ITMI990349A1 - Cilindro di regolazione nonche' procedimento per la regolazione di uncilindro di regolazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un procedimento per la regolazione di almeno due posizioni di un gruppo costruttivo a stantuffi di un cilindro di regolazione nonché un cilindro di regolazione.

Nella pratica nel caso di molte applicazioni si pone il compito di posizionare un componente in più posizioni predeterminate. A tal scopo vengono impiegati motori passo passo elettrici o cilindri di regolazione funzionanti idraulicamente/pneumaticamente, che devono venire comandati relativamente dispendiosamente, ove il comando contiene un circuito di regolazione, entro il quale una posizione nominale viene confrontata con una posizione effettiva.A tal scopo sono necessari sensori di posizione,circuiti di regolazione e così via.

Alla base dell'invenzione vi è il compito di realizzare una possibilità economica, nel caso di disponibilità di una sorgente di pressione di fluido, di posizionare, con una pressione di fluido predeterminata, un componente in più posizioni predeterminate, in particolare più di due posizioni.

Una soluzione del compito precedentemente menzionato è realizzata con le caratteristiche della rivendicazione 1 oppure 2.

Nel caso del procedimento secondo l'invenzione la pressione di fluido, oltre che per il movimento del gruppo costruttivo a stantuffi, viene impiegata allo scopo di spostare uno stantuffo di arresto mobile,ove questo stantuffo di' arresto definisce almeno una posizione del gruppo costruttivo a stantuffi. Con l'ausilio di questa posizione supplementare, definita dallo stantuffo di arresto,possono venire definite più posizioni del gruppo costruttivo a stantuffi, per esempio una posizione, in cui un gruppo costruttivo a stantuffi senza l'ausilio dello stantuffo di arresto, mediante corrispondente alimentazione di pressione poggia su un lato del cilindro di regolazione, un'altra posizione, in cui il gruppo costruttivo a stantuffi,mediante corrispondente alimentazione del cilindro di regolazione con pressione di fluido, si trova sull'altro lato, e posizioni intermedie, delle quali almeno una, per esempio in caso di sollecitazione di entrambi i lati del cilindro di regolazione, è definita dalla posizione dello stantuffo di arresto.

La struttura fondamentale del cilindro di regolazione, con cui viene risolto il compito dell'invenzione, è indicata nella rivendicazione 3.

Le sottorivendicazioni riguardano vantaggiose forme di esecuzione del cilindro di regolazione secondo l'invenzione, ove con le caratteristiche della rivendicazione 7 sono ottenibili quattro posizioni con soltanto una pressione di fluido disponibile mediante semplice commutazione dell'alimentazione dei singoli collegamenti del cilindro di regolazione con pressione di fluido.

Con le caratteristiche della rivendicazione 10 si.ottiene che le posizioni predeterminate vengano avvicinate in modo sicuro e mantenute, anche quando la pressione di fluido differisce dalla pressione nominale o le molle presentano tolleranze.

Secondo la rivendicazione 11 il cilindro di regolazione è impiegabile vantaggiosamente per la regolazione di diverse piste di cambio e di un cambio di velocità.

Complessivamente con l'invenzione viene realizzata una possibilità economica e di funzionamento sicuro, per avvicinare differenti posizioni e mantenerle, ove è necessario soltanto un livello di pressione di fluido predeterminato, e questo livello di pressione di fluido può oscillare entro limiti predeterminati, senza che ciò influisca sulle posizioni avvicinate. Il cilindro di regolazione può funzionare idraulicamente o pneumaticamente.

L'invenzione viene illustrata di seguito esemplificativamente con ulteriori particolari e in base a disegni schematici.

Le figure da 1 a 4 rappresentano sezioni trasversali di un cilindro di regolazione con quattro diverse posizioni di un gruppo costruttivo a stantuffi e

le figure da 5 a 8 mostrano un cilindro di regolazione, simile alla forma di esecuzione secondo le figure da 1 a 4, in quattro diverse posizioni del gruppo costruttivo a stantuffi e nella sua interazione con un organo di azionamento di un cambio di velocità.

Secondo la figura 1, un cilindro di lavorazione presenta un corpo 10 in più pezzi, in cui lavora un gruppo costruttivo a stantuffi 12. Il gruppo costruttivo a stantuffi 12 presenta un primo stantuffo 14,. che lavora entro una bussola cilindrica 16 inserita nel corpo 10, ed è soliecitabi1e con pressione da una camera di lavoro 18. Un anello inserito forma un arresto 19, che limita la mobilità del gruppo costruttivo a stantuffi secondo la figura verso sinistra. La camera di lavoro 18 è collegata tramite un collegamento 20 con una valvola 22, attraverso la quale essa è aumentabile a scelta con liquido idraulico 24 sotto pressione o liquido idraulico 26 senza pressione.

Il gruppo costruttivo a stantuffi 12 presenta un secondo stantuffo 28, che è collegato con il primo stantuffo 14 tramite un albero 30 rigido. Il secondo stantuffo 48 lavora entro uno stantuffo di arresto 32 cilindrico cavo, guidato nel corpo 10, la cui funzione verrà illustrata più avanti.

Secondo la figura 1, con lo stantuffo di arresto 32 e il secondo stantuffo 28 interagisce da destra un trascinatore 34, su cui si sostiene una molla elicoidale 36, la cui altra estremità si sostiene sul fondo della seconda camera di lavoro 38, dalla quale lo stantuffo 28 e lo stantuffo di arresto 32 sono alìmentabi1ì con pressione. La seconda camera di lavoro 38 presenta un collegamento 40, che è aumentabile attraverso una valvola 42 a scelta con liquido idraulico sotto pressione o liquido idraulico senza pressione.

La molla elicoidale 37, con riferimento alla sua deformazione, è più debole di un'ulteriore molla elicoidale 44, che nella prima camera di lavoro 18 sostiene,il primo stantuffo 14. Il diametro efficace di uno stantuffo 14 è maggiore di quello del secondo stantuffo 28.

Lo stantuffo di arresto 32 è mobile avanti e indietro fra due arresti 46 e 48 formati dal corpo 10, ove l'arresto 46 è dimensionato in modo tale che un collare 50, eseguito sull'albero 30 del gruppo costruttivo a stantuffi 12, si possa muovere attraverso di esso in appoggio allo stantuffo di arresto 32.

Le superfi<'>ci efficaci degli stantuffi 14, 28 e 32 e la robustezza delle molle 37 e 44 sono adattate ad una pressione nominale, generabile con la sorgente di pressione idraulica 24, in modo tale che, a seconda dell'alimentazione con pressione dei collegamenti 20 e 40 rispettivamente della prima camera di lavoro e della seconda camera di lavoro 38, siano ottenibili le quattro posizioni, illustrate di seguito, del gruppo costruttivo a stantuffi 12:

Prima posizione: sollecitazione soltanto del collegamento 40 con la pressione idraulica (collegamento 20 senza pressione):

la pressione della seconda camera di lavoro 32 insieme alla forza della molla elicoidale 36 sposta lo stantuffo di arresto 32, a contatto con l'arresto 46 e il gruppo costruttivo a stantuffi 12, verso sinistra contro l'arresto 19, ove la molla 44 viene compressa corrispondentemente. L'equilibrio delle forze fra la molla 44 da un lato e la molla 36 nonché la pressione idraulica dall'altro lato fanno sì che il primo stantuffo 14 poggi contro l'arresto 52 con una forza di appoggio notevole, cosicché questa prima rispettivamente sinistra posizione di arresto finale viene mantenuta anche quando la pressione idraulica è al di sopra o al di sotto della pressione nominale in conseguenza di effetti di isteresi.

Nelle figure da 2 a 4 soltanto le parti essenziali per la spiegazione portano numeri di riferimento.

Seconda posizione: entrambi i collegamenti 20 e 40 sono senza pressione.

Si instaura una posizione di riposo definita ad opera delle forze delle molle 44 e 36 nonché della posizione dell'arresto 46 fisso sul corpo. La molla 36 spinge il secondo stantuffo 28 insieme allo stantuffo di arresto 32 vincendo la forza della molla 44 verso sinistra fino a che lo stantuffo di arresto 32 non poggia contro l'arresto 46.Un ulteriore movimento del gruppo costruttivo a stantuffi 12 verso sinistra non è possibile in conseguenza del trascinatore 34 poggiante sullo stantuffo di arresto 32. Nella posizione di riposo rappresentata in figura 2 la forza della molla 36 supera nettamente la forza della molla 44, cosicché la posizione di riposo, sotto precarico rispettivamente forza di contatto predeterminata, viene avvicinata e raggiunta in modo definito, anche quando l'elasticità delle molle variano un po' o la pressione idraulica nelle camere di lavoro non ritorna completamente a zero.

Terza posizione: entrambi i collegamenti 20 e 40 sono alimentati con pressione idraulica.

La figura 3 mostra lo stato, in cui entrambi i collegamenti 20 e 40 sono alimentati con pressione idraulica. Sotto l'effetto della pressione del mezzo idraulico nella camera di lavoro 38, lo stantuffo di arresto 32 è a contatto con l'arresto 46. Sotto l'effetto della pressione idraulica nella camera di lavoro 18 e con l'ausilio della molla 44, il gruppo costruttivo a stantuffi 12, con trascinamento del trascinatore 34 da parte dello stantuffo 28 e vincendo la forza della molla 36, si muove verso destra, fino a che il collare 50 non viene a contatto con il trascinatore 34. Questa terza posizione è determinata perciò dall'appoggio dello stantuffo di arresto 32 contro l'arresto 46, ove questa forza di contatto è maggiore della forza di contatto con cui il collare 50 poggia sullo stantuffo di arresto 32.Nuovamente la terza posizione, che è leggermente spostata verso destra rispetto alla seconda posizione secondo la figura 2, è definita chiaramente e viene mantenuta anche in caso di scostamenti della pressione nelle camere di lavoro dalla pressione nominale.

Quarta posizione: collegamento 20 alimentato con pressione; collegamento 40 senza pressione.

La figura 4 mostra la quarta posizione del gruppo costruttivo a stantuffi 12, in cui è alimentata con pressione soltanto la camera di lavoro 18 sinistra.Grazie alla pressione della camera di lavoro 18 il gruppo costruttivo 12 viene spostato verso destra vincendo la forza della molla 36, ove il collare 50 trascina lo stantuffo di arresto 32, fino a che questo non poggia contro l'arresto 48 fisso sul corpo. In questo caso la molla elicoidale 44 può divenire inefficace, poiché essa è allungata alla lunghezza massima possibile.Nuovamente la posizione è connessa con una notevole forza di contatto contro l'arresto 48, cosicché oscillazioni della pressione idraulica nella prima camera di lavoro o una pressione residua nella seconda camera di lavoro 38 priva di pressione non influenzano la posizione del gruppo costruttivo a stantuffi 12.

Riassumendo, come risulta da quanto precede, grazie all'interazione degli stantuffi 14, 18 e 32 sollecitati a scelta con pressione, delle molle 36 e 44, della funzione del trascinatore 34 nonché del posizionamento degli arresti 19, 46 e 48, vengono raggiunte quattro ben definite posizioni del gruppo costruttivo a stantuffi 12, che sono in larga misura insensibili rispetto a tolleranze delle forze dimolla e della pressione idraulica e possono venire avvicinate in modo semplice mediante corrispondente commutazione delle valvole 22 e 42. Con impiego di una funzione di tempo, che determina 1 periodi di tempo, che trascorrono fra la commutazione delle valvole 22 e 42 e il raggiungimento della rispettiva posizione del gruppo costruttivo 12, si può rinunciare completamente a misurazioni di posizione del gruppo costruttivo a stantuffi 12 e si può ritenere che il gruppo costruttivo a stantuffi ogni volta al termine dei periodi di tempo determinati dopo la commutazione delle valvole, assume le posizioni predeterminate.

Le figure da 5 a 8 mostrano un cilindro di regolazione, che, ad eccezione del suo pezzo di corpo 60 centrale,corrisponde al cilindro di regolazione delle figure da 1 a 4, nella sua interazione con un cambio di velocità. Parti aventi funzionamento uguale sono indicate con uguali numeri di riferimento (riportati soltanto in figura 6). Le posizioni delle figure 5, 6, 7 e 8 corrispondono alle posizioni delle figure 1, 2, 3 e 4, cosicché il raggiungimento di queste posizioni non viene descritto ancora una volta.

Con l'albero 30 del gruppo costruttivo a stantuffi 12 tramite un perno 62 è connesso un organo di azionamento 64 per la rotazione di un albero 66 appartenente ad un cambio di velocità non rappresentato. La posizione di rotazione dell'albero 66 determina le piste di cambio, in cui si trova il cambio di velocità.Nel caso del cambio si tratta, nell'esempio di esecuzione rappresentato, di un cambio con quattro piste di cambio, ove in figura 5 viene assunta la pista di cambio corrispondente alla quinta marcia, in figura 6 viene assunta la posizione corrispondente al cambio della terza e della quarta marcia, in figura 7 viene assunta la pista di cambio corrispondente alle marce 1 e 2 e in figura 8 viene assunta la posizione corrispondente alla marcia indietro.

Con il cilindro di regolazione secondo l'invenzione perciò in modo estremamente preciso ed economico può avvenire una regolazione delle piste di cambio di un cambio di velocità automatizzato.

Il cilindro di regolazione secondo l'invenzione è modificabile in modo molteplice, in quanto per esempio vengono previste ulteriori molle e stantuffi di arresto, vengono scelti dimensionamenti differenti, vengono disposti differentemente gli arresti, lo stantuffo o gli stantuffi di arresto vengono muniti di collegamenti rotanti e di molle propri e cosi via. In ogni caso mediante commutazione di collegamenti rispettivamente camere di lavoro fra un livello di pressione e mancanza di pressione, vengono avvicinate posizioni predeterminate con forza di appoggio predeterminata, cosicché è data una insensibilità rispetto a oscillazioni di pressione o tolleranze di molla.

Un cilindro di regolazione contiene un corpo con almeno due camere di lavoro aumentabili con pressione di fluido attraverso collegamenti, nelle quali stantuffi contrapposti di un gruppo costruttivo a stantuffi lavorano con superfici differentemente grandi. Nel corpo è mobile uno stantuffo di arresto, il quale in caso di sollecitazione con pressione di fluido può andare ad appoggiare contro un arresto fisso sul corpo. Il dimensionamento delle superfici di stantuffo efficaci è tale per cui il gruppo costruttivo a stantuffi 12, in caso di alimentazione con pressione di fluido, delle camere di lavoro 18, 38 e dello stantuffo di arresto 32, va ad appoggiare contro lo stantuffo di arresto 32 che si trova sull'arresto 40, in caso di alimentazione di soltanto l'una o l'altra delle camere di lavoro va ad appoggiare contro altri arresti fissi sul corpo. Mediante dimensionamenti adeguati delle superfici efficaci degli stantuffi 14,28, 32 e delle molle 36, 44 interagenti con il gruppo costruttivo a stantuffi 12, nonché mediante posizionamento adatto di ulteriori arresti 19, 48, il gruppo costruttivo a stantuffi 12 si può spostare in posizioni differenti, ben definite e indipendenti da oscillazioni di pressione.

Le rivendicazioni brevettuali depositate con la domanda sono proposte di formulazione senza pregiudizio per rottenimento di ulteriore protezione brevettuale. La richiedente si riserva di rivendicare ancora ulteriori caratteristiche rese note finora soltanto nella descrizione e/o nei disegni.

Riferimenti impiegati in sottorivendicazioni rimandano all’ulteriore esecuzione dell'oggetto delle rivendicazioni principali mediante le caratteristiche della rispettiva sottorivendicazione; essi non sono da intendere come una rinuncia alrottenimento di una protezione oggettiva autonoma per le caratteristiche delle sottorivendicazioni contenenti le rivendicazioni.

Gli oggetti di queste sottorivendicazioni formano però anche invenzioni autonome, che presentano una configurazione indipendente dagli oggetti delle precedenti sottorivendicazioni.

L'invenzione inoltre non è limitata al/agli esempio/i di esecuzione della descrizione. Invece nell'ambito della invenzione sono possibili numerose variazioni e modifiche, in particolare tali varianti, elementi e combinazioni e/o materiali, che sono inventivi per esempio mediante combinazione o modifica di singole caratteristiche rispettivamente elementi o passi di procedimento, contenuti nella descrizione generale e nelle forme di esecuzione nonché descritti nelle rivendicazioni e contenuti nei disegni, e mediante caratteristiche combinabili conducono ad un nuovo oggetto o a nuovi passi di procedimento rispettivamente sequenze di passi di procedimento anche per quanto riguarda procedimenti di fabbricazione,di prova e di lavoro.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la regolazione di almeno due posizioni di un gruppo costruttivo a stantuffi di un cilindro di regolazione con più collegamenti, caratterizzato dal suo particolare modo di funzionamento ed esecuzione corrispondentemente ai documenti della domanda presenti.
2. 2. Procedimento per la regolazione di almeno due posizioni di un gruppo costruttivo a stantuffi di un cilindro di regolazione con più collegamenti,che a scelta sono alimentabili con una pressione di fluido variabile entro limiti predeterminati o sono privi di pressione, nel quale procedimento entro il cilindro di regolazione,mediante sollecitazione con la pressione di fluido, uno stantuffo di arresto è mobile contro un arresto fisso sul corpo, il quale stantuffo di arresto forma un arresto per il gruppo costruttivo a stantuffi, ove il gruppo costruttivo a stantuffi, dipendentemente dall'alimentazione dei collegamenti con pressione di fluido o da mancanza di pressione,viene spostato fino a contatto con lo stantuffo di arresto portato, mediante pressione di fluido, a contatto con l'arresto, per cui è definita una posizione del gruppo costruttivo a stantuffi,e il gruppo costruttivo a stantuffi, in caso di alimentazione modificata dei collegamenti con pressione di fluido, viene spostato, con spostamento dello stantuffo di arresto, in una posizione definita da un altro arresto fisso sul corpo.
3. 3. Cilindro di regolazione, contenente un corpo con almeno due camere di lavoro aumentabi l i con pressione di fluido tramite col legamenti , nelle quali lavorano stantuffi contrapposti di un gruppo costruttivo a stantuffi con superfici efficaci differentemente grandi, e con uno stantuffo di arresto mobile nel corpo, il quale in caso di sollecitazione con pressione di fluido è spostabile fino all'appoggio contro un arresto fisso sul corpo, ove il dimensionamento delle superfici di stantuffo efficaci è tale per cui il gruppo costruttivo a stantuffi, in caso di alimentazione delle camere di lavoro e dello stantuffo di arresto con pressione di fluido, è portato a contatto con lo stantuffo di arresto che si trova a contatto con l'arresto fisso sul corpo, e in caso di alimentazione di soltanto l'una o l'altra delle camere di lavoro è portato a contatto con altri arresti fissi sul corpo.
4. 4. Cilindro di regolazione in particolare secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che lo stantuffo di arresto confina con la stessa camera di lavoro come lo stantuffo, eseguito con superficie efficace più piccola, del gruppo costruttivo a stantuffi.
5. 5. Cilindro di regolazione in particolare secondo la rivendicazione 3 oppure 4, caratterizzato dal fatto che il-gruppo costruttivo a stantuffi è sollecitato con molle da entrambi i lati, ove una posizione di riposo del gruppo costruttivo a stantuffi, con camere di lavoro prive di pressione,è definita da un arresto 46 fisso sul corpo, sul quale arresto il gruppo costruttivo a stantuffi, sotto l'azione delle molle, poggia con una forza di contatto predeterminata.
6. 6. Cilindro di regolazione in particolare secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la molla,che spinge il gruppo costruttivo a stantuffi in direzione di un aumento delle camere di lavoro associate allo stantuffo con superficie efficace più piccola, agisce anche sullo stantuffo di arresto.
7. 7. Cilindro di regolazione in particolare secondo le rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che il gruppo costruttivo a stantuffi è mobile in quattro posizioni, una prima posizione, in cui il gruppo costruttivo a stantuffi, mediante alimentazione con pressione di fluido della camera di lavoro associata allo stantuffo con superfici efficaci più piccole, è spostato fino a contatto con un arresto fisso sul corpo, una seconda posizione, che è la posizione di riposo del gruppo costruttivo a stantuffi avvicinata quando le camere di lavoro sono prive di pressione, una terza posizione, in cui,con camere di lavoro alimentate con pressione di fluido, un collare eseguito sul gruppo costruttivo a stantuffi poggia sullo stantuffo di arresto sollecitato con pressione, e una quarta posizione, in cui il gruppo costruttivo a stantuffi mediante alimentazione con pressione di fluido della camera di lavoro associata allo stantuffo con superficie efficace più grande, con trascinamento dello stantuffo di arresto è portato a contatto con un secondo arresto fisso sul corpo.
8. 8. Cilindro di regolazione in particolare secondo le rivendicazioni 6 e 7, caratterizzato dal fatto che lo stantuffo di arresto è un cilindro cavo, la cui superficie esterna è guidata nel corpo e nella cui superficie interna è guidato lo stantuffo del gruppo costruttivo a stantuffi con la superficie efficace più piccola, e dal fatto che la molla, associata allo stantuffo di arresto e allo stantuffo con diametro efficace più piccolo, agisce su un trascinatore, che trascina lo stantuffo con superficie efficace più piccola e lo stantuffo di arresto, ove la molla sposta lo stantuffo di arresto, nella posizione di riposo del gruppo costruttivo a stantuffi, fino ad appoggiare contro il suo arresto.
9. 9. Cilindro di regolazione in particolare secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il gruppo costruttivo a stantuffi è spostato nel la terza posizione vincendo la forza della molla associata al lo stantuffo con diametro efficace più piccolo con al lontanamento del trascinatore dallo stantuffo di arresto.
10. 10. Cil indro di regolazione in particolare secondo una delle rivendicazioni da 3 a 9, caratterizzato dal fatto che le superfici efficaci degli stantuffi e le mol le sono dimensionate in modo tale che, mantenendo una pressione nominale di fluido, i contatti contro gli arresti avvengano con forze di contatto predeterminate.
11. 11. Cil indro di regolazione in particolare secondo una del le rivendicazioni da 3 a 10, caratterizzato dal fatto che il gruppo costruttivo a stantuffi è in impegno con un organo di azionamento di un cambio di velocità con più piste di cambio, che determina la posizione del le piste di cambio del cambio.