IT201800002467A1 - Dispositivo di comando e relativa unita' di controllo - Google Patents

Description

Riassunto e descrizione della domanda per invenzione industriale

avente per titolo "Dispositivo di comando e relativa unità di controllo."

RIASSUNTO

In un dispositivo di comando (20,120,220) comprendente un involucro (30,130,230) contenente un microinterruttore o microswitch (70,170,270) provvisto di un tasto di azionamento (76), l'involucro (30,130,230) presenta una prima estremità aperta (30a) che viene chiusa da un supporto ( 40, 140,240) ed una seconda estremità aperta (30b) che viene chiusa da un elemento deformabile ed elastico (50, 150,250) così da definire una cavità interna (60) all'involucro (30, 130,230) ed interposta tra il supporto ( 40, 140,240) e l'elemento deformabile ed elastico (50,150,250), il microinterruttore (70,170,270) essendo posto nella cavità (60) che viene riempita con un fluido incomprimibile, il tasto (76) del microinterruttore (70,170,270) essendo in contatto o posto in prossimità dell'elemento deformabile ed elastico (50,150,250) così che premendo dall'esterno l'elemento deformabile ed elastico (50, 150,250) grazie alla sua elasticità il fluido incomprimibile si sposta consentendo di premere il tasto (76) e quindi azionare il microinterruttore (70, 170,270).

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di comando quale un pulsante per azionare un qualsiasi apparecchio.

L'invenzione riguarda anche un'unità di controllo comprende uno o più dispositivi di comando. L'invenzione riguarda infine anche un apparecchio subacqueo che comprende un dispositivo di comando o un'unità di controllo.

È noto impiegare dei pulsanti che possono essere utilizzati singolarmente per l'azionamento di macchine o apparecchi vari così come è noto utilizzare assieme un certo numero di pulsanti in un'unità di controllo come ad esempio una tastiera.

I pulsanti di tecnica nota comprendono un involucro contenente al suo interno un microinterruttore o microswitch provvisto di un tasto per il suo azionamento che agisce contrasto ad una molla elastica di ritorno.

Premendo direttamente sul tasto del microinterruttore e vincendo la forza antagonista della molla elastica, il tasto viene schiacciato e quindi il microinterruttore viene azionato.

Al rilascio della pressione agente sul tasto e, grazie alla forza elastica di ritorno esercita dalla molla, il tasto ritorna nella sua posizione originaria disattivando il microinterruttore.

Questi pulsanti sebbene affidabili presentano tuttavia degli inconvenienti.

Innanzitutto il microinterruttore contenuto all'interno dell'involucro potrebbe non essere bene isolato rispetto all'ambiente esterno e quindi liquidi, polveri o altre sostanze potrebbero penetrare all'interno dell'involucro compromettendo la funzionalità del pulsante.

Sono stati quindi ideati dei pulsanti a tenuta od impermeabili in modo da evitare che sostanze nocive possano penetrare all'interno dell'involucro del pulsante.

Tuttavia tali pulsanti sono alquanto complessi e quindi rendono il pulsante costoso.

Inoltre nel caso di immersione sott'acqua, oltre alla necessità di garantire l'impermeabilità del pulsante, è necessario anche garantire che il pulsante non venga azionato accidentalmente.

Infatti nelle immersioni subacquee la pressione idrostatica agente sul pulsante aumenta tanto più quanto maggiore è la profondità di immersione.

Si consideri infatti che una colonna d'acqua di 10 metri esercita una pressione di circa ad 1 atmosfera corrispondente a circa 1 bar.

Tale pressione si somma ovviamente alla pressione atmosferica per cui ad esempio ad una profondità di 10 metri la pressione assoluta agente sul pulsante è circa di 2 atm ossia doppia di quella atmosferica.

È chiaro perciò che i pulsanti che vengono impiegati nelle immersioni devono non solo garantire l'impermeabilità e quindi il fatto che l' acqua non entri all'interno del pulsante, ma devono anche evitare l'azionamento accidentale del pulsante.

Esistono diversi pulsanti di tecnica nota che cercano di garantire questi due requisiti che sono l'impermeabilità ed evitare l' azionamento accidentale del pulsante.

Alcuni di questi dispositivi impiegano delle molle più rigide così da rendere meno influente la pressione che la colonna d 'acqua sovrastante esercita sul pulsante.

Tali dispositivi però funzionano solo per limitate profondità di immersione. Inoltre rendono difficoltoso l'azionamento del pulsante nel caso in cui la profondità di immersione sia minima. Sono stati perciò ideati altri pulsanti per cercare di rendere ininfluente la pressione idrostatica esercitata dalla colonna d'acqua sovrastante quali ad esempio pulsanti che fanno ricorso a magneti o a dispositivi meccanici di ritenuta alquanto complessi.

Pulsanti di questo tipo sono alquanto complicati, costosi e soggetti a rotture o malfunzionamenti e, soprattutto, non sempre si riesce a garantire che non vengano attivati accidentalmente.

Perciò lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di azionamento che sia impermeabile ossia tale da impedire che al suo interno possa infiltrarsi sostanze dannose quali ad esempio acqua o altri fluidi o sostanze.

Altro scopo è quello di realizzare un pulsante che sia insensibile alle variazioni di pressione dovuta alla pressione idrostatica agente sul pulsante in caso di immersioni subacquee.

Questi scopi sono raggiunti da un dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1.

In tal modo per azionare il pulsante è sufficiente premere l'elemento deformabile ed elastico di chiusura. Così facendo il fluido incomprimibile, a causa dell'azione esercitata, si sposta consentendo di premere il tasto del microinterruttore che viene quindi attivato.

In particolare, il dispositivo di controllo comprende mezzi di fissaggio a tenuta per fissare l'elemento deformabile ed elastico di copertura all'involucro così da realizzare una tenuta ermetica atta contenere il fluido incomprimibile contenuto nella cavità.

È evidente che in tal modo viene impedito che sostanze o fluidi possano penetrare all'interno del pulsante danneggiandolo e causandone un malfunzionamento. Inoltre si noti che se il pulsante viene usato m immersioni subacquee, la pressione idrostatica agente sul pulsante e quindi sull'elemento deformabile ed elastico di chiusura non ha alcun effetto sul microinterruttore. Infatti essendo la cavità riempita con un fluido incomprimibile il volume del liquido rimane sempre lo stesso, quindi il tasto del microinterruttore rimane sempre nella medesima posizione e quindi non viene affatto azionato.

Il pulsante perciò non viene in alcun modo influenzato dalla profondità di immersione o meglio, indipendentemente dalla profondità di immersione, il tasto del microinterruttore non viene premuto e quindi il microinterruttore non può essere azionato accidentalmente dalla pressione idrostatica.

Questi ed altri vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione fatta con riferimento ad alcune forme di realizzazione e fornita a solo scopo illustrativo e non limitativo in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo di controllo secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista prospetti ca in sezione del dispositivo di figura 1;

la figura 3 è una vista prospetti ca in esploso del dispositivo di figura 1;

la figura 4 è una vista prospettica in sezione di un dispositivo secondo una prima variante dell' invenzione;

la figura 5 è una vista prospettica in esploso del dispositivo di figura 4;

la figura 6 è una vista in sezione di un dispositivo secondo una seconda variante dell' invenzione;

la figura 7 è una vista prospettica in esploso del dispositivo di figura 6;

la figura 8 è una sezione di un'unità di controllo contenente più dispositivi di comando; la figura 9 è una vista laterale dell'unità di controllo di figura 8;

la figura 10 è una vista in sezione dell'unità di controllo di figura 8;

la figura 11 è una vista in esploso dell'unità di controllo di figura 8;

- la figura 12 è una vista prospettica in sezione di un dispositivo secondo una terza variante dell’invenzione;

- la figura 13 è una vista prospettica in esploso del dispositivo di figura 12;

- la figura 14 è una vista in sezione di un dispositivo secondo una quarta variante dell’invenzione;

- la figura 15 è una prospettica di uno scooter subacqueo comprendente un’unità di controllo. Nelle figure 1, 2 e 3 è complessivamente indicato con 20 un dispositivo di comando.

Nella fattispecie il dispositivo di comando 20 potrebbe essere un pulsante.

Il dispositivo di comando 20 comprende un involucro 30 di forma sostanzialmente cilindrica, un supporto 40 ed un elemento deformabile ed elastico 50 di chiusura.

L’involucro 30 è provvisto di due estremità: una prima estremità aperta 30a ed una seconda estremità aperta 30b tra loro opposte.

La prima estremità libera 30a dell’involucro 30 è chiusa con il supporto 40, mentre la seconda estrema libera 30b dell’involucro 30 è chiusa con l’elemento deformabile ed elastico 50 così da definire una cavità interna 60.

A tale scopo alla prima estremità libera 30a dell’involucro 30 vi è una sporgenza anulare 32 rivolta verso l’interno.

Il supporto 40 ha forma sostanzialmente circolare o a disco il cui diametro esterno è circa pari al diametro interno dell’involucro 30. Il supporto 40 è posto all’interno dell’involucro 30 e in appoggio sulla sporgenza anulare 32 dell’involucro 30 così da chiudere la prima estremità aperta 30a dell’involucro 30.

Invece la seconda estremità libera 30b è provvista di una scanalatura circonferenziale 34 ricavata internamente all’involucro 30.

L’elemento elastico 50 presenta una forma sostanzialmente circolare e può consistere in una membrana realizzata con materiale elastico quale ad esempio la gomma.

Come si nota meglio in figura 3, l'elemento elastico 50 comprende un bordo circolare esterno rialzato 52, una parte centrale anulare piana 54 ed una parte centrale circolare 56 anch'essa rialzata.

Il bordo circolare 52 dell'elemento elastico 50 ha dimensioni corrispondenti a quelle della scanalatura circonferenziale 34 dell'involucro 30 così da potersi perfettamente incastrare al suo interno e realizzare un incastro a tenuta per chiudere la seconda estremità aperta 30b dell'involucro 30.

All'interno dell'involucro 30, nella cavità interna 60, è posizionato un microinterruttore o microswitch 70.

Come si vede meglio in figura 3, il microinterruttore 70 comprende una basetta 72 dalla quale sporgono da un'estremità due piedini 74a,74b mentre all'estremità opposta è presente un tasto di azionamento 76.

Premendo il tasto 76 si realizza un contatto elettrico tra i due piedini 74a,74b.

Il microinterruttore 70 è posto all'interno della cavità 60 in modo tale che la sua basetta 72 appoggi sul supporto 40 mentre i due piedini 74a,74b sporgono verso l'esterno.

Il tasto 76 è posto in contato o comunque in prossimità dell'elemento elastico 50 così che premendo l'elemento elastico 50 in corrispondenza della parte centrale rialzata 56 si preme anche il tasto 76 del microinterruttore 70.

La cavità interna 60 è riempita con un fluido incomprimibile che può essere ad esempio un qualsiasi liquido come acqua, olio od altra sostanza.

Per realizzare una perfetta tenuta tra involucro 30 ed il supporto 40, lo spazio interposto tra l'involucro 30, il supporto 40 ed il microinterruttore 70 viene riempito con un sigillante 80 che può essere ad esempio resina od altro materiale.

Per il funzionamento del dispositivo 20, come già accennato, è sufficiente schiacciare sulla parte centrale rialzata 56 dell'elemento elastico 50. In tal modo si schiaccia anche il tasto 76 del microinterruttore realizzando così il contatto elettrico tra i due piedini 74a, 74b.

Per la precisione, la pressione manuale esercitata causa uno spostamento e quindi una ridistribuzione del fluido contenuto nella cavità interna il quale, grazie al fàtto di essere è incomprimibile, non varia il suo volume e nemmeno la sua pressione interna. Tuttavia la pressione meccanica esercitata direttamente sul tasto del microinterruttore consente a quest'ultimo di essere premuto e quindi di attivare il microinterruttore.

Infine sulla superficie esterna dell'involucro 30 sono poste due guarnizioni di tenuta 90 che possono essere delle guarnizioni O-ring aventi il compito di realizzare la tenuta quando il dispositivo di comando 20 è inserito in una struttura come si vedrà meglio nel prosieguo.

Grazie al supporto 40 che viene sigillato all'involucro 30 mediante il sigillante 80 e grazie anche al bordo circolare esterno rialzato 52 dell ' elemento elastico 50 che si incastra nella scanalatura 34 dell'involucro 30, la cavità interna 60 dell'involucro 30 è perfettamente isolata ed a tenuta rispetto all'ambiente esterno.

Inoltre se il dispositivo viene usato in immersione la pressione idrostatica che viene esercitata sull'elemento elastico 50 non causa alcuna modifica del volume di fluido contenuto nella cavità perché il fluido è incomprimibile e nemmeno della sua pressione interna.

Perciò non vi è alcuna azione meccanica esercitata sul tasto del microinterruttore e quindi al variare della profondità di immersione non vi è alcun rischio che accidentalmente il tasto venga premuto dalla pressione idrostatica.

Nelle figure 4 e 5 è illustrata una pnma variante del dispositivo di controllo indicato complessivamente con 120.

Il dispositivo 120 è analogo al dispositivo di comando 20 per cui elementi o parti simili o analoghi sono indicati con lo stesso riferimento numerico sommato a 100.

Si noti che nel dispositivo 120 il microinterruttore 170 è sollevato rispetto al supporto 140 per cui il sigillante 180 riempie anche lo spazio definito tra supporto 140 e microinterruttore 170.

Inoltre nella superfice esterna dell'involucro 130 è presente sono una guarnizione O-ring di tenuta 190.

Nelle figure 6 e 7 è illustrata una seconda variante del dispositivo di comando indicato complessivamente con 220.

Il dispositivo 220 è analogo al dispositivo di comando 20 per cui elementi o parti simili o analoghi sono indicati con lo stesso riferimento numerico sommato a 200.

Si noti che in tal caso l'involucro 230 è costituito da un intero corpo o scatola chiusa.

Il sigillante 280 che chiude a tenuta il supporto 240 sull'involucro 230 in questo caso, a differenza dei casi precedenti, è posto esternamente alla cavità interna 260.

Inoltre l'elemento deformabile ed elastico 250 è fissato sull'involucro 230 grazie ad una ghiera di fissaggio 292 che si avvita su un corrispondente foro filettato 294 ricavato sull'involucro 230. Nella figura 6 sono rappresentati due dispositivi 220.

Il dispositivo illustrato a destra è rappresentato in posizione di riposo ossia il microinterruttore 270 non viene azionato, non si applica perciò alcuna pressione sull'elemento deformabile 250 che rimane quindi sostanzialmente piano.

Nel caso del dispositivo posto a sinistra mvece viene applicata una pressione sull'elemento deformabile 250 per attivare il microinterruttore 270 e, quindi, l'elemento deformabile 250 si sposta verso il microinterruttore nella sua parte centrale ed invece si solleva nella sua parte periferica in quando il fluido che riempie la cavità interna 260 è incomprimibile.

Nelle figure 8, 9, 10 e 11 è illustrata invece un'unità di controllo 300.

L'unità di controllo 300 può essere ad esempio una tastiera provvista di più dispositivi di comando 220.

L'unità di controllo 300 comprende una scatola 310 avente una faccia 310a sulla quale è ricavata un'apertura 312 ed una faccia 310b sulla quale sono montati una serie di dispositivi di comando 220.

L'apertura 312 è necessaria per il montaggio dei dispositivi di comando 220. Terminato il montaggio l'apertura 312 viene opportunamente chiusa.

Sulla faccia 310b della scatola 310 sono ricavati dei fori 314 all'interno dei quali vengono inseriti i dispostivi di comando 220.

Il montaggio avviene nel seguente modo.

I microinterruttori 270 a cui è stato preventivamente applicato il supporto 240 vengono inseriti all'interno dei fori 314 della scatola 310.

Al di sopra dei microinterruttori 270 viene applicato un unico elemento elastico 350 che ricopre completamente la faccia 310b della scatola 310. Al di sopra dell'elemento elastico 350 viene poi posta una piastra di chiusura 396 provvista di fori 398 posizionati in modo corrispondente ai fori 314 della faccia 310b della scatola 310. La piastra 396 viene fissata alla faccia 310b mediante viti di fissaggio 399I

Infine in posizione sotto stante la faccia 310b, i supporti 240 vengono sigillati alla scatola 310 mediante il sigillante 280.

A questo punto è possibile chiudere l'apertura 312.

Nelle figure 12 e 13 è illustrata una terza variante del dispositivo di comando indicato complessivamente con 420.

Il dispositivo 420 è analogo al dispositivo di comando 20 per cui elementi o parti simili o analoghi sono indicati con lo stesso riferimento numerico sommato a 400.

Si noti che in tal caso il sigillante che chiede a tenuta il supporto 440 sull'involucro 430 è posto sia esternamente che internamente alla cavità 460 ed è indicato rispettivamente con i riferimenti numerici 480a e 480b.

Inoltre l'elemento deformabile ed elastico 450 è a forma di cappuccio ed è fissato sull'involucro 430 grazie ad un anello 495 all'interno del quale si infila l'elemento deformabile 450.

La figura 14 illustrata una quarta variante del dispositivo di comando indicato complessivamente con 520.

Il dispositivo 520 comprende il dispositivo 420 con in aggiunta un pulsante aggiuntivo 530 che agisce sull'elemento deformabile ed elastico 450.

In tal caso non si preme direttamente sull'elemento deformabile 450 ma sul pulsante 530 che a sua volta preme sull'elemento deformabile 450.

Si noti che estremità del pulsate 450 che preme sull'elemento deformabile 450 è leggermente distanziata dallo stesso elemento deformabile 450 e ciò al fine di evitare attivazioni accidentali del dispositivo 520.

La figura 15 riguarda infine un apparecchio subacqueo 600 che nel caso specifico è uno scooter subacqueo sul quale è stata applicata l'unità di controllo 300 precedentemente descritta.

I vantaggi della presente invenzione sono quindi evidenti.

Il dispositivo di comando e l'unità di controllo sono a tenuta e quindi impermeabili ai vari liquidi per cui è possibile impiegarli in ambienti dove vi è presenza di acqua e vapori senza che questi possano in alcun modo interferire con il loro corretto funzionamento. Inoltre è possibile impiegarli anche in immersione senza che la pressione idrostatica dell'acqua alle varie profondità possa accidentalmente attivarli .

Infine qualsiasi variante o modifica concettualmente equivalente ricade nell'ambito di protezione dell'invenzione.

Ad esempio è possibile fissare l'elemento elastico al proprio involucro con altri mezzi come ad esempio delle viti. Così come è possibile fissare a tenuta il supporto sull'involucro in modo differente.

noltre è possibile impegnare una siffatta un'unità di controllo anche in altri ambiti come ad esempio nelle macchine utensili in cui sono presenti molti spruzzi e getti d'acqua.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando (20,120,220,420,520) comprendente un involucro (30,130,230) contenente un microinterruttore o microswitch (70,170,270,470) provvisto di un tasto di azionamento (76), caratterizzato dal fatto che detto involucro (30,130,230,430) presenta una prima ed seconda estremità aperte (30a,30b), detto dispositivo (20,120,220,420,520) comprendente un supporto (40,140,240,440) che chiude detta prima estremità (30a) di detto involucro (30,130,230,430) ed un elemento deformabile ed elastico di chiusura (50.150.250.450) che chiude detta seconda estremità (30b) di detto involucro (30,130,230,430) così da definire una cavità interna (60) a detto involucro (30,130,230,430) interposta tra detto supporto (40,140,240,440) e detto elemento deformabile ed elastico (50.150.250.450), detto microinterruttore (70,170,270,470) essendo posto in detta cavità (60) e detta cavità (60) essendo riempita con un fluido incomprimibile, detto tasto (76) di detto microinterruttore (70,170,270,470) essendo in contatto o posto in prossimità di detto elemento deformabile ed elastico (50,150,250,450) così che premendo dall’esterno detto elemento deformabile ed elastico (50,150,250,450) grazie alla sua elasticità il fluido incomprimibile si sposta consentendo di premere su detto tasto (76) e quindi azionare il microinterruttore (70, 170,270,470).
2. 2. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di fissaggio a tenuta (34,52,292,495) per fissare detto elemento deformabile ed elastico (50,150,250,450) a detto involucro (30,130,230,430) così da realizzare una tenuta ermetica atta contenere detto fluido incomprimibile contenuto in detta cavità (60).
3. 3. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio a tenuta (34,52) consistono in un incastro a tenuta di detto elemento deformabile ed elastico (50,150) su detto involucro (30,130).
4. 4. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio a tenuta consistono in una ghiera di fissaggio (292) od un anello (495).
5. 5. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di tenuta (80,180,280,480) interposti tra detto supporto (40,140,240,440) e detto involucro (30,130,230,430) così da realizzare una tenuta ermetica atta a contenere il fluido incomprimibile contenuto in detta cavità interna (60).
6. 6. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di tenuta (80,180,280,480) consistono in un sigillante interposto tra detto supporto (40,140,240,440) e detto involucro (30,130,230,440).
7. 7. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che di comprendere delle guarnizioni (90,190,490) poste esternamente a detto involucro (30,130,230,430) così da poter inserire a tenuta detto dispositivo di comando (20,120,420,520) in qualsiasi unità o apparecchio.
8. 8. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto fluido incomprimibile è un liquido.
9. 9. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento deformabile ed elastico (50,150,250,450) è una membrana elastica.
10. 10. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un pulsante aggiuntivo (450) che agisce su detto elemento deformabile ed elastico (450).
11. 11. Unità di controllo (300) caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più dispositivi di comando (220) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
12. 12. Unità di controllo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo è una tastiera (300).
13. 13. Apparecchio subacqueo (600) caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più dispositivi di comando (20,120,220,420,520) o unità di controllo (300) comprendente uno o più dispositivi di comando (20,120,220,420,520) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, così che immergendo detto apparecchio sott’acqua, grazie all’elemento deformabile ed elastico (50,150,250,450) ed al fatto che detta cavità (60) è riempita con un fluido incomprimibile, il dispositivo di comando (20,120,220,420,520) è insensibile alla pressione idrostatica che l’acqua esercita su detto elemento deformabile elastico (50,150,250,450).
14. 14. Apparecchio subacqueo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo subacqueo è uno scooter subacqueo (600).