Apertura ribalta

[MauroO]

Salve ragazzi,

vi presento il mio ultimo giochino-passatempo serale;

si tratta di un sistema di sollevamento per la botola di chiusura dell'accesso alla mansarda nella mia casetta in montagna;

un tale sistema si può realizzare in vari modi: con degli attuatori elettromeccanici o idraulici, con bracci di leva rotanti, ecc.; ma dopo vari rimuginamenti e ripensamenti quella che segue  è la soluzione che ho preferito.

Premetto che la botola è piuttosto pesante per essere calpestabile in caso di necessità, è composta da una struttura in ferro scatolare rivestita superiormente da perlinato in larice da 2 cm avvitato alla struttura, inferiormente verrà rivestita con perlinato di abete da 1 cm. e i mezzo uno strato isolante.

Per il meccanismo: sono partito da un motore per tapparelle ( è di costo limitato, è di piccolo diametro ed è già munito di fine-corsa regolabili) raccordandolo (certamente vi ricordate un mio post precedente in cui realizzavo un raccordo in bronzo intagliandolo interenamente per ricavarne la sede per l'albero del motore mediante brocce autocostruite) ad un perno portante un pignone da catena che movimenta una corona posta su un secondo asse  portante due tamburi scanalati a spirale nelle cui cave si avvolvono le funi di sollevamento, completano il tutto 4 pulegge di rinvio ancorate alla travatura del tetto. I due tamburi scanalati sono a doppia spirale per consentire ciascuno l'avvolgimento di 2 funi di piccolo diametro (4mm) e hanno la spirale uno destrorsa e uno sunistrorsa, in tal modo il massimo sforzo di trazione (che si sviluppa nella condizione iniziale, quando la botola è chiusa) incide sull'asse in prossimità degli appoggi di estremità; il primo rinvio è costituito da 1 puleggia scanalata a 2 gole, il secondo è un pochino particolare è costituito da 2 pulegge scanalate a 2 gole identiche a quelle del primo, una fissa l'altra mobile e trazionata da una molla con lo scopo di mantenere sempre in tensione le funi, per non farle mai uscire dalle cave anche quando in chiusura, una volta portata a battuta la botola le funi si allentano per il necessario gioco assegnato per compensare un eventuale variazione dimensionale sulla lunghezza delle funi; tutte le cave nei tamburi e nelle pulegge sono molto profonde più del diametro delle funi per evitare eventuali scavalcamenti di cava ( in alcune posizioni di apertura le funi si inseriscono nelle cave leggermente inclinate rispetto alla perpendicolarità).

Ora vediamo qualche foto:

questo è l'insieme di tutti i componenti
   

la ribalta chiusa, aperta a mezzo e aperta tutta
   
   

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l'aggancio delle funi nello stile Nicopress però con i passaggi per due funi 
   

il primo rinvio
   

[CARLINO]

Bel lavoro ! Non hai pensato a mettere un attuatore elettromeccanico sul lato vicino alla parete? Il tiro non sarebbe simmetrico ma data la robustezza della botola e sicuramente quella delle cerniere poteva funzionare ugualmente con ingombri e meccanismi semplificati.

[MauroO]

il secondo rinvio
   

Il gruppo di sollevamento a botola chiusa e a botola aperta
   
   

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il gruppo motore e i particolari dei tamburi destro e sinistro
   
   
   

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infine i circuiti elettrici di comando del motore nel caso di un solo punto di controllo o di più punti
   
   

Se qualcuno deve fare quache cosa di simile e necessita si maggiori chiarimenti sono a disposizione.

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Sì Carlino, effettivamente è stata la mia prima idea, ma poi l'ho scartata perchè la struttura della botola è sì robusta ma non abbastanza da renderla rigida alla torsione (anche se dalle foto non sembra, le dimensioni della botola sono 1 x 2 m ) ho utilizzato degli scatolari aperti per cercare di limitare il più possibile il peso, la parte del leone in termini di peso la fa il rivestimento in larice, per cui avrei dovuto utilizzare due attuatori sui due lati con problemi di sincronizzazione oppure un sistema di leveraggi con cui distribuire il carico da un attuatore ai due lati, ho preferito evitare; analogo discorso vale per gli attuatori idraulici con l'aggravante di tutta la circuiteria olio e relativi problemi di temperatura (qui si va anche a -25° nella stagione fresca e quando la casa rimane non abitata e non viene riscaldata anche la temperatura interna del sottotetto scende parecchio sotto lo 0)

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Un chiarimento, qualcuno certamente penserà che la vista di tutto il marchingegno di movimentazione è molto brutta, osservazione pienamente lecita ma la mansarda è ancora in via di ultimazione e una volta finito il lavoro tutto il gruppo di motorizzazione nonchè il secondo rinvio non saranno più visibili in quanto coperti da una parete di fondo che limiterà l'accesso alla zona troppo bassa, non abitabile della mansarda, delimitando uno spazio che costituirà un basso ripostiglio.

[MauroO]

In una foto precedente si vede il collegamento tra la ribalta e le funi di trazione, esistono in commercio i manicotti Nicopress in alluminio o in rame ma tutto ciò che sono riuscito a reperire sono dei manicotti per due passaggi di fune, per formare un anello terminale di una singola fune, dato che a me interessava un quadruplo passaggio per formare due anelli terminali su due funi che rimanessero distanziate tra loro di un paio di mm, me li sono costruiti partendo da un tondo di Al serie 1000 (quindi molto tenero e facilmente deformabile) e praticando 4 fori entro cui passare le funi, il diametro dei fori è maggiorato di 0.5 mm rispetto il diametro delle funi
ecco una foto in cui si vedono manicotti che ho costruito per funi da 3 e 4 mm
   

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Ancora un chiarimento sulla circuiteria di comando per alimentare il motore: ho postato due schemi, il primo è molto semplice utilizza un solo deviatore per avere i due sensi di marcia con ritorno centrale a tutto interrotto se serve avere un solo punto da cui comandare funziona benissimo e si risolve la cosa con poca spesa, se però si vuole o si ha necessità di comandare il movimento da più punti (ad esempio dal piano sopra e da quello sotto) non è possibile aggiungere semplicemente più deviatori in parallelo tra loro in quanto sarebbe probabile che due persone distinte inconsapevolmente alimentino entrambi i sensi di marcia facendo inevitabilmente arrostire il motore; quindi è necessario complicare un pochino la circuiteria introducendo un blocco di direzione (fintantochè è attivo un senso di marcia qualsiasi altro comando deve venire interdetto), si risolve la cosa interponendo tra i deviatori collegati in pareallelo e il motore una coppia di relè a doppio scambio collegati come rappresentato nel secondo schema che è poi quello che ho adottato e con cui il numero di deviatori utilizzabili può essere anche superiore a 2.
Nello schema ho indicato i colori dei fili, sono i colori che utilizzato io ma ovviamente ognuno può utilizzare i colori che più gli aggradano.

[CARLINO]

E' un po' il sistema dei finestrini di un auto comandabili da due punti : mi incuriosisce la pressatura del manicotto , hai fatto uno stampo a due semicirconferenze?

[leomonti]

Proprio un bel lavoro. Complimenti!!

[gcrimi2004]

Come terminali ci sono i Norseman, ma il risultato  dipende dall'esperienza del montatore.
I cavetti si possono impiombare con redancia
Ci sono dei terminali a pressare etc.
Quei sistemi di apertura li ho sempre visti con molloni ,contrappesi, attuatori idraulici, il tutto montato sotto il pavimento.
Un pistone idraulico da 8T di spinta, costava due anni fa 65 € si amazon.

Tieni presente che i cavetti morbidi in acciaio, per non essere stressati devono sopportare un raggio  di curvatura pari a 16 volte il diametro del cavetto.
I cavi zincati, resistono meglio lo stress di piegatura rispetto a quelli inox.

[MauroO]

Carlino: no niente stampo in passato ne avevo fatto alcuni per pressare a mazzetta dei Nicopress in rame su cavi di piccolo diametro (2 - 2.5 mm) ma in questo caso ho reperito in rete una pressa idraulica manuale che può pressare fino a 16 t. spendendo una miseria, ho usato quella ed è venuto un bel lavoro facile e pulito, inoltre la pressa l'ho acquistata perchè mi sarà utile anche sui cavetti di comando dell'aereo ormai datati e che intendo sostituire per sicurezza e tranquillità personale, comprenderai che la pressatura a martello non mi dia sufficienti garanzie, non si sà mai quale sia il carico applicato da una martellata, intervengono vari fattori: la forza impressa al martello dipende dalla condizione fisica di chi lo usa, il colpo può essere più o meno efficace un funzione del potere di assorbire l'impulso dell'incudine su cui è posizionato lo stampo, per timore di aver impresso una pressatura insufficiente c'è la tendenza ad esagerare dando più martellate rischiando di provocare un'eccessiva strizione della fune col risultato di ridurne la resistenza.

Gcrimi: 
- i cavetti sono in acciaio zincato con anima in tessuto da 4 mm e 114 fili, con un carico a rottura di circa 900 DN, amettendo un coefficiente di sicurezza 0.5 significa un carico ammissibile di circa 450 DN a fune, le funi sono 4 quindi è ammesso un carico totale di circa 1800 DN; nella posizione di ancoraggio (una volta completato il rivestimento e isolamento ) ho calcolato un carico massimo allo stacco da botola chiusa di circa 120-130 DN e quindi sono ampiamente in sicurezza, sollecito le funi con 1/15 del carico nominale di esercizio, questo lo sapevo da quando ho  fatto i calcoletti di dimensionamento, sarebbero bastati e avanzati due cavetti da 3 mm e mi sarei semplificato la vita nel costruire tamburi e pulegge con una sola cava, ma ho preferito utilizzare funi da 4 mm in coppia,
- non ho utilizzato redance ma all'ancoraggio attualmente la fune si avvolge su una boccola scanalata con 2 cave di 16 mm che mantiene l'allineamento sul grillo e che successivamente sostituirò con una di diametro maggiore 20-25 mm, 
- sui tamburi e sulle pulegge di rinvio anche in considerazione della maggior flessibilità delle funi con anima in tessuto (le funi con anima metallica e quelle inox richiedono un rapporto di 1/25) ho dimensionato con il rapporto tra i diametri pari a 1/19 (oltretutto mi veniva bene anche come rapporto di trasmissione),
- l'utilizzo di un pistone idraulico da posizionare sotto il pavimento l'ho escluso da sempre in quanto il braccio di spinta per portare alla rotazione la ribalta è talmente ridotto da comportare un carico sugli ancoraggi che la struttura del mio solaio non sarebbe in grado di sopportare; è un solaio in legno e applicarci 8 t. o anche solo 6 t.  è impensabile, solamente un incompetente commetterebbe un tale errore.

Dato che siamo in tema di struttura e carichi anticipo un'osservazione che certamente qualcuno mi farà "hai posizionato i rinvii sulla travatura della copertura trasmettendogli il carico ciò potrebbe dare dei problemi" tranquilli nessun problema, su quelle due travi viene trasmesso un carico (incluso il peso dei rinvii ) di circa 70 DN ciascuna, si tratta di un tetto di montagna costruito con travi di abete di sezione 18 x 20 poste a interasse di 60 cm in grado di sopportare con un certo margine di sicurezza un carico di 8 m di neve, in una delle ultime grandi nevicate mi pare fossimo nel 2009 o nel 2014 la neve complessivamente caduta nell'inverno fu di 8.20 m, la travatura presentò un'inflessione da me misurata in mezzeria di circa 1.5 cm, capite che 70 DN costituiscono un aumento di carico semplicemente ridicolo. 
gcrimi2004 
gcrimi2004 

[gcrimi2004]

Le quattro redance le puoi inserire anche adesso. (almeno eviti quella curva molto pronunciata della fune.)
L'alternativa e di mettere dei terminali a pressare, all'attacco sulla botola. Prezzi di qualche anno fa: un terminale 3,50, la pressatura 5 ,00 €
Lavoro fatto da Viadana a Bellano (Lc)

Terminali tipo F  opp. G
https://www.viadana.it/wp-content/upload..._72_73.pdf

[CARLINO]

Considerando il carico modesto relativamente alla sezione dei cavi le redance sono superflue, il carico sarà sempre costante non avendo sollecitazioni maggiori derivanti da fattori esterni: sulle imbarcazioni l'uso delle redance invece è tassativo come sugli aerei, come confermerà MauroO.