SISTEMA DI SGANCIO RAPIDO DELLE MANIGLIE
Premessa
Lo scopo delle maniglie è quello di garantire un collegamento solido e senza giochi con il corpo della lampada che permetta la movimentazione fluida e precisa dell'apparecchio.
Le maniglie inoltre, durante il loro utilizzo quotidiano, vengono maneggiate più volte dal dentista e dal personale addetto e possono diventare facilmente un veicolatore indiretto di batteri e infezioni tra i vari pazienti. Per motivi igienici, durante la loro vita operativa, vanno dunque incontro più volte a cicli di sterilizzazione in autoclave con temperature comprese tra 121 °C e 135 °C.
Di conseguenza:
Le maniglie inoltre, durante il loro utilizzo quotidiano, vengono maneggiate più volte dal dentista e dal personale addetto e possono diventare facilmente un veicolatore indiretto di batteri e infezioni tra i vari pazienti. Per motivi igienici, durante la loro vita operativa, vanno dunque incontro più volte a cicli di sterilizzazione in autoclave con temperature comprese tra 121 °C e 135 °C.
Di conseguenza:
- il collegamento deve garantire un contatto solido senza giochi
- il materiale utilizzato deve essere in grado di resistere ai cicli di sterilizzazione (200)
- il meccanismo progettato deve essere rapido nell'estrazione e inserimento delle maniglie
L'idea
La soluzione progettata prevede l'inserimento e l'estrazione della maniglia sulla testata in direzione assiale tramite un sistema di inserimento a cuneo. Sono presenti due ulteriori componenti oltre alla maniglia: la ghiera e un anello Seeger per alberi di tipo concentrico. La ghiera evita lo sfilo accidentale della maniglia durante l'utilizzo. Il Seeger, inserito in un apposita cava creata sulla maniglia, è necessario per vincolare l'avanzamento della ghiera e permettere quindi il funzionamento del sistema di bloccaggio.
Caratteristiche
SOLIDITA':
La compattezza del collegamento è garantita dalla geometria dei componenti. La porzione della maniglia che viene inserita nella sede presenta una forma a cuneo, così come la sede stessa. L'attrito fornito dal contatto delle due superfici garantisce un collegamento senza giochi.
VERSATILITA':
La disposizione distanziata di 90° dei denti necessaria per guidare l'inserimento consente, in caso di necessità, il montaggio della maniglia in 4 diverse configurazioni.
RAPIDITA':
La velocità del sistema di aggancio e sgancio è garantita dalle filettature a più principi pensate per la ghiera e per la sede sulla testata. I principi sulla ghiera sono quattro, sulla testata sono otto. Di conseguenza il passo apparente di 1,5mm risulta un passo effettivo di 12mm. In questo modo si riesce a conservare la precisione di un passo ridotto, con il vantaggio dell'aumento della distanza percorsa a parità di rotazione. Così facendo con meno di un giro la ghiera blocca il sistema.
RESISTENZA ALLA STERILIZZAZIONE:
Il materiale utilizzato per la realizzazione della maniglia e della ghiera è il Lati™ Later: una miscela PBT rinforzata con fibra di vetro classificata come V0 secondo la normativa UL94 (grado di estinguenza). Questo materiale non presenta problematiche alle temperature e pressioni raggiunte durante il ciclo di sterilizzazione.
L'anello Seeger è in acciaio INOX, materiale anch'esso autoclavabile.
La compattezza del collegamento è garantita dalla geometria dei componenti. La porzione della maniglia che viene inserita nella sede presenta una forma a cuneo, così come la sede stessa. L'attrito fornito dal contatto delle due superfici garantisce un collegamento senza giochi.
VERSATILITA':
La disposizione distanziata di 90° dei denti necessaria per guidare l'inserimento consente, in caso di necessità, il montaggio della maniglia in 4 diverse configurazioni.
RAPIDITA':
La velocità del sistema di aggancio e sgancio è garantita dalle filettature a più principi pensate per la ghiera e per la sede sulla testata. I principi sulla ghiera sono quattro, sulla testata sono otto. Di conseguenza il passo apparente di 1,5mm risulta un passo effettivo di 12mm. In questo modo si riesce a conservare la precisione di un passo ridotto, con il vantaggio dell'aumento della distanza percorsa a parità di rotazione. Così facendo con meno di un giro la ghiera blocca il sistema.
RESISTENZA ALLA STERILIZZAZIONE:
Il materiale utilizzato per la realizzazione della maniglia e della ghiera è il Lati™ Later: una miscela PBT rinforzata con fibra di vetro classificata come V0 secondo la normativa UL94 (grado di estinguenza). Questo materiale non presenta problematiche alle temperature e pressioni raggiunte durante il ciclo di sterilizzazione.
L'anello Seeger è in acciaio INOX, materiale anch'esso autoclavabile.
Il prototipo
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Del sistema progettato è stato creato un prototipo, per verificare il funzionamento delle parti e in particolare dell'avvitamento tramite i filetti a più principi.
Il prototipo è stato creato grazie alla collaborazione dell'azienda partner mediante tecnologia additive, servendosi di una stampante 3D. |
COLLEGAMENTO TESTATA - BRACCETTO
Premessa
Il collegamento tra il braccetto e la testata è quello che permette la rotazione dell'ultima attorno all'asse y, con la possibilità di scegliere a piacimento la facilità di movimento. La rotazione deve essere garantita almeno fino agli angoli 40° e -90°, limite attualmente in uso sulla lampada Alya.
Da un punto di vista progettuale il collegamento viene idealmente posto sul baricentro della testata della lampada, così da annullare ogni momento di inerzia e garantire che ogni posizione sia di equilibrio e di conseguenza stabile. Nella pratica però è necessario introdurre un sistema di frizionamento, che contrasti meccanicamente le inevitabili risultanti di inerzia dovute al posizionamento del collegamento non esattamente sul baricentro.
L'idea
Il collegamento braccetto-testata è simile a quello già in uso in molte lampade dell'azienda. Si tratta di un sistema che sfrutta viti e molle ondulate per permettere la rotazione e il frizionamento desiderato. A differenza di molte lampade però, questa presenta una base a cui viene fissato il braccetto e successivamente si fissa il tutto alla testata.
Caratteristiche
COMPONENTI:
3 viti M3x5
2 viti custom M6x11.5
2 molle ondulate
2 grani di bloccaggio M3x6
3 viti M3x5
2 viti custom M6x11.5
2 molle ondulate
2 grani di bloccaggio M3x6
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MONTAGGIO
Il braccetto viene fissato alla base attraverso le 2 viti custom M6x11.5 permettendo la rotazione di quest'ultima attorno all'asse y. Le due molle ondulate, invece, sono utili per il frizionamento, in quanto si possono schiacciare a piacere modificandone il precarico per ottenere la facilità di rotazione desiderata: tanto più si avvitano le viti, maggiore è il precarico fornito quindi la resistenza alla rotazione. I 2 grani di bloccaggio, infine, servono per bloccare le 2 viti che così non possono svitarsi. A questo punto, si fissa la base alla testata attraverso le 3 viti M3x5. VANTAGGI:
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COLLEGAMENTO BRACCETTO - ARCHETTO
Premessa
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Il collegamento in questione è necessario per consentire alla lampada di ruotare in riferimento all'asse del braccetto e permette all'operatore di avere un'alta precisione nel posizionamento del fascio luminoso. Deve essere possibile regolare manualmente la resistenza che offre il collegamento così da poter avere il feeling alla rotazione desiderato. Un ulteriore fattore da tenere in considerazione è il diametro interno del braccetto, che deve essere pari o superiore a 14 mm così da permettere il passaggio dei cavi (alimentazione e USB). |
L'idea
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Si è deciso di replicare il sistema già in uso dall'azienda sulle lampade dentali attualmente sul mercato poiché è stata considerata una soluzione efficace e di cui è stata già ampiamente verificata l'affidabilità nel tempo.
La rotazione viene garantita da una spina di acciaio posizionata sulla faccia esterna del braccetto, che scorre all'interno di una guida sull'archetto dimensionata in maniera adeguata (come in figura) in modo da consentire le rotazioni fino alle posizioni richieste ( ±45°)
La rotazione viene garantita da una spina di acciaio posizionata sulla faccia esterna del braccetto, che scorre all'interno di una guida sull'archetto dimensionata in maniera adeguata (come in figura) in modo da consentire le rotazioni fino alle posizioni richieste ( ±45°)
Caratteristiche
COMPONENTI:
Spina in acciaio
Molla ondulata
Ghiera di bloccaggio
Vite ISO 1207 - M2,5 x 5
Spina in acciaio
Molla ondulata
Ghiera di bloccaggio
Vite ISO 1207 - M2,5 x 5
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MONTAGGIO
La regolazione del collegamento avviene mediante un sistema di frizionamento simile a quello pensato per il collegamento tra la testata e il braccetto: la ghiera, avvitandosi, schiaccia la molla ondulata che aumenta così il precarico fornito. Tanto più è avvitata la ghiera, tanto più precarico viene fornito e di conseguenza la resistenza alla rotazione. E' stato scelto un passo del filetto interno della ghiera basso (1.5 mm), così da consentire una regolazione più precisa. Una volta trovata la resistenza desiderata, lo svitamento della ghiera viene impedito (con conseguente diminuzione del precarico fornito) tramite la vite che ha lo scopo di "schiacciare" il filetto interno della ghiera, andando a ridurre localmente il passo. |
COLLEGAMENTO ARCHETTO
Per garantire la ricambistica dell'intera testata sul mercato, l'archetto presenta il medesimo sistema di interfaccia verso lo snodo attualmente in uso nella lampada MAIA. Si è quindi utilizzata una filettatura M24x1.5 (con un inizio tronco e netto come richiesto) e una spina che, una volta inserita nell'apposita cava, funge da finecorsa.
COLLEGAMENTI SECONDARI
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Per tutti i collegamenti tra parti in plastica a contatto si sono utilizzate poppette, ovvero cilindri cavi (paralleli alla direzione di sformo) appositamente dimensionati per ospitare viti Ecosyn Plast 3x16. Il contatto tra le componenti non è visibile dall'esterno grazie a scuretti di 0.3 mm, questi spazi vuoti permettono che dall'esterno le due parti non sembrino a contatto mentre in realtà lo sono internamente.
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