ITTV20080068A1 - Dispositivo di fine corsa per un attuatore elettromeccanico per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO DI FINE CORSA PER UN ATTUATORE ELETTROMECCANICO PER LA MOVIMENTAZIONE DI PORTE, PORTONI, CANCELLI O SIMILI”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di fine corsa per un attuatore elettromeccanico per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili.

E’ ampiamente noto l’utilizzo di attuatori elettromeccanici per la movimentazione automatica di barriere, quali, ad esempio, cancelli a battente, serramenti basculanti, cancelli scorrevoli, porte automatiche, portoni da garage, e così via.

Tali attuatori comprendono, in genere, un motore elettrico in grado di azionare un cinematismo di spinta, operativamente connesso alla barriera da movimentare.

In genere, questi attuatori sono anche provvisti di dispositivi di fine corsa, la cui funzione precipua è quella di disattivare il motore elettrico, quando il cinematismo di spinta raggiunge posizioni di fine corsa predefinite, in modo da poter regolare l’ampiezza del movimento della barriera, secondo le esigenze relative alla movimentazione della stessa.

Un dispositivo di fine corsa tradizionale comprende, in genere, un interruttore per la disattivazione del motore elettrico ed un attuatore meccanico per attivare il suddetto interruttore.

L’attuare meccanico, sostanzialmente rigido, è scorrevole all’interno di una sede ricavata in un supporto solidale con l’interruttore.

Quando il cinematismo di spinta raggiunge la posizione di fine corsa prevista, esercita una forza sull’attuatore meccanico, facendolo scorrere nella propria sede.

L’attuatore meccanico, traslando rigidamente, agisce sull’interruttore, attivandolo, con la conseguente disattivazione del motore elettrico.

Alla ri-attivazione del motore elettrico, il cinematismo di spinta libera l’attuatore meccanico che può ritornare all’iniziale posizione di riposo, grazie ad una molla di richiamo.

I dispositivi di fine corsa tradizionali presentano alcuni inconvenienti.

Si è verificato che, in condizioni ambientali particolarmente rigide o in presenza di ghiaccio o neve, si verificano malfunzionamenti, per lo più derivanti dal fatto che il libero scorrimento dell’attuatore meccanico è impedito dalla formazione di ghiaccio, in corrispondenza della sede di scorrimento.

Il funzionamento dell’attuatore elettromeccanico, in direzione concorde al dispositivo di fine corsa bloccato dal ghiaccio, risulta pertanto impedito. Ciò implica, ad esempio, che un cancello in posizione chiusa, in cui si sia verificato il bloccaggio del dispositivo di fine corsa, può essere aperto ma, successivamente, non potrà più essere richiuso.

Ovviamente, i malfunzionamenti di questo tipo possono causare notevoli danni a cose e/o a persone.

Un ulteriore inconveniente deriva dal fatto che, ad ogni manovra di movimentazione della barriera, l’attuatore meccanico del dispositivo di fine corsa scarica rigidamente sull’interruttore la spinta impressa dal cinematismo di spinta.

Si è verificato che, col tempo, ciò può portare al danneggiamento strutturale dell’interruttore, con relativo malfunzionamento del dispositivo di fine corsa e la necessità di interventi di manutenzione.

Il compito principale della presente invenzione è, pertanto, quello di fornire un dispositivo di fine corsa per un attuatore elettromeccanico per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili che permetta di risolvere gli inconvenienti sopra indicati.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di fine corsa in grado di funzionare in modo affidabile anche in condizioni ambientali avverse, in particolare in presenza di ghiaccio o neve.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di fine corsa in cui l’interruttore sia preservato da fenomeni di usura o danneggiamenti causati dalle spinte impresse dal cinematismo di spinta.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di fine corsa che permetta di compensare eventuali errori di montaggio o tolleranze di costruzione del cinematismo di spinta.

Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di fine corsa facilmente realizzabile con procedimenti industriali a costo relativamente ridotto.

Questo compito, nonché detti ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti attraverso un dispositivo di fine corsa, secondo quanto indicato nella rivendicazione 1, di cui nel seguito.

Nella sua definizione più generale, il dispositivo di fine corsa, secondo l’invenzione, comprende un interruttore per disattivare un motore elettrico ed un elemento attuatore, avente struttura almeno parzialmente deformabile in modo elastico, per attivare il suddetto interruttore.

La deformabilità della struttura dell’elemento attuatore consente di ridurre drasticamente la formazione di incrostazioni di ghiaccio tali da impedirne la corretta movimentazione, assicurando un buon funzionamento del dispositivo di fine corsa anche in condizioni ambientali particolarmente avverse.

La struttura elasticamente deformabile dell’elemento attuatore consente inoltre di assorbire la forza d’urto del cinematismo di spinta. In tal modo, l’interruttore è sottoposto a sforzi aventi, costantemente nel tempo, entità compatibile con la propria resistenza strutturale, anche al variare delle condizioni climatiche o dopo numerose manovre.

Infine, la struttura elasticamente deformabile dell’elemento attuatore ne permette il ritorno in posizione di riposo, alla cessazione della forza impressa dal cinematismo di spinta, senza l’utilizzo di molle di ritorno, con relativa semplificazione della struttura complessiva del dispositivo di fine corsa.

Tutti i vantaggi sopra menzionati si riflettono, ovviamente, in una riduzione dei costi di produzione, installazione e manutenzione del dispositivo di fine corsa, secondo l’invenzione, e dell’attuatore elettromeccanico, in cui il dispositivo di fine corsa è installato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme realizzative preferite, ma non esclusive, del dispositivo di fine corsa, secondo l’invenzione, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente la struttura di un dispositivo di fine corsa, secondo l’invenzione; e

- la figura 2 illustra schematicamente una vista laterale di un attuatore elettromeccanico per la movimentazione di cancelli a battente, comprendente una coppia di dispositivi di fine corsa, secondo l’invenzione; e

- la figura 3 illustra schematicamente una vista in esploso del cinematismo di spinta dell’attuatore elettromeccanico di figura 2 e dei dispositivi di fine corsa, secondo l’invenzione, ivi inclusi; e

- le figure 4-5 illustrano schematicamente due viste parziali relative di uno dei dispositivi di fine corsa di figura 3, in due diverse situazioni operative; e

- la figura 6 illustra schematicamente alcune forme realizzative per un elemento attuatore compreso nel dispositivo di fine corsa, secondo l’invenzione.

Con riferimento alla figura 1, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di fine corsa 100 per un attuatore elettromeccanico per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili.

Il dispositivo di fine corsa 100, nella sua definizione più generale, comprende un interruttore 101 per disattivare il motore elettrico 3 dell’attuatore elettromeccanico ed un elemento attuatore 110 per attivare l’interruttore 101.

L’elemento attuatore 110 è costituito da una struttura almeno parzialmente deformabile elasticamente.

Secondo una forma realizzativa preferita, l’elemento attuatore 110 è costituito da una molla a compressione, preferibilmente in materiale metallico.

Con riferimento alla figura 6, si possono osservare diverse forme realizzative corrispondenti a diversi tipi di molle 110A-110D, ciascuna delle quali è sagomata in modo da offrire un diverso livello di deformabilità elastica ed una diversa forma delle estremità di appoggio. Secondo una forma realizzativa alternativa, non illustrata, l’elemento attuatore 110 potrebbe essere costituito da una lamina sagomata, elasticamente deformabile.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa alternativa, non illustrata, l’elemento attuatore 110 potrebbe essere costituito da una molla a spirale.

Vantaggiosamente, come si vedrà meglio in seguito, l’elemento attuatore 110 è amovibile reversibilmente, preferibilmente in modo rotazionale, tra una posizione di riposo, in corrispondenza della quale detto esso non interagisce con l’interruttore 101, ed una posizione di attivazione, in corrispondenza della quale esso attiva l’interruttore 101 per disattivare il motore elettrico 3.

Il dispositivo di fine corsa 100, secondo l’invenzione, ed il suo funzionamento saranno ora descritti con particolare riferimento all’utilizzo nell’attuatore elettromagnetico 1 di figura 2, particolarmente adatto per la movimentazione di cancelli a battente.

Resta inteso che il dispositivo di fine corsa 100, secondo l’invenzione, potrebbe essere utilizzato in attuatori elettromagnetici di tipo diverso, ad esempio per la movimentazione di serramenti basculanti, cancelli scorrevoli, porte automatiche, portoni da garage o barriere di altro tipo.

L’attuatore elettromeccanico 1 è dotato di un gruppo motore comprendente un motore elettrico 3 atto ad azionare un cinematismo di spinta 5, a sua volta operativamente connesso al cancello da movimentare.

Il suddetto gruppo motore comprende preferibilmente anche un gruppo di trasmissione del moto 4, operativamente connesso al motore elettrico 3 ed al cinematismo di spinta 5.

Il gruppo di trasmissione del moto 4 effettua, preferibilmente, non solo il trasferimento del moto ma anche una riduzione della velocità di rotazione del motore elettrico 3 ad un regime compatibile con le caratteristiche funzionali del cinematismo di spinta 5.

Il cinematismo di spinta 5 comprende una barra filettata girevole 51 ed una bussola 52, ad essa accoppiata cinematicamente mediante un accoppiamento del tipo vite-madrevite, in modo da trasformare il moto rotatorio della barra 51 in un moto lineare della bussola 53, la quale è libera così di traslare lungo la barra 51. La bussola 52 è solidalmente connessa al cancello da movimentare, ad esempio mediante una staffa 53.

L’attuatore elettromeccanico 1 comprende una carcassa 2, costituita da coppie di gusci sovrapposti 21-22 e 23-24 per l’alloggiamento rispettivamente del cinematismo di spinta 5 e del gruppo motore.

L’attuatore elettromeccanico 1 comprende anche uno o più dispositivi di fine corsa 100, secondo l’invenzione, atti a disattivare il motore elettrico 3, quando la bussola 52 raggiunge una posizione predefinita lungo la barra filettata 51.

Come illustrato in figura 2, l’attuatore elettromeccanico 1 comprende preferibilmente una coppia di dispositivi di fine corsa 100, operativamente associati al guscio 22 della carcassa 2 in posizioni predefinite 100A-100B (figura 2), vantaggiosamente in corrispondenza delle estremità della barra filetta 51.

Secondo l’invenzione, ciascun dispositivo di fine corsa 100 comprende un interruttore 101, il quale è preferibilmente provvisto di una leva di attivazione 1010 e di un pulsante di attivazione 1011 (figura 3).

La leva di attivazione 1010 è vantaggiosamente costituita da una lamina flessibile, ancorata al corpo dell’interruttore 101 e sagomata in modo da rimanere, a riposo, separata dal pulsante di attivazione 1011.

Mediante un cavetto 1012, l’interruttore 101 è collegato con il motore elettrico 3 o con una centralina di controllo (non illustrata).

Tale collegamento elettrico è vantaggiosamente predisposto in modo che l’attivazione dell’interruttore, cioè la pressione della leva 1010 sul pulsante 1011, determini la disattivazione del motore elettrico 3.

L’interruttore 101 è vantaggiosamente ospitato in un alloggiamento 1013, richiudibile mediante un coperchio 1014.

L’alloggiamento 1013 è, a sua volta, ospitato in un ulteriore alloggiamento 1021, ricavato su un elemento di supporto 102.

Si noti come gli alloggiamenti 1013 e 1021 siano aperti lateralmente in modo da consentire l’accesso alla leva 1010 dell’interruttore 101.

Mezzi di connessione di tipo noto sono utilizzati per rendere l’interruttore 101 solidale con l’elemento di supporto 102.

Un ulteriore elemento di supporto 103 è vantaggiosamente utilizzato per fissare al guscio 22 l’assieme costituito dall’elemento di supporto 102, dall’alloggiamento 1013, dall’interruttore 101 e dal coperchio 1014.

Anche in questo caso, possono essere impiegati opportuni mezzi di fissaggio di tipo noto. Secondo l’invenzione il dispositivo di fine corsa 100 comprende un elemento attuatore 110, costituito da una struttura elasticamente deformabile, almeno parzialmente.

Preferibilmente, l’elemento attuatore 110 è rotazionalmente connesso, ad esempio mediante un perno 111, all’elemento di supporto 102 in corrispondenza di una sua porzione 1022, sostanzialmente co-planare con l’alloggiamento 1021 e sporgente lateralmente rispetto ad esso.

L’elemento attuatore è così rotazionalmente amovibile rispetto all’elemento di supporto 102 e all’interruttore 101.

In particolare, l’elemento attuatore 110 è amovibile tra una posizione di riposo 500 (figura 3), in corrispondenza della quale esso non interagisce con l’interruttore 101, ed una posizione di attivazione 501 (figura 4), in corrispondenza della quale l’elemento attuatore 110 aziona l’interruttore 101.

Vantaggiosamente, l’elemento attuatore 110 comprende una prima porzione o estremità 1101, atta ad entrare in contatto con la bussola 52, quando quest’ultima raggiunge la posizione predefinita 100A-100B lungo la barra filettata 51.

Una seconda porzione o estremità 1102, è atta ad attivare l’interruttore 101, quando l’elemento attuatore 110 raggiunge la menzionata posizione di attivazione.

Una terza porzione o estremità 1103, è rotazionalmente connessa al perno di rotazione 111, a sua volta, è solidalmente connesso con l’elemento di supporto 102.

Con riferimento alla figura 6, si noti come le diverse forme realizzative dell’elemento attuatore 110, ivi illustrate, presentino un’estremità 1101 di forma diversa, in modo da offrire diverse superfici equivalenti d’appoggio per la bussola 52.

Il funzionamento di un dispositivo di fine-corsa 100 dell’attuatore elettromagnetico 1 sarà ora descritto in maggior dettaglio, con particolare riferimento all’utilizzo di una molla a compressione come elemento attuatore 110.

Quando la bussola 52 raggiunge una posizione predefinita 100A o 100B, lungo la barra filettata 51, essa esercita sulla prima estremità 1101 della molla 110 una forza F1, tale da determinarne una rotazione 1104 intorno al perno 111, al quale la terza estremità 1103 della molla 110 è rotazionalmente vincolata (figura 3).

Con tale movimento di rotazione, la molla 110 passa dalla posizione di riposo 500 alla posizione di attivazione 501, in corrispondenza della quale l’estremità 1102 della molla 110 si porta in battuta con la leva 1010 dell’interruttore 101.

L’estremità 1102 della molla 110 esercita una forza F3 sulla leva 1010 che a sua volta preme il pulsante 1102, attivando l’interruttore 101.

La forza F3, esercitata dall’estremità 112 della molla 110, è inferiore alla forza F1, esercitata dalla bussola 52, dato che la molla 110 si deforma elasticamente, una volta soggetta alla spinta F1, ed ammortizza parte della spinta proveniente dalla bussola 52.

L’attivazione dell’interruttore 101 determina la disattivazione del motore elettrico 3.

In tale fase, la bussola 52, in genere, non interrompe immediatamente la sua traslazione lungo la barra filettata 51, a causa dell’inerzia del motore elettrico e del cinematismo di spinta.

La spinta in eccesso, impressa dalla bussola 52, viene però assorbita dall’ulteriore deformazione della molla 110, finché la bussola 52 non interrompe definitivamente la sua corsa portandosi in battuta contro la porzione 1022 dell’elemento di supporto 102.

In corrispondenza della porzione 1022, preferibilmente realizzata in materiale metallico, l’elemento di supporto 102 agisce così da fermo meccanico per la bussola 52, quando quest’ultima supera la posizione predefinita 100A-100B, in seguito alla disattivazione del motore elettrico 3.

Alla ri-attivazione del motore elettrico 3, la bussola 52 si allontana dall’estremità 1101 della molla 110, con conseguente cessazione della spinta F1.

L’energia elastica accumulata dalla molla 110 durante le precedenti fasi di compressione può così liberarsi, generando una forza di richiamo elastico F2 che determina una rotazione 1105 della molla 110, la quale può così tornare nella propria posizione iniziale.

Si noti come la forza di richiamo elastico F2 sia anche coadiuvata dalla forza di ritorno elastico (non indicata) della leva 1010, non più soggetta alla forza di compressione F3.

Si è verificato come l’attuatore elettromeccanico 1, secondo la presente invenzione, consenta di raggiungere gli scopi prefissati, risolvendo gli inconvenienti dell’arte nota.

La deformabilità della struttura dell’elemento attuatore 110 consente di rimuovere eventuali incrostazioni di ghiaccio dalla sua superficie, durante la movimentazione dell’attuatore stesso. Nelle forme realizzative preferite sopra di descritte, l’elemento attuatore 110 offre una ridotta superficie di contatto con l’elemento di supporto 102, evitando così la formazione di incrostazioni di ghiaccio tali da ostacolarne il movimento.

La struttura deformabile dell’elemento attuatore 110 consente inoltre di ammortizzare parzialmente la forza impressa dalla bussola 52, assorbendo eventuali spinte in eccesso. In tal modo, l’interruttore 101 non è mai soggetto a sforzi anomali che possano comprometterne il corretto funzionamento.

La struttura deformabile dell’elemento attuatore 110 consente inoltre di compensare eventuali disallineamenti nel reciproco posizionamento tra la barra filettata 51, la bussola 52 ed il guscio 22 della carcassa 2, dovuti a tolleranze di lavorazione o giochi meccanici.

Il movimento rotatorio, relativamente limitato, dell’elemento attuatore 110 rispetto all’elemento di supporto 102 assicura un efficace azionamento dell’interruttore 101, assicurando nel contempo un’elevata affidabilità e robustezza nel funzionamento del dispositivo di fine corsa 100.

Il dispositivo di fine corsa 100 presenta inoltre una struttura particolarmente semplice da realizzare e da assemblare, la quale risulta particolarmente adatta ad una produzione industriale.

Il dispositivo di fine corsa così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere costituiti da altri tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di fine corsa (100) per un attuatore elettromeccanico (1) per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un interruttore (101) per disattivare un motore elettrico (3) ed un elemento attuatore (110) per attivare detto interruttore, detto elemento attuatore essendo costituito da una struttura almeno parzialmente deformabile elasticamente.
2. 2) Dispositivo di fine corsa, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore è costituito da una molla a compressione (110, 110A, 110B, 110C, 110D).
3. 3) Dispositivo di fine corsa, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore è costituito da una molla a spirale.
4. 4) Dispositivo di fine corsa, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore è costituito da una lamina, elasticamente deformabile.
5. 5) Dispositivo di fine corsa, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore è amovibile reversibilmente tra una posizione di riposo, in corrispondenza della quale detto elemento attuatore non interagisce con detto interruttore, ed una posizione di attivazione, in corrispondenza della quale detto elemento attuatore attiva detto interruttore per disattivare detto motore elettrico.
6. 6) Dispositivo di fine corsa, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore è rotazionalmente amovibile tra detta posizione di riposo e detta posizione di attivazione, e viceversa.
7. 7) Attuatore elettromeccanico (1) per la movimentazione di porte, portoni, cancelli o simili caratterizzato dal fatto di comprendere: - un gruppo motore, comprendente un motore elettrico (3); e - un cinematismo di spinta (5) comprendente una barra filettata girevole (51), operativamente connessa a detto gruppo motore, ed una bussola (52), solidalmente connessa ad una barriera da movimentare, detta bussola essendo operativamente connessa a detta barra filettata in modo da traslare lungo detta barra filettata durante la movimentazione di detta barriera; e - un dispositivo di fine corsa (100), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, atto a disattivare detto motore elettrico, quando detta bussola raggiunge una posizione predefinita (110A, 110B) lungo detta barra filettata.
8. 8) Attuatore elettromeccanico, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l’elemento attuatore di detto dispositivo di fine corsa è rotazionalmente connesso ad un elemento di supporto (102), solidale con l’interruttore di detto dispositivo di fine corsa, detto elemento attuatore essendo amovibile reversibilmente tra una posizione di riposo (500), in corrispondenza della quale detto elemento attuatore non interagisce con detto interruttore, ed una posizione di attivazione, in corrispondenza della quale detto elemento attuatore attiva detto interruttore.
9. 9) Attuatore elettromeccanico, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore comprende una prima porzione (1101), atta ad entrare in contatto con detta bussola, quando detta bussola raggiunge detta posizione predefinita lungo detta barra filettata.
10. 10) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore comprende una seconda porzione (1102), atta ad attivare detto interruttore, quando detto elemento attuatore raggiunge detta posizione di attivazione.
11. 11) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore comprende una terza porzione (1103), rotazionalmente connessa ad un perno di rotazione (111), solidalmente connesso a detto elemento di supporto.
12. 12) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore passa (1104) da detta posizione di riposo a detta posizione di attivazione, in seguito ad una forza (F1) impressa da detta bussola, quando detta bussola raggiunge detta posizione predefinita.
13. 13) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 12, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore movimenta una leva di attivazione (1010) di detto interruttore, in modo da accoppiarla meccanicamente ad un pulsante di attivazione (1011) di detto interruttore.
14. 14) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 13, caratterizzato dal fatto che la forza impressa da detta bussola determina una deformazione elastica della struttura di detto elemento attuatore, quando detto elemento attuatore raggiunge detta posizione di attivazione.
15. 15) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 14, caratterizzato dal fatto che detto elemento di supporto agisce da fermo meccanico per detta bussola, nel caso in cui detta bussola superi detta posizione predefinita, in seguito alla disattivazione di detto motore elettrico.
16. 16) Attuatore elettromeccanico, secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 15, caratterizzato dal fatto che detto elemento attuatore passa (1105) da detta posizione di attivazione a detta posizione di riposo in seguito al ritorno elastico (F2) della struttura di detto elemento attuatore, al rilascio della forza esercitata da detta bussola.