IT202100033035A1 - Sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali. - Google Patents

Description

?SISTEMA PERFEZIONATO PER LA TRASMISSIONE DI VIBRAZIONI UNIDIREZIONALI?.

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali.

Sono noti sistemi per la trasmissione di vibrazioni che vengono incorporati all'interno di macchine complesse che sfruttano tali vibrazioni per il trasferimento di prodotti o materiali o per altre lavorazioni, quali ad esempio la vagliatura, la separazione o la compattazione di materiali.

Per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali lungo una direzione di lavoro, in particolare, sono noti sistemi che impiegano due motovibratori con uguali caratteristiche elettromeccaniche, ruotanti in senso contrario l'uno all'altro. Ciascuno motovibratore ? essenzialmente costituito da un albero rotante azionato da un motore elettrico, sul quale sono associate una o pi? masse eccentriche

In fase di avviamento e di arresto o in caso di anomalia di uno dei motovibratori si possono verificare dei transitori in cui le masse eccentriche non sono perfettamente fasate e, quindi, vengono generate vibrazioni indesiderate in senso trasversale alla direzione di lavoro.

Per ovviare a tale inconveniente ? noto realizzare i sistemi noti con motori elettrici dotati di elevata coppia di avviamento e di un sistema di frenatura tramite inverter.

Tuttavia tale soluzione comporta una complicazione strutturale dei sistemi noti, nonch? un aumento dei relativi ingombri e costi di produzione.

In alternativa ? noto prevedere dei gruppi meccanici per il mantenimento della sincronizzazione degli alberi rotanti e delle relative masse eccentriche.

Tali gruppi di sincronizzazione possono prevedere ad esempio una pluralit? di ruote dentate a due, a due ingranate interposte tra gli alberi rotanti. Tale soluzione con ruote dentate, tuttavia, risulta piuttosto rumorosa e necessita di prevedere un'adeguata lubrificazione.

In alternativa il brevetto statunitense US 3,841,166 insegna una soluzione in cui il gruppo di sincronizzazione consiste in una cinghia dentata chiusa su se stessa ad anello e avvolta su una coppia di pulegge dentate, ciascuna solidale in rotazione ad un rispettivo albero. Le pulegge dentate sono calettate sugli alberi rotanti in corrispondenza di una rispettiva estremit? prolungantesi oltre la zona di accoppiamento con le masse eccentriche. Tale soluzione prevede anche una pluralit? di galoppini folli su cui ? avvolta la cinghia dentata.

Anche questa soluzione con cinghia di sincronizzazione, tuttavia, non ? scevra di inconvenienti, tra i quali va annoverato il fatto che presenta una maggiore complicazione strutturale e un maggior ingombro del sistema. Peraltro tale soluzione nota non prevede la possibilit? di registrare la tensione della cinghia e non prevede un involucro di contenimento a tenuta stagna.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali che consenta di garantire una corretta sincronizzazione degli alberi rotanti con una struttura semplice ed un limitato numero di componenti, tale da risultare di ingombro e peso contenuto, nonch? agevole da assemblare.

Nell?ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato ? quello di poter registrare il tensionamento della cinghia di sincronizzazione per garantire un funzionamento ottimale.

Altro scopo del presente trovato ? quello di poter prevedere un guscio esterno ermetico, in modo da poter essere impiegato anche in ambienti con particolari requisiti igienici o di sicurezza.

Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di non risultare rumoroso durante il funzionamento e di risultare durevole nel tempo.

Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonch? di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali secondo quanto recitato nella rivendicazione principale che segue e opzionalmente dotato di una o pi? delle caratteristiche di cui alle successive rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 ? una vista assonometrica di un sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali, secondo il trovato; la figura 2 ? una vista assonometrica del sistema di figura 1 privato di uno dei coperchi;

la figura 3 ? una vista assonometrica parzialmente in esploso del sistema secondo il trovato;

la figura 4 ? una vista in sezione secondo un piano trasversale agli alberi rotanti passante per il gruppo di sincronizzazione;

la figura 5 ? una vista in sezione longitudinale lungo il primo albero del sistema secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 un sistema perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali. Il sistema 1 comprende una struttura 2 di supporto di almeno un primo ed un secondo albero, rispettivamente 3 e 4, rotanti attorno ai rispettivi assi longitudinali tra loro sostanzialmente paralleli, ciascuno dei quali ? associato a propri mezzi motori 5 e porta almeno una massa eccentrica 6, e di un gruppo di sincronizzazione 7 degli alberi 3 e 4.

Con il termine ?sostanzialmente? nella presente descrizione si intende a meno delle usuali tolleranze di lavorazione e di assemblaggio.

La configurazione delle masse eccentriche 6 ? tale da generare nella rotazione attorno agli alberi 3 e 4 vibrazioni lungo una direzione di lavoro trasversale al piano in cui giacciono gli assi longitudinali degli alberi stessi, che nella configurazione di utilizzo del sistema 1 pu? assumere qualunque giacitura, anche non orizzontale.

Qualora le masse eccentriche 6 associate agli alberi 3 e 4 siano angolarmente fasate la direzione di lavoro ? sostanzialmente ortogonale al piano di giacitura degli assi longitudinali degli alberi stessi. Qualora si desideri ottenere vibrazioni lungo una direzione di lavoro diversamente inclinata rispetto al suddetto piano pu? essere applicato un definito angolo di sfasatura angolare tra le masse eccentriche 6 degli alberi 3 e 4, che deve mantenersi sostanzialmente costante durante il funzionamento del sistema 1.

Il gruppo di sincronizzazione 7 comprende una cinghia 8 chiusa ad anello e almeno una prima ed una seconda puleggia dentata, rispettivamente 9 e 10, solidali in rotazione, rispettivamente, al primo e al secondo albero 3 e 4 e su cui si avvolge la cinghia 8.

Pi? nel dettaglio la cinghia 8 ? dotata di due superfici dentate 11 e 12 tra loro contrapposte, di cui la prima interna e la seconda esterna all'anello definito dalla cinghia stessa. Inoltre la cinghia 8 presenta un tratto 11a della superficie dentata interna 11 accoppiato con la prima puleggia 9 e un tratto 12a della superficie dentata esterna 12 accoppiato con la seconda puleggia 10.

Il tratto 11a della superficie dentata interna 11 della cinghia 8 si avvolge parzialmente attorno alla prima puleggia 9.

Il tratto 12a della superficie dentata esterna 12 della cinghia 8 si avvolge parzialmente attorno alla seconda puleggia 10.

Secondo il trovato, il gruppo di sincronizzazione 7 comprende un unico galoppino 13 accoppiato alla cinghia 8 e supportato folle in rotazione dalla struttura 2 attorno ad un perno di supporto 14 sostanzialmente parallelo agli alberi 3 e 4 e disposto da parte opposta del primo albero 3 rispetto al secondo albero 4. Sul galoppino 13 ? accoppiato un ulteriore tratto 11b della superficie dentata interna 11 della cinghia 8.

Il tratto 11b della superficie dentata interna 11 della cinghia 8 ? parzialmente avvolto sul galoppino 13.

Si fa notare (figura 4) che la periferia inferiore del galoppino 13 ? disposto ad una distanza dal piano di giacitura degli assi longitudinali degli alberi 3 e 4 inferiore a quella della periferia superiore della seconda puleggia 10, mentre la periferia superiore del galoppino 13 ? disposta ad una distanza dal suddetto piano superiore a quella della periferia superiore della seconda puleggia 10.

La particolare configurazione del gruppo di sincronizzazione 7 con cinghia 8 e unico galoppino 13 consente di limitare gli ingombri del sistema 1 e di contenere il numero dei componenti necessari, in modo da ridurne il peso e agevolarne l'assemblaggio.

Utilmente il perno di supporto 14 ? associato alla struttura 2 in modo basculante attorno ad un perno di incernieramento 15. Il perno di incernieramento 15 ? fissato alla struttura 2. Inoltre sono previsti mezzi di registrazione 16 della posizione angolare del perno di supporto 14 rispetto al perno di incernieramento 15 per il tensionamento della cinghia 8.

Tali mezzi di registrazione 16 possono prevedere, ad esempio, una staffa 17 portante il perno di supporto 14, che presenta una prima estremit? articolata attorno al perno di incernieramento 15 e una seconda estremit?, contrapposta alla prima, dotata di un foro filettato trasversale. I mezzi di registrazione 16 comprendono, inoltre, un organo filettato 18 impegnato nel suddetto foro e dotato di una testa di riscontro contro un elemento di battuta 19 fissato alla struttura 2. Avvitando/svitando l'organo filettato 18 dal relativo foro si modifica la posizione angolare della staffa 17 portante il perno di supporto 14 attorno al perno di incernieramento 15.

Ciascun albero 3 e 4 presenta almeno un tratto rettilineo sporgente dai rispettivi mezzi motori 5 e associato alla relativa almeno una massa eccentrica 6.

Preferibilmente il gruppo di sincronizzazione 7 ? posizionato assialmente lungo gli alberi 3 e 4 tra i mezzi motori 5 e le masse eccentriche 6. Anche questo accorgimento conferisce una particolare compattezza al sistema secondo il trovato.

Pi? preferibilmente ciascun albero 3 o 4 presenta due tratti rettilinei, tra loro allineati e sporgenti da parti opposte dei relativi mezzi motori 5, ciascuno dei quali porta almeno una massa eccentrica 6.

Nella forma di attuazione rappresentata ciascun albero 3 o 4 presenta due tratti sporgenti dai rispettivi mezzi motori 5, portanti due masse eccentriche 6 disposte in serie in corrispondenza di ciascuna estremit? (figura 5).

Si fa notare che i mezzi motori 5 sono preferibilmente di tipo elettrico.

Non si escludono alternative forme di attuazione del sistema 1 in cui siano previsti tre o pi? alberi motorizzati in rotazione e portanti rispettive masse eccentriche. In questo caso il gruppo di sincronizzazione pu? prevedere un'unica cinghia accoppiata ai vari alberi mediante rispettive pulegge o una pluralit? di cinghie avvolte su relative pulegge per sincronizzare gli alberi a due, a due.

Infine, la struttura 2 comprende un guscio di contenimento 20 a tenuta ermetica che funge da barriera per evitare sia l'ingresso di sostanze contaminanti, che l'uscita di grasso o materiali da usura. Il sistema 1 pu?, quindi, trovare applicazione anche in macchine complesse destinate, ad esempio, al settore alimentare o altri settori con particolari requisiti igienici o di sicurezza.

Il guscio di contenimento 20 comprende un corpo centrale 21 di alloggiamento dei mezzi motori 5 dotato alle estremit? contrapposte di flange 22 da cui sporgono gli alberi 3 e 4. Il corpo centrale 21 pu? essere dotato di piedi 25 o di altri elementi per il collegamento al telaio della macchina complessa in cui deve essere incorporato il sistema 1.

I perni 14 e 15 e l'elemento di battuta 19 sono associati alla flangia 22 rivolta verso il gruppo di sincronizzazione 7.

A ciascuna flangia 22 ? associato, mediante tiranti 23 o altri organi di collegamento, un coperchio 24 di contenimento dei tratti di estremit? degli alberi 3 e 4 con le relative masse eccentriche 6.

Tra ciascun coperchio 24 e la relativa flangia 22 sono interposte guarnizioni di tenuta 26.

Il gruppo di sincronizzazione 7 ? alloggiato all'interno di uno dei coperchi 24 in prossimit? della relativa flangia 22.

Il funzionamento del presente trovato ? il seguente.

Durante il funzionamento del sistema 1 gli alberi 3 e 4 ruotano azionati dai relativi mezzi motori 5 e la cinghia 8 viene trascinata in rotazione dalle pulegge 9 e 10 solidali agli alberi stessi.

In fase di avviamento o di spegnimento del sistema 1 la cinghia 8 consente di sincronizzare la rotazione degli alberi 3 e 4 evitando che, per effetto della forza di gravit? o delle forze di inerzia agenti sulle masse eccentriche 6, si verifichino posizionamenti angolari non corretti delle stesse con conseguente generazione di vibrazioni non allineate alla direzione di lavoro, particolarmente nel caso in cui tale direzione di lavoro non giaccia su un piano verticale.

In caso di malfunzionamento di uno dei mezzi motori 5 il gruppo di sincronizzazione 7 consente di trascinare temporaneamente in rotazione in modo corretto il corrispondente albero 3 o 4, evitando malfunzionamenti del sistema 1.

Si ? in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che il sistema secondo il trovato consente di ottenere una affidale sincronizzazione degli alberi portanti le masse eccentriche, in modo da evitare sollecitazioni indesiderate soprattutto nei transitori di avvio e spegnimento del sistema, indipendentemente dalle relative condizioni di installazione, con una soluzione semplice e compatta.

Ancora la soluzione secondo il trovato consente di registrare il tensionamento della cinghia di sincronizzazione.

Inoltre la soluzione secondo il trovato non risulta rumorosa nell'uso e non necessita dell'impiego di olio lubrificante.

Non ultimo, la soluzione secondo il trovato pu? essere racchiusa all'interno di un guscio a tenuta stagna in modo da poter essere applicati in settori che prevedono particolari requisiti igienici delle macchine impiegate, quale quello alimentare.

Il trovato cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI

1) Sistema (1) perfezionato per la trasmissione di vibrazioni unidirezionali comprendente una struttura (2) di supporto di almeno un primo ed un secondo albero (3,4) rotanti attorno ai relativi assi longitudinali tra loro sostanzialmente paralleli, ciascuno dei quali ? associato a rispettivi mezzi motori (5) di azionamento in rotazione e porta almeno una massa eccentrica (6), e di un gruppo di sincronizzazione (7) di detti almeno un primo e un secondo albero (3,4) comprendente una cinghia (8) dentata chiusa ad anello e almeno una prima ed una seconda puleggia (9,10) dentata solidali in rotazione, rispettivamente, a detti almeno un primo ed un secondo albero (3,4) e accoppiate con detta cinghia (8), detta cinghia (8) essendo dotata di due superfici dentate (11,12) tra loro contrapposte, di cui una interna (11) ed una esterna (12) rispetto all'anello definito dalla cinghia stessa, e presentando un tratto (11a) di detta superficie dentata interna (11) accoppiato con detta prima puleggia (9) e un tratto (12a) di detta superficie dentata esterna (12) accoppiato con detta seconda puleggia (10), caratterizzato dal fatto che detto gruppo di sincronizzazione (7) comprende inoltre un singolo galoppino (13) dentato, accoppiato a detta cinghia (8) e supportato folle in rotazione da detta struttura (2) attorno ad un perno di supporto (14) sostanzialmente parallelo a detti primo e secondo albero (3,4).

2) Sistema (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto perno di supporto (14) ? disposto da parte opposta di detto primo albero (3) rispetto a detto secondo albero (2), sul galoppino (13) essendo accoppiato un tratto (11b) della superficie dentata interna (11) della cinghia stessa.

3) Sistema (1), secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la periferia inferiore di detto galoppino (13) ? disposta ad una distanza dal piano di giacitura degli assi longitudinali di detti primo e secondo albero (3,4) inferiore rispetto alla periferia superiore di detta seconda puleggia (10) e che la periferia superiore di detto galoppino (13) ? disposta ad una distanza dal piano di giacitura degli assi longitudinali di detti primo e secondo albero (3,4) maggiore rispetto alla periferia superiore di detta seconda puleggia (10)

4) Sistema (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto perno di supporto (14) ? associato basculante a detta struttura (2) attorno ad un perno di incernieramento (15), essendo inoltre previsti mezzi di registrazione (16) della posizione angolare di detto perno di supporto (14) rispetto a detto perno di incernieramento (15) per il tensionamento di detta cinghia (8).

5) Sistema (1), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti almeno un primo ed un secondo albero (3,4) presenta almeno un tratto sporgente dai rispettivi mezzi motori (5) ed associato alla relativa almeno una massa eccentrica (6), il gruppo di sincronizzazione (7) essendo posizionato assialmente lungo il primo e il secondo albero (3,4) tra i mezzi motori (5) e le masse eccentriche (6).

6) Sistema (1), secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti almeno un primo ed un secondo albero (3,4) presenta due di detti tratti sporgenti da parti opposte dei rispettivi mezzi motori (5), ciascuno dei quali portante almeno una massa eccentrica (6).

7) Sistema (1), secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura (2) comprende un guscio esterno di contenimento (20) a tenuta ermetica.

8) Sistema (1), secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto guscio di contenimento (20) comprende un corpo centrale (21) per l'alloggiamento di detti mezzi motori (5) dotato di una coppia di flange (22) contrapposte associate a tenuta a rispettivi coperchi (24) al cui interno sono alloggiati detti almeno un primo e un secondo albero (3,4), dette masse eccentriche (6) e detto gruppo di sincronizzazione (7).