IT8309555A1 - Dispositivo per trascinare a volonta' in rotazione passo a passo un albero condotto a partire da un albero motore che e' animato di un movomento di rotazione continuo ed ininterrotto in un senso invariabile - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo per trascinare, a volont?, in rotazione passo a passo un albero condotto a partire da un albero conduttore cio? motore che ? animato di un movimento di rotazione continuo ed ininterrotto in un senso invariabile.
Per fissare le idee, un esempio di un tale dispc) sitivo di trasformazione di movimento si incontra per l'avanzamento del nastro nelle macchine perforatrici di nastri di telescrivente; il motore elettrico di azionamento cio? trascinamento ? messo in rotazione fin dalla messa in moto della macchina e gira a velocit? costante in un senso invariabile, mentre l'albero di trascinamento del nastro deve girare passo a passo (la perforazione effettuandosi a nastro fermo), unicamente quando un nastro ? in corso di perforazione.
Inoltre, per alcune applicazioni, pu? essere desiderabile che l'albero condotto possa essere trascinato in rotazione^in un senso o nell'altro, a partire dall'albero motore cio? conduttore girevole in un sen so invariabile; ? il caso precisamente nell'esempio riportato delle macchine perforatrici di nastri di t? lescrivente, poich? il nastro deve poter essere ripor tato indietro, per esempio per correggere una perfora zione errata.
Per effettuare un trascinamento meccanico del ge nere desiderato, si conosce un certo numero di dispositivi che presentano ciascuno degli inconvenienti.
I dispositivi a ruota libera a nottolino sono molto rumorosi, non permettono velocit? di rotazione molto elevate e presentano solo un numero predeterminato limitato di posizioni di bloccaggio.
I motori elettrici passo a passo offrono certamente possibilit? superiori, ma il loro costo ? troppo elevato.
L?invenzione ha dunque essenzialmente per scopo un dispositivo di trascinamento del genere considerato che non presenti gli inconvenienti dei dispositivi noti e che, in modo generale, risponda meglio di questi dispositivi noti alle diverse esigenze della pratica, in specie per ci? che riguarda la silenziosit? di funzionamento, la velocit? di rotazione ed il nume ro delle posizioni di bloccaggio, restando tuttavia di una concezione tecnologica semplice, poco ingombrante e di un costo relativamente modico.
A questi scopi, il dispositivo di trascinamento conforme all?invenzione si caratterizza per il fatto che esso comprende:
- mezzi per trasformare il movimento di rotazione con tinuo dell?albero conduttore in un movimento alternato di rotazione di un organo girevole intermedio; - mezzi di accoppiamento disinnestabili ed un disposi tivo a ruota libera, interposti tra l'organo girev^ le intermedio e l'albero condotto;
- e mezzi di comando dei mezzi'di accoppiamento disin nestabili apprestati perch? l'albero condotto sia reso solidale in rotazione all'organo girevole intermedio unicamente quando questo effettua uno spostamento in rotazione nel senso appropriato.
Di preferenza,,il dispositivo a ruota libera cem prende almeno una ruota libera a rulli., ?
In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo a ruota libera ? montato coassialmente sull'al bero condotto ed i mezzi di accoppiamento disinnestabil? sono interposti tra il dispositivo a ruota libera e l'organo girevole intermedio.
Vantaggi?samente, i mezzi di accoppiamento disin nestabili comprendono un innesto elettromagnetico com portante una struttura o cassa ed un avvolgimento anu lari, coassiali all'albero condotto e solidali in rotazione all'organo girevole intermedio, ed un disco di frizione, solidale in rotazione al dispositivo a ruota libera e coassiale all'albero condotto, atto a scorrere assialmente per cooperare con la cassa anula re quando 1'avvolgimento ? eccitato sotto l'azione dei te suddetti mezzi di comando, mezzi di richiamo essendo previsti per riportare il disco di frizione nella sua posizione disaccoppiata quando l'avvolgimento non ? eccitato', in questo caso, i mezzi di richiamo possono comprendere, una molla costituita da un disco elastica mente deformabile coassiale all'albero condotto e pren dente appoggio, da una parte, sul dispositivo a ruota libera e, d'altra parte., sul disco di frizione.
Per un migliore funzionamento, ? desiderabile che un secondo disco di frizione, coassiale all'albero con dotto, sia solidale alla cassa e situato di fronte al primo disco di frizione.
?' possibile costituire, conformemente all?inven zione, un dispositivo per trascinare, a volont?, in rotazione passo a passo, selettivamente in un senso o nell'altro, un albero condotto a partire da un albero conduttore cio? motore animato di un movimento di rotazione continuo ed ininterrotto in un senso invariabile; un tale dispositivo e costituito per associazi? ne di due dispositivi di trascinamento passo a passo in un senso unico, in cui i dispositivi a ruota libera sono montati in modo da ?agire in opposizione l'uno all'altro.
Qualunque sia il modo di realizzazione contempla to, ? interessante che i mezzi di trasformazione del movimento di rotazione continua dell'albero conduttore in un movimento alternato di rotazione dell?organo gire vole intermedio comprendono un insieme biglia-manovella accoppiato da un lato all'organo girevole intermedio e dall'altro lato all'albero conduttore.
Vantaggiosamente , i mezzi di comando dei mezzi di accoppiamento disinnestabili comprendono mezzi di rivelazione di una grandezza rappresentativa della posizione angolare dell'organo girevole intermedio; in specie, i mezzi di rivelazione'possono comprendere una ruota ca Iettata in rotazione sull'albero motore, almeno un rife^ rimento portato dalla detta ruota per identificare le posizioni angolari dell'organo girevole intermedio ed un sistema di rivelazione ottica dei detti riferimenti.
Grazie alle disposizioni conformi all'invenzione, ? quindi possibile^costituire dispositivi di trascinamento in rotazione passo a passo, a volont?, sia in un solo senso, sia nei due sensi, di un albero condotto a partire da un albero motore cio? conduttore girevole in permanenza, a velocit? costante in un senso determinato, dispositivi che possono funzionare a grande velocit?, con un livello di rumore 'ridotto, con una grande precisione sulla posizione angolare di messa in presa o di abbandono dell'albero condotto. Inoltre, gli organi com ponenti sono disponibili in modo corrente nel commercio e la struttura resta semplice; ne risulta che un tale dispositivo di trascinamento passo a passo resta poco costoso sia nella fabbricazione sia nella manutenzione e che la sua affidabilit? ? grande.
L'invenzione verr? meglio compresa alla lettura del la descrizione che segue di un modo di realizzazione ferito, dato unicamente a titolo di esempio illustrativo! In questa descrizione, ci si riferisce al disegno annes. so su cui: la
Fig. 1 ? una vista-schematica di lato di un dispositivo di trascinamento passo a pass? conforme all'inven zione; la
Fig. 2 ? una sezione, in scala maggiore, secondo la linea II-II della Fig. 1; e la
Fig. 3 mostra grafici diversi illustranti il funzio. namento del dispositivo delle Figg. 1 e 2.
Sulla Fig. 1, il riferimento numerico 1 indica nel suo insieme un dispositivo per trascinare in rotazione, a volont?, passo a passo e selettivamente in un senso o nell'altro, un albero condotto 2 a partire da un albero conduttore cio? motore 3 animato di un movimento di rota zione continuo, a velocit? costante, ed in un senso inva riabile .
Per fissare le idee,'l?albero conduttore 3 ? azionato in rotazione a partire da un organo motore (non rap presentato), quale un motore elettrico che ? messo in rotazione fino dalla messa sotto tensione della macchina in cui ? incluso il dispositivo di trascinamento del 1 1invenzione.
Il dispositivo di trascinamento ? costituito essen zialmente di tre parti principali assicuranti rispettivamente tre funzioni, cio?:
- una prima parte costitutiva assicurante la trasformazione del movimento di rotazione continua, a velocit? costante ed in un senso invariabile, dell'albero conduttore 3, in un movimento alternato d? rotazione con t?nuo di un pezzo intermedio;
- una seconda parte costitutiva assicurante la trasformazione del movimento alternato di rotazione continuo del detto pezzo intermedio in un movimento di rotazio ne passo ja passo, a volont? e nel sensq desiderato, _ dell'albero condotto 2;
- ed una terza parte costitutiva assicurante il comando della seconda parte per l'ottenimento del movimento de_ siderato.
Riferendosi pi? specificamente alla Fig. 1, la pri ma parte costitutiva del dispositivo 1 comprende una ruo ta 4 bloccata cio? calettata in rotazione sull'albero conduttore 3, una biella 5, una cui estremit? ? fissata a rotazione su un perno 6 solidale, in posizione decentrata, alla ruota 4, ed un pezzo girevole intermedio 7 coassiale all'albero condotto 2 e che pu? girare intorno a questo, questo pezzo 7 sopportando in .modo articolato, in posizione decentrata (per esempio su una appen dice radiale 8) l'altra estremit? della biella 5? Grazie al sistema biella-manovella costituito dalla ruota 4 e dalla biella 5, il movimento di rotazione uniforme dell?alber? conduttore 3 ? trasformato in un movimento alternato di rotazione del pezzo girevole intermedio 7?
Riferendosi ora pi? specificamente alla Fig. 2, la seconda parte costitutiva del dispositivo 1 comprende un azionatore elettromagnetico doppio comportante una strut tura o cassa magnetica anulare 9 solidale al pezzo inter medio 7 e centrata in rotazione sull'albero condotto 2 per mezzo di un cuscinetto 1_0_. Questa cassa 9 racchiude due avvolgimenti anulari 11. Inoltre, allo scopo di accrescere l'efficacia di funzionamento, due pattini di frizione anulari 12 sono fissati rispettivamente sulle facce laterali dell'azionatore elettromagnetico.
Di fronte a ciascuna delle facce laterali dell'azio natore elettromagnetico si-trova un pattino di frizione anulare 13^reso solidale in rotazione - per mezzo di una molla di richiamo 14 ad azione assiale a cui esso ? fis sato mediante bulloni 15 - alla struttura a cassa 16 di una ruota libera 17 a rulli 18 portata dall'albero condotto 2. Un anello di distanziamento 19, interposto tra la cassa 16 della ruota libera 17 ed il cuscinetto 10, assicura un posizionamento dell'insieme ruota libera 17-- pattino di frizione 13 tale che sussista, in posizione di riposo del sistema, un intraferro tra i due patti ni di frizione 13 e 12 di fronte.
Si pu? notare che l'insieme degli organi montati sull'albero condotto 2 presenta un piano di simmetria AA perpendicolare all'albero condotto 2.
Infine, la terza parte costitutiva del dispositivo' 1 comprende il comando dell'innesto elettromagnetico c? stituito dagli organi 9,11?12,13- Come rappresentato al la Fig. 1, questo comando comprende un rivelatore 20 di posizione angolare della ruota 4, questo rivelatore essendo costituito per esempio da Un diodo fotoemissivo e da un fototransistor (non rappresentati) disposti faccia a faccia. Un otturatore 21 ? portato dalla ruota 4 ed ? disposto per, a ciascun giro di ruota, disinnestare in modo appropriato il rivelatore 20. Nell'esempio rappresentato, l'otturatore 21 ? un nastro che si estende su un semigiro dalla ruota 4 alla periferia di questa e pu? impegnarsi nell'intervallo estendentesi tra il diodo ed il fototransistor per occultare il fascio luminoso.
Il rivelatore 20 ? collegato, in 22, ad un blocco di comando 23 che riceve d'altronde le informazioni di comando di messa in marcia dell'albero condotto 2 (linea 24) e di selezione del senso di rotazione,dell'alb? ro condotto 2 (per esempio commutatore 25). Il blocco di comando 23 fornisce, in funzione delle diverse infor inazioni che gli pervengono, i segnali di eccitazione convenienti a quella appropriata delle due bobine 11 dell'innesto elettromagnetico^per mezzo dell'una o del l'altra delle due linee 26 che lo collegano rispettiva mente alle dette bobine.
Si pu? eventualmente prevedere che il blocco di co mando 23 permetta inoltre di emettere segnali di eccita zione di caratteristiche diverse per l'ottenimento di pi? velocit? di rotazione dell'albero condotto 2.
Il blocco di comando 23 pu? vantaggiosamente fare appello all'elettronica impulsionale. La sua costit?zio ne ? alla portata dell'esperto del ramo e non sar? qui descritta.
Riferendosi alla'Fig. 3, verr? ora descritto il funzionamento del dispositivo dell'invenzione.
Si supporr? inizialmente che l'albero condotto giri in un senso qualsiasi che, per la chiarezza delle spie gazioni, verr? denominato in seguito senso in avanti. Sulla Fig. 3, il grafico A rappresenta la scala dei tempi, gli istanti t ., t etc. delimitando intervalli di =3 tempo successivi corrispondenti ad un semigiro di rotazione dell'albero conduttore 3-Il grafico B simbolizza la rotazione dell'albero conduttore 3, i ..numeri 1, 2, 3 ??? rappresentano il nume^ ro di giri effettuati a partire dall'istante t .
Il grafico C rappresenta il segnale emesso dal rivelatore 20, in funzione dei passaggi dell'otturatore 21. Questo segnale ? trattato dal blocco di comando 23 in mo do tale che le eccitazioni e diseccitazioni successive della bobina 11 appropriata siano comandate dai soli fron ti ascendenti del segnale uscente dal rivelatore 20. La bobina ? dunque eccitata durante gli intervalli di tempo t^ t^, t,? tj, etc. e diseccitata durante gli intervalli di tempo t t._, t? t._, etc.
Il grafico D rappresenta il segnale di comando del la bobina, lo stato alto dei-segnale- corrispondente allo stato incollato dell'innesto elettromagnetico.
Il grafico E rappresenta il funzionamento del pezzo girevole intermedio animato di un movimento alternato di rotazione.
Il grafico F rappresenta lo stato della ruota libe? ra corrispondente 17, il livello basso del grafico rappresentando il suo funzionamento a ruota libera ed il li_ vello alto il suo funzionamento in accoppiamento. Poich? il funzionamento in accoppiamento pu? intervenire solamente in un solo senso di spostamento del pezzo girevole intermedio 7 (parti discendenti del grafico E nell'esem pio considerato) e ci? unicamente quando l'innesto ? in posizione incollata, si vede, confrontando i grafici D ed E, che que?to funzionamento in .accoppiamento pu? pr? dursi solo nel corso degli intervalli di tempo t2 t^, tg t7, etc.
Se si desidera ora trascinare 1'albero condotto 2 in senso inverso al senso precedente, o senso indietro, si oscilla il commutatore'25 in modo che il blocco di co mando prenda ora in considerazione i fronti posteriori o fronti discendenti del segnale C fornito dal rivelato re 20.
Il grafico 0 rappresenta il segnale emesso dal blo? co di comando 23 per eccitare ora l?altra bobina 11.
- Si no-ter? che, in questo modo di funzionamento in--senso inverso, la ruota libera 17 associata all'innesto eccitato agisce in opposizione di fase con la ruota libera associata al funzionamento in senso in avanti; in altre parole, essa ? bloccante durante gli intervalli di tempo corrispondenti alle parti discendenti del grafico E.
In queste condizioni, l'albero condotto ? trascinato passo a passo in senso inverso durante gli intervalli di tempo t^ t^, t^ tg, etc., come,rappresentato dal grafico H.
Il dispositivo di trascinamento passo a passo che ? stato descritto si rivela particolarmente vantaggioso nella misura in cui esso permette di liberarsi da cer ti inconvenienti presentati dagli innesti j ed in specie gli innesti elettromagnetici.
Infatti, in produzioni in grande serie, gli innesti elettromagnetici si rivelano presentare una grande dispersione nei tempi di incollatura e di scollatura, ci? che si traduce in un'imprecisione corrispondente del trascinamento dell'albero condotto.
L'associazione,' conformemente all'invenzione, d~i un innesto, in specie di un innesto elettromagnetico, a tempo di risposta impreciso con un dispositivo a ruota , libera, in specieAun dispositivo a ruota libera a rulli a tempo di risposta estremamente breve, permette di ottenere risultati molto buoni; infatti, Ail fatto che la ruota libera _cambia di stato_ solo dopo un npezzo giro ef fettuato dall'albero conduttore 3 a partire dall'eccita zione o dalla diseccitazione della bobina- 11, l'incolla tura o la scollatura effettiva dell'innesto pu? interve^ nire ad un qualsiasi momento nel corso di questo mezzo giro, sia tra gli istanti t^ t^? t^ tg, etc. per l'incol latura, sia tra gli istanti t^ t^, t^ tg, etc. per la scollatura.
Inoltre, si noter? che il funzionamento, ed in sp^ eie l'istante di comando, del dispositivo dell1invenzio^ ne ? indipendente dalla velocit? di rotazione degli alteri conduttore e condotto. Ne risulta-una grande sicurezza di funzionamento a tutte le velocit?..
Inoltre, il..dispositivo di trascinamento passo a passo conforme all'invenzione presenta numerosi altri van taggi: semplicit? di costruzione e di manutenzione comportante bassi costi di acquisto e di riparazione, basso ingombro, organi costitutivi disponibili in commercio, e basso,.rumore di funzionamento nel caso in cui si ricorre ad un dispositivo a ruota libera a rulli.
Come ? evidente e come risulta d'altronde gi? da ci? che precede, l'invenzione non si limita in nessun modo a quelli dei suoi modi di applicazione e di realiz^ zazione che sono stati pi? specialmente contemplati; e? so ne abbraccia, al contrario, tutte le varianti.
In particolare,?bench?--il modo-di realizzazione pre cedentemente descritto faccia apparire un avanzamento di un passo dell'albero condotto per due giri di rotazione dell'albero conduttore, ? possibile per? apprestare i mezzi di comando in modo tale che ciascun passo di avan zamento dell'albero condotto sia ottenuto per un solo giro di rotazione dell'albero conduttore; ? sufficiente a tale scopo che il blocco di comando 23 prenda in considerazione tutti i fronti ascendenti (e non pi? un fron
Claims (10)
1. Dispositivo per trascinare, a volont?, in rotazione passo a passo un albero condotto (2) a partire da un albero conduttore (3) che ? animato da un movimento di rotazione continuo ed ininterrotto in un senso invariabile, caratterizzato dal fatto che esso comprende: - mezzi (4 ad 8) per trasformare il movimento di rotazione continuo_dell'albero conduttore in un movimento alternato di rotazione di un organo girevole intermedio (7);
- mezzi di accoppiamento disinnestabili (9 a 13) ed un dispositivo a ruota libera (17), interposti tra l'orga no girevole intermedio (7) e l'albero condotto (2); - e mezzi di comando (23) dei mezzi di accoppiamento ~di sinnestabili apprestati perch? l'alber? condotto sia reso solidale in rotazione all'organo girevole inter- . medio unicamente quando questo effettua uno spostamen to in rotazione nel senso appropriato.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal^fatto che il dispositivo a ruota libera comprende almeno una ruota libera a rulli (18).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, ca ratterizzato dal fatto che il dispositivo a ruota libera ? montato coassialmente sull'albero condotto ed i mezzi di accoppiamento (9 a 13) sono interposti tra il dispositivo a ruota libera (1T) e l'organo girevole intermedio (7).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3? caratterizzato dal fatto che i mezzi di accoppiamento disinnestabili comprendono un innesto elettromagnetico compor tante una struttura o cassa (9) ed un avvolgimento anulari, coassiali all'albero condotto e solidali in rotazione all'organo girevole intermedio, ed un disco di frizione (13) solidale in rotazione al dispositivo a ruota libera e coassiale all'albero condotto, atto a : scorrere assialmente per cooperare con la cassa anulare quando l'avvolgimento ?'eccitato sotto l'azione dei sud detti mezzi ,di comando, mezzi di richiamo (14) essendo previsti per riportare il disco di frizione nella sua posizione disaccoppiata quando il bobinaggio non ? eccl, tato.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i mezzi di richiamo comprendono una molla (14) costituita da un disco elasticamente deformabile coassiale alltalbero condotto prendente appog gio, da una parte, sul dispositivo a ruota libera e, d'altra parte, sul disco di frizione.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione/5, caratterizzato dal fatto che un secondo disco di frizione (12), coassiale all'albero condotto, ? solidale alla cassa (9) e situato di fronte al primo disco di frizione (13).
7. Dispositivo per trascinare, a volont?, in rotazione passo a passo, selettivamente in un senso o nell 'altro, un albero condotto (2) a partire da un albero conduttore (3 ) animato di un movimento di rotazione con tinuo ed ininterrotto in un senso invariabile, caratterizzato dal fatto che esso comprende l 'associazione di due dispositivi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 6, i dispositivi a ruota libera ( 17 ) essendo montati in modo da agire in opposizione l 'uno all 'altro.
8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendi_ cazioni 1 a 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi di trasformazione del movimento di rotazione continuo dell 'albero conduttore (?3 ) in un movimento alternato di ro tazione dell ' organo girevole intermedio (7) comprendono un insieme biella-manovella accoppiato da un lato all ' or gano girevole intermedio e dall'altro lato all'albero conduttore.
9. Dispositivo secondo ima qualsiasi delle rivendi. cazioni 1 ad 8 , caratterizzato dal fafto che i mezzi di comando dei mezzi di accoppiamento disinnestabili comprendono mezzi- di rivelazione (20) di una grandezza (21 ) rappresentativa della posizione angolare dell ' organo gi. revole intermedio.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, carat terizzato dal fatto che i mezzi di rivelazione comprendono una ruota (4) calettata in rotazione sull ' albero conduttore (3 ) , almeno un riferimento (21 ) portato dalla detta ruota per identificare le posizioni angolari del l'organo girevole intermedio (7) ed un sistema (20) di rivelazione ottica dei detti riferimenti.
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