ITRM960823A1

ITRM960823A1 - Meccanismo operativo per un elemento di chiusura

Info

Publication number: ITRM960823A1
Application number: IT96RM000823A
Authority: IT
Inventors: Robert Hull; Frank Peter Hull
Original assignee: Hull Robert Alexander; Frank Peter Hull
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1998-06-02
Also published as: US6025663A; IT1289226B1; BR9605835A; ITRM960823A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "MECCANISMO OPERATIVO PER UN ELEMENTO DI CHIUSURA"

DESCRIZIONE

FONDAMENTO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un meccanismo operativo per un elemento di chiusura quale una porta, un cancello una finestra o simile.

Meccanismi che azionano elementi di chiusura sono ampiamente noti. Fino ad oggi questi meccanismi che impediscono l'apertura di una porta/cancello/' finestra incorporano normalmente sistemi a vite senza fine e ruota dentata. I sistemi a vite senza fine e ruota dentata a questo livello di potenza di albero motore (da 50 a 375 watt) sono inefficienti a causa delle elevate velocità di sfregamento dei denti degli ingranaggi. Per ovviare a questo problema sono necessari un motore più grande.e una scatola ingranaggi sigillata riempita di olio.

L'invenzione qui esposta utilizza una tecnica di bloccaggio differente che consente l'impiego di un motore più piccolo e senza scatola ingranaggi per conseguire lo stesso risultato utile del sistema a vite senza fine e ruota dentata con una spesa considerevolmente minore.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Secondo l'invenzione, un meccanismo operativo per un elemento di chiusura comprende un motore elettrico atto ad azionare un ingranaggio conduttore ed avente almeno uno scudo di estremità ed un albero spostabile assialmente, nonché mezzi di frenatura; caratterizzato dal fatto che qualsiasi forza di rotazione sull'albero derivante dall'ingranaggio conduttore fa sì che l'albero si sposti assialmente il che a sua volta attiva i mezzi di frenatura.

In questa descrizione qualsiasi riferimento a un "elemento di chiusura" include una porta, un cancello e una finestra.

In una forma strutturale preferita dell'invenzione i mezzi di frenatura sono sotto forma di un cono di freno montato concentricamente sull'albero, il cono essendo atto a poggiare contro una superficie conica di frenatura che è fissabile allo scudo di estremità del motore.

In una forma strutturale dell'invenzione sono previsti mezzi di sollecitazione per spingere il cono di freno leggermente contro la superficie di frenatura .

In una forma strutturale preferita dell'invenzione, il motore include uno statore e un rotore che è fissato all'albero, caratterizzato dal fatto che quando il motore viene energizzato, il rotore è fatto in modo da venire centrato rispetto allo statore il che fa sì che l'albero si centralizzi di conseguenza, facendo spostare il cono di freno lontano dalla superficie di frenatura.

Con la disposizione di cui sopra, quando il motore non viene energizzato, il cono di freno poggia leggermente contro la superficie di frenatura. Se viene poi applicata qualsiasi forza di rotazione sull'albero, per esempio dall'ingranaggio conduttore, l'albero si sposta assialmente, in una direzione, spingendo a forza il cono di freno contro la superficie di frenatura. Questa azione si oppone a qualsiasi ulteriore rotazione dell'albero. Tuttavia, quando il motore viene energizzato, la trazione elettromagnetica "di centraggio" fa sì che l'albero si centralizzi rispetto allo statore del motore, cioè esso si sposta nella direzione opposta, il che disimpegna i mezzi di frenatura e l'albero fa ruotare l'ingranaggio conduttore come normale.

In una forma strutturale dell'invenzione, denti di ingranaggio elicoidale sono intagliati all'estremità dell'albero, i denti di ingranaggio essendo atti a far ruotare l'ingranaggio conduttore .

Preferibilmente l'albero include un ingranaggio elicoidale a quattro denti con un angolo di elica tra 14° e 18°.

Preferibilmente, gli angoli del cono di freno e della superficie di frenatura conica sono tra 10° e 30°.

BREVE DESCRIZIONE DEL DISEGNO

L'invenzione viene descritta ulteriormente a titolo di esempio con riferimento al disegno annesso che è una vista laterale schematica, sezionata, di un meccanismo operativo secondo l'invenzione.

DESCRIZIONE DELLA REALIZZAZIONE PREFERITA

Nel disegno, viene mostrato un meccanismo operativo 10 per un elemento di chiusura (non mostrato) il quale comprende un motore elettrico 12 avente uno statore 12.1 ed un rotore 12.2 al quale è fissato un albero centrale 14. All'estremità 14.2 dell'albero 14, è intagliato un ingranaggio elicoidale a quattro denti 16. L'ingranaggio elicoidale 16 è atto ad azionare un ingranaggio conduttore 18, che a sua volta può venire impiegato per azionare un elemento di chiusura quale un cancello o simile. L'albero 14 include sulla sua estremità opposta mezzi di frenatura 20 sotto forma di un cono di freno 22 montato concentricamente sull'albero 14. Una superficie di frenatura conica 24 è fissata alla piastra di estremità 12.3 del motore 12. Il cono di freno 22 è fatto in modo da poggiare nell'uso contro la superficie di frenatura 24. L'albero 14 è spostabile assialmente nelle direzioni A/B entro la carcassa 12 del motore. Sono previsti mezzi di sollecitazione sotto forma di una molla 26 per spingere l'albero 14 e il cono 22 leggermente nella direzione B in modo che questo ultimo poggi leggermente contro la superficie di frenatura conica 24 quando il motore 12 non è energizzato. La posizione della molla 26 può essere una qualsiasi lungo l'albero tale da ottenere la sollecitazione richiesta.

Nell'uso, quando il motore 12 viene energizzato, l'albero 14 si centralizza (cioè si sposta nella direzione A) rispetto allo statore 12.1 ed il cono 22 viene allontanato dalla superficie di frenatura 24. L'albero 14 ruota e l'ingranaggio conduttore 18, che ha una configurazione di ingranaggio elicoidale complementare, viene fatto ruotare dall'albero 14.

Quando il motore 12 non viene energizzato, l'albero 14 si sposta nella direzione B sotto la forza di sollecitazione della molla 26 finche esso poggia leggermente contro la superficie di frenatura conica 24.

Nel caso che qualcuno tenti di muovere, in particolare aprire, l'elemento di chiusura (non mostrato) l'ingranaggio 18 inizierà a ruotare e ad esercitare una forza di rotazione sull'albero 14. In virtù della configurazione dell'ingranaggio elicoidale, l'albero 14 tenderà ad opporsi alla rotazione e tenderà piuttosto a venire spostato nella direzione B. Ciò, ovviamente, ha l'effetto di aumentare la pressione del freno conico 22 sulla superficie di frenatura 24 che si oppone ulteriormente alla rotazione dell'albero.

Gli angoli di cono del cono 22 e della superficie di frenatura conica 24 possono essere tra 10 e 30° in relazione alla forza di attrito tra il cono e la superficie di frenatura. In questa realizzazione, l'angolo di elica sugli ingranaggi 18 e 16 è tra 14° e 18°. Questa elica può essere ad inclinazione sinistrorsa o destrorsa in relazione alla direzione di bloccaggio desiderata.

Si rileverà che la molla 26 deve avere una forza di sollecitazione relativamente bassa che possa venire superata facilmente dalla trazione di centraggio sul rotore 12.2 quando il motore viene energizzato. Inoltre, qualsiasi cremagliera dentata 19.1 usata con il meccanismo per controllare 11elemento di chiusura dovrà venire montata al di sopra o al di sotto dell'ingranaggio di pignone 19.2 affinchè l'azione di frenatura possa venire solo conseguita mediante questo sistema di azionamento in una direzione di rotazione. Questo è un problema minore per dispositivi di azionamento di cancelli e virtualmente nessun problema per dispositivi di azionamento di porte. In alternativa, debbono venire utilizzati ingranaggi ad inclinazione di elica sinistrorsa o destrorsa se la posizione della cremagliera è la direzione di apertura non sono selezionabili.

Se il motore viene usato in una posizione verticale sono necessari una molla di controbilanciamento e un cuscinetto reggispinta {non mostrati) per supportare il peso del complesso rotore/albero. Il cono 22 poggerà sulla superficie di frenatura 24 con una forza tra 0 e 1,5 N.

Nel disegno, è previsto un meccanismo di sbloccaggio sotto forma di un bullone 28 montato in un supporto filettato 30. Il supporto 30 è in questa realizzazione saldato a punti al complesso di superficie di frenatura 24. Nell'uso, se il bullone 28 viene fatto avanzare nella direzione C, esso poggia contro l'albero 14 e spinge il cono 22 lontano dalla superficie di frenatura 24. Il bullone 28 può venire bloccato in varie posizioni per mezzo di un perno 32 che è mostrato in modo da estendersi attraverso uno di due fori (non mostrati) attraverso il bullone 28 a questo scopo.

Quando il meccanismo quale descritto con riferimento al disegno viene applicato come dispositivo di azionamento di porta ribaltabile, sarebbe vantaggioso consentire un movimento assiale sufficiente dell'albero 14 in modo che il cono 22 possa venire in contatto sia con la superficie di frenatura 24 che con la piastra di estremità 12.3 del motore 12. Il contatto tra il cono 22 e la piastra di estremità 12.3 fornisce una certa azione frenante nella direzione di chiusura, al contrario del contatto tra il cono 22 e la superficie 24 nella direzione di apertura. L'azione frenante nella direzione di chiusura è utile per tenere la porta nella posizione in alto o aperta contro, per esempio, la forza del vento.

Quando il meccanismo viene applicato ad un dispositivo di azionamento di cancello scorrevole, non vi è alcun vantaggio della disposizione descritta nel paragrafo precedente. Una chiusura senza limitazione, cioè senza azione frenante nella direzione di chiusura, del cancello è più vantaggiosa della frenatura parziale quale descritta nel paragrafo precedente.

Si rileverà che sono possibili molte varianti e modifiche dell'invenzione senza allontanarsi dal campo delle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Meccanismo operativo per un elemento dì chiusura comprendente un motore elettrico atto ad azionare un ingranaggio conduttore ed avente almeno uno scudo di estremità ed un albero spostabile assialmente; e mezzi di frenatura: caratterizzato dal fatto che qualsiasi forza di rotazione sull'albero derivante dall'ingranaggio conduttore fa sì che l'albero si sposti assialmente il che attiva a sua volta i mezzi di frenatura.
2. Meccanismo secondo la rivendicazione 1 in cui i mezzi di frenatura sono sotto forma di un cono di.freno montato concentricamente sull'albero, il cono essendo atto a poggiare contro una superficie di frenatura conica che è fissabile allo scudo di estremità del motore.
3. Meccanismo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui sono previsti mezzi di sollecitazione per spingere il cono di freno leggermente contro la superficie di frenatura.
4. Meccanismo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3 in cui il motore include uno statore ed un rotore che è fissato all'albero, caratterizzato dal fatto che quando il motore viene energizzato, il rotore è atto a venire centrato rispetto allo statore il che fa sì che l'albero si centralizzi di conseguenza, facendo allontanare il cono di freno dalla superficie di frenatura.
5. Meccanismo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4 in cui denti di ingranaggio elicoidale sono intagliati nell'estremità dell'albero, i denti dì ingranaggio essendo atti a far ruotare l'ingranaggio conduttore.
6. Meccanismo secondo la rivendicazione 5 in cui l'albero include un ingranaggio elicoidale a quattro denti con un angolo di elica tra 14° e 18°.
7. Meccanismo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6 in cui gli angoli del cono di freno e della superficie di frenatura conica sono tra 10° e 30°.
8. Meccanismo sostanzialmente come descritto nella presente con riferimento al disegno annesso,