ITVE20070089A1

ITVE20070089A1 - Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di dispositivi di protezione ambientale.

Info

Publication number: ITVE20070089A1
Application number: IT000089A
Authority: IT
Inventors: Pazzi Paolo De; Pazzi Renato De; Damiano Guzzo
Original assignee: Master S R L Unipersonale
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-05-27
Also published as: EP2063065A2; ES2623717T3; EP2063065A3; EP2063065B1

Description

DESCRIZIO N E

Dell'invenzione avente per titolo:

“Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di dispositivi di protezione ambientale.”

La presente invenzione riguarda un modulo adattatore per motori tubolari dotati di finecorsa di tipo elettronico, utilizzati per l'automazione di dispositivi di protezione ambientale, in particolare tende da sole tapparelle o simili.

Nella piccola automazione domestica è sempre più frequente l’uso di motori per la movimentazione di dispositivi di protezione ambientale, in particolar modo tende da sole e tapparelle. Normalmente questi motori hanno una forma tubolare e dimensioni tali da permettere la loro introduzione nel tubo avvolgitore al quale è agganciato il dispositivo di protezione ambientale. Attraverso un opportuno adattatore l’albero di trasmissione del motore viene reso solidale al tubo avvolgitore in modo tale che al movimento rotatorio dell’albero di trasmissione del motore corrisponda un eguale movimento rotatorio del tubo avvolgitore e quindi della tenda o della tapparella ad esso agganciata.

Parte fondamentale di un qualsiasi tipo di motore tubolare per la movimentazione di una tenda da sole o tapparella è quello che viene definito “gruppo di finecorsa”. Il gruppo di finecorsa ha la funzione di arrestare automaticamente il motore qualora la posizione della tenda da sole o tapparella raggiunga uno dei due punti definiti come limiti della corsa. Ad esempio nel caso di una tapparella, il limite superiore della corsa (finecorsa superiore) corrisponde alla situazione in cui la tapparella è completamente avvolta sul tubo avvolgitore, il limite inferiore della corsa (finecorsa inferiore) corrisponde alla situazione in cui la tapparella chiude totalmente il foro alla quale è applicata.

In base alle caratteristiche del gruppo di finecorsa, i motori tubolari possono essere suddivisi in due categorie: motori tubolari con “finecorsa meccanici" e motori tubolari con “finecorsa elettronici".

Nei motori tubolari con “finecorsa meccanici", il gruppo di finecorsa è costituito da un meccanismo a cui fanno capo dei microinterruttori. Non appena il motore raggiunge una delle posizioni di finecorsa, il relativo microinterruttore si aziona con conseguente arresto del motore. I motori tubolari con “finecorsa meccanici” rappresentano la tipologia di motore più semplice, l'unica funzione a cui essi possono assolvere è muovere il dispositivo di protezione ambientale in una certa direzione, senza alcun controllo se non quello di raggiungimento delle posizioni di finecorsa.

Nei motori tubolari con “finecorsa elettronici”, il gruppo di finecorsa è generalmente costituito da una scheda elettronica provvista di relè e microprocessore, da un rilevatore di posizione angolare e da un sensore. Il rilevatore di posizione angolare è di norma alloggiato in prossimità della corona dentata o in corrispondenza di un ingranaggio interno al motore appartenente al gruppo di riduzione, in posizione fissa, ed ha lo scopo di creare un alternanza di caratteristiche fisiche (ad esempio, presenza\assenza di materiale magnetico o presenza\assenza di materiale conduttivo o presenza\assenza di luce o altro) variabili angolarmente. Il sensore ha lo scopo di trasformare l'alternanza di caratteristiche fisiche in un segnale elettrico. La scheda elettronica attraverso il microprocessore ha lo scopo di analizzare il segnale elettrico ricavandone informazioni sullo stato di funzionamento del motore. Il microprocessore elabora i dati acquisiti dal sensore e non appena il motore risulta aver raggiunto una delle due posizioni di finecorsa, il relativo relè viene aperto con conseguente arresto del motore. I motori tubolari con “finecorsa elettronici” permettono non solo la gestione delle posizioni di finecorsa, ma anche costanti controlli sul funzionamento del motore durante il movimento del dispositivo di protezione ambientale. È ad esempio possibile effettuare controlli ed interventi sulla velocità del motore, riconoscere situazioni di funzionamento anomalo o di blocco del motore dovuto all’intervento della protezione termica, ecc.

Una esigenza molto sentita dal mercato della piccola automazione domestica è quella di poter azionare tende da sole e tapparelle con dei motori che siano in grado di rilevare l'eventuale presenza di ostacoli che si oppongono al movimento del motore, arrestando automaticamente la manovra in corso. Per quanto finora detto, soltanto i motori con “finecorsa elettronici" possono essere in grado di offrire una soluzione a questo tipo di problematica. Anche in questo caso, comunque, il rilevamento di un ostacolo durante il movimento del motore non sempre è agevole. Infatti, mentre il rilevamento di un ostacolo che si oppone alla manovra di salita può essere facilmente implementato, il rilevamento di un ostacolo che si oppone alla manovra di discesa non è altrettanto semplice da effettuarsi. Allo scopo di chiarire la problematica in oggetto, in figura 1 si rappresenta il tipico andamento temporale dei segnali elettrici forniti dal sensore nel caso in cui una tapparella si muova senza incontrare alcun ostacolo (11), nel caso in cui incontri un ostacolo in fase di salita (12) e nel caso in cui incontri un ostacolo in fase di discesa (13).

Finché la tapparella non incontra ostacoli il tubo avvolgitore ruota a velocità pressoché costante; il segnale elettrico (11) generato dal sensore è quindi costituito da una alternanza di stati logici ed il suo periodo è pressoché costante.

Quando la tapparella impatta un ostacolo durante la manovra di salita, il tubo avvolgitore rallenta fino ad arrestarsi, bloccando l'albero di trasmissione del motore; il segnale elettrico (12) fornito dal sensore non sarà più dato da un'alternanza di stati logici ma comparirà uno stato logico stabile in quanto il magnete non è più in grado di ruotare e quindi di generare l'alternanza di presenza/assenza di magnetismo. Questa situazione è facilmente intercettabile dal microprocessore che può intervenire opportunamente.

Durante la manovra di discesa, finché la tapparella non incontra un ostacolo, il tubo avvolgitore oltre ad essere sottoposto alla forza del motore verso il basso è gravato sempre verso il basso della forza peso della tapparella. Quando la tapparella impatta l'ostacolo, il peso della tapparella va a gravare sull'ostacolo e non più sul tubo avvolgitore, di conseguenza il tubo avvolgitore subirà una piccola decelerazione per un breve tempo, proporzionale fra l'altro al peso della tapparella ed ai giochi sempre presenti fra tubo avvolgitore, adattatore ed albero di trasmissione del motore. La decelerazione del tubo avvolgitore verrà riportata attraverso gli organi di trasmissione al magnete, il quale subirà una piccola decelerazione per un breve tempo; Il segnale elettrico (13) generato dal sensore si differenzierà di poco rispetto al segnale elettrico (11) generato in assenza di ostacolo.

Quest'ultima situazione è quindi difficilmente gestibile dal microprocessore, essendo poco accentuate le differenze tra il segnale (11) fornito dal sensore durante il movimento in assenza di ostacolo ed il segnale (13) fornito dal sensore quando durante la manovra di discesa viene incontrato un ostacolo.

Una soluzione attualmente adottata è quella di aumentare il gioco tra il tubo avvolgitore e l'albero di trasmissione utilizzando un “adattatore lasco”. Questo tipo di adattatore è solidale all'albero di trasmissione del motore, ma la parte esterna dell'adattatore è costruita in modo tale che l'adattatore possa muoversi liberamente di qualche grado angolare prima di impattare il tubo avvolgitore quando viene avviata una manovra. Quando la tapparella incontra l'ostacolo, l'effetto di decelerazione trasferito al magnete tende ad essere più accentuato in quanto maggiore è il gioco tra tubo avvolgitore e albero di trasmissione del motore. Questo tipo di approccio non riesce comunque a dare risultati soddisfacenti in quanto il gioco artificialmente generato fra tubo avvolgitore ed adattatore viene a volte progressivamente annullato dagli inevitabili attriti generati dallo scorrimento della tapparella sulle guide, dagli attriti fra tapparella e tubo avvolgitore, da movimenti di assestamento della staffa di fissaggio del motore.

Scopo dell'innovazione è eliminare tali inconvenienti realizzando un adattatore per motore tubolare dotato di molle di compensazione tale da amplificare l'effetto della perdita del peso che insiste sul tubo avvolgitore per permettere alla scheda elettronica di rilevare con certezza la presenza di un ostacolo durante la manovra di discesa del motore.

Tale scopo ed altri che risulteranno nella descrizione che segue sono raggiunti secondo l'invenzione con un modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili, costituito almeno da un modulo adattatore interno solidale all’albero di trasmissione del motore, almeno da un modulo adattatore esterno solidale al tubo avvolgitore ed accoppiato al modulo adattatore interno attraverso almeno una molla, il modulo adattatore esterno ed il modulo adattatore interno tali che tra di essi esista un gioco che ne permetta la mutuale rotazione per almeno cinque gradi angolari, caratterizzato dal fatto che la molla agisce in modo tale da provocare una temporanea differenza fra la velocità angolare del modulo adattatore interno e la velocità angolare del modulo adattatore esterno non appena si annulla la forza peso applicata al tubo avvolgitore.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate figure:

la figura 2 rappresenta una forma di pratica realizzazione del modulo adattatore con molle di compensazione;

la figura 3 rappresenta una vista in sezione del modulo adattatore con molle di compensazione durante la manovra di discesa in assenza di ostacoli e una rappresentazione del segnale elettrico generato dai sensore;

la figura 4 rappresenta una vista in sezione del modulo adattatore con molle di compensazione nel frangente in cui la tapparella incontra l'ostacolo durante la fase di discesa ed una rappresentazione del segnale elettrico generato dal sensore;

la figura 5 rappresenta una vista in sezione del modulo adattatore con molle di compensazione al termine dell'azione di spinta della molla ed una rappresentazione del segnale generato dal sensore.

In figura 2 viene rappresentata una forma di pratica realizzazione del modulo adattatore con molle di compensazione. Esso è costituito da un modulo adattatore interno (1) solidale all'albero di trasmissione (2) del motore tubolare, da un modulo adattatore esterno (4) solidale al tubo avvolgitore (6), da una piastrina (3) e da una molla (5). Il modulo adattatore interno (1) viene accomodato nel modulo adattatore esterno (4); i moduli adattatori interno (1) ed esterno (4) sono costruiti in modo tale che tra di essi esista un gioco di venti gradi angolari, tale gioco permette al modulo adattatore interno (1) ed al modulo adattatore esterno (4) di poter ruotare l'uno rispetto all'altro per un massimo di venti gradi angolari.

II modulo adattatore interno (1) è accoppiato al modulo adattatore esterno (4) attraverso una molla (5) in modo tale che l'applicazione di una forza peso sul tubo avvolgitore comprima la molla (5). La piastrina (3) viene agganciata al modulo adattatore interno (1) con l'unico scopo di impedire che il modulo adattatore interno (1) possa sfilarsi dal modulo adattatore esterno (4).

In figura 3 è rappresentato in sezione il modulo adattatore con molle di compensazione durante una manovra di discesa prima che la tapparella incontri un ostacolo. La forza peso (38) della tapparella applicata al tubo avvolgitore e quindi al modulo adattatore esterno (34) è tale da comprimere la molla (35); fino a quando la tapparella non incontra l'ostacolo (36) l'albero di trasmissione del motore tubolare, il modulo adattatore interno (31), il modulo adattatore esterno (34) e il tubo avvolgitore si muovono in modo solidale. Il segnale elettrico (37) generato dal sensore è costituito da un'alternanza di stati logici ed il periodo del segnale è pressoché costante.

In figura 4 è rappresentato in sezione il modulo adattatore con molle di compensazione quando durante la manovra di discesa viene incontrato l’ostacolo (46). Quando la tapparella incontra l'ostacolo (46) la forza peso (48) della tapparella va a gravare sull'ostacolo (46) e non più sul tubo avvolgitore, la molla (45) tende a riportarsi nella sua condizione di riposo applicando al modulo adattatore esterno (44) e quindi al tubo avvolgitore una spinta in verso opposto al verso di rotazione dell'asse di trasmissione del motore, riducendo la velocità angolare del tubo avvolgitore. Attraverso la corona dentata che si muove in modo solidale al tubo avvolgitore, la decelerazione del tubo avvolgitore viene trasmessa al gruppo di riduzione e quindi al rilevatore di posizione. Il segnale elettrico (47) generato dal sensore evidenzia la decelerazione con un sostanziale aumento del periodo del segnale.

In figura 5 è rappresentato in sezione il modulo adattatore con molle di compensazione al termine dell'azione di spinta della molla (55). Quando la molla (55) ha terminato l’azione di spinta sul modulo adattatore esterno (54) annullando il gioco di venti gradi angolari tra il modulo adattatore esterno (54) ed il modulo adattatore interno (51), l'albero di trasmissione, il modulo adattatore interno (51), il modulo adattatore esterno (54) e il tubo avvolgitore tornano a muoversi in modo solidale. Il segnale elettrico (57) generato dal sensore torna ad essere costituito da un'alternanza di stati logici e di periodo pressoché costante.

Da quanto detto risulta chiaramente che l'adattatore con molle di compensazione presenta numerosi vantaggi tra i quali:

- In caso di presenza di un ostacolo durante la fase di discesa, permette al sensore di fornire al microprocessore un segnale elettrico che si differenzia notevolmente da quello fornito nel caso di assenza di ostacolo ponendo il microprocessore nella condizione di intercettare con maggior sicurezza e tempestività la presenza dell'ostacolo durante la fase di discesa.

Annulla gli effetti negativi sulle prestazioni del sistema dei piccoli ed inevitabili attriti strutturali che si possono creare durante il movimento della tenda da sole o tapparella o simili. Può essere facilmente adattato per renderlo compatibile a tubi avvolgitori di qualsiasi forma e a qualsiasi tipo di motore tubolare dotato di finecorsa elettronici con sensori di posizione applicati in prossimità della corona dentata o degli organi di riduzione.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili, costituito almeno da un modulo adattatore interno (1) solidale all'albero di trasmissione (2) del motore, almeno da un modulo adattatore esterno (4) solidale al tubo avvolgitore (6) ed accoppiato al modulo adattatore interno (1) attraverso almeno una molla (5), il modulo adattatore esterno (4) ed il modulo adattatore interno (1) tali che tra di essi esista un gioco che ne permetta la mutuale rotazione per almeno cinque gradi angolari, caratterizzato dal fatto che la molla (5) agisce in modo tale da provocare una temporanea differenza fra la velocità angolare del modulo adattatore interno (1) e la velocità angolare del modulo adattatore esterno (4) non appena si annulla la forza peso applicata al tubo avvolgitore (6).
2. Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che almeno una molla è di tipo "a torsione”.
3. Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che almeno una molla è di tipo “a compressione".
4. Modulo adattatore con molle di compensazione per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che almeno una molla è di tipo “a estensione”.
5. Modulo adattatore per motori tubolari idonei alla movimentazione di tende da sole o tapparelle o simili secondo le rivendicazioni da 1 a 4 e sostanzialmente come illustrato e descritto.