ITRM930016A1

ITRM930016A1 - Dispositivo motore a moto alternativo.

Info

Publication number: ITRM930016A1
Application number: IT000016A
Authority: IT
Inventors: Erich Jucker; Georges Magnin
Original assignee: Georges Magnin
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1994-07-15
Also published as: WO1993014553A1; ITRM930016A0; IT1261741B; FR2686747A1; AU3252793A

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

Avente per titolo:

"Dispositivo motore a moto alternativo'

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo motore a moto alternativo, cos? come descritto nella rivendicazione 1.

In molti campi, ? necessario o desiderabile poter produrre un moto alternativo, ed in particolare un moto oscillatorio, sia rotatorio, sia lineare, in un modo controllabile con precisione e perfettamente adattabile ad una determinata applicazione. Si desidera, d'altro lato, disporre di dispositivo motore del genere che presenti un rapporto ottimale coppia/ingombro e che abbia una struttura economica e affidabile.

Questi obiettivi possono venire raggiunti con il dispositivo motore secondo l?invenzione, differenti forme di esecuzione del quale sono descritte nelle rivendicazioni da 2 a 12. Dispositivi del genere possono venire utilizzati, ad esempio, per ima sega da gesso per uso medico, per una pompa a bassa pressione e grande erogazione, per un sistema vibrante che serva al carico automatico di pezzi di microtecnica o al dosaggio ed al trasporto di materiali polverulenti, nonch? per numerose altre applicazioni.

Le caratteristiche, gli scopi ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? evidenti alla luce della descrizione che segue di due forme di realizzazione, indicate a titolo di esempio ed illustrate nei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 ? una vista in sezione parziale assiale di un dispositivo motore oscillante a due motori rotativi;

la Figura 2 ? ima sezione trasversale lungo la linea II-II di Figura 1; la Figura 3 ? una sezione trasversale lungo la linea III-III di Figura 1, senza l?organo rotativo;

la Figura 4 ? una vista in sezione assiale di un dispositivo vibratore che utilizza un motore rotativo;

la Figura 5 ? una vista in sezione parziale assiale, in un piano perpendicolare a quello della Figura 4;

la Figura 6 ? una vista in sezione secondo la linea VI- VI di Figura 5; e

la Figura 7 ? una vista laterale schematica di un dispositivo motore a movimento oscillante lineare.

Il dispositivo motore secondo la Figura 1 comporta due complessi di motore rotativo 1, 2 disposti coassialmente. Il complesso di motore 1, la cui struttura ? visibile nelle Figure 1 e 3, comporta uno statore in due parti giustapposte 3 e 4 nelle quali ? inserita una serie di circuiti magnetici quali 5 costituiti da pile di lamiere magneticamente permeabili, sostanzialmente a forma di U, quali 6 e 7, una delle estremit? dei rami di ciascuna U essendo a contatto magnetico lungo una superficie 8, le due estremit? 9 e 10 formando un traferro del circuito 5.

I diversi circuiti magnetici 5 sono disposti radialmente rispetto all'albero 11 del complesso di motore 1 e presentano, tra loro, distanze angolari uguali. Delle bobine elettriche cilindriche 12 e 13 sono alloggiate coassialmente all'interno degli spazi tra i rami delle U dei circuiti magnetici e sono cos? accoppiate con l'insieme di tali circuiti.

Un organo rotativo 14 del complesso di motore comporta un disco sottile magnetizzato 15, una cui zona periferica si estende all'interno dei traferri dei circuiti magnetici 5. Tale zona anulare ? magnetizzata assialmente, in modo da presentare una serie di poli magnetici, alternativamente positivi e negativi, su ciascuna delle facce del disco. Queste diverse porzioni magnetizzate cooperano, in modo noto, con i circuiti magnetici 5, in modo da creare ima coppia di trascinamento dell'organo rotativo sotto l'effetto di una corrente di eccitazione che percorre le bobine 12 e 13. Questa corrente di eccitazione ? provvista da un dispositivo di alimentazione, non rappresentato, e pu? avere la forma di impulsi o, preferibilmente, di una corrente sinusoidale avente, ad esempio, una frequenza dell'ordine di 300 Hz. Sotto l?effetto di ima tale corrente alternata di eccitazione, o di parti d?onda di una tale corrente o di impulsi di corrente appropriati, l'organo mobile ? portato ad effettuare un moto alternativo di estensione limitata tra una posizione di riposo ed una posizione di spostamento massimo.

L'organo rotativo 14 ? solidale all'albero 11 del complesso di motore, a sua volta solidale all'estremit? 16 di una barra di torsione 17 alloggiata all'interno dell'albero 11 ed una cui altra estremit? 18 ? fissata in una parte del supporto 19. Tale parte di supporto ? guidata angolarmente da molle a lamina 20 e 21 in un involucro 22 del dispositivo.

Il complesso di motore 2 ? realizzato in modo del tutto simile al complesso 1 e lavora su di una barra di torsione 23 una estremit? della quale ? solidale alla parte di supporto 19.

Questo complesso di motore 2 ? alimentato in opposizione di fase rispetto al complesso di motore 1 a partire dallo stesso dispositivo di alimentazione, non rappresentato.

L'albero 11 del complesso di motore 1 pu? essere collegato al carico, quale un disco di sega, mentre l'albero d?uscita 24 del complesso di motore 2 reca, preferibilmente, un contrappeso dimensionato in modo da compensare l'inerzia del carico. D'altro lato, un dispositivo di rivelazione della posizione angolare e/o della velocit? di rotazione dell?albero 11 ? congegnato in modo da comandare l?ampiezza e/o la durata degli impulsi o porzioni d'onda della corrente di eccitazione forniti dal dispositivo di alimentazione.

Il movimento degli alberi 11 e 24 ? un movimento oscillante, in sensi opposti, che, in uno dei rispettivi sensi, caricher? le barre di torsione corrispondenti 17 e 23 e, nel senso opposto, fornir? una coppia aumentata a causa dell'energia immagazzinata nelle rispettive barre di torsione durante il precedente movimento. L'insieme del dispositivo motore oscillante si presenta cos?, dall?esterno, praticamente come dinamicamente equilibrato e pertanto sprovvisto di vibrazioni.

La citata regolazione della corrente di eccitazione dei complessi di motore per il tramite della rivelazione della posizione angolare dell'albero 11 consente, ad esempio, di mantenere costante l'ampiezza di oscillazione allatto di variazioni della coppia di carico.

Le Figure da 4 a 6 mostrano un?altra forma di realizzazione di un dispositivo motore a movimento oscillante, destinato all'applicazione per un vibratore, ad esempio per il carico di pezzi di microtecnica disposti in una ciotola 30.

Tale dispositivo comporta un complesso di motore 31 analogo a quello descritto nelle Figure 1 e 3, alloggiato in un involucro verticale 32. L'organo rotativo 34 di questo complesso di motore ? solidale ad un pezzo di trasmissione 35 a sua volta collegato ad un pezzo 36 solidale alla ciotola 30 per il tramite di molle a lamina quali 37, le cui estremit? sono fissate rispettivamente sui pezzi 35 e 36. Le molle a lamina 37, ad esempio in numero di quattro, sono inclinate rispetto alla direzione dell'asse del motore e verranno cos? caricate, in un senso del movimento oscillante, per restituire la loro energia durante il movimento in senso opposto dell'organo rotante del motore. Contemporaneamente, tali lamine 37 trascinano la ciotola 30 in un movimento oscillante rotativo ed assiale rispetto all'involucro 32, il dispositivo costituendo cos? un vero e proprio vibratore.

Nella forma di esecuzione secondo le Figure da 4 a 6, una estremit? di un albero 38 del dispositivo motore reca un disco magnetizzato 39 che agisce su rivelatori di campo magnetico quali delle sonde di Hall disposti in un supporto 40 di fronte a tale disco per rivelare in continuo la posizione angolare dell'organo rotativo e consentire cos? di comandare in modo appropriato l'ampiezza e/o la frequenza di ripetizione degli impulsi o porzioni d?onda della corrente di eccitazione da fornire al dispositivo motore. L'estremit? dell'albero 38 ? guidata angolarmente da due lamine a bassa rigidit? 41 e 42, mentre ima vite 43, solidale a questa stessa estremit? dell?albero 38, ? alloggiata in una fessura 44 e serve da organo di arresto per impedire uno spostamento angolare eccessivo dell'organo mobile.

La Figura 7 mostra, in modo schematico, un dispositivo vibratore a movimento oscillante lineare, che utilizza un motore rotativo analogo ai motori degli esempi secondo le Figure 1 e 4. Lo statore 45 del motore rappresentato simbolicamente in Figura 7 ? montato su di un telaio 46 al di sopra del quale ? disposto un vassoio vibrante 47. Tale vassoio ? supportato da molle a lamina quali 48, 49, una cui estremit? ? solidale al telaio 46 e la cui altra estremit? ? fissata al vassoio 47.

L?organo mobile del motore ? accoppiato al vassoio 47 per il tramite di una piastrina 50 montata radialmente rispetto all'asse del motore, l'estremit? libera di tale piastrina essendo impegnata in una fessura tra due pezzi 51, 52 solidali al vassoio e provvisti dal lato della fessura di rispettivi cuscini elastici 53, 54.

Il movimento oscillante rotativo del motore viene cos? trasformato in un movimento di vibrazione principalmente lineare, ma con una componente perpendicolare al vassoio, la cui ampiezza dipende dall'inclinazione delle lamine 48, 49.

Si pu? altres? realizzare un funzionamento lineare per mezzo di un motore lineare a magnete mobile multipolare dello stesso tipo dei summenzionati motori rotativi.

Tutte le realizzazioni qui indicate non sono peraltro, beninteso, che degli esempi niente affatto limitativi di attuazione e di applicazione del presente dispositivo.

Claims

RIVEND ICAZIONI 1. Dispositivo motore a moto alternativo, caratterizzato dal fatto di comportare un motore elettromagnetico a magnete permanente mobile (15), tale magnete avendo due superfid piane parallele distanziate di una distanza sostanzialmente inferiore alle dimensioni del magnete in tali superfid, il magnete (15) presentando, su almeno una delle dette superfid piane, almeno una serie di poli dello stesso segno ed essendo, montato in modo che i detti poli siano spostabili in traferri di arcuiti magnetid (5) corrispondenti che fanno parte di uno statore del motore, tali arcuiti magnetid essendo accoppiati con almeno una bobina di ecdtazione (12) collegata ad un dispositivo di alimentazione che fornisce una corrente di ecdtazione pulsante o sinusoidale, il magnete (15) essendo solidale ad un organo mobile (11, 14) sottoposto ad ima forza di richiamo elastico in modo che l'organo mobile (11, 14) sia trasdnato, sotto l'effetto di un impulso o di una porzione d'onda della corrente di ecdtazione, da una posizione di riposo verso ima posizione di spostamento massimo contro la detta forza di richiamo, e ritorni, sotto l'effetto di un altro impulso o porzione d?onda della corrente di ecdtazione e/o della detta forza di richiamo, verso la posizione di riposo.
2. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comportare due motori (1, 2) che agiscono sullo stesso organo mobile e che lavorano in opposizione di fase.
3. Dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comportare un dispositivo di rivelazione della posizione e/o della velocit? dell'organo mobile (34), tale dispositivo fornendo un segnale di rivelazione al dispositivo di alimentazione per comandare l'ampiezza e/o la durata degli impulsi o delle porzioni d'onda della corrente di eccitazione.
4. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'organo mobile (34) comporta oppure ? solidale ad almeno una parte magnetizzata (39) che coopera con almeno un rivelatore di campo magnetico (in 40) per rivelare la posizione e/o la velocit? dell?organo mobile.
5. Dispositivo motore secondo ima qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il motore ? un motore rotativo che comporta un disco (15) magnetizzato nel senso assiale, lungo almeno una zona anulare, i detti circuiti magnetici (5) comportando, ciascuno, almeno una pila di lamiere a forma di U, l'insieme dei circuiti essendo accoppiato con almeno ima bobina (12) disposta coassialmente rispetto all'asse del disco (15).
6. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'organo mobile (11, 14) ? solidale ad una estremit? di una barra di torsione.
7. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comportare due motori rotativi (1, 2), i cui statori sono solidali tra loro ed i cui organi mobili sono disposti coassialmente e sono collegati, tra loro, per il tramite di almeno una barra di torsione (17, 23), i due motori lavorando in opposizione di fase.
8. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che una parte intermedia della barra di torsione ? solidale ad un organo sospeso elasticamente rispetto agli statori dei detti motori.
9. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che gli organi mobili (11, 14; 24) di ciascuno dei motori sono solidali ad una delle estremit? di una rispettiva barra di torsione (17, 23), le altre estremit? delle barre di torsione essendo rese solidali, tra loro, per il tramite di un organo (19) sospeso elasticamente rispetto agli statori dei motori.
10. Dispositivo motore secondo le rivendicazioni 7, 8 o 9, caratterizzato dal fatto che il carico del motore ? solidale all'organo mobile di uno dei motori, l'organo mobile dell?altro motore essendo solidale ad un contrappeso.
11. Dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni 1, 3, 4 o 5, caratterizzato dal fatto che l'organo mobile (34) ? solidale ad una estremit? di almeno una molla a lamina (37) inclinata rispetto alla direzione dell?asse del disco magnetizzato, l'altra estremit? della molla a lamina essendo solidale ad una parte di carico (36) spostabile angolarmente ed assialmente rispetto allo statore del motore.
12. Dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni 1, 3, 4 o 5, caratterizzato dal fatto che l'organo mobile ? accoppiato con una parte di carico in modo da conferire a questi un movimento sostanzialmente lineare.
13. Impiego del dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni 1, 3, 4, 5, 11 o 12, per l?azionamento di un dispositivo vibratore.