IT201700003747A1 - Ammortizzatore progressivo - Google Patents

Description

Forma oggetto del presente trovato un ammortizzatore progressivo.

Sono noti nel settore della componentistica oleodinamica gli ammortizzatori industriali e in particolare quegli ammortizzatori classificati come deceleratori .

Uno degli utilizzi di tali ammortizzatori avviene nel settore degli interruttori elettrici, cosiddetti di media tensione, ai quali viene applicato per smorzare alcuni fenomeni di rimbalzo meccanico di fine corsa.

Sono anche noti ammortizzatori progressivi a tale scopo progettati i quali, sebbene funzionali, presentano tuttavia alcuni inconvenienti tra i quali il fatto che gli ammortizzatori attualmente utilizzati sono a frenatura costante, generando pertanto una frenatura eccessiva nella prima parte della corsa, quando l'energia dovuta alla velocità della massa in movimento è elevata, per poi offrire una frenatura insufficiente verso la fine della corsa: quando, a parità di massa, la velocità del corpo in movimento è diminuita.

Per risolvere tali problemi sono stati messi a punto gli ammortizzatori progressivi atti ad aumentare progressivamente l'azione frenante durante la corsa di un pistone all'interno di un cilindro contenente olio; un esempio di tali ammortizzatori progressivi è descritto in IT-MI2009A 2191 a nome della stessa attuale Richiedente; sebbene funzionale detto ammortizzatore progressivo risulta tuttavia ancora formato da un elevato numero di pezzi componenti che necessitano di lavorazioni di precisione alla macchina utensile, determinando elevati costi di produzione e assemblaggio.

Oltre a ciò tale elevato numero di pezzi determina anche un elevato ingombro assiale che riduce in pratica la capacità della camera di contenimento dell'olio o, viceversa, obbliga ad aumentare gli ingombri a parità di quantità di olio necessario per le specifiche di ammortizzazione richieste.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un ammortizzatore progressivo atto a dare soluzione ai detti inconvenienti della tecnica nota.

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale ammortizzatore sia di contenuti ingombri, di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile anche in corrispondenza di impianti già esistenti senza necessità di eccessivi componenti speciali.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un ammortizzatore progressivo secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in_ figura_ 1: una vista in esploso dell'ammortizzatore progressivo secondo il presente trovato;

in_ figura_ 2: una vista in sezione dell'ammortizzatore di fig.l assemblato;

in figura 3,3a: rispettivamente una vista in sezione dell'ammortizzatore di fig.2 in condizione di riposo e un ingrandimento della parte terminale interna dell'asta di azionamento;

in figura 4,4a: rispettivamente una vista in sezione trasversale secondo il piano di traccia IV-IV di fig.3 con ingrandimento di dettaglio;

in figura 5,5a : rispettivamente una vista in sezione dell'ammortizzatore di fig.2 in fase di corsa di intervento e un ingrandimento della parte terminale interna dell'asta di azionamento;

in figura 6,6a: rispettivamente una vista in sezione trasversale secondo il piano di traccia VI-VI di fig.5 con ingrandimento di dettaglio;

in figura 7,7a: rispettivamente una vista in sezione dell'ammortizzatore di fig.2 in fase di fine corsa di intervento e un ingrandimento della parte terminale interna dell'asta di azionamento; in figura 8,8a: rispettivamente una vista in sezione dell'ammortizzatore di fig.2 in fase di corsa di ritorno e un ingrandimento della parte terminale interna dell'asta di azionamento;

in figura 9 , 9a: rispettivamente una vista in sezione trasversale secondo il piano di traccia IX-IX di fig.9 con ingrandimento di dettaglio.

Come illustrato nelle figg. 1 e 2 e assunte per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo una coppia di assi di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X e trasversale/radiale Y-Y, nonché una parte anteriore A corrispondente alla parte esterna dell'asta dell 'ammortizzatore e una parte posteriore P opposta alla precedente, 1'ammortizzatore progressivo secondo il trovato comprende sostanzialmente :

un cilindro 10 esteso secondo la direzione longitudinale X-X e dotato di un fondo cieco IOa posteriore e di una apertura 11 anteriore; la parte di fondo posteriore del cilindro definendo una camera 10b di contenimento del fluido F in alta pressione;

Secondo il trovato si prevede che la parete interna della camera 10b sia formata secondo un tronco di cono con base minore verso la parte posteriore P e presenti superficie 12, liscia, e corrispondentemente inclinata dalla parte anteriore verso quella posteriore nella direzione longitudinale X-X.

Si prevede una inclinazione della superficie 12 compresa tra 1,5° e 7°, preferibilmente tra 2° e 5° a seconda della decelerazione che si desidera ottenere.

La superficie inclinata 12 si raccorda verso il fondo cieco IOa del corpo cilindrico 10 con un tratto di superficie cilindrico 13, atto ad ottenere la massima azione frenante immediatamente prima del fine corsa meccanico di fondo.

Il fondo cieco della camera 10b presenta un allargamento 14 atto a costituire uno scarico per la lavorazione di alesatura del tratto cilindrico della camera 10b.

un pistone 30 dotato di foro 31 coassiale, passante, e montato su un gambo coassiale 41 realizzato in corrispondenza dell'estremità interna di un'asta 40; tra l'asta 40 e il gambo 41 essendo formata una battuta 42, mentre all'estremità posteriore del gambo 41 è forzata ad attrito una rondella ad alto spessore 43 atta ad impedire lo sfilamento relativo asta/pistone;1 'estremità del gambo 41 è inoltre ribadita per realizzare un bloccaggio sicuro tra l'asta 40 e la rondella 43; Come illustrato in figg. 3,3a il diametro interno D del foro coassiale 31 del pistone 30 è maggiore del diametro esterno d del gambo coassiale 41a dell'asta 40 in modo da formare un passaggio anulare 45 per il fluido in fase di risalita dell'asta stessa come risulterà meglio evidente nel seguito; le rispettive superfici posteriore del pistone 30 e anteriore della battuta 42, tra loro contrapposte presentano finitura meccanica tale da garantire una tenuta frontale per contatto (fig.

5,5a) ;

il diametro esterno di del pistone 30 risultando di pochi centesimi di millimetro inferiore al diametro interno d2 corrispondente alla zona di raccordo tra la superficie inclinata 13 e la superficie cilindrica 14 della camera 10b (fig. 7a); vantaggiosamente l'asta 40 è ricavata da barre cromate già in tolleranza;

. una bronzina 150 di guida comprendente:

+ un primo anello 151 superiore, che presenta un foro 151a coassiale passante e un rilievo anulare 152 esteso nella direzione longitudinale X-X dalla sua faccia interna 150b e disposto ad una opportuna distanza radiale dal bordo anulare 150c esterno dell'anello stesso;

+ un corpo centrale 160 sostanzialmente cilindrico, internamente cavo, la cui faccia frontale superiore 160a è conformata secondo una testa anulare 161 di larghezza diametrale maggiore di quella del corpo cilindrico 160 e dotata di una sede interna 162a e di un risalto anulare 162b esteso dalla superficie laterale della faccia frontale nella direzione trasversale Y-Y;

un primo elemento di tenuta idraulica di tipo 0-ring 163a, coassialmente alloggiato nella detta sede interna 162a;

un secondo elemento di tenuta di tipo 0-ring 163b, coassialmente alloggiato sul detto risalto anulare 162b;

+ un anello inferiore (171) di centraggio, solidale alla estremità inferiore del corpo centrale (151). . un corpo 60 in materiale elastico coassialmente disposto tra la bronzina e il cilindro 10;

una testa 70 atta ad essere collegata al dispositivo da ammortizzare e forzata ad attrito sulla estremità anteriore esterna dell'asta 40;

mezzi elastici in forma di una molla 80 interposti tra una battuta esterna del cilindro 30 e la testa 70 stessa.

Con tale configurazione il funzionamento dell 'ammortizzatore è il seguente:

-) in condizioni di riposo (figg. 3,4) nella camera 10b formata dal fondo cieco 10a del cilindro 10 e dal pistone 30 è contenuto il fluido (olio) di ammortizzazione, l'asta 40 è tenuta estratta dalla molla 80 totalmente estesa in senso assiale e il pistone 30 è a fine corsa verso la parte anteriore in battuta contro l'anello di centraggio 171; il passaggio anulare 45 è aperto;

-) quando la testa 70 viene assialmente sollecitata da una forza FI superiore a quella di contrasto della molla 80 (figg.5,6) , quest'ultima cede, consentendo una traslazione assiale dell'asta 40 verso la parte posteriore P; la battuta 42 dell'asta entra in contatto contro il pistone 30, determinando la tenuta frontale e l'occlusione del passaggio 45;

-) proseguendo nella sua corsa, l'asta 40 determina la compressione dell'olio contenuto nel cilindro, olio che può solamente fuoriuscire dalla camera 10b stessa attraverso lo spazio disponibile tra il bordo esterno del pistone e la superficie inclinata 12 del cilindro 10; al diminuire progressivo di detto spazio dalla parte anteriore verso la parte posteriore si determina la riduzione della via di fuga dell'olio che aumenta progressivamente l'azione frenante sul pistone 30 fino all'arresto completo dello stesso quando viene raggiunta la superficie cilindrica 13;

<•>-) contemporaneamente l'olio fuoriuscito dalla camera è venuto a contatto con il corpo elastico 60 che cedendo assialmente in compressione rende disponibile del volume libero tra cilindro 10 e bronzina 30 per il contenimento dell'olio che proviene dalla camera 10b;

-) quando la forza FI viene a mancare (figg. 8,9) la molla 80 si estende riportando la testa 70 alla posizione di inizio corsa, trascinando l'asta 40 verso la parete anteriore e determinando il distacco della battuta 42 dal pistone 30 con conseguente richiamo del pistone 30 e apertura del condotto 45;

-) proseguendo nella corsa di risalita verso la parte anteriore A il pistone 30 ripassa nella parte troncoconica 13 della camera 10 e apre l'intercapedine tra pistone e cilindro consentendo all'olio di ritornare nella camera 10b; essendo tale apertura sufficientemente ampia la corsa di ritorno verso la condizione iniziale di intervento per l'ammortizzazione può essere resa corrispondentemente veloce.

Risulta pertanto come 1'ammortizzatore progressivo secondo il trovato consenta un efficace azione di ammortizzazione pur essendo costituito da un ridotto numero di parti componenti con conseguente riduzione degli ingombri interni al cilindro il quale può contenere una maggiore quantità di olio a parità di dimensioni necessarie in relazione alle prestazioni richieste.

Oltre a quanto sopra 1'ammortizzatore secondo il trovato risulta ulteriormente vantaggioso in quanto richiede ridotte lavorazioni alla macchina utensile necessarie solo per la tornitura del gambo dell'asta per il ritegno del pistone.

Il pistone 30, che può essere realizzato tramite sinterizzazione, richiede a sua volta soltanto una semplice rettifica del piano di contatto, con l'asta 30 e della superficie anulare esterna che entrerà in contatto con la superficie interna della camera 10b.

Benché descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ammortizzatore progressivo comprendente ) un cilindro (10) sostanzialmente esteso secondo una direzione longitudinale (X-X) e una cui parte cieca (IOa) di fondo posteriore definisce una camera (10b) di contenimento di un fluido (F) di ammortizzazione ; +) un pistone (30) dotato di un foro coassiale (31,D) atto al montaggio del pistone su un gambo coassiale (41,d) realizzato in corrispondenza dell'estremità posteriore di un asta (40), detto gambo essendo atto a traslare assialmente con l'asta (40) nei due sensi della direzione longitudinale (X-X) rispetto al pistone; +) una bronzina (150) di guida dell'asta (40); +) un corpo elastico interno (60) +) una testa (70) collegata alla estremità anteriore dell'asta (40); +) mezzi elastici esterni (80) interposti tra una battuta esterna anteriore del cilindro (30) e la testa (70) stessa; caratterizzato dal fatto che la parete interna della camera (10b) è formata secondo un tronco di cono con base minore verso la parte posteriore (P) e presenta superficie interna (12), liscia, e corrispondentemente inclinata dalla parte anteriore (A) verso quella posteriore (P) nella direzione longitudinale (X-X) e raccordata verso il fondo (IOa) del cilindro (10) ad una superficie cilindrica (13).
2. 2. Ammortizzatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta superficie (12) troncoconica presenta inclinazione compresa tra 1,5° e 7°, preferibilmente tra 2° e 5°.
3. 3. Ammortizzatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il fondo cieco della camera (10b) presenta un allargamento diametrale (14).
4. 4. Ammortizzatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il diametro interno (D) del foro coassiale (31) del pistone (30) è maggiore del diametro esterno (d) del gambo coassiale (41) dell'asta (40) in modo da formare un passaggio anulare (45) per lo scorrimento assiale del fluido.
5. 5. Ammortizzatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il diametro esterno (di) del pistone (30) è di pochi centesimi di millimetro inferiore al diametro interno (d2) corrispondente alla zona di raccordo tra la superficie inclinata (12) e la superficie cilindrica (13) della camera (10b).
6. 6. Ammortizzatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le rispettive superfici posteriore del pistone (30) e anteriore della battuta (42), tra loro assialmente contrapposte, presentano finitura meccanica atta a garantire una tenuta frontale per contatto.