IT8224754A1 - Dispositivo a viti per la trasformazione di un moto rotatorio in moto rettilineo - Google Patents

Dispositivo a viti per la trasformazione di un moto rotatorio in moto rettilineo Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell' invenzione industriale dal titolo? 'Dispositivo a viti per la trasformazione di un moto rotatorio in moto rettilineo"
RIASSUNTO
L?invenzione riguarda un dispositivo per trasformare un moto rotatorio in un moto rettilineo, comprendente un pri mo corpo allungato (1119) provvisto di filettature (2) estendentisi lungo il corpo stesso, e un secondo corpo coassialmente girevole in relazione al primo, e il quale secondo corpo (5,8,24,25) presenta almeno due rulli (4) muniti di camme ( 5) che s?impegnano con le filettature del primo corpo. Alla rotazione reciproca dei corpi, uno di essi viene mosso in rapporto all'altro. Secondo l'invenzione, il primo corpo (1,19), sul lato dove sono dispo ste le filettature (2), ? anche munito di denti (11), che si dispongono trasversalmente alle filettature e nella direzione del movimento e che si estendono lungo sostanziai mente l'intero corpo. Il rispettivo rullo (4) comporta dei denti (12) che si dispongono trasversalmente alle cem ?ie (5) di tale rullo, e nella direzione del moto, e i qua corriapondono ai denti del primo corpo e sono previsti lungo tutto il rullo (4) *
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la trasformazione di un moto rotatorio in un moto rettili neo come indicato nella premessa dell*allegata rivendicazione 1.
I dispositivi noti del tipo citato sopra applicano il principio vite-madrevite o sono progettati con una madrevite a sfere. Il primo di questi dispositivi non ? di largo uso a motivo dell'attrito elevato e dello sviluppo di calore che ci? implica. Il secondo, per la sua configurazio ne strutturale, implica un movimento rettilineo che ? reiativamente grande nei confronti di quello rotatorio, ossia la possibilit? di variare il rapporto di trasmissione risulta limitata.
Come noto, per risolvere questi problemi si ? ricorsi all uso di ruote o rulli liberamente girevoli, i quali sono supportati in uno degli organi reciprocamente mobili e tr3-mite nervature o camme parallele cooperano con filettatur del secondo organo. Per rotazione ad esempio dell'organo filettato, le ruote rotolano e le loro camme s'impegnano con le filettature cosicch? l'organo portante le ruote ciene mosso .Dato -che le camme percorrono dei cerchi chiu si, cio? ogni camma,? situata inun piano.,suo..proprio, .? necessario che l' asse -della rispettive ruota sia inclinato di-un angolo corrispondenteall'angolo primitivo deIla filettatura oppure,quando .gli assi di ruota sono disposti in parallelo con.l'asse dell'organo filettato, che le ruo te.sianosituate assialmente,spostate fra di loro. Ci? implica comp?icazioni nella fabbricazione per poter riapen dereallegi?. severe esigenze in fatto di tolleranze ristret.te e ottenere cos? che il dispositivo operi soddisfacentemente..
In altri dispositivi,noti le ruote o i rulli sono provvi sti difilettature corrispondenti alle...filettature dellorgano,filettato.T uttavia, in questi dispositivi^permane il problema pure presente nei dispositivi precedentemente descritti, che le ruote devono essere guidate e comandate esattamente dalljorgano filettato e devono sempre..essere in contatto con le sue filettature e con esse impegnarsi. Non appena si verifica una obliquit? fra le ruote e la parte filettata, o una ruota si disimpegna da questa e perci? determina differenti velocit? di ruota, il dispositivo inevitabilmente inceppa.
Un sistema noto, adottato per potere aumentare le forze trasferite fra gli organi, e cos? far fronte alle aumentate forze di appoggio delle ruote, ? quello di circondare le ruote o i rulli con un dado, il quale lungo il suo lato interno presenta delle filettature che impegnano le ruote que te filettature hanno lo stesso angolo primitivo deIle ruote, in modo da impedire a queste ultime di migrare nel dado. In tale tipo di dispositivo si ? riusciti a sincronizzare la rotazione delle ruote le une rispetto alle altre provvedendo una estremit? della riepettiva ruota di Unacorona dentata l?..quale ingrana con unacorrispondente corina dentata del dado. Anche questa disposizione presenta dei seri inconvenienti, in quanto data la configurazlone relativamente blo ccata, le ruote devono necessariamente cooperare con l'organo filettato, con la vite e col dado filettato, e giacch? non si pu? impedire un movimento relativo fra,vite e ruote. E' pertanto molto difficile realizzare l'auto-frenaggio del dispositivo cio? che il dispositivo anche a carico massimo risulti immobilizzato senza un freno separato. Data la possibilit? di un movimento relativo fra vite e ruote, ? necessario, quando il dispositivo ? stato fatto giungere ad finecorsa in una posizione estrema, smontare tutto il dispositivo per riportarlo ln condizione operante.
Il presente trovato, come definito nella parte caratterizzante delle rivendicazioni allegate, permette di eliminare gli inconvenienti presentati dai meccanismi convenzioneli del tipo succitato, destinati alla trasformazione di un moto rotatorio in moto rettilineo. L'invenzione provvede un dispositivo che non siinceppa quando ? fatto giungere ad un arresto di fine corsa, il quale pu? essere previsto auto-frenante, e il cui rapporto di trasmissione pu? essere concepito relativamente esteso nell'ambito della struttura-base del dispositivo stesso.
L'invenzione ? descritta pi? in dettaglio in appresso in relazione ad alcune forme di realizzazione esemplificati ve rappresentate nei disegni allegati, nei quali :
- La fig. 1 ? una sezione longitudinale schematica attraverso una forma realizzativa del dispositivo secondo invenzione
- La fig.2 mostra la vite filettata prevista in detta forma realizzativa e un rullo cooperante con detta vite; - La fig? 3 ? una sezione^parziale della vite e del rullo| - La fig. 4 ? una sezione schematica di un dettaglio di detta forma di esecuzione;
- La fig. 5 ? una sezione lungo V-V di fig. 4 del dettaglio secondo fig. 4}
La fig. 6 moetra schematicamente un altro tipo di ruotiamo fra la vite e il rullo;
- La fig. 7 ? una sezione schematica di un'altra realizza zione dell'invenzione, e
- La fig. 8 ? una sezione parziale di un dispositivo secondo una ulteriore realizzazione dell'invenzione
In fig. 1 ? rappresentata una forma di esecuzione dell' invenzione che prevede una vite 1 provvista di filettature 2. In una bussola 3 ai alloggia una pluralit? di rulli o di ruote 4 che presentano delle filettature 5 con verso di avvolgimento opposto a quello della vite 1 e con passo uguale al passo della vite. La vite 1 ? comandata da un motore elettrico 6 rigidamente supportato in un cilindro 7* La bussola 3 fe collegata ad un'asta 8 che pu? ricevere la vite 1 ed ? supportata in maniera mobile in cuscinetti 9 all'estremit? del cilindro 7, L'asta 8 ? supportata scorrevole nel cilindro tramite le periferia della bussola All'estremit? libera del cilindro 7 e dell'asta 8 sono previsti degli occhielli di montaggio 10. All'azionamento del motore elettrico 6, con conseguente avv?o della rotazione della vite 1, i rulli 4 rotolano sulla vite 1 e, dato l'impegno delle filettature fra di loro, la bussola 3 e l'asta 8 vengono mosse rispetto al cilindro 7? Al fine di impedire movimenti relativi fra i filetti della vite e quelli dei rulli, e quindi impedire ai rulli della bussola 3 di incepparsi quando il dispositivo giunge contro un fine-corsa, la vite 1 ? provvista per tutta la sui; lunghezza e in corrispondenza delle teste dei filetti,di denti 11, vedere in particolare figg. 2 e 3* Il rispetti-? vo rullo 4 ? provvisto fra i filetti 5 cio? alle basi dei filetti, di corrispondenti denti 12. Nelle figg. 2 e 3 sono statinrappresentati separatemente la vite 1 e un rullo 4 ?a nello stato montato trulli e vite devono^impegnarsi vicendevolmente tramite rispettivi filetti e denti. Questo stato montato e schematizzato nelle figg. 4 e 5, dove.si ha .una vite 1 e cinque rulli 4 (uno solo illustrato) che impegnano con essa, Come si rileva dalle figure 2 e4, il rispettivo rullo 4 presenta a_ciascuna estremit? un fuso 1-3 provvisto una pluralit? di ricaliti trapezoidali paralleli 14* La bussola 3 ? provvista a ciascuna estremit?_di una flangia rivolta verso l'Intel no o _iepessimento 15 con una superficie d? appoggio rivolta in dentro 16 lungo la periferia interna della quale sono previste delle scanalature 17 corrispondenti ai rlsalti 14? Come risulta evidente da fig. 4 nella condizio ne_montata-, il rispettivo rullo mediante la propria periferia filettata e dentata s'impegna con, e poggia contro la superficie esterna filettata e dentata della vite 1, mentre con i propri fusi 13_poggia contro la superficie portante 16 della buasola 3? con i_risalti 14 accolti nel le scanalature 17? Siccome i cinque rulli sono bloccati assialmente in un piano comune nella bussola 3 tramite i risalti 14 e le scanalature 17? a ciascun rullo ? assegnata una posizione nettamente definita lungo la periferia della vite 1, nell'esempio illustrato ad una distanza di un quinto di paseo l'uno dall'altro. Non sono necessarie gabfeie di...cuscinetto a rulli^per mantenere il_passo._ Essendo trapezoidali le filettature 2 della vite e le filettature 5 del rulli 4 come illustrato nelle figg. 2 e 4 ed essendo i fusi 13 pr?w isti del risalti trapezoidali 14 impegnantisi con le corrispondenti gole 17 ? possibile minimizzare le forze radiali agenti durante il funzlo namento del dispositivo, e invece rendere semplici le forze assiali, impedendo cosi forti momenti flettenti nella sede di supporto 3. Provvedendo i fusi 13 di una pluralit? di.risalti 14, si realizza un'ampia superficie di appoggio per li assorbimento delle forze assiali? In combinazione con la relativamente ampia superficie di contatto ottenuta fra i filetti della vite 1 e dei rulli 4 per effetto della loro configurazione trapezoidale, ? possibile raggiungere un livello massimo tale di attrito statico che il disposi tivo risulta autofrenante.
La disposizione dei fusi 13 rotolanti liberamente lungo la superficie di appoggio 16 della sede di supporto 3, implica la possibilit? di opportunamente variate in certa mieura il rapporto di trasmissione del dispositivo,cambiando il diametro di detti fuei 13 (e della superficie di appoggio 16) pur mantenendo invariate le altre variabili.
La formula per il rapporto di trasmissione totale Ut pu? essere derivata come segue :
dove
cui S - passo (filettatura destrorsa e sinistrorsa) della vite 1 e rullo 4
d2 - diametro del fuso 13
D2 - diametro della superficie di appoggio 16 np - distanza di movimento fuso 13 in relazion v al diametro delle superficie di appoggio 13
- n -numero di giiri del rullo 4 per giro della vi(te, Nella fig. 6 ?_illustrato il modo in cui i denti della vi te 1 e del rullo sono_disposti sui fianchi dei filetti anzich ? sulla _ testa e. ri spetti vamente , la base dei filet ti. In tale figura, i denti della vite 1 e quelli del rul lo 4 sono rispettivamente indicati con 11' e 12'.
La fig. 7 rappresenta un dispositivo secondo l'Invenzione in cui la vite ? stata sostituita con un oillndro internamente filettato 19? il quale ? comandato da un motore ad induzione, il cui rotore 20 ? rigidamente collegato a detto cilindro 19? e il cui statore, con avvolgimenti 21, ? assicurato ad un manicotto che supporta^girevolmente il cilindro 19 in cuscinetti 23? Un?asta 24 mobile in rapporjtp al cilindro 19 porta ad una estremit? i rulli montati ! girevolmente^ fra una coppia di trattenute o supporti a | piastra 25-Secondo l^esempio di fig. 7, i rulli sono suppor tati su assi 26 fissati ai supporti. Ovviamente, i rulli 4 possono essere muniti di fusi 13 -come indicato ad esem_ pio in fig.4 nel qual caso i supporti assumono la forma di dischi circolari,i quali sono fissati all'asta 24 e presentano superfici di appoggio periferiche provviste gole, vedere fig. 8, allo stesso modo dell succitate superfici di eppoggio 16munite di gole 17?
Usando filettature trapezoidali Bulla vite (o cilindro) e sui rulli, nonch? fra i fusi e le superfici di appoggio, ? possibile come gi? detto minimizzare le forze radiali _ e rendere inoltre non critica la tolleranza radiale in sede di produzione. Va tuttavia rilevato che non ? necessario secondo l'invenzione l'uso di filettature trapezoidali, ma possono anche essere usati altri tipi di filettature, ad esempio quelle a V o triangolari.
Indenti della vite (o cilindro) e dei rulli saranno preferibilmente elicoidali, contribuendo tale configurazione ad un funzionamento pi? silenzioso e ad un aumento di forza in direzione assiale.
Come si ? detto, con riferimento a fig. 7 i rulli possono essere supportati su assi, nel qual caso le superfici di estremit? dei rulli e/o degli assi assorbiranno le forze assiali. Quando sia accettabile l'esistenza di rulli differenti in uno stesso dispositivo, e anche possibile nell?ambito dell'invenzione, provvedere i rulli, in luogo delle filettature, di camme parallele atte ad impegnarsi con i filetti 2 della vite (o cilindro). Come nel disposi? tivo precedente, le zone di base fra le camme sono provvi

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo per la trasformazione di un moto rotatorio in moto rettilineo, comprendente un primo corpo allungato ( 119) provvisto di filettature (2) che si estendono lungo il corpo stesso, e un secondo corpo girevole (5, 8, 24 25) coassialmente rispetto a detto primo corpo e dotato d almeno due rulli (4) muniti di camme ( 15) che e*impegnano con le filettature di detto primo corpo, per cui alla rotazione reciproca dei corpi uno dei medesimi viene mosso rispetto all,altro, caratterizzato da ci? che il primo corpo (1,19)? sul lato dove sono disposte le filettature (2) ? anche provvisto di denti (11) che si dispongono trasversalmente alle filettature, nella direzione del movimento, e che si estendono sostanzialmente lungo tutto il corpo stesso, e il rispettivo rullo (4) ? provvisto di denti (12) che si estendono trasversalmente alle camme (5) del medesimo, nella direzione del movimento, detti denti del rullo corrispondendo a quelli del primo corpo ed essendo previsti lungo tutto il detto rullo (4) ?
2. Diapositivo secondo le rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che il primo corpo assume la forma di una vita (1) e i rulli (4) sono supportati da una bussola o sede di supporto ( 5) poggiante contro le estremit? dei rulli.
3? Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzati da ci? che la sede di supporto (3) comprende due superfici periferiche di appoggio (16), le quali sono rivolte ra dialmente in dentro e sono assialmente separate fra loro, e le quali sono provviste di gole parallele (17)? e da ci? che il rispettivo rullo (4) ? provvisto in corrispondenza di ciascuna estremit?,di un fuso (13) il quale ? formato con risalti (14) che corrispondono alle gole(l7) della ri spettiva superficie di appoggio (16).
4 Dispositivo secondo la rivendicazione 3? caratterizza in ci? che le gole (17) e i risalti (14) fra loro cooperanti, sono di forma trapezoidale.
5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato da ci? che le camme (5 ) dei rulli (4) sono formate da filettature (5) con un paseo uguale, e con rotazione opposta alle filettature (2) del primo corpo (l).
6. Dispositivo secondo rivendicazione 5 ? caratterizzato da ci? che le filettature cooperanti (2, 5) del primo corpo (l) e dei rulli (4) hanno forma trapezoidale.
7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che i denti (11) del primo corpo (1) intersecano le teste dei filetti e i denti (12)del rispettivo rullo (4)sono disposti sul fondo fra camme del rullo
8. Dispositivo ascondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che i denti sono denti elicoidali.
9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-6, caratterizzato da ci? che i denti (11') del primo elemento (1) e i denti (12*) del rispettivo rullo (4) sono disposti sui fianchi dei filetti.
10. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che il primo corpo assume la forma di un cilindro internamente filettato (19), e il rispettivo rullo,in corrispondenza della rispettiva estremit?,poggia tramite un fuso contro una superficie di appoggio periferica rivolta in fuori prevista in un supporto a disco (27), che i riapettivi fuso e superficie di appoggio eono provvisti di risalti paralleli ad impegno reciproco, e che i supporti sono collegati ad un'asta (24) assialmente mobile nel clindro (19)?
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