ITPC20030002U1 - Attuatore lineare a spostamento veloce - Google Patents

Description

ATTUATORE LINEARE A SPOSTAMENTO VELOCE

La presente innovazione propone una attuatore lineare a spostamento veloce, del tipo comprendente una ruota dentata, collegata a mezzi motori, che impegna una corrispondente asta dentata scorrevole, nel quale detta asta è tonda, con una dentatura costituita da una filettatura elicoidale, e detta ruota dentata ha un profilo curvo, così da adattarsi alla forma dell'asta.

L'attuatore secondo l'innovazione risulta molto più economico da realizzare degli attuatori noti a cremagliera, con il vantaggio di una maggiore silenziosità di funzionamento, possibilità di recuperare il gioco dovuto all'usura e possibilità di realizzare, sempre con costi limitati, attuatori nei quali l'asta ha una lunghezza anche di diversi metri.

L'innovazione riguarda il settore della meccanica di precisione e, più in particolare, il settore degli attuatori lineari utilizzati, ad esempio non limitativo, per comandare spostamenti di parti di macchine quali ad esempio il carro di un tornio, movimentazione di pezzi sulle macchine utensili, movimentazione di slitte o piani di supporto e in genere in tutti quei casi nei quali occorre spostare velocemente, con un movimento rettilineo, un pezzo o una parte di una macchina.

Sono noti numerosi tipi di attuatori lineari, che vanno dai più semplici, costituiti dal classico attuatore a cremagliera, a quelli più precisi e sofisticati, ad esempio del tipo con vite a ricircolo di sfere.

Gli attuatori a cremagliera sono costituiti da una asta provvista su un lato di una dentatura che viene impegnata da una corrispondente dentatura di una ruota azionata generalmente a mezzo di un motore elettrico.

Ponendo in rotazione la ruota si comanda lo scorrimento lungo l’asta in un senso o nell'altro ad esempio di un carro sul quale è montata la ruota, oppure si comanda lo spostamento dell’asta lungo apposite guide.

Normalmente le cremagliere sono provviste di una dentatura dritta, con i denti a lati inclinati, e questo comporta l'inconveniente di una notevole rumorosità, a meno di non ricorrere a dentature di precisione, che però aumenterebbero in maniera eccessiva il costo di questi accessori, generalmente previsti per applicazioni non troppo costose.

Sempre per contenere i costi, le cremagliere vengono prodotte in lunghezza limitata, con la conseguenza che quando è necessario disporre di una attuatore di notevole lunghezza occorre unire più aste dentate, con le difficoltà che ne derivano.

Gli attuatoli del tipo con vite a ricircolo di sfere sono invece più silenziosi e precisi, ma risultano anche notevolmente più lenti e quindi, nonostante abbiano un costo maggiore delle cremagliere, sono inadatti a comandare spostamenti veloci di un pezzo.

La presente innovazione propone ora un attuatore lineare a spostamento veloce di del tipo comprendente una ruota dentata che impegna un’asta provvista anch'essa di una dentatura superficiale, ma in cui l'asta è tonda e la dentatura è costituita da una semplice filettatura elicoidale che viene impegnata da una corrispondente dentatura della ruota, anch'essa a profilo curvo, così da adattarsi alla forma dell'asta, ottenere una maggiore superficie di contatto fra i denti ed una maggiore silenziosità di funzionamento.

Un'asta di questo genere può venire prodotta semplicemente filettando una barra tonda e quindi può essere realizzata velocemente e in maniera economica anche in notevoli lunghezze, facendo uso delle comuni macchine utensili per filettare e/o rullare.

Queste ed altre caratteristiche appariranno più chiare dalla seguente descrizione dettagliata, fornita al titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui:

• le figure 1 a e 1b illustrano, rispettivamente in vista laterale e in vista frontale, una attuatore a cremagliera realizzato secondo fa tecnica nota;

• le figure 2 a e 2b sono corrispondenti viste di una attuatore lineare secondo l'innovazione;

• la figura 3 e la figura 4 illustrano rispettivamente, in sezione lungo un piano perpendicolare all'asse dell'asta, due possibili sistemi di montaggio dell'attuatore secondo l'innovazione.

Con riferimento alla figura 2, l'attuatore secondo l'innovazione è sostanzialmente costituito da un'asta 1 che presenta in superficie una filettatura elicoidale 2 e che viene impegnata da una corrispondente dentatura di una ruota di trascinamento 3, montata su un albero fisso 4 e posta in rotazione da un motore non illustrato in figura.

L'asta 2 viene realizzata semplicemente filettando una barra tonda di materiale adatto, ad esempio ottone o acciaio, e la ruota 3 avrà il profilo 5 curvo, con un raggio di curvatura sostanzialmente uguale alla raggio della barra 1.

In questo modo l'impegno fra la dentatura della ruota 3 e della barra 1 avviene lungo tutto lo sviluppo della dentatura della ruota 3, quindi su una superficie piuttosto ampia ed interessando più denti contemporaneamente.

L'asta 1 può venire montata su guide del tipo di quelle indicate con i numeri 6 e 7, rispettivamente nelle figure 3 e 4.

La guida 6 può essere costituita da un supporto quale ad esempio un blocchetto metallico conformato a morsa, che presenta una coppia di bracci 8 la cui forma segue il profilo della barra 1 e che interessano un tratto del perimetro della barra superiore alla metà, ad esempio aH'incirca due terzi o tre quarti del perimetro, così da trattenere la barra nella sede. Al centro è presente un intaglio 9 che permette di serrare fra di loro i bracci ad esempio a mezzo di una vite a brugola 10 o simili, in modo da portare la superficie interna dei bracci 8 a contatto con la superficie esterna della barra 1 oppure a serrarsi su di essa.

Nel primo caso, la barra 1 può quindi scorrere all'interno delle guide costituite da questi supporti 6, e alle estremità della barra potranno essere applicati elementi di fine corsa costituiti, ad esempio, da elementi a morsa analoghi ai supporti 6, ma provvisti sulla superficie interna dei bracci, di una filettatura corrispondente a quella della barra, così da poterli serrare strettamente attorno alla barra stessa.

Nel caso invece di applicazioni in cui la barra è fissa ed è il carro con la ruota che scorre lungo di essa, i supporti 6 verranno serrati completamente, per fissare la barra.

Sempre nel caso di realizzazioni con il carro scorrevole lungo una barra fìssa, quest'ultima da un lato potrà essere fissata per mezzo di un dado che consente anche di metterla in trazione, per registrarne micrometricamente il passo sfruttando l’elasticità del materiale.

In figura 4 è poi illustrato un altro attuatore secondo l'innovazione, nel quale il supporto 7 presenta, sul fondo, una sede per una vite 12 che consente di applicarlo ad esempio alla struttura di una macchina.

Come accennato in precedenza, l'attuatore secondo l'innovazione consente numerosi vantaggi.

Innanzitutto, grazie ai fatto di prevedere la dentatura elicoidale, risulta molto più silenzioso dei convenzionali attuatori a cremagliera, pur con un costo notevolmente inferiore. La possibilità di produrre le aste filettando una barra tonda permette poi di realizzare aste anche della lunghezza di diversi metri, senza alcun aumento dei costi.

Infine, ad esempio montando il motore su un supporto soggetto all'azione di molle a tazza o simili, è possibile recuperare il gioco dovuto all'usura, ottenendo un funzionamento sempre silenzioso e preciso.

Un esperto del settore potrà poi prevedere diverse modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Attuatore lineare del tipo comprendente una ruota di trascinamento dentata mossa da mezzi motori che impegnano una corrispondente asta dentata scorrevole, caratterizzato dal fatto che detta asta è tonda e provvista di una filettatura che viene impegnata da una corrispondente dentatura prevista sulla superficie di detta ruota di trascinamento.
2. 2) Attuatore lineare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta filettatura è elicoidale.
3. 3) Attuatore lineare secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta ruota di trascinamento ha il profilo curvo, corrispondente al profilo di detta asta.
4. 4) Attuatore lineare secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere l'asta montata su supporti a morsa provvisti di bracci che presentano il profilo curvo con la stessa curvatura dell'asta e che la circondano solo parzialmente, essendo previsti mezzi atti a serrare fra di loro detti bracci per portarli a contatto con la superficie di detta asta.
5. 5) Attuatore lineare secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere l'asta fissata da un lato per mezzo di un dado tenditore, onde permetterne la regolazione micrometrica del passo.
6. 6) Attuatore lineare a spostamento veloce come descritto e illustrato.