ITBO20120327A1 - Dispositivo di alimentazione elettrica a organi rotanti - Google Patents

Description

Descrizione

DISPOSITIVO DI ALIMENTAZIONE ELETTRICA A ORGANI ROTANTI

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di alimentazione elettrica a organi rotanti. In particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo in grado di trasmettere potenza elettrica fra un primo e un secondo elemento, atti a essere posti in rotazione uno rispetto all’altro.

Arte nota

È nota attualmente l'esigenza di fornire potenza elettrica a utenze atte a essere poste in rotazione rispetto alla sorgente di alimentazione.

In particolare, sono note apparecchiature comprendenti mezzi rotanti, ad esempio una piattaforma o un disco girevole, atti ad alloggiare dispositivi di movimentazione, ad esempio rulliere o organi di presa.

Apparecchiature di questo tipo sono utilizzate ad esempio nel settore tecnico delle macchine avvolgitrici, impiegate per avvolgere un carico tramite una pellicola di materiale protettivo.

I dispositivi di movimentazione installati sugli organi rotanti richiedono alimentazione elettrica, e pertanto à ̈ necessario disporre di mezzi di collegamento in grado di stabilire un contatto elettrico fra gli organi rotanti e una sorgente di alimentazione esterna.

Per risolvere il problema citato, trovano impiego soluzioni tecniche di varia natura.

Ad esempio, possono essere utilizzati dispositivi a contatto strisciante, che prevedono generalmente un primo elemento solidale all’organo rotante e un secondo elemento fisso esterno. Il contatto fra il primo e il secondo elemento può essere realizzato ad esempio tramite mezzi a spazzola.

Più in particolare, tali dispositivi comprendono un corpo di forma anulare, che definisce un percorso chiuso lungo il quale avviene, in maniera continua, il contatto fra il primo e il secondo elemento. Ad esempio, secondo una forma realizzativa nota, il primo elemento rotante comprende un anello, disposto in posizione tale da rimanere sempre a contatto, durante la rotazione, con il secondo elemento fisso.

Secondo una forma di realizzazione alternativa di tale concetto, illustrata ad esempio nel documento WO2010/102275, il trasferimento di potenza elettrica non avviene tramite contatto fra conduttori a spazzola, ma avviene tramite mezzi a induzione elettromagnetica che impiegano una coppia di avvolgimenti toroidali. Ulteriori esempi di tale soluzione possono essere ritrovati nel documento CN102148539.

I dispositivi di contatto del tipo citato, tuttavia, non sono privi di svantaggi e inconvenienti, soprattutto nel caso in cui sono impiegati per alimentare apparecchiature di trasporto e movimentazione alloggiate su piattaforme rotanti. Infatti, in tale caso i dispositivi di contatto possono essere disposti in corrispondenza dell’asse di rotazione della piattaforma soltanto se l’attrezzatura à ̈ predisposta per tale installazione.

In alternativa, i dispositivi di contatto possono essere disposti esternamente, sul perimetro esterno della piattaforma. Tale soluzione però presenta un notevole ingombro e può interferire con gli organi in movimento dell’apparecchiatura.

Inoltre, la soluzione nota indicata non può essere applicata efficacemente alle apparecchiature che comprendono una piattaforma rotante dotata di un piano di lavoro molto basso.

Presentazione dell’invenzione

Il compito della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i problemi citati, escogitando un dispositivo che consenta di trasferire potenza elettrica a organi rotanti in maniera efficiente.

Nell'ambito di tale compito, Ã ̈ ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di alimentazione elettrica particolarmente adatto a equipaggiare apparecchiature comprendenti mezzi rotanti, ad esempio una piattaforma o un disco girevole, atti ad alloggiare dispositivi di movimentazione, ad esempio rulliere o organi di presa.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo di alimentazione elettrica dotato di un ingombro limitato.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo di alimentazione elettrica che possa essere facilmente installato su apparecchiature a piattaforma rotante esistenti e non predisposte all’installazione dei dispositivi di alimentazione elettrica convenzionali.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo di alimentazione elettrica di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotato di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal dispositivo di alimentazione elettrica secondo la rivendicazione 1.

Secondo l’invenzione, il dispositivo (1) di alimentazione elettrica a un organo rotante (100) comprende almeno un primo elemento di trasmissione elettrica (101) solidale a detto organo rotante (100) e connesso elettricamente ad almeno un’utenza associata a detto organo rotante (100), e almeno una testa di alimentazione (200), rispetto a cui detto organo rotante (100) può essere posto in rotazione. La testa (200) à ̈ atta a portare almeno un secondo elemento di trasmissione elettrica (201) ed à ̈ azionabile in movimento in una direzione (A) radiale rispetto all’asse di rotazione (Z) di detto organo rotante (100), fra una prima posizione in cui detti elementi di trasmissione elettrica (101, 201) sono ravvicinati per consentire la trasmissione di potenza elettrica fra essi, per alimentare detta almeno un’utenza associata al detto organo rotante (100), e una seconda posizione in cui detti elementi di trasmissione elettrica (101, 201) sono allontanati per impedire la trasmissione di potenza elettrica fra essi.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita del dispositivo di alimentazione elettrica secondo l’invenzione, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista in pianta di un’apparecchiatura per la movimentazione di carichi dotata del dispositivo di alimentazione elettrica secondo l’invenzione;

la figura 2 mostra una vista in pianta del dispositivo di alimentazione elettrica secondo l’invenzione;

la figura 3 mostra una vista prospettica del dispositivo di alimentazione elettrica secondo l’invenzione.

Forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato nell’insieme con 1 il dispositivo di alimentazione elettrica a un organo rotante 100. Preferibilmente, l’organo rotante 100 à ̈ costituito da un disco o da una piattaforma essenzialmente circolare.

Il dispositivo 1 comprende almeno un primo elemento di trasmissione elettrica 101, solidale all’organo rotante 100. Il primo elemento di trasmissione elettrica 101 comprende un corpo 102 che conforma essenzialmente una porzione di superficie verticale, posta in prossimità del bordo esterno 104 dell’organo rotante 100. Preferibilmente, la superficie verticale 102 à ̈ una superficie cilindrica.

La porzione di superficie verticale 102 si sviluppa in corrispondenza di un settore limitato 105 del bordo esterno 104 dell’organo rotante 100.

In particolare, il settore 105 si estende fra due semipiani verticali α, β che si intersecano in corrispondenza dell’asse di rotazione Z dell’organo rotante 100, formando, fra essi, un angolo acuto. In altre parole, la porzione di superficie verticale 102 non interessa l’intero bordo 104, ma si estende, vantaggiosamente, soltanto su una parte ridotta di esso.

Il corpo 102 conforma almeno un canale longitudinale 103, sviluppato su un piano essenzialmente orizzontale, ortogonale all’asse di rotazione Z. Preferibilmente, il canale longitudinale 103 può essere realizzato tramite l’applicazione di un segmento conduttore, ad esempio in rame.

Secondo una forma di realizzazione preferita, illustrata in figura 3, il corpo 102 conforma una successione di canali longitudinali 103, sviluppati su rispettivi piani paralleli essenzialmente orizzontali, opportunamente sovrapposti. In pratica, la successione di canali longitudinali 103 può essere realizzata tramite l’applicazione di rispettivi segmenti conduttori, ad esempio in rame (si veda figura 3). I canali longitudinali 103 sono elettricamente connessi, in modo noto, con le utenze da alimentare installate sull’organo rotante 100.

Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno una testa di alimentazione 200, rispetto a cui il suddetto organo rotante 100 può essere posto in rotazione. La testa 200 porta almeno un secondo elemento di trasmissione elettrica 201, atto a cooperare con il suddetto primo elemento di trasmissione elettrica 101.

La testa 200 à ̈ azionabile in movimento in una direzione A radiale rispetto all’asse di rotazione Z dell’organo rotante 100, fra una prima posizione in cui i suddetti elementi di trasmissione elettrica 101, 201 sono ravvicinati per consentire la trasmissione di potenza elettrica fra essi, e una seconda posizione in cui gli elementi di trasmissione elettrica 101, 201 sono allontanati per impedire la trasmissione di potenza elettrica fra essi.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il corpo 102 conforma, in corrispondenza delle proprie estremità laterali, rispettive alette 106 orientate verso l’interno dell’organo rotante 100 per agevolare l’impegno e il disimpegno dei canali longitudinali 103 da parte dei secondi elementi di trasmissione elettrica 201.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la trasmissione di potenza elettrica fra i primi e i secondi elementi di trasmissione elettrica 101, 201 avviene per conduzione. Ad esempio, à ̈ possibile prevedere che ciascun canale 103 sia dotato di elementi conduttori, atti a essere posti a contatto con rispettivi elementi conduttori di un rispettivo elemento di trasmissione elettrica 201. Tuttavia, non à ̈ escluso l’impiego di diversi meccanismi di trasmissione, ad esempio a induzione elettromagnetica.

Secondo una particolare forma attuativa, specialmente vantaggiosa, il dispositivo di alimentazione in oggetto à ̈ atto a equipaggiare un’apparecchiatura 300 per la movimentazione di carichi 301, ad esempio su pallet.

L’apparecchiatura, visibile in figura 1, comprende mezzi di movimentazione lineare di ingresso 302, ad esempio costituiti da una rulliera o da un nastro trasportatore. I mezzi di movimentazione 302 sono atti a ricevere il carico 301 da una stazione di carico e a trasferirlo lungo una direzione B.

A valle dei mezzi di movimentazione lineare di ingresso 302, l’apparecchiatura 300 prevede un organo rotante 100 atto a ruotare il carico 301 attorno a un asse Z sostanzialmente verticale. L’organo rotante comprende, ad esempio, un disco o una piattaforma essenzialmente circolare.

L’apparecchiatura 300 comprende inoltre mezzi di movimentazione lineare 303 associati a detto organo rotante 100 e atti a ricevere il carico 301 dai mezzi di movimentazione lineare di ingresso 302. In particolare, i mezzi di movimentazione 303 possono essere costituiti da una rulliera installata sul piano di carico della piattaforma rotante 100. I mezzi di movimentazione 303 sono atti a essere alimentati elettricamente dal dispositivo di alimentazione elettrica 1 precedentemente descritto. I mezzi di movimentazione 303 sono azionati da un apposito attuatore 305, ad esempio un motore elettrico, installato in corrispondenza del piano di carico della piattaforma rotante 100.

L’apparecchiatura 300 comprende infine mezzi di movimentazione lineare di uscita 304, ad esempio costituiti da una rulliera o da un nastro trasportatore. I mezzi di movimentazione 304 sono atti ricevere il carico 301 dai mezzi di movimentazione lineare 303 e a trasferirlo verso una stazione di scarico, non illustrata negli uniti disegni.

Il funzionamento del dispositivo di alimentazione elettrica oggetto dell’invenzione à ̈ illustrato nel seguito. Per maggiore chiarezza, il funzionamento à ̈ descritto in riferimento alla particolare forma attuativa in cui il dispositivo di alimentazione in oggetto à ̈ atto a equipaggiare un’apparecchiatura per la movimentazione di carichi del tipo illustrato in figura 1.

In una prima fase, un carico 301 viene alimentato alla rulliera 302 da una stazione di carico.

Successivamente, il carico viene traslato, in direzione B, lungo la rulliera 302, fino alla sezione di uscita della stessa rulliera 302.

In questa fase, la rulliera 303, installata sulla piattaforma rotante 100, si trova disposta in una configurazione allineata con la rulliera di ingresso 302, in modo da configurare un percorso di alimentazione continuo per il carico 301. A tale fine, à ̈ altresì possibile prevedere che la sezione di uscita della rulliera di ingresso 302 abbia un profilo curvo, di forma complementare al bordo esterno della piattaforma rotante 100, in maniera tale che in corrispondenza della sezione di uscita si realizzi una parziale sovrapposizione dei rulli della rulliera 302 e della rulliera 303 (si veda fig.1).

In questa fase, inoltre, la testa di alimentazione 200 si trova posizionata in corrispondenza della superficie verticale di contatto 102, che à ̈ posta in corrispondenza del bordo esterno 104 della piattaforma rotante 100, e si estende soltanto su un settore limitato 105 del bordo 104, come precedentemente descritto.

Successivamente, la testa 200 viene azionata in movimento in direzione A radiale rispetto all’asse di rotazione Z dell’organo rotante 100, e viene portata nella prima posizione di contatto, in cui i conduttori 201, portati dalla testa 200, impegnano i rispettivi canali 103 realizzati sulla superficie verticale di contatto 102.

Quando i conduttori 201 della testa 200 e i rispettivi canali 103 si trovano a contatto, viene azionato il passaggio di corrente nel circuito così configurato, e pertanto si attiva la trasmissione di potenza elettrica fra i conduttori 201 e i canali 103. Conseguentemente, viene posta in movimento la rulliera 303, che à ̈ elettricamente connessa ai canali 103.

Quando il carico 301, tramite la rulliera 303, ha raggiunto il centro della piattaforma 100, viene dapprima interrotto il passaggio di corrente per interrompere la trasmissione di potenza fra i conduttori 201 e 103. In questo modo, la rulliera 303 si arresta con il carico 301 al centro della piattaforma 100. Successivamente la testa viene nuovamente azionata in movimento in direzione A, e viene portata nella seconda posizione di disimpegno, in cui i conduttori 201 e 103 sono allontanati.

In seguito, la piattaforma 100 viene azionata in rotazione, per consentire eventuali lavorazioni, di tipo noto, sul carico in rotazione. Ad esempio, durante la rotazione della piattaforma à ̈ possibile impiegare organi operativi, di tipo noto, per avvolgere il carico tramite un film protettivo.

Al termine delle lavorazioni, la piattaforma viene arrestata quando la testa di alimentazione 200 si trova posizionata in corrispondenza della superficie verticale di contatto 102, e la rulliera 303 si trova disposta in una configurazione allineata con la rulliera di uscita 304.

Successivamente, la testa 200 viene azionata in movimento in direzione A, e viene nuovamente portata nella prima posizione di contatto, in cui i conduttori 201, portati dalla testa 200, impegnano i rispettivi canali 103 realizzati sulla superficie verticale di contatto 102 dei conduttori 101.

Quindi, viene azionato il passaggio di corrente, e in questo modo si attiva la trasmissione di potenza elettrica fra i conduttori 201 e 103 e viene azionata in movimento la rulliera 303, per il trasferimento del carico 301 alla rulliera di uscita 304.

Il dispositivo in oggetto raggiunge lo scopo di trasferire potenza elettrica a organi rotanti in maniera efficiente, mantenendo un ingombro contenuto.

Tale risultato à ̈ ottenuto essenzialmente grazie all'idea inventiva di equipaggiare la piattaforma rotante 100 con un elemento di trasmissione elettrica comprendente un corpo 102 che conforma essenzialmente una porzione di superficie verticale, posta in prossimità del bordo esterno 104 della piattaforma 100, e sviluppata in corrispondenza di un settore limitato 105 del detto bordo esterno 104, in maniera da non interferire con gli organi operativi installati sulla stessa piattaforma 100. In particolare, il corpo 102 non interferisce con la rulliera 303. Pertanto, à ̈ possibile impiegare il dispositivo di alimentazione elettrica oggetto dell’invenzione anche per equipaggiare piattaforme rotanti a basso profilo (ad esempio, piattaforme con piano di lavoro situato a una quota di circa 75 mm).

L'apparecchiatura descritta a titolo esemplificativo à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Ad esempio, à ̈ possibile installare più organi operativi sulla piattaforma rotante 100 (ad esempio, mezzi di presa quali pinze o simili); in questo caso, à ̈ possibile realizzare un circuito elettrico separato per l’alimentazione di ciascun organo operativo. In pratica, ciascun canale 103 può essere associato a un rispettivo contatto 201 portato dalla testa 200, e può essere connesso a un rispettivo organo operativo installato sulla piattaforma 100. Ovviamente, ciascun canale 103 può essere isolato elettricamente rispetto agli altri canali 103 adiacenti.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1) Dispositivo (1) di alimentazione elettrica a un organo rotante (100) caratterizzato dal fatto che comprende almeno un primo elemento di trasmissione elettrica (101) solidale a detto organo rotante (100) e connesso elettricamente ad almeno un’utenza associata a detto organo rotante (100) almeno una testa di alimentazione (200), rispetto a cui detto organo rotante (100) può essere posto in rotazione, detta almeno una testa (200) essendo atta a portare almeno un secondo elemento di trasmissione elettrica (201) detta testa essendo azionabile in movimento in una direzione (A) radiale rispetto all’asse di rotazione (Z) di detto organo rotante (100), fra una prima posizione in cui detti elementi di trasmissione elettrica (101, 201) sono ravvicinati per consentire la trasmissione di potenza elettrica fra essi, per alimentare detta almeno un’utenza associata al detto organo rotante (100), e una seconda posizione in cui detti elementi di trasmissione elettrica (101, 201) sono allontanati per impedire la trasmissione di potenza elettrica fra essi.
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo elemento di trasmissione elettrica (101, 201) sono costituiti da corpi conduttori.
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo elemento di trasmissione elettrica (101) comprende un corpo (102) che conforma essenzialmente una porzione di superficie verticale, posta in prossimità del bordo esterno (104) del detto organo rotante (100).
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta porzione di superficie verticale (102) si sviluppa in corrispondenza di un settore limitato (105) del detto bordo esterno (104) del detto organo rotante (100).
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto settore (105) si estende fra due semipiani verticali (α, β) che si intersecano in corrispondenza del detto asse (Z) formando, fra essi, un angolo acuto.
6. 6) Dispositivo secondo una rivendicazione da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che detta superficie verticale (102) Ã ̈ una superficie cilindrica.
7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto corpo (102) comprende almeno un canale longitudinale (103), sviluppato su un piano essenzialmente orizzontale, ortogonale a detto asse di rotazione (Z), atto a essere associato a un rispettivo secondo elemento di trasmissione elettrica (201) recato dalla detta testa (200).
8. 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto corpo (102) comprende una successione di detti canali longitudinali (103), sviluppati su rispettivi piani paralleli essenzialmente orizzontali, atti a essere associati a rispettivi secondi elementi di trasmissione elettrica (201) recati dalla detta testa (200).
9. 9) Dispositivo secondo una rivendicazione da 7 a 8, caratterizzato dal fatto che detto corpo (102) conforma, in corrispondenza delle proprie estremità laterali, rispettive alette (106) orientate verso l’interno di detto organo rotante (100) per agevolare l’impegno e il disimpegno dei detti canali longitudinali (103) da parte dei detti secondi elementi di trasmissione elettrica (201).
10. 10) Apparecchiatura (300) per la movimentazione di carichi (301), comprendente mezzi di movimentazione lineare di ingresso (302) atti a ricevere detto carico (301) da una stazione di carico e a traslare il detto carico lungo una direzione (B) un organo rotante (100) atto a ruotare il detto carico attorno a un asse (Z) sostanzialmente verticale mezzi di movimentazione lineare (303) associati a detto organo rotante (100) e atti a ricevere detto carico (301) dai detti mezzi di movimentazione lineare di ingresso (302) mezzi di movimentazione lineare di uscita (304) atti ricevere detto carico (301) dai detti mezzi di movimentazione lineare (303) e a traslare detto carico verso una stazione di scarico caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione lineare (303) associati a detto organo rotante (100) sono alimentati elettricamente tramite un dispositivo di alimentazione elettrica secondo una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 9.