ITMN20130010A1 - Bloccastelo. - Google Patents

Description

“BLOCCASTELO”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un bloccastelo particolarmente indicato per assicurare l’arresto ed il mantenimento di uno stelo in movimento sia traslatorio che rotatorio .

Come è noto, un bloccastelo è un dispositivo meccanico che agisce su pattini frenanti il cui bloccaggio e sbloccaggio avviene mediante applicazione di pressione.

Attualmente, sono presenti diversi tipi di bloccastelo che presentano, ad esempio, un bloccaggio meccanico dello stelo tramite una doppia ganascia e lo sbloccaggio di tipo pneumatico. Un altro tipo di bloccastelo comprende uno stelo che funge da guida con un sistema che lo blocca composto in genere da biette o eccentrici che entrano in contatto con lo stelo e lo fermano per attrito. Le biette sono vincolate da una camicia esterna in cui sistemi pneumatici, meccanici o idraulici esercitano una forza che spingendo ortogonalmente all’asse dello stelo ne impedisce il movimento.

I bloccastelo presenti sul mercato, pur assolvendo al loro compito, hanno evidenziato degli inconvenienti.

Un primo inconveniente deriva dal fatto che i l bloccastelo presenta un cospicuo numero di componenti che lo costituiscono per cui sono necessarie un elevato numero di lavorazioni per realizzarlo ed, inoltre, vi è la complessità di lavorazione di singoli componenti che attualmente per essere ottenuti richiedono particolari fresature che sono operazioni delicate e costose.

Un altro inconveniente riscontrato emerge dal fatto che l’elevata forza esercitata nei bloccaggi può rovinare lo stelo che deve essere vincolato, con conseguente, minor tenuta nel tempo e necessità di manutenzioni o sostituzioni.

In aggiunta, si è riscontrato come, sovente, elementi che sviluppano elevate forze vengano usati per tenere fermo lo stelo ma non per frenarlo (bloccaggio dinamico) in quanto si rovinerebbe irreparabilmente e per frenare sono necessari altri dispositivi.

Attualmente, nei bloccastelo che comprendono un pistone che esercita la forza su una pinza, il pistone non è vincolato direttamente sulla pinza ma è separato con la conseguenza che l’elemento di bloccaggio nel suo insieme diviene più lungo ed ingombrante innescandosi problemi di spazio per il loro posizionamento.

Come accennato, i bloccastelo che sviluppano forze elevate hanno considerevoli dimensioni e creano problemi di collocazione oltre al fatto che i bloccasteli di questo tipo spesso sono idraulici e non pneumatici. Un ulteriore inconveniente riscontrato deriva dal fatto che, a volte, è sufficiente una forza contenuta per vincolare lo stelo, quando sono pre senti biette, mentre è necessaria una notevole forza per sbloccarlo con la conseguenza che sono necessari dispositivi che lavorino in modo differente per bloccare e sbloccare.

In particolare, si è riscontrata l’esigenza di avere un bloccastelo di tipo pneumatico che sia di piccole dimensioni ed in grado, al tempo stesso, di esercitare un’elevata forza di serraggio.

Scopo della presente invenzione è sostanzialmente quello di risolvere i problemi della tecnica nota superando le sopra descritte difficoltà mediante un bloccastelo di dimensioni contenute ed in grado di esercitare una elevata forza di serraggio.

Un secondo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un bloccastelo che presenti una grande facilità ed efficacia d’impiego, una notevole sicurezza e precisione di serraggio pur essendo di semplice realizzazione.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di avere un bloccastelo che risulti estremamente affidabile , preveda un numero ridotto di componenti e presenti una struttura robusta.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di avere un bloccastelo che richieda poche e semplici lavorazioni per realizzarlo .

Non ultimo scopo del la presente invenzione è quello di realizzare un bloccastelo di semplice realizzazione e d i buona funzionalità permettendo di contenere i costi di realizzazione e di manutenzione dello stesso.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della presente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da un bloccastelo, come di seguito rivendicato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di un bloccastelo, secondo la presente invenzione, fatta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, nei quali:

- la figura 1 mostra, in modo schematico ed in vista prospettica, un bloccastelo oggetto della presente invenzione ;

- la figura 2 mostra, in modo schematico una vista in esploso del bloccastelo di figura 1;

- le figure 3A e 3B mostrano ciascuna, in modo schematico, una vista sezionata, del bloccastelo di figura 1;

- la figura 4 mostra, in modo schematico ed in vista prospettica , un componente del bloccastelo in oggetto;

- la figura 5 mostra, in modo schematico ed in vista prospettica, un ulteriore componente del bloccastelo d i figura 4;

- la figura 6 mostra, in modo schematico ed in vista sezionata, il componente del bloccastelo di figura 5;

- la figura 7 mostra, in modo schematico, una vista prospettica del componente di figura 5;

- la figura 8 mostra, in modo schematico, una vista in esploso del componente di figura 7;

- la figura 9 mostra in vista sezionata il componente di figura 7;

- la figura 10 mostra un vista sezionata del bloccastelo in oggetto; - la figura 11 mostra una vista sezionata del bloccastelo in condizione operativa.

Con riferimento alle figure citate, ed in particolare alla figura 1, con 1 è stato complessivamente indicato un bloccastelo, secondo la presente invenzione.

Il bloccastelo 1 in oggetto è di tipo pneumatico cilindrico assiale e si basa sul principio del “cuneo” per produrre forze elevate.

Maggiormente in dettaglio e come mostrato in figura 2, il bloccastelo 1 comprende uno stelo 2 sul quale è impegnata una pinza 3 avente una sezione longitudinale a cuneo , come ravvisabile in figura 6, che avvolge una porzione di stelo.

In particolare, la pinza 3 è realizzata preferibilmente in ottone o bronzo o altro materiale adatto allo scopo, in modo da non graffiare e/o danneggiare lo stelo da bloccare, permettendo al dispositivo di funzionare sia come elemento frenante, sia come sistema di bloccaggio.

Il bloccastelo 1 presenta un pistone 4 “avvolto” su lla pinza conica elastica in cui il profilo interno del pistone ha la stessa speculare conicità della pinza 3. Maggiormente in dettaglio, lo scorrimento del pistone sulla pinza ne provoca il restringimento comportando il bloccaggio dello stelo 2 situato all’interno della pinza, come mostrato in figura 4 , e come sarà meglio in seguito illustrato .

Secondo la presente forma di realizzazione, per facilitare lo scorrimento del pistone 4 sulla pinza conica è prevista una serie di gruppi di rulli 5 fra loro impegnati da una gabbia 50 i quali , in funzione del loro compito , presentano una notevole durezza ed, essendo la durezza più elevata rispetto al materiale delle altre due parti in contatto ed essendo le forze in gioco consistenti, ciascun rullo tenderebbe a “solcare” e segnare sia la pinza che il pistone per cui è stata posta una lamella 6 in acciaio temprato tra pistone e rullo.

In dettaglio, ciascun gruppo di rulli 5 è contenuto fra due lamelle che creano una guida come mostrato in figura 9.

In accordo con la presente invenzione e come mostrato in figura 8, il pistone 4 è composto da due parti: una prima parte 40 internamente cava è prevista per accogliere nell’ordine: lo stelo 2, la pinza 3, le coppie di lamelle 6 con all’interno i gruppi di rulli 5 ed una seconda parte 41 prevista per chiudere la prima parte. Fra prima e seconda parte vi è interposta una guarnizione 42. Inoltre, superiormente alla seconda parte vi è almeno una seconda guarnizione 43.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, il pistone 4 è contenuto in un corpo esterno 7 cilindrico ed internamente cavo il quale presenta un setto 7a posto ortogonalmente sulla parete interna, come mostrato in figura 10, ed alla cui estremità libera è prevista una guarnizione 7b.

Inoltre, il corpo esterno 7 è chiuso ad un’estremità da un primo tappo 70 ed, all’altra estremità , da un secondo tappo 71. Il primo tappo 70 è impegnato al corpo 7 mediante viti 72 previa interposizione di una guarnizione 73 ed, analogamente, il secondo tappo 71 è connesso al corpo mediante viti 74 e presenta una guarnizione 75.

Il bloccastelo 1 in oggetto comprende una pluralità di molle 9 prevista per entrare in contatto con la superficie esterna della seconda parte 41 del pistone 4 ad un’estremità mentre l’altra estremità è in battuta contro la superficie interna del secondo tappo 71. In particolare, la pluralità di molle 9 serve per spingere il pistone 4 per serrare lo stelo in condizioni di assenza di aria.

In accordo con la presente invenzione, la pluralità di molle 9 può essere allocata in modo da andare con un’estremità in battuta sul primo tappo 70 e con l’altra estremità sul lato esterno della prima parte 40 del pistone.

Con la configurazione appena descritta, la funzione delle molle è quella di tenere sbloccato lo stelo e per bloccarlo è necessario l’intervento dell’aria per cui in assenza di aria lo stelo risulta libero.

Come mostrato in figura 10, il pistone 4 presenta la prima parte 40 dotata di una superficie esterna sagomata con un profilo a gradini di differenti altezze in cui un primo gradino 400 crea una superficie di appoggio per la seconda parte 41 la quale va in battuta sul l’alzata del secondo gradino così da creare uno spazio interno con la parte del corpo esterno 7.

Maggiormente in dettaglio , lo spazio interno 8 risulta suddiviso in due camere 80 e 81 per la presenza del setto 7a la cui estremità libera va in appoggio sul secondo gradino.

Secondo la presente invenzione, il corpo 7 presenta all’interno della parete un canale 77 il quale presenta una prima apertura 78 che permette di mettere in comunicazione il canale stesso con una sede 12 ottenuta dallo spazio risultante fra secondo tappo 72 del corpo, stelo 2, parte interna del corpo 7 e pistone 4 dalla parte della seconda parte 41 ed una seconda apertura 79 posta dopo il setto 7a che mette in comunicazione sempre il canale 77 con lo spazio interno 8 ed in particolare con la camera 81.

Analogamente, il corpo 7 presenta una seconda sede 13 ottenuta dallo spazio risultante fra primo tappo 70 del corpo, stelo 2, parte inte rna del corpo 7 e pistone 4 dalla parte esterna della prima parte 40 come mostrato in figura 10.

Per meglio chiarire, la forza di bloccaggio del bloccastelo dipende dalla pressione dell’aria compressa applicata all’elemento bloccante vale a dire al pistone, dall’area della superficie del pistone su cui agisce l’aria compressa (forza pneumatica) e dall’angolo di conicità della pinza/pistone. Secondo la presente invenzione, l’aumento della forza di bloccaggio del bloccastelo alla luce delle considerazioni s opra fatte viene ottenuto incrementando la superficie del pistone il quale , pur essendo unico, è però dotato di due camere.

L’aria che arriva da un impianto esterno, entra nella sede 12 e nella camera 81 e la sede 12 è collegata con la camera 81, spinge sulle due superfici connesse allo stesso pistone. Si ottiene così il raddoppio della forza applicata sul pistone a parità di pressione erogata.

Come in precedenza accennato, l’aria , che arriva nel canale 77 dall’impianto esterno attraverso un passaggio 77a, entra nella sede 12 e nella camera 81 esercitando una forza sulle due superfici che fanno muovere il pistone il quale si muove lungo la pinza che, essendo a cuneo, esercita maggiore attrito sulla superficie dello stelo bloccandolo.

Inoltre, il corpo 7 presenta un secondo canale che attraverso un passaggio simile al 77a permette il passaggio di aria dall’impianto al secondo canale ed alla camera 80 e alla seconda sede 13.

Il passaggio di aria esercita una forza sulla superficie libera della prima parte 40 del pistone 4 sulla superficie interna della seconda parte 41 sempre del pistone e fa muovere il pistone in mo do da allentare la presa sulla pinza sbloccando quindi lo stelo.

Il bloccastelo 1 comprende, altresì, un anello 90 fissato mediante viti 90a alla superficie esterna della prima part e 40 del pistone.

Nella movimentazione del pistone anche i rulli 5 con la loro gabbia 50 traslano ma si muovono di uno spazio inferiore rispetto al pistone per cui , quando il pistone torna nella posizione iniziale, per esser e certi che anche la gabbia con i rulli torni nella posizione di partenza, l’anello 90 fa muovere la gabbia.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, il bloccastelo secondo la presente invenzione permette di bloccare oltre a movimenti di traslazione a nche movimenti di rotazione dello stelo, possibilità sinora assolutamente impensabile. Infatti, il sistema di bloccaggio può essere utilizzato con monoguide a riciclo sfere e con viti a riciclo sfere al posto dello stelo.

Dopo quanto descritto in senso prevalentemente strutturale, il funzionamento del trovato in oggetto risulta il seguente.

Il bloccastelo in oggetto è utilizzabile in quattro versioni di seguito descritte.

Una prima versione di normalmente chiuso dove il bloccastelo è impiegato come elemento di sicurezza. La pluralità di molle 9 spinge il pistone 4 costringendo alla chiusura la pinza 3 sullo stelo 2. Solo l’azione della pressione pneumatica applicata sul pistone nel lato opposto della pluralità di molle, ovvero nella sede 13 e camera 80, vincendo tale forza, permette l’apertura della pinza e quindi lo sprigionamento dello stelo.

Una seconda versione di normalmente chiuso a doppio effetto. La configurazione del bloccastelo è la stessa della versione precedente in cui vi è la pluralità di molle 9 che spinge il pistone a stringere la pinza. Per aumentare la forza di serraggio del bloccastelo si aggiunge sul pistone oltre alla forza delle molle anche la forza della pressione pneumatica che agisce nella sede 12 e nella camera 81 . Lo sblocco dell’elemento avviene rimuovendo la pressione pneumatica sul lato dell e molle e applicandola sul lato opposto.

La terza versione di normalmente aperto in cui la chiusura della pinza e quindi il bloccaggio dello stelo è causata dall’azione della pressione pneumatica applicata sul pistone attraverso la sede 13 e la camera 80. Per l’apertura basta rimuovere l’azione della pressione pneumatica: la presenza delle molle 9 poste nel lato opposto del pistone, vale a dire contro la superficie della prima parte 40 del pis tone lo spingono nella sua posizione iniziale in cui non stringe la pinza.

Infine la quarta versione definita bistabile dove lo spostamento del pistone, chiusura e apertura del bloccastelo, è ottenuto solo dall’azione della pressione pneumatica applicata sui lati del pistone dato che non vi è presenza di molle.

Il presente trovato raggiunge così gli scopi proposti.

Il bloccastelo secondo la presente invenzione risulta di dimensioni ridotte rispetto a quelli della tecnica nota ma consente di esercitare una e levata forza di serraggio.

Vantaggiosamente, il bloccastelo in oggetto permette di bloccare oltre a movimenti di traslazione anche movimenti di rotazione dello stelo, situazione assolutamente impensabile con quelli della tecnica nota.

Inoltre, il bloccastelo presenta una grande facilità ed efficacia d’impiego, una notevole sicurezza e precisione di serraggio pur potendo svolgere molteplici modalità di serraggio. Inoltre, risulta estremamente affidabile . In particolare, il bloccastelo prevede un numero rido tto di componenti, presenta una struttura robusta e risulta di semplice realizzazione dal momento che richiede poche e semplici lavorazioni per costruirlo come , ad esempio, non contempla fra le lavorazioni la fresatura ma i componenti sono ottenuti mediante tornitura lavorazione più semplice e meno onerosa da realizzare.

In aggiunta a quanto sinora detto, il bloccastelo in oggetto , oltre ad offrire un’elevata forza di serraggio, permette brevi tempi di reazione, posizionamenti precisi e assenza di manutenzio ne.

Non ultimo vantaggio della presente invenzione è che risulta di notevole facilità d’impiego, di semplice realizzazione e buona funzionalità.

Naturalmente, alla presente invenzione possono essere apportate numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Bloccastelo di tipo pneumatico cilindrico assiale caratterizzato dal fatto di comprendere: - uno stelo (2) sul quale è impegnata una pinza (3) avente una sezione longitudinale a cuneo che avvolge una porzione di stelo, - un corpo esterno (7) cilindrico ed internamente cavo il quale presenta un setto (7a) posto ortogonalmente sulla parete interna, ed alla cui estremità libera è prevista una guarnizione (7b), detto corpo esterno (7) essendo chiuso ad un’estremità da un primo tappo (70) ed, all’altra estremità, da un secondo tappo (71), - un pistone (4) posto all’interno del corpo (7) e “avvolto” su detta pinza che è conica elastica in cui il profilo interno del pistone ha la stessa speculare conicità della pinza (3), in modo che lo scorrimento del pistone sulla pinza ne provochi il restringimento comportando il bloccaggio dello stelo (2) situato all’interno della pinza (3), detto pistone essendo composto da una prima parte (40) ed un a seconda parte (41) e presentando detta prima parte (40) una superficie esterna sagomata con un profilo a gradini di differenti altezze in cui un primo gradino (400) crea una superficie di appoggio per la seconda parte (41) la quale va in battu ta sull’alzata del secondo gradino così da creare uno spazio interno con la parte del corpo esterno (7), detto spazio interno (8) risultando suddiviso in due camere (80 e 81) per la presenza del setto (7a) la cui estremità libera va in appoggio sul secondo gradino, - una serie di gruppi di rulli (5) fra loro impegnati da una gabbia (50) allocati sulla pinza conica (3) per facilitare lo scorrimento del pistone (4), in cui ciascun gruppo di rulli (5) è contenuto fra due lamelle (6) che creano una guida, - un anello (90) fissato mediante viti (90a) alla superficie esterna della prima parte (40) del pistone e previsto per far tornare la gabbia con i rulli (5) nella posizione iniziale durante la movimentazione del pistone, detto bloccastelo essendo previsto per bloccare movimenti di traslazione e movimenti di rotazione dello stelo .
2. 2) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzat o dal fatto che comprende una pluralità di molle (9) prevista per entrare in contatto con la superficie esterna della seconda parte (41) del pistone (4) ad un’estremità mentre l’altra estremità è in battuta contro la superficie interna del secondo tappo (71) e per spingere il pistone (4) per serrare lo stelo in condizioni di assenza di aria.
3. 3) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende una seconda pluralità di molle (9) prevista per andare con un’estremità in battuta sul primo tappo (70) e con l’altra estremità sul lato esterno della prima parte (40) del pistone (4) e per tenere sbloccato lo s telo in modo che in assenza di aria lo stelo risulti libero mentre per bloccarlo è necessario l’intervento d i aria.
4. 4) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima parte (40) di detto pistone è internamente cava e prevista per accogliere nell’ordine: lo stelo (2), la pinza (3), le coppie di lamelle (6) con all’interno i gruppi di rulli (5) e detta seconda parte (41) è prevista per chiudere la prima parte e fra prima (40) e seconda (41) parte vi è interposta una guarnizione (42) e, superiormente alla seconda parte, è presente almeno una seconda guarnizione (43).
5. 5) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo tappo (70) essendo impegnato al corpo (7) mediante viti (72) previa interposizione di una guarnizione (73) ed, analogamente, detto secondo tappo (71) essendo connesso al corpo (7) mediante viti (74) e con interposta una guarnizione (75).
6. 6) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (7) presenta a ll’interno della parete un canale (77) avente una prima apertura (78) che permette di mettere in comunicazione il canale stesso con una sede (12) ottenuta dallo spazio risultante fra secondo tappo (72) del corpo, stelo (2), parte interna del corpo (7) e pistone (4) dalla parte della seconda parte (41) ed una seconda apertura (79) posta dopo il setto (7a) che mette in comunicazione sempre il canale (77) con lo spazio interno (8) ed in particolare con la camera (81).
7. 7) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (7) presenta una seconda sede (13) ottenuta dallo spazio risultante fra primo tappo (70) del corpo (7), stelo (2), parte interna del corpo (7) e pistone (4) dalla parte esterna della prima parte (40).
8. 8) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (7) presenta un secondo canale che attraverso un passaggio permette il passaggio di aria dall’impianto al secondo canale ed alla camera (80) e alla seconda sede (13).
9. 9) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta pinza (3) è realizzata preferibilmente in ottone o bronzo o altro materiale adatto allo scopo, in modo da non graffiare e/o danneggiare lo stelo da bloccare, permettendo al dispositivo di funzionare sia come elemento frenante, sia come sistema di bloccaggio.
10. 10) Bloccastelo secondo la rivendicazione 1, caratterizzat o dal fatto che ciascun gruppo di rulli (5) presenta una notevole durezza per facilitare lo scorrimento tra pistone e pinza ed, essendo la durezza più elevata rispetto al materiale delle altre due parti in contatto ed essendo le forze in gioco consistenti, e per evitare di segnare sia la pinza che il pistone è presente detta coppia di lamelle (6) in acciaio temprato.