ITTO20130255A1 - Dispositivo attuatore con posizioni stabili di funzionamento - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO ATTUATORE CON POSIZIONI STABILI DI FUNZIONAMENTOâ€

DESCRIZIONE

Da punto di vista generale la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo attuatore, con posizioni stabili di funzionamento; in particolare un dispositivo attuatore termico e/o elettro-termico con posizioni angolari stabili di funzionamento.

Come à ̈ noto, per il comando di alcuni componenti di apparecchi in generale quali elettrodomestici, automatismi, veicoli, condizionatori o simili, il cui funzionamento viene controllato a distanza (mediante centraline, telecomandi o anche manualmente), vengono utilizzati degli attuatori che possono essere di vario tipo: elettromeccanici, termoelettrici, magnetici, idraulici, ecc..

Taluni di questi attuatori sono dei sistemi sostanzialmente definibili cilindro-pistone, in cui una parte mobile (il cilindro o il pistone, a seconda dei casi) si muove linearmente ed esercita una forza su un organo meccanico da comandare.

Quest’ultimo può essere di qualunque tipologia, forma e dimensione, come ad esempio lo sportello di chiusura di un contenitore, la serranda di una valvola, il battente di un sistema di ventilazione, e quant’altro ancora.

Nel seguito di questa descrizione e nelle successive rivendicazioni si farà prevalentemente riferimento, per semplicità, agli attuatori termici o elettro-termici o termo attuatori di cui si darà qualche cenno più oltre, fermo restando che quanto verrà detto potrà essere esteso anche agli altri tipi di attuatori, in particolare di tipo termico, in quanto compatibile.

Alla luce di questa premessa la presente invenzione riguarda, da un punto di vista più particolare, i dispositivi attuatori termici o termoattuatori o attuatori termo-elettrici con posizioni angolari operative stabili di funzionamento, intendendo in questa accezione le posizioni assunte in corrispondenza di specifiche condizioni operative; in particolare le posizioni angolari mantenute in assenza di eccitazione termica e/o alimentazione elettrica, ad esempio, per la chiusura o apertura di sportelli, battenti, valvole, e quant’altro, di cui si à ̈ detto sopra.

Per mantenere queste condizioni di stabilità di solito sono previsti dei fine corsa, cioà ̈ degli elementi quali sporgenze, spallamenti, riscontri, che arrestano fisicamente la corsa della parte mobile dell’attuatore; dove però quest’ultimo deve essere comunque mantenuto sempre operativo in tale condizione, mantenendolo sempre alimentato elettricamente o in altro modo così da poter esercitare la forza richiesta per comandare l’organo cui esso à ̈ associato.

Un esempio di dispositivo attuatore noto e realizzato secondo quanto appena spiegato à ̈ descritto nel brevetto americano US 7,063,092, di cui à ̈ titolare la medesima richiedente della presente domanda.

Questo dispositivo prevede un termo attuatore o un attuatore termo-elettrico monostabile di tipo noto in sé, quale un attuatore costituito da corpo metallico, in cui à ̈ presente una cera o materiale dilatabile in temperatura, ed inserito scorrevole un alberino mobile o pistone, movimentato dalla dilatazione della cera quando riscaldata da un resistore alimentato elettricamente, soggetto alla reazione elastica di una molla per il riposizionamento dell’alberino mobile o pistone al cessare dell’eccitazione o alimentazione elettrica.

A tale attuatore termo-elettrico monostabile lineare noto à ̈ associata una cremagliera che ingrana con un pignone le cui rotazioni, impartite dal movimento lineare alternato della cremagliera, servono per aprire e chiudere lo sportello di un dispensatore di agenti di lavaggio di un elettrodomestico, come una lavastoviglie o altro.

In particolare, l’apertura del dispensatore avviene al termine della corsa di avanzamento del pistone del termo attuatore e tale condizione viene mantenuta per un intervallo di tempo prefissato, in modo da consentire all’acqua di lavaggio della lavastoviglie di pulire la vaschetta del dispensatore dai residui degli agenti in essa contenuti.

Durante questo intervallo di tempo il termo attuatore o attuatore termo-elettrico à ̈ alimentato elettricamente così da esercitare la forza richiesta per mantenere aperto il dispensatore, mentre à ̈ solo al termine che esso viene diseccitato per ottenerne la chiusura.

Come si può comprendere una tale soluzione sebbene sia efficiente dal punto di vista della apertura e chiusura del dispensatore, non lo à ̈ altrettanto dal punto di vista energetico, in quanto l’attuatore termo-elettrico continua a consumare corrente elettrica per tutto il tempo di attuazione, ovvero per tutto il tempo di mantenimento di una seconda posizione rispetto ad una prima posizione di riposo.

Tuttavia ciò può non risultare soddisfacente perché, ad esempio, nel caso degli elettrodomestici moderni sono previste delle condizioni alquanto restrittive sotto il profilo dei consumi energetici; lo stesso può accadere nel caso in cui la forza da esercitare sull’organo comandato dall’attuatore sia elevata, così che la sua alimentazione per lunghi periodi può risultare onerosa e/o dannosa, con rischio di rottura prematura dell’attuatore.

Si consideri infatti che la pressione interna di talune versioni di termoattuatore può essere pari a centinaia di bar, sino ad arrivare ad oltre 1000 bar, con conseguenti elevate sollecitazioni meccaniche della struttura, ulteriormente penalizzate da concomitanti sollecitazioni termiche, le quali possono aumentare o peggiorare quanto maggiore à ̈ il tempo di riscaldamento o eccitazione dell’attuatore.

Il problema tecnico che si pone alla base dell’invenzione à ̈ pertanto quello di mettere a disposizione un dispositivo attuatore che superi i limiti di quelli noti nello stato della tecnica, evidenziati sopra.

Un’idea per risolvere tale problema à ̈ quella di predisporre un dispositivo attuatore di tipo termico o termo-elettrico, associato a mezzi di arresto e/o aggancio e/o mantenimento dell’organo atto a determinare un movimento rotante o angolare, al quale l’attuatore applica o trasmette una forza; preferibilmente tale organo à ̈ un pignone o comunque un organo rotante o mobile angolarmente, detto organo potendo tuttavia essere o comprendere una cremagliera o un organo scorrevole, quale un organo mobile o scorrevole sostanzialmente linearmente o lungo un percorso curvo, preferibilmente associato ad un elemento rotante o mobile angolarmente.

Si consideri che detto organo mobile, provvisto di mezzi di arresto e/o aggancio e/o mantenimento, Ã ̈ inoltre provvisto di mezzi di accoppiamento, atti a trasmettere o ricevere un movimento, quali i denti di detto pignone e/o di detta cremagliera, oppure altri mezzi di accoppiamento o trasmissione tra elementi rotanti ed elementi scorrevoli o elementi mobili linearmente, quali superfici atte ad accoppiarsi tra loro per attrito, ad esempio degli elementi scorrevoli e rotanti in materiale rigido rivestite o associate a rispettive superfici di accoppiamento in elastomero.

Le caratteristiche principali del dispositivo attuatore secondo l’invenzione sono enunciate specificamente nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche, gli effetti che ne derivano ed i vantaggi conseguiti dall’invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione, in riferimento ad alcuni esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, raffigurati indicativamente nei disegni annessi, in cui:

fig. 1 e 2 mostrano una vista in prospettiva di un dispositivo attuatore secondo l’invenzione, rispettivamente con e senza coperchio superiore;

fig. 3 mostra una vista in prospettiva con differente angolazione del dispositivo di fig. 2;

fig. 4 mostra in dettaglio il guscio di alloggiamento ed il coperchio del dispositivo delle figure precedenti; fig. 5a-5d sono viste parzialmente sezionate che mostrano dall’alto il funzionamento del dispositivo delle figure precedenti, in rispettive condizioni di funzionamento;

fig. 6 Ã ̈ una vista in esploso del dispositivo delle figure precedenti;

fig. 7 Ã ̈ una vista in pianta del dispositivo delle figure precedenti;

fig. 8, 9 e 10 sono viste in sezione rispettivamente lungo le linee A-A, B-B e C-C di fig. 7;

fig. 11 à ̈ una vista in prospettiva, con una parte asportata per chiarezza, di una seconda forma di realizzazione del dispositivo attuatore dell’invenzione; fig. 12 e 13 sono viste prospettiche da differenti punti di vista, di alcuni particolari della forma di realizzazione di fig. 11 in una prima condizione operativa;

fig. 14 e 15 sono viste prospettiche da differenti punti di vista, di alcuni particolari della forma realizzativa di fig. 11 in una seconda condizione operativa;

fig. 16-22 mostrano rispettive fasi di funzionamento in successione di un dettaglio della seconda forma di realizzazione del dispositivo di fig. 11;

fig. 23-29 sono un ingrandimento di un particolare delle fig. 16-22, nelle corrispondenti fasi di funzionamento; fig. 30 e 31 mostrano secondo differenti angolazioni, dei particolari ingranditi del dispositivo di fig.11; fig. 32 Ã ̈ una vista in esploso della forma di realizzazione del dispositivo di figure 11-31;

fig. 33 Ã ̈ una vista da angolazione diversa, di un particolare della fig. 32;

fig. 34 à ̈ una vista in prospettiva di una terza forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione; fig. 35 à ̈ una vista in prospettiva di alcuni particolari del dispositivo di fig. 34;

fig. 36 Ã ̈ una vista in pianta del dispositivo di fig.

34;

fig. 37 Ã ̈ una vista in sezione lungo la linea A-A di fig. 36;

fig. 38 Ã ̈ una vista in pianta, senza coperchio, del dispositivo di fig. 34;

fig. 39 e 40 mostrano dei particolari ingranditi del dispositivo di fig. 34, da rispettivi punti di vista; fig. 41-44 mostrano i particolari delle fig. 35, 39 e 40, durante rispettive fasi di funzionamento successive; fig. 45 mostra una vista in prospettiva di una ulteriore forma di realizzazione del dispositivo attuatore secondo l’invenzione;

fig. 46 mostra una vista in pianta del dispositivo attuatore di fig. 45, senza il coperchio;

fig. 47 Ã ̈ una vista in prospettiva che mostra alcune parti del dispositivo della fig. 45;

fig. 48 mostra una vista in pianta di fig. 47

fig. 49-53 mostrano delle viste prospettiche secondo rispettive angolazioni di alcuni particolari del dispositivo della figura 45;

fig. 54 mostra una vista in esploso del dispositivo della figura 45;

fig. 55 mostra una vista prospettica, di una ulteriore variante del dispositivo secondo l’invenzione;

fig. 56 mostra la variante del dispositivo di fig. 55, con una parte asportata per lasciare in vista le parti interne;

fig. 57 e 58 mostrano una vista in pianta e laterale del dispositivo di figura 56 ;

fig. 59 e 60 mostrano rispettivi particolari del dispositivo di figura 55;

fig. 61 mostra una vista in esploso del dispositivo di figura 55.

Con riferimento ai disegni elencati, si consideri che termini quali “alto†, “basso†, “superiore†, “laterale†e simili, presenti nella descrizione, sono riferiti alle disposizioni come illustrate nelle figure non limitative ed in quanto tali hanno carattere esemplificativo e non limitativo; inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche descritte possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di esecuzione, anche differenti da quelle raffigurate e/o descritte, ed i riferimenti qui utilizzati sono soltanto per maggior chiarezza o comodità e non limitano l’ambito di tutela del trovato.

Definizioni quali una “forma realizzativa†o “di realizzazione†e similari, nell’ambito di questa descrizione indicano che almeno una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla specifica forma realizzativa o esempio à ̈ compresa in almeno una possibile forma di attuazione secondo l’invenzione; quindi, frasi come “in una forma realizzativa†e simili, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma realizzativa o di attuazione secondo l’invenzione.

Considerando più nello specifico le figure da 1 a 10, in esse à ̈ rappresentata una prima forma di realizzazione del dispositivo attuatore secondo l’invenzione, indicata complessivamente con il riferimento numerico 1.

Il dispositivo comprende un guscio o parte d’involucro esterno 2 per l’alloggiamento di almeno parte dei suoi componenti, che includono un attuatore termico o termoelettrico 3, in seguito indicato brevemente anche come termo attuatore.

Secondo un esempio preferenziale, il termoattuatore 3 comprende un gruppo termico 31 con corpo metallico e/o termicamente conduttivo, con una camera 31b al suo interno contenente un materiale M termicamente dilatabile (quale ad esempio della cera) e un elemento spintore 31a, atto a produrre lo spostamento di un alberino o stelo 32 che fuoriesce dall’involucro esterno 2, su cui operano elementi di tenuta e di chiusura dell’involucro 30.

Preferibilmente, detto elemento spintore 31a à ̈ metallico ed almeno in parte a contatto con detto materiale dilatabile M.

Il termoattuatore 3 comprende inoltre preferibilmente un involucro isolante 30 ed un ulteriore elemento spintore, sostanzialmente in forma di alberino o stelo 32, ad esempio in materiale plastico isolante, essendo inoltre associato a, o dotato di, un riscaldatore elettrico 38, tipicamente costituito da un resistore a coefficiente di temperatura positivo (PTC), alimentato elettricamente tramite almeno un terminale elettricamente conduttivo 34, 35.

In presenza di tensione ai terminali di alimentazione, il riscaldatore elettrico 38 percorso dalla corrente genera calore e provoca la dilatazione del materiale termicamente dilatabile nella camera 31b: tale dilatazione a sua volta provoca lo spostamento lineare dello spintore 31a verso l’esterno del relativo corpo 31, così da produrre una movimentazione dell’alberino o stelo 32 sino al raggiungimento di una determinata seconda posizione di lavoro, generalmente stabilita da un fine corsa meccanico. Al cessare della alimentazione elettrica, il riscaldatore 38 si raffredda ed il materiale termodilatabile si contrae, provocando il ritorno dello spintore 31a verso l’interno del corpo 31, ovvero nella posizione iniziale di riposo, eventualmente anche con l'ausilio di un elemento elastico di richiamo quale una molla 33; la molla 33 preferibilmente opera sul detto stelo 32 che a sua volta coopera sul detto spintore 31a.

Lo stelo 32 ha preferibilmente forma allungata ed à ̈ associato a detta molla 33, che serve al ritorno elastico dello spintore 31a e/o del gruppo termico 31 e/o dell’attuatore 3 nella condizione di riposo, quando esso viene diseccitato termicamente e/o disalimentato elettricamente e la cera al suo interno si raffredda e contrae; a tal fine la molla 33 spinge preferibilmente sul detto stelo 32 che, a sua volta, spinge sull’elemento spintore 31a verso l’interno della camera 31b.

Il termoattuatore 3 Ã ̈ del tipo lineare monostabile, nel senso che consente l'ottenimento di una corsa con posizione finale di lavoro, solo fin tanto che viene alimentato elettricamente e/o eccitato termicamente, mentre al cessare di tale alimentazione elettrica e/o eccitazione termica ritorna alla normale posizione di riposo.

Importanti vantaggi di tale tipologia di attuatori sono la notevole forza o potenza di lavoro che i medesimi possono sviluppare, in relazione alle loro modeste dimensioni di ingombro, i costi contenuti, i bassi consumi e la silenziosità di funzionamento.

Come si vede meglio nella figura 6, l’attuatore 3 comprende un proprio involucro costituito da due semicorpi 30a, 30b esterni che alloggiano al loro interno un gruppo termico 31 nel quale à ̈ presente la cera o materiale espandibile; preferibilmente alloggiando anche un elemento elettrico riscaldante o PTC 38, almeno parte di terminali elettrici 34, 35 di connessione o alimentazione elettrica, almeno parte di uno stelo o alberino 32, ed un elemento elastico o molla 33.

L’attuatore 3 comprende dei mezzi di fissaggio che in questo esempio sono costituiti da flange di fissaggio simmetriche 36, dove preferibilmente ogni elemento di fissaggio o flangia 36 à ̈ realizzato in un rispettivo semicorpo 30a, 30b.

Per l’azionamento il termoattuatore 3 à ̈ preferibilmente dotato di almeno una rispettiva coppia di contatti elettrici 34, 35 destinati ad essere collegati ad una alimentazione elettrica, come ad esempio nel caso di un elettrodomestico dove può essere vantaggiosamente impiegato il dispositivo attuatore 1 secondo l’invenzione; preferibilmente detti contatti elettrici 34,35 sono accoppiati e/o connessi elettricamente al riscaldatore o PTC 38 e ad un corpo metallico 31c del gruppo termico 31, con una estremità elettricamente e termicamente conduttiva del riscaldatore 38 a contatto con il corpo metallico 31c, sostanzialmente a formare una serie elettrica “terminale 34- riscaldatore 38 -corpo 31c – terminale 35†.

Il termoattuatore 3 à ̈ disposto all’interno del guscio 2, in particolare con l’asse di azione definito dalla direzione di movimento dello stelo 32 e/o di un primo organo di trasmissione, costituito sostanzialmente da una cremagliera 6, preferibilmente disposto in modo orizzontale e/o con le flange di fissaggio 36 sporgenti verso l’alto e verso il basso, estese attraverso rispettive aperture 20 presenti sul coperchio 21 di chiusura del guscio 2 e sul fondo di questo.

L’elemento di fissaggio 36 del termoattuatore 3 potendo tuttavia essere assente o essere di altro tipo rispetto alla flangia, con conseguente differente accoppiamento o aggancio all’involucro o guscio 2.

Secondo l’esempio non limitativo delle figure, il guscio 2 presenta una porzione posteriore 2a dove à ̈ alloggiato il termoattuatore 3 ed una porzione frontale 2b dove à ̈ alloggiato un secondo organo di trasmissione, rotante o mobile angolarmente, per praticità definito pignone 5.

Quest’ultimo à ̈ vantaggiosamente costituito da un primo elemento o perno centrale 50 di supporto e/o aggancio per una corona dentata 51; si consideri che tale corona dentata 51 può essere provvista di denti sull’intera circonferenza o profilo curvo oppure solo su di una porzione della relativa circonferenza o profilo curvo, preferibilmente su due o più porzioni di essa così da risultare divisa in settori distinti tra loro, come visibile in alcuni disegni in cui la corona dentata 51 comprende due settori 51a, 51b contrapposti o speculari o semicircolari della circonferenza.

Il perno 50 del pignone 5 presenta una base 52, preferibilmente di diametro maggiore rispetto al perno stesso e/o alla corona dentata 51, formato come un elemento di accoppiamento o aggancio 53, ad esempio comprendendo un rilievo o cava 53 poligonale o quadrata, per l’accoppiamento del pignone rotante 5 con un alberino di uscita o altro organo comandato dal dispositivo attuatore 1 accoppiato esternamente (non mostrato nelle figure), quale un alberino con almeno una estremità di forma complementare all’elemento di accoppiamento 53, ad esempio di forma poligonale o quadrata.

Preferibilmente nel coperchio 21 à ̈ ricavata una sede 22 per l’alloggiamento di un inserto 56 del coperchio 21; in accordo con una forma preferita di realizzazione, tale inserto à ̈ realizzato in materiale trasparente, quale un materiale termoplastico trasparente o un vetro, al fine di poter vedere o rilevare dall’esterno del coperchio 21 la posizione angolare dell’estremità superiore del pignone 5 e/o della corona dentata 51. A tal fine, nella relativa sede di alloggiamento 26 del coperchio 21 sono anche presenti delle apposite tacche o rilievi 27 che cooperano con un riferimento sul pignone 5 e/o ruota dentata 51 per indicarne la posizione angolare.

Per esempio, il riferimento sul pignone può essere costituito dalla separazione tra un settore 51a e l’altro 51b nella corona dentata 51 del pignone.

La rilevazione della posizione del pignone 5 può essere vantaggiosamente fatta attraverso l’inserto trasparente 56, con mezzi ottici (es. fotocellule, raggi luminosi ecc.) non mostrati nei disegni in quanto di per sé noti. Un’altra possibile funzione dell’inserto 56 à ̈ quella di proteggere l’accoppiamento del coperchio 21 con il pignone 5 da polveri e sporcizie in genere che nel tempo potrebbero generare attriti e/o usure.

Il dispositivo attuatore 1 può inoltre comprendere una molla elicoidale 57 che, nella condizione assemblata del pignone 5, si trova interposta tra il guscio 2 ed la base 52 del perno 50, così da agevolare il ritorno elastico della base 52 e/o perno 50 nella condizione di riposo, al cessare dell’eccitazione termica e/o alimentazione elettrica; preferibilmente sollecitando anche il riposizionamento o ritorno del pignone 5 e/o della corona dentata 51, e conseguentemente della cremagliera o elemento scorrevole 6.

Si consideri a tale riguardo che la cremagliera 6 à ̈ preferibilmente solidale allo stelo 32, quindi il ritorno dello stelo 32, a fronte della reazione elastica della molla 33, preferibilmente determina anche lo spostamento o ritorno della cremagliera 6 e conseguentemente del pignone 5; tuttavia à ̈ possibile prevedere l’aggiunta della detta molla 57 nel caso in cui la forza di detta molla 33 sia considerabile troppo debole, ad esempio nel caso in cui la molla 33 à ̈ dimensionata per il ritorno del solo stelo 32, oppure nel caso in cui sia presente una elevata forza contraria data dall’apparato esterno collegato all’attuatore 1.

La cremagliera o elemento scorrevole 6 à ̈ di preferenza guidata lateralmente da almeno una porzione dell’involucro 2, 21, ad esempio dalle pareti laterali della porzione anteriore 2b del guscio 2 e/o dalle pareti del coperchio 21, contro cui preferibilmente appoggia.

La cremagliera 6 à ̈ collegata o solidale alla estremità 32a dello stelo 32, in particolare per mezzo di un codolo 6a della cremagliera. Sulla faccia superiore la cremagliera 6 presenta un piolo 8 sporgente, che serve da articolazione o fulcro per un elemento mobile di aggancio 9, preferibilmente curvo o provvisto di un rilievo o configurato a uncino ad una estremità 9a; in particolare, detto elemento mobile à ̈ costituito da un filo metallico sagomato, preferibilmente sagomato ad una estremità per realizzare un anello o sede 9b per l’accoppiamento o inserimento su detto piolo 8 e sagomato all’altra estremità per realizzare detto elemento in rilievo o ad uncino 9a.

Detto elemento di aggancio 9 si impegna lungo un glifo o scanalatura 22 predisposto sul coperchio 21 del dispositivo, che definisce un percorso sostanzialmente chiuso lungo il quale si muove il gancio 9; in particolare, detta scanalatura 22 realizza un percorso a camma per detto elemento di aggancio 9 e/o un percorso chiuso 22 con posizioni di aggancio intermedie per detto elemento 9.

Dalle figure 5a-5d à ̈ possibile apprezzare la posizione del gancio 9 in successive fasi operative, corrispondenti a differenti posizioni della cremagliera 6 e dello stelo 32. Il funzionamento del dispositivo 1 in accordo con l’invenzione avviene come segue.

Per effettuare una rotazione del pignone 5 in senso orario con riferimento ad una vista dall’alto del dispositivo 1 (quelle di figure 1 e 2), la cremagliera 6 viene movimentata e/o spinta e/o fatta avanzare dal termo attuatore 3.

Quest’ultimo viene alimentato elettricamente attraverso i contatti 34, 35 che riscaldano la resistenza elettrica PTC 38 disposta all’interno del gruppo termico 31.

L’attivazione del termo attuatore 3 causa il movimento dello spintore 31a che a sua volta agisce sullo stelo 32 che fuoriesce dal corpo 30 del termo attuatore 3 e, vincendo almeno la forza di contrasto della molla 33, spinge e movimenta la cremagliera 6, a cui à ̈ preferibilmente collegato tramite l’accoppiamento testa 32a-codolo 6a.

La corsa della cremagliera 6 à ̈ quindi sostanzialmente uguale a quella del termo attuatore 3 (che tipicamente à ̈ di qualche millimetro, potendo ad esempio essere compresa tra 4 mm e 12 mm oppure anche di più) e fa ruotare il pignone 5 di un angolo prefissato, in funzione del rapporto di trasmissione della corona dentata 51, quale ad esempio un angolo compreso tra 30 gradi e 180 gradi, preferibilmente compreso tra 45 gradi e 90 gradi.

Preferibilmente, per ottenere una rotazione di 90 gradi viene previsto un elemento rotante 5 con corona dentata 51 con 12 denti modulo 0,75, mentre per ottenere una rotazione di 50 gradi viene previsto un elemento rotante o pignone 5 con corona dentata 51 con 22 denti modulo 0,75 Si consideri la corsa del termoattuatore 3 a partire da una condizione iniziale di riposo (fig. 5a), nella quale lo stelo 32 à ̈ ritratto nell’involucro 30 del termoattuatore 30; in questa fase l’estremità 9a dell’elemento a gancio 9 à ̈ alloggiata nella posizione o tratto iniziale 22a del percorso 22.

L’attivazione del termo attuatore 3 causa il movimento in avanti dello stelo 32 e della cremagliera 6 e con essa anche dell’elemento a gancio 9 imperniato sul piolo 8; in questa fase il pignone 5 ruota per effetto dell’ingranamento tra la corona dentata 51 ed i denti 61 della cremagliera 6, mentre allo stesso tempo il gancio 9 avanza lungo il primo tratto 22a della scanalatura 22, fino ad un punto di fine corsa 22b preferibilmente comprendente una sede della scanalatura.

La successiva disattivazione del termo attuatore 3 causa un movimento di arretramento dello stelo 32 e della cremagliera 6, trattenuto dal gancio 9, il quale arretra lungo un secondo tratto 22c sino ad arrivare in battuta contro una sporgenza 23 e/o arrivare in una sede di aggancio nella scanalatura 22 (fig. 5c).

In questa fase, pertanto, il termoattuatore 3 à ̈ disalimentato e la battuta del gancio 9 contro la sporgenza o sede 23 lo trattiene in contrasto all’azione della molla 33, così che questa condizione operativa risulta stabile ed il pignone 5 à ̈ bloccato, in particolare bloccato in una posizione di lavoro.

Si noti come a tal fine la sporgenza o sede 23 abbia un profilo leggermente concavo, così da favorire l’alloggiamento sicuro del gancio 9.

Per liberare quest’ultimo dalla posizione così assunta, il termoattuatore 3 viene nuovamente attivato o alimentato elettricamente causando l’avanzamento dello stelo 32 e della cremagliera 6 ad esso collegata, fin tanto che il gancio 9 non si disimpegna dalla sporgenza 23 e percorre il terzo tratto 22d della scanalatura 22, sino ad arrivare ad una ulteriore posizione di fine corsa o estremità 22e del percorso 22 (fig. 5d).

La successiva disattivazione del termo attuatore 3 causa un movimento di arretramento dello stelo 32 e della cremagliera 6, non più trattenuti dal gancio 9, facendo ritornare il sistema nella condizione iniziale; in questa fase il gancio 9 torna ad essere alloggiato nella posizione o tratto iniziale 22a del percorso 22.

Anche il detto pignone o elemento mobile angolarmente 5 ruota di conseguenza per effetto del movimento di ritorno della detta cremagliera o elemento scorrevole 6 con cui ingrana e/o si accoppia.

Come si può capire, il dispositivo 1 permette di ottenere un movimento lineare alternato della cremagliera 6 e, nel caso essa sia impegnata con un pignone 5 come in questo caso, anche un movimento angolare o una rotazione alternata di un organo di uscita, quale un albero o similari.

Questo risultato viene conseguito attivando il termoattuatore 3 e/o dispositivo 1 per un tempo breve, strettamente necessario a far muovere il sistema tra due posizioni, vale a dire quella in cui la cremagliera à ̈ ritirata insieme allo stelo 32, e quella in cui essa à ̈ avanzata e mantenuta bloccata dal gancio 9 che impegna la sporgenza o sede 23, quale una posizione di aggancio 23 intermedia nel percorso 22.

Così, ad esempio, nel caso in cui il dispositivo attuatore 1 venga utilizzato per un dispensatore di agenti di lavaggio di un elettrodomestico come quello del brevetto americano US 7,063,092 più sopra citato, oppure per il comando di un otturatore o flap, il tempo di mantenimento del pignone 5 nella condizione bloccata dipende dal ciclo di lavaggio o di utilizzo e può quindi essere di alcuni minuti (es. 5-15).

Durante tale intervallo di tempo, nel dispositivo 1 secondo l’invenzione il termoattuatore 3 non viene alimentato elettricamente, con evidente vantaggio sotto il profilo dei consumi.

Nella occasione si deve osservare come detto elemento a gancio 9 potrebbe essere eventualmente fissato ad una parte del pignone 5, cooperando con un analogo percorso chiuso o a camma realizzato in altra parte dell’involucro 2,21.

Alla stessa stregua anche le posizioni degli elementi di aggancio 9, 22 potrebbero essere invertite, ovvero con percorso a camma 22 realizzato nella cremagliera o nel pignone ed aggancio 9 fissato all’involucro 2,21.

Da quanto finora esposto à ̈ possibile comprendere come il dispositivo 1 secondo l’invenzione risolva il problema tecnico che à ̈ alla base dell’invenzione.

Infatti esso consente di mantenere il pignone 5 in due condizioni prefissate o posizioni stabili, senza che per questo sia necessario alimentare elettricamente in modo continuo il termo attuatore 3, potendolo invece alimentare solo per il tempo strettamente necessario alla commutazione della posizione angolare dell’elemento rotante 5,51.

Ne consegue che dal punto di vista energetico i consumi del dispositivo 1 risultano alquanto inferiori, a parità di condizioni, rispetto ai dispositivi della tecnica nota più sopra considerata in cui per il mantenimento del pignone nella condizione stabile, à ̈ necessario che il termo attuatore sia elettricamente alimentato per tutto il tempo necessario.

Occorre sottolineare che questo risultato à ̈ conseguito per entrambe le condizioni stabili del dispositivo, ovvero per entrambe le posizioni stabili angolari, così che il vantaggio sotto questo profilo à ̈ raddoppiato.

E’ altresì da sottolineare il fatto che l’aggancio bistabile dell’invenzione e le sue varianti di cui si dirà nel seguito, sono robusti ed atti a sopportare forti sollecitazioni o forze in senso contrario nella posizione angolare di lavoro, pur in assenza di eccitazione o alimentazione dell’attuatore 3; tale forza di mantenimento elevata à ̈ ottenuta in particolare con un dispositivo di ridotte dimensioni.

Ciò à ̈ un aspetto importante perché le sollecitazioni o forze contrarie possono essere dovute ad un forte flusso di aria, nel caso di dispositivo 1 associato ad un deflettore, oppure dovute ad una forte pressione o flusso contrario di un liquido, nel caso di impiego come otturatore per valvole, ecc.

Ne consegue pertanto che il dispositivo 1 unisce tutti i vantaggi connessi all’uso di attuatori termici di cui si à ̈ detto, senza gli inconvenienti dovuti alle necessità di una loro prolungata alimentazione elettrica.

Il dispositivo 1 à ̈ di dimensioni contenute in quanto la disposizione dell’elemento a gancio 9 e/o percorso 22 à ̈ sostanzialmente contenuto negli ingombri della cremagliera 6 e/o del pignone 5; in particolare la detta disposizione, di fatto limita gli ingombri allo stretto necessario dato che essi sono determinati dalla corsa della cremagliera 6 e, quindi, del termoattuatore 3.

In altri termini si deve evidenziare come il dispositivo secondo l’invenzione non comporta ingombri addizionali rispetto a quelli dei dispositivi noti con cremagliera. Grazie ad almeno talune di dette caratteristiche, il dispositivo 1 risulta compatto e preciso come già spiegato in precedenza.

Naturalmente sono possibili varianti dell’invenzione rispetto a quanto sinora descritto.

Come detto, indicativamente, si potrebbe pensare di sostituire il sistema di impegno costituito dal gancio 9 e dalla scanalatura 22, con altri mezzi di aggancio rimovibile associati alla cremagliera.

Una possibile variante del trovato à ̈ quella mostrata nelle figure da 11 a 33, nelle quali per semplicità gli elementi simili e/o corrispondenti a quelli già visti sopra, sono indicati usando lo stesso numero di riferimento con l’aggiunta di 100; così, ad esempio, il dispositivo di questa variante à ̈ complessivamente indicato con 101 e comprende un guscio contenitore 102 di alloggiamento dei componenti, chiuso da un coperchio 121.

In sostanza questa forma realizzativa dell’invenzione differisce dalla precedente per il fatto che il meccanismo di blocco associato al primo organo di trasmissione 106, vale a dire una cremagliera o altro elemento scorrevole cooperante con il secondo organo di trasmissione 105 rotante o mobile angolarmente, ovvero il pignone 105, comprende un elemento 109 di blocco o aggancio il quale à ̈ mobile in modo flottante o basculante o oscillante.

Le caratteristiche strutturali e funzionali di tale elemento risulteranno meglio nel prosieguo della descrizione; esse sono molteplici e pertanto per non dare una definizione limitante di tale elemento, esso nel seguito per brevità verrà definito elemento oscillante 109 e/o elemento di aggancio 109 e/o elemento di aggancio oscillante 109.

L’elemento di aggancio oscillante 109 à ̈ inoltre mobile all’interno del guscio 102, il quale à ̈ preferibilmente collegato o associato alla cremagliera 106, in particolare per mezzo di una molla 108 e/o di elementi di reciproco aggancio, come si vedrà meglio nel seguito.

Secondo l’esempio preferenziale, la molla 108 ha un’estremità fissata ad un primo piolo 111 sulla cremagliera 106, mentre l’altra estremità à ̈ fissata ad un secondo piolo 112 sull’elemento oscillante 109, il quale risulta quindi soggetto alla forza elastica di richiamo della molla 108.

Vantaggiosamente l’elemento oscillante 109 presenta una appendice 113, in particolare un rilievo sporgente verso il basso, la quale guida l’elemento oscillante 109 lungo una scanalatura o guida 123 dell’involucro 102,121, preferibilmente posta sul fondo del guscio 102, così da assecondare o guidare i movimenti dell’elemento oscillante.

L’elemento oscillante 109 presenta all’estremità posteriore, vale a dire quella rivolta verso il termoattuatore 103, un primo dente o aggancio 114 ed alla estremità opposta un secondo dente e/o fulcro 115, entrambi sostanzialmente rivolti verso la cremagliera 106; il primo dente 114 si impegna contro uno smusso o sede di aggancio 116 presente in corrispondenza della parte posteriore della cremagliera 106, per il suo arresto o aggancio in una condizione avanzata, mentre il secondo dente o fulcro 115 serve quale ulteriore elemento di aggancio e/o per fare oscillare l’elemento oscillante 109, in particolare per consentire il disimpegno del primo dente 114.

Per consentire il movimento relativo tra l’elemento oscillante 109 e la cremagliera 106, il bordo inferiore di quest’ultima à ̈ ribassato da un incavo o sede 118 che termina anteriormente con una protuberanza 118a; l’elemento oscillante 109 presenta inoltre una estremità anteriore 119, configurata con una punta arrotondata 119a ed una superficie inclinata 119b che, nella condizione operativa di cui si dirà meglio nel seguito, favoriscono l’oscillazione e/o spostamento dell’elemento oscillante 109 verso l’alto e/o verso il basso, come si vedrò meglio dopo.

Per questo scopo l’estremità 119 coopera con un profilo a camma o sede 120 presente sul fondo del guscio contenitore 102.

Vantaggiosamente, tale profilo a camma comprende una porzione inferiore 120a concava ed una porzione superiore 120b convessa.

Ulteriormente, nell’involucro 102, 121, ed in particolare in una parete laterale del guscio contenitore 102 à ̈ presente una porzione o rilievo 122, preferibilmente di forma a squadra che si accoppia con l’incavo 118 della cremagliera 106, in particolare per realizzare una guida di scorrimento per la cremagliera 106; detta porzione o rilievo 122 comprende una sede 122a atta ad accoppiarsi con il secondo dente 115 dell’elemento oscillante 109.

In accordo con una forma di realizzazione preferita, la sede 122a ed il secondo dente 115 hanno un profilo semicircolare o comunque arrotondato, in modo da favorire il movimento relativo in seguito alle oscillazioni dell’elemento 109.

Tuttavia il secondo dente 115 ed la sede 122a potrebbero avere anche forma differente (ad esempio triangolare con appoggio su di un vertice), purché atta a consentire un movimento relativo durante le oscillazioni dell’elemento 109.

Il funzionamento di questa prima variante 101 dell’invenzione si svolge come segue.

Quando il termoattuatore 103 viene alimentato elettricamente secondo quanto già spiegato sopra per il caso precedente (cui si rimanda per brevità), lo stelo 132 si muove dalla condizione ritratta (visibile nelle figure 12-13, 16 e 22) a quella avanzata (figure 14-15, 17-21). Come si vede, in tale condizione iniziale o ritratta l’elemento di aggancio oscillante 109 à ̈ posizionato in modo tale che la sua estremità 119 arrotondata risulti infulcrata nella porzione inferiore 120 concava del profilo a camma 120.

Alla estremità opposta il primo dente 114 dell’elemento di aggancio oscillante 109 appoggia contro il bordo inferiore della cremagliera 106.

Come si nota, in tale condizione iniziale l’elemento di aggancio oscillante 109 à ̈ disposto sostanzialmente orizzontale, in particolare disposto verso l’involucro 102, mentre la molla 108 à ̈ a riposo (cioà ̈ non in tensione) e si estende leggermente inclinata tra i pioli 111 e 112. In tale condizione iniziale l’elemento oscillante 109 si presenta come nelle figure 16, 23, posizionato in modo tale da non impegnare e lasciare libero il movimento della cremagliera 106, in particolare con l’estremità di aggancio 114 che appoggia libera di scorrere lungo il profilo inferiore della cremagliera 106.

Quando l’attuatore 103 viene alimentato, lo stelo 132 avanza e spinge di conseguenza la cremagliera 106; in seguito a questo movimento la cremagliera sopravanza il primo dente 114 che di conseguenza oscilla verso l’alto, ovvero muove in aggancio della sede 116, (come si vede nella figure 17 e 24), solidalmente alla rotazione dell’elemento di aggancio 109 che ha come fulcro la detta punta arrotondata 119a, accoppiata alla porzione concava 120a del profilo a camma 120.

Tale rotazione à ̈ determinata dalla forza della molla che viene allungata e messa in trazione dall’avanzamento della cremagliera 106, fino a disporsi sostanzialmente orizzontalmente.

In questa fase lo smusso o sede 116 posteriore della cremagliera impegna il primo dente 114 dell’elemento di aggancio 109, per trattenere la cremagliera 106; successivamente l’attuatore 103 viene disattivato ed il suo stelo 132 tende ad arretrare sotto l’azione di richiamo della molla 133 dell’attuatore 103.

Essendo lo stelo 132 collegato alla cremagliera 106 per mezzo dell’accoppiamento tra la testa 132a ed il codolo 106a, la cremagliera si muove solidalmente allo stelo per effetto della forza di richiamo della molla interna all’attuatore 103.

La cremagliera 106 tenderebbe ad arretrare insieme allo stelo 132 ma viene impedita in ciò dall’impegno del suo smusso 116 con il dente di aggancio 114, determinando la rotazione antioraria dell’elemento di aggancio 109 avente come fulcro il dente 114, fino a portare l’elemento 209 in condizione sostanzialmente orizzontale, verso la cremagliera; in tale condizione il secondo dente 115 impegna la sede 122a della sporgenza o rilievo 122 del guscio di alloggiamento 102 del dispositivo (cfr. fig. 18 e 25).

In questa fase la cremagliera risulta quindi stabilmente bloccata in una posizione avanzata e l’impegno del secondo dente 115 di aggancio con la sede 122a impedisce all’elemento oscillante 109 di traslare in senso orizzontale (fig. 19 e 26).

Ne consegue che quando l’attuatore 103 viene attivato nuovamente per sbloccare il sistema e riportare indietro la cremagliera 106, questa viene spinta in avanti (cioà ̈ verso destra con riferimento alle figure 20, 26) dallo stelo 132 su cui agisce l’attuatore 103.

L’avanzamento della cremagliera 106 mette ulteriormente in tensione la molla 108 la cui forza applicata sull’elemento oscillante 109 in corrispondenza del piolo 112, fa sì l’elemento 109 compia un movimento rotatorio intorno al fulcro costituito dall’appoggio della punta arrotondata 119a dell’elemento 109 sulla porzione superiore 120b del profilo a camma 120.

La rotazione attorno al fulcro 119a, 120b consente di rimuovere l’impegno di aggancio tra il primo dente 114 dell’elemento oscillante 109 e lo smusso posteriore 116 della cremagliera 106, assumendo la posizione visibile nelle Fig. 21 e 28, così che la cremagliera 106 sia libera di arretrare quando l’attuatore 103 viene diseccitato, riportarsi nella condizione finale in cui essa appoggia sopra il dente di aggancio 114 (fig. 22 e 29).

A tal fine in questa fase l’attuatore 103 viene disalimentato così che la forza di richiamo elastico che la sua molla esercita sullo stelo 132, si trasmetta alla cremagliera 106 facendola ritornare nella condizione iniziale (fig. 16 e 23) pronta per iniziare un nuovo ciclo come appena descritto.

Si osservi come il riposizionamento dell’elemento oscillante di aggancio 109 nella condizione iniziale venga favorito dal contatto tra la protuberanza di estremità 118a dell’incavo della cremagliera 106, la quale coopera con la superficie inclinata 119b della punta 119 dell’elemento, come schematizzato nelle Figg. 22, 29, dove di conseguenza l’estremità arrotondata 119a dell’elemento 119 scorre lungo il profilo a camma 120 sino a riposizionarsi nella parte inferiore concava 120a (fig. 16 e 23).

In questo contesto la corona dentata 151 del pignone 105 che ingrana con la dentatura 161 della cremagliera 106, subisce delle rotazioni in senso orario o antiorario a seconda dei movimenti della cremagliera, con angoli prefissati che dipendono dal rapporto di trasmissione tra le reciproche dentature, analogamente a quanto già spiegato sopra a cui si rimanda per brevità.

Occorre sottolineare che, come nell’esempio precedente, la cremagliera 106 à ̈ preferibilmente solidale allo stelo 132 per effetto dell’accoppiamento tra la testa 132a ed il codolo 106a, sia nella corsa di andata che in quella di ritorno determinate dalle fasi di azionamento o disattivazione dell’attuatore 103, dove la forza di rotazione del pignone 105 à ̈ proporzionale alla forza con cui la cremagliera 106 viene spinta in avanti dall’attuatore 103 ed alla forza con cui viene richiamata indietro dalla molla associata allo stelo 132. La rotazione del pignone 105 si trasmette ad un organo meccanico cedente (non mostrato nei disegni), accoppiato al dispositivo 101 in corrispondenza della base 152 del perno, la quale à ̈ a tal fine dotata di una cava poligonale 153 di accoppiamento con un albero oppure un perno o similari.

Come si può capire questa variante del dispositivo dell’invenzione, dal punto di vista funzionale, à ̈ analoga all’esempio precedente; essa pertanto consegue i medesimi risultati per quanto riguarda i bassi consumi energetici, derivanti dal funzionamento del termoattuatore 103 essenzialmente solo per il tempo necessario a muovere la cremagliera 106 dalla condizione arretrata a quella avanzata, e viceversa.

In tali condizioni il dispositivo 101 à ̈ stabile così da risultare affidabile e quindi avere una ampia possibilità di impieghi, non solo limitati agli elettrodomestici ma in generale per ogni caso in cui si debba azionare angolarmente o linearmente un organo meccanico, tra due posizioni stabili.

In questo contesto si deve sottolineare che, come per il caso precedente, questi effetti vantaggiosi sono conseguiti con ingombri limitati, dato che di fatto gli elementi che concorrono al mantenimento della cremagliera 106 e/o del pignone 105 nelle condizioni stabili, sono alloggiati all’interno del guscio 102 così da non comportare alcun aumento complessivi del dispositivo.

In particolare occorre rilevare come anche in questa forma del dispositivo dell’invenzione, i mezzi che concorrono a mantenere la cremagliera 106 nelle suddette condizioni stabili, vale a dire la molla 108, l’elemento oscillante 109 con i denti 114 e 115, lo smusso 116, la sede 122a nella sporgenza 122 del guscio contenitore 102, sono disposti in corrispondenza della cremagliera stessa o a fianco di essa, così che di fatto l’ingombro del dispositivo 101 dipende solo dalla corsa del termoattuatore 103.

Seguendo questo insegnamento sono pertanto possibili molteplici varianti dell’invenzione, ottenute modificando i mezzi che concorrono a mantenere il dispositivo nelle condizioni stabili sopra citate.

Per meglio comprendere questo concetto si faccia riferimento alle figure 34-44, che illustrano un’altra variante del dispositivo dell’invenzione e nelle quali, per semplicità, le parti simili e/o corrispondenti a quelle già viste nel primo esempio sono indicate usando la medesima numerazione di riferimento a cui viene sommato 200; così, ad esempio, il dispositivo di questa variante à ̈ complessivamente indicato con 201 e comprende un guscio 202 di alloggiamento dei componenti, chiuso da un coperchio 221.

In sostanza questa seconda variante dell’invenzione differisce dalle precedenti per il fatto che il meccanismo di blocco del primo organo di trasmissione, cioà ̈ della cremagliera 206, comprende un elemento di fermo costituito da una testa sagomata 209, rotante e associata ad un perno 208; la testa 209 essendo preferibilmente provvista di un profilo o sedi o rilievi di fermo o aggancio, in particolare con un profilo comprendente quattro punte e/o quattro lobi, per semplicità definibile “a farfalla†.

Il perno 208 associato alla testa di fermo 209 preferibilmente si estende all’interno di una apertura o foro 210 dell’involucro o guscio 202 passando attraverso la sua parete laterale (figura 37), potendo tuttavia essere previsto un perno 208 solidale al guscio 202 che si estende in una sede o foro della testa o elemento di fermo 209.

Nel seguito ci si soffermerà per brevità principalmente sugli aspetti che differenziano maggiormente questa variante dalle altre, rinviando per quelli comuni a quanto già detto per gli esempi precedenti.

In particolare, come si può osservare dalla fig. 40, oltre alla testa 209 in questo caso la cremagliera 206 presenta una sede o apertura 215 sulla parte opposta a quella dove si trovano i denti 261, nella quale apertura 215 sono presenti un prima ed una seconda guida di rotazione e/o aggancio 213, 214 cooperanti con la testa di fermo 209. Preferibilmente la testa di fermo 209 à ̈ di pezzo con il perno 208 che à ̈ libero di ruotare sul suo asse.

La testa 209 Ã ̈ alloggiata nella sede 215 e durante il funzionamento viene in contatto con le guide di rotazione e/o aggancio 213, 214 con cui coopera: durante il movimento della cremagliera 206 generato dall'attuatore 203, infatti, la sede 215 preferibilmente si sposta rispetto al perno 208 ed alla testa 209 di fermo.

Più nel dettaglio, la versione preferenziale della testa 209 comprende due estremità opposte, aggettanti esternamente e provviste di due intagli o sedi 209a, 209b, ad esempio due intagli a forma di “V†.

Le guide di rotazione 213, 214 comprendono porzioni di accoppiamento con detti intagli 209a, 209b della testa 209, atte a permettere il mutuo impegno delle parti per causare una rotazione e/o un arresto della rotazione della testa 209 stessa, come verrà descritto meglio in dettaglio in seguito.

Osservando le figg. da 41 a 44 si può osservare e comprendere meglio il funzionamento dei mezzi di fermo bistabile di questa forma dell’invenzione.

Con riferimento ad una condizione iniziale (fig. 41), nella quale il termoattuatore 203 à ̈ disattivato e lo stelo 232 ad esso associato à ̈ rientrato per effetto della forza elastica di richiamo della molla al suo interno, la testa di fermo 209 risulta disposta orizzontalmente adiacente alla guida di rotazione e aggancio 213 che à ̈ ubicata nella porzione superiore nella apertura 215.

Quando l'attuatore 203 viene alimentato, lo stelo 232 ad esso associato si muove in avanti e la cremagliera 206 viene così spinta verso il pignone 205 (ovvero verso sinistra in fig. 42), fino a che l’intaglio 209b della testa di fermo 209 non impegna la seconda guida di rotazione e aggancio 214 presente nella apertura 215 della cremagliera 206, determinando una prima rotazione parziale della testa di fermo 209, in particolare di un numero di gradi predefinito.

Quando viene interrotta l'alimentazione dell'attuatore 203, lo stelo 232 arretra per effetto della molla di richiamo ad esso associata, muovendo di conseguenza la cremagliera 206 verso l'attuatore 203.

L'arretramento dello stelo 232 viene arrestato per effetto dell'interferenza tra la testa di fermo 209 con l'altra guida di rotazione ed aggancio 213, in particolare in detta porzione di angolo , nella posizione stabile di fig.

43.

Per rimuovere questa condizione di blocco il termoattuatore 203 viene attivato nuovamente; di conseguenza lo stelo 232 si muove in avanti, spostando la cremagliera 206 fino a che la seconda guida di rotazione 214 spinge lateralmente sulla testa di aggancio 209, facendola ruotare di alcuni gradi in posizione predefinita (in senso orario con riferimento a fig. 44) ed orientandola oltre la prima guida 213, ovvero in modo tale che il detto intaglio 209a non sia orientato verso la guida di rotazione e aggancio 213.

A questo punto il termoattuatore 203 à ̈ disattivato e lo stelo 232 si riporta nella condizione ritratta (per effetto dell’azione di richiamo della molla associata ad esso), muovendo indietro la cremagliera 206.

In seguito a ciò la testa di fermo 209 à ̈ soggetta ad ulteriori spinte laterali da parte delle guide 213 e/o 214, le quali determinano un’ulteriore rotazione, in modo tale che detta testa 209 si allinea con la prima guida di rotazione 213, riportandosi nella condizione iniziale (di fig. 41) pronta per ricominciare un nuovo ciclo come appena spiegato.

Da quanto sopra esposto à ̈ possibile comprendere come anche questa variante dell’invenzione consegua i medesimi vantaggi delle precedenti relativamente alla riduzione dei consumi energetici .

In particolare si deve segnalare come il dispositivo risulta compatto e gli ingombri sono piuttosto limitati, in quanto dipendono in pratica dalla corsa del termoattuatore 203 e dello stelo 232 ad esso associato, essendo gli elementi che concorrono a mantenere fermo il meccanismo nelle due condizioni stabili sopra riferite, sono alloggiati nel guscio contenitore 202 a fianco della cremagliera 206.

Considerazioni analoghe valgono anche, mutatis mutandis, nel caso di dispositivi in cui si abbiano dispositivi con più di un termo attuatore, come ad esempio nel caso in cui si abbiano coppie di termo attuatori affiancati nel medesimo guscio.

E’ questo il caso delle altre varianti dell’invenzione cui si riferiscono le figure da 45 a 61, che illustrano differenti forme ottenute seguendo questo principio.

Cominciando da quanto mostrato nelle figure 45-54, per semplicità in esse si à ̈ seguita, ove compatibile e/o possibile, la medesima numerazione degli elementi già visti con aggiunta di 300 rispetto al primo esempio considerato in questa descrizione.

Come si vede il dispositivo 301 comprende in questo caso due termoattuatori 303, 304, ciascuno con un proprio involucro costituito da due semi-corpi 330a, 330b; 340a, 340b esterni che alloggiano al loro interno il gruppo termico 331, 341 nel quale à ̈ presente la cera espandibile; ciascun attuatore 303, 304 preferibilmente comprende dei mezzi di fissaggio che in questo esempio sono costituiti da flange di fissaggio simmetriche 336, 346 dove preferibilmente ogni elemento di fissaggio o flangia à ̈ realizzato in un rispettivo semicorpo 330a, 330b; 340a, 340b.

Ciascun gruppo termico 331, 341 esercita una spinta su un corrispondente stelo o alberino 332, 342 ad esso accoppiato; a tal fine ogni gruppo comprende uno spintore 331a, 341a che viene attivato dal materiale termo espandibile M contenuto nella relativa camera 331b, 341b, così da fuoriuscire dal gruppo e spingere lo stelo 332, 342 in avanti.

Lo stelo 332, 342 ha forma allungata ed à ̈ associato ad una molla 333, 343 che serve al ritorno elastico del corrispondente attuatore 303, 304 nella condizione di riposo quando esso viene disalimentato elettricamente e la cera al suo interno si raffredda; a tal fine la molla 333, 343 spinge sul detto stelo 332, 342, che a sua volta spinge sull’elemento spintore 331a, 341a verso l’interno della camera 331b, 341b.

A tal fine gli attuatori 303, 304 sono preferibilmente dotati di almeno una rispettiva coppia di contatti elettrici 334, 335; 344, 345 destinati ad essere collegati ad una alimentazione elettrica, come ad esempio nel caso di un elettrodomestico dove può essere vantaggiosamente impiegato il dispositivo attuatore 1 secondo l’invenzione. I termoattuatori 303, 304 sono disposti affiancati all’interno del guscio 302, in particolare con i rispettivi assi e/o direttrici di azione definite dalla direzione di movimento degli steli 332, 342 e/o delle cremagliere 306, 307, tra loro affiancati o paralleli, preferibilmente con le flange di fissaggio 336, 346 sporgenti verso l’alto e verso il basso, estese attraverso rispettive aperture 320 presenti sul coperchio 321 di chiusura del guscio 302 e sul fondo di questo; tale elemento di fissaggio 336 dei termoattuatori 303, 304 potendo tuttavia essere assenti o essere di altro tipo, con conseguente differente accoppiamento o aggancio rispetto all’involucro o guscio 302.

Secondo l’esempio non limitativo delle figure, il guscio 302 presenta una porzione posteriore 302a più larga dove sono alloggiati i termo attuatori 303, 304 ed una porzione frontale 302b dove à ̈ alloggiato un organo di trasmissione rotante o mobile angolarmente, per praticità definito pignone 305.

Quest’ultimo, come si vede meglio in figure 49-53, à ̈ vantaggiosamente costituito in questa forma realizzativa da un primo elemento o perno centrale 350 di supporto e/o aggancio per una corona dentata 351; si consideri che tale corona dentata 351 può essere provvista di denti solo su di una porzione della relativa circonferenza, preferibilmente su due o più porzioni di essa così da risultare divisa in settori distinti tra loro, come visibile nei disegni in cui la corona dentata 351 comprende due settori 351a, 351b contrapposti o speculari o semicircolari della circonferenza.

Il perno 350 del pignone 305 presenta una base 352, preferibilmente di diametro maggiore rispetto al perno stesso e/o alla corona dentata 351, al cui interno à ̈ formato un elemento di accoppiamento o aggancio 353, quale una cava 353 poligonale o quadrata, per l’accoppiamento del pignone rotante 305 con un alberino di uscita o altro organo comandato dal dispositivo attuatore 301 accoppiato esternamente (non mostrato nelle figure), quale un alberino con almeno una estremità di forma complementare alla sede 353, ad esempio di forma poligonale o quadrata. La corona dentata 351 presenta, ad una estremità rivolta verso la base 352 del perno 350, un disco o elemento di fermo 354 il cui bordo presenta una serie di intagli o sedi 355’, 355’’, la cui funzione risulterà meglio in seguito.

Preferibilmente nel coperchio 321 à ̈ ricavata una sede 326 per l’alloggiamento di un inserto 356 del coperchio 321; in accordo con una forma preferita di realizzazione, tale inserto à ̈ realizzato in materiale trasparente, quale un materiale termoplastico trasparente o un vetro, al fine di poter vedere o rilevare dall’esterno del coperchio 321 la posizione angolare dell’estremità superiore del pignone 305 e/o della corona dentata 351. A tal fine, perifericamente o internamente alla relativa sede di alloggiamento 326 del coperchio 321 sono anche presenti delle apposite tacche o rilievi o riferimenti 327 che cooperano con un riferimento sul pignone 305 e/o ruota dentata 351 per indicarne la posizione angolare.

Per esempio, un riferimento sul pignone può essere costituito da una apposita tacca o rilievo o eventualmente da un elemento di eccitazione per un sensore di posizione. Detto elemento di eccitazione potrebbe ad esempio essere un elemento a camma, in particolare per l’eccitazione di un contatto elettrico, o un elemento magnetico o un magnete permanente, in particolare per l’eccitazione di un sensore magnetico di rilevazione, oppure essere un elemento riflettente o atto ad interrompere o deviare un fascio ottico, in particolare per l’eccitazione di un sensore ottico di rilevazione.

La rilevazione della posizione del pignone 305 può essere vantaggiosamente fatta attraverso l’inserto trasparente 356, visivamente o con mezzi ottici (es. fotocellule, raggi luminosi ecc.) non mostrati nei disegni, in particolare ai fini di un controllo durante le fasi produttive e/o un controllo durante il funzionamento.

Secondo una possibile variante, tale inserto 356 opera come elemento di chiusura per proteggere il pignone 305 da possibile polvere, agenti esterni o impurità varie che potrebbero bloccare la rotazione del perno o danneggiarlo. Occorre tuttavia sottolineare che l’inserto 356 potrebbe anche essere assente e l’estremità superiore del pignone 305 e/o della corona dentata 351 potrebbe essere passante o alloggiata nella detta sede 326, in modo da essere visibile e/o rilevabile dall’esterno.

La corona dentata 351 del pignone 305 ingrana con una coppia di cremagliere 306, 307, ovvero di elementi di trasmissione mobili in modo sostanzialmente lineare, disposte da parti opposte rispetto ad esso, quale una disposizione simmetrica o speculare delle cremagliere 306, 307 rispetto all’asse di detto pignone 305 o corona dentata 351; le cremagliere 306, 307 sono preferibilmente guidate, in particolare da almeno una porzione dell’involucro 302,321, ad esempio dalle pareti laterali della porzione anteriore 302b del guscio 302 e quelle del coperchio 321, contro cui appoggiano.

A tal fine, preferibilmente sul lato opposto a quello dei relativi denti 361, 371, le cremagliere 306, 307 presentano almeno una rispettiva guida 360, 370, quali coppie di guide 360 e 370, che ne favoriscono lo scorrimento contro o rispetto al guscio 302 e/o al coperchio 321, quali le pareti laterali del guscio 302 e del coperchio 321.

Nella parte anteriore 302b del guscio 302 si trova inoltre un elemento di elastico di fermo o aggancio 310, quale una molla 310 a balestra, preferibilmente disposta trasversalmente alla direzione di movimento dei detti elementi a cremagliera 306, 307 o termoattuatori 303, 304, ubicata in corrispondenza del disco o elemento di fermo 354 del pignone 305; l’elemento elastico o molla 310 presenta una nervatura o rilievo centrale 310a di forma coniugata a quella degli intagli o sedi 355’, 355’’ del disco 354, ovvero con elemento 310, 310a di forma atta ad impegnare tali intagli o sedi 355’, 355’’ al fine di mantenere in posizioni sostanzialmente stabili il disco 354 e/o il pignone 305. Tuttavia si deve segnalare che l’elemento elastico o molla 310 potrebbe funzionare anche solo per attrito sul disco 354, senza che su questo vi sia la presenza di intagli.

Il funzionamento del dispositivo 301 in accordo con l’invenzione avviene come segue.

Per effettuare una rotazione del pignone 305 in senso orario con riferimento ad una vista dall’alto del dispositivo 301 (es. quelle di figure 45, 46), la cremagliera 306 viene movimentata e/o spinta e/o fatta avanzare dal corrispondente termo attuatore 303.

Quest’ultimo viene quindi alimentato elettricamente attraverso i contatti 334, 335 che riscaldano la resistenza elettrica PTC 338 disposta all’interno del gruppo termico 331.

La corrente elettrica alimentata tramite i contatti elettrici 334, 335, 344, 345 alle resistenze 338 fa alzare la loro temperatura che, di conseguenza, scaldano i gruppi 331, 341 con cui sono a contatto.

Ciò provoca l’espansione del materiale M termoespandibile contenuto nei gruppi termici 331, 341 che causa il movimento dello spintore 331a che a sua volta agisce sullo stelo 332 che fuoriesce dal corpo 330 del termo attuatore 303 e, vincendo la forza di contrasto della molla 333, spinge e movimenta la cremagliera 306.

La corsa della cremagliera 306 à ̈ quindi sostanzialmente uguale a quella del termo attuatore corrispondente 303 (che tipicamente à ̈ di qualche millimetro, potendo ad esempio essere compresa tra 4 mm e 12 mm oppure anche di più) e fa ruotare il pignone 305 di un angolo prefissato, in funzione del rapporto di trasmissione della dentatura 351, quale ad esempio un angolo compreso tra 30 gradi e 180 gradi, preferibilmente compreso tra 45 gradi e 90 gradi.

Preferibilmente, per ottenere una rotazione di 90 gradi viene previsto un elemento rotante o pignone 5,51 con 12 denti modulo 0,75, mentre per ottenere una rotazione di 50 gradi viene previsto un elemento rotante o pignone 5,51 con 22 denti modulo 0,75

La movimentazione in spinta della cremagliera 306 determina la rotazione del pignone 305, il cui angolo di rotazione à ̈ tale da liberare l’intaglio 355’ dalla nervatura o rilievo 310a della molla 310 e portare il secondo intaglio 355’’ ad impegnarsi con tale rilievo 310a.

Tale impegno, che à ̈ di tipo rimovibile, permette di mantenere il pignone 305 stabilmente nella condizione raggiunta, anche una volta che il termo attuatore 303 viene diseccitato. Si consideri che i mezzi di reciproco aggancio o mantenimento della posizione stabile potrebbero essere di altro tipo atto allo scopo, associabili al pignone 305 e/o alle cremagliere 306, 307; ad esempio, il pignone 305 e/o cremagliera 306, 307 potrebbero essere provvisti di un rilievo 355’ e almeno un elemento elastico o molla 310 provvista di una sede 310a (oppure si potrebbe sfruttare l’attrito della molla 310 sul pignone 305).

Infatti, come già spiegato, quando il termo attuatore 303 non à ̈ più alimentato elettricamente, la cera all’interno del gruppo termico 331 si raffredda diminuendo di volume e di conseguenza lo stelo 332 arretra, sospinto in questa fase dalla forza della molla 333 di richiamo elastico.

Quando lo stelo 332 à ̈ rientrato, esso non esercita più alcuna forza sulla cremagliera 306 e sul pignone 305, il quale rimane quindi bloccato nella posizione assunta tramite il dispositivo di mantenimento 355, 310a, ovvero dall’impegno dell’intaglio 355’ con la nervatura 310a della molla 310. Ciò avviene per tutto il tempo richiesto dal funzionamento dell’apparato in cui à ̈ impiegato il dispositivo attuatore 301.

Così, ad esempio, nel caso di un dispensatore di agenti di lavaggio di un elettrodomestico come quello del brevetto americano più sopra citato, il tempo di mantenimento del pignone 305 nella condizione bloccata dipende dal ciclo di lavaggio e può quindi essere di alcuni minuti (es. 5-15), conseguentemente anche il termoattuatore noto deve essere mantenuto alimentato per tutto il tempo.

In tale intervallo di tempo, adottando invece un termoattuatore secondo l’invenzione, nessuno dei termo attuatori 303 e 304 viene mantenuto alimentato elettricamente, con evidente vantaggio sotto il profilo dei consumi.

Un vantaggio importante conseguito da questo dispositivo à ̈ quello che esso non richiede un sensore di posizione per definire la posizione certa di lavoro, in quanto muovendo il rispettivo termoattuatore 3, 4 si à ̈ certi del verso di rotazione e quindi della conseguente posizione del pignone 305.

Quando invece occorre muovere il pignone 305 in senso inverso e/o per farlo ritornare alla posizione precedente, nel dispositivo 301 viene attivato il secondo termo attuatore 304 che, con un funzionamento analogo a quanto appena descritto per l’altro termo attuatore 303, agisce sulla seconda cremagliera 307 tramite lo stelo 342.

La forza applicata dall’alberino o stelo 342 à ̈ tale da vincere il blocco esercitato dal detto elemento di fermo, ovvero dalla molla a balestra 310 con il disco 354 ed il relativo intaglio 355’, e far ruotare il pignone 305 con movimento retrogrado fino a che il secondo intaglio 355’’ del disco 354 non si impegna con la nervatura 310a della molla 310.

In questo contesto si deve osservare come la coppia di ritorno à ̈ basata sulla grande forza dell’attuatore e non su quella (più limitata) di una molla.

Anche in questo caso la corsa del termo attuatore 304 Ã ̈ comunque tale da ottenere un angolo di rotazione prefissato per il pignone 305, in relazione al detto rapporto di trasmissione tra la sua dentatura 351 e quella della cremagliera 306, 307.

Nella circostanza occorre anche segnalare come, in accordo con una forma preferita di realizzazione, la corsa della cremagliera 307 (ma anche quella dell’altra cremagliera 306) trova una vantaggiosa battuta di fine corsa nella parete di fondo del guscio 302 di alloggiamento del dispositivo 301, come si può vedere in fig. 46, potendo tuttavia essere previsti differenti battute o elementi di fermo o finecorsa.

Si consideri inoltre che dette cremagliere, preferibilmente tra loro sostanzialmente uguali o speculari, vengono descritte preferibilmente come elementi atti ad effettuare un movimento o corsa lineare, potendo all’occorrenza effettuare anche movimenti differenti, quale un movimento leggermente arcuato, pur a seguito della detta spinta lineare dei termoattuatori 303, 304, potendo comunque impegnare e portare in rotazione il secondo organo rotante o pignone 305, 351.

Questa caratteristica, insieme all’alloggiamento stabile degli attuatori 303, 304 nella parte posteriore 302a del guscio 302, ed al meccanismo pignone-cremagliera, consente di avere un dispositivo attuatore 301 alquanto preciso che può quindi essere utilizzato in tutte quelle applicazioni per le quali sia richiesta una elevata precisione dei movimenti.

Ovviamente, anche in questo caso una volta raggiunta la condizione stabile avanzata di mantenimento, ovvero quando si verifica l’impegno dell’intaglio 355’’ con la nervatura 310a della molla a lamina 310, il secondo attuatore 304 viene diseccitato e il suo stelo 342 ritorna quindi nella condizione ritratta, anche in virtù dell’azione della molla elicoidale 343 di richiamo elastico.

Ne consegue che il pignone 305 può rimanere nella ulteriore condizione raggiunta, senza che sia necessario alimentare il termo attuatore 304.

Da quanto finora esposto à ̈ possibile comprendere come il dispositivo 301 secondo l’invenzione risolva il problema tecnico che à ̈ alla base dell’invenzione.

Infatti, come spiegato, esso consente di mantenere il pignone 305 in due condizioni prefissate o posizioni stabili senza che per questo sia necessario alimentare elettricamente in modo continuo i termo attuatori 303, 304, potendoli invece alimentare solo per il tempo strettamente necessario alla commutazione della posizione angolare dell’elemento rotante 305, 351.

Ne consegue che dal punto di vista energetico i consumi del dispositivo 301 risultano alquanto inferiori, a parità di condizioni, rispetto ai dispositivi della tecnica nota più sopra considerata in cui per il mantenimento del pignone nella condizione stabile, à ̈ necessario che il termo attuatore sia elettricamente alimentato per tutto il tempo necessario. Ciò anche nel caso di dispositivi in cui l’attuatore à ̈ agganciato alla cremagliera.

Occorre sottolineare che questo risultato à ̈ conseguito per entrambe le condizioni stabili del dispositivo, ovvero per entrambe le posizioni stabili angolari, così che il vantaggio sotto questo profilo à ̈ raddoppiato.

Ne consegue pertanto che il dispositivo 301 unisce tutti i vantaggi connessi all’uso di attuatori termici di cui si à ̈ detto, senza gli inconvenienti dovuti alle necessità di una prolungata alimentazione elettrica.

Il dispositivo 301 à ̈ inoltre compatto in quanto la disposizione affiancata dei termo attuatori 303, 304 limita gli ingombri allo stretto necessario, dato che il pignone può essere vantaggiosamente interposto tra le cremagliere 306, 307 associate al rispettivo attuatore 303, 304; in altri termini si può dire che l’ingombro trasversale del dispositivo 301 secondo l’invenzione dipende solo da quello dei due termo attuatori 303, 304 affiancati e delle due rispettive cremagliere 306, 307 affiancate, in quanto il pignone può essere vantaggiosamente alloggiato tra di essi.

Da questa posizione degli attuatori discende anche il fatto che le cremagliere 306, 307 possono essere vantaggiosamente guidate dalle pareti del guscio 302 di alloggiamento, le quali possono inoltre essere sfruttate anche come fine corsa.

Grazie ad almeno talune di dette caratteristiche, il dispositivo 301 risulta compatto e preciso come già spiegato in precedenza.

Peraltro si deve sottolineare come la posizione affiancata degli attuatori favorisca vantaggiosamente l’uso di un connettore unico per alimentare entrambi.

Naturalmente sono possibili varianti dell’invenzione rispetto a quanto sinora descritto.

Per esempio si potrebbero adottare alcuni dei mezzi di fermo 9, 109, 209, della cremagliera 6, 106, 206 visti in relazione agli esempi con un solo termo attuatore 3, 103 e 203, nella variante con i due termo attuatori 303, 304 delle figure 45-54.

Ulteriormente occorre segnalare che possibili varianti possono essere ottenute modificando i termo attuatori, ad esempio modificando il guscio esterno di alloggiamento ed il relativo coperchio del dispositivo, nonché l’involucro del termo attuatore.

In sostanza questa forma realizzativa differisce dalla precedente per il fatto che i termo attuatori sono privi di involucro esterno in quanto à ̈ il guscio 402 con il coperchio 421 che svolgono le funzioni di involucro.

Ne consegue pertanto che le unità termiche 431, 441 dei termo attuatori 403, 404 sono alloggiate direttamente nel guscio 402, che a tal fine presenta delle sedi o semicelle 413, 414 in corrispondenza della porzione posteriore 402a, configurate con delle pareti o nervature trasversali 415 e longitudinali 419 che trattengono in posizione le unità termiche 431, 441.

Come meglio visibile nelle figure 59, 60, anche il coperchio 121 presenta delle analoghe sedi o semi-celle 423, 424 con delle nervature trasversali 425 e longitudinali 429, così che quando il coperchio 421 chiude il guscio 402, le semi-celle costituiscono gli involucri dei termo attuatori 403, 404, ovvero gli involucri almeno dei relativi gruppi termici 431, 441 e/o delle relative molle 433, 443 di riposizionamento e/o dei relativi riscaldatori 438 elettrici o PTC.

Si consideri che il coperchio 421 si estende a coprire ulteriormente il guscio 402, anche nella zona posteriore 402a dove sono i gruppi termici 431 e 441, prevedendo delle aperture o feritoie 428 in cui risultano inseriti e passanti i terminali elettrici 433, 434, 443, 444; secondo una variante non raffigurata almeno due terminali elettrici 434, 445 potrebbero essere realizzati come un unico terminale elettrico che contatta entrambi i gruppi termici 431, 441, ovvero realizzando un terminale elettrico in comune tra almeno due gruppi termici 431, 441. Detto almeno un terminale elettrico 433, 444 essendo provvisto di rilievi elastici di contatto elettrico, rivolti verso rispettivi o entrambi i gruppi termici 431, 441 disposti tra loro affiancati, in particolare con almeno un terminale elettrico 433, 444 interposto almeno in parte tra due superfici adiacenti, preferibilmente piane e tra loro parallele, di rispettivi gruppi termici 431, 441.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, i gruppi termici 431, 441 sono disposti affiancati e/o paralleli tra loro e hanno esternamente forma di parallelepipedo, o comunque con almeno una parete laterale 437, 447 piana.

Ciò favorisce la disposizione equispaziata dei terminali elettrici 434, 435, 444, 445; pertanto, visto che in questo esempio i gruppi termici 431, 441 sono privi di un singolo, rispettivo involucro che à ̈ sostituito dal guscio 402 e dal coperchio 421 in cui sono alloggiati, la distanza tra i due gruppi termici 431, 441 che determina quella tra i terminali 434 e 445, à ̈ predefinita secondo una forma preferenziale in modo che sia uguale alla distanza tra i terminali 434 e 435; 444 e 445.

Questi ultimi sono preferibilmente di tipo appiattito, aventi una larghezza compresa tra 6,1 e 6,5 mm, sostanzialmente uguale o prossima a 6,3 mm, e spessore compreso tra 0,6 mm e 1 mm, preferibilmente uguale o prossimo a 0,8 mm; il passo tra i terminali 434, 435, 444, 445, Ã ̈ compreso tra 9 e 11 mm, preferibilmente uguale o prossimo a 10 mm.

A tal fine le pareti o nervature trasversali 415 e longitudinali 419 del guscio 402, nonché quelle corrispondenti 425, 429 del coperchio 421, assicurano il posizionamento dei gruppi termici 431, 441 ad una distanza tale che i terminali elettrici 434, 435, 444, 445 risultino equispaziati tra loro con un passo prefissato, realizzando un connettore elettrico unico del dispositivo; questa caratteristica ha il vantaggio di consentire il collegamento del dispositivo 1 ad un unico connettore di tipo complementare, ovvero con lo stesso passo, del cablaggio esterno all’apparato utilizzatore.

Preferibilmente, il connettore elettrico del dispositivo 1 prevede anche mezzi di aggancio e/o mezzi di codifica e/o mezzi di posizionamento e/o orientamento, per un aggancio e/o un accoppiamento unico e/o orientato con un rispettivo connettore elettrico del cablaggio, in particolare al fine di evitare connessioni con altri connettori e/o collegamenti elettrici errati.

Per il resto questa variante realizzativa del dispositivo à ̈ uguale o simile a quella precedentemente descritta, con un organo di trasmissione, il pignone 405, che viene azionato dai termoattuatori 403, 404, tramite un altro organo di trasmissione, cioà ̈ la coppia di cremagliere 406, 407.

Il pignone 405 comprende il perno centrale 450 con la base 452, la corona dentata 451 e il disco 454 con intagli 455’, 455’’ come quello già visto e pertanto per brevità si rinvia a quanto già descritto; lo stesso vale per il funzionamento di questa variante dell’invenzione che, essendo analogo al caso precedente, per brevità si omette rimandando per i dettagli a quanto già detto sopra.

Come si può facilmente comprendere, questa variante del dispositivo secondo l’invenzione risulta ancor più compatta della precedente, dato che sono stati eliminati i singoli involucri dei termo attuatori, i quali sono stati almeno in parte realizzati come pezzo unico e/o integrati in un nuovo involucro 402, 421, in particolare comprendente un guscio 402 ed un coperchio 421, con le unità termiche 431, 441 montate direttamente all’interno del guscio 402 e/o del coperchio 421.

In accordo con una forma preferita dell’invenzione, nell’involucro definito dal guscio 402 con il coperchio 421 sono alloggiati anche gli steli 432, 442 associati ai gruppi termici 431, 441, nonché le molle elicoidali 433, 443 di ritorno elastico ed i riscaldatori elettrici 438 o PTC, oltre che le cremagliere 406, 407, il pignone 405 con la corona dentata 451 e il perno 450, ed i mezzi di fermo 410, 455’, 455’’ di quest’ultimo.

E’ agevole comprendere come in questo modo si ottenga una protezione di tutto il meccanismo del dispositivo secondo l’invenzione, con evidenti vantaggi sia sotto il profilo dell’affidabilità del suo funzionamento che sotto quello della sicurezza, dato che si elimina, o quanto meno si riduce, il rischio per le persone di essere ferite dalle parti mobili del meccanismo.

In questo contesto si deve considerare che sono possibili ulteriori varianti anche sotto il profilo del funzionamento di alcuni elementi del dispositivo.

Ad esempio gli attuatori potrebbero essere del tipo a bimetallo o con leghe a memoria di forma, associati a riscaldatori concettualmente analoghi a quelli descritti (resistori o PTC), oppure riscaldati individualmente in modo differente, ad esempio facendo circolare una corrente elettrica direttamente nell’elemento elettro-termico, quale un filo in lega a memoria di forma.

Quest’ultimo si contrae riscaldandosi ed effettua una trazione su di una rispettiva cremagliera (es. con filo collegato alla cremagliera ed all’involucro), eventualmente prevedendo un elemento di richiamo elastico o molla.

Nel caso di un bimetallo potrebbe invece essere un elemento a balestra che cambia curvatura quando si riscalda, comunque atto a trasformare tale variazione di curvatura in uno spostamento lineare che può traslare la cremagliera, ecc.; ad esempio una cremagliera che poggia sul punto intermedio della balestra.

Infine occorre segnalare che sebbene negli esempi e nelle varianti sopra considerate si sia fatto riferimento a dispositivi attuatori che conferiscono in uscita un movimento rotatorio, i principi dell’invenzione si applicano anche a dispositivi in cui in uscita si abbia un movimento di altro tipo, quale un movimento angolare.

Si pensi per esempio ad un cursore che sia azionato con moto alternato dai movimenti di almeno una delle cremagliere comandate da almeno uno dei termo attuatori, di cui si à ̈ detto sopra.

Tutte queste possibili soluzioni rientrano, come le precedenti, nell’ambito delle seguenti rivendicazioni, il cui testo à ̈ parte integrante della presente descrizione. Esse potranno trovare applicazione per elettrodomestici e/o apparecchiature di condizionamento e riscaldamento ambientale e/o veicoli e/o automatismi, in generale; ad esempio per il controllo della posizione di deflettori (“flaps†) o di valvole con otturatore rotante, ecc.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo attuatore (1; 101; 201; 301; 401) comprendente almeno: - un primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) di trasmissione, scorrevole o mobile sostanzialmente linearmente; - un secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione cooperante con il primo organo, rotante o mobile angolarmente tra almeno due condizioni operative; - un gruppo termico (31; 331, 341; 431, 441) o un attuatore termico o elettro-termico (3, 31, 38; 103; 203; 303, 304; 403, 404) attivabile per l’azionamento di almeno uno tra detti primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione; detti primo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e secondo (5; 105; 205; 305; 405) organo di trasmissione cooperando reciprocamente per la trasmissione di movimento dal primo organo al secondo organo tra almeno dette due condizioni operative; caratterizzato dal fatto di comprendere: mezzi di impegno rimovibile (19, 22; 108, 109, 113, 114, 115; 209, 213, 214, 215; 310, 355’, 355’’; 410, 455’, 455’’) associati a, o almeno in parte integrati in, almeno uno di detti primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e secondo organo (5; 105; 205; 305; 405), in particolare per il mantenimento di almeno uno di essi in almeno due condizioni stabili.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui - detto primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) di trasmissione comprende una cremagliera o un ingranaggio scorrevole, e/o in cui - detto secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione comprende un pignone o una corona dentata o un ingranaggio rotante o mobile angolarmente, e/o in cui - detto primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e/o detto secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione comprendono mezzi di reciproco accoppiamento mediante rispettivi rilievi e/o cavità, quali dentature (51, 61; 151, 161; 251, 261; 351, 361, 371; 451, 461, 471) per ingranaggi.
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazione 1 o 2, in cui detti primo organo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione comprendono mezzi (51, 61; 151, 161; 251, 261; 351, 361, 371; 451, 461, 471) per la trasmissione di movimento e/o di reciproco accoppiamento, compresi tra: - denti per ingranaggi o rilievi e cavità; - mezzi di reciproco attrito - elementi in elastomero - sistemi articolati tipo bielle-manovelle o simili.
4. 4. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il movimento di detto secondo organo (5; 105; 205; 305; 405) di trasmissione à ̈ di tipo rotatorio ed in cui i mezzi di impegno rimovibile (310, 355’, 355’’; 410, 455’, 455’’) cooperano con esso per il mantenimento di detto secondo organo mobile in almeno una di dette condizioni stabili.
5. 5. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) per l’alloggiamento di almeno una parte di detto primo (6; 106; 206; 306, 307; 406, 407) e/o secondo organo (5; 105; 205; 305; 405), in cui i mezzi di impegno rimovibile (19, 22; 109, 113, 114; 209, 213, 214; 310, 355’, 355’’; 410, 455’, 455’’) comprendono una o più delle seguenti alternative: - cooperano con l’involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) per il mantenimento di almeno una di dette condizioni stabili; - sono almeno in parte realizzati o integrati nell’involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421); - includono uno o più tra le seguenti parti di involucro: scanalature (22, 23), profili a camma (120), sedi di aggancio (122a), guide (123) aperture e/o fori (210), mezzi di fissaggio di elementi (110), e similari.
6. 6. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di impegno rimovibile comprendono un elemento a gancio (9), associato o solidale con il primo organo (6) di trasmissione, scorrevolmente guidato lungo un percorso o una scanalatura o una camma(22) sull’involucro (2, 21), in cui preferibilmente l’elemento a gancio (9) à ̈ flessibile o associato in modo sostanzialmente snodato con il primo organo (6).
7. 7. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di impegno rimovibile comprendono un elemento di aggancio (109) sostanzialmente oscillante o flottante o basculante, atto in particolare ad impegnarsi con detto primo organo (106) di trasmissione e/o con l’involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) o parti (116) di essi, e/o con elementi (108, 122, 122a) ad essi solidali.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui detto elemento di aggancio (109) sostanzialmente oscillante o flottante o basculante, comprende uno o più tra i seguenti: sporgenze (113, 114, 115), superfici (119a, 119b) e similari, atti ad impegnarsi con detto primo organo (106) di trasmissione e/o con l’involucro (102, 121) per il mantenimento di almeno una di dette condizioni stabili, e/o in cui detto primo organo (106) di trasmissione comprende uno o più tra superfici (116), incavi (118), sporgenze (111, 118a) e similari, atti ad impegnarsi o cooperare con detto elemento di aggancio (109) sostanzialmente oscillante o flottante o basculante, e/o con l’involucro (102, 121) per il mantenimento di almeno una di dette condizioni stabili.
9. 9. Dispositivo secondo le rivendicazioni 7 o 8, comprendente un elemento elastico (108) di collegamento tra detto elemento di aggancio (109) sostanzialmente oscillante o flottante o basculante e detto primo organo (106) di trasmissione.
10. 10. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di impegno rimovibile comprendono un elemento rotante di aggancio (209), associato e/o cooperante con guide e/o agganci (213, 214) o simili elementi associati o integrati in detto primo organo (206) di trasmissione.
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui i mezzi di impegno rimovibile comprendono almeno uno tra: - un perno (208) o mezzi (210) per associare una testa (209) a detto involucro (202, 221); - mezzi (209a, 209b) atti a far cooperare l’elemento rotante (209) con le guide e/o agganci (213, 214), e/o in cui l’elemento rotante (209) comprende sedi o intagli (209a, 209b) disposti perifericamente alla testa rotante (209), per cooperare con le guide e/o agganci (213, 214).
12. 12. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno due gruppi termici (31; 331, 341; 431, 441) o attuatori di tipo termico e/o elettro-termico (3, 31; 103; 203; 303, 304; 403, 404).
13. 13. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l’involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) comprende un guscio (2; 102; 202; 302; 402) chiuso almeno in parte da un coperchio (21; 121; 221; 321; 421), nel quale à ̈ alloggiato detto almeno un gruppo termico (31) e/o un attuatore termico o elettrotermico (3; 103; 203; 303, 304; 403, 404) ed in cui il guscio e/o il coperchio servono almeno in parte da involucro esterno per l’attuatore.
14. 14. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l’involucro esterno (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) comprende un guscio (2; 102; 202; 302; 402) chiuso almeno in parte da un coperchio (21; 121; 221; 321; 421), nel quale sono alloggiati almeno un attuatore (3, 4; 103, 104) e almeno uno di detti primo e secondo organo (5, 6; 105, 106; 205, 206; 305, 306; 405, 406, 407) di trasmissione, o almeno parte di essi, in cui l’involucro (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) comprende mezzi (26, 56; 126, 156; 226, 256; 326, 356; 426, 456) per la rilevazione della posizione di detto primo o secondo organo mobile (5, 6; 105, 106; 205, 206; 305, 306; 405, 406, 407), i quali comprendono almeno uno tra: - un inserto trasparente (56; 156; 256; 356; 456) atto a consentire la visibilità all’interno dell’involucro; - mezzi o riferimenti (326, 327, 356; 426, 427, 456) visibili dall’esterno dell’involucro.
15. 15. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l’involucro (2, 21; 102, 121; 202, 221; 302, 321; 402, 421) comprende elementi o sedi (413, 414, 423, 424) per alloggiare o posizionare almeno un gruppo termico (31) o attuatore (3, 4; 103, 104), e/o comprende guide e/o sedi (2a; 413, 414, 423, 424) per almeno uno di detti primo e secondo organo (5, 6; 105, 106; 205, 206; 305, 306; 405, 406, 407) di trasmissione.