ITMI990272A1 - Attuatore pneumatico particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un attuatore pneumatico, particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili.

Come è noto, gli attuatori pneumatici, utilizzati particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili, sono generalmente costituiti da un corpo all'interno del quale è definita una camera sostanzialmente cilindrica che alloggia due pistoni i quali sono scorrevoli assialmente all'interno di tale camera con sensi di scorrimenti opposti tra loro. I pistoni sono dotati di una porzione che è sagomata a cremagliera e che ingrana con due zone diametralmente opposte tra loro di un pignone calettato o realizzato in pezzo unico con un albero il quale è disposto con il suo asse trasversalmente alla direzione di scorrimento dei pistoni. Tale albero viene collegato all'organo otturatore dell'elemento valvolare da comandare.

L'alimentazione della camera citata con aria in pressione, immessa nella zona della camera situata anteriormente alla testa dei pistoni oppure immessa nella zona della camera situata tra i due pistoni, provoca lo scorrimento in reciproco avvicinamento oppure in reciproco allontanamento dei due pistoni con conseguente rotazione dell'albero che è collegato all'organo otturatore dell'elemento valvolare attuando così l'apertura o la chiusura dell'elemento valvolare.

Nell'impiego di questi tipi di attuatori pneumatici, si è riscontrata la necessità di poter regolare la posizione di fine-corsa dei due pistoni sia durante il moto in reciproco avvicinamento che durante il moto in reciproco allontanamento.

Generalmente, la regolazione della posizione di fine-corsa nel moto in reciproco allontanamento dei due pistoni viene attuata prevedendo due grani o alberini filettati che sono orientati parallelamente alla direzione di scorrimento dei pistoni e che sono associati, mediante un accoppiamento filettato, ai tappi che sono fissati al corpo dell 'attuatore a chiusura delle estremità assiali della camera nella quale scorrono i pistoni. Tali alberini o grani filettati si protendono con una loro estremità all'interno della camera nella quale scorrono i due pistoni e tali estremità definiscono una battuta per la testa dei due pistoni provocando il loro arresto. La posizione di tali battute può essere variata avvitando o svitando gli alberini o grani filettati.

In alcuni tipi di attuatori pneumatici, viene prevista una bussola che è orientata con il suo asse parallelamente alla direzione di scorrimento dei due pistoni e che è associata ad uno dei due pistoni mediante un accoppiamento filettato. Tale bussola si protende, con una sua estremità, in direzione dell'albero che porta il pignone e questa estremità definisce una battuta di arresto che si impegna contro lo stesso albero che porta il pignone nel movimento in reciproco avvicinamento dei due pistoni. La posizione di tale estremità della bussola può essere variata, variando così la posizione di fine-corsa in reciproco avvicinamento dei due pistoni, operando l'avvitamento o lo svitamento della bussola. Tale avvitamento può essere eseguito dall'esterno del corpo dell'attuatore, mediante un apposito alberino di rinvio associato, mediante un accoppiamento filettato, ad uno dei tappi che chiudono un'estremità assiale della camera nella quale scorrono i pistoni.

Questi tipi di attuatori pneumatici, particolarmente per quanto riguarda la regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni, denotano alcuni problemi.

Infatti, la regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni, negli attuatori pneumatici di tipo noto, viene attuata mediante organi che sono destinati ad essere contattati o che sono comunque collegati alla testa dei pistoni. Tale regolazione risulta laboriosa e, se non viene effettuata correttamente, può causare anomale sovrasollecitazioni dei pistoni che riducono la durata dell'attuatore.

Inoltre, la realizzazione dei dispositivi di fine-corsa, particolarmente per quanto riguarda il fine-corsa nel movimento in reciproco avvicinamento dei due pistoni risulta complessa ed incide sensibilmente sui costi di produzione.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un attuatore pneumatico, particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili, dotato di mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni ohe non agiscano direttamente sui pistoni, conseguendo così una maggior durata per tutto l'attuatore.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un attuatore pneumatico nel quale la disposizione dei mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni non comporti un'eccessiva complessità strutturale per l'attuatore.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un attuatore pneumatico nel quale la regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni possa essere effettuata in modo estremamente semplice e preciso.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un attuatore pneumatico che presenti un'elevata affidabilità di funzionamento.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un attuatore pneumatico, particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili, comprendente un corpo all'interno del quale è definita una camera sostanzialmente cilindrica alloggiante due pistoni scorrevoli assialmente all'interno di detta camera con sensi di scorrimento opposti tra loro, detti pistoni presentando una loro porzione sagomata a cremagliera ed ingranante con due zone diametralmente opposte tra loro di un pignone solidale, nella rotazione attorno al suo asse, ad un albero disposto con il suo asse trasversalmente alla direzione di scorrimento di detti pistoni, essendo previsti mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa di detti pistoni, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa comprendono almeno uno spallamento di arresto associato a detto corpo e definente una battuta per un riscontro previsto su una porzione di detto albero affacciantesi a detto spallamento di arresto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'attuatore pneumatico secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra l'attuatore secondo il trovato sezionato secondo un piano passante per l'asse dell'albero e perpendicolare alla direzione di scorrimento dei pistoni;

la figura 2 è una sezione della figura 1 eseguita lungo la linea II-II con i due pistoni nella posizione di fine-corsa in reciproca avvicinamento ;

la figura 3 è una sezione eseguita similmente alla figura 2 con i due pistoni nella posizione di fine-corsa in reciproco allontanamento;

la figura 4 è una sezione eseguita similmente alla figura 2 illustrante una variazione della posizione di fine-corsa rispetto a quella illustrata nella figura 2;

la figura 5 è una sezione della figura 1 eseguita lungo l'asse V-V. Con riferimento alle figure citate, l'attuatore pneumatico secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un corpo 2 all'interno del quale è definita una camera 3 sostanzialmente cilindrica che alloggia due pistoni 4 e 5 i quali sono scorrevoli assialmente all'interno della camera 3 con sensi di scorrimento opposti tra loro.

I due pistoni 4 e 5 sono dotati, sulle loro facce che risultano reciprocamente affacciate, di relative porzioni 6 e 7 che sono sagomate a cremagliera.

Le porzioni a cremagliera 6 e 7 ingranano con due zone che sono diametralmente opposte tra loro di un pignone 8 il quale è calettato oppure realizzato in pezzo unico con un albero 9.

L'albero 9 è supportato, in modo girevole attorno al suo asse 9a, dal corpo 2 ed è disposto con il suo asse perpendicolarmente alla direzione di scorrimento dei pistoni 4 e 5, indicata con il numero 10.

L'albero 9 è provvisto, in corrispondenza di una sua estremità assiale, di una sede il, ad esempio con sezione trasversale poligonale, che è accoppiabile con l'organo otturatore di un elemento valvolare o simile, o altro organo, da azionare mediante l'attuatore.

Fra l'albero 9 e il corpo 2 sono opportunamente interposte guarnizioni di tenuta 12 e 13 e fasce di scorrimento 30 e 31.

L'attuatore è provvisto di mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni 4 e 5.

Secondo il trovato, tali mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa comprendono almeno uno spallamento di arresto che è associato al corpo 2 dell'attuatore e che definisce una battuta per un riscontro previsto su una porzione dell'albero 9 che si affaccia a tale spallamento di arresto .

Vantaggiosamente, sono previsti due spallamenti di arresto che definiscono la posizione di fine-corsa per i pistoni 4 e 5, rispettivamente nel movimento in reciproco avvicinamento e nel movimento in reciproco allontanamento, e che sono impegnabili da due riscontri 14 e 15 che sono previsti su due zone, che sono angolarmente distanziate tra loro attorno all'asse 9a, di una porzione dell'albero 9 che si affaccia agli spallamenti di arresto.

Gli spallamenti di arresto sono definiti ciascuno da un'estremità di un alberino, rispettivamente 16 e 17, che è associato al corpo 2 mediante un accoppiamento filettato e che è disposto con il suo asse perpendicolarmente all’asse 9a dell'albero 9.

Più particolarmente, l'alberino 16 è filettato esternamente e si accoppia con un foro filettato 18 che è definito nel corpo 2 dell'attuatore. L'alberino 16 si protende con una sua estremità assiale 16a all'interno della camera 3 ed è affacciato alla porzione dell'albero 9 sulla quale è definito il riscontro 14. Tale estremità 16a definisce lo spallamento di arresto contro il quale si impegna il riscontro 14 quando i pistoni 4 e S sono al termine del loro moto in reciproco avvicinamento.

Sull'estremità assiale dell'alberino 16 che fuoriesce dal corpo 2, è montato un dado antisvitamento 19 con l'interposizione di una rondella 20.

In modo analogo, l’alberino 17 è anch'esso filettato e si impegna con un foro filettato 21 che è definito nel corpo 2. L'alberino 17 presenta una sua estremità assiale 17a che si protende all'interno del corpo 2 e che si affaccia alla porzione dell'albero 9 sulla quale è definito il riscontro 15. Tale estremità I7a dell'alberino 17 definisce lo spallamento di arresto che viene impegnato dal riscontro 15 quando i pistoni sono al termine del loro moto in reciproco allontanamento.

Anche sull'estremità dell'alberino 17 che fuoriesce dal corpo 2 è montato un dado antisvitamento 22 con l'interposizione di una rondella 23.

Per completezza descrittiva occorre dire che tra gli alberini 16 e 17 e il corpo 2 sono interposte guarnizioni di tenuta 24 e 25.

La posizione degli spallamenti di arresto definiti dalle estremità 16a e 17a degli alberini 16 e 17 può essere variata in modo tale da variare la posizione di fine-corsa dei pistoni 4 e 5 nel loro moto in reciproco avvicinamento e in reciproco allontanamento.

Tale variazione della posizione delle estremità 16a e 17a può essere ottenuta in modo estremamente semplice avvitando o svitando gli alberini 16 e 17 all'interno dei fori filettati 18 e 21 con i quali sono accoppiati e bloccando tali alberini nella posizione desiderata mediante i dadi antisvitamento 19 e 22.

Per rendere più agevole questa operazione di regolazione della posizione delle estremità 16a e 17a, nelle estremità degli alberini 16 e 17 che risultano all'esterno del corpo 2, è opportunamente definita una sede esagonale impegnabile mediante un apposito utensile, ad esempio mediante una brugola.

I riscontri 14 e 15 sono costituiti da zone piane previste sulla porzione dell'albero 9 che si affaccia agli alberini 16 e 17.

II funzionamento dell'attuatore secondo il trovato è il seguente. Mediante l'immissione di aria in pressione all'interno della camera 3 in due zone della stessa camera che sono affacciate alla testa dei pistoni 4 e 5, si provoca lo scorrimento dei pistoni 4 e 5 in reciproco avvicinamento. Tale scorrimento, a seguito del collegamento tra le porzioni a cremagliera 6 e 7 e il pignone 8 si traduce in una rotazione, attorno all'asse 9a, dell'albero 9. Tale rotazione può essere sfruttata per l'azionamento dell'elemento valvolare o simile o altro elemento che deve essere azionato mediante l'attuatore.

Quando il riscontro 14 si impegna contro l'estremità 16a dell'alberino 16, il movimento in reciproco avvicinamento dei pistoni 4 e 5 viene arrestato.

Immettendo aria in pressione nella zona compresa tra i due pistoni 4 e 5, si provoca lo scorrimento, in reciproco allontanamento, dei due pistoni 4 e 5 all'interno della camera 3. Tale scorrimento, a seguito del collegamento esistente tra le porzioni a cremagliera 6 e 7 con il pignone 8, si traduce in una rotazione attorno all'asse 9a, con senso di rotazione opposto rispetto al precedente, dell'albero 9. Tale rotazione provoca l'azionamento dell'elemento valvolare o simile o di altro organo azionato mediante l'attuatore. Quando il riscontro 15 si impegna contro l'estremità I7a dell'alberino 17, viene arrestata la corsa dei pistoni 4 e 5 in reciproco allontanamento.

Variando la.posizione delle estremità 16a e 17a mediante l'avvitamento o lo svitamento degli alberini 16 e 17, è possibile variare l'ampiezza dell'angolo di rotazione dell'albero 9 attorno all'asse 9a tra le due posizioni di fine-corsa e/o la posizione rotazionale in assoluto dell’albero 9 nelle due condizioni di fine-corsa dei pistoni 4 e 5, come illustrato in particolare nelle figure 3 e 4.

Si è in pratica constatato come l'attuatore secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto i mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa dei pistoni non agiscono direttamente sui pistoni e quindi conseguono una maggiore durata per gli stessi pistoni e per tutto l'attuatore-Inoltre, sempre per il fatto che i mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa non agiscono direttamente sui pistoni, si ottiene una maggiore semplicità strutturale di tutto l'attuatore.

L'attuatore così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (7)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Attuatore pneumatico, particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili, comprendente un corpo all'interno del quale è definita una camera sostanzialmente cilindrica alloggiente due pistoni scorrevoli assialmente all'interno di detta camera con sensi di scorrimento oppòsti tra loro, detti pistoni presentando una loro porzione sagomata a cremagliera ed ingranante con due zone diametralmente opposte tra loro di un pignone solidale, nella rotazione attorno al suo asse, ad un albero disposto con il suo asse trasversalmente alla direzione di scorrimento di detti pistoni, essendo previsti mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa di detti pistoni, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione della posizione di fine-corsa comprendono almeno uno spallamento di arresto associato a detto corpo e definente una battuta per un riscontro previsto su una porzione di detto albero affacciantesi a detto spallamento di arresto.
2. 2. Attuatore, secondo la rivendicazioni 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno uno spallamento di arresto è spostabile a comando relativamente a detto albero per variare la posizione angolare di detto albero, attorno al suo asse, nella condizione di impegno di detto riscontro contro detto spallamento di arresto.
3. 3. Attuatore, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere due spallamenti di arresto associati a detto corpo e definenti due battute per due riscontri previsti su una porzione di detto albero affacciantesi a detti due spallamenti di arresto, detti due spallamenti di arresto essendo angolarmente distanziati tra loro attorno all'asse di detto albero.
4. 4. Attuatore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti due spallamenti di arresto è spostabile a comando relativamente a detto albero per variare la posizione angolare di detto albero, attorno al suo asse, nella condizione di impegno di detti riscontri contro detti spallamenti di arresto.
5. 5. Attuatore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti due spallamenti di arresto è definito dall'estremità di un alberino associato a detto corpo mediante un accoppiamento filettato ed orientato con il suo asse sostanzialmente perpendicolarmente all'asse di detto albero.
6. 6. Attuatore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti due riscontri presentano la zona impegnabile con detti spallamenti di arresto realizzata sostanzialmente piana.
7. 7. Attuatore pneumatico, particolarmente per l'azionamento di elementi valvolari o simili, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.