ITUB20155528A1 - DEVICE TO MAKE A ROTARY SYSTEM IRREVERSIBLE, OR SEMI-REVERSIBLE - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO ATTO A RENDERE IRREVERSIBILE, 0 SEMI-REVERSIBILE, UN SISTEMA ROTANTE" "DEVICE TO MAKE A ROTATING SYSTEM IRREVERSIBLE, OR SEMI-REVERSIBLE"
La presente invenzione è relativa ad un dispositivo atto a rendere irreversibile, o semi-reversibile, un sistema rotante. The present invention relates to a device suitable for making a rotating system irreversible or semi-reversible.
Come è noto in numerosi cinematismi (sia di moto circolare che lineare) in cui l'azione è generata da un moto rotatorio esiste spesso la necessità di rendere il moto irreversibile; ossia di evitare che, cessata l'azione del moto rotatorio, il sistema possa muoversi per effetti esterni quali la forza di gravità, la forza centrifuga o l'azione esterna di una qualsivoglia sollecitazione involontaria e/o non gestita dal dispositivo stesso. As is known in numerous kinematics (both of circular and linear motion) in which the action is generated by a rotary motion there is often the need to make the motion irreversible; that is to avoid that, once the action of the rotary motion has ceased, the system can move due to external effects such as the force of gravity, the centrifugal force or the external action of any involuntary stress and / or not managed by the device itself.
Alcune applicazioni tipiche sono: Some typical applications are:
- attuatori lineari (che trasformano il moto circolare di un motore elettrico, endotermico, etc. in moto lineare); - linear actuators (which transform the circular motion of an electric, endothermic, etc. motor into linear motion);
argani, paranchi e sistemi di avvolgimento o sollevamento; e winches, hoists and winding or lifting systems; And
- sistemi di basculamento quali porte, portoni, tende, etc. - tilting systems such as doors, gates, curtains, etc.
Si consideri inoltre che, nella stragrande maggioranza dei casi, l'irreversibilità del moto non deve essere assoluta; ossia è possibile (ed in alcuni casi è necessario) che il cinematismo ritorni reversibile quando la sollecitazione esterna supera un determinato prefissato valore. It should also be considered that, in the vast majority of cases, the irreversibility of the motion must not be absolute; that is, it is possible (and in some cases it is necessary) that the kinematics returns reversible when the external stress exceeds a certain predetermined value.
Un esempio tipico è quello di un portellone basculante che deve diventare reversibile una volta superata una determinata soglia della sollecitazione atta a riportare il portellone nelle condizioni iniziali di apertura. A typical example is that of a tilting tailgate which must become reversible once a certain threshold of stress has been exceeded to bring the tailgate back to its initial opening conditions.
E' noto, inoltre, che esistono diverse soluzioni alternative, più o meno reversibili, quali: It is also known that there are various alternative solutions, more or less reversible, such as:
- freni e/o frizioni esterne al cinematismo che non agiscono sul cinematismo ma direttamente sul corpo da esso movimentato; per esempio, contrappesi, molle, etc; tuttavia queste soluzioni comportano l'aggiunta di componenti e spesso 1'incremento delle forze e masse in gioco; inoltre freni e similari devono essere pilotati e/o servocomandati da dispositivi ausiliari; - brakes and / or clutches external to the kinematics that do not act on the kinematics but directly on the body it moves; for example, counterweights, springs, etc; however these solutions involve the addition of components and often the increase of the forces and masses involved; moreover, brakes and the like must be piloted and / or servo-controlled by auxiliary devices;
sistemi a chiavistello che si interpongono in qualche maniera per ostacolare il moto spontaneo non desiderato; queste soluzioni presentano un primo inconveniente dovuto all'insorgenza di urti quando il cinematismo si arresta contro il chiavistello, ed un secondo inconveniente legato al fatto che 1'inserimento del chiavistello di sblocco deve avvenire in punti precisi a determinata distanza uno all'altro; latch systems that interpose in some way to hinder unwanted spontaneous motion; these solutions have a first drawback due to the onset of impacts when the kinematic mechanism stops against the bolt, and a second drawback linked to the fact that the insertion of the release bolt must take place in precise points at a certain distance from each other;
- sistemi interni e/o integrati al cinematismo, non pilotati, spesso inseriti tra il motore e il punto in cui si applica la forza da vincere; nella maggioranza dei casi, queste soluzioni sono precarie quando la necessità di rendere il moto irreversibile è indispensabile in entrambe le direzioni del moto; - internal and / or integrated systems to the kinematics, not piloted, often inserted between the engine and the point where the force to be overcome is applied; in most cases, these solutions are precarious when the need to make the motion irreversible is indispensable in both directions of the motion;
- sistemi interni e/o integrati al cinematismo, non pilotati, che mantengono costantemente un carico che genera l'attrito sufficiente a rendere il moto irreversibile per quanto necessario; queste soluzioni comportano un eccessivo dispendio di energia; difatti all'energia necessaria a compiere il movimento si aggiunge l'energia indispensabile a mantenere fermo il cinematismo. - internal and / or integrated systems to the kinematics, not piloted, which constantly maintain a load that generates sufficient friction to make the motion irreversible as far as necessary; these solutions involve an excessive expenditure of energy; in fact, the energy necessary to perform the movement is combined with the energy necessary to keep the kinematics still.
Pertanto, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo atto a rendere irreversibile, o semi-reversibile, un sistema rotante, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. Therefore, the object of the present invention is to provide a device suitable for making a rotating system irreversible, or semi-reversible, which is free from the drawbacks described above and, at the same time, is easy and economical to manufacture.
Secondo la presente invenzione viene realizzato, quindi, un dispositivo atto a rendere irreversibile, o semi-reversibile, un sistema rotante, secondo quanto rivendicato nella rivendicazione 1 o in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1. According to the present invention, therefore, a device is provided for making a rotating system irreversible, or semi-reversible, as claimed in claim 1 or in any of the claims directly or indirectly dependent on claim 1.
Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene ora descritta una forma di attuazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is now described, purely by way of non-limiting example and with reference to the attached drawings, in which:
- la figura 1 illustra una vista tridimensionale di un dispositivo oggetto dell'invenzione; Figure 1 illustrates a three-dimensional view of a device object of the invention;
- la figura 2 mostra una pianta del dispositivo della figura 1; Figure 2 shows a plan of the device of Figure 1;
- la figura 3 illustra una sezione A-A eseguita sulla pianta di figura 2; - figure 3 shows a section A-A taken on the plan of figure 2;
- la figura 4 mostra una pianta di un primo elemento appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione; figure 4 shows a plan of a first element belonging to the device object of the present invention;
- la figura 5 illustra una vista laterale del primo elemento di figura 4; Figure 5 illustrates a side view of the first element of Figure 4;
- la figura 6 mostra una vista tridimensionale di un secondo elemento appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione; figure 6 shows a three-dimensional view of a second element belonging to the device object of the present invention;
- la figura 7 illustra una pianta del secondo elemento di figura 6; e Figure 7 illustrates a plan of the second element of Figure 6; And
- la figura 8 mostra una pianta di un terzo elemento appartenente al dispositivo oggetto dell'invenzione. Figure 8 shows a plan of a third element belonging to the device object of the invention.
In figura 1, con 100 è stato indicato, nel suo complesso, un dispositivo atto a rendere irreversibile, o semi-reversibile, un sistema rotante. In Figure 1, 100 indicates, as a whole, a device suitable for making a rotating system irreversible, or semi-reversible.
Il dispositivo viene applicato alla fonte che genera il moto rotatorio necessario all'azione del cinematismo (motore elettrico, endotermico, pneumatico, etc.). The device is applied to the source that generates the rotary motion necessary for the action of the kinematics (electric, endothermic, pneumatic motor, etc.).
Come illustrato nelle figure allegate il dispositivo 100 comprende i seguenti sottosistemi: As illustrated in the attached figures, the device 100 comprises the following subsystems:
(a) un cannotto fisso 10 saldamente ancorato alla parte fissa del sistema (ad esempio la carcassa o il telaio del motore); ed (a) a fixed tube 10 firmly anchored to the fixed part of the system (for example the casing or the frame of the engine); and
(b) un equipaggio rotante 50 fissato ad un albero (SH) che può essere messo in rotazione per esempio da un motore elettrico (non illustrato). (b) a rotating assembly 50 fixed to a shaft (SH) which can be rotated for example by an electric motor (not shown).
L'equipaggio rotante 50 comprende, a sua volta, i seguenti elementi principali: The rotating crew 50 includes, in turn, the following main elements:
- un disco 51 (si vedano anche le figure 4, 5) provvisto di un mozzo centrale 51A presentante un foro passante centrale 51B, il quale, in uso, è attraversato dal suddetto albero (SH); con sistemi noti il disco 51 è fissato all'albero (SH); - a disc 51 (see also Figures 4, 5) provided with a central hub 51A having a central through hole 51B, which, in use, is crossed by the aforementioned shaft (SH); with known systems the disc 51 is fixed to the shaft (SH);
- due ganasce 60 identiche che sono illustrate in maggior dettaglio nelle figure 6 e 7; ciascuna ganascia 60 è montata sopra il disco 50 ed è ad esso fissata per mezzo di un rispettivo perno 65 (figura 1) intorno a cui tale ganascia 60 può ruotare ma non traslare; il perno 65 è inserito in un foro 66 visibile nelle figure 6 e 7; - two identical jaws 60 which are illustrated in greater detail in Figures 6 and 7; each jaw 60 is mounted on the disc 50 and is fixed thereto by means of a respective pin 65 (Figure 1) around which said jaw 60 can rotate but not translate; the pin 65 is inserted in a hole 66 visible in figures 6 and 7;
Come illustrato in maggior dettaglio nelle figure 2, 6, 7, ciascuna ganascia 60 è sostanzialmente a forma di semicerchio provvisto di un profilo esterno 70 che si può pensare suddiviso in una prima porzione sporgente 71 ed in una seconda porzione rientrante 72. As illustrated in greater detail in figures 2, 6, 7, each jaw 60 is substantially in the shape of a semicircle provided with an external profile 70 which can be thought divided into a first protruding portion 71 and a second recessed portion 72.
Inoltre, come mostrato in figura 7 ciascuna ganascia 60 è suddivisibile in una prima porzione 60A provvista di un rispettivo alleggerimento 60A* (apertura) (corrispondente sostanzialmente alla prima porzione sporgente 71 del profilo estero 70), ed in una seconda porzione 60B (corrispondente sostanzialmente alla seconda porzione rientrante 72 del profilo estero 70) sulla quale può essere montato un contrappeso 80 rappresentato in figura 8. Furthermore, as shown in Figure 7, each jaw 60 can be divided into a first portion 60A provided with a respective lightening 60A * (opening) (substantially corresponding to the first protruding portion 71 of the foreign profile 70), and into a second portion 60B (corresponding substantially to the second recessed portion 72 of the external profile 70) on which a counterweight 80 shown in Figure 8 can be mounted.
Il contrappeso può essere realizzato vantaggiosamente in un materiale metallico (per esempio, acciaio), mentre le altre parti dell'equipaggio rotante 50 possono essere costruite in plastica. The counterweight can advantageously be made of a metallic material (for example, steel), while the other parts of the rotating assembly 50 can be made of plastic.
Per di più, ciascuna ganascia 60 presenta un foro centrale passante 68 (figura 7) avente un diametro maggiore di quello dell'albero (SH). La prima porzione 60A ha anche un ribassamento 69, Furthermore, each jaw 60 has a central through hole 68 (Figure 7) having a diameter greater than that of the shaft (SH). The first portion 60A also has a lowering 69,
La seconda porzione 60B della ganascia 60 prevede due fori passanti 77 ed una asola 78. The second portion 60B of the jaw 60 has two through holes 77 and a slot 78.
I fori passanti 77 vengono attraversati da viti 91 (figura 1) che servono a fissare il suddetto contrappeso 80 alla ganascia 60. Tali viti 91 sono inserite anche nei fori 92 realizzati nel contrappeso 80 (figura 8) per realizzare il desiderato fissaggio del contrappeso 80 alla corrispondente ganascia 60. The through holes 77 are crossed by screws 91 (figure 1) which serve to fix the aforementioned counterweight 80 to the jaw 60. These screws 91 are also inserted in the holes 92 made in the counterweight 80 (figure 8) to achieve the desired fixing of the counterweight 80 to the corresponding jaw 60.
L'asola 78 prevista sulla ganascia 60 corrisponde invece ad un foro passante 99 eseguito sul contrappeso 80 (figura 8). L'asola 78 ed il foro passante 99 sono attraversati da un rispettivo perno 73 (figura 3). The slot 78 provided on the jaw 60 corresponds instead to a through hole 99 made on the counterweight 80 (Figure 8). The slot 78 and the through hole 99 are crossed by a respective pin 73 (Figure 3).
Come mostrato nelle figure 1, 2, 3, una prima estremità di una molla 74 è agganciata ad un perno 73, mentre una seconda estremità della molla 74 è agganciata all'albero (SH). As shown in Figures 1, 2, 3, a first end of a spring 74 is hooked to a pin 73, while a second end of the spring 74 is hooked to the shaft (SH).
II sistema parte frenato, cioè la prima porzione sporgente 71 del profilo 70 si appoggia alla superficie interna 10A del cannotto fisso 10 per effetto della coppia espletata della molla 74 che fa ruotare la ganascia 60 intorno al rispettivo perno 65. Ovviamente la forza di frenatura dipende dalla forza espletata dalla molla 74. The system is braked in part, ie the first protruding portion 71 of the profile 70 rests on the internal surface 10A of the fixed sleeve 10 due to the effect of the torque carried out by the spring 74 which causes the jaw 60 to rotate around the respective pin 65. Obviously the braking force depends on by the force exerted by the spring 74.
Allo spunto, cioè quando l'albero (SH) comincia a ruotare intorno all'asse (Y) per effetto dell'azionamento della motorizzazione la porzione sporgente 71 comincia a distaccarsi dalla parete 10A anche per effetto della forza centrifuga che diventa tanto più grande quanto è più pesante la parte zavorrata dal contrappeso 80. At the starting point, that is when the shaft (SH) begins to rotate around the axis (Y) due to the actuation of the motorization, the protruding portion 71 begins to detach from the wall 10A also due to the centrifugal force which becomes the greater the greater the the part ballasted by the counterweight 80 is heavier.
Si noti incidentalmente che per disinserire 1'azione frenante espletata dalle ganasce 60 bastano allontanamenti di pochi millesimi di millimetro della porzione sporgente 71 dalla parete 10A. It should be noted incidentally that in order to release the braking action performed by the jaws 60, it is sufficient to remove the protruding portion 71 from the wall 10A by a few thousandths of a millimeter.
Una volta disinserito completamente il freno tutto l'equipaggio rotante 50 può ruotare intorno all'asse (Z). Once the brake has been completely disengaged, the entire rotating assembly 50 can rotate around the axis (Z).
Al contrario, quando l'albero (SH) smette di ruotare il freno si inserisce di nuovo perché l'azione centrifuga dei contrappesi 80 si annulla. On the contrary, when the shaft (SH) stops rotating the brake is engaged again because the centrifugal action of the counterweights 80 is canceled.
Si noti che le molle 74 sono state calcolate per garantire 1'attrito necessario a fornire una forza frenate minima indispensabile atta a contrastare il momento torcente generato dalle reversibilità del moto. It should be noted that the springs 74 have been calculated to ensure the friction necessary to provide a minimum indispensable braking force capable of counteracting the torque generated by the reversibility of the motion.
In altre parole, quando il motore viene comandato alla rotazione, e raggiunge la velocità desiderata, l'effetto frenante si sblocca perché le forze delle molle 74 vengono contrastate dalla forza centrifuga generata dai contrappesi 80, fissati al medesimo corpo delle ganasce 60, ma il cui baricentro, rispetto a quello delle ganasce 60, è posizionato sul lato opposto dei perni 65. In other words, when the motor is commanded to rotate, and reaches the desired speed, the braking effect is released because the forces of the springs 74 are opposed by the centrifugal force generated by the counterweights 80, fixed to the same body of the jaws 60, but the whose center of gravity, with respect to that of the jaws 60, is positioned on the opposite side of the pins 65.
Il sovrassorbimento di energia dovuta dalla necessità di vincere l'attrito è limitato al tempo necessario a raggiungere la velocità di sblocco desiderata. The over-absorption of energy due to the need to overcome friction is limited to the time necessary to reach the desired release speed.
I vantaggi principali della soluzione proposta sono i seguenti : The main advantages of the proposed solution are the following:
(vtl) decidere a priori, in funzione della forza delle molle quanto frenare il motore per rendere irreversibile il moto; e (vtl) decide in advance, according to the force of the springs, how much to brake the motor to make the motion irreversible; And
(vt2) con quale velocità di rotazione del motore rendere inefficace il freno, agendo sul peso dei contrappesi . (vt2) at what speed of rotation of the motor make the brake ineffective, acting on the weight of the counterweights.
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| ITUB2015A005528A ITUB20155528A1 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | DEVICE TO MAKE A ROTARY SYSTEM IRREVERSIBLE, OR SEMI-REVERSIBLE |
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| ITUB20155528A1 true ITUB20155528A1 (en) | 2017-05-12 |
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| ITUB2015A005528A ITUB20155528A1 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | DEVICE TO MAKE A ROTARY SYSTEM IRREVERSIBLE, OR SEMI-REVERSIBLE |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2015
- 2015-11-12 IT ITUB2015A005528A patent/ITUB20155528A1/en unknown
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