ITMI20060426A1

ITMI20060426A1 - Sistema di movimentazione con attuatore idraulico a doppio effetto per la movimentazione di cancelli

Info

Publication number: ITMI20060426A1
Application number: IT000426A
Authority: IT
Inventors: Luigi Pasquali
Original assignee: Faac Spa
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-11
Also published as: CN101033671A; EP1832756B1; DK1832756T3; ES2367373T3; US20070209502A1; EP1832756A3; CN101033671B; PT1832756E; PL1832756T3; EP1832756A2; ATE511608T1

Description

"Sistema di movimentazione con attuatore idraulico a doppio effetto per la movimentazione di cancelli"

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di movimentazione con attuatore idraulico a doppio effetto per la movimentazione di cancelli e simili.

Nei dispositivi di movimentazione idraulica di cancelli si rileva un difetto prodotto dall’impiego degli attuatori idraulici a doppio effetto, i quali hanno una differenza di volume occupato dal fluido nelle due camere del cilindro idraulico a causa della parte di volume occupato dallo stelo del pistone.

Durante la movimentazione in “apertura” viene svuotata la camera priva dello stelo e riempita la camera attraversata dallo stelo. Ciò provoca un eccesso d’olio (pari al volume dello stelo) che deve essere rimandato nel serbatoio. Questo è possibile solo attraverso una valvola di by-pass non completamente chiusa. In caso contrario, si verificano delle sovrapressioni all’aspirazione che tendono a “soffocare” la pompa, rallentando in maniera anomala l’attuatore. La taratura della valvola di by-pass deve tenere perciò in considerazione tale fatto e non è possibile, ad esempio, sfruttare la massima spinta dell’operatore, che sarebbe utile soprattutto nel caso di cancelli molto pesanti. Inoltre, la taratura della valvola di by-pass diviene molto delicata e una sua leggera staratura, sempre possibile soprattutto nel caso di condizioni esterne gravose (ad esempio elevati sbalzi termici) compromette il regolare funzionamento dell’operatore, provocando saltellamenti o bloccandone il movimento sotto carico. Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un sistema di movimentazione con pistone a doppio effetto che permetta in modo semplice, economico ed affidabile, la compensazione dell’eccesso d’olio. Ulteriore scopo è di realizzare ciò senza interferire con il funzionamento della valvola di by-pass.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un sistema per la movimentazione di cancelli e simili, comprendente un attuatore idraulico a doppio effetto con uno stelo che attraversa una delle sue camere e un circuito di alimentazione comandata di olio che alternativamente movimenta l’olio fra le camere dell’ attuatore per una movimentazione di “apertura” o “chiusura”, il circuito comprendendo una pompa di trasferimento dell’olio fra le camere attraverso valvole unidirezionali di blocco pilotato, un serbatoio di olio e due valvole unidirezionali di aspirazione connesse ciascuna fra il serbatoio e uno dei due lati della pompa per permettere l’aspirazione dal serbatoio dell’olio in difetto, caratterizzato dal fatto che la valvola di aspirazione connessa dal lato della pompa che corrisponde alla camera dell'attuate re non attraversata dallo stelo è una valvola unidirezionale comandata, con ingresso di comando connesso per essere portata in apertura da una sovrapressione presente sul ramo di circuito idraulico che è di alimentazione della camera dell 'attuatore attraversata dallo stelo, nel senso di permettere, attraverso tale valvola uridirezionale, di scaricare nel serbatoio l’olio in eccesso durante il movimento dell’ attuatore che è causato dal trasferimento dell’olio dalla camera senza stelo alla camera contenente lo stelo.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta uno schema idraulico del sistema di movimentazione secondo l’invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista di un gruppo di valvola pilotata che realizza parte del sistema di figura 1.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato schematicamente un sistema di indicato genericamente 10, realizzato secondo l’invenzione, in particolare per la movimentazione di cancelli e simili. Il sistema è dotato di un attuatore idraulico a doppio effetto 11, un serbatoio di olio 12, una pompa 13 e una circuiteria idraulica 14 di comando delFattuatore.

Il circuito idraulico comprende è in buona parte simmetrico con due rami di alimentazione delle due camere Ila e llb dell’attuatore per comandare, a seconda del verso della pompa, il movimento di apertura o di chiusura dell’attuatore (vale a dire rispettivamente il movimento verso sinistra o verso destra dell’attuatore, come mostrato in figura 1). La pompa è connessa su ciascun lato ad una rispettiva valvola unidirezionale di aspirazione 15, 16 che pesca nel serbatoio 12 e ad una rispettiva valvola di by-pass 17,18 che reimmette l’olio nel serbatoio quando la pressione dell’olio su perara la pressione di taratura della valvola. Ciascun lato della pompa è anche cornili esso, attraverso una rispettiva valvola di blocco 19, 20, ad una delle due camere Ciascuna valvola di blocco 19, 20 è realizzata con una valvola unidirezionale , sbloccabile in direzione inversa attraverso un ingresso di pilotaggio 21, 22 comandato dalla pressione ingresso all’altra valvola di blocco,

Vantaggiossamente , il circuito prevede anche un rubinetto di sblocco manuale 23 che collega le due camere dell’attuatore direttamente al serbatoio 12, per permettere la movimentalzione manuale dell’attuatore in caso di necessità.

Secondo i dell’invenzione, la valvola di aspirazione 15 che è connessa alla camera 11a dell’attuatore opposta allo stelo è una valvola unidirezionale sbloccabile mediante un ingresso di pilotaggio 24 connesso al ramo del circuito idraulico di alimentazione della opposta camera llb dell’attuatore contenente lo stelo. In particolare tale ingresso di pilotaggio 24 è connesso fra pompa e valvola di blocco 20.

Il funzionamento del circuito è il seguente.

In fase di apertura (movimento dell’attuatore verso sinistra) la pompa è azionata per aspirare il fluido dalla camera di sinistra 11 a e spostarlo nella camera di destra 1 lb, nella quale è presente lo stelo dell’attuatore. Vi sarà perciò un eccesso d’olio da scaricare nel serbatoio. Lungo il condotto di mandata verso la camera 1 lb si genera una pressione superiore a quella atmosferica, pressione che può arrivare, ad esempio, fino a circa 40 bar. Attraverso il condotto di pilotaggio 24 tale sovrapressione viene riportata alla valvola di aspirazione 15, tarata per venire sbloccata da tale sovrapressione così da permettere all’ olio in eccesso che arriva dalla camera Ila del cilindro idraulico (lungo il ramo di sinistra del circuito) di riversarsi nel serbatoio attraverso la valvola 15.

In fase di chiusura (movimento dell’attuatore verso destra) la valvola 15 si comporta invece come una normale valvola di aspirazione unidirezionale, poiché la pressione presente nel ramo di destra del circuito non è più sufficiente a comandare lo sblocco della valvola 14, opportunamente tarata. Infatti, , il ramo di destra del circuito è ora di ritorno dell’ olio e non più di mandata. In questa fase, la valvola 15 permette solamente il passaggio dell’olio dal serbatoio al circuito per compensare il volume dello stelo.

E’ quindi chiaro come la valvola di aspirazione pilotata 15 permette un più soddisfacente funzionamento dell’attuatore, consentendo il ritorno dell’olio in eccesso al serbatoio, indipendentemente dalla regolazione dei by-pass, la cui taratura influenza così esclusivamente la regolazione della forza dell’attuatore. In particolare, le valvole di by-pass sono tarate per una pressione di apertura sicuramente maggiore della sovrapressione di apertura comandata della valvola di aspirazione 15.

In figura 2 è mostrata una pratica realizzazione della valvola 15. Nella figura con 25 e 26 sono bulicati i due condotti di ingresso/uscita del fluido. La valvola comprende un otturatore monodirezionale realizzato da una sfera 27 che è spinta da una molla 28 per chiudere il passaggio fra i due condotti 25, 26. La spinta della molla è tale da permettere l’apertura del passaggio quando si ha il normale flusso dal serbatoio (condotto 25) alla aspirazione della pompa (condotto 26).

In asse con l’otturatore a sfera è presente un pistoncino 31 che è mobile verso la sfera, nella direzione di apertura, contro l’azione di una seconda molla di contrasto 29 grazie alla pressione del fluido in arrivo dal condotto 24. Il pistoncino ha una estremità o perno anteriore 30 destinato alla spinta in apertura della sfera 27. Un tappo 32 cliiude la sede della valvola, impaccando i vari elementi.

La molla 29 è tarata per permettere il movimento del pistoncino fino alla apertura della valvola a sfera quando la pressione nel condotto di comando 24 raggiunge la sovrapressione dovuta allo squilibrio dei volumi di olio trasferito, come sopra menzionato.

In tale modo , quando il sistema di movimentazione è in apertura, la sovrapressione portata nel a valvola dal condotto 24 muove il pistoncino 31 , schiacciando la molla 29, così che il perno anteriore 30 sposta la sfera l’olio in eccesso che arriva dal cilindro idraulico può attraversare la valvola e riversarsi nel serbatoio,

Quando invece il sistema di movimentazione è in chiusura, il sistema di pilotaggio è completamente disattivato, poiché nel condotto 24 non c’è pressione sufficiente per fare muovere il pistoncino 31 fino a spostare in apertura la sfera 27. La valvola funziona così come normale valvola unidirezionale che permette solo il passaggio dell’olio dal serbatoio al circuito per compensare il volume dello stelo,

La valvola ora descritta può essere facilmente integrata in un gruppo valvola monoblocco contenente tutta la circuiteria idraulica del sistema di movimentazione, così da avere un sistema robusto e poco ingombrante. Impiegando per la valvola di figura 2, materiali plastici di stampo (tranne eventualmente il pistoncino) si ha un dispositivo molto economico.

A questo punto è chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati. Il dispositivo, a fronte di una complessità moderatamente superiore di una normale valvola di aspirazione, offre una serie di vantaggi notevoli. Innanzitutto, consente una elevata velocizzazione della fase di apertura (vale a dire di rientro dello stelo) che impiega ora circa lo stesso tempo della fase di chiusura.. Inoltre, consente di poter lavorare a by-pass completamente serrati, sfruttando la massima spinta dell’operatore a tutto vantaggio della movimentazione di cancelli molto pesanti. E’ anche garantito un funzionamento più lineare dell’operatore nella fase di apertura. La semplicità di funzionamento lo rende un dispositivo robusto ed affidabile.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di ima realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione deH'ambito di privativa qui rivendicato

Claims

RIVENDICAZIONI 1. per la movimentazione di cancelli e simili, comprendente un attuatore idraulico a doppio effetto (11) con uno stelo che attraversa una (1 lb) delle sue camere e circuito (14) di alimentazione comandata di olio che alternativamente l’olio fra le camere (Ila, 1 lb) dell’attuatore per una movimentazione di “apertura o “chiusura”, il circuito comprendendo una pompa (13) di trasferimento dell’olio a le camere attraverso valvole unidirezionali di blocco pilotato (19, 20), un serbatoio di olio (12) e due valvole unidirezionali di aspirazione (15, 16) connesse ciascuna fra il serbatoio (12) e uno dei due lati della pompa (13) per permettere l’aspirazione dal serbatoio dell’olio in difetto, caratterizzato dal fatto che la valvola di aspirazione (15) connessa dal lato della pompa che corrisponde alla camera (11a) dell’ attuatore non attraversata dallo stelo è una valvola unidirezionale comandata, con ingresso di comando (24) connesso per essere portata in apertura da una presente sul ramo di circuito idraulico che è di alimentazione della camera (11b) dell’attuatore attraversata dallo stelo, nel senso di permettere, attraverso tale valvola unidirezionale (15), di scaricare nel serbatoio (12) l’olio in eccesso il movimento dell’attuatore che è causato dal trasferimento dell’olio dalla senza stelo (Ila) alla camera (1 lb) contenente lo stelo,
2. Sistema secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta valvola di comandata (15) ha ingresso di comando (14) che è connesso fra la pompa (13) e la valvola di blocco (20) connessa alla camera (11b) contenente lo stelo,
3. Sistema secondo rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che fra ciascun lato della pompa (13) e il serbatoio (12) è connessa una rispettiva valvola di by-pass (17, 18) per lo scarico di olio nel serbatoio, che è tarata per una pressione di apertura maggiore della sovrapressione di apertura comandata della valvola unidirezionale comandata (15).
4. Sistemi secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola unidirezionale comandata (15) comprende un otturatore formato da una sfera di chiusura (27) spinta in chiusura da una molla (28) e un pistoncino di comando (31) che è mosso da una pressione di fluido all’ingresso di comando (24) per scorrere assialmente contro l’azione di una molla di contrasto (29) e spingere la sfera (27) verso la posizione di apertura dell’otturatore.
5. Sistema secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che fra le due camere (11a, 11b) dell’attuatore e il serbatoio è presente un rubinetto di scarico (23) per permettere la movimentazione manuale dell’attuatore.