ITMI20061857A1

ITMI20061857A1 - Dispositivo compensatore delle variazioni di lunghezza di funi tesate,con tiro sostanzialmente costante

Info

Publication number: ITMI20061857A1
Application number: IT001857A
Authority: IT
Inventors: Renato Capacchione; Luciano Femminis; Fiorino Maggi
Original assignee: Pfisterer Srl
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-03-29
Also published as: CN101522461A; CN101522461B; SI2066523T1; RU2009115867A; WO2008037386A1; EP2066523B1; DK2066523T3; RU2448846C2; ES2367050T3; ATE513707T1; EP2066523A1; PL2066523T3

Description

PFISTERER S.r.l.

con sede a Rho (Milano). MI2006 A 00 i 8 5 7,

D E S C R I Z IO N E

Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo compensatore

delle variazioni di lunghezza di funi tesate, con tiro sostanzialmente

costante.

Come è noto, i conduttori di linee elettriche aeree, per

trasmissione e distribuzione di energia o per trazione ferroviaria,

vengono posati con un ben determinato valore di tiro che tiene conto

della resistenza alla rottura a trazione delle funi, della resistenza

delle strutture dì sostegno e delle esigenze in materia di freccia

massima al centro della campata.

La configurazione che assume la fune dopo la tesatura non è

costante ed invariabile nel tempo, ma è strettamente dipendente dalla

temperatura ambiente, in quanto il materiale con il quale è costruita la

fune, che può essere rame o sue leghe, alluminio o sue leghe, acciaio o

alluminio con anima di acciaio, si dilata o si restringe con l'aumentare

o il diminuire della temperatura.

Questo fatto fa sì che la freccia a metà campata aumenti o

diminuisca. Questa variazione della freccia della campata, descritta

dalla fune a causa del suo peso proprio, in alcune applicazioni, non può

essere tollerata, per motivi elettrici e/o meccanici.

I motivi elettrici consistono nel fatto che, aumentando la freccia,

si riducono le distanze di isolamento verso le parti circostanti, come ad esempio il terreno. Inoltre, la diminuzione di forza di tesatura conseguente ad un allungamento della fune rende la fune stessa più soggetta ad oscillazioni e sbandamenti causati dal vento, sbandamenti che possono fare avvicinare pericolosamente la fune ad altre funi di fasi diverse o a parti a terra.

I motivi meccanici si possono tipicamente osservare sulla catenaria delle linee elettriche di contatto ferroviarie. Come è noto, queste sono solitamente costituite da una fune portante, alla quale è sospeso il filo di contatto, sotto il quale sfrega il pantografo dei locomotori per la presa di corrente. Il filo di contatto è sostenuto dalla fune portante mediante “pendini" posti a ristrette distanze prestabilite, in modo tale che, mentre il profilo della fune portante mostra la tipica freccia, il profilo del filo di contatto resta sensibilmente rettilineo, in modo tale da presentarsi praticamente orizzontale, per un corretto scorrimento del pantografo. Una contrazione della fune portante e/o del filo di contatto, causata da variazioni termiche, può causare sollecitazioni inammissibili sulle funi stesse o sui sostegni e può causare innalzamenti anomali del filo di contatto rispetto al piano della rotaia, che non potrebbero essere compatibili con una corretta captazione di corrente da parte del pantografo, oltre a causare consumi anomali del filo di contatto. Allo stesso modo, un allungamento della fune portante e/o del filo di contatto, causato da variazioni termiche, può causare abbassamenti anomali del filo di contatto, dando ugualmente luogo a problemi di captazione corretta di corrente.

Per compensare le variazioni di lunghezza delle funi, a seguito delle variazioni di temperatura, vengono utilizzati diversi sistemi.

Un primo sistema è costituito dalla contrappesatura e consiste sostanzialmente nel collegare un'estremità della fune, tramite carrucole, ad un peso, corrispondente alla forza di tesatura della fune o ridotto in funzione del rapporto del sistema di carrucole. In tal modo, il tiro della fune resta invariabile al variare della lunghezza della fune essendo invariabile il peso installato. Tale sistema, che ancora oggi è il più diffusamente impiegato, denota l’inconveniente di richiedere un ingombro elevato che non sempre è compatibile con le esigenze di installazione, soprattutto in campo ferroviario, come ad esempio nelle gallerie, dove molto spesso non si possono materialmente ricavare delle nicchie nelle quali far scorrere i contrappesi oppure si potrebbero ricavare delle nicchie però con costi eccessivamente elevati. Un altro inconveniente insito in questo sistema è rappresentato dall'elevato costo di installazione derivante principalmente dalla necessità di ricorrere a strutture ausiliarie per il sostegno, la guida e la protezione dei contrappesi.

Un altro sistema si basa sull'impiego di un compensatore a gas. In tale sistema, un’estremità della fune viene collegata ad un dispositivo comprendente una molla a gas compresso, solitamente azoto, e tale molla fornisce un carico sensibilmente costante. Questo sistema ha il vantaggio, rispetto alla contrappesatura, di richiedere un ingombro ridotto per la sua installazione, però non è esente da inconvenienti in quanto, a distanza di qualche anno dalle prime installazioni, vengono segnalati problemi, legati principalmente alla perdita di gas della molla, che rendono necessari continui monitoraggi ed interventi di manutenzione. Il costo di questo dispositivo risulta inoltre elevato e ne limita l'impiego solo in casi particolari.

Sono noti anche compensatori azionati da un motore elettrico costituiti sostanzialmente da un dispositivo, provvisto di un sensore di variazione della lunghezza della fune causata dalle variazioni termiche, che aziona un motore elettrico il quale a sua volta aziona un'asta collegata alla fune da tesare. Anche questo sistema non è esente da inconvenienti in quanto presenta un costo elevato, dovuto anche alla necessità di installare un quadro elettrico di alimentazione e controllo, nonché alla necessità di disporre di una fonte di alimentazione elettrica in bassa tensione, non sempre disponibile o per lo meno non disponibile a costi modesti.

Un altro sistema di compensazione è rappresentato dal compensatore a molla semplice. Tale sistema fa ricorso sostanzialmente ad una molla elicoidale che "ammortizza" gli effetti meccanici dovuti alla dilatazione o contrazione della fune, ma che non è in grado, data la caratteristica della molla di variare il carico in proporzione alla corsa, di mantenere il tiro della fune costante.

Per risolvere questi problemi, è stato proposto un dispositivo compensatore, oggetto del brevetto europeo EP-937,325 della stessa Richiedente al quale si rimanda per completezza, nel quale l'organo di contrasto è costituito da una molla elicoidale collegata alla fune da tesare mediante una o più pulegge a raggio variabile per trasformare la reazione elastica della molla elicoidale, tipicamente variabile in /3⁄4? Ι'Ζ *3⁄4 *< funzione della sua variazione di lunghezza, in un tiro sostanzialmente costante applicato alla fune da tesare.

Questo dispositivo, nel corso degli anni, si è dimostrato suscettibile di perfezionamenti finalizzati principalmente ridurre l'ingombro complessivo del dispositivo e a semplificarne la struttura.

Compito precipuo del presente trovato è appunto quello dì realizzare un dispositivo compensatore delle variazioni di lunghezza dì funi tesate, con tiro sostanzialmente costante, che possa mantenere i vantaggi conseguiti dal dispositivo compensatore oggetto del brevetto europeo EP-937.325 e che possa presentare un ingombro complessivo ridotto.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo che consenta di ridurre le perdite per attrito nella trasmissione del tiro alla fune in modo da conseguire una maggiore precisione del valore di tiro applicato alla fune.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo compensatore composto da un numero ridotto di elementi di semplice e rapido assemblaggio.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo compensatore che assicuri un tiro sostanzialmente costante della fune tesata.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo compensatore delle variazioni di lunghezza di funi tesate, con tiro sostanzialmente costante comprendente un organo di contrasto da interporre tra 8 un'estremità della fune tesata ed un organo di ancoraggio e atto a sviluppare una reazione elastica variabile in funzione della variazione di lunghezza della fune tesata, essendo previsti mezzi di collegamento di detto organo di contrasto a detta fune tesata e detti mezzi di collegamento essendo atti a trasformare la reazione elastica di detto organo di contrasto in un tiro sostanzialmente costante applicato a detta fune tesata indipendentemente dalla sua estensione in lunghezza, in un intervallo di variazione di lunghezza prefissato, caratterizzato dal fatto che detto organo di contrasto comprende almeno una molla a spirale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di due forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del dispositivo secondo il trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

le figure da 1 a 3 illustrano il dispositivo secondo il trovato in una prima forma di esecuzione, più particolarmente;

la figura 1 illustra due dispositivi secondo il trovato applicati ad un palo di supporto, in vista prospettica,-la figura 2 illustra un particolare ingrandito della figura 1 con uno dei due dispositivi rappresentato parzialmente in esploso;

la figura 3 illustra lo stesso particolare della figura 2 visto da una diversa angolazione;

le figure da 4 a 8 illustrano il dispositivo secondo il trovato in una seconda forma di esecuzione, più particolarmente:

la figura 4 illustra il dispositivo in vista prospettica;

la figura 5 illustra il dispositivo in vista prospettica parzialmente in esploso;

la figura 6 illustra il dispositivo della figura 4 in alzato laterale;

la figura 7 illustra il dispositivo visto in pianta dall'alto; la figura 8 illustra il dispositivo visto in pianta dal basso; la figura 9 illustra schematicamente una puleggia a raggio variabile del dispositivo secondo il trovato, nella prima forma di esecuzione, in alzato laterale nella condizione di massimo allungamento della fune tesata;

la figura 10 illustra schematicamente una puleggia a raggio variabile del dispositivo secondo il trovato, nella prima forma di esecuzione, in alzato laterale nella condizione di massima contrazione della fune tesata;

la figura 11 illustra schematicamente una puleggia a raggio variabile del dispositivo secondo il trovato, nella prima forma di esecuzione, in alzato laterale, in una condizione intermedia di funzionamento con indicate le forze e le coppie che agiscono su di essa;

la figura 12 illustra una possibile approssimazione della condizione di funzionamento schematizzata nella figura 11.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo secondo il trovato, indicato globalmente nelle due forme di esecuzione con i numeri di riferimento 1, la, comprende un organo di contrasto 2, 2a che è destinato ad essere interposto tra un'estremità della fune tesata 3 ed un organo di ancoraggio che può essere costituito da un palo di ancoraggio o da altra installazione fissa. L'organo di contrasto 2, 2a è atto a sviluppare una reazione elastica che è variabile in funzione della variazione di lunghezza della fune 3. Il dispositivo comprende inoltre mezzi di collegamento 4, 4a dell'organo di contrasto 2, 2a alla fune 3 e tali mezzi di collegamento sono atti a trasformare la reazione elastica dell'organo di contrasto 2, 2a in un tiro sostanzialmente costante applicato alla fune 3 indipendentemente dalla sua estensione in lunghezza, in un intervallo di variazione di lunghezza prefissato.

Secondo il trovato, l'organo di contrasto 2, 2a comprende almeno una molla a spirale 5, 5a che, in quanto tale, sviluppa una reazione elastica M variabile in funzione delle variazioni di lunghezza della fune 3 ma che, grazie ai mezzi di collegamento 4, 4a, assicura un tiro T sostanzialmente costante della fune 3.

Preferibilmente, i mezzi di collegamento 4, 4a comprendono almeno una puleggia a raggio variabile 6, 6a che è supportata, in modo girevole attorno al suo asse di rotazione 26, 26a, da una struttura di supporto 7, 7a. La fune 3 può essere connessa, con una sua estremità, alla puleggia a raggio variabile 6, 6a in modo diretto oppure, come illustrato, attraverso almeno un elemento filiforme 8, 8a. La fune 3 o l'elemento filiforme 8, Sa è avvolgibile sulla puleggia a raggio variabile 6, 6a e la molla a spirale 5, 5a è connessa, con una sua estremità, alla puleggia a raggio variabile 6, 6a in modo da contrastare la sua rotazione attorno all'asse 26, 26a nel senso di rotazione che opera lo svolgimento della fune 3 o dell'elemento filiforme 8, 8a dalla puleggia a raggio variabile 6, 6a.

Preferibilmente, la molla a spirale 5, Sa è disposta attorno 'Τ 3⁄4. all'asse di rotazione 26, 26a della puleggia a raggio variabile 6, 6a ed è fissata, con una sua estremità, alla puleggia a raggio variabile 6, 6a e, con l'altra sua estremità, alla struttura di supporto 7, 7a,

Più particolarmente, la puleggia a raggio variabile 6, 6a è calettata su un albero 9, 9a che è supportato dalla struttura di supporto 7, 7a in modo girevole attorno al suo asse che definisce l'asse di rotazione 26, 26a della puleggia a raggio variabile 6, 6a e la molla a spirale 5, 5a è disposta attorno all'albero 9, 9a ed è fissata, con una sua estremità, all'albero 9, 9a e, con l'altra sua estremità, alla struttura di supporto 7, 7a.

Vantaggiosamente, la struttura di supporto 7, 7a e l'albero 9, 9a consentono di mantenere costante la distanza tra le estremità della molla a spirale 5, 5a pur consentendo ad un'estremità della molla a spirale 5, Sa di variare la sua posizionè angolare, attorno all'asse di rotazione 26, 26a, relativamente all'altra estremità.

La puleggia a raggio variabile 6, 6a presenta un raggio R che cresce man mano che diminuisce l'angolo di avvolgimento della fune o dell'elemento filiforme 8, Sa sulla puleggia a raggio variabile 6, 6a in modo tale che la variazione della reazione elastica M, sviluppata dalla molla a spirale 5, Sa a seguito della rotazione della puleggia a raggio variabile 6, 6a generata dall'avvolgimento o dallo svolgimento della fune 3 o dall'elemento filiforme 8, 8a, si trasmetta alla fune 3 sotto forma di un tiro T che si mantiene sostanzialmente costante al variare dell'angolo di avvolgimento.

A seconda delle esigenze, il dispositivo secondo il trovato potrà avere una o più pulegge a raggio variabile 6, 6a e/o una o più molle a spirale 5, 5a.

In pratica, nella configurazione sopra descritta e nell'ipotesi che l'organo di contrasto 2, 2a sia costituito da una sola molla a spirale 5, Sa e che i mezzi di collegamento 4, 4a siano costituiti da una sola puleggia a raggio variabile 6, 6a, il raggio R della puleggia a raggio variabile 6, 6a è tale da soddisfare la relazione:

T<■>R cos6 = M

e cioè:

T<■>R cos6 = M0+ K · Q

ove T è il tiro da trasmettere alla fune 3, M è la coppia generata dalla reazione elastica della molla a spirale 5, Sa, M0è il precarico della molla a spirale 5, 5a, K è là costante elastica della molla a spirale 5a, 5a, Θ è l'angolo al centro tra la retta r, passante per il centro della puleggia 6, 6a e per il punto di tangenza o di primo contatto della fune 3 o elemento filiforme 8, 8a con la puleggia 6, 6a e la retta s, passante per il centro della puleggia 6, 6a e perpendicolare alla fune 3 o elemento filiforme 8, 8a e a è l'angolo di rotazione della puleggia a raggio variabile 6, 6a misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento della fune 3 o dell'elemento filiforme 8, 8a sulla stessa puleggia a raggio variabile 6, 6a secondo lo schema riportato nella figura 11.

Il raggio R può essere calcolato, in modo approssimato, sulla base dello schema illustrato nella figura 12 ipotizzando che il punto di tangenza o di primo contatto della fune 3 o elemento filiforme 8, 8a sia allineato verticalmente con il centro della puleggia a raggio variabile 6, 6a e cioè che sia cos8 = 1.

In questa ipotesi, che porta ad un risultato con variazioni contenute del tiro T applicato alla fune 3 comunque in grado di soddisfare le esigenze in gran parte delle applicazioni previste per il dispositivo secondo il trovato, si ha che:

R = (Ma+ K - a)/T

ove T è il tiro da trasmettere alla fune 3, M0è il precarico della molla a spirale 5, 5a, K è la costante elastica della molla a spirale 5, 5a e a è l'angolo di rotazione della puleggia a raggio variabile 6, 6a misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento della fune 3 o dell'elemento filiforme 8, 8a sulla stessa puleggia a raggio variabile 6, 6a. Il precarico M0della molla a spirale 5, 5a, in guesto calcolo approssimato, è pari a T<■>R0ove R0è il raggio minimo della puleggia 6, 6a nella condizione di massimo avvolgimento (CI = 0) della fune 3 o elemento filiforme 8, 8a sulla stessa puleggia 6, 6a da prefissare in funzione dell'allungamento massimo della fune 3 da compensare e della geometria desiderata del dispositivo compatibilmente con le sue esigenze di installazione.

Nell'ipotesi che l'organo di contrasto 2, 2a sia costituito da n molle a spirale disposte attorno all'albero 9, 9a e collegate in parallelo (e cioè con ciascuna molla a spirale 5, 5a che è fissata, con una sua estremità all'albero 9, 9a, e, con l'altra sua estremità, alla struttura di supporto 7, 7a) ad una puleggia a raggio variabile 6, 6a, si ha ancora:

T<■>R COS0 = Μ

ove, però, M è la somma delle reazioni elastiche delle varie molle a spirale 5, 5a. Qualora le varie molle a spirale 5, 5a siano uguali tra loro con costante elastica K, si ha:

T · R cos8 = n<■>(M0κ · a)

ove Mo è il precarico di ogni singola molla a spirale 5, 5a.

In questo caso, il calcolo approssimato del raggio R della puleggia a raggio variabile diventa:

R = n * (Mo K<■>Cl)/T.

Nel caso che i mezzi di collegamento 4, 4a siano costituiti da N pulegge 6, 6a gemelle coassiali calettate su uno stesso albero 9, 9a e collegate alla fune 3 da tesare attraverso rispettivi elementi filiformi 8, 8a che sono avvolgibili ciascuno 'su una relativa puleggia a raggio variabile 6, 6a, il raggio R<'>di ciascuna puleggia 6, 6a è tale da soddisfare alla relazione:

F<■>R cosG = M

ove F è la forza trasmessa da ciascun elemento filiforme 8, Sa alla fune 3 per ottenere il desiderato tiro T e cioè F · N = T , M è la coppia generata dalla reazione elastica della molla a spirale 5, Sa o complessivamente delle molle a spirale, e gli altri termini della relazione hanno lo stesso significato già spiegato precedentemente.

In questo caso, il calcolo approssimato del raggio R della puleggia a raggio variabile 6, 6a è espresso dalla seguente funzione:

R = n · (M0+ K · Q)/F

ove i vari termini della funzione hanno lo stesso significato già spiegato precedentemente.

In sostanza, il raggio R di ciascuna puleggia a raggio variabile 6, 6a, nell'ipotesi di utilizzare N pulegge 6, 6a gemelle coassiali calettate su uno stesso albero 9, 9a e collegate alla fune 3 da tesare attraverso un relativo elemento filiforme 8, 8a avvolgibile sulla relativa puleggia 6, 6a e n molle a spirale 5, 5a disposte attorno all'albero 9, 9a e collegate in parallelo alle pulegge a raggio variabile 6, Sa, può essere calcolato, in modo approssimato, dalla seguente relazione!

R =

ove;

R è il raggio della puleggia a raggio variabile 6, 6a;

F è la forza da trasmettere alla fune 3 per la sua tesatura tale che N · F = T;

T è il tiro da applicare alla fune 3;

MOÌè il precarico della molla a spirale 5, Sa i-esìma;

Ki è la costante elastica della molla a spirale 5, 5a i-esima;

a è l'angolo di rotazione delle pulegge a raggio variabile 6, 6a misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento di ciascun elemento filiforme S, Sa sulla relativa puleggia a raggio variabile 6, 6a .

Nel caso che le n molle a spirale siano uguali tra loro, si ottiene :

R = n<■>(M0+ K<■>Q)/F

ove :

R è il raggio della puleggia a raggio variabile 6, 6a;

F è la forza da trasmettere alla fune 3 per la sua tesatura tale che N - F = T;

T è il tiro da applicare alla fune 3;

M0è il precarico di ciascuna molla a spirale 5, Sa;

K è la costante elastica di ciascuna molla a spirale 5, Sa;

Ct è l'angolo di rotazione delle pulegge a raggio variabile 6, 6a misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento di ciascun elemento filiforme 8, 8a sulla relativa puleggia a raggio variabile 6, 6a .

Nella prima forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 1 a 3 e schematizzata nelle figure da 9 a 12, l'angolo di rotazione massimo della puleggia a raggio variabile 6/ 6a è pari a 270°, mentre nella seconda forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 4 a 8, l'angolo di rotazione massimo è di 180°, ma l'ampiezza di questo angolo potrà variare a seconda delle esigenze. E' da notare che l'angolo di rotazione massimo della puleggia a raggio variabile potrà anche essere maggiore di 360° prevedendo una puleggia con gole 11, Ila che si sviluppano ad elica attorno al suo asse di rotazione 26, 26a.

Nelle forme di esecuzione illustrate, per ottenere il centraggio del tiro applicato alla fune 3 e delle forze che si scaricano sulla struttura di supporto 7, 7a è prevista una coppia di pulegge gemelle a raggio variabile, indicate ambedue con il numero di riferimento 6 nella prima forma di esecuzione e con il numero di riferimento 6a nella seconda forma di esecuzione, che sono calettate sull'albero 9, 9a e che disposte simmetricamente, lateralmente e da parti opposte tra loro rispetto al piano verticale contenente la fune 3. La fune 3 è collegata con una sua estremità a queste pulegge mediante una coppia di elementi filiformi 8, 8a ciascuno dei quali è fissato ad una delle pulegge a raggio variabile 6, 6a ed è avvolgibile su di essa. La coppia di elementi filiformi 8, 8a è collegata alla fune 3 attraverso una piastra triangolare 10, IOa.

Nel caso che, come illustrato, il dispositivo utilizzi due pulegge a raggio variabile 6, 6a collegate alla fune 3, la reazione elastica M sviluppata dalla molla o dalle molle a spirale 5, Sa si suddivide tra le due pulegge a raggio variabile 6, 6a e la forza F trasmessa attraverso ciascun elemento filiforme 8, 8a alla fune 3 è pari a metà del tiro T da applicare alla fune 3.

Ciascuna delle pulegge a raggio variabile 6, 6a presenta una gola perimetrale 11, Ila per contenere la porzione della fune o elemento filiforme 8, 8a che si avvolge su di essa.

Preferibilmente, nella prima forma di esecuzione, è prevista una coppia di molle a spirale 5 gemelle che sono disposte attorno all'albero 9 e che sono fissate con una loro estremità all'albero 9 e con l'altra loro estremità alla struttura di supporto 7. In questo caso, la coppia M, generata dalla reazione elastica delle molle a spirale 5, che agisce complessivamente sulle due pulegge a raggio variabile 6 è pari al doppio della coppia generata dalla reazione elastica di ciascuna delle molle a spirale 5.

17 018900 /£M

In tale prima forma dì esecuzione del dispositivo, illustrata nelle figure da 1 a 3, la struttura di supporto è costituita da un palo 12 o trave e le molle a spirale 5 sono alloggiate nel palo 12 o trave e fissate con una loro estremità allo stesso palo, ad esempio mediante viti 13.

Il dispositivo secondo il trovato, in questa forma di esecuzione, è completato da piastre di fissaggio 14, che sono fissate al palo 12 e che sono attraversate dall'albero 9, e da cuscinetti 15 di supporto dell'albero 9 montati in supporti 16 fìssati alle piastre di fissaggio 14.

Le pulegge a raggio variabile 6 sono fissate alle estremità assiali dell'albero 9 mediante rispettive bussole di fissaggio 17.

Nella seconda forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 4 a 8, è prevista una sola molla a spirale 5a che è disposta attorno all'albero 9a tra le due pulegge gemelle a raggio variabile 6a che sono fissate alle estremità assiali di tale albero 9a mediante rispettive bussole di fissaggio 17a.

In tale seconda forma di esecuzione, la struttura di supporto 7a è costituita da elementi piastriformì assemblati tra loro a staffa con due rami 18a uniti tra loro da un traverso 19a e supportanti, in modo girevole attorno al suo asse 26a, l'albero 9a mediante cuscinetti 15a.

Il traverso 19a può essere agganciato, in modo di per sé noto, ad un palo, ad una parete o altro elemento di ancoraggio fisso di tipo noto.

La molla a spirale 5a è contenuta in un involucro che è fissato, ad esempio mediante bulloni 21a, ai rami 18a della struttura di supporto 7a e che è composto da un cilindro cavo 20a chiuso, in corrispondenza delle basi, da coperchi 22a. L'estremità della molla a spirale 5a, opposta rispetto a quella fissata all'albero 9a, è fissata alla superficie interna del cilindro cavo 20a ad esempio mediante viti 23a.

L'aggancio della struttura di supporto 7a al palo, parete o elemento di ancoraggio di tipo noto può essere completato da una coppia di tiranti 24a con relativi tenditori 25a che vengono connessi con una loro estremità al palo, alla parete o all'elemento di ancoraggio e con l’altra loro estremità ad una coppia di orecchie 27a appositamente previste sulla superficie esterna del cilindro cavo 20a.

Il precaricamento della molla a spirale 5a può essere effettuato in modo di per sé noto. In particolare, nella seconda forma di esecuzione, il precaricamento della molla a spirale Sa può essere eseguito partendo con la molla a spirale Sa completamente scarica, facendo ruotare l'albero 9a attorno all'asse 26a relativamente alla struttura di supporto 7a in modo da caricare progressivamente la molla a spirale 5a fino a raggiungere una coppia M0prefissata. A questo punto, la puleggia a raggio variabile 6a viene accoppiata e fissata all'albero 9a in modo tale da risultare nella condizione in cui a = 0°. La puleggia a raggio variabile 6a viene quindi bloccata, mediante un fermo meccanico, rispetto alla struttura di supporto 7a in modo che non possa ruotare in un senso per azione della molla a spirale 5a, ma che possa invece ruotare in senso opposto in contrasto all'azione della molla a spirale 5a. La condizione di bloccaggio della puleggia a raggio variabile 6a corrisponde all'angolo di rotazione Q = 0°.

Il funzionamento del dispositivo secondo il trovato è il seguente. Per semplicità, il funzionamento del dispositivo verrà descritto ipotizzando che, anziché una coppia di pulegge gemelle a raggio variabile 6, 6a, il dispositivo presenti una sola puleggia a raggio variabile 6, 6a ed una sola molla a spirale 5, Sa.

Una contrazione della fune 3, provocando una rotazione della puleggia a raggio variabile 6, 6a attorno al suo asse 26, 26a nel senso di rotazione che provoca una riduzione dell'angolo di avvolgimento della fune 3 o dell'elemento filiforme 8, 8a sulla stessa puleggia 6, 6a fa crescere la reazione elastica della molla a spirale 5, 5a mentre un allungamento della fune 3, provocando una rotazione della puleggia a raggio variabile 6, 6a attorno al suo asse 26, 26a in senso contrario e cioè nel senso di rotazione che provoca un aumento dell'angolo di avvolgimento della fune 3 o dell'elemento filiforme 8, 8a sulla stessa puleggia 6, 6a fa diminuire la reazione elastica della molla a spirale 5, 5a. Nonostante la variabilità della reazione elastica della molla a spirale 5, 5a, grazie alla geometria della puleggia a raggio variabile 6, 6a, il tiro T applicato alla fune 3 viene mantenuto sostanzialmente costante.

Si è in pratica constatato come il dispositivo secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto è in grado di compensare variazioni della lunghezza di funi tesate mantenendo sulla fune un tiro sostanzialmente costante e con un ingombro contenuto che rende particolarmente semplice ed agevole la sua installazione anche in spazi ridotti.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo secondo il trovato, derivante dal fatto che la molla o le molle a spirale non necessitano di organi di guida, è quello di evitare le perdite per attrito, imputabili a tali organi di guida, nella trasmissione del tiro alla fune e quindi di assicurare una maggiore precisione nel valore di tiro applicato alla fune.

Il dispositivo, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

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Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo compensatore delle variazioni di lunghezza di funi tesate, con tiro sostanzialmente costante, comprendente un organo di contrasto da interporre tra un'estremità della fune tesata ed un organo di ancoraggio e atto a sviluppare una reazione elastica variabile in funzione della variazione di lunghezza della fune tesata, essendo previsti mezzi di collegamento di detto organo dì contrasto a detta fune tesata e detti mezzi di collegamento essendo atti a trasformare la reazione elastica di detto organo di contrasto in un tiro sostanzialmente costante applicato a detta fune tesata indipendentemente dalla sua estensione in lunghezza, in un intervallo dì variazione di lunghezza prefissato, caratterizzato dal fatto che detto organo di contrasto comprende almeno una molla a spirale.
2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento comprendono almeno una puleggia a raggio variabile supportata girevolmente attorno al suo asse da una struttura di supporto, detta fune tesata essendo connessa con una sua estremità, direttamente o attraverso un elemento filiforme, a detta puleggia a raggio variabile; detta fune tesata o detto elemento filiforme essendo avvolgibile su detta puleggia a raggio variabile e detta almeno una molla a spirale essendo connessa, con una sua estremità, a detta puleggia a raggio variabile per contrastare la sua rotazione nel senso operante lo svolgimento di detta fune tesata o di detto elemento filiforme da detta puleggia a raggio variabile e, con l'altra sua estremità, a detta struttura di supporto.
3. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detta almeno una molla a spirale è disposta attorno all'asse di rotazione di detta almeno una puleggia a raggio variabile ed è fissata, con una sua estremità, a detta puleggia a raggio variabile e, con l'altra sua estremità, a detta struttura di supporto.
4. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta puleggia a raggio variabile è calettata attorno ad un albero supportato girevolmente attorno al suo asse da detta struttura di supporto e definente con il suo asse l'asse di rotazione della puleggia a raggio variabile; detta molla a spirale essendo disposta attorno a detto albero ed essendo fissata, con una sua estremità, a detto albero e, con l'altra sua estremità, a detta struttura di supporto.
5. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto e detto albero sono atti a mantenere costante la distanza tra le estremità di detta almeno una molla a spirale pur consentendo ad un'estremità della almeno una molla a spirale di variare la sua posizione angolare, attorno all'asse di detto albero, relativamente all'altra estremità.
6. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una puleggia a raggio variabile presenta perimetralmente una gola di contenimento di detta fune tesata o di detto elemento filiforme.
7. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta puleggia a raggio variabile presenta un raggio crescente ai diminuire dell'angolo di avvolgimento di detta fune tesata o di detto elemento filiforme su detta puleggia a raggio variabile.
8. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il raggio di detta almeno una puleggia a raggio variabile, nell'ipotesi di utilizzare una sola puleggia collegata alla fune da tesare direttamente o attraverso un elemento filiforme avvolgibile sulla puleggia e una sola molla a spirale disposta attorno all'asse di rotazione della puleggia a raggio variabile e collegata alla puleggia a raggio variabile, è espresso dalla seguente funzione: R = (M0+ K · Q)/T ove : R è il raggio della puleggia a raggio variabile; T è il tiro da trasmettere alla^fune per la sua tesatura; M0è il precarico della molla a spirale; K è la costante elastica della molla a spirale; a è l'angolo di rotazione della puleggia a raggio variabile misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento della fune o dell'elemento filiforme sulla stessa puleggia a raggio variabile.
9. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il raggio di ciascuna puleggia a raggio variabile, nell'ipotesi di utilizzare N pulegge gemelle coassiali calettate su uno stesso albero e collegate alla fune da tesare attraverso un relativo elemento filiforme avvolgibile sulla relativa puleggia e n molle a spirale disposte attorno all'asse di rotazione delle pulegge a raggio variabile e collegate in parallelo alle pulegge a raggio variabile, è espresso dalla seguente funzione:

ove R è il raggio della puleggia a raggio variabile; F è la forza da trasmettere alla fune per la sua tesatura tale che N*F = T; T è il tiro da applicare alla fune; M0iè il precarico della molla a spirale i-esima; Kj.è la costante elastica della molla a spirale i-esima; a è l'angolo di rotazione delle pulegge a raggio variabile misurato a partire dalla condizione di massimo avvolgimento di ciascun elemento filiforme sulla relativa puleggia a raggio variabile.
10. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una coppia di pulegge gemelle a raggio variabile calettate su detto albero e disposte simmetricamente, lateralmente e da parti opposte tra loro rispetto al piano verticale contenente detta fune tesata,- detta fune tesata essendo connessa, con una sua estremità, ad una coppia di elementi filiformi fissati ciascuno ad una di dette pulegge a raggio variabile ed avvolgibili sulla relativa puleggia a raggio variabile.
11. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due molle a spirale gemelle disposte attorno all'asse di rotazione dì detta almeno una puleggia a raggio variabile e collegate in parallelo a detta almeno una puleggia a raggio variabile per contrastare la rotazione dì detta almeno una puleggia a raggio variabile nel senso di rotazione operante lo svolgimento della fune o del relativo elemento filiforme.
12. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una molla a spirale comprende una molla a spirale disposta attorno a detto albero tra detta coppia di pulegge gemelle a raggio variabile fissate alle estremità assiali di detto albero.
13. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto è costituita da un palo o trave.
14. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una molla a spirale è almeno parzialmente alloggiata in detto palo o trave.
15. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto è costituita da elementi piastriformi assemblati tra loro a staffa con due rami uniti tra loro da un traverso e supportanti, in modo girevole attorno al suo asse, detto albero.
16. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura dì supporto è agganciabile ad un palo, ad una parete o altro elemento di ancoraggio fisso di tipo noto.
17. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una molla a spirale è circondata da un involucro fissato a detta struttura di supporto; detta molla a spirale essendo fissata, con una sua estremità, a detto involucro*
18. Dispositivo compensatore delle variazioni dì lunghezza di funi tesate, con tiro sostanzialmente costante, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate. S