nella condizione montata sulla maschera di foratura (figura 1), il magnete 25 à ̈ a contatto con la boccola 12, particolarmente con la flangia 16 di questa.

Nella forma di realizzazione illustrata, il magnete anulare 25 à ̈ fissato in una gola circolare anulare corrispondente 26, realizzata nella flangia 24. L’azione di bloccaggio o trattenimento procurata dal magnete 25 serve sia per impedire l’allontanamento dell'ugello dalla maschera nella direzione assiale (cioà ̈ in allontanamento dalla maschera di foratura) e sia per mantenere l'orientamento angolare dell'ugello in un piano parallelo alle superfici principali 14, 17 della maschera di foratura. In altri termini, il magnete 25 trattiene l'ugello nella posizione angolare scelta attorno all'asse della boccola. La capacità dell'ugello di assumere e mantenere un orientamento angolare determinato à ̈ importante per direzionare l'aspirazione verso la zona di perforazione (indicata con A nella figura 1) dove sono generati i trucioli e la polvere da aspirare.

Un’apertura o sfinestratura passante 27 si estende per un determinato tratto o settore angolare della porzione terminale a parete cilindrica tubolare 21, individuando così la direzione radiale preferenziale nella quale avviene l’aspirazione dei trucioli e delle polveri. Nella particolare forma di realizzazione illustrata, la sfinestratura si estende fino all'estremità libera della porzione 21. Al fine di ridurre la rumorosità del flusso aspirato, il contorno della sfinestratura si presenta arrotondato e privo di angoli.

Nella forma di realizzazione preferita, l'ugello presenta un segno di riferimento visibile, ad esempio una tacca o rilievo 28 (o un altro segno) posto sull’esterno del'ugello, in corrispondenza della sfinestratura, cioà ̈ in una posizione assialmente allineata con la sfinestratura 27. Questo riferimento visibile, evidenziato nella figura 5, à ̈ collocato su una parte del'ugello disposta "a valle", cioà ̈ destinata a restare nell’ambiente in cui si trova l’operatore, e permette a quest’ultimo di conoscere ed eventualmente regolare l’orientamento angolare della sfinestratura e quindi dell’aspirazione, dirigendolo verso la posizione del trapano o comunque della zona nella quale avviene la foratura. Il vantaggio di ciò à ̈ che l'operatore non necessita di rimuovere ogni volta l'ugello dalla maschera di foratura per conoscerne con esattezza l’orientamento della sfinestratura di aspirazione 27.

Al fine di applicare più comodamente l'ugello 20 sulla maschera di foratura, la flangia 24 presenta preferibilmente due settori o zone laterali opposte 29 di larghezza ridotta. Nella forma di realizzazione illustrata nei disegni, le zone 29 di larghezza ridotta sono costituite da due spianature laterali parallele, giacenti in piani secanti paralleli e opposti all'asse longitudinale centrale x del'ugello 20. Grazie alle spianature 29, l'ugello può essere inserito correttamente attraverso la boccola 12, portando il magnete 25 a contatto contro la boccola 12 senza che la flangia 24 del'ugello interferisca con le teste delle viti 15. In altre parole, non occorre smontare preventivamente le viti 15 per applicare l'ugello sulla maschera. In alternativa alle spianature 29 si potranno costruire flange 24 di forme diverse, ad esempio con zone radialmente sporgenti in misura diversa attorno al'ugello, così da individuare zone di flangia aventi una larghezza minore della distanza minima tra le teste di due viti situate vicino ad una medesima boccola. Ad esempio, le zone laterali opposte di larghezza ridotta possono essere individuate da convessità arcuate opposte.

Come si potrà apprezzare, l’invenzione sfrutta vantaggiosamente le boccole già previste nelle maschere di foratura tradizionali per accogliere i dispositivi (trapani) di foratura, utilizzandole come sedi per i beccucci di aspirazione. Viene inoltre sfruttata in modo conveniente la proprietà ferromagnetica delle boccole (in ferro o in acciaio, o comunque in altro materiale ferromagnetico) per trattenere in modo sufficientemente stabile l'ugello sulla maschera di foratura, sia nei confronti del distacco del'ugello dalla maschera e sia nei confronti di eventuali suoi spostamenti angolari.

Nonostante sia stata illustrata una forma di realizzazione esemplificativa nella precedente descrizione dettagliata, si dovrà apprezzare che esiste un gran numero di varianti. Si dovrà anche apprezzare che la forma di realizzazione illustrata costituisce solo un esempio, e non à ̈ da intendersi come limitativa in alcun modo della portata, dell'applicabilità, o della configurazione. Ad esempio, l'ugello potrà avere una forma leggermente incurvata, anziché ad asse rettilineo come nell'esempio illustrato. I disegni e la descrizione dettagliata che precede, invece, forniranno alle persone esperte nel settore una traccia conveniente per l'attuazione dell'invenzione, restando inteso che potranno essere apportati diversi cambiamenti alle funzioni e alla configurazione degli elementi descritti nella forma di realizzazione esemplificativa, senza esulare dall'ambito dell'invenzione così come definito nelle rivendicazioni annesse e nei loro equivalenti legali.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ugello (20) per l'aspirazione di polveri e trucioli risultanti da un'apparecchiatura (13) di foratura in un impianto industriale, l'ugello comprendendo: - due porzioni di estremità opposte (21, 22) comunicanti l'una con l'altra: una prima porzione tubolare (22) adatta ad essere collegata ad un condotto flessibile (18) connesso ad un impianto di aspirazione, ed una seconda porzione tubolare (21) che presenta un'apertura di ammissione (27); - una flangia esterna (24) che si estende trasversalmente da una posizione intermedia tra la prima (22) e la seconda (21) porzione tubolare, l'apertura di ammissione (27) essendo rivolta in una direzione laterale parallela o sostanzialmente parallela alla direzione trasversale della flangia (24); - almeno un elemento magnetico (25) incorporato nell'ugello; l'ugello essendo applicabile ad una maschera di foratura (10) presentante una pluralità di aperture cilindriche passanti (11) nelle quali sono fissate rispettive boccole cilindriche (12) di materiale ferromagnetico, in modo tale per cui quando la se conda porzione tubolare (21) à ̈ inserita attraverso una boccola cilindrica (12), l'elemento magnetico (25) agisce magneticamente sulla boccola, contrastando movimenti assiali e rotazionali dell'ugello rispetto alla maschera.
2. 2. Ugello secondo la rivendicazione 1, in cui l'elemento magnetico (25) Ã ̈ associato alla flangia (24).
3. 3. Ugello secondo la rivendicazione 2, in cui l'elemento magnetico (25) Ã ̈ un elemento magnetico anulare montato in una gola anulare corrispondente (26) formata nella flangia (24).
4. 4. Ugello secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui - l'ugello ha complessivamente una forma tubolare cilindrica ad asse centrale rettilineo; - l'apertura di ammissione (27) à ̈ un'apertura laterale che à ̈ ottenuta attraverso una parte terminale libera della seconda porzione tubolare (21) e che si apre in una direzione trasversale rispetto all'asse centrale.
5. 5. Ugello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima porzione tubolare (22) presenta esternamente una pluralità rilievi (23) per l'accoppiamento al condotto flessibile (18) che conduce all’impianto di aspirazione.
6. 6. Ugello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un segno di riferimento visibile (28) posto su una superficie esterna dell'ugello, in una posizione angolare corrispondente alla direzione laterale nella quale à ̈ rivolta l'apertura di ammissione (27).
7. 7. Ugello secondo la rivendicazione 6, in cui il segno di riferimento à ̈ collocato su una superficie esterna della flangia (24).
8. 8. Ugello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la flangia (24) presenta due zone perimetrali diametralmente opposte (29) in forma di incavi o spianature.
9. 9. Procedimento per aspirare polveri e trucioli risultanti da un'operazione di foratura in un impianto industriale, il procedimento comprendendo le fasi di: - predisporre un trapano di foratura (13); - predisporre una o più piastre (30) da forare; - predisporre una maschera di foratura (10) presentante una pluralità di aperture cilindriche passanti (11) nelle quali sono fissate rispettive boccole cilindriche (12) di materiale ferromagnetico che individuano una rispettiva pluralità di posizioni di foratura, dove la maschera (10) presenta una prima faccia (17) rivolta verso e distanziata da dette piastre (30) da forare ed una seconda faccia opposta (14) sulla quale si affacciano le boccole (12); - predisporre un ugello di aspirazione (20) secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, dove l'ugello comprende: - due porzioni di estremità opposte (21, 22) comunicanti l'una con l'altra: una prima porzione tubolare (22) collegata ad un condotto flessibile (18) connesso ad un impianto di aspirazione, ed una seconda porzione tubolare (21) che presenta un'apertura di ammissione (27); - una flangia esterna (24) che si estende trasversalmente da una posizione intermedia tra la prima (22) e la seconda (21) porzione tubolare, l'apertura di ammissione (27) essendo rivolta in una direzione laterale parallela o sostanzialmente parallela alla direzione trasversale della flangia (24); ed - almeno un elemento magnetico (25) incorporato nell'ugello; - introdurre il trapano (13) attraverso una prima della boccole (12); - applicare l'ugello (20) alla maschera (10), inserendo la seconda porzione tubolare (21) dell'ugello attraverso una seconda boccola adiacente alla prima boccola (12), portando l'elemento magnetico (25) a contatto con la seconda boccola (12); - orientare l'ugello (20) nella seconda boccola in modo tale da rivolgere l'apertura di ammissione (27) verso la zona della prima boccola; - forare la piastra o piastre (30) mediante il trapano (13) e aspirare tramite l'ugello (20) le polveri e trucioli risultanti dall'operazione di foratura.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui la seconda porzione tubolare (21) dell'ugello à ̈ inserita nella maschera (10) in modo tale per cui l'apertura di ammissione (27) sporge oltre la prima faccia (17) della maschera (10).