CH701564A2 - Cinghia con sezione arcuata con un'anima di fili ad alta resistenza disposti lungo la fase centrale della sua sezione ed impiego della cinghia per l'azionamento di ascensori. - Google Patents

Abstract

La presente invenzione concerne una cinghia (1), adatta in special modo quale cinghia di sospensione e/o di azionamento di ascensori, caratterizzata dal fatto di presentare un rapporto tra larghezza L della cinghia ed uno spessore d tale che L/d > 8, ed inoltre dal fatto di possedere una sezione arcuata in modo tale che una delle sue superfici più larghe sia concava e l’altra convessa, dove poi il rapporto tra la larghezza L della cinghia (1) e l’altezza dell’arco h formato dalla stessa soddisfi alla seguente relazione 4 < L/h < 8. La cinghia (1) inventiva è autocentrante se la stessa opera con pulegge motrici o di rimando, dotate di una superficie di lavoro corrispondentemente convessa per le cinghie concava, rispettivamente concava per le cinghie convesse. Cinghia (1) e puleggia possono anche presentare una dentatura. La cinghia inventiva (1), oltre all’autocentraggio, permette anche di migliorare aderenza della cinghia (1) rispetto alla superficie della puleggia (6).

Description

[0001] L’invenzione concerne una cinghia con sezione arcuata come precisato nel preambolo della rivendicazione 1 e l’impiego della cinghia per l’azionamento di ascensori.

[0002] Nella costruzione di ascensori si distinguono principalmente due tipi di ascensori: quelli dotati di contrappeso e quelli privi di contrappeso. È chiaro che l’ascensore con contrappeso presenta dei vantaggi per quanto concerne le forze in gioco, poiché una gran parte del peso della cabina viene compensato dal contrappeso stesso. Esso è certamente adatto per gli ascensori per edifici molti-piani, dove la velocità di trasporto deve essere molto elevata. Essi presentano però uno svantaggio molto importante, cioè quello di esigere un vano per l’ascensore molto vasto, previsto anche per il contrappeso, nonché strutture meccaniche assai complesse e costose. L’ascensore senza contrappeso, cui si è rivolta vieppiù l’attenzione dei costruttori, è pensato per ascensori per palazzine di 3-4 piani, ed in particolare per dotare tali palazzine, originariamente prive di ascensore, di un ascensore oppure per il rinnovo di impianti obsoleti. In questo caso è preferibile che la costruzione dell’ascensore sia del tipo autoportante, ossia che lo stesso non debba ancorarsi ad una parte dell’edificio o ad un vano (tromba) spesso mancante. Questo tipo di ascensore deve dunque essere semplice, occupare poco spazio, non esigere particolari modifiche dell’edificio (ad esempio tramite fosse o cabine di azionamento), facile da montare quale unità completa e, soprattutto, poco costosa.

[0003] Simili tipi di ascensori sono descritti dettagliatamente ad esempio di brevetto svizzero, depositato dal medesimo depositante di questa domanda di brevetto, in data 30.09.2008 con il numero di deposito CH-01550/08, nella quale viene descritta in dettaglio una costruzione di ascensore che costituisce un esempio di impiego preferito dell’oggetto della presente invenzione, nella quale è pure citato lo Stato della Tecnica considerato pertinente.

[0004] Ciò detto, ossia dopo aver citato un campo di impiego preferito della presente invenzione per il quale essa è stata pensata, vogliamo qui subito sottolineare che l’impiego dell’oggetto dell’invenzione stessa non è limitato a quello dell’ascensore con o senza contrappeso, bensì concerne tutti i settori nei quali si è usi impiegare, per l’azionamento di meccanismi, una cinghia piatta liscia o dentata, poiché la cinghia inventiva è dotata di caratteristiche che la rendono adatta per sostituire vantaggiosamente ogni cinghia piatta, sia essa liscia o dentata, ammesso però che la stessa debba venir curvata sulle pulegge da un solo lato, come verrà più sotto spiegato.

[0005] Il problema delle cinghie piatte, siano esse lisce da ambo i lati che dentate su uno od entrambi i lati (ed in tal caso si parlerà di cinghia dentata semplice o doppia) è quello della loro guida laterale, poiché esse non sono autocentranti. Esse abbisognano dunque sempre di pulegge provviste di bordi rialzati per centrare la cinghia, la quale poi tende ad usurarsi su un lato se la centratura non è perfetta. Oltre a ciò le cinghie piatte e lisce si appoggiano raramente sulla superficie della puleggia motrice con la stessa forza d’appoggio su tutta la larghezza, bensì hanno zone di minor appoggio, con conseguente riduzione del momento trasmesso.

[0006] La cinghia inventiva vuole dunque porre rimedio a questi due svantaggi, e cioè da un lato proporre una cinghiale sia autocentrante e non abbisogni di guide laterali alle pulegge, e d’altro lato che il momento torcente delle pulegge motrici alle cinghie sia il massimo possibile, grazie al fatto che il coefficiente d’attrito tra la superficie della puleggia motrice e la cinghia viene sfruttato al massimo. Il limite d’applicazione di questa cinghia è unicamente che la stessa non può venir usata per realizzare trasmissioni che ne prevedono l’uso da ambo i lati, poiché, per le sue caratteristiche costruttive, essa non può venir piegata in entrambe le direzioni, bensì solo in una. Vedremo, in un caso specifico e preferito di impiego della cinghia inventiva, che questo limite non genera alcun ruolo negativo. L’invenzione viene ora descritta più nei dettagli con l’aiuto delle figure allegate, che mostrano: <tb>la Fig. 1<sep>una zona della cinghia inventiva concava ricurva sopra una puleggia (non mostrata); <tb>la Fig. 2<sep>la cinghia inventiva della Fig. 1passante sopra una puleggia con superficie convessa e formando un angolo di deviazione di 180°; <tb>la Fig. 3<sep>la rappresentazione della Fig. 2nella quale la cinghia inventiva è stata tagliata, come nella Fig. 2, per mostrare la disposizione dei fili dell’anima rispetto alla superficie della puleggia con superficie convessa; <tb>la Fig. 4<sep>la stessa rappresentazione della Fig. 2, nella quale però la cinghia è dentata sulla superficie di lavoro, così come la superficie convessa dalla puleggia; <tb>la Fig. 5<sep>un impiego preferito della cinghia inventiva quale cinghia di sospensione della cabina di un ascensore senza contrappeso, conforme alia domanda svizzera di brevetto N. CH-1550/08; <tb>la Fig. 6<sep>un dettaglio più ingrandito della Fig. 5per meglio mostrare il percorso della cinghia di sospensione.

[0007] Prima di entrare nel merito della descrizione delle Fig. da 1 a 6, vogliamo sottolineare il fatto che tutto quanto descritto usando quale esempio la cinghia concava (ossia la cinghia nella quale la superficie di lavoro è quella concava) vale analogamente per la cinghia inventiva convessa (ossia quella nella quale la superficie di lavoro è quella convessa). Naturalmente, in questo secondo caso, la superficie di lavoro delle pulegge sarà concava, così da adattarsi alla forma convessa della cinghia. Il concetto di cinghia «concava» o «convessa» dipende infatti solo dalla scelta della superficie di lavoro della cinghia stessa. Tuttavia una cinghia usata quale cinghia concava deve passare solo su pulegge a superficie convessa, e viceversa, per evitare ribaltamenti indesiderati dell’arco della sezione della cinghia: si tratta cioè di un tipo di cinghia da curvare in un unico senso, ossia con una sola superficie di lavoro. Solo tenendo presente questa limitazione la cinghia lavora in modo ideale e non si logora anzitempo. La Fig. 1mostra ora la cinghia inventiva concava 1 con due superfici parallele tra di loro 2 e 3 e due superfici laterali, 4 e 5. L’invenzione prevede poi che una sola delle due superfici 2 e 3 sia la superficie di lavoro che entra in contatto con la almeno una puleggia 6 di deviazione della direzione di spostamento della cinghia 1, vedi Fig. 2. Nella fase centrale tra le due superfici parallele 2 e 3 è presente una pluralità di fili o cordine ad alta resistenza alla trazione 7... 7<n> che costituiscono l’anima della cinghia 1, che conferisce alla stessa la necessaria resistenza alla trazione. Tutto quanto fin qui descritto corrisponde allo Stato della Tecnica di ogni cinghia piatta nota, con l’unica differenza che la cinghia 1 inventiva è prevista per possedere un’unica superficie di lavoro, superficie che può poi distinguersi dall’altra ad essa parallela proprio per la diversa funzione che essa è chiamata ad esercitare (quindi altra struttura superficiale, altro coefficiente d’attrito rispetto alla puleggia,ecc.). Il motivo principale per il quale la cinghia inventiva 1 è però dotata di un’unica superficie di lavoro (nell’esempio della Fig. 1 la superficie 3) è però legato alla forma stessa della cinghia inventiva 1, come verrà ora spiegato più chiaramente affrontando le caratteristiche inventive della nuova cinghia.

[0008] Infatti la cinghia inventiva è caratterizzata da due aspetti fondamentali, e cioè: <tb>a)<sep>che si tratta di una cinghia sottile e larga, in sé come noto dalle cinghie piatte convenzionali. A tale scopo l’invenzione prevede che lo spessore d della cinghia 1 (Fig. 1) sia di almeno volte minore della larghezza L della cinghia stessa, ossia che valga L/d> 8. <tb>b)<sep>che la cinghia 1 possieda una sezione arcuata in modo tale che una delle sue superfici (la 3 nella Fig. 3) sia concava, mentre l’altra (superficie 2 nella Fig. 1) sia convessa.

[0009] Il raggio di curvatura r viene poi preferibilmente scelto il modo tale che il rapporto tra la larghezza della cinghia L e l’altezza dell’arco h formato dalla cinghia 1 sia compreso tra 4 < L/h < 8.

[0010] L’esperienza ha dimostrato che sono questi i limiti entro i quali si ottengono risultati ottimali nell’uso della cinghia 1. Dal punto di vista inventivo non gioca poi alcun ruolo fondamentale la scelta della superficie di lavoro, cioè che la stessa sia quella concava (la superficie 3 nell’esempio della Fig. 1), o quella convessa (la superficie 2 nella stessa figura).

[0011] Scegliendo tra i due possibili impieghi bisognerà però preoccuparsi di adottare delle pulegge aventi forme complementari, ossia delle pulegge a gola convessa per la cinghia concava (come mostrato in tutte le figure) o pulegge a gola concava per la cinghia convessa, tenendo presente che la cinghia inventiva si lascia curvare sulla puleggia solo da un lato, poiché il tentativo di far passare una cinghia concava su una puleggia concava (e viceversa) significherebbe obbligare la cinghia a rovesciarsi, passando dalla forma piatta, cioè che causerebbe un inaccettabile stress per il materiale di cui è fatta la cinghia, con conseguente drastica diminuzione della sua durata. Il vantaggio dell’uso della cinghia inventiva, sia nell’una che nell’altra forma (ossia con superfici di lavoro 3 concava o convessa e puleggia corrispondente), è dato dal fatto che la cinghia risulta essere autocentrante rispetto alle pulegge, sicché queste possono essere prive di bordi di guida, cioè che elimina il pericolo di usura dei lati 4, 5 della cinghia 1. Inoltre l’aderenza della cinghia 1 sulla superficie della puleggia 6 (Fig. 2) risulta migliore di quella di una cinghia piatta su una puleggia cilindrica. Infatti in questo caso è praticamente impossibile garantire che la cinghia si appoggi su tutta la sua larghezza con la stessa forza d’appoggio. Ci sarà sempre una zona (normalmente quella centrale) nella quale la cinghia si appoggia con maggior forza ed altre con minor forza, ciò che riduce il momento torcente trasmissibile dalla cinghia motrice alla puleggia.

[0012] Percontro con la cinghia inventiva si può garantire una forza d’appoggio costante su tutta la larghezza della cinghia, se del caso adattando opportunamente la convessità della superficie della puleggia alla concavità della cinghia (ed analogamente nel caso della cinghia convessa), in modo che la cinghia debba deformarsi leggermente nella sezione. Tutto ciò fa parte delle possibilità offerte all’uomo del mestiere e può venir appurato con apposite prove.

[0013] Anche l’adozione di particolari provvedimenti sulla superficie della puleggia (soprattutto di quella motrice, cioè destinata a trascinare la cinghia), ad esempio irruvidimento della stessa, può entrare in considerazione per aumentare l’attrito tra la cinghia e la puleggia. Un’altra possibilità in questo ordine di idee (rappresentata nella Fig. 4) è poi quella di dotare la superficie di lavoro 3 della cinghia 1 di una dentatura 7, perpendicolare rispetto alla direzione longitudinale della cinghia 1. In questo caso, naturalmente, anche la superficie della puleggia motrice, indicata con 9 nella Fig. 4, sarà pure provvista di una dentatura 10 (mostrata solo parzialmente nella Fig. 4). Vogliamo precisare che tutti questi provvedimenti atti ad aumentare l’aderenza (l’attrito) della cinghia 1 inventiva sulla corrispondente puleggia 9 hanno un senso solo laddove la puleggia 9 o la cinghia 1 debbano essere «motrici», ossia trasmettere un momento, mentre non hanno importanza laddove la cinghia 1 debba solo venir deviata dalla sua direzione, comeeil caso nel suo impiego quale cinghia di sospensione di un ascensore, come vedremo più sotto. Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, rappresentata anche nella Fig. 3, è previsto che i fili o le cordine 7... 7<n> costituenti l’anima della cinghia 1 siano formati da filamenti continui d’acciaio torti (cordine d’acciaio) con un diametro compreso tra 1 e 3 mm. Nella Fig. 3 si vuole altresì mostrare come la cinghia 1, del tipo concavo, si adatti perfettamente alla superficie convessa 11 della puleggia 6.

[0014] Secondo un’applicazione preferita dalla presente invenzione, rappresentata nella Fig. 4che, a parte qualche dettaglio che qui si è tralasciato per ragioni di chiarezza, corrisponde alla Fig. 2 della già citata domanda di brevetto svizzero del depositante N. CH-01550/08, depositata il 30.09.2008, si prevede poi che la cinghia 1 venga impiegata per l’azionamento, ed anche quale cinghia di sospensione, di un ascensore, ed in particolare di ascensori privi di contrappeso. Per quanto concerne i dettagli costruttivi di un simile ascensore si fa qui esplicito riferimento alla succitata domanda di brevetto, la cui descrizione fa parte integrante della presente domanda di brevetto. La differenza è solo che, mentre nella CH-01550/08 viene descritta, quale cinghia di sospensione, una cinghia piatta, qui si prevede l’impiego della cinghia arcuata secondo la presente invenzione, con i vantaggi di autocentraggio e migliore aderenza sulle pulegge che la nuova cinghia comporta.

[0015] La Fig. 6 mostra il dettaglio della Fig. 5, con i due gruppi di tre pulegge coplanari e di diametro decrescente 12 e 14 fissati alla cabina 16 dell’ascensore, mentre i due gruppi di tre pulegge 13 e 15 sono fissati stazionariamente alla struttura portante dell’ascensore. Oltre a ciò la cinghia 1 può anche, secondo un’ulteriore forma di realizzazione preferita dell’invenzione, non mostrata nelle Fig. 5 e 6 della presente invenzione, ma ben mostrata e descritta nella Fig. 2della succitata CH-01550/08 (motore 10 ́), venir impiegata per trasmettere il moto di un motoriduttore dell’ascensore alla puleggia motrice e di movimentazione della cabina 16 dell’ascensore. In tal caso può essere utile impiegare una cinghia munita di dentature come quella descritta e mostrata nella Fig. 4, anche se ciò può non costituire una necessità assoluta. E’ noto infatti che, con maggiore è la demoltiplicazione della forza, tanto minore diventa l’attrito necessario tra la puleggia motrice e la cinghia 1 per garantire una movimentazione perfetta dell’ascensore. Tutto ciò dipende anche dalle caratteristiche costruttive dell’ascensore (demoltiplicazione, peso della cabina vuota ed a carico totale, numero di piani da servire ecc.), sicché è compito dell’uomo del mestiere scegliere la soluzione migliore, anche valutandone i risvolti economici.

[0016] I vantaggi della cinghia inventiva arcuata 1 sono quelli, ampiamente citati, dell’autocentraggio sulle pulegge motrici o di rimando, della migliore trasmissione del movimento di trascinamento tra puleggia e cinghia, della silenziosità di funzionamento, che la rendono particolarmente adatta per la realizzazione df. ascensori, rispettivamente per l’ammodernamento di ascensori esistenti per edifici con pochi piani. Vogliamo ancora sottolineare che la fabbricazione di cinghie arcuate non pone particolari problemi rispetto a quella di cinghie piatte, sicché queste cinghi» inventive, a parte il fatto che si possono piegare da un solo lato e dunque possiedono una sola superficie di lavoro, non causano il minimo costo supplementare, mentre hanno maggiore durata e permettono di operare con pulegge prive di rialzi laterali di guida.

Numerazione delle figure

[0017] <tb>1.<sep>Cinghia concava <tb>2.<sep>Superficie parallela <tb>3.<sep>Superficie parallela <tb>4.<sep>Superficie laterale <tb>5.<sep>Superficie laterale <tb>6.<sep>Puleggia7...7<n> <tb><sep>Filo o cordina <tb>8.<sep>Dentatura <tb>9.<sep>Puleggia dentata <tb>10.<sep>Dentatura della puleggia <tb>11.<sep>Superficie convessa <tb>12.<sep>Gruppo di pulegge <tb>13.<sep>Gruppo di pulegge <tb>14.<sep>Gruppo di pulegge <tb>15.<sep>Gruppo di pulegge <tb>16.<sep>Cabina

Claims (10)

1. Cinghia (1) con due superfici parallele tra di loro (2, 3) e due superfici laterali (4, 5), nella quale una sola delle due superfici parallele (2, 3) è la superficie di lavoro che entra in contatto con la almeno una puleggia (6) di deviazione della direzione di spostamento della cinghia (1), dove poi,nella fase centrale tra le due superfici parallele (2, 3);è presente una pluralità di fili o cordine ad alta resistenza alla trazione (7... 7<n>) costituenti l’anima della cinghia (1), che le conferisce la necessaria resistenza alla trazione, caratterizzata dal fatto che 10 spessore (d) della cinghia (1), ossia la distanza tra le due superfici parallele (2, 3), è di almeno 8 volte minore della larghezza (L) della cinghia (1) e che la cinghia (1) possiede una sezione arcuata in modo tale che una delle sue superfici è concava mentre l’altra è convessa.

2. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che 11 rapporto tra la larghezza della cinghia (L) e l’altezza dell’arco (h) formato dalla cinghia (1) è compreso tra 4 < L/h < 8.

3. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la superficie di lavoro della cinghia (1) è quella concava.

4. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la superficie di lavoro nella cinghia (1) è quella convessa.

5. Cinghia secondo le rivendicazioni 1 o la 3 o la 4, caratterizzata dal fatto che la superficie di lavoro (3) della cinghia (1) è dotata di una dentatura (8) perpendicolare rispetto alla direzione longitudinale della cinghia.

6. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i fili o le cordine (7... 7<n>) costituenti l’anima della cinghia (1) sono costituiti da filamenti continui d’acciaio torti e possiedono un diametro compreso tra 1 e 3 mm.

7. Impiego della cinghia avente le caratteristiche delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che la cinghia (1) viene impiegata per l’azionamento di ascensori, in particolare di ascensori privi di contrappeso.

8. Impiego della cinghia secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la cinghia (1) viene impiegata per trasmettere il moto dal motoriduttore dell’ascensore alla puleggia di movimentazione della cabina (16) dell’ascensore.

9. Impiego della cinghia secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la cinghia (1) viene impiegata quale fune di sospensione della cabina (16) dell’ascensore.

10. Impiego della cinghia secondo le rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che tutte le pulegge che entrano in contatto con la cinghia (1) hanno una superficie convessa, se la cinghia (1) è a sezione arcuata concava, o concava se la cinghia (1) è a sezione arcuata convessa.