ITCR960004A1 - Dispositivo a parallelogramma per la frenatura ed arresto di funi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per titolo :

DISPOSITIVO A PARALLELOGRAMMA PER LA FRENATURA ED

ARRESTO DI FUNI

RIASSUNTO

La presente invenzione si situa nel settore tecnologico degli impianti di sollevamento e trasmissione di potenza mediante funi (metalliche o tessili) o cinghie.

Il problema tecnico che viene affrontato è quello della frenatura ed arresto della fune sotto carico senza servomeccanismi (cioè con la sola forza muscolare dell'operatore) con particolare riguardo al problema dell'usura della fune.

Il dispositivo in oggetto è costituito da un parallelogramma quadrilatero articolato; un lato è fisso e costituisce la base e può comprendere una puleggia; alla base sono articolate due bielle e a queste è articolata una coppia di pattini fra i quali scorre la fune; la fune può scorrere liberamente in un senso mentre è bloccato lo scorrimento nell'altro senso; alcuni campi di impiego possibili sono l'arresto di manovre correnti sulle navi, la frenatura di sicurezza di ascensori, funivie, impianti di sollevamento in genere.

DESCRIZIONE

Stato attuale della tecnica

Nel campo delle manovre correnti sulle imbarcazioni da diporto è noto lo strozzascotte a ganasce atto al bloccaggio di funi in tensione. E' costituito da una base e da due ganasce fra le quali scorre la fune; una estremità di ciascuna ganascia è incernierata alla base mentre l'altra estremità è a contatto della fune una molla tiene awicinate le estremità libere delle ganasce alla fune. La fune può scorrere liberamente fra le ganasce nel senso che le fa ruotare verso l'esterno mentre è bloccata nell'altro senso perchè resta compressa fra le ganasce che non possono ruotare più di tanto verso l'Interno. La forza vincolare è sopportata da perni delle ganasce che lavorano cioè come travi incastrate ad una estremità Questo tipo di meccanismo, pur semplice, leggero ed economico, presenta tre difetti: la superficie di contatto fra ganasce e fune è piccola, di conseguenza alta è la pressione e quindi elevata l'usura delia fune; i perni delle ganasce che lavorano come travi incastrate non possono sopportare carichi elevati; diversi diametri d fune alterano la geometria del meccanismo che presenta pertanto una adattabilità limitata a variazioni di diametro della fune.

Un altro tipo di freno per funi è costituito da cunei che si incastrano tra la fune ed una sede fissa conica; molto sicuro presenta però il difetto di richiedere molta forza per lo sbloccaggio.

Per rimediare a questi inconvenienti si propone l'invenzione in oggetto.

Descrizione dei trovato

Il presente dispositivo è costituito da un parallelogramma quadrilatero articolato composto da : una base (pezzo A nei disegno), 2 bielle (pezzi B) e 1 coppia d pattini (pezzi C). La base, che per comodità immaginiamo in posizione verticale, reca 2 perni; ciascuna biella reca 3 fori, e ciascun pattino reca un foro a ciascuna estremità. ; nei perni della base sono articolate le bielle che in posizione di riposo sono circa orizzontali e che si mantengono sempre parallele fra loro. I 2 pattini verticali recanti 2 fori ciascuno sono imperniati nei fori corrispondenti delle bielle; i pattini si mantengono sempre paralleli fra loro e paralleli alla base . Le bielle sono libere di oscillare di circa 50 gradi in sù o in giù rispetto alla posizione orizzontale; l'insieme delle bielle e dei pattini costituisce un parallelogramma articolato. Quando le bielle sono nella posizione di riposo e cioè perpendicolari alla base lo spazio compreso fra le facce interne della coppia di pattini è massimo, quando le bielle si spostano dalla posizione di riposo lo spazio si riduce e i pattini si stringono intorno alla fune.

FUNZIONAMENTO

Consideriamo una applicazione pratica di questo meccanismo e proviamo ad applicarlo ad una carrucola desinata al sollevamento di pesi con la finalità di consentire il sollevamento del peso ma al tempo stesso impedirne la discesa accidentale. Prolunghiamo verso l'alto l'elemento chiamato base e che da ora in poi chiameremo telaio ed imperniamo nella parte superiore di questo una puleggia nella quale scorre una fune. Dalla sommità della puleggia scendono il ramo della fune al quale è agganciato il peso da sollevare (che per comodità chiameremo destro), che passa fra i pattini e quello al quale è applicata la potenza che non passa fra i pattini; il peso dei pattini e delle bielle tira verso il basso le estremità destre delle bielle, l'attrito fra i pattini e la fune trascina ulteriormente verso il basso le estremità delle bielle, ma cosi facendo si restringe lo spazio fra la coppia di pattini che stringono fra loro la fune e la bloccano poiché questa non è compressibile più di tanto; in questo modo lo scorrimento della fune è bloccato verso destra cioè nel senso che consentirebbe la caduta del peso; lo scorrimento della fune non è bloccato nell’altro senso perchè all'innalzamento delle estremità destre delle bielle corrisponde un allargamento dello spazio fra i pattini.

L'angolo fra bielle e telaio ha un valore critico che discrimina due differenti tipi di comportamento del dispositivo. Per angoli più ottusi di quello critico il dispositivo è autobloccante e blocca lo scorrimento della fune non appena si verifica il contatto fra questa e i pattini; per angoli più acuti il dispositivo non è autobloccante e frena lo scorrimento della fune con una forza proporzionale alla forza di comando; la forza di comando deve essere applicata dall'operatore sui pattini spingendoli nella direzione di scorrimento della fune; risulta una forza frenante sensibilmente superiore alla forza di comando secondo il rapporto FX-FI/FI (FX = massimo coefficiente di attrito fune-cunei; FI = minimo coeff di attrito fune-cunei). In pratica il meccanismo si comporta come un servofreno che moltiplica la forza di comando muscolare applicata. Per fare scendere il peso è possibile sbloccare il freno spostando le bielle in posizione circa perpendicolare al telaio in modo da allargare lo spazio compreso fra i pattini.

Vantaggi

Rispetto al dispositivo a ganasce del quale si elencavano tre difetti possiamo elencare due vantaggi: la superficie di contatto fra pattini e fune può essere ampliata a piacere allungando i pattini limitati in questo solo dall'ingombro ammissibile. La struttura a parallelogramma (struttura reticolare chiusa) consente di sopportare carichi molto maggiori di quelli sopportabili da perni infissi. Rispetto al dispositivo di bloccaggio a cunei non richiede alcuna forza supplementare per lo sbloccaggio.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 Dispositivo per i! bloccaggio dello scorrimento in un senso di una fune costituito da un parallelogramma quadrilatero articolato composto da una base, due bielle e una coppia di pattini. 2 dispositivo costituito come detto alla rivendicazione 1 nel quale le 2 bielle, uguali fra loro, recano ciascuna 3 fori sovrapponibili; i 2 fori di una estremità sono articolati alla base, i fori dell'altra estremità sono articolati ad un pattino, i fori centrali sono articolati all'altro pattino; 3 dispositivo come detto alla rivendicazione 1 nel quale ì 2 pattini sono uguali fra loro e recano ciascuno un foro a ciascuna estremità, la distanza tra i fori di un pattino è identica alla distanza dei fori praticati nella base. Il pattino esterno è articolato ai fori estremi delle bielle, il pattino interno è articolato ai fori centrali delle bielle. 4 dispositivo come detto alla rivendicazione 1 nei quale la base, le 2 bielle e il pattino esterno costituiscono un quadrilatero articolato che nella posizione di riposo è un quadrato e nella posizione di lavoro si deforma divenendo un rombo. 5 dispositivo come detto alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che nel passaggio dalla forma quadrata alla forma romboidale lo spazio fra i 2 pattini si riduce ed i pattini stringono fra loro la fune.