ITVI20090089A1

ITVI20090089A1 - ELECTROMECHANICAL ACTUATOR FOR GATES OPERATION, PREFERABLY OF THE TYPE A HINGED AND SIMILAR.

Info

Publication number: ITVI20090089A1
Application number: IT000089A
Authority: IT
Inventors: Fabio Billo
Original assignee: Bft S P A
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-10-24

Description

Descrizione Description

Il presente trovato riguarda un attuatore elettromeccanico per l’azionamento di cancelli, preferibilmente del tipo a battente e simili, secondo la parte generale della rivendicazione 1. The present invention relates to an electromechanical actuator for operating gates, preferably of the swing type and the like, according to the general part of claim 1.

Allo stato dell’ arte sono noti numerosi sistemi di azionamento per porte e cancelli a battente; alcuni sono di tipo rotativo con azionamento mediante bracci articolati, mentre altri sono a pistone oleodinamico o elettromeccanico, sia esso telescopico e non, vincolato da una parte all’anta mobile di un cancello e dall’altra al pilastro fisso dello stesso. At the state of the art, numerous drive systems for swing doors and gates are known; some are of the rotary type operated by articulated arms, while others are hydraulic or electromechanical pistons, whether telescopic or not, bound on one side to the movable leaf of a gate and on the other to the fixed pillar of the same.

In quest’ultimo caso la staffa dell’anta è vincolata a un carrello, che scorre per tutta la lunghezza di un braccio profilato. All’interno del braccio una vite elicoidale senza fine è accoppiata a un profilo madrevite ed è messa in rotazione da un motoriduttore. Il profilo madrevite è ricavato all’interno di un carrello in scorrimento tra una posizione iniziale di chiusura ed una posizione finale di apertura. In the latter case, the door bracket is constrained to a carriage, which slides along the entire length of a profiled arm. Inside the arm, a helical worm screw is coupled to a nut profile and is rotated by a gearmotor. The nut profile is obtained inside a carriage sliding between an initial closing position and a final opening position.

La soluzione meccanica secondo il trovato si basa sullo stesso principio di funzionamento: la trasmissione del moto al carrello avviene però mediante una catena senza fine di trascinamento. La catena senza fine è rinviata da due pignoni, uno dei quali folle. The mechanical solution according to the invention is based on the same operating principle: the transmission of the motion to the carriage, however, takes place by means of a chain with no end of dragging. The endless chain is returned by two sprockets, one of which is idle.

In un’altra forma di realizzazione dello stesso principio inventivo uno dei due pignoni è costituito da una semplice guida di scorrimento. L’altro pignone invece è calettato sull’albero d’uscita di un motore o di un motoriduttore. Questa soluzione, anche se non permette trasmissioni elevate di coppia, ha il vantaggio di utilizzare componenti utilizzati normalmente da azionamenti per attuatoli per altri tipi di porte, ad esempio porte sezionali da garage. In particolare, il carrello di movimentazione, il gruppo motoriduttore, la catena e parte del sistema di sblocco sono elementi già noti allo stato dell’arte e ampiamente utilizzati dagli azionamenti per porte da garage ad apertura verticale. La condivisione di parti e soluzioni fra sistemi diversi permette, come ben noto, un’economia di scala. La soluzione qui presentata è inoltre innovativa rispetto a quanto oggi presente nell’arte degli azionamenti per battente e presenta vantaggi di semplificazione e di funzionalità. In another embodiment of the same inventive principle, one of the two pinions consists of a simple sliding guide. The other pinion, on the other hand, is keyed onto the output shaft of a motor or gearmotor. This solution, even if it does not allow high torque transmissions, has the advantage of using components normally used by actuators for actuators for other types of doors, for example sectional garage doors. In particular, the handling trolley, the gearmotor unit, the chain and part of the release system are elements already known in the state of the art and widely used by drives for vertically opening garage doors. The sharing of parts and solutions between different systems allows, as is well known, an economy of scale. The solution presented here is also innovative compared to what is present today in the art of swing drives and has advantages of simplification and functionality.

Il presente trovato verrà ora illustrato e descritto in dettaglio, con riferimento ad una sua forma particolare di realizzazione, resa a titolo di esempio non limitativo, con l’aiuto delle allegate tavole di disegno dove: The present invention will now be illustrated and described in detail, with reference to a particular embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with the help of the attached drawing tables where:

- nella fig. 1 (tav. I) è illustrata una vista tridimensionale esplosa dell’attuatore di cui al trovato; - in fig. 1 (Table I) shows a three-dimensional exploded view of the actuator according to the invention;

- nelle figg. 2 e 3 (taw. II e III) sono illustrate delle viste di due particolari dell’attuatore di cui al trovato. - in figs. 2 and 3 (tables II and III) illustrate views of two details of the actuator according to the invention.

Come visibile nella fig. 1, si vede che l’attuatore di cui al trovato, indicato complessivamente con il riferimento 1 , comprende un carrello 3 trainato da una catena 10 (catena senza fine, che può anche essere chiusa da un elemento di giunzione 18 (fig. 3)), che è azionata da un pignone accoppiato ad un motoriduttore 9 ed è rinviata da un elemento che può essere costituito da un pignone folle o un profilo di scorrimento fisso ricavato nel fondello 7. Il carrello 3 è dotato di un blocchetto 14 (fig. 2) che, in posizione di funzionamento normale, blocca il carrello sulla catena 10. Lo stesso carrello è dotato di un passaggio 19 per la catena nel verso opposto a quello che corrisponde al movimento del carrello. La catena può inoltre essere guidata nel movimento di traslazione da un’adeguata profilatura del braccio profilato 4 che ne annulla le oscillazioni verticali dovute alle variazioni di carico. As can be seen in fig. 1, it can be seen that the actuator according to the invention, indicated as a whole with the reference number 1, comprises a carriage 3 pulled by a chain 10 (endless chain, which can also be closed by a joining element 18 (fig. 3) ), which is driven by a pinion coupled to a gearmotor 9 and is driven by an element which can be constituted by an idle pinion or a fixed sliding profile obtained in the bottom 7. The carriage 3 is equipped with a block 14 (fig. 2) which, in the normal operating position, blocks the trolley on the chain 10. The same trolley is equipped with a passage 19 for the chain in the opposite direction to that which corresponds to the movement of the trolley. The chain can also be guided in the translation movement by an adequate profiling of the profiled arm 4 which cancels the vertical oscillations due to load variations.

Lo stesso braccio profilato 4 funziona da mezzo di guida per il carrello 3 e per la catena 10, nonché da elemento portante per la struttura, compreso il motoriduttore 9. In definitiva il braccio profilato 4 si comporta come una trave che assicura rigidità a partire dalla boccola 2 per il fissaggio alla staffa posteriore del pilastro fisso fino alla staffa anteriore accoppiata al carrello 3. Al braccio profilato 4 è collegata un base 5 realizzata, ad esempio, con un elemento realizzato mediante una pressofusione di alluminio, che costituisce il corpo principale della macchina ed alla quale è fissato (ad esempio attraverso tre torrette di fissaggio non illustrate nelle figure), il motoriduttore 9 e nella quale è ricavata una boccola che guida l’albero 20 di uscita del suddetto. Per garantire un'adeguata protezione degli organi è inoltre applicato un carter 6 di protezione, realizzato, ad esempio, in plastica, mentre l’apertura del braccio profilato è rivolta verso il basso, ciò costituendo una protezione considerata adeguata all’uso previsto. The same profiled arm 4 functions as a guide means for the trolley 3 and for the chain 10, as well as as a load-bearing element for the structure, including the gearmotor 9. Ultimately, the profiled arm 4 behaves like a beam which ensures rigidity starting from the bushing 2 for fixing to the rear bracket of the fixed pillar up to the front bracket coupled to the carriage 3. A base 5 is connected to the profile arm 4 made, for example, with an element made by means of a die-cast aluminum, which constitutes the main body of the machine and to which the gearmotor 9 is fixed (for example through three fixing turrets not shown in the figures) and in which a bushing is formed which guides the output shaft 20 of the aforesaid. To ensure adequate protection of the organs, a protective casing 6 is also applied, made, for example, of plastic, while the opening of the profiled arm faces downwards, this constituting a protection considered adequate for the intended use.

Il profilo 4 è inoltre scanalato sul bordo inferiore in modo tale da poter fissare, mediante una o più viti autofilettanti, dei microinterruttori meccanici o magnetici azionati dal carrello 3, oltre ad una staffa metallica che funge da finecorsa meccanico (non rappresentati in figura, ma noti allo stato del l’arte), per impedire lo schiacciamento del carrello sulla base 5 del motoriduttore 9. La regolazione dei finecorsa ed il controllo di posizione del carrello e quindi dell’anta guidata possono essere completati da un controllo ad encoder integrato nel motoriduttore, senza per questo modificare in modo determinante la soluzione, anzi agevolando, ad esempio, la regolazione delle posizioni di rallentamento durante l’accostamento dell’anta. In quest’ultimo caso le posizioni di finecorsa possono essere individuate senza il posizionamento dei finecorsa sul braccio, ma sfruttando i fermi meccanici dell’anta del cancello. L’integrazione del controllo ad encoder permette di eseguire una procedura automatica di regolazione iniziale, attraverso l’individuazione e la memorizzazione delle posizioni di apertura e chiusura. The profile 4 is also grooved on the lower edge in such a way as to be able to fix, by means of one or more self-tapping screws, mechanical or magnetic microswitches operated by the carriage 3, as well as a metal bracket that acts as a mechanical limit switch (not shown in the figure, but known in the state of the art), to prevent the carriage from being crushed on the base 5 of the gearmotor 9. The adjustment of the limit switches and the position control of the carriage and therefore of the guided leaf can be completed by an encoder control integrated in the gearmotor without modifying the solution in a decisive way, on the contrary facilitating, for example, the adjustment of the slowdown positions during the approach of the door. In the latter case, the limit switch positions can be identified without positioning the limit switches on the arm, but using the mechanical stops of the gate leaf. The integration of the encoder control allows you to perform an automatic initial adjustment procedure, by identifying and storing the opening and closing positions.

Nelle figg. 2 e 3 è rappresentato in dettaglio il carrello di guida 3, costituito da due semigusci, quello inferiore 11 scanalato superiormente come sede di una molla pure compressa 13 e quella superiore 12, che vincola la staffa di fissaggio del cancello. La molla di sblocco tiene il blocchetto 14 nella sede ricavata nel giunto della catena 10, vincolando quindi la catena al carrello, ovvero alla staffa fissata all’anta mobile. Durante l’operazione di sblocco, che libera lo scorrimento del carrello rispetto alla catena in entrambi i versi, una camma 15 è posta in rotazione oraria da un’asta 16, mediante una coppia esercitata sulla testa dell’asta nella sede 8, respingendo così un blocchetto 14 dal giunto della catena 10, svincolandola dal carrello 3. In questo modo il carrello, a cui è solidale la staffa di fissaggio all’anta mobile del cancello, si muove liberamente rispetto alla catena 10 ed al motoriduttore 9, a cui essa è accoppiata. L’operazione inversa avviene invece quando non viene più esercitata alcuna coppia sull’asta 16 di azionamento della camma: durante lo scorrimento libero della catena, quando la sede del giunto catena arriva in corrispondenza del blocchetto 14, la molla respingente lo porta nella sua sede, vincolando nuovamente il gruppo carrello alla catena. In figs. 2 and 3 show in detail the guide carriage 3, consisting of two half-shells, the lower one 11 grooved at the top as a seat for a compressed spring 13 and the upper one 12, which binds the fixing bracket of the gate. The release spring holds the block 14 in the seat obtained in the joint of the chain 10, thus binding the chain to the carriage, or to the bracket fixed to the movable door. During the release operation, which frees the sliding of the carriage with respect to the chain in both directions, a cam 15 is set in clockwise rotation by a rod 16, by means of a torque exerted on the head of the rod in the seat 8, thus rejecting a block 14 from the joint of the chain 10, releasing it from the carriage 3. In this way the carriage, to which the bracket for fixing to the movable gate leaf is integral, moves freely with respect to the chain 10 and to the gearmotor 9, to which it is coupled. The reverse operation takes place when no more torque is exerted on the cam actuation rod 16: during the free sliding of the chain, when the seat of the chain joint reaches the block 14, the bumper spring brings it into its seat , re-tying the carriage assembly to the chain.

Dalla descrizione emerge la semplicità della soluzione adottata, congiuntamente all’utilizzo di componenti standardizzati (motoriduttore, catena, carrello) e di due soli accoppiamenti di potenza, cioè vite senza fine e corona nel motoriduttore, nonché pignone e catena all’uscita dello stesso. The description shows the simplicity of the solution adopted, together with the use of standardized components (gearmotor, chain, trolley) and only two power couplings, ie worm and crown in the gearmotor, as well as pinion and chain at the output of the same.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione del trovato (fig. 3), particolarmente vantaggiosa quando si desidera (per motivi cinematici o dinamici) rendere maggiormente indipendente la velocità di rotazione dell’albero d’uscita del motoriduttore, un ulteriore stadio di riduzione può essere realizzato tramite un accoppiamento a catena o a cinghia tra l’albero di uscita del motoriduttore ed il pignone di azionamento della catena (non rappresentati nelle figure per semplicità. Questa configurazione permette inoltre di ridurre il carico esercitato dalla porta o cancello sull’asse d’uscita del motore o motoriduttore 9. According to a further embodiment of the invention (Fig. 3), particularly advantageous when it is desired (for kinematic or dynamic reasons) to make the rotation speed of the output shaft of the gearmotor more independent, a further reduction stage can be made by means of a chain or belt coupling between the gearmotor output shaft and the chain drive pinion (not shown in the figures for simplicity. This configuration also allows to reduce the load exerted by the door or gate on the output axis motor or gearmotor 9.

Il trovato può variare per quanto riguarda la sua forma, le sue dimensioni, il materiale che lo costituisce e la disposizione dei suoi elementi componenti, senza per questo uscire dall’ambito dell’idea adottata e restando nell’ambito della tutela accordata dalle seguenti rivendicazioni. The invention can vary as regards its shape, its dimensions, the material that constitutes it and the arrangement of its component elements, without thereby departing from the scope of the idea adopted and remaining within the scope of the protection granted by the following claims .

Claims

Claims 1) ELECTROMECHANICAL ACTUATOR FOR THE OPERATION OF GATES, PREFERABLY OF THE SWING TYPE AND SIMILAR, comprising a profiled arm (4), which guides a carriage (3), coupled to a bracket connected to at least one mobile leaf and in translational movement alternating between two positions, corresponding to the opening and closing of the gate, characterized by the fact that the carriage is moved by a dragging chain (10), which slides inside the arm and is driven by a pinion coupled to the drive shaft output of a gearmotor (9) integral with said arm and from a fixed transmission obtained in the bottom (7) of said arm.

2) ACTUATOR, according to claim 1, characterized in that the transmission obtained on the bottom of the profiled arm (4) is of the movable type.

3) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the profiled arm (4) that guides the carriage (3) is profiled as the seat of the dragging chain (10) and a constraint element to its vertical oscillations 4) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the carriage (3) consists of two half-shells (11) and (12), coupled and profiled in such a way as to allow the chain (10) to slide through a passage (19) with the opposite direction to that of the carriage movement. 5) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the closing and opening limit switch positions are identified by at least one mechanical stop and by a sensor for detecting the relative position of at least one transmission element of the gearmotor. 6) ACTUATOR, according to claim 4, characterized by the fact that the limit switch position can also be programmed by the user or automatically learned by the system based on the mechanical stroke of the mobile gate leaf. 7) ACTUATOR, according to claim 4, characterized in that the initial and final position of the carriage stroke (3) are detected by at least one pair of limit switches of the microswitch type fixed on the lower profile of the profiled arm (4). 8) ACTUATOR, according to claim 4, characterized in that the initial and final position of the stroke of the carriage (3) are detected by at least one pair of magnetic limit switches fixed on the lower profile of the profiled arm (4). 9) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the emergency release of the motor is obtained by means of a system for releasing the carriage (3) from the dragging chain (10). 10) ACTUATOR, according to claim 9, characterized by the fact that the connection of the carriage to the chain is provided by a grooved block (14) pushed on the chain by a pre-compressed spring (13) and its release from the chain is controlled by a cam ( 15), rotated by a rod (16) coaxial to the profile of the actuator arm, exiting from the bottom of the profile arm (4). 11) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the dragging chain (10) is closed by a profiled joint to receive the block (14) and constrain the carriage (3) to the chain (10). 12) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that the driving element of the bracket consists of a transmission belt (28). 13) ACTUATOR, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that between the shaft of the gearmotor and the drive pinion of the drive chain (10) there is an intermediate reduction stage.