IT202000022069A1 - Tendicinghie idraulico multiplo modulare - Google Patents

Description

ABSTRACT

Tendicinghia Idraulico Automatico Multiplo Modulare per l?esecuzione di spinte individuali ed uniformi su cinghie singole o gruppi di cinghie di un sistema asservito. E? composto da un Serbatoio di Accumulo Pressurizzato (Fig.1-29), un Circuito Idraulico ed una o pi? Unit? Terminali Operative Compatte (Fig.1-40) . Il Serbatoio di Accumulo Pressurizzato tramite il Circuito Idraulico di Immissione (Fig.1-7) porta in pressione le Unit? Terminali Operative Compatte che automaticamente e individualmente esercitano uguale pressione sulle cinghie di propria competenza impiegate per la trasmissione della coppia rotante da una Puleggia Motrice (Fig.1-28) ad una Puleggia Condotta (Fig.1-27) del sistema in asservimento.

RIFERIMENTI: BACKGROUND E STATO DELL?ARTE

I tendicinghia individuati in letteratura presentano caratteristiche idonee all?uso su singole cinghie o gruppi di cinghie affiancate ma non sempre in modo individuale. Si tratta di dispositivi prevalentemente meccanici che adottano come organo di spinta una molla elastica e leveraggi di varia natura. Per questi sistemi, all?allungamento dell? organo di tensionamento, si ha una progressiva riduzione della pressione esercitata. Quando le cinghie di trasmissione sono numerose, molti tra i sistemi individuati tendono a schiacciare insieme e all?unisono tutte le cinghie. Questo comporta come maggior problema che nel momento in cui una delle cinghie dovesse cedere parzialmente rispetto alle altre, su queste si scaricherebbe la pressione del tendicinghia maggiormente cos? da generare condizioni pi? usuranti per esse.

In particolare, una invenzione sembra avvicinarsi a quella presentata. Si tratta del brevetto ITVR970073A1. Nello specifico tale invenzione, facendo pure uso di un apparato idraulico, seppur nelle intenzioni miri a semplificare il sistema di tensionamento, di fatto risulta di complessa e limitata applicabilit? poich? vincolata ad interventi di modifica e/o specifica progettazione sugli assi delle Pulegge Motrici e/o Pulegge Condotte delle macchine in asservimento. L?invenzione presentata intende superarla in facilit? di impiego e operativit? funzionale essendo del tutto svincolata dal sistema su cui viene montata.

In generale, poi, sui dispositivi individuati non ? prevista la possibilit? di segnalamento di una condizione anomala su singola cinghia specialmente in remoto e quindi spingono a periodici controlli visivi locali e fermi macchina per le verifiche del caso. Circostanza, questa, che viene superata dall?invenzione proposta.

LISTA DEI DISEGNI

1) Assieme Generale Isometrico

2) Generale Gruppo di Unit? Terminali Operative Compatte

3) Sezione alla Calotta di Immissione del Gruppo di Unit? Terminali Operative Compatte

4) Dettaglio: Spaccato di una Unit? Terminale Operativa Compatta

5) Dettaglio: Spaccato di una Calotta Terminale

6) Versione Alternativa di Unit? Terminale Operativa Compatta

DESCRIZIONE GENERALE

La presente invenzione intende risolvere in modo innovativo il problema del tensionamento individuale di singole cinghie appartenenti a gruppi di cinghie senza interventi di modifica e/o riprogettazione delle macchine in asservimento o di loro parti. Lo scopo ? aggiungere esclusivamente l?invenzione al sistema in asservimento per realizzare le funzioni di interesse.

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Obiettivo ? quello di fornire anche un sistema di facile installazione e che possa soddisfare le esigenze di molteplici configurazioni riguardanti diversi numeri e tipologie di cinghie ma che rimanga economico tanto nell?acquisto ed installazione quanto nella sua gestione.

Altro scopo ? quello di fornire un dispositivo pronto per le segnalazioni remote tramite sensori in dotazione e/o opzionali.

Il cuore del Tendicinghia Idraulico Automatico Multiplo Modulare ? composto dalle Unit? Terminali Operative Compatte (Fig.2-40). Questi moduli possono essere utilizzati singolarmente o accoppiati in configurazione multipla, in numero pari o dispari indifferentemente. Le singole Unit? Terminali Operative Compatte, se occorre, possono essere accoppiate e strette insieme tramite dei Tiranti Trasversali (Fig.2-39) all?interno di specifiche piastre (Fig.2-24). Spine direzionali consentono l?allineamento tra le Unit? Terminale Operative Compatte affiancate. Il Circuito Idraulico Interno ? realizzato in modo da avere una mandata comune nei Condotti di Collettore (Fig.3-10) e tanti Condotti di Scarico (Fig.4-12) (Fig.5-12) quanti sono i Sistemi Idraulici di Spinta Indipendenti. Il Circuito di Raccolta (Fig.2-8) intende intercettare eventuali perdite di fluido di spinta su ogni singola Unit? Terminale Operativa Compatta e consentirne la segnalazione individualmente. Il Fluido di Spinta che dovesse trafilare, infatti, viene convogliato dalla Gola di Raccolta (Fig.5-19) nel Condotto di Scarico (Fig.5-12) e quindi tramite la parte esterna del Circuito di Raccolta ai Recipienti di Segnalazione (Fig.1-31). La singola Unit? Terminale Operativa Compatta o il gruppo di Unit? Terminali Operative Compatte viene alimentata/o dal Circuito di Immissione (Fig.3-7) del Circuito Idraulico Esterno che, a partire dal Serbatoio di Accumulo Pressurizzato, distribuisce il Fluido di Spinta alla pressione desiderata tramite due Raccordi (Fig.3-50) su di una sola Unit? Terminale Operativa Compatta.

Vantaggi ? Il Fluido di Spinta, fornito dal Circuito di Immissione, ? uniformemente distribuito tramite i Condotti di Collettore (Fig.4-10) e garantisce una pressione costante ed uniforme a tutte le Camere di Spinta (Fig.4-2) delle Unit? Terminali Operative Compatte indipendentemente dalla elongazione dello Stelo (Fig.4-37) del Sistema di Spinta Indipendente. Questo significa che, in qualunque situazione, ogni cinghia (appartenente o meno ad un gruppo) ricever? sempre la stessa spinta. In queste condizioni, potranno essere assorbiti fenomeni di oscillazione derivati da allentamenti individuali. Questi, infatti, incidono gravemente sulla distribuzione della coppia dalle Pulegge Motrici e, quindi, sulla velocit? di deterioramento delle cinghie. Ne risulta dunque un rallentamento della velocit? di deterioramento di ogni singola cinghia.

L?effetto finale si tradurr? in una prolungata vita delle cinghie, minor numero di fermi macchina e il conseguente abbattimento dei costi di manutenzione in aggiunta ad una maggiore produttivit? del sistema asservito.

Il Sistema di Segnalazione consentir?, inoltre, interventi tempestivi in caso di guasti improvvisi.

Ne risulteranno quindi mezzi per una manutenzione programmata pi? efficace e una manutenzione straordinaria pi? reattiva.

Il sistema ? concepito anche per smorzare effetti di allentamento dovuti ad un eventuale e temporaneo disallineamento degli assi di rotazione delle Pulegge Motrici e Condotte della macchina in asservimento. In tali situazioni, la ripercussione dell?anomalia che dovesse presentarsi su uno o pi? Sistemi di Spinta Indipendenti, verrebbe smorzata grazie alla fine regolazione della Valvola Spillatrice. Quando il sistema, dopo il caricamento, raggiunge l? equilibrio fluido statico, le Valvole Spillatrici regolate su una minima apertura fanno da smorzatori per oscillazioni rapide delle cinghie consentendo cos? al sistema di lavorare in condizioni quasi stazionarie.

L?articolazione del sistema presentato, consente nella sua compattezza una agevole manutenzione in quanto indipendente dal sistema in asservimento.

SISTEMA AUSILIARIO

Fanno parte del Sistema Ausiliario il Serbatoio di Accumulo Pressurizzato (Fig.1-29) ed il Circuito Idraulico Esterno composto da Circuito di Immissione (Fig.1-7) e Circuito di Raccolta (Fig.1-8). Il Serbatoio di Accumulo Pressurizzato ? opportunamente dimensionato per consentire una variazione di pressione minima ed accettabile tra condizione di minima e massima elongazione dei Sistemi di Spinta Indipendenti. Tramite una valvola, del fluido viene rilasciato dal Serbatoio di Accumulo Pressurizzato nel Circuito di Immissione per raggiungere le Unit? Terminali Operative Compatte. Tanto sul Serbatoio di Accumulo Pressurizzato quanto sul Circuito di Immissione pu? essere installato un dispositivo per controllare la pressione del sistema.

DESCRIZIONI DI DETTAGLIO UNITA? TERMINALI OPERATIVE COMPATTE

Le Unit? Terminali Operative Compatte sono il cuore dell?invenzione.

Sono costituite da:

? Corpo in 3 pezzi: Calotta di Immissione (Fig.4-1), Calotta Terminale (Fig.4-3) e Corpo Centrale (Fig.4-9).

I tre pezzi del corpo vengono assemblati tramite bulloni di accoppiamento verticali che dalle calotte avvitano nel Corpo Centrale (Fig.4-44).

? Sistema di Spinta Indipendente: Molla di Precarico (Fig.4-23), Elemento di Fissaggio e Battuta (Fig.4-14), Gruppo Terminale composto da Stelo (Fig.4-37), Forcella a Sbalzo(Fig.4-16) e Puleggia (Fig.4-26).

Calotta Di Immissione - La calotta di Immissione ospita parte del Circuito Idraulico Interno che consente la somministrazione del Fluido di Spinta alla Unit? Terminale Operativa Compatta. Tramite la Presa di Carico (Fig.4-25) il fluido pu? giungere alla Camera di Raccolta e Distribuzione (Fig.4-13) che mostra alla base il foro di passaggio per la Camera di Spinta e, trasversalmente, i Condotti di Collettore (Fig.4-10) per eventuali altre Unit? Terminali Operative Compatte. Questi condotti sono entrambi chiusi quando la Unit? Terminale Operativa Compatta opera in solitaria; solo uno dei due ? chiuso quando la Unit? Terminale Operativa Compatta si trova in una posizione esterna del Tendicinghia Idraulico Automatico Multiplo Modulare in configurazione multipla; entrambi sono aperti quando la Unit? Terminale Operativa Compatta si trova in mezzo ad altre Unit? Terminali Operative Compatte.

Sulla Calotta di Immissione alloggia il Gruppo di Intercettazione e Regolazione composto da: Manopola di Intercettazione (Fig.4-22) che consente di escludere l?operativit? di un Sistema di Spinta Indipendente qualora si rendesse necessario e Valvola Spillatrice (Fig.4-41) che consente la regolazione della distribuzione di fluido nella Camera di Spinta, l?eventuale spurgo di aria e la regolazione di apertura per l?attenuazione di eventuali fenomeni di oscillazione da parte delle cinghie.

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Nel caso in cui l? Unit? Terminale Operativa Compatta di appartenenza cui appartiene la Calotta di Immissione sia in asservimento ad una sola cinghia, uno dei due Gruppi di Intercettazione e Regolazione pu? essere sostituito da semplici ostruzioni. In tal caso anche la Presa di Carico e i Condotti di Collettore possono essere opportunamente ostruiti.

Corpo Centrale - Il Corpo Centrale (Fig.4-9) ospita la Camera di Spinta (Fig.4-2) anti torsione all?interno della quale trova sede il Sistema di Spinta Indipendente. Superiormente e inferiormente il Corpo Centrale presenta i Fori Filettati per i bulloni (Fig.4-44) di fissaggio delle Calotte. Trasversalmente, in posizione esterna, trovano spazio i Fori Filettati per i bulloni di fissaggio alle staffe di supporto (Fig.3-45).

Nel caso in cui l? Unit? Terminale Operativa Compatta di appartenenza della Calotta Terminale sia in asservimento ad una sola cinghia, uno dei due Sistemi di Spinta Indipendenti pu? essere omesso.

Calotta Terminale - La Calotta Terminale (Fig.4-3) agisce da elemento di tenuta per il fluido di spinta. In esso sono presenti due Fori Passanti a tenuta (Fig.5-15) per gli Steli dei Sistemi di Spinta e due Condotti di Scarico indipendenti (Fig.5-12). I fori passanti ospitano ciascuno due Gole di Tenuta per guarnizioni (Fig.5-20) e tra queste due trova sede una terza Gola di Raccolta (Fig.5-19). Qualora del fluido dovesse trafilare dalla relativa Camera di Spinta, la Gola di Raccolta lo intercetterebbe e, tramite il Condotto di Scarico (Fig.5-12), verrebbe consegnato al Circuito di Raccolta (Fig.3-8).

Nel caso in cui l? Unit? Terminale Operativa Compatta di appartenenza della Calotta Terminale sia in asservimento ad una sola cinghia, uno dei due Sistemi di Spinta Indipendenti pu? essere omesso. In tal caso, il foro passante della Camera di Spinta e il condotto di scarico possono essere opportunamente ostruiti.

Sistema di Spinta Indipendente - La Molla di Precarico (Fig.4-23) consente di mantenere l? Elemento di Fissaggio e Battuta (Fig.4-14) distanziato dal foro della Camera di Raccolta e Distribuzione (Fig.4-13) e pu? agire da elemento di spinta tensionatrice in assenza di Fluido di Spinta.

L? Elemento di Fissaggio e Battuta ha una forma che ne consente la movimentazione lungo l?asse verticale ma tale da impedirne la rotazione intorno allo stesso asse e bloccare quindi il Gruppo Terminale: aderisce infatti alla forma non circolare della Camera di Spinta e pertanto risulta impedito nella rotazione garantendo cos? l?allineamento della Puleggia (Fig.4-26) sulla Forcella a Sbalzo (Fig.4-16) con la cinghia di competenza. Oltre alla Molla di Precarico e all? Elemento di Fissaggio e Battuta, il Sistema di Spinta Indipendente ? composto dal Gruppo Terminale. Questo attraversa con lo Stelo (Fig.4-37) il Foro Passante a tenuta della Calotta Terminale. Lo Stelo presenta all?estremit? esterna il collegamento con la Forcella a Sbalzo (Fig.4-37) su cui si inserisce la Puleggia (Fig.4-26) che va a contatto con la cinghia.

Si osserva che per le modalit? costruttive ideate tale sistema pu? essere azionato anche esclusivamente da sistemi elastici meccanici (rinunciando quindi all?impiego del Fluido di Spinta e relativo Sistema Ausiliario) predisponendo nelle camere di Spinta opportune Molle di Precarico.

SISTEMA DI SEGNALAZIONE

Gli stati del sistema possono essere rilevati e segnalati.

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Una scala di riferimento posta sul dorso dello Stelo (Fig.4-37) fornisce indicazione dell?elongazione del singolo tendicinghia e, di conseguenza, del grado di deterioramento della cinghia.

L?eventuale perdita di fluido dal Sistema ? invece segnalata mediante raccolta in appositi Recipienti di Segnalazione (Fig.1-31) trasparenti attraverso il Circuito di Raccolta (Fig.1-8).

Per le segnalazioni remote, il raggiungimento della battuta di fine corsa dell? Elemento di Fissaggio e Battuta (Fig.4-14) e la perdita di Fluido di Spinta sono segnalati da opportuni sensori (Fig.4-35) (Fig.1-36).

OSSERVAZIONI

Quanto fin qui descritto ? una delle possibili realizzazioni di un Tendicinghia Idraulico Automatico Multiplo Modulare.

Riguardo all?effetto smorzante della Valvola Spillatrice, pu? essere migliorato mediante l?impiego di Valvole di Non Ritorno in accoppiata a Valvole di Sovrappressione per ogni singola Camera di Spinta. In questo caso eventuali oscillazioni di una cinghia che dovessero portare in sovrappressione la Camera di Spinta verrebbero smorzate mediante rilascio di Fluido di Spinta dalla valvola di sovrappressione. Il fluido rilasciato sarebbe immediatamente reintegrato al ripristinarsi delle condizioni di normalit? operativa.

Applicando gli stessi principi ? inoltre possibile realizzare Unit? Terminali Operative Compatte in modalit? alternative come ad esempio quella che sfrutta l?uso di meccanismi a bilanciere (Fig.6).

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Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI

   [1] Unit? Terminale Operativa Compatta (Fig.4) per il tensionamento individuale di cinghie di trasmissione tra Pulegge Motrici e Pulegge Condotte e la verifica e segnalazione locale e remota dello stato di ogni cinghia caratterizzata da: una Calotta di Immissione (Fig.4-1) composta da Circuito Idraulico Interno di Immissione (Fig.4-25) (Fig.4-11), predisposizioni per sistemi di accoppiamento verticale (Fig.4-47), predisposizioni per accoppiamento trasversale (Fig.4-46) e due Gruppi di Intercettazione e Regolazione disposti in successione lungo la direzione longitudinale, ciascuno composto da una Manopola di Intercettazione (Fig.4-22) e Valvola spillatrice (Fig.4-41); una Calotta Terminale (Fig.4-3) composta da un Circuito Idraulico Interno - Condotto di Scarico (Fig.4-12), predisposizioni per sistemi di accoppiamento verticale(Fig.4-47), predisposizioni per accoppiamento trasversale (Fig.4-46) e due Fori Passanti con Gole di Tenuta e guarnizioni (Fig.4-20) e Gola di Raccolta (Fig.4-19); un Corpo Centrale composto da predisposizioni per sistemi di accoppiamento verticale, con due Camere di Spinta anti torsione (Fig.4-2) opportunamente sfalsate in successione lungo la direzione longitudinale; due Sistemi di Spinta Indipendenti composti ciascuno da una Molla di Precarico (Fig.4-23), un Elemento di Fissaggio e Battuta (Fig.4-14) e un Gruppo Terminale formato da Stelo (Fig.4-37), Forcella a Sbalzo (Fig.4-16) e Puleggia (Fig.4-26).
2. [2] Unit? Terminale Operativa Compatta secondo la rivendicazione 1 caratterizzata da sensori per Camera di Spinta (Fig.4-35), elementi di chiusura ermetica per le Prese di Carico (Fig.4-25), per i Condotti di Scarico (Fig. 4-49) e i Condotti di Collettore non utilizzati (Fig.4-48) ed associabile a sensori per il rilevamento del Fluido di Spinta nei Recipienti di Segnalazione (Fig.1- 31).
3. [3] Tendicinghia Idraulico Automatico Modulare Multiplo (Fig.1) per la tensione individuale di una o pi? cinghie di trasmissione tra Pulegge Motrici e Pulegge Condotte e la verifica e segnalazione locale e remota dello stato di ogni cinghia composto da una o pi? Unit? Terminali Operative Compatte secondo le rivendicazioni 1 e 2 comprendente un Serbatoio di Accumulo Pressurizzato (Fig.1-29); un Circuito Idraulico di Immissione (Fig.1-7) tra Serbatoio di Accumulo Pressurizzato ed Unit? Terminali Operative Compatte; un Circuito Idraulico di Raccolta (Fig.1-8) tra Unit? Terminali Operative Compatte e i Recipienti di Segnalazione.