ITTO951060A1 - Dispositivo di attuazione bistabile - Google Patents

Abstract

Un dispositivo per il controllo dell'assetto dell'utilizzatore di un sedile di veicolo, particolarmente di autoveicolo, comprende mezzi sensori ed attuatori (12, 14) incorporati nella seduta (4, 4a) del sedile (1) atti a rilevare direttamente uno spostamento dell'utilizzatore da un assetto neutro predeterminato rispetto al sedile (1). Tali mezzi sensori ed attuatori (12, 14) reagiscono in modo proporzionale a tale spostamento per contrastarlo al fine di trattenere sostanzialmente l'utilizzatore in detto assetto neutro predeterminato.(Figura 1)

Description

"DISPOSITIVO DI ATTUAZIONE DI TIPO TERMICO"

RIASSUNTO

Viene descritto un dispositivo di attuazione di tipo termico, semplice, economico ed affidabile, capace di assumere una pluralità di posizioni stabili di lavoro, oltre alla posizione di riposo.

Secondo l'invenzione, ad un medesimo corpo (2) vengono associati almeno due termoattuatori (3,5), disposti in modo tale che un elemento mobile di attuazione (7) è suscettibile di assumere almeno tre posizioni stabili di lavoro, che sono ottenute in funzione della presenza di un segnale elettrico sui morsetti di alimentazione (15,16) dell'uno (3) o deiraltro (5) o di entrambi i detti termoattuatori (3,5).

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di attuazione di tipo termico.

I dispositivi termici di attuazione sono noti e impiegati in vari settori, tra i quali quello degli elettrodomestici e quello del condizionamento ambientale.

Tali dispositivi, noti anche con il nome di termoattuatori, comprendono di solito un involucro in materiale termicamente conduttivo (ad esempio metallo), che è connesso ad un riscaldatore elettrico. Nel citato involucro sono contenuti un materiale termicamente dilatabile (quale ad esempio della cera) ed un elemento spintore; il riscaldatore elettrico è tipicamente costituito da un resistore a coefficiente di temperatura positivo PTC, alimentato elettricamente tramite due terminali.

In presenza di tensione ai terminali di alimentazione, il riscaldatore elettrico genera calore e provoca la dilatazione del materiale termicamente dilatabile: tale dilatazione provoca lo spostamento lineare dello spintore verso l'esterno dell'involucro, fino al raggiungimento di una determinata posizione, generalmente stabilita da un fine corsa meccanico, che può essere definita posizione stabile di lavoro.

Al cessare della alimentazione elettrica, il riscaldatore si raffredda ed il materiale termodilatabile si contrae, provocando il ritorno dello spintore nella posizione iniziale di riposo (eventualmente anche con l'ausilio di un elemento elastico di richiamo, quale una molla).

Gli attuatori termici del tipo citato sono di realizzazione semplice ed economica e si dimostrano generalmente molto affidabili; loro ulteriori importanti vantaggi sono costituiti dalla notevole potenza sviluppabile, in rapporto alle loro dimensioni contenute, e soprattutto la loro silenziosità di funzionamento.

Tali dispositivi presentano tuttavia la limitazione di consentire l'ottenimento di una sola posizione stabile di lavoro, oltre alla posizione di riposo, a meno dell'impiego di complicati e delicati cinematismi.

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere l'inconveniente suddetto e di indicare un dispositivo attuatore di tipo termico di concezione semplice e compatta il quale, pur mantenendo i pregi di economicità, affidabilità, potenza e silenziosità dei dispositivi di tipo noto, consenta l'ottenimento di una pluralità di diverse posizioni di lavoro, senza la necessità di complessi cinematismi meccanici o circuiti elettronici. Tali scopi vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, da un dispositivo di attuazione di tipo termico incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

- la Fig. 1 rappresenta una vista del dispositivo secondo la presente invenzione in una sua prima possibile forma realizzativa;

- le Figg. 2 e 3 rappresentano rispettivamente una sezione del dispositivo di Fig. 1 secondo l'asse A-A e secondo l'asse B-B;

- la Fig. 4 rappresenta il dispositivo delle Figg. 1-3 in quattro diverse condizioni operative;

- la Fig. 5 rappresenta una vista del dispositivo secondo la presente invenzione in una sua seconda possibile forma realizzativa;

- le Figg. 6 e 7 rappresentano rispettivamente una sezione del dispositivo di Fig. 5 secondo l'asse C-C e secondo l'asse D-D;

- la Fig. 8 rappresenta il dispositivo delle Figg. 5-7 in quattro diverse condizioni operative; -- la Fig. 9 rappresenta una sezione del dispositivo secondo la presente invenzione, in una sua terza possibile forma realizzativa, secondo l'asse F-F di Fig. 10;

- le Figg. 10 e 11 rappresentano rispettivamente una sezione del dispositivo di Fig. 9 secondo l'asse E-E e secondo l'asse G-G.

Nelle Figg. 1, 2 e 3 è rappresentata una prima possibile forma realizzativa del dispositivo di attuazione secondo la presente invenzione; in particolare, in accordo a tale prima forma realizzativa, il dispositivo di attuazione è del tipo suscettibile di imprimere una spinta ad un dispositivo asservito (si pensi ad esempio ad un flap di un impianto di condizionamento, oppure ad un deviatore di flusso di liquido per il distributore di detersivi di una macchina di lavaggio).

Tale dispositivo, indicato nel suo complesso con 1, comprende un corpo mobile 2, ad esempio in materiale plastico, che funge da involucro ed è dotato di aperture alle due estremità longitudinali.

Entro il corpo 2 sono alloggiati un primo termoattuatore, indicato con 3, dotato di un relativo elemento spintore o pistoncino 4, ed un secondo termoattuatore, indicato con 5, dotato di un relativo elemento spintore o pistoncino 6; un'estremità dei pistoncini 4 e 6 è confinata aH'intemo dei rispettivi termoattuatori, mentre l'altra estremità fuoriesce dagli stessi.

I due termoattuatori 3 e 5 sono di tipo simile e differiscono tra loro unicamente per la lunghezza della corsa dei relativi pistoncini; nel caso esemplificato, la corsa de pistoncino 4 è di 6 millimetri, mentre quella del pistoncino 6 è di 3 millimetri;

I due termoattuatori 3 e 5 sono alloggiati nella parte centrale del corpo 2 e sono ad esso solidali; come si nota, i due termoattuatori sono tra loro contrapposti, nel senso che due pistoncini 4 e 6 sono rivolti in direzioni opposte.

Entro il corpo 2 è almeno parzialmente alloggiato un alberino, indicato con 7, il quale è mobile sotto l'azione del pistoncino 4 in contrasto all'azione di una molla 8; tale molla 8 risulta alloggiata tra il corpo 2 ed una parte flangiata T dell'alberino stesso; come s nota, un'estremità dell'alberino 7 risulta in contatto con il pistoncino 4, mentre l'estremità opposta fuoriesce da una delle citate aperture del corpo 2. Entro il corpo 2 dalla parte opposta, è almeno parzialmente alloggiato un elemento di supporto, indicato con 9; tale elemento 9 è in contatto con il pistoncino 6 e presenta una parte flangiata 9’ tra tale parte flangiata 9’ ed il corpo 2 è presente una molla, indicata con 10.

La seconda estremità dell'elemento di supporto 9 fuoriesce dal corpo 2 tramite la seconda apertura d'estremità di quest'ultimo, ed è solidale ad un elemento di fissaggio indicato con 11; tale elemento di fissaggio è provvisto di fori passanti 12, tramite i quali il dispositivo 1 può essere assicurato con viti ad una parte fissa dell'apparato sul quale il dispositivo stesso viene impiegato.

Con 13 e 14 sono indicati due elementi riscaldanti (ad esempio dei termistori a coefficiente di temperatura positivo PTC) per i due termoattuatori 3 e 5 e con 15 e 16 sono indicati i rispettivi morsetti elettrici, o terminali di alimentazione.

Nel caso illustrato, tra i due termoattuatori 3 e 5 è prevista una porzione piena del corpo 2, indicata con IS; tale porzione IS realizza un isolamento termico tra i due elementi riscaldanti 13 e 14, in modo tale che non vi sia interazione quando solo uno solo dei due termoattuatori è chiamato a funzionare.

Con 17 sono indicati dei riscontri, definiti all'interno del corpo 2, dalla parte in cui è alloggiato l'alberino 7; simili riscontri, indicati con 18, sono definiti all'interno del corpo 2 dalla parte in cui è alloggiato l'elemento di supporto 9.

La funzione di tali riscontri 17 e 18 è quella di realizzare dei fine corsa meccanici, rispettivamente per il movimento deH’alberino 7 e per il movimento del corpo 2, come sarà più chiaro in seguito.

I due termoattuatori 3 e 5 sono di tipo in sé noto e funzionano entrambi secondo il principio già descritto. In presenza di un segnale di alimentazione sui contatti 15 e 16, gli elementi riscaldanti 13 e 14 generano calore, in modo da provocare la dilatazione del materiale termoespandibile contenuto aH'interno del corpo dei termoattuatori 3 e 5.

Tale espansione provoca la movimentazione lineare dei pistoncini 4 e 6, che continua sino a che la parte flangiata 7' deH'alberino 7 e la parte flangiata 9' deH’elemento di supporto 9 non giungono in appoggio sui riscontri 17 e 18; come si può già intuire, quindi, il termo attuato re 3 è atto a provocare una variazione della posizione relativa tra l'alberino 7 ed il corpo 2, mentre il termoattuatore 5 è atto a provocare una variazione della posizione relativa tra il corpo 2 e l'elemento di supporto 9.

Alla cessazione del segnale di alimentazione sui contatti 15 e 16, gli elementi termici 13 e 14 si raffreddano, ed i pistoncini 4 e 6 ritornano alle posizioni iniziali di riposo, anche in virtù dell'azione delle molle 8 e 11.

Da quanto sopra descritto, risulta chiaro come, alimentando in tempi opportuni i riscaldatori 13 e 14, sia possibile ottenere una pluralità di posizioni diverse per l’estremità dell’alberino 7 che fuoriesce dal corpo 2, ossia per l’estremità dell’alberino 7 che opera in spinta sul dispositivo asservito all’attuatore 1 secondo l'invenzione.

A tal riguardo, il funzionamento del dispositivo 1 delle figure 1-3, verrà ora illustrato con riferimento alla Fig. 4; in tale figura, con PP è indicata una parte fissa (ad esempio di un elettrodomestico), alla quale il dispositivo 1 è assicurata per mezzo dell'elemento di fissaggio 11.

Nella parte A di Fig. 4, il dispositivo 1 è raffigurato nella situazione in cui sui contatti 15 e 16 non é presente alcun segnale di alimentazione ed entrambi i pistoncini 4 e 6 sono in una posizione iniziale di riposo. Come si nota, in tale situazione, l'alberino 7 risulta completamente arretrato, in virtù dell’azione della molla 8; anche il corpo 2, in virtù dell’azione della molla 11, risulta completamente arretrato sull’elemento di supporto 9; l'estremità esterna dell'alberino 7 si trova quindi in una prima posizione operativa.

Nella parte B di Fig. 4, il dispositivo 1 è rappresentato nella situazione in cui sui terminali 16 é presente un segnale di alimentazione elettrica, mentre sui terminali 15 non é presente alcun segnale di alimentazione. In questo caso, viene attivato solo il riscaldatore 14, e quindi solo il termoattuatore 5; la spinta conseguente del pistoncino 6 sull’elemento di supporto 9, determina una traslazione del corpo mobile 2 (al quale, come detto, sono solidali i due termoattuatori 3 e 5) e di tutti gli elementi in esso contenuti; il movimento relativo tra l’elemento di supporto 9 ed il corpo 2 termina quando i riscontri 18 giungono in appoggio sulla parte flangiata 9’ dell’elemento 9. In tal modo, l'estremità esterna dell'alberino 7 viene ad assumere una seconda posizione, indicata in figura con I, che nel caso esemplificato corrisponde ad un terzo della corsa totale del dispositivo 1.

Al cessare dell'alimentazione elettrica all’elemento riscaldante 14, il termoattuatore 5 si raffredda e, sotto l'azione del dispositivo elastico costituito dalla molla 10, il pistoncino 6 ritorna nella posizione arretrata, per cui il dispositivo 1 assume nuovamente la posizione di lavoro rappresentata nella parte A di Fig. 4.

Nella parte C di Fig. 4 il dispositivo 1 viene rappresentato nella situazione in cui sui terminali 15 é presente un segnale di alimentazione elettrica, mentre sui terminali 16 non é presente alcun segnale di alimentazione. In questo caso è l'elemento riscaldante 13 ad essere attivato, con la conseguente movimentazione del pistoncino 4. La spinta del pistoncino 4 sull’alberino 7 determina una traslazione di quest’ultimo, sino a che la parte flangiata 7’ non giunge in appoggio sui riscontri 17; in tale situazione, l'estremità esterna dell'alberino 7 viene ad assumere una terza posizione, indicata in figura con II, che nel caso esemplificato corrisponde ai due terzi della corsa totale del dispositivo 1. Anche in questo caso, al cessare dell’alimentazione elettrica all'elemento riscaldante 13, il termoattuatore 3 si raffredda e, sotto l'azione del dispositivo elastico costituito dalla molla 8, l’alberino 7 ed il pistoncino 4 ritornano nella posizione arretrata originaria (parte A di Fig. 4).

Nella parte D di Fig. 4 il dispositivo 1 viene infine rappresentato nella situazione in cui è presente un segnale di alimentazione elettrica sia sui terminali 15 che sui terminali 16; in questo caso entrambi i termoattuatori 3 e 5 sono attivati, per cui i pistoncini 4 e 6 vengono movimentati. In tale situazione si ha evidentemente una sommatoria delle traslazioni indicate in precedenza con I e II e l'estremità esterna dell'alberino 7 viene ad assumere una terza posizione, indicata con ΠΙ, che corrisponde alla corsa massima del dispositivo 1 secondo l’invenzione.

Nelle Figg. 5, 6 e 7 è rappresentata una seconda possibile forma realizzativa del dispositivo di attuazione secondo la presente invenzione; in particolare, in accordo a tale seconda forma realizzativa, il dispositivo di attuazione è del tipo suscettibile di esercitare una trazione su di un dispositivo ad esso asservito.

In tali figure, il dispositivo di attuazione secondo l’invenzione, indicato nel suo complesso con 1A, comprende un corpo mobile 2A, che funge da involucro, dotato di aperture alle due estremità longitudinali.

Entro il corpo 2 A sono alloggiati un primo termoattuatore, indicato con 3 A, dotato di un relativo elemento spintore o pistoncino 4A, ed un secondo termoattuatore, indicato con 5A, dotato di un relativo elemento spintore o pistoncino 6A.

Anche in questa forma realizzativa, i due termoattuatori 3A e 5A sono di tipo simile e differiscono tra loro unicamente per la lunghezza della corsa dei relativi pistoncini; anche in questo caso, la corsa del pistoncino 6A è di 3 millimetri, mentre quella del pistoncino 4A è di 6 millimetri.

I due termoattuatori 3A e 5A sono alloggiati alle due estremità del corpo 2A e sono ad esso solidali; come si nota, i due termoattuatori sono tra loro affacciati, nel senso che i due pistoncini 4A e 6A sono rivolti l’uno di fronte all’ altro.

Entro il coipo 2A è almeno parzialmente alloggiato un alberino, indicato con 7A, che presenta una cavità centrale 8A, in corrispondenza del termoattuatore 3A; come si nota, in particolare dalla Fig. 7, l’alberino 7A è conformato in modo da circondare, senza interferenza, il termoattuatore 3A, grazie alla citata cavità 8A, al fine di permettere la trasformazione del movimento di spinta del pistoncino 4A in un movimento di trazione dell'alberino 7A; a tale scopo il pistoncino 4A risulta in contatto con una superficie interna 8A’ della cavità 8A, mentre una superficie opposta 8A” di tale cavità costituisce un fine corsa meccanico, in unione ad una parte 2A’ del corpo 2A.

Entro il corpo 2A, dalla parte opposta, è almeno parzialmente alloggiato anche un elemento di supporto, indicato con 9A; anche tale elemento 9 A presenta una cavità centrale, indicata con 10A, in corrispondenza della quale si trova il termoattuatore 5A; anche in questo caso, il pistoncino 6A è in contatto con una superficie interna 10A’ della cavità 10A, mentre una superficie opposta 10A” di tale cavità costituisce un fine corsa meccanico in unione ad una parte 2A” del corpo 2A.

Le due estremità interne dell’alberino 7A e dell’elemento di supporto 9A si affacciano all’ interno del corpo 2 A e tra loro opera in contrasto una molla a spirale, indicata con 19 A; le altre estremità dell’alberino 7 A e dell’elemento 9 A fuoriescono dal corpo 2 A, tramite le citate aperture di estremità di quest’ultimo.

All'elemento di supporto 9A è solidale un elemento di fissaggio, indicato con 11A, il quale è provvisto di fori passanti 12A, tramite i quali il dispositivo 1A può essere assicurato con viti ad una parte fìssa dell'apparato sul quale il dispositivo stesso viene impiegato. Con 13A e 14A sono indicati due elementi riscaldanti (ad esempio dei termistori a coefficiente di temperatura positivo PTC) per i due termoattuatori 3A e 5A e con 15A e 16A sono indicati i rispettivi contatti elettrici, o terminali. I due termoattuatori 3A e 5A sono del tipo già citato e funzionano entrambi secondo il principio in precedenza descritto.

Come si intuisce, il funzionamento del dispositivo 1A é analogo a quello del dispositivo 1 delle figure 1-4, con la differenza che nel dispositivo 1A i pistoncini dei termoattuatori 3 A e 5 A sono atti ad impartire all 'alberino 7 A ed al corpo 2 A una traslazione in senso opposto a quello in precedenza descritto.

Anche per questa forma realizzativa dell’invenzione risulta chiaro come, alimentando in tempi opportuni i riscaldatori 13A e 14A, sia possibile ottenere una pluralità di posizioni diverse per l’estremità deU'alberino 7A che fuoriesce dal corpo 2A, ossia per l'estremità deU'alberino 7 che opera in trazione sul dispositivo asservito all'attuatore 1A. A tal riguardo, il funzionamento del dispositivo 1 A delle figure 5-7, verrà ora illustrato con riferimento alla Fig. 8; in tale figura, con PP è indicata una parte fissa, alla quale il dispositivo 1A è assicurato per mezzo dell'elemento di fissaggio 11A.

Nella parte A di Fig. 8, il dispositivo 1A è raffigurato nella posizione in cui sui contatti 15A e 16A non é presente alcun segnale elettrico di alimentazione ed entrambi i pistoncini 4A e 6A sono in una posizione iniziale di riposo.

Come si nota, in tale situazione, l'alberino 7A risulta completamente avanzato, in virtù dell’azione della molla 19A, ed il corpo 2A, pure in virtù dell’azione della molla 19A, risulta completamente avanzato sull’elemento di supporto 9A; l'estremità esterna deU’alberino 7A è quindi in una prima posizione operativa.

Nella parte B di Fig. 8, il dispositivo 1A è rappresentato nella situazione in cui sui terminali 16A é presente un segnale di alimentazione elettrica, mentre sui terminali 15A non é presente alcun segnale di alimentazione.

In questo caso, viene attivato solo il riscaldatore 14A, e quindi solo il termo attuato re 5A; la spinta conseguente del pistoncino 6A suH’elennento di supporto 9A, determina una traslazione del corpo mobile 2A (il quale, come detto, è solidale ai due termoattuatori 3A e 5A) e di tutti gli elementi in esso contenuti; il movimento relativo tra l’elemento di supporto 9A ed il corpo 2A termina quando la parte 2A” del corpo 2A giunge in appoggio sulla superficie 10A”.

In tal modo, l’estremità esterna deU'alberino 7A viene ad assumere una seconda posizione, arretrata rispetto alla prima, indicata in figura con I, che nel caso esemplificato corrisponde ad un terzo della corsa totale del dispositivo 1.

Al cessare dell'alimentazione elettrica sull'elemento riscaldante 14A, il termoattuatore 5A si raffredda e, sotto l'azione del dispositivo elastico costituito dalla molla 19A, il pistoncino 6A ritorna nella posizione arretrata, per cui il dispositivo 1A assume nuovamente la posizione operativa rappresentata nella parte A di Fig. 8.

Nella parte C di Fig. 8 il dispositivo 1A viene rappresentato nella situazione in cui sui terminali 15 A é presente un segnale di alimentazione elettrica, mentre sui terminali 16A non é presente alcun segnale di alimentazione. In questo caso è l'elemento riscaldante 13A ad essere attivato, con la conseguente movimentazione del pistoncino 4A. La spinta del pistoncino 4A sull’alberino 7A determina una traslazione di quest’ultimo, sino a che la superficie 8A” non giunge in appoggio sulla parte 2A’ del corpo 2A; in tale situazione, l'estremità esterna dell'alberino 7 A viene ad assumere una terza posizione, indicata in figura con II ed arretrata rispetto alla precedente, che nel caso esemplificato corrisponde ai due terzi della corsa totale del dispositivo 1 A.

Anche in questo caso, al cessare deH'alimentazione elettrica all’elemento riscaldante 13A, il termoattuatore 3A si raffredda e, sotto l'azione del dispositivo elastico costituito dalla molla 19A, l’alberino 7A ed il pistoncino 4A ritornano nella posizione originaria (parte A di Fig. 8).

Nella parte D di Fig. 8 il dispositivo 1A viene infine rappresentato nella situazione in cui è presente un segnale di alimentazione elettrica sia sui terminali 15A che sui terminali 16 A. In questo caso entrambi i termoattuatori 3 A e 5 A sono attivati, per cui i pistoncini 4A e 6A vengono movimentati. In tale situazione si ha evidentemente una sommatoria delle traslazioni indicate in precedenza con I e II e l'estremità esterna dell'alberino 7 A viene ad assumere una terza posizione, indicata con III ed ulteriormente arretrata rispetto alle precedenti, che corrisponde alla corsa massima del dispositivo 1 A secondo l’invenzione.

Nelle figure 9, 10 e 11 é rappresentata una terza possibile forma realizzativa del dispositivo di attuazione secondo la presente invenzione. Il dispositivo secondo l’invenzione illustrato in tali figure corrisponde sostanzialmente a quello delle figure 1-3, ma comprende ulteriormente un sensore di posizione, indicato nel suo complesso con 20, atto a fornire un segnale elettrico funzione della posizione operativa dell'alberino 4; nell’esempio non limitativo, il sensore 20 é di tipo ottico ed il relativo segnale di posizione é di tipo digitale binario.

Più precisamente, il sensore 20 mostrato nelle figure 9-11 comprende un corpo 21, in cui é alloggiato un circuito stampato 22, sul quale sono montate delle coppie di sensor ottici 23, 24, 25 e 26, e la cui estremità 27 é conformata in modo da realizzare un connettore elettrico di tipo maschio. I sensori 23 e 25 sono degli emettitori di luce quali dei diodi LED, e sono rispettivamente accoppiati con dei ricevitori di luce, qual dei fototransistori, costituiti dai sensori 24 e 26.

D sensore 20 comprende inoltre un primo elemento mobile, indicato con 28, solidale all'alberino 7 e provvisto di un foro 29, ed un secondo elemento mobile, indicato con 30, solidale all’elemento di supporto 9 e provvisto di un foro 31.

I ricevitori 24 e 26 generano un segnale elettrico che varia in funzione della ricezione d luce emessa dagli emettitori 23 e 25. In particolare, in condizioni analoghe a quelle della parte A di Fig. 4, la trasmissione di luce dagli emettitori 23 e 25 ai ricevitori 24 e 26 viene rispettivamente interrotta dagli elementi 28 e 30.

In condizioni analoghe a quelle della parte B di Fig. 4, la trasmissione di luce dall'emettitore 25 al ricevitore 26 viene consentita dal foro 31 dell’elemento 30, con conseguente variazione del segnale elettrico al connettore 27.

In condizioni analoghe a quelle della parte C di Fig. 4, la trasmissione di luce dall'emettitore 23 al ricevitore 24 viene invece consentita dal foro 29 dell’elemento 28, con conseguente ulteriore variazione del segnale elettrico al connettore 27.

In condizioni analoghe a quelle della parte D di Fig. 4, è evidentemente consentita la trasmissione di luce sia daH'emettitore 25 al ricevitore 26 che daH'emettitore 23 al ricevitore 24, con ulteriore variazione del segnale elettrico.

Da quanto sopra esposto, risulta quindi chiaro che le varie combinazioni dei segnali elettrici al connettore 27 possono assumere quattro valori, secondo una logica binaria, che consentono di identificare le quattro posizioni evidenziate in Fig. 4 (o in Fig. 8). L'impiego del sensore 20 può risultare utile in talune applicazioni del dispositivo secondo l'invenzione, proprio allo scopo di identificare il momento in cui una determinata posizione di lavoro sia stata raggiunta.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del dispositivo di attuazione oggetto della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi. In particolare, da quanto sopra descritto, risulta chiaro come il dispositivo secondo la presente invenzione sia in grado di realizzare la funzione di attuatore a spinta o a trazione a più di due posizioni stabili di lavoro, utilizzando esclusivamente componenti semplici, poco voluminosi, economici ed affidabili (quali termoattuatori, molle e alberini), senza la necessità di cinematismi, o circuiti, o sequenze di funzionamento complicati.

Come in precedenza accennato, il dispositivo oggetto della presente invenzione risulta di impiego vantaggioso nel settore degli elettrodomestici, in particolare quale attuatore per sistemi deviatori dei flussi di liquido, ad esempio per le vaschette di distributori di agenti di lavaggio.

Un ulteriore settore di utilizzo é poi quello dei sistemi di condizionamento ed idraulici in generale, nei quali il dispositivo oggetto della presente invenzione può costituire un efficiente attuatore per paratie o valvole di condotti, secondo differenti gradi di apertura e/o angolazione.

E’ infine chiaro che numerose varianti sono possibili per l’uomo del ramo al dispositivo di attuazione descritto come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea inventiva.

Ad esempio, i termoattuatori del dispositivo potrebbero anche essere uguali tra loro, e ai fini dell'ottenimento di una pluralità di posizioni di lavoro diverse, potrebbere in tal caso essere previsto un diverso posizionamento dei vari riscontri di finecorsa; similmente, la corsa dei pistoncini dei due termoattuatori potrebbe essere uguale, ma in tal caso, nella posizione di riposo, i pistoncini stessi sporgerebbero dal corpo del relativo termoattuatore con lunghezze differenti tra loro.

I termoattuatori potrebbero inoltre essere disposti in modo tale che i relativi pistoncini operino nella stessa direzione, al fine di ottenere la richiesta pluralità di posizioni di lavoro.

II dispositivo potrebbe inoltre essere di concezione modulare, al fine di consentire il collegamento,, in sene tra di loro, di più dispositivi simili; ad esempio, il modulo di partenza potrebbe comprendere Γ elemento di supporto, una molla ed una porzione di coipo mobile, con solidale un relativo termoattuatore: su tale porzione di corpo mobile sarebbero poi fissabili, in serie, i moduli aggiuntivi, ciascuno comprendente un'altra porzione di coipo mobile con associato un termoattuatore, un alberino ed un elemento elastico, in modo da poter aumentare sia la corsa totale che il numero di posizioni intermedie del dispositivo. I vari dispositivi, collegati in serie tra loro, potrebbero essere inseriti in un ulteriore corpo mobile, nel quale i singoli corpi 2 risultino mobili. In tale ottica, è anche chiaro che potrebbero essere combinati tra loro moduli di attuazione a spinta (Figg. 1-4) e moduli di attuazione a trazione (Figg. 4-8).

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di attuazione, avente almeno un primo termoattuatore (3; 3A) comprendente un involucro contenente un materiale termoespandibile, un elemento riscaldatore elettrico (13; 13A), mezzi di contatto (15; 15A) per alimentare elettricamente detto elemento riscaldatore (13; 13 A) ed un elemento spintore (4; 4A) atto ad essere movimentato tramite detto materiale termoespandibile, detto elemento spintore (4; 4A) essendo atto a compiere una corsa predeterminata per azionare un elemento mobile di attuazione (7; 7A), caratterizzato dal fatto che: - detto dispositivo (1; 1A) comprende almeno un secondo termoattuatore (3; 3A); - i due terni oattuatori (3,4; 3A,4A) sono connessi meccanicamente; - detto elemento mobile di attuazione (7; 7 A) è suscettibile di assumere una pluralità di posizioni stabili di lavoro, che sono ottenute in funzione della presenza di un segnale di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (15,16; 15A.16A) di uno (3; 3 A) o di un altro (5; 5 A) o di più di uno di detti termoattuatori (3,5; 3 A, 5 A).
2. 2. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previsti un corpo fisso (9,11; 9A,11A), adatto ad essere montato su di un elemento di supporto, un corpo mobile (2;2A), avente libertà di movimento rispetto detto corpo fisso (9,11; 9A,11A), almeno un dispositivo elastico (8,10; 19A) posizionato entro detto corpo mobile (2;2A), dove detti primo termoattuatore (3; 3A) e secondo termoattuatore (5; 5A) sono solidali a detto corpo mobile (2;2A) e dove il detto elemento mobile di attuazione (7;7A) è azionato da detto elemento spintore (4; 4A) di detto primo termoattuatore (3; 3 A), mentre detto secondo termoattuatore (5; 5 A), tramite il proprio elemento spintore (6; 6A), agisce su una estremità di detto corpo fisso (9,11; 9A, 11A).
3. 3. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato nel fatto che in presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (13) di detto primo termoattuatore (3), il rispettivo elemento spintore (4) è atto a determinare una prima traslazione di detto elemento mobile di attuazione (7) verso l'esterno di detto corpo mobile (2) e che, in presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (14) di detto secondo termoattuatore (5), il rispettivo elemento spintore (6) è atto a determinare una seconda traslazione di detto corpo mobile (2) in modo da allontanarlo rispetto a detto corpo fisso (9,11).
4. 4. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che è previsto un primo elemento elastico (8) tra detto elemento mobile di attuazione (7) e detto corpo mobile (2), atto a sviluppare su detto elemento mobile di attuazione (7) una spinta di direzione contraria a detta prima traslazione, e che è previsto un secondo elemento elastico (10) tra detto corpo mobile (2) e detto corpo fisso (9,11), atto a sviluppare su detto coipo mobile (2) una spinta di direzione contraria a detta seconda traslazione.
5. 5. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detti termoattuatori (3,5) sono tra loro contrapposti, in modo tale che i rispettivi elementi spintori (4,6) siano rivolti verso l'esterno di detto corpo mobile (2).
6. 6. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che in presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (13A) di detto primo termoattuatore (3A), il rispettivo elemento spintore (4A) è atto a determinare una prima traslazione di detto elemento mobile di attuazione (7 A) verso l'interno di detto corpo mobile (2 A) e che, in presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (14A) di detto secondo termoattuatore (5A), il rispettivo elemento spintore (6A) è atto a determinare una seconda traslazione di detto coipo mobile (2A) in modo da avvicinarlo rispetto a detto corpo fisso (9A,11 A).
7. 7. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che è previsto un solo elemento elastico (19A) all'interno di detto corpo mobile (2A).
8. 8. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detti termoattuatori (3,5) sono rivolti l'uno verso l’altro, in modo tale che i rispettivi elementi spintori (4,6) siano rivolti verso l'interno di detto corpo mobile (2).
9. 9. Dispositivo di attuazione, secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato nel fatto che è previsto un sensore di posizione (20) atto a fornire un segnale elettrico che è funzione della posizione di detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) rispetto a detto corpo fisso (9,11; 9A,11A), detto sensore di posizione (20) essendo in particolare del tipo ottico e detto segnale elettrico essendo in particolare del tipo binario.
10. 10. Dispositivo di attuazione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta corsa predeterminata dell'elemento spintore (4; 4A) di detto primo termoattuatore (3; 3A) è di lunghezza sostanzialmente doppia rispetto alla corsa predeterminata dell’elemento spintore (6; 6A) di detto secondo termoattuatore (5; 5A).
11. 11. Dispositivo di attuazione, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti termoattuatori (3,5; 3A,5A) sono uguali.
12. 12. Dispositivo di attuazione, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è di tipo modulare, al fine di consentire il collegamento, in serie tra di loro, di più moduli distinti, in modo da poter aumentare la corsa totale e/o il numero di posizioni intermedie del dispositivo stesso.
13. 13. Metodo di attuazione, per ottenere una spinta o una trazione con un elemento mobile di attuazione (7; 7A), detto metodo essendo basato sull'impiego di termoattuatori (3,5; 3A,5A) comprendenti involucri contenenti materiale termoespandibile, elementi riscaldatori elettrici (13,14; 13A,14A), mezzi di contatto (15,16; 15A,16A) per alimentare elettricamente detti elementi riscaldatori (13,14; 13A.14A) ed elementi spintori (4,6; 4A,6A) atti ad essere movimentati tramite detti materiali termoespandibili, ove detti elementi spintori (4,6; 4A.6A) sono atti a compiere corse predeterminate, caratterizzato dal fatto che, ai fini dell'ottenimento di una pluralità di posizioni stabili di lavoro per detto elemento mobile di attuazione (7; 7A), ad un medesimo corpo (2; 2A) vengono associati almeno due termoattuatori (3,5; 3A,5A) in modo tale che la spinta di un elemento spintore (4; 4A) è atta a produrre una traslazione di detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) rispetto a detto corpo (2; 2A) e la spinta dell’altro elemento spintore (5; 5A) è atta a produrre una traslazione di detto corpo (2; 2A) rispetto ad un elemento fisso (9,11; 9A,11A) ad esso associato, detta pluralità di posizioni essendo ottenuta in funzione della presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (15,16; 15A,16A) di uno (3; 3A) o di un altro (5; 5A) o di più di uno di detti termoattuatori (3,5; 3A.5A).
14. 14. Metodo di attuazione, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che: - in presenza di alimentazione elettrica solo sui mezzi di contatto (13; 13A) di un termo attuato re (3; 3A), detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) assume una prima posizione (I) rispetto a detto elemento fisso (9,11; 9A,11A); - in presenza di alimentazione elettrica solo sui mezzi di contatto (14; 14A) dell’altro termoattuatore (5; 5A), detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) assume una seconda posizione (II) rispetto a detto elemento fisso (9,11; 9A,11A); - in presenza di alimentazione elettrica sui mezzi di contatto (13,14; 13A;14A) di entrambi detti termoattuatori (3,5; 3A.5A), detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) assume una terza posizione (III) rispetto a detto elemento fisso (9,11 ; 9A,11 A).
15. 15. Metodo di attuazione, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta prima posizione (I) corrisponde circa ad un terzo della corsa massima di detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) rispetto a detto elemento fisso (9,11; 9A,11A), che detta seconda posizione (li) corrisponde circa a due terzi della corsa massima di detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) rispetto a detto elemento fisso (9,11; 9A,11A) e che detta terza posizione (II) corrisponde alla corsa massima di detto elemento mobile di attuazione (7; 7A) rispetto a detto elemento fisso (9,11; 9A,11A).
16. 16. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi spintori (4,6; 4A,6A) esercitano una spinta in direzioni opposte.
17. 17. Uso del dispositivo e/o del metodo di attuazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti in apparati elettrodomestici, ed in particolare per deviatori di flusso di liquido in distributori di detersivo per macchine di lavaggio.
18. 18. Uso del dispositivo e/o del metodo di attuazione secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 12 in sistemi di condizionamento ed idraulici, per produrre la movimentazione, secondo differenti gradi di apertura e/o angolazione, di paratie o valvole.
19. 19. Dispositivo deviatore di fluidi, caratterizzato dal fatto di comprendere il dispositivo di attuazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
20. 20. Dispositivo e/o metodo di attuazione, secondo gli insegnamenti mostrati nella presente descrizione e dai disegni annessi.