IT201900012840A1 - Frizione centrifuga di tipo migliorato - Google Patents

Description

Frizione centrifuga di tipo migliorato

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una frizione centrifuga di tipo migliorato.

Il campo dell'invenzione e quello degli innesti a frizione centrifuga che sono utilizzati per trasmettere il moto da un gruppo motore verso la macchina condotta.

Le attuali frizioni centrifughe sono provviste di settori flottanti che, fin dall'inizio della messa in rotazione dell'albero motore e sotto l'azione della forza centrifuga, si innestano ad attrito sulla parte condotta, trasmettendo fin dai primi giri del motore il moto verso quest'ultima.

Esistono tuttavia delle applicazioni nelle quali la trasmissione del moto deve avvenire non fin dall'inizio della messa in rotazione dell'albero motore, ma solo al raggiungimento di un prestabilito numero di giri. È questo per esempio il caso dei motori per imbarcazioni e dei motori diesel o benzina in genere, nei quali in regime di minimo non deve esserci trasmissione della coppia. A tale scopo sono utilizzate le tradizionali frizioni a dischi, le quali soffrono tuttavia degli inconvenienti legati al loro peso, nonché al costo ed all'usura delle rispettive parti in rapporto di frizione.

Costituisce lo scopo principale della presente invenzione quello di fornire una frizione centrifuga che, diversamente dalle tradizionali frizioni di questo tipo, permetta di iniziare la trasmissione del moto, ovvero di stabilire un rapporto di innesto, non fin dall'inizio della rotazione dell'albero motore, ma solo dopo il raggiungimento di un prestabilito numero di giri di quest'ultimo.

Questo ed altri scopi sono raggiunti con la frizione centrifuga della rivendicazione 1. Dei preferiti modi di realizzare l'invenzione risultano dalle restanti rivendicazioni.

In rapporto alle note frizioni centrifughe, quella secondo l'invenzione offre il vantaggio di rimanere in folle ad un numero di giri inferiore rispetto a quello prestabilito, innestandosi invece solo al superamento di questo numero di giri minimo.

La frizione dell'invenzione offre inoltre il vantaggio di ripristinare lo stato di folle con la diminuzione del numero di giri anzidetto, così da attuare la desiderata reversibilità dell'accoppiamento.

Un ulteriore vantaggio dell'invenzione è rappresentato dalla possibilità di regolare la tensione dei mezzi che trattengono i settori flottanti sulla parte motrice, così da poter selezionare il numero di giri ai quali si realizza l'innesto.

Questi ed altri scopi, vantaggi e caratteristiche risultano dalla descrizione che segue di alcuni modi preferiti di realizzare la frizione dell'invenzione, come illustrati a titolo di esempi non limitativi nelle figure delle allegate tavole di disegni.

In esse:

- la figura 1 illustra in vista schematica un primo esempio di applicazione della frizione dell'invenzione;

- la figura 2 illustra in esploso la frizione di figura 1;

- le figure 3 e 4 illustrano in sezione trasversale e in vista frontale la frizione di figura 2 in stato di folle;

- le figure 5 è 6 illustrano la frizione delle figure 3 e 4 in stato di lavoro o di innesto;

- le figure da 7 a 16 illustrano delle ulteriori varianti di realizzazione della frizione delle figure precedenti.

La frizione dell'invenzione, indicata con il riferimento 1 nelle figure 1 e 2, è utilizzata per trasmettere il moto dal volano 2 di un motore 3 verso una macchina condotta o riduttore 4.

A tale scopo la frizione 1 presenta un guscio esterno 5, il quale riceve il moto di rotazione dal volano 2. La rotazione del guscio 5 è quindi trasmessa a dei settori fissi 6, reciprocamente distanziati e tra i quali sono disposti i settori flottanti 7 della frizione 1. I citati settori 7 sono adatti per spostarsi radialmente verso l'esterno della frizione, nell'interspazio fra i settori fissi 6, fino ad entrare in contatto con un anello 8 che forma la parte condotta della frizione e che è messo in rotazione attraverso il citato contatto con i settori flottanti 7. Ad avvenuto contatto tra queste parti, la rotazione dell'anello 8 è trasmessa all'albero 9 ad esso solidale e, di qui, al riduttore 4.

Secondo l'invenzione, ogni settore flottante 7 è provvisto di un dispositivo di trattenimento a sforzo regolabile del medesimo settore 7 sui rispettivi settori fissi 6 ad esso contigui.

Nell'esempio illustrato in figura 2 questo dispositivo è costituito da una molla 10 provvista, alle estremità, di sfere 11 che si inseriscono a scatto all'interno di rispettive sedi 12 previste sui lati dei settori fissi 6 che si affacciano verso i corrispondenti lati dei settori flottanti 7.

Secondo l'invenzione il settori flottanti 7 presentano a loro volta una sede passante 13 di alloggiamento della citata molla 10. Questa sede 13 si trova in posizione allineata con le sedi 12 dei settori fissi 6, così da realizzare un corrispondente allineamento tra le sfere 11 della molla 10 e le medesime sedi 12.

Nello stato di folle della frizione illustrata nelle figure 3 e 4, la messa in rotazione del guscio esterno 5, nella fase iniziale con numero di giri del motore 3 minore di un valore prestabilito, genera sui settori flottanti 7 una forza centrifuga F1 che non è sufficiente per vincere la forza resistente F2 generata dalla molla 10 sulle sfere 11 che sono alloggiate nelle sedi 12 dei settori fissi 6. In questa condizione i settori flottanti 7 sono trattenuti sul corpo dei settori fissi 6 e la frizione è in stato di folle.

Nella successiva fase di innesto della frizione 1 illustrata nelle figure 5 e 6, l'aumento del numero di giri del guscio esterno 5, promosso dalla corrispondente rotazione del motore 3, genera una forza centrifuga F3 che è maggiore di F1 di figura 4, fino al punto di vincere la resistenza F2 della molla 10. In questa condizione le sfere 11 della molla 10 escono dalla loro sede 12 nei settori fissi 6 e permettono ai settori flottanti 7 di scorrere radialmente verso l'esterno, nella direzione dell'anello condotto 8, instaurando in questo modo un rapporto di frizione che permette di trasmettere il moto alla macchina condotta 4 attraverso il gruppo anello 8-albero 9.

Vantaggiosamente secondo l'invenzione nello stato di innesto della frizione 1, come rappresentata nella figura 6, le sfere 11 si trovano in una condizione di equilibrio instabile, disposte all'esterno della loro sede 12 ed appoggiate contro il bordo delle citate sedi 12 dei settori fissi 6. In questo modo al diminuire del numero di giri del motore 3 corrisponde una analoga diminuzione della forza centrifuga F3, che permette alla molla 10 di richiamare le sfere 11 all'interno delle loro sedi 12 nei citati settori 6. Si realizza così la reversibilità del processo di innesto/disinnesto della frizione 1, che permette di fare lavorare quest'ultima nelle sue condizioni rispettivamente di folle e di innesto.

Nella variante illustrata in figura 11, ogni settore flottante 7 è provvisto di due sedi 13a, 13b per rispettive molle 10a, 10b ciascuna dotata, all'estremità rivolta verso l'esterno della frizione, di un grano filettato 14a, 14b adatto per regolare la forza elastica F2 con la quale le molle 10a, 10b trattengono il corrispondente settore flottante 7 in posizione sui rispettivi settori fissi 6. In questo modo si rende possibile regolare la forza F2 delle molle 10a, 10b e questo permette di scegliere il numero di giri del motore 3 al quale si realizza l'innesto e il disinnesto della frizione centrifuga dell'invenzione. Le estremità delle molle 10a, 10b che sono rivolte verso il rispettivo settore fisso 6 sono invece provviste di sfere 11a, 11b adatte per alloggiarsi nelle rispettive sedi 12 dei corrispondenti settori fissi 6.

Nella variante illustrata nelle figure da 7 a 10, dove le figure 7,8 illustrano la frizione in stato di folle mentre le figure 9,10 illustrano la frizione in stato di innesto, al posto della molla 10 è utilizzato un meccanismo a balestra, del tipo formato da una balestra 16 che comprime le sfere 11 nelle sedi 12 dei settori fissi 6. Anche in questo caso è possibile prevedere un sistema di regolazione della forza di aggancio della balestra 16 nelle rispettive sedi 12 dei settori fissi 6, ad esempio per mezzo di grani filettati 17 che agiscono sul lato convesso della balestra 16, aumentandone la forza di spinta sulle sfere 11.

Secondo la ulteriore variante dell'invenzione illustrata nelle figure 12 e 13, la molla 10 è sostituita da pistoni 18 a comando pneumatico oppure oleodinamico, provvisti di un sistema 19 di controllo della forza di trattenimento dei settori flottanti 7 sui settori fissi 6. Tale sistema 19 può essere per esempio costituito da pastiglie con guarnizione spinte dal grano 20.

Nella variante della frizione dell'invenzione illustrata nelle figure 14 e 15, le molle 10 sono trasferite dai settori flottanti 7 a quelli fissi 6, secondo un principio di funzionamento che ripete sostanzialmente quello descritto per le figure 4 e 6 precedenti. In questo caso il sistema molla10-sfera 11 è collocato sui settori fissi 6, con l'unica sfera 11 che si alloggia all'interno della corrispondente sede 12 prevista sul rispettivo settore flottante 7. In particolare la figura 14 illustra la frizione in stato di folle, mentre nella figura 15 la frizione è in stato di innesto, con le sfere 11 poste in condizione di equilibrio instabile, in appoggio sul bordo delle sedi 12 che sono rivolte verso l'interno della frizione, ovvero più vicino all'albero 9 di quest'ultima. Una analoga disposizione è applicabile anche ai descritti sistemi di controllo con meccanismo a balestra, oppure a pistone pneumatico od oleodinamico, montati sui settori fissi anziché su quelli flottanti.

Nella variante illustrata in figura 16 la frizione dell'invenzione è equipaggiata con quattro settori flottanti 7, montati scorrevoli nell'interspazio tra un uguale numero di settori fissi 6.

All'invenzione, come sopra descritta ed illustrata nelle allegate tavole di disegni, è possibile apportare delle modifiche per realizzare delle varianti che tuttavia rientrano nell'ambito delle rivendicazioni che seguono. Così, per esempio, il numero dei settori fissi e flottanti potrebbe anche essere diverso dagli esempi che si sono dati più sopra. Dei sistemi altrettanto diversi potrebbero essere impiegati per trattenere, in modo controllato, i settori flottanti 7 sui settori fissi 6.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Frizione centrifuga, del tipo comprendente un guscio esterno (5) mosso in rotazione da un motore (3), una parte condotta interna (8, 9), dei settori fissi (6) reciprocamente distanziati e dei settori (7) disposti flottanti nell'interspazio tra i medesimi settori fissi (6), caratterizzata dal fatto che i citati settori flottanti (7) sono provvisti di dispositivi di controllo, i quali determinano l'accoppiamento e il disaccoppiamento dei medesimi settori flottanti (7) rispetto ai settori fissi (6), in funzione del numero di giri del motore (3).
2. 2. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che, a motore (3) con numero di giri minore di un valore prestabilito, la forza centrifuga (F1) generata sui settori flottanti (7) è minore della forza resistente (F2) con la quale i detti dispositivi di controllo trattengono i medesimi settori (7) tra i citati settori fissi (6), in questa condizione i settori flottanti (7) essendo trattenuti accoppiati ai settori fissi (6) e la frizione (1) trovandosi in stato di folle.
3. 3. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che a motore (3) con numero di giri maggiore di un valore prestabilito, la forza centrifuga (F3) generata sui settori flottanti (7) è maggiore della forza resistente (F2) con la quale i detti dispositivi di controllo trattengono i medesimi settori (7) tra i citati settori fissi (6), in questa condizione i settori flottanti (7) essendo disaccoppiati dai settori fissi (6) e la frizione (1) trovandosi in stato di innesto.
4. 4. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i citati dispositivi di controllo sono costituiti da una molla (10) disposta in corrispondenza dei citati settori flottanti (7) e provvista alle sue estremità di sfere (11) che si inseriscono a scatto all'interno di rispettive sedi (12) previste sui corrispondenti lati dei settori fissi (6).
5. 5. Frizione secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i citati settori flottanti (7) presentano una sede passante (13) di alloggiamento della detta molla (10), la citata sede (13) essendo disposta allineata con le sedi (12) dei settori fissi (6).
6. 6. Frizione secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che, nello stato di innesto della detta frizione, le sfere (11) sono disposte in una condizione di equilibrio instabile sul bordo delle citate sedi (12) dei settori fissi (6) così che, quando il numero di giri del motore (3) è minore di un valore prestabilito, si ha una corrispondente diminuzione della forza centrifuga, che permette alla molla (10) di richiamare le sfere (11) all'interno delle loro sedi (12) nei medesimi settori fissi (6).
7. 7. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i citati dispositivi di controllo sono costituiti da molle (10a,10b) alloggiate in rispettive sedi (13a,13b) di ciascun settore flottante (7), l'estremità delle molle (10a,10b) rivolta verso l'esterno della frizione prevedendo un grano filettato (14a,14b) adatto per regolare la forza elastica (F2) con la quale le molle (10a,10b) trattengono il rispettivo settore flottante (7) in posizione sui rispettivi settori fissi (6), una corrispondente sfera (11a,11b) essendo prevista all'estremità delle citate molle (10a,10b) che è rivolta verso il rispettivo settore fisso (6).
8. 8. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i citati dispositivi di controllo sono costituiti da una molla (10) disposta in corrispondenza dei citati settori fissi (6) e provvista all'estremità di una sfera (11) che si inserisce a scatto all'interno della rispettiva sede (12) prevista sul corrispondente lato dei settori flottanti (7).
9. 9. Frizione secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che, nello stato di innesto della detta frizione, le sfere (11) sono disposte in una condizione di equilibrio instabile sul bordo delle citate sedi (12) dei settori flottanti (7) così che, quando il numero di giri del motore (3) è minore di un valore prestabilito, si ha una corrispondente diminuzione della forza centrifuga, che permette alla molla (10) di richiamare le sfere (11) all'interno delle loro sedi (12) nei medesimi settori (7).
10. 10. Frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i citati dispositivi di controllo sono costituiti da un meccanismo a balestra (16), oppure da pistoni (18) a comando pneumatico od oleodinamico.