ITMI20120972A1 - Sistema portacavi - Google Patents

Description

<“SISTEMA PORTACAVI†>

La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema di catena portacavi comprendente una catena portacavi ed un canale di guida di detta catena. Il sistema della presente invenzione risulta particolarmente utile ad applicazioni in cui la corsa dell’operatore, alimentato dai cavi all’interno della catena, ha una notevole estensione.

Com’à ̈ noto, le catene portacavi vengono utilizzate tutte le volte che à ̈ necessario alimentare un operatore, come ad esempio un utensile di lavorazione di una macchina a controllo numerico così come un organo di presa di un magazzino automatizzato e simili, mobile lungo una predeterminata corsa. Questi operatori necessitano di essere alimentati il più delle volte da una o più sorgenti, che possono essere idrauliche, elettriche, pneumatiche o di altra natura ancora. È evidente che, all’aumentare della corsa prevista per l’operatore, aumenta la lunghezza dei cavi di alimentazione e quindi il loro peso, cui va ovviamente ad aggiungersi quello della catena stessa. A questi carichi statici si aggiungono poi, necessariamente, i carichi dinamici derivanti dalle accelerazioni cui la catena à ̈ soggetta, in quanto trascinata dall’operatore. Ancora, in caso di corse particolarmente lunghe ed ipotizzando di voler mantenere tempi di percorrenza comunque ridotti, le accelerazioni – e con esse i carichi inerziali – devono crescere in maniera proporzionale alle corse. Tutte queste condizioni determinano un carico complessivo sulla catena che può raggiungere valori tali da pregiudicarne un regolare funzionamento.

Com’à ̈ comune a molti produttori di sistemi portacavi, il peso dell’insieme cavi e catena viene sostenuto adottando configurazioni della catena in cui un suo primo tratto – prossimo alle sorgenti di alimentazione – à ̈ adagiato su un piano ed à ̈ quindi fermo, mentre un suo secondo tratto – prossimo all’operatore mobile – à ̈ ripiegato e scorrevole sul primo tratto di catena. Se da un lato una configurazione del genere consente il supporto della catena dall’altro introduce due ulteriori problemi tecnici: l’usura da strisciamento del tratto mobile di catena su quello sottostante e, soprattutto, una notevole resistenza all’avanzamento dovuta sempre all’attrito da strisciamento fra i due tratti di catena. In particolare, nella corsa di ritorno – con questo intendendo un movimento dell’operatore che porta il tratto mobile della catena a distendersi sul piano d’appoggio – la resistenza opposta dalla catena al movimento dell’operatore tende a far distaccare il tratto mobile dal tratto fisso, secondo una instabilità tipica da carico di punta, ovvero quello esercitato dall’operatore sull’estremità della catena prossima ad esso. Ne consegue che il regolare funzionamento della catena à ̈ pregiudicato da continui sobbalzi del tratto mobile sul tratto fisso, che si traducono in un maggiore rumore, irregolarità nell’avanzamento dell’operatore e in un maggior rischio di rotture del sistema.

Allo scopo di risolvere i suddetti problemi tecnici il sistema della presente invenzione prevede maglie di catena dotate di pattini configurati in modo da sorreggere il tratto di catena mobile, lato operatore, garantendo un contatto fra tratto mobile e tratto fisso caratterizzato da fenomeni di puro attrito volvente. Questo obiettivo viene raggiunto disponendo, nella forma di realizzazione preferita, rulli di supporto su specifici pattini della catena e/o, in realizzazioni alternative, sulle pareti interne di un canale guida della catena.

Come risulterà evidente dalla successiva descrizione dettagliata del sistema della presente invenzione, l’adozione di rulli di supporto consente di trasformare l’attrito radente dovuto allo strisciamento di un tratto di maglia sull’altro in attrito volvente fra i pattini di ciascuna maglia e/o i rulli sulle pareti laterali del canale di guida. Conseguentemente, vengono eliminati tutti gli inconvenienti di rapida usura delle parti a contatto, di eccessivo rumore e di irregolarità di movimento dell’operatore nella sua corsa.

A scopo di chiarezza, verrà fornita una descrizione dettagliata di una forma di realizzazione alternativa, in cui il supporto al tratto mobile di catena viene ottenuto anche con l’adozioni di rulli nel canale guida. Tuttavia, si precisa che la forma di realizzazione preferita, come descritta nella rivendicazione indipendente, non comprende rulli di supporto nel canale guida e presenta pertanto una configurazione più semplice di quella considerata nella descrizione dettagliata: tale configurazione preferita verrà pertanto ricavata in seguito come semplificazione di quella dettagliata.

Queste ed ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema di catena portacavi verranno facilmente comprese alla lettura della seguente descrizione dettagliata di forme di realizzazione alternative e preferite in conformità della presente invenzione, da considerare in connessione con le annesse tavole di disegni in cui:

la fig.1 à ̈ una vista prospettica della catena portacavi in conformità di una prima realizzazione preferita della presente invenzione;

la fig.2 Ã ̈ una vista prospettica di un dettaglio di fig.1 con parti in trasparenza; la fig.3 Ã ̈ una vista prospettica del dettaglio in fig.2 con parti rimosse;

la fig.4 Ã ̈ una vista laterale del dettaglio mostrato in fig.2;

la fig.5 Ã ̈ una vista laterale del dettaglio mostrato in fig. 2 in una seconda posizione di funzionamento della catena;

la fig.6 à ̈ una vista prospettica in trasparenza di un tratto di catena in fig.1; e la fig.7 à ̈ una vista prospettica come in fig.1 con alcune parti in trasparenza. Con riferimento alla fig. 1, una catena portacavi 100 à ̈ costituita da una doppia fila 102 e 104 destra e sinistra di maglie 110, ciascuna incernierata alla precedente ed alla successiva nella propria fila 102 o 104 in modo che fra di esse sia consentita una rotazione relativa fra una prima posizione di allineamento ed una seconda posizione di rotazione relativa massima. Queste posizioni angolari estreme delle maglie 110 sono determinate da fermi o battute ricavati internamente alle maglie, come noto nella tecnica del settore, e non verranno pertanto né mostrati né descritti in ulteriore dettaglio. Ciascuna maglia su una fila 102 o 104 à ̈ connessa alla maglia parallela sulla fila 104 o 102, rispettivamente, tramite organi trasversali 106 e 108 inferiori e superiori, rispettivamente: maglie parallele ed organi trasversali definiscono in questa maniera la sezione di passaggio dei cavi (non mostrati) all’interno della catena.

Sulla base della configurazione descritta, la catena 100 portacavi à ̈ in grado di ripiegarsi su se stessa definendo un tratto rettilineo fisso, un tratto curvilineo ed un secondo tratto rettilineo mobile, che nelle catene della tecnica anteriore risulta strisciante sul tratto fisso. Il raggio di curvatura del tratto curvilineo à ̈ chiaramente definito dall’intervallo di rotazione relativa consentito a maglie consecutive di catena, tramite i fermi o le battute indicati in precedenza. Con riferimento ai tre distinti tratti di catena identificati, ogni maglia presenta un pattino 120, 130, 140 o 150 che viene fissato sul lato della maglia rivolto verso il centro di curvatura del tratto curvilineo.

Prima di definire le diverse configurazioni di pattino ed il loro posizionamento sulla catena 100 portacavi à ̈ necessario fare riferimento al canale guida 200 della catena che risulta dotato di rulli 210 di supporto. Detto canale 200 à ̈ costituito da una coppia di pareti laterali 202 e 204 e da uno o più elementi di base 230, come barre o profili scanalati, su cui dette pareti laterali sono fissate, preferibilmente in maniera regolabile per adattare l’ampiezza del canale 200 alle dimensioni trasversali della catena 100. In particolare sulle pareti laterali vengono fissati, ad una distanza definita come meglio spiegato in seguito, un insieme di rulli 210 di supporto a detti pattini di catena. Pertanto l’adattamento della larghezza del canale 200 alle dimensioni della catena va effettuato tenendo conto dell’effettiva ampiezza della stessa e cioà ̈ comprendendo la sporgenza della superficie dei pattini rispetto alle maglie, sporgenza 122, 132, 142, 152 che, com’à ̈ evidente, consente l’appoggio del pattino sui rulli 210 del canale guida.

La struttura del canale guida appena descritta si riflette sulle configurazioni adottabili per i pattini della catena. Il tratto fisso di catena risulta alloggiato all’interno del canale, pertanto i pattini 120 montati su maglie che si trovano in corrispondenza dei rulli di canale guida devono prevedere una superficie opportunamente sagomata – ovvero privata di parte della sporgenza 122 – in modo da evitare interferenza con il rullo 210 stesso. Una prima variante del pattino di catena à ̈ quindi rappresentata da un pattino 120 dotato di un recesso atto a consentire il posizionamento della maglia in prossimità del rullo 210 di canale e che, all’interno del presente documento per distinzione con le altre varianti può essere definito pattino 120 di canale guida.

Adiacenti ad ogni pattino 120 di canale guida vengono fissati, su corrispondenti maglie di catena, altre due varianti del pattino: una prima variante 130 nella posizione precedente ed una seconda variante 140 nella posizione successiva, chiaramente rispetto alla posizione del pattino 120 di canale guida oppure, in maniera analoga, nella posizione più lontana dal tratto curvilineo e nella posizione più vicina al tratto curvilineo. La prima variante prevede un pattino 130, indicato nel presente documento come pattino a rullo, in cui un rullo 134 viene fissato al pattino in modo da sporgere rispetto alla superficie 136 di appoggio; in particolare detto rullo 134 viene fissato sul lato opposto della sporgenza 132 del pattino stesso. La seconda variante del pattino, indicato nel presente documento come pattino 140 di compensazione, prevede un risalto 144 della superficie 146 di appoggio del pattino che à ̈ dimensionato per compensare la distanza fra la superficie 146 del pattino ed il rullo 134 del pattino a rullo.

Da quanto descritto fin qui, la logica costruttiva della catena e quella di montaggio di tutto il sistema portacavi parte dalla definizione del posizionamento dei rulli 210 sulle pareti laterali del canale guida. Questa scelta determina automaticamente quali saranno le maglie su cui verranno montati i pattini 120 di canale, ovvero quelle maglie che in posizione di catena distesa all’interno del canale si trovano in corrispondenza dei rulli 210. Una volta definita la posizione dei pattini di catena, e preferibilmente anche in funzione del verso di ripiegamento della catena su se stessa, Sulle maglie immediatamente a monte ed a valle di questa posizione vengono posti un pattino 130 a rullo ed un pattino 140 di compensazione. Per esclusione, tutte le altre maglie verranno dotate di un pattino 150 semplice ovvero dotato di una superficie 156 di appoggio piana (intendendo con questo priva di sporgenze e/o di recessi) e di una sporgenza 152 integrale (intendendo con questo priva di recessi). La logica costruttiva e di assemblaggio descritte, com’à ̈ evidente restano funzione della disposizione dei rulli 210 all’interno del canale: in particolare questi possono essere disposti, su uno stesso lato o parete laterale 202, 204, ad una distanza l’uno dall’altro che può essere un multiplo del passo catena costante o anche variabile secondo una serie numerica preferita (ad esempio la serie di numeri primi). Inoltre la disposizione dei rulli 210 può essere scelta in maniera non simmetrica fra la parete laterale 202 e 204 del canale in maniera da distribuire più uniformemente l’appoggio del tratto superiore di catena su quello inferiore durante il suo funzionamento. Infine à ̈ possibile adottare una variante della logica di assemblaggio in cui i pattini a rullo ed i pattini di compensazione presentino, sui due lati 102 e 104 di catena, posizioni invertite rispetto al pattino 120 di canale, ovvero se, ad esempio, sul lato 102 il pattino 130 a rullo à ̈ a monte del pattino di canale sul lato 102 il pattino 130 a rullo verrà montato a valle del corrispondente pattino di canale. È evidente quindi che dalla realizzazione preferita descritta à ̈ possibile ricavare molte varianti alternative e forme di realizzazione che possono adattarsi meglio alla particolare applicazione, alle specifiche dimensioni della catena, alla sua lunghezza, al carico ed alla velocità richieste ed ogni altro parametro costruttivo ed operativo particolare.

Con riferimento specifico alle fig. 4 e 5, viene evidenziata la funzione delle differenti tipologie di pattino; in assenza di queste ed adottando il solo pattino 120 di canale, nell’istante di sovrapposizione di due pattini di canale, uno nel tratto inferiore di catena ed uno nel tratto superiore di catena, si avrebbe una temporanea assenza di supporto del tratto superiore. Per evitare che ciò avvenga il pattino a rulli del tratto superiore di catena si trova in corrispondenza del pattino di compensazione del tratto inferiore di catena ovvero il rullo 134 si appoggia e rotola sul risalto 144. Ovviamente e come visibile in fig. 5, lo stesso accade per il pattino a rulli del tratto inferiore e il pattino di compensazione del tratto superiore. Questa configurazione permette quindi di avere un supporto costante della catena, in tutte le sue posizioni di funzionamento e di evitare inoltre uno strisciamento fra i pattini cosa che potrebbe comportare usura, rumore e in generale funzionamento irregolare della catena.

Dalla descrizione dettagliata del sistema portacavi in conformità della presente invenzione à ̈ possibile notare come questo permetta di raggiungere pienamente gli scopi e gli obiettivi inizialmente esplicitati, attraverso principi generali e differenti forme di realizzazione alternative a quelle preferite descritte. Tali realizzazioni possono comportare varianti e modifiche alla struttura geometrica delle singole parti descritte, come la scelta del risalto o degli elementi di rotolamento, le loro dimensioni e la loro configurazione di assemblaggio, tutte queste varianti e modifiche ricadenti nell’ambito di protezione come definito dalle annesse rivendicazioni.

Claims (7)

1. Rivendicazioni 1. Sistema portacavi comprendente: i. una catena (100) portacavi in cui maglie (110) parallele e su lati (102, 104) opposti della catena sono connesse da organi (106, 108) trasversali, e maglie adiacenti e su uno stesso lato della catena sono rotazionalmente connesse da giunti rotoidali, le maglie essendo dotate di pattini aventi superfici (126, 136, 146, 156) di appoggio, ed ii. un canale (200) guida per alloggiare, fra sue pareti (202, 204) laterali, un tratto di catena disteso su un piano di detto canale, dette pareti laterali essendo inoltre dotate di rulli (210) su cui scorrono dette superfici di appoggio c a r a t t e r i z z a t o d a l f a t t o c h e il pattino (120) di ciascuna maglia nel tratto disteso di catena coincidente con detti rulli (210) presenta un recesso e maglie adiacenti a detta maglia dotata di recesso presentano, a loro volta, un pattino (130) dotato di rullo (134) ed un pattino (140) dotato di un risalto (144), pattini dotati di rullo e pattini dotati di risalto di tratti sovrapposti di catena essendo atti a cooperare mutuamente.
2. 2. Sistema portacavi in conformità della rivendicazione 1, in cui detti rulli sono montati su dette pareti laterali in modo che la somma del raggio del rullo e dell’altezza del loro asse di rotazione, rispetto a detto piano d’appoggio, à ̈ superiore all’altezza del della superficie di appoggio del pattino, rispetto a detto piano di appoggio, nel tratto di catena distesa.
3. 3. Sistema in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti rulli sono montati su dette pareti laterali in modo che i loro assi di rotazione siano distanti un multiplo del passo catena.
4. 4. Sistema in conformità della rivendicazione precedente, in cui detto multiplo del passo catena aumenta, fra una coppia di assi di rulli e la successiva, secondo una serie di numeri primi.
5. 5. Sistema in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui pattini (120) dotati di recesso sono montati su maglie parallele e su lati opposti (102, 104) della catena, i pattini (130) a rulli ed il pattini (140) con risalto essendo montati anche essi in maniera parallela ai pattini a rulli e ad i pattini con risalto sul lato opposto di catena.
6. 6. Sistema in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui pattini (120) dotati di recesso sono montati su maglie parallele e su lati opposti (102, 104) della catena, i pattini (130) a rulli ed i pattini (140) con risalto essendo montati in maniera parallela ai pattini con risalto e ad i pattini a rulli sul lato opposto di catena.
7. 7. Sistema in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui pattini (120) dotati di recesso sono montati su maglie non parallele e su lati opposti (102, 104) della catena, i corrispondenti pattini a rulli e pattini con risalto essendo montati in maniera parallela o antiparallela in conformità delle rivendicazioni 4 e 5, rispettivamente.