ITMI20071227A1 - Dispositivo di fissaggio di elementi sovrapposti. - Google Patents

Description

“Dispositivo di fissaggio di elementi sovrapposti.”

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di fissaggio particolarmente, ma non esclusivamente, per apparecchiature magnetiche, in accordo con il preambolo della rivendicazione 1.

Con il termine apparecchiatura magnetica di ancoraggio nel proseguo della presente descrizione si intende:

-ima apparecchiatura magnetopermanente, ossia una apparecchiatura che non necessita di alimentazione elettrica di potenza durante il suo impiego nella fase di ancoraggio e nella fase di modifica dello stato di attivazione, realizzata con magneti permanenti opportunamente disposti all’ interno della apparecchiatura stessa;

-una apparecchiatura elettropermanente, ossia una apparecchiatura che non necessita di alimentazione elettrica di potenza durante il suo impiego nella fase di ancoraggio, ma che tuttavia necessita di alimentazione elettrica di potenza nella fase di attivazione e disattivazione, realizzata con magneti permanenti invertibili e, se necessario, magneti permanenti statici opportunamente disposti all’interno della stessa;

-una apparecchiatura elettromagnetica, ossia una apparecchiatura che necessita di alimentazione elettrica di potenza durante il suo impiego nella fase di ancoraggio, il cui nucleo magnetico è costituito da materiale ferromagnetico.

In accordo con la tecnica nota, l’unione di due o più elementi piastriformi, in particolare per la formazione di un piano magnetico di una apparecchiatura magnetica, viene effettuata tramite una pluralità di convenzionali organi a vite, quali ad esempio viti, bulloni, ecc..

In particolare, come ben noto nello stato della tecnica, le apparecchiature magnetiche comprendono un telaio ed una pluralità di poli magnetici, i quali definiscono la superficie magnetica.

Per consentire Γ accoppiamento dei poli magnetici al telaio è previsto che vengano realizzati dei fori sia nel telaio che nei poli magnetici, tali fori essendo in grado di impegnarsi con gli organi a vite, così da serrare ciascun polo magnetico al telaio.

Ulteriormente è anche previsto che una prolunga polare possa essere associata al polo magnetico della apparecchiatura magnetica, avvitando tale prolunga polare in un ulteriore foro realizzato nel polo magnetico.

In particolare, anche con riferimento alla figura 1, in cui è mostrato una vista in sezione di un telaio 100 di una apparecchiatura magnetica, la tecnica nota ha previsto di praticare un primo foro passante 102 che attraversa lo spessore del telaio 100 e due fori ciechi filettati 104 e 104 A ricavati nel polo magnetico 103.

I fori 102, 104 e 104A si estendono lungo il medesimo asse longitudinale X-X.

Giova rilevare che nel foro passante 102 può essere disposta una vite 105 la quale è in grado di creare un accoppiamento a vite madrevite con il foro cieco 104A, invece così da serrare il polo magnetico 103 al telaio 100.

II foro filettato cieco 104 ha il compito di creare un accoppiamento a vite madrevite con la vite 106A della prolunga polare 106, così da serrare la prolunga polare 106 al polo magnetico 103.

L’esecuzione di tali fori 102 e 104, 104A rende, pertanto, necessario che nel telaio 100 e nel polo magnetico 103 vengano eseguite più operazioni di lavorazione meccanica, le quali risultano essere lunghe e costose.

Infatti, per la realizzazione dei fori 104 e 104 A è previsto che il polo magnetico 103 venga dapprima lavorato su di una superficie per realizzare, ad esempio il foro 104, e successivamente ribaltato di 180° per realizzare sull’altra superficie il foro 104A.

Inoltre, per inserire la vite 105 all’interno del foro 102 così da serrare il polo magnetico 103 al telaio 100, è previsto che, una volta realizzato il foro 102, il telaio 100 venga ribaltato anch’esso di 180° e quindi realizzato l’invito per la vite 105 così da agevolare Γ inserimento della stessa in tale foro 102.

Appare dunque evidente che vi possono essere inconvenienti a causa sia della elevata quantità di pezzi componenti gli elementi di fissaggio, sia delle numerose e differenziate lavorazioni per la preparazione dei fori.

Tale problema è ancora più acuito qualora l’apparecchiatura magnetica presenti un peso e dimensioni tali da dovere impiegare specifiche macchine per il suo spostamento/ribaltamento sia durante le fasi di lavorazione, per la realizzazione dei suddetti fori, sia durante le fasi di montaggio per Γ inserimento delle viti nonché per le operazioni di serraggio.

Un ulteriore problema può sorgere qualora la prolunga polare 106 venga serrata al polo magnetico 103 per mezzo della vite 106 A.

In questo, caso a causa del fatto che, la durezza del materiale della vite 106A della prolunga polare 106 risulta essere superiore alla durezza del materiale costituente il polo magnetico 103, è possibile che, a seguito di varie operazioni di fissaggio/estrazione della prolunga polare 106 possa spanarsi la filettatura del foro 104 pratica nel polo magnetico 103, con le ovvie ed immaginabili conseguenze.

Inoltre, per garantire una adeguata sezione resistente del foro 104, allorquando è ivi accolto la vite 106A, il polo magnetico 103 deve necessariamente essere realizzato prevedendo una altezza superiore a quella che avrebbe potuto avere se non vi fosse stata associata la prolunga polare.

Appare evidente che un polo magnetico più spesso comporta maggiori costi di produzione.

Per ovviare a quest’ultimo problema, anche con riferimento alla figura 2, la tecnica nota ha previsto di realizzare il foro 104 ed il foro 104 A sfalsati tra di loro, ossia l’asse del foro 104 non è coincidente con l’asse del foro 104A, quest’ultimo avente, tuttavia, il proprio asse coincidente con l’asse del foro passante 102.

Ciò garantisce un contenimento dello spessore del polo magnetico 103, consentendo sensibili risparmi economici associati al minor consumo di materiale e di lavorazioni meccaniche evitate.

Si può rilevare pertanto che per la formazione di mi piano magnetico, occorre fare ricorso, per ogni punto di collegamento del polo magnetico al telaio e della prolunga polare al polo magnetico, a vari elementi di fissaggio separati fra di loro con la necessità di separate lavorazioni.

In una nota soluzione alternativa, anche con riferimento alla figura 3, è possibile ridurre il numero delle lavorazioni meccaniche prevedendo che venga ricavato un unico foro filettato passante 107 attraversante la sezione del polo magnetico 103.

Tuttavia è sempre necessario prevedere di lavorare il telaio 100 al fine di realizzare il foro passante 102.

È bene notare che l’asse del foro 107 coincide con l’asse del foro 102 cosicché, attraverso la vite 105 è possibile vincolare il polo magnetico 103 al telaio 100 ed entro il foro passante 107 è possibile inerire la vite 106 A della prolunga polare 106 per vincolare quest’ ultima al polo magnetico 103.

Tuttavia, tale soluzione, pur presentando l’innegabile vantaggio di richiedere una sola operazione di lavorazione meccanica del polo magnetico 103 e di potere limitare in altezza lo spessore del polo magnetico nonché della apparecchiatura magnetica rispetto alla forma realizzativa mostrata in figura 1 , ha per contro l’enorme svantaggio di non essere a tenuta idraulica e pertanto, a meno che non si faccia ricorso all’ inserimento di adeguate guarnizioni, possono verificarsi dannose infiltrazioni di umidità e di liquidi nella intercapedine di ogni foro 107 praticato nei poli magnetici 103 della apparecchiatura magnetica.

Lo scopo della presente invenzione è quello di proporre un dispositivo di fissaggio che consenta di superare gli inconvenienti lamentati in relazione alla tecnica nota sopra menzionata.

Lo scopo viene raggiunto da un dispositivo di fissaggio e da un sistema di fissaggio realizzati rispettivamente in accordo con la rivendicazione 1 ed in accordo con la rivendicazione 11 che seguiranno.

Grazie alla presente invenzione è pertanto possibile serrare a pacco due o più elementi l’uno all’altro.

Inoltre, grazie alla presente invenzione, qualora il dispositivo per il fissaggio sia impiegato nelle apparecchiature magnetiche, si ha che:

- le operazioni meccaniche possono essere svolte solamente su di un unico lato della superficie di ancoraggio, consentendo di ottenere sensibili risparmi sia in tempo di esecuzione che di costi;

- non si ha la necessità di ispessire il polo magnetico garantendo ugualmente un saldo e duraturo ancoraggio per la prolunga polare;

- è assicurata sia la tenuta idraulica che l’assenza di penetrazione di sostanze solide residue generate da operazioni di lavorazione aH’intemo del telaio della apparecchiatura magnetica.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di ima forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo nei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra una sezione trasversale di un piano magnetico di una apparecchiatura magnetica con prolunga polare sovrapposta al piano magnetico per essere applicata a quest’ultimo, in accordo con la tecnica nota;

- la figura 2 mostra una sezione trasversale di mi altro piano magnetico di una apparecchiatura magnetica con una prolunga polare sovrapposta al piano magnetico per essere applicata a quest’ultimo, in accordo con la tecnica nota;

- la figura 3 mostra una sezione trasversale di un ulteriore piano magnetico di una apparecchiatura magnetica con una prolunga polare sovrapposta al piano magnetico per essere applicata a quest’ultimo, in accordo con la tecnica nota;

- la figura 4 mostra, in vista laterale e parzialmente in sezione longitudinale, mi dispositivo di fissaggio secondo l’invenzione;

- la figura 5 mostra la vista dall’alto del dispositivo di figura 4;

- la figura 6 mostra una sezione trasversale di un piano magnetico di una apparecchiatura magnetica senza prolunga polare con il foro pronto per accogliere il dispositivo di fissaggio di figura 4;

- la figura 7 mostra una sezione del piano magnetico, senza espansioni polari, come quella di figura 6, con un dispositivo di fissaggio inserito;

- la figura 8 mostra una sezione del piano magnetico come quella di figura 4 con una prolunga polare sovrapposta al piano magnetico per essere applicata a quest’ultimo.

Con riferimento alle figure da 4 a 8, è ivi rappresentato un dispositivo di fissaggio comprendente un membro astiforme 1, che preferibilmente presenta una sezione trasversale circolare, le cui estremità 2 e 3 risultano essere allineate su uno stesso asse longitudinale X-X.

In corrispondenza della estremità 2 è ricavato un tratto filettato 4 mentre, in corrispondenza della estremità contrapposta 3, è ricavato un tratto conico 5 con vertice di conicità rivolto verso il tratto filettato 4.

Giova rilevare che il tratto conico 5 è ricavato sulla parete esterna di detto membro astiforme 1 e si estende per mia prevalente porzione di detto membro astiforme 1.

In una preferita forma di realizzazione, il tratto conico 5 si estende per una porzione pari ad almeno il 40% della altezza H del dispositivo di fissaggio 1.

Per i motivi che risulteranno maggiormente chiari dal seguito delia descrizione, l’angolo di conicità a del tratto 5 rispetto all’asse longitudinale X-X, è compreso in un intervallo di valori variabile tra 2° e 6°, preferibilmente tra 2,5° e 3,5°, ancora più preferibilmente pari a 3°.

Il membro astiforme 1 comprendere mezzi di impegno 8 ricavati in corrispondenza della seconda estremità 3.

In particolare, in una forma di realizzazione preferita, i mezzi di impegno 8 comprendono una cavità assiale 6, avente un diametro di imbocco D, nella quale è ricavata una filettatura a madrevite 8A.

La cavità 6 può, ad esempio, essere una cavità a fondo cieco, preferibilmente di sezione circolare.

Tale cavità 6 è provvista di imboccatura svasata 7.

Giova rilevare che, la cavità assiale 6 si estende per una profondità pari ad almeno 1,5 volte il diametro D.

Alternativamente, i mezzi di impegno 8 possono concretizzarsi in un innesto a baionetta, oppure in un innesto a scatto, ecc..

Il membro astiforme 1 comprende inoltre almeno un tratto cilindrico 9 interposto tra il detto tratto filettato 4 ed il detto tratto conico 5.

Il diametro del tratto cilindrico 9 è inferiore alla dimensione diametrale della parte terminale 10 del tratto conico 5.

Tra il tratto cilindrico 9 ed il tratto filettato 4, nell’esempio illustrato, è posizionato un gambo cilindrico 11 di diametro pari a quello esterno della filettatura 4.

Con riferimento ora alle figure 6, 7 e 8, è mostrato un preferito impiego del dispositivo secondo rinvenzione.

Vantaggiosamente, il membro astiforme 1 trova applicazione nella formazione di piani magnetici per apparecchiature magnetiche, il cui funzionamento è noto ad un tecnico del ramo e pertanto non verrà descritto, fungendo da dispositivo o elemento di fissaggio tra i vari elementi costituenti tali piani magnetici.

Ai fini della presente descrizione è bene sottolineare che tali apparecchiature magnetiche sostanzialmente comprendono:

- un telaio 12;

- un polo magnetico 13 definente una superficie di ancoraggio 13 A (o piano magnetico);

- mezzi 14 per attivare il polo magnetico, quali ad esempio i solenoidi 14A ed i materiali magnetici 14B (magnete permanete statico) e 14C (magnete permanente invertibile); ed

- una prolunga polare 15 associabile al polo magnetico 13.

Come mostrato nelle figure 6 e 7, il telaio 12 è provvisto di un foro filettato 16, preferibilmente cieco, posizionato in corrispondenza di ciascuno polo magnetico 13, cui dovrà essere associata la prolunga polare 15, come risulterà maggiormente chiaro nel seguito della descrizione.

Ancora come mostrato in figura 6, il polo magnetico 13 è provvisto di un relativo foro passante 18, allineato con l’asse del foro filettato 16 e dotato di un angolo di conicità β compreso in un intervallo di valori variabile tra 2° e 6°, preferibilmente tra 2,5° e 3,5°, ancora più preferibilmente pari a 3° misurato relativamente all’asse Y-Y secondo il quale sono allineati i fori 16 e 18.

Preferibilmente il foro passante 18 è un foro passante conico.

Il fissaggio del polo magnetico 13 al telaio 12 avviene tramite l’inserimento del membro asti forme 1 attraverso il foro passante conico 18 del polo magnetico 13 ed avvitando la estremità filettata 4 entro il foro filettato cieco 16 del telaio 12.

L’avvitamento del tratto filettato 4 nel foro cieco 16 avviene tramite opportuno utensile, non mostrato sui disegni perché convenzionale, che viene temporaneamente ancorato entro la cavità 6 e fissato, ad esempio, alla filettatura 8A.

Al termine della operazione di avvitamento, il tratto conico 5 del membro 1 risulta stabilmente inserito nel corrispondente foro conico 18 del polo magnetico 13.

In altre parole, il foro conico 18 ha superfici in grado di sposarsi lungo tutto il perimetro con la superficie del tratto conico 5 di detto membro astiforme 1 così da potersi unirsi per garantire un’ottima tenuta.

In particolare, ciascun foro passante di detta pluralità di fori passanti 18 presenta una sezione di ingresso Sj„ ed una sezione di uscita Sout(cfr. figura 6), con riferimento al verso di inserimento in detto foro passante 18 del membro astiforme 1 , laddove detto tratto conico 5 del membro astiforme 1 si estende tra una sezione maggiore Smaxed un sezione minore Smjn(cfr. figura 5), in cui:

- detta sezione di ingresso Sjndi detto foro passante 18 presenta dimensioni tali da consentire l’inserimento di detta sezione minore Smjndel membro astiforme 1 e nel contempo

- detta sezione di uscita Soutdi detto foro passante 18 presenta dimensioni tale da impedire il passaggio di detta sezione maggiore Smaxdi detto membro astiforme 1.

Giova inoltre rilevare che, i solenoidi 14A ed i materiali magnetici 14B risultano essere chiusi e stabilmente bloccati tra il telaio 12 ed il polo magnetico 13.

Si ottiene pertanto che, grazie all’accoppiamento di forma forzato tra il tratto conico 5 ed il foro conico 18 che vengono previsti con angoli a e β uguali fra di loro, nonché grazie al fatto che il foro filettato 16 del telaio 12 non è passante, il sistema di fissaggio secondo l’invenzione risulta a tenuta senza dover fare ricorso a guarnizioni e non consente che si verifichino infiltrazioni di liquidi o di umidità all’interno del telaio 12.

Qualora vi fosse l’esigenza di dovere estrarre il membro astiforme 1 dalla apparecchiatura magnetica è previsto che il fondo 6 A della cavità assiale 6 possa presentare un profilo in grado di creare un accoppiamento di forma con il profilo di un opportuno utensile così che, esercitando una opportuna coppia attraverso tale utensile, è possibile svitare l’estremità filettata 4 dal foro filettato cieco 16 del telaio 12 ed estrarre il suddetto membro astiforme 1 dal polo magnetico 13.

Con riferimento alle figure 7 e 8, si rileva che il tratto conico 5, al termine dell’ inserimento nel telaio 12, risulta completamente inserito nel foro conico 18.

L’estremità 3 del dispositivo di fissaggio 1, qualora dovesse eccedere rispetto al piano delia superficie di ancoraggio 13A del polo magnetico 13, può essere portata a filo attraverso delle opportune lavorazioni meccaniche.

Dopo aver estratto l’attrezzo utilizzato per l’inserimento del dispositivo 1, la cavità assiale 6 del tratto conico 5 rimane accessibile e viene utilizzata per applicare le rispettive prolunghe polari 15 in corrispondenza dei rispettivi poli magnetici 13, come illustrato in figura 8.

L’applicazione delle varie espansioni polari 15 avviene avvitando la vite 15 A entro la cavità 6 del tratto conico 5 dei rispettivi membri inseriti nel polo magnetico 13 e nel telaio 12 della apparecchiatura magnetica.

Quanto sopra descritto riguarda un esempio tipico di applicazione del dispositivo di fissaggio dell’invenzione senza per questo porre alcuna limitazione alla applicazione del dispositivo stesso.

Ovviamente un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle configurazioni sopra descritte, tutte peraltro contenute neH'ambito di protezione dell’invenzione quale definita dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il fissaggio di due elementi l’uno all’altro comprendente: - un membro astiforme (1) presentante estremità contrapposte (2, 3) allineate su uno stesso asse longitudinale (X-X) ed - un tratto filettato (4) ricavato in corrispondenza di una prima estremità (2), caratterizzato per il fatto che detto membro astiforme (1) comprende un tratto conico (5) ricavato sulla parete esterna di detto membro astiforme (1), detto tratto conico (5) presentando il vertice della conicità rivolto verso il tratto filettato (4) ed un angolo di conicità (a), misurato rispetto a detto asse longitudinale (X-X), compreso in un intervallo variabile tra 2° e 6°.
2. 2. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 1 , in cui detto angolo di conicità (a) è compreso tra 2,5° e 3,5°, preferibilmente 3°.
3. 3. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui detto tratto conico (5) è ricavato in corrispondenza di una seconda estremità (3) di detto membro astiforme (1).
4. 4. Dispositivo in accordo con una qualunque delle precedenti rivendicazione da 1 a 3, in cui detto tratto conico (5) si estende per una prevalente porzione di detto membro astifonne (1).
5. 5. Dispositivo in accordo con una qualunque delle precedenti rivendicazione da 1 a 4, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di impegno (8) ricavati in corrispondenza di detta seconda estremità.
6. 6. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di impegno (8) comprendono una cavità assiale (6) nella quale è ricavata una filettatura a madrevite (8 A).
7. 7. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 6, in cui detta cavità assiale (6) è una cavità assiale cilindrica.
8. 8. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 6 o 7, in cui il fondo di detta cavità assiale (6) presenta un fondo conformato per creare un accoppiamento di forma con il profilo di un utensile.
9. 9. Dispositivo in accordo con una qualunque delle precedenti rivendicazioni da 1 a 8, in cui detto membro astiforme (1) comprende almeno un tratto cilindrico (9) interposto tra detto tratto conico (5) e detto tratto filettato (4).
10. 10. Dispositivo in accordo con la rivendicazione 9, in cui detto tratto cilindrico (5) presenta un diametro minore o uguale al diametro della parte terminale (10) del detto tratto conico (5) rivolto verso il detto tratto filettato (4).
11. 11. Sistema di fissaggio per fissare due elementi fra loro, caratterizzato per il fatto che uno (13) di detti due elementi è provvisto di una pluralità di fori passanti (18), ciascun foro passante (18) essendo impegnabile con un accoppiamento di forma con un tratto conico (5) di una rispettiva pluralità di membri astiformi (1), in accordo con una qualunque delle precedenti rivendicazioni da 1 a 9, mentre l’altro elemento (12) di detti due elementi è provvisto di una pluralità di fori filettati (16), ciascun foro filettato (16) essendo impegnabile con accoppiamento a vite-madrevite con il tratto filettato (4) di un rispettivo membro astiforme di detta pluralità di membri astiformi (1), ciascuno di detto foro passante (18) essendo allineato con un rispettivo foro filettato (16) lungo uno stesso asse (Y-Y).
12. 12. Sistema di fissaggio in accordo con la rivendicazione 11, in cui ciascuno foro passante di detta pluralità di fori (18) è un foro passante conico avente un angolo di conicità (β), misurato rispetto a detto asse (Y-Y), compreso in un intervallo variabile tra 2° e 6°, detto foro conico avendo superfici atte a sposarsi lungo tutto il perimetro con la superficie di detto tratto conico (5) di detto membro astiforme (1) per unirsi così da fare tenuta.
13. 13. Sistema di fissaggio in accordo con la rivendicazione 12, in cui detto angolo di conicità (β) è compreso tra 2,5° e 3,5°, preferibilmente 3°.
14. 14. Sistema di fissaggio in accordo con la rivendicazione 12 o 13, in cui detta pluralità di fori passanti (18) presentano una sezione di ingresso (Sin) ed una sezione di uscita (Sout) con riferimento al verso di inserimento in detto foro passante (18) di detto membro astiforme (1), detto tratto conico (5) del membro astiforme (1) si estende tra una sezione maggiore (Smax) ed un sezione minore (Smin), in cui: - detta sezione di ingresso (S;n) di detto foro passante (18) presenta dimensioni tali da consentire Γ inserimento di detta sezione minore (Smjn) del membro astiforme (1) e - nel contempo detta sezione di uscita (Sout) di detto foro passante (18) presenta dimensioni tale da impedire il passaggio di detta sezione maggiore (Smax) di detto membro astiforme (1).
15. 15. Sistema di fissaggio in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, in cui i fori di detta pluralità di fori filettati (16) sono fori filettati ciechi.
16. 16. Sistema di fissaggio secondo le rivendicazioni da 11 a 15, in cui uno di detti due elementi è un polo magnetico (13) di una apparecchiatura magnetica e P altro (12) di detti due elementi è un telaio di detta apparecchiatura magnetica.
17. 17. Sistema di fissaggio in accordo con la rivendicazione 16, in cui detta cavità assiale di ciascun tratto conico (5) di detto membro astiforme (1) è impegnabile con una vite (15 A) di una prolunga polare (15).