ITCR20130015A1

ITCR20130015A1 - Cinematismo a camma

Info

Publication number: ITCR20130015A1
Application number: IT000015A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Gatti
Original assignee: E M G Srl
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-11-22

Description

DESCRIZIONE

dell’Invenzione Industriale dal titolo:

CINEMATISMO A CAMMA

DESCRIZIONE

L’invenzione si rivolge al settore meccanico e riguarda un cinematismo a camma, atto a trasformare un moto rotatorio in un moto traslatorio alternato, comunemente impiegabile su macchine automatiche, come ad esempio macchine confezionatrici ad alte prestazioni.

Nel dettaglio, l’invenzione si riferisce ad un cinematismo a camma applicabile su una macchina caricatrice per cartucce, atto a trasformare il moto rotatorio di un albero motore nel moto traslatorio alternato di un organo meccanico di lavoro e, in particolare, di mezzi di avanzamento per cartucce durante il loro caricamento.

I tipi più comuni di cinematismi a camme con moto rotatorio continuo comprendono un movente di forma cilindrica, atto a ruotare attorno ad un asse, ed un cedente stabilmente associato ad un dispositivo di lavoro.

Sul movente è realizzato un solco o un risalto, conformato in modo da imprimere al cedente la legge di moto desiderata.

Il contatto fra movente e cedente deve essere assicurato in tutte le condizioni di funzionamento, cioè per ogni angolo di rotazione del movente.

Tale contatto continuo può essere conseguito mediante una forza che tiene premuto il cedente contro il movente, ed in questo caso si parla di contatto di forza, realizzato solitamente mediante una molla, detta molla di recupero.

Un’estremità di tale molla è vincolata al cedente, mentre l’estremità opposta è stabilmente fissata a terra o al telaio della macchina su cui il cinematismo è applicato.

In altri casi si preferisce un contatto di forma tra movente e cedente, ed il cinematismo prende così il nome di camma a comando positivo: il movente è provvisto di un solco definito da due pareti laterali di lavoro che delimitano una pista atta ad essere impegnata dal cedente, che in questo caso è del tipo a rotella o a cuscinetto. Il solco del movente è in grado di guidare la rotella, che teoricamente rimane in contatto alternativamente con una o con l’altra parete del solco stesso in base al verso della forza trasmessa.

Questi tipi di cinematismi a camma presentano alcuni limiti e svantaggi soprattutto dovuti alla difficoltà di garantire sempre il perfetto contatto, sia esso un contatto di forza o di forma, tra movente e cedente durante il loro funzionamento, e quindi durante la trasmissione del moto.

L’impiego di molle di recupero, atte a mantenere premuto il cedente sul movente durante la sua rotazione, risulta a lungo andare inaffidabile: nel tempo infatti le molle perdono le loro proprietà elastiche, fino a deformarsi in modo irreversibile, con il rischio di rottura repentina del cedente e l’irrimediabile compromissione del profilo della camma.

In alternativa alle molle di recupero, il contatto di forma consente teoricamente di guidare il cedente in modo costante senza essere soggetto a modifiche delle condizioni di progetto, ma in realtà presenta dei limiti legati all’interruzione temporanea del contatto che si manifesta quando il cedente passa ad impegnare una parete o l’altra del solco del movente.

In quell’istante il cedente è in realtà libero e non in contatto con il movente: la trasmissione della legge di moto può quindi essere svantaggiosamente alterata, compromettendo il funzionamento dell’intera macchina e il coordinamento tra i suoi componenti.

L’invenzione ha come scopo di superare questi problemi che riducono l’efficienza dei cinematismi a camma e, di conseguenza, delle macchine che ne fanno uso.

Scopo del trovato è, in particolare, quello di realizzare un cinematismo a camma che sia efficiente, durevole nel tempo e costante nelle sue prestazioni, esente da giochi e deformazioni, di ridotto ingombro e di facile costruzione.

Gli scopi sono raggiunti con un cinematismo a camma atto a trasformare un moto rotatorio di un albero motore in un moto alternato di un organo di lavoro, comprendente:

- un movente cilindrico atto a ruotare attorno ad un asse, comprendente un solco provvisto di una prima pista definita da due pareti laterali;

- un cedente comprendente una prima rotella atta ad impegnare detta prima pista rimanendo in contatto continuo con una delle sue pareti laterali,

caratterizzato dal fatto che:

- detto solco comprende una seconda pista, definita anch’essa da due pareti laterali, in cui detta seconda pista è posta a diversa distanza dall’asse del movente rispetto a detta prima pista;

- detto cedente comprende una seconda rotella atta ad impegnare detta seconda pista rimanendo in contatto continuo con una delle sue pareti laterali, in modo che le pareti laterali di dette prima e seconda pista che rimangono in contatto continuo con dette prima e seconda rotella siano sempre contrapposte tra loro.

Secondo un primo aspetto dell’invenzione, detta prima e detta seconda rotella sono coassiali.

Ulteriormente, dette rotelle sono di uguale diametro.

In una variante preferita del trovato, dette rotelle presentano un diametro maggiore o uguale alla distanza tra le pareti contrapposte delle due piste che rimangono in contatto continuo con dette rotelle. I vantaggi del trovato sono evidenti e dovuti principalmente all’impiego di un movente con due piste contemporaneamente impegnate dallo stesso cedente.

Il cedente è sempre in contatto con il movente in ogni suo punto del percorso e qualsiasi sia il verso della forza trasmessa, ed il movimento completo della camma è esente da giochi.

Vantaggiosamente, la cooperazione tra la doppia rotella e la doppia pista consente una precisione di movimento ineguagliabile durante il giro completo della camma, anche durante le fasi di inversione del movimento alternato del cedente e quindi della forza impressa dal movente.

La soluzione permette inoltre l’eliminazione delle molle di recupero che, per le cicliche di macchine automatiche particolarmente veloci e con masse in gioco importanti, avrebbero una durata molto limitata e quindi necessiterebbero di continue manutenzioni o sostituzioni.

Vantaggiosamente, l’intero cinematismo non è più soggetto a delle variabili di durata incontrollabili, come ad esempio le proprietà elastiche delle molle e il rischio di loro deformazione.

Ancor più vantaggiosamente, l’eliminazione del castello di fissaggio e supporto delle molle al cedente consente una riduzione degli ingombri e una semplificazione della sua struttura, guadagnando spazi preziosi all’interno del cinematismo e dell’intera macchina in cui è applicato.

La configurazione della camma a doppia pista e doppia rotella permette di applicare un precarico tra movente e cedente scegliendo opportunamente le tolleranze di accoppiamento tra l’ingombro massimo delle due rotelle e la distanza tra le pareti contrapposte delle due piste. Tale precarico consente di minimizzare i giochi tra i due componenti aumentando la precisione dell’accoppiamento e della trasmissione del moto.

In particolare, nel caso in cui le rotelle siano coassiali, adottando una conveniente dimensione delle rotelle, il cui diametro potrà vantaggiosamente essere maggiore o uguale alla distanza tra le pareti di lavoro contrapposte delle due piste, è possibile mantenere sempre il perfetto contatto tra le rotelle e le rispettive pareti di lavoro e assicurare la massima precisione e stabilità durante il rotolamento del cedente nel movente, migliorando così il lavoro della camma.

In generale, il cinematismo a camma secondo l’invenzione, oltre ad essere poco ingombrante, efficiente e di lunga durata, è di semplice costruzione.

In fase di produzione del cinematismo a camma, infatti, durante la realizzazione del profilo del solco sul movente, l’utensile di fresatura della macchina a controllo numerico, lavora sempre nello stesso verso ricavando contemporaneamente entrambe le piste. In questo modo viene annullato qualsiasi errore geometrico di lavorazione, con una precisione, per le macchine a controllo numerico di nuova generazione, dell’ordine di 1 micron (0,001 mm).

Questi ed altri vantaggi saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui viene descritta una modalità preferita di realizzazione dell’invenzione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l’aiuto delle figure dove:

la Figura 1 rappresenta, in vista frontale, un cinematismo a camma secondo l’invenzione, applicato su una macchina caricatrice per cartucce;

le Figure 2 e 3 rappresentano due sezioni trasversali del cinematismo a camma di Figura 1, secondo due piani paralleli 2-2 e 3-3;

la Figura 4 rappresenta, in vista frontale, un dettaglio ingrandito del cinematismo a camma di Figura 1;

le Figure 5 e 6 rappresentano due viste frontali schematiche del cinematismo a camma secondo due possibili varianti dell’invenzione. Riferendosi alle Figure 1-3, è illustrata una macchina caricatrice per cartucce che comprende essenzialmente un telaio di supporto 11 su cui sono provvisti mezzi di alimentazione per le cartucce vuote, mezzi di alimentazione dei componenti da inserire in dette cartucce, una trave di lavoro provvista di dispositivi accessori atti al caricamento di dette cartucce, un dispositivo di lavoro 2 costituito da mezzi di avanzamento per dette cartucce operante in sincronia con il movimento di detta trave di lavoro.

Su detta macchina sono poi provvisti mezzi motori 12 e mezzi di trasmissione del moto, atti a consentire, oltre al movimento di traslazione verticale della trave di lavoro, anche il movimento traslatorio dei mezzi di avanzamento delle cartucce.

In particolare, detta macchina comprende un cinematismo a camma 1 atto a trasformare il moto rotatorio dell’albero motore 10 nel moto alternato del dispositivo di lavoro 2, in particolare dei mezzi di avanzamento delle cartucce.

Con riferimento alla Figura 4, detto cinematismo a camma 1 comprende un movente 3 cilindrico, atto a ruotare assieme a detto albero motore 10 attorno ad un asse x, e un cedente 6 del tipo a rotella.

Detto movente 3 comprende un solco 4 provvisto di una prima 5 e una seconda 8 pista, entrambe definite da due pareti laterali 5a e 5b, 8a e 8b.

Dette due piste 5, 8 sono poste tra loro a diversa distanza dall’asse x del movente 3, e quindi dall’asse dell’albero motore 10 della macchina.

Sostanzialmente, dette piste 5, 8 appartengono allo stesso solco 4 ma sono poste una sopra all’altra, a quote diverse.

Detto cedente 6 comprende una prima rotella 7 atta ad impegnare detta prima pista 5 e una seconda rotella 9 atta ad impegnare detta seconda pista 8.

Dette rotelle 7, 9, di uguale diametro, sono coassiali e imperniate su detto cedente 6.

Una sola parete di ciascuna pista funge da parete di lavoro e le pareti di lavoro delle due piste sono contrapposte tra loro.

Dette rotelle 7, 9 presentano un diametro sostanzialmente pari alla distanza tra le due pareti di lavoro contrapposte delle due piste. In varianti alternative, il diametro delle rotelle può essere anche maggiore di tale distanza, ed in questo caso il cinematismo a camma è provvisto di una precarica iniziale nell’accoppiamento tra movente e cedente, che annulla ulteriormente la possibilità di sviluppare giochi tra i componenti durante la trasmissione del moto.

Il funzionamento del dispositivo a camma 1 secondo l’invenzione è descritto nel seguito.

Vantaggiosamente, sia detta prima rotella 7 che detta seconda rotella 9, rimangono sempre in contatto con una delle pareti 5a, 5b, 8a, 8b delle rispettive piste 5, 8, indipendentemente dal verso della forza trasmessa da detto movente 3.

Le sezioni schematiche di Figure 5 e 6 rappresentano due diverse possibili configurazioni di un cinematismo a camma secondo l’invenzione.

A titolo di esempio, quando la rotella 7 posta a una distanza minore dall’asse x del movente 3 impegna la parete destra 5a della sua pista 5, la rotella 9 posta ad una quota superiore mantiene comunque il contatto, guidando di conseguenza il cedente 6, con la parete sinistra 8b della sua rispettiva pista 8. Tale condizione è schematizzata in Figura 5 e rappresentata dalle sezioni di Figure 2 e 3.

Alternativamente, come illustrato in Figure 4 e 6, se la rotella 7 posta ad una distanza minore dall’asse x del movente 3 impegna la parete sinistra 5b della sua pista 5, la guida del cedente 6 è garantita dal contatto della seconda rotella 9 con la parete destra 8a della sua rispettiva pista 8.

Come è evidente al tecnico del ramo, l’invenzione è stata descritta facendo riferimento a titolo esemplificativo ad un cinematismo a camma 1 applicabile ad una macchina caricatrice di cartucce il cui dispositivo di lavoro 2 è accessoriato per ricevere le cartucce vuote e sostenerle e movimentarle durante la fase di riempimento con i necessari componenti interni, fino al loro confezionamento, ma è utilizzabile più in generale per qualsiasi macchina automatica ad alte prestazioni, sempre raggiungendo i vantaggi che sono stati più sopra evidenziati.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Cinematismo a camma (1) atto a trasformare un moto rotatorio di un albero motore (10) in un moto alternato di un organo meccanico di lavoro (2), comprendente: - un movente (3) cilindrico atto a ruotare attorno ad un asse (x), comprendente un solco (4) provvisto di una prima pista (5) definita da due pareti laterali (5a, 5b); - un cedente (6) comprendente una prima rotella (7) atta ad impegnare detta prima pista (5) rimanendo in contatto continuo con una delle sue pareti laterali (5a, 5b), caratterizzato dal fatto che: - detto solco (4) comprende una seconda pista (8), definita anch’essa da due pareti laterali (8a, 8b), in cui detta seconda pista è posta a diversa distanza dall’asse (x) del movente (3) rispetto a detta prima pista (5); - detto cedente (6) comprende una seconda rotella (9) atta ad impegnare detta seconda pista (8) rimanendo in contatto continuo con una delle sue pareti laterali (8a, 8b), in modo che le pareti laterali di dette prima (5) e seconda (8) pista che rimangono in contatto continuo con dette prima (7) e seconda (9) rotella siano sempre contrapposte tra loro (5a e 8b, 5b e 8a).
2) Cinematismo a camma (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima (7) e detta seconda (9) rotella sono coassiali.
3) Cinematismo a camma (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette rotelle (7, 9) sono di uguale diametro.
4) Cinematismo a camma (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette rotelle (7, 9) presentano un diametro maggiore o uguale alla distanza tra le pareti contrapposte (5a e 8b, 5b e 8a) delle due piste (5, 8) che rimangono in contatto continuo con dette rotelle (7, 9).
5) Macchina operatrice caratterizzata dal fatto che comprende un cinematismo a camma (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti.
6) Macchina caricatrice per cartucce caratterizzata dal fatto che comprende un cinematismo a camma (1) secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 4.