IT9005236A1 - Attuatore pneumatico - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

ATTUATORE PNEUMATICO"

La presente invenzione riguarda un attuatore pneumatico alternativo, lineare □ non lineare.

Attualmente, oltre agli usuali attuatori pneumatici aventi un pistone munito di uno stelo, che sparge dal cilindro in cui opera il pistone per impegnare l 'unità da comandare, sono pure noti gli attuatori pneumatici del tipo senza stelo che consentono una riduzione degli ingombri. Questo tipo di attuatori comprende sostanzialmente un pistone -flottante in un cilindro alimentato alternativamente da parti opposte con un fluido in pressione ed un car — rei lo che trasla in conseguenza dei movimenti del pistone nel cilindro e al quale si vincola l'unità da comandare.

Il carrello può essere collegato al pistone indirettamente attraverso una cinghia di traino che fuorisce dalle estremità del cilindro e passa su pulegge di guida. In un'altra realizzazione, il carrella è vincolata direttamente al pistone e scorre lungo un corpo di guida che definisce il cilindro, carrello e pistone collegandosi attraverso uno spacco ricavato secondo una generatrice del cilindro.

In entrambi i casi è comunque presente un pistone flottante nel cilindro, quindi una massa in movimento che si aggiunge a quella del carrella causando problemi di inerzia, accelerazioni, decelerazioni , ecc. Dette costruzioni hanno inoltre importanti problemi di tenuta tra cilindro e carrello specialmente quando quest'ultimo è vincolata direttamente al pistone e si trova a scorrere lungo uno spacco longitudinale da un lato del cilindro. Allora per la tenuta bisogna ricorrere a guarnizioni a banda speciali che permettano lo scorrimento di pistone e carrello, ma che ostruiscano lo spacco per la tenuta del cilindro, guarnizioni peraltro soggette a rilevante usura.

La presente invenzione propone invece una nuova originale realizzazione di attuatare pneumatico che permette di risolvere i problemi sopra esposti, oltretutto con una struttura più semplice, affidabile ed anche economica, ed un sistema di tenuta semplice e sicuro.

E' infatti scopo della presente invenzione quello di fornire un attuatore pneumatico, non solo senza stelo, ma anche senza un vero e proprio pistone, riducendo così la massa degli elementi in movimento. Un altro scopo del trovato è di fornire un attuatore pneumatico nel quale il movimento di traslazione del carrello è conseguito mediante un'onda d'aria che si crea in una camera a sezione variabile con almeno una parete elastica interagente con il carrello.

Un ulteriore scopo del trovato è di fornire un attuatore pneumatico nel quale la traslazione del carrello è causata da un elemento elastico che definisce almeno in parte la camera destinata a ricevere il fluido motore e che consegue anche le debite tenute pneumatiche nell'ambito della costruzione.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di for— nire un attuatore pneumatico che possa essere realizzato con una qualsiasi sezione e con qualunque andamento, anche non lineare, in lunghezza per movimenti del carrello, e conseguentemente dell'unità da comandare, anche non rettilinei.

A tal -fine la presente invenzione propone un attuatore pneumatico che comprende un corpo con una cavità allungata in una direzione, chiusa alle sue estremità ed avente uno spacco o apertura longitudinale da un lato, un carrello guidato su detto corpo e obbligata scorrevolmente in detto spacco, ed un elemento elasti co—f1essibi1e estendentesi in detta cavità del corpo e delimitante una camera alimentata/ scaricata con un -Fluido in pressione alternatamente in direzioni opposte dalle estremità di detto corpo, detto elemento avendo una deviazione intermedia che varia di posizione lungo 1'elemento dividendo la detta camera in due parti ognuna aumentante di lunghezza quando l'altra diminuisce in dipendenza della direzione di alimentaz ione/scarico del -Fluido in pressione, il carrello essendo obbligato a detta deviazione per una sua traslazione in risposta al variare della posizione della deviazione dell'elemento elastico nel corpo.

In una -forma di realizzazione, l'elemento elastico-flessibile può essere un organo tubolare e definire esso stesso la camera in due parti di lunghezze variabili, la suddivisione della camera in due parti essendo costituita da uno schiacciamento dell'organo tubolare,il carrello essendo impegnato in un tale schiacciamento.

In un'altra forma di esecuzione, l'elemento elastico-flessibile può essere una banda di sezione rettangolare, circolare, ovale o altro e definire la camera in due parti di lunghezze variabili con la superficie interna della cavità del corpo, la suddivisione della camera in due parti essendo costituita da una piega della banda, il carrello essendo impegnato in una tale piega.

In ogni caso, l'elemento elastico-flessibile alle sue estremità viene fissato al corpo e partecipa alla tenuta di estremità della camera alimentata dal fluido motore.

Maggiori dettagli del trovato risulteranno comunque più evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni nei quali: la Fig.l mostra, in sezione longitudinale, l'attuatore secondo l'invenzione in un primo modo di reaiizzazione;

la Fig.2 mostra una sezione trasversale secondo le frecce II—II in Fig.l;

la Fig.3 mostra, in parziale sezione longitudinale, un altro moda di realizzazione del1'attuatore;e la Fig.4 mostra una sezione secondo le frecce IV- IV in Fig.3.

L'attuatore qui proposto può essere lineare o non lineare e comprende sostanzialmente: un corpo 10; un elemento elastico-flessibile li in detto corpo; e un carrella 12 interagente con detto elemento 11, scor— revole lungo il corpo 10 e destinata a traslare alternativamente un'unità da comandare -non rappresentata- collegatavi.

Il corpo 10 ha una cavità 13 di qualsivoglia sezione, allungata in una direzione ed avente uno spacco o apertura longitudinale 14 da un lato. Alle estremità di detta cavità 13 sono riportati due tappi 15 ai quali si collegano delle tubazioni di alimentaz ione/scar ico di un fluida in pressione secondo le frecce in Fig.l.

Il carrello 12 scorre lungo il corpo 10, obbligata nello spacco o apertura longitudinale del corpo 10, le corse del carrella potendo essere limitate da fermi 16 applicati al corpo o ai suoi tappi terminali .

Nella cavità 13 del corpo si estende l'elemento elastico-flessibile 11 in materiale elastomero appropriato, le cui estremità sona fissate a tenuta ai tappi terminali 15 di detto corpo.

In una forma di realizzazione quale quella ma— strata nelle Figg.1 e 2, un tale elemento elasticoflessibile 11 può essere un organo tubolare 17 ed avere una qualsiasi sezione, pre-feribi1mente uguale a quella della cavità 13 del corpo 10.

Detto elemento 17 de-finisce una camera, parallela alla direzione di scorrimento del carrello 12 e divisa in due parti 18,19 da uno schiacciamento o deviazione 20 dell'elemento stesso. Un tale schiacciamento o deviazione -funge da divisoria di separazione delle due parti di camera 18,19. Queste camere 18,19 sono alimentate/scaricate di un fluido in pressione alle due estremità opposte, alternatamente attraverso le tubazioni collegate ai tappi terminali del corpo.

La schiacciamento o deviazione 20 è causata dal carrello 12 e conseguita premendo parte della parete dell'elemento tubolare 17 contro la parte opposta dell'elemento stesso. A tal fine, il carrello 12 presenta, per risultare all'interno della cavità 13 del corpo 10, uno o più rulli 21 che premono sull'elemento elastico-flessibile 17 per causarne la deviazione 20 e almeno un rullo di contro-spinta e scorrimento 22 appoggiante contro la faccia interna della cavità 13 ai lati dello spacco o apertura 14 -v.Fig .2-.

Lo schiacciamneto o deviazione 20 dell'elemento elastico-flessibile 17 definisce dunque due camere separate 18,19, ma varia di posizione lungo l'elemento stesso in conseguenza dell'alimentazione del fluido in pressione all 'una o all'altra di dette camere e al concomitante scarico del fluida dalla camera opposta, le due camere variando allora, in lunghezza, nel senso che quando 1'una aumenta 1 'altra diminuisce.

In effetti, e come si può notare dalla Fig.l, una mandata di fluido in pressione ad es., nella camera 18 ed uno scarico del fluido dalla camera 19 crea un'onda pneumatica nella camera 18 che muove la deviazione o divisoria 20 causando uno scorrimento corrispondente del carrello 12 lungo il corpo. Il carrello si sposterà poi in senso opposto con 1'alimentazione del fluido alla camera 19 ed uno scarico del fluido dalla camera 18.

L'impiego di un elemento tubolare 17 non porta alcun problema di tenuta nè alle estremità nè lateralmente a livello dello spacco o apertura longitudinale 14 in quanto il fluido è contenuto dall'elemento stesso. Fer evitare l'usura dell'elemento elastico-flessibile 17, sulla faccia di questo a contatto con i rulli 21 del carrello 12 può essere ri portata una lamina antiusura 23.

Un uguale risultato di traslazione del carrello 12 lungo il corpo 10 può essere ottenuta ,senza uscire dall'ambito del travato, usando un elemento elastico-flessibile in forma di semplice banda 117 in luogo di un organo tubolare -v,Figg.3 e 4-. Una tale banda potrà avere una qualsiasi sezione rettangolare, circolare o ovale, si estende nella cavità 13 del corpo 10 adiacentemente allo spacco o apertura longitudinale 14 ed è bloccata ai tappi di estremità del corpo. La banda 117 presenta anch'essa una deviazione 120 causata dai rulli 21 del carrello, e può essere munita di una lamina antiusura 123 sulla faccia a contatto con detti rulli 21. La banda 117 delimita una camera in concorso con le superfici interne della cavità 13 del corpo 10, camera peraltro divisa in due camere 118,119 dalla deviazione 120 fungente da divisoria che va ad impegnare la super— ficie interna della cavità isolando una camera dal— 1 'altra.

Anche in questo caso, alimentando il fluido in pressione alternati vamente alle due camere 118, 119 si ottiene uno spostamento della deviazione o divisoria 120 ed un'uguale traslazione del carrello graie all'onda pneumatica che si crea nella camera alimentata in direzione della camera opposta. L'appoggio della guarnizione sullo spacco o apertura, favorito oltretutto dalla pressione del fluido alimentato, assicura la tenuta lungo lo spacco stessa.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1<Λ>) Attuatore pneumatica lineare o non lineare, comprendente un corpo (10) con una cavità (13) allungata in una direzione, chiusa alle sue estremità ed avente uno spacca o apertura longitudinale (14) da un lato, ed un carrello (12) guidato su detto carpo e obbligato scorrevol mente in detto spacco o apertura (14), caratterizzato dal fatto che in detta cavità del corpo (10) si estende un elemento elastico flessibile (11) delimitante una camera alimentata/scari cata di un fluido in pressione alternatamente in direzioni apposte,dal1e estremità di detto corpo, dal fatto che detto elemento elasticoflessibile (11) ha una deviazione o divisoria intermedia (20) che varia di posizione lungo l'elemento stesso dividendo la detta camera in due parti a camere (18,19) ognuna aumentante di lunghezza quando 1 'altra diminuisce in dipendenza della direzione di alimentazione/scarico del fluido in pressione, e dal fatta che il carrello è obbligata a detta deviazione o divisoria £20) per una sua traslazione in risposta al variare della posizione della deviazione o divisoria dell'elemento elastico-flessibile nel corpo. 2<Λ>) Attuatore pneumatico secondo la rivendicazione 1), in cui detto elemento elastico-flessibile (11) è costituito da un organo tubolare (17) con estremità fissate a dei tappi terminali fissati a detto corpo, ed in cui la suddivisione della camera in due parti o camere (18,19) è costituita da uno schiacciamento dell'organo tubolare, il carrello avendo dei rulli (21) impegnati in tale schiacciamento ed almeno un rullo di controspinta (22) appoggiante contro la superficie interna della cavità (13) ai lati dello spacco o apertura longitudinali (14) . 3·"') Attuatore pneumatico secondo la rivendicazione 2), in cui detto organo tubolare (17) definisce esso stesso le due camere (18,19) separate dalla deviazione o divisoria intermedia (20), le due camere essendo alimentate/scaricate a mezzo di tubazioni collegate ai tappi di terminali del corpo. 4<Λ) >Attuatore pneumatico secando la rivendicazione 1), in cui detto elemento elastico-flessibile <(>11) è costituito da una banda (117) di sezione rettangolare, circolare o ovale con estremità fissate a tappi terminali fissati a detto corpo, in cui detta banda (117) appoggia sullo spacco o apertura longitudinale (14) di detto corpo delimitando una camera con la superficie interna della cavità (13) in detto corpo, e in cui la suddivisione di detta camera in due parti o camere (118,119) è costituita da una deviazione o piega della banda contro la parte prospiciente della super-ficie interna di detta cavità (13), il carrella avendo dei rulli (21) impegnati con una tale deviazione o piega della banda ed almeno un rullo di contraspinta (22) appoggiante contro la super-ficie interna della cavità ai lati dello spacco o apertura longitudinale (14). 5Λ) Attuatore pneumatico secondo una qualsiasi delle ri vendicazionì precedenti, in cui detto elemento elastico—flessibile (17,117) è costituito da gomma, un materiale elastomero, silicone o simile. 6Λ> Attuatore pneumatico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento elastico—flessibile (17,117) è munito di una lamina antiusura (23,123) sulla sua -faccia a contatto con i rulli (21) del carrello. Il tutto come sostanzialmente sopra descritto, illustrato e rivendicato per gli scopi specificati.