ITTO20121105A1 - Dispositivo a morsa per funivie. - Google Patents

Description

"Dispositivo a morsa per funivieâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo a morsa per il collegamento automatico di un veicolo ad una fune di una funivia a moto continuo.

Sono noti dispositivi a morsa che comprendono un elemento di supporto che à ̈ vincolabile ad un braccio di sospensione di un veicolo e forma la ganascia fissa della morsa, mentre la ganascia mobile à ̈ formata da un’estremità di una leva di comando a bilanciere che à ̈ incernierata all’elemento di supporto per oscillare in un piano verticale. Sulla leva di comando à ̈ montato scorrevole un cursore, sospinto elasticamente verso le ganasce da due molle elicoidali. Un sistema a camma, solidale con l’elemento di supporto, interagisce con il cursore, per convertire la spinta esercitata dalle molle in una forza di reazione che fa ruotare la leva verso l’alto portando la ganascia mobile a serrare la fune contro la ganascia fissa.

Nelle funivie, una delle cause di guasti più frequenti à ̈ rappresentata dalla rottura delle molle elicoidali, fortemente sollecitate in uso. Le norme impongono la presenza di almeno due molle in ogni dispositivo a morsa del tipo suddetto. Nelle stazioni della funivia sono presenti dispositivi di prova atti a verificare l’efficienza delle morse. Si verifica, in particolare, la capacità di accumulo di energia elastica, cioà ̈ l’integrità delle molle, e la funzionalità del meccanismo di apertura e chiusura della morsa. È richiesto che tale meccanismo mantenga un determinato livello di efficienza e non sia grippato in maniera tale da diminuire in misura sensibile lo sforzo di serraggio con cui la morsa deve impegnare la fune, nonostante le molle siano integre

Presso le stazioni della funivia sono generalmente previste celle di carico associate ad una delle rampe che comandano l’apertura o la chiusura delle morse. Le celle di carico controllano l’efficienza delle molle delle morse al passaggio di un veicolo, misurando la spinta che la rampa subisce quando viene interessata dalla morsa. Considerando che tale rilevamento viene fatto in una frazione di secondo, e che i veicoli transitano nelle rampe a velocità considerevole (circa 5 metri al secondo), si comprende che la misurazione della spinta delle molle à ̈ condizionata negativamente sia dalla notevole massa della morsa che ingaggia la rampa, sia dalla sua velocità, e sia dal tempo minimo in cui il rilevamento deve avvenire. In aggiunta, una taratura imprecisa delle celle di carico può nascondere un guasto.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di rilevare in modo affidabile, e indipendente da dispositivi elettronici, l’integrità delle molle destinate ad assicurare il serraggio della morsa sulla fune. Un altro scopo dell’invenzione à ̈ di rilevare tempestivamente eventuali difetti o rotture delle molle. Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ di conseguire gli scopi suddetti in modo economico, facendo uso di componenti meccanici relativamente semplici da costruire.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo un aspetto dell’invenzione, da un dispositivo a morsa avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Secondo un altro aspetto dell’invenzione, si propone una funivia avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 7. Forme di attuazione preferenziali dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Alcune forme di realizzazione preferenziali dell’invenzione sono descritte qui di seguito facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista parziale in sezione verticale, di un dispositivo a morsa in una condizione di serraggio chiusa; e

la figura 2 Ã ̈ una vista parziale in sezione verticale, del un dispositivo della figure 1 in una condizione aperta.

Facendo inizialmente riferimento alla figura 1, con 10 Ã ̈ indicato nel suo insieme un dispositivo a morsa per il collegamento automatico di un veicolo ad una fune F di una funivia, o cabinovia o seggiovia, a moto continuo.

Il dispositivo a morsa 10 comprende una ganascia mobile 11 ed una ganascia fissa 12. La ganascia fissa 12 à ̈ formata solidalmente da un elemento di supporto 13 al quale à ̈ vincolato un braccio di sospensione S di un veicolo (non illustrato). Il tipo di veicolo sospeso, ad esempio a cabina o a sedile, non à ̈ rilevante ai fini dell’applicabilità della presente invenzione.

L’elemento di supporto 13, di per sé noto, può comprendere una coppia di piastre verticali parallele 14, distanziate tra loro in una direzione parallela a quella della fune F; l’elemento di supporto 13 porta, mediante un albero A, una rotella R1 nota come “terza ruota†.

La ganascia mobile 11 à ̈ definita da una prima estremità di una leva di comando a bilanciere 15 incernierata all’elemento di supporto 13 attorno ad un fulcro 16 secondo un asse di oscillazione sostanzialmente parallelo alla fune F, in modo tale da poter ruotare in un piano sostanzialmente verticale, tra una posizione di chiusura o serraggio della fune (figura 1) ed una posizione di apertura (figura 2). La leva di comando 15 presenta una seconda estremità 18 sulla quale à ̈ montato girevole un rullo R2 (di per sé noto) per comandare l’oscillazione della leva 15 attorno al fulcro 16 con conseguente scostamento della ganascia mobile 11 dalla fune F.

Sulla leva di comando 15 à ̈ montato scorrevole un cursore 20, preferibilmente realizzato come un piattello scorrevole, con una porzione centrale tubolare 21 infilata sulla leva 15 ed una porzione a piastra 22 che si estende trasversalmente alla leva 15. Il cursore 20 à ̈ collegato in modo articolato all’elemento di supporto 13, tramite un meccanismo che comprende, in una forma di realizzazione vantaggiosa, una coppia di bielle 23, parallele e affiancate in una direzione parallela alla fune F; una sola delle bielle à ̈ visibile nelle figure 1 e 2. Le bielle 23 sono infulcrate al cursore 20 e all’elemento di supporto 13 attorno a due rispettivi perni 24, 25 paralleli all’asse di oscillazione della leva di comando 15.

Fra il cursore 20 e la seconda estremità 18 libera della leva sono interposti elementi elastici, preferibilmente molle elicoidali 30, 31, 32, 33 atte a sollecitare le bielle 23 contro l’elemento di supporto 13. Le bielle 23 convertono la spinta assiale esercitata dagli elementi elastici 30-33, compressi lungo l’asse longitudinale della leva 15, in una forza di reazione avente una componente perpendicolare all’asse longitudinale della leva. Questa componente perpendicolare sollecita la leva 15 facendola oscillare o ruotare verso l’alto, portando la ganascia mobile 11 a serrare la fune F contro la ganascia fissa 12.

Gli elementi elastici 30-33 agiscono contro una piastra di reazione fissa 19, bloccata all’estremità 18 libera della leva, in adiacenza al rullo terminale R2. Il rullo terminale R2 à ̈ destinato a cooperare, in maniera di per sé nota, con una guida fissa profilata (non illustrata) portata dalle stazioni di arrivo e partenza del veicolo.

Nella forma di realizzazione illustrata, gli elementi elastici sono suddivisi in due unità elastiche (o gruppi) allineate consecutivamente lungo la leva 15. La prima di queste due unità, comprendente le molle 30 e 31, à ̈ più vicina alla ganascia mobile 11 e spinge contro il cursore 20. La seconda unità elastica, che comprende le molle 32 e 33, à ̈ più lontana dalla ganascia, e spinge contro la piastra di reazione terminale 19. Ciascuna unità elastica agisce in relazione di spinta contro una piastra intermedia 35 montata scorrevole lungo la leva di comando 15 in posizione intermedia tra il cursore 20 e la piastra di reazione 19, e interposta tra la prima e la seconda unità elastica.

Quando il veicolo entra in stazione, ammorsato alla fune traente F, il dispositivo à ̈ inizialmente nella condizione della figura 1, in cui le ganasce sono serrate sulla fune. Le molle 30-33 sono compresse tra il cursore 20 e la piastra terminale 19 ed esercitano, reagendo con le bielle 23, una spinta che tiene la leva sollevata nella posizione di ganascia serrata. La condizione di apertura delle ganasce, rappresentata nella figura 2, viene raggiunta quando il veicolo entra in stazione per effetto del contatto del rullo terminale R2 contro una guida profilata superiore (non illustrata) che fa abbassare la leva di comando 15. La conseguente riduzione dell’angolo tra la leva 15 e le bielle 23 provoca un’ulteriore compressione delle molle. All’uscita del veicolo dalla stazione, una guida profilata divergente verso l’alto (non illustrata) permette il sollevamento del rullo e il conseguente serraggio delle ganasce per effetto delle molle.

La piastra intermedia 35, preferibilmente di materiale leggero, ad esempio in alluminio o lega d’alluminio, presenta una porzione periferica esterna 36 che sporge esternamente oltre le molle elicoidali 30, 32 in una direzione radiale o trasversale rispetto alla direzione assiale nella quale si estende la leva 15. La porzione sporgente 36 del piattello intermedio serve da elemento di rilevamento al fine di verificare integrità delle molle.

Nel caso in cui una delle molle 30-33 si rompa o subisca un degrado tale per cui non à ̈ più in grado di fornire la spinta richiesta, la piastra intermedia 35 si andrà a posizionare in una posizione assiale di equilibrio diversa da quella illustrata nella figura 1, più vicina o più lontana dalla ganascia 11, a seconda della collocazione dell’unità elastica che include la molla guasta. Una diversa posizione assiale della piastra intermedia 35 à ̈ indicativa di una condizione difettosa di una delle molle.

Nella forma di realizzazione preferita, la piastra intermedia 35 comprende una porzione centrale tubolare o a manicotto 37, montata scorrevolmente sulla leva 15 per guidare con precisione la piastra 35. Le due serie di molle contrapposte appoggiano, in questo esempio, contro una porzione a disco 38, che si estende trasversalmente o perpendicolarmente rispetto alla porzione centrale tubolare 37 e alla leva di comando 15. Le persone esperte del settore comprenderanno che sia la piastra intermedia 35, così come il cursore 20 e la piastra di reazione 19, possono essere configurate diversamente dell’esempio qui illustrato. In generale, ciascuno di questi componenti (35, 20, 19) deve assicurare una sede d’appoggio stabile per le estremità delle molle elicoidali. La piastra intermedia 35 può presentare un bordo di contenimento (non illustrato) per le estremità delle molle, analogamente i bordi 26 e 27 del cursore 20 e della piastra terminale 19. È possibile dotare i componenti 35, 20 e 19 di altre forme idonee a trattenere le parti terminali delle molle, ad esempio concavità e recessi in forma di gole anulari.

Nella figura 1 à ̈ indicato schematicamente con D un rilevatore meccanico, disposto in un punto del percorso della fune, ad esempio presso una stazione della funivia†. Il rilevatore D presenta un passaggio P, individuato ad esempio tra una coppia di sponde affacciate B1, B2 che si estendono in una direzione sostanzialmente parallela alla fune e che definiscono tra loro un intervallo di posizioni indicative del funzionamento corretto delle molle.

Il rilevatore D Ã ̈ posizionato rispetto al percorso seguito dal dispositivo a morsa 10 in modo tale che, se le molle del dispositivo sono integre, la porzione sporgente 36 della piastra intermedia 35 passa nello spazio o passaggio P compreso tra le due sponde B1, B2 senza venire a contatto con queste.

Se, invece, almeno una delle molle à ̈ guasta, al passaggio del veicolo la porzione sporgente 36 interferirà con una delle sponde B1 o B2, che rappresentano i limiti dell’intervallo di posizioni ammissibili. Il contatto della piastra intermedia 35 con il rilevatore D può così provocare l’emissione di un segnale d’allarme, che avverte il personale dell’impianto a fune circa la presenza di un’anomalia. In alternativa o in aggiunta, il dispositivo può essere tarato per provocare immediatamente l’arresto della fune. Ad esempio, il rilevatore D può essere montato in modo mobile o flottante su un supporto stazionario C, ed essere accoppiato operativamente ad un microinterruttore (non illustrato) di un dispositivo d’allarme o di emergenza che viene attivato dal contatto della piastra intermedia 35 con il rilevatore D e/o dal movimento di uno dei componenti del rilevatore (ad esempio una delle due sponde B1 o B2) a seguito del contatto con la piastra intermedia.

Come si potrà apprezzare, il dispositivo a morsa permette di rilevare tempestivamente un guasto, con elementi meccanici relativamente semplici.

In una forma di realizzazione alternativa, meno preferita e non illustrata, ciascuna delle due unità elastiche può comprendere un singolo elemento elastico anziché due. Secondo tale variante, possono essere previste solo due singole molle (ad esempio le sole molle 31 e 33), allineate consecutivamente lungo la leva 15 e agenti rispettivamente contro il cursore 20 e contro la piastra terminale 19, e separate dalla piastra intermedia.

La disposizione coassiale di due molle per ciascuna unità elastica, come rappresentato ad esempio nei disegni allegati, à ̈ vantaggiosa in quanto due molle coassiali esercitano un’azione di guida e contenimento reciproco l’una sull’altra. Qualora una delle due molle si rompa, ad esempio quella interna, questa mantiene sostanzialmente invariata la propria posizione e orientamento, determinati dalla molla esterna, integra. In tale caso, la rottura di una delle due molle comporterà una perdita di spinta minima, quantificabile nell’ordine del 10-15% rispetto alla spinta di una uguale molla integra. Il contenimento assicurato dall’altra molla, ancora integra, della coppia di molle coassiali, assicura che anche la molla guasta continui ad esercitare una spinta residua, in senso assiale, almeno pari all’85% del valore nominale, contribuendo così al funzionamento corretto della morsa nel suo complesso. Diversamente, con una coppia di molle ad esempio affiancate parallelamente, una molla rotta può disporsi di traverso, senza dare un contributo di spinta, e, sporgendo dal dispositivo a morsa può rischiare di urtare e danneggiare altre parti dell’impianto a fune o cadere.

La piastra intermedia à ̈ accoppiata e guidata in modo preciso sulla leva; pertanto à ̈ possibile rilevare una posizione longitudinale della piastra intermedia anche solo di poco discostata rispetto ad un intervallo di posizioni predefinite come ammissibili o indicative di un funzionamento corretto con molle integre. Il sistema comprendente il dispositivo a morsa con piastra intermedia e l’associato rilevatore ha quindi un’elevata sensibilità oltre che affidabilità.

Il meccanismo che converte la spinta assiale delle molle in una sollecitazione trasversale e provoca la chiusura delle ganasce potrebbe, in una forma di realizzazione alternativa, comprendere un dispositivo a camma con rulli in luogo delle bielle 23, così come illustrato ad esempio nel brevetto US 4 760 798. Un meccanismo a bielle à ̈ tuttavia vantaggioso in quanto rappresenta una semplificazione costruttiva e consente una riduzione di costi. La disposizione di due bielle 23, allineate in una direzione parallela all’asse di oscillazione individuato dal perno 16, costituisce un elemento di sicurezza aggiuntivo, rendendo il sistema ridondante. Il dispositivo a morsa può comunque funzionare anche con una sola biella 23.

Nonostante l’invenzione sia stata concepita per essere implementata con elementi elastici in forma di molle elicoidali, si comprenderà che in forme di realizzazione diverse da quella qui illustrata, gli elementi elastici potranno essere realizzati da dispositivi diversi, ad esempio molle di forma diversa da quella elicoidale, quali le molle a tazza.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione del dispositivo a morsa. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L’invenzione, inoltre, non à ̈ limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potrà essere variata entro l’ambito definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo a morsa (10) per il collegamento automatico di un veicolo ad una fune (F) di una funivia a moto continuo, comprendente: - un elemento di supporto (13) vincolabile ad un braccio di sospensione (S) di un veicolo; - una ganascia fissa (12) solidale all’elemento di supporto (13); - una leva di comando a bilanciere (15) incernierata all’elemento di supporto (13) per oscillare in un piano sostanzialmente verticale; - una ganascia mobile (11) formata ad una prima estremità della leva di comando (15); - un cursore (20) montato scorrevole sulla leva di comando; - almeno due elementi elastici (31, 33) montati sulla leva di comando (15) per spingere il cursore (20) verso la prima estremità della leva, - un meccanismo (23) collegato al cursore (20) e all’elemento di supporto (13), per convertire una spinta esercitata dagli elementi elastici (31, 33) verso la prima estremità della leva (15) in una forza perpendicolare alla leva per far ruotare la leva verso l’alto portando la ganascia mobile (11) a serrare la fune (F) contro la ganascia fissa caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici comprendono almeno una prima unità elastica (30, 31) ed almeno una seconda unità elastica (32, 33), compresse e allineate consecutivamente lungo la leva di comando (15), dove la prima unità elastica (30, 31), più vicina alla prima estremità della leva, agisce contro il cursore (20), e la seconda unità elastica (32, 33), più lontana dalla prima estremità della leva, agisce contro una piastra di reazione (19) bloccata lungo la leva, e che il dispositivo (10) comprende inoltre una piastra intermedia (35), montata scorrevole lungo la leva di comando (15), e interposta tra la prima (31) e la seconda (33) unità elastica, dove la piastra intermedia presenta almeno una porzione (36) che sporge esternamente oltre le unità elastiche (30, 32) in una direzione trasversale alla leva di comando (15).
2. 2. Dispositivo a morsa secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici comprendono molle elicoidali.
3. 3. Dispositivo a morsa secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la prima unità elastica comprende due molle elicoidali (30, 31) disposte coassialmente l’una rispetto all’altra, compresse tra il cursore (20) e la piastra intermedia (35), e che la seconda unità elastica comprende due molle elicoidali (32, 33) disposte coassialmente l’una rispetto all’altra, compresse tra la piastra intermedia (35) e la piastra di reazione (19).
4. 4. Dispositivo a morsa secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il meccanismo (23) comprende almeno una biella (23) infulcrata al cursore (20) e all’elemento di supporto (13) attorno a due rispettivi perni (24, 25) i quali sono paralleli ad un asse di oscillazione individuato da un ulteriore perno (16) mediante il quale la leva di comando (15) à ̈ incernierata all’elemento di supporto (13).
5. 5. Dispositivo a morsa secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il meccanismo (23) comprende almeno due bielle (23) entrambe infulcrate al cursore (20) e all’elemento di supporto (13) attorno a due rispettivi perni (24, 25) i quali sono paralleli ad un asse di oscillazione individuato dall’ulteriore perno (16) mediante il quale la leva di comando (15) à ̈ incernierata all’elemento di supporto (13), e che le due bielle sono distanziate l’una dall’altra e allineate in una direzione parallela alla direzione dell’asse di oscillazione dell’ulteriore perno (16).
6. 6. Dispositivo a morsa secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la piastra intermedia (35) comprende una porzione centrale di guida (37) di forma tubolare, montata scorrevolmente sulla leva di comando (15), e una porzione a disco (38), che si estende trasversalmente dalla porzione centrale (37), e che la porzione sporgente (36) Ã ̈ formata da una parte periferica esterna della porzione a disco (38).
7. 7. Funivia a moto continuo, comprendente una fune (F) ed una pluralità di veicoli, ciascuno collegabile in modo automatico alla fune (F) mediante una rispettiva pluralità di dispositivi a morsa (10) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un rilevatore (D), disposto in un punto adiacente al percorso della fune (F), il quale rilevatore presenta un passaggio (P), limitato da una coppia di superfici (B1, B2) distanziate in una direzione essenzialmente perpendicolare alla fune (F) in detto punto, in modo tale per cui le porzioni sporgenti (36) delle piastre intermedie (35) passano attraverso il passaggio (P) senza interferire con alcuna delle superfici (B1, B2) quando entrambe le unità elastiche di un singolo dispositivo a morsa (10) sono integre.
8. 8. Funivia secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che le superfici (B1, B2) sono individuate da due rispettive sponde che si estendono in una direzione sostanzialmente parallela alla fune in detto punto.
9. 9. Funivia secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzata dal fatto che le superfici sono montate in modo mobile ad un supporto stazionario (C).
10. 10. Funivia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzata dal fatto che il rilevatore (D) Ã ̈ associato ad generatore di segnali settato per generare un segnale quando almeno una delle porzioni sporgenti (36) delle piastre intermedie (35) contatta almeno una delle superfici (B1, B2) del passaggio (P).