IT202300017580A1 - Gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata - Google Patents

Gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata

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Description

?GRUPPO DI TRASMISSIONE AD INGRANAGGI CON ROTISMO EPICICLOIDALE AD EFFICIENZA TERMICA INCREMENTATA?.
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata. Sono noti gruppi di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale che comprendono essenzialmente un corpo scatolare al cui interno sono alloggiate una ruota solare rotante attorno ad un asse principale, due o pi? ruote satelliti accoppiate sulla periferia della ruota solare e supportate in rotazione da un corpo portasatelliti rotante attorno all'asse principale e una corona internamente dentata e solidale al corpo scatolare, a cui sono accoppiate le ruote satelliti. La ruota solare costituisce l'elemento movente del rotismo epicicloidale ed ? collegata all'asse di ingresso del moto, mentre il corpo portasatelliti costituisce l'elemento cedente del rotismo stesso ed ? collegato all'asse di uscita del moto, generalmente coassiale all'asse principale.
All'interno del corpo scatolare ? previsto un bagno d'olio per la lubrificazione degli organi in movimento.
Una delle problematiche tipiche di questi gruppi di trasmissione ? l'innalzamento della temperatura del bagno d'olio dovuta allo sbattimento provocato dagli organi in movimento, in particolare dalla rotazione del corpo portasatelliti.
L'innalzamento della temperatura del bagno d'olio ne riduce la capacit? di lubrificazione, penalizzando la massima potenza applicabile al gruppo di trasmissione.
Per ovviare a questo inconveniente ? noto prevedere uno stadio di riduzione della velocit? di rotazione in ingresso al rotismo epicicloidale, in modo da ridurre la velocit? di rotazione degli organi del rotismo stesso e, di conseguenza, l'agitazione del bagno d'olio.
In una possibile forma di realizzazione nota tale stadio di riduzione comprende un pignone conico rotante attorno ad un asse di ingresso del moto ortogonale all'asse principale del rotismo epicicloidale e ingranato con una ruota conica. In un primo caso la ruota conica ? solidale in rotazione attorno all'asse principale alla ruota solare del rotismo epicicloidale. In un secondo caso la ruota conica ruota attorno ad un asse parallelo all'asse principale ed ? previsto almeno un ulteriore ingranaggio con ruote cilindriche interposto tra l'asse della ruota conica e l'asse principale della ruota solare.
Questa soluzione, pur migliorando l'efficienza termica del gruppo di trasmissione, ne aumenta gli ingombri ed ? applicabile solo nelle configurazioni di utilizzo in cui ? previsto un asse di ingresso del moto ortogonale all'asse principale del rotismo epicicloidale.
In alternativa ? nota una ulteriore versione di stadio di riduzione costituito da un ingranaggio comprendente una ruota cilindrica movente, rotante attorno ad un asse di ingresso del moto parallelo all'asse principale del rotismo epicicloidale, e una ruota cilindrica cedente, solidale in rotazione attorno all'asse principale alla ruota solare, tra loro accoppiate.
In questa configurazione l'asse di ingresso del moto ? parallelo e sfalsato rispetto all'asse principale del rotismo epicicloidale.
Anche questa soluzione, pur migliorando l'efficienza termica del gruppo di trasmissione, ne aumenta gli ingombri radiali limitandone le possibilit? di impiego ed ? applicabile solo nelle configurazioni di utilizzo in cui ? previsto un asse di ingresso del moto parallelo e sfalsato rispetto all'asse principale del rotismo epicicloidale.
Compito precipuo del presente trovato ? quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata che consenta di contenere l'innalzamento della temperatura dell'olio lubrificante e che presenti sagoma compatta e ingombri contenuti, soprattutto in direzione radiale, in modo da non limitarne le possibilit? di impiego e da non complicarne l'installazione.
Nell?ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato ? quello di risultare di impiego flessibile potendo adattarsi a configurazioni di utilizzo in cui l'asse di ingresso del moto ? ortogonale o parallelo all'asse principale del rotismo epicicloidale.
Ulteriore scopo del trovato ? di consentire una configurazione di utilizzo in cui l'asse di ingresso del moto ? coassiale con l'asse principale del rotismo epicicloidale.
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 gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata secondo quanto recitato nella rivendicazione 1, principale e indipendente, che segue e opzionalmente provvisto 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 gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 ? una vista assonometrica di un gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata, secondo il trovato;
la figura 2 ? una vista in sezione secondo un piano passante per l'asse principale del gruppo di trasmissione di figura 1;
la figura 3 ? una vista assonometrica dello stadio di riduzione del gruppo di trasmissione secondo il trovato;
la figura 4 ? una vista in alzato frontale dello stadio di riduzione di figura 3;
la figura 5 ? una vista in sezione secondo il piano di traccia V-V di figura 4;
la figura 6 ? una vista in alzato laterale dello stadio di riduzione di figura 3;
la figura 7 ? una vista in sezione secondo il piano di traccia VII-VII di figura 6;
la figura 8 ? una vista in sezione secondo il piano di traccia VIII-VIII di figura 6;
la figura 9 illustra schematicamente alcune alternative configurazioni di utilizzo del gruppo di trasmissione secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 un gruppo di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata. Il gruppo di trasmissione 1 comprende un corpo scatolare 2 al cui interno sono alloggiati:
- almeno uno stadio epicicloidale 3 comprendente una ruota solare 4 rotante attorno ad un asse principale A, almeno due ruote satelliti 5 accoppiate lungo la periferia della ruota solare 4 e supportate in rotazione attorno all'asse principale A e a rispettivi assi R sostanzialmente paralleli all'asse principale stesso da un corpo portasatelliti 6 e una corona 7 internamente dentata accoppiata alle almeno due ruote satelliti 5 ed associata solidale al corpo scatolare 2 e
- almeno uno stadio di riduzione 8 della velocit? di rotazione in ingresso all'almeno uno stadio epicicloidale 3 accoppiato alla relativa ruota solare 4.
In una variante non rappresentata, non ? escluso che possano essere previsti due o pi? stadi epicicloidali 3 disposti in serie; in questo caso lo stadio epicicloidale 3 a cui si riferisce la presente descrizione ? il primo della serie lungo la direzione di trasmissione del moto.
Altres?, in una variante non rappresentata, non ? escluso che possano essere previsti due o pi? stadi di riduzione 8 disposti in serie; in questo caso lo stadio di riduzione 8 a cui si riferisce la presente descrizione ? l'ultimo della serie lungo la direzione di trasmissione del moto.
Nella presente descrizione con il termine ?sostanzialmente? si intende a meno delle usuali tolleranze di lavorazione e di assemblaggio delle parti componenti.
Gli assi di rotazione R delle ruote satelliti 5 sono disposti su una circonferenza centrata sull'asse principale A della ruota solare 4. Le ruote satelliti 5 sono disposte in modo simmetrico attorno alla ruota solare 4. Preferibilmente sono previste almeno tre ruote satelliti 5. Nella forma di attuazione rappresentata sono previste quattro ruote satelliti 5 (di cui solo due visibili in figura 2) distribuite attorno alla ruota solare 4 a due, a due distanziate di 90?.
Il corpo portasatelliti 6 ha uno sviluppo sostanzialmente anulare attorno all'asse principale A e presenta una flangia di collegamento per la trasmissione della rotazione all'asse di uscita o altro elemento cedente collegato a valle dello stadio epicicloidale 3 lungo la direzione di trasmissione del moto.
La corona 7 presenta conformazione anulare centrata sull'asse principale A.
Nella forma di attuazione rappresentata ? previsto uno stadio di epicicloidale 3 e uno stadio di riduzione 8 tra loro accoppiati, lo stadio di riduzione 8 essendo atto a trasferire la rotazione alla ruota solare 4 dello stadio epicicloidale 3. Si fa notare che il corpo scatolare 2 pu? presentare differenti geometrie e dimensioni ed essere realizzato in due o pi? parti tra loro assemblate a seconda delle esigenze della specifica applicazione.
Secondo il trovato lo stadio di riduzione 8 comprende:
- un pignone movente 9 rotante attorno ad un asse primario A1 sostanzialmente coincidente con l'asse principale A;
- almeno due prime ruote 10 rotanti attorno a rispettivi assi secondari A2 sostanzialmente paralleli all'asse primario A1 e accoppiate con il pignone movente 9. Le prime ruote 10 sono distribuite attorno alla periferia del pignone movente 9. Gli assi secondari A2 sono posizionati su una circonferenza centrata sull'asse primario A1;
- almeno due seconde ruote 11, ciascuna solidale in rotazione attorno ad un rispettivo asse secondario A2 ad una corrispondente prima ruota 10; e
- un pignone cedente 12 rotante attorno all'asse principale A e impegnato con le almeno due seconde ruote 11 per la trasmissione della rotazione attorno all'asse principale A alla ruota solare 4 in ingresso allo stadio epicicloidale 3. Le seconde ruote 11 sono distribuite attorno alla periferia del pignone cedente 12.
Preferibilmente gli almeno due assi secondari A2 con le corrispondenti prime e seconde ruote 10 e 11 sono distribuiti in modo sostanzialmente simmetrico, rispettivamente, attorno all'asse primario A1 e all'asse principale A. In questo modo si bilanciano le sollecitazioni sugli assi e sugli organi in rotazione.
Ancor pi? preferibilmente lo stadio di riduzione 8 prevede tre prime ruote 10 rotanti attorno a rispettivi assi secondari A2 e tre corrispondenti seconde ruote 11, ciascuna ingranata con una delle prime ruote 10.
Nella preferita forma di attuazione i tre assi secondari A2 con le corrispondenti prime e seconde ruote 10 e 11 sono distribuiti in modo simmetrico attorno all'asse primario A1 e all'asse principale A a due, a due distanziati di un angolo sostanzialmente pari a 120? (figure 7 e 8).
In un'alternativa forma di attuazione, non rappresentata, lo stadio di riduzione 8 pu? comprendere, ad esempio, quattro prime ruote 10 rotanti attorno a rispettivi assi secondari A2 e quattro corrispondenti seconde ruote 11, ciascuna ingranata con una delle prime ruote 10. Preferibilmente i quattro assi secondari A2 con le corrispondenti prime e seconde ruote 10 e 11 sono distribuiti in modo simmetrico attorno all'asse primario A1 e all'asse principale A.
Lo stadio di riduzione 8 comprende un albero 13 di supporto del pignone movente 9 giacente lungo l'asse primario A1. Grazie alla particolare configurazione assunta dalle prime ruote 10 l'albero 13 e il pignone movente 9 sono supportati in rotazione attorno all'asse primario A1 direttamente dalle prime ruote stesse, senza necessitare di cuscinetti o simili interposti tra l'albero 13 e il corpo scatolare 2.
In una variante il pignone movente 9 e l'albero 13 potrebbero essere realizzati integrali in un pezzo unico.
Anche il pignone cedente 12 ? supportato in rotazione dalle seconde ruote 11 senza necessitare di cuscinetti o simili.
Inoltre, nella forma di attuazione rappresentata il pignone cedente 12 in uscita dallo stadio di riduzione 8 ? direttamente accoppiato con la ruota solare 4 dello stadio epicicloidale 3. In particolare ? previsto un collegamento prismatico con profili scanalati tra il pignone cedente 12 e la ruota solare 4, ma non si escludono differenti tipologie di collegamento meccanico.
In questo modo il pignone cedente 12 supporta in rotazione attorno all'asse principale A la ruota solare 4.
Non si esclude che possano essere interposti tra il pignone cedente 12 e la ruota solare 4 altri organi per la trasmissione della rotazione ad ottenere un collegamento indiretto.
Vantaggiosamente ciascuna prima ruota 10 e la corrispondente seconda ruota 11 sono associate solidali in rotazione ad un perno 14 giacente lungo il rispettivo asse secondario A2.
In questo modo pu? essere previsto un unico organo di collegamento per ostacolo 15, del tipo di una linguetta o simile, interposto tra ciascuna di prima ruota 10, la corrispondente seconda ruota 12 e il rispettivo perno 14.
La cava per l'alloggiamento della chiavetta 15 ? definita su ciascuna prima ruota 10 e la corrispondente seconda ruota 11 in posizione angolare tale da ottenere un montaggio in fase delle ruote stesse sul relativo perno 14.
In alternativa ? possibile che almeno una tra la prima e la seconda ruota 10 o 11 sia realizzata integrale in un pezzo unico con il relativo perno Ciascun perno 14 ? supportato in rotazione all'interno del corpo scatolare 2 da convenzionali cuscinetti 17 posti alle estremit? contrapposte. In figura 5 sono rappresentate delle frecce che indicano la direzione della trasmissione del moto attraverso lo stadio di riduzione 8, dall'albero 13 con il pignone movente 9, passando attraverso ciascun gruppo costituito da prima ruota 10-perno 14-seconda ruota 11, fino al pignone cedente 12. Nelle figure 1 e 2 ? rappresentato un convenzionale gruppo di collegamento 16 a mezzi di azionamento in rotazione (non rappresentati) direttamente associato all'albero 13. In questo caso il gruppo di trasmissione 1 pu? essere impiegato in applicazioni che presentano l'asse di ingresso del moto sostanzialmente coassiale con l'asse primario A1 e l'asse principale A. Tuttavia non si escludono alternative configurazioni di utilizzo del gruppo di trasmissione 1.
In figura 9, ad esempio, sono schematicamente rappresentate alcune possibili configurazioni di utilizzo del gruppo di trasmissione 1 secondo il trovato comprendente uno stadio epicicloidale 3 associato ad uno stadio di riduzione 8. In ingresso allo stadio di riduzione 8 possono essere previsti in alternativa:
- un convenzionale ingranaggio conico C costituito da un pignone conico associato a mezzi di azionamento in rotazione (non rappresentati) attorno ad un asse ortogonale all'asse primario A1 e una ruota conica rotante attorno ad un asse sostanzialmente coincidente con l'asse primario A1 e solidale in rotazione con il pignone movente 9 dello stadio di riduzione 8, tra loro accoppiati; - un ulteriore stadio epicicloidale E di tipo noto, sviluppantesi lungo un asse sostanzialmente coassiale con l'asse primario A1 e avente il relativo elemento portasatelliti solidale in rotazione al pignone movente 9 dello stadio di riduzione 8;
- generici mezzi di azionamento in rotazione M direttamente collegati al pignone movente 9 dello stadio di riduzione 8, quali ad esempio un convenzionale motore elettrico.
Inoltre si fa notare che all'interno del corpo scatolare 2 ? convenzionalmente previsto un bagno di olio lubrificante, pertanto il corpo scatolare 2 ? dotato di organi di tenuta non dettagliati in quanto di tipo noto.
Si ? in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che il gruppo di trasmissione secondo il trovato consente di ridurre la velocit? di rotazione degli organi dello stadio epicicloidale al fine di limitare lo sbattimento del bagno di olio lubrificante, incrementando l'efficienza complessiva, grazie alla presenta di uno stadio di riduzione compatto e che non comporta incrementi di ingombro in senso radiale del gruppo di trasmissione stesso.
Inoltre il gruppo di trasmissione secondo il trovato pu? essere impiegato in differenti configurazioni di utilizzo, con asse di ingresso sia parallelo che ortogonale all'asse di uscita. In particolare il gruppo di trasmissione secondo il trovato pu? trovare applicazione in configurazioni di utilizzo che prevedono assi di ingresso e di uscita coassiali.
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) Gruppo (1) di trasmissione ad ingranaggi con rotismo epicicloidale ad efficienza termica incrementata comprendente un corpo scatolare (2) di contenimento di
almeno uno stadio epicicloidale (3) comprendente una ruota solare (4) rotante attorno ad un asse principale (A), almeno due ruote satelliti (5) accoppiate con detta ruota solare (4) e supportate in rotazione attorno a detto asse principale (A) e a rispettivi assi (R) paralleli all'asse principale stesso da un corpo portasatelliti (6) e una corona (7) internamente dentata accoppiata a dette almeno due ruote satelliti (5) ed associata solidale a detto corpo scatolare (2)
e almeno uno stadio di riduzione (8) della velocit? di rotazione in ingresso a detto almeno uno stadio epicicloidale (3) accoppiato a detta ruota solare (4),
caratterizzato dal fatto che detto almeno uno stadio di riduzione (8) comprende un pignone movente (9) rotante attorno ad un asse primario (A1) sostanzialmente coincidente con detto asse principale (A), almeno due prime ruote (10) rotanti attorno a rispettivi assi secondari (A2) sostanzialmente paralleli a detto asse primario (A1) e accoppiate con detto pignone movente (9), almeno due seconde ruote (11) ciascuna solidale in rotazione attorno ad un rispettivo asse secondario (A2) ad una corrispondente prima ruota (10) e un pignone cedente (12) rotante attorno a detto asse principale (A) e impegnato con dette almeno due seconde ruote (11) per la trasmissione della rotazione attorno a detto asse principale (A) a detta ruota solare (4).
2) Gruppo (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti almeno due assi secondari (A2) con le corrispondenti prime e seconde ruote (10,11) sono distribuiti in modo sostanzialmente simmetrico, rispettivamente, attorno a detto asse primario (A1) sostanzialmente coincidente con detto asse principale (A),
3) Gruppo (1), secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di riduzione (8) comprende tre di dette prime ruote (10) rotanti attorno a rispettivi assi secondari (A2) e accoppiate con tre corrispondenti seconde ruote (11).
4) Gruppo (1), secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che detti tre assi secondari (A2) con le corrispondenti prime e seconde ruote (10,11) sono distribuiti attorno a detto asse primario (A1) sostanzialmente coincidente con detto asse principale (A) a due, a due distanziati di un angolo sostanzialmente pari a 120?.
5) Gruppo (1), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di riduzione (8) comprende un albero (13) di supporto di detto pignone movente (9) giacente lungo detto asse primario (1), l'albero (13) e il pignone movente (9) essendo supportati in rotazione attorno a detto asse primario (A1) da dette almeno due prime ruote (10).
6) Gruppo (1), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto pignone cedente (12) ? direttamente accoppiato con detto ruota solare (4).
7) Gruppo (1), secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette almeno due prime ruote (10) e la corrispondente seconda ruota (11) sono associate solidali in rotazione ad un perno (14) giacente lungo il rispettivo asse secondario (A2).
8) Gruppo (1), secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che comprende un unico organo di collegamento (15) per ostacolo interposto tra ciascuna di dette almeno due prime ruote (10), la corrispondente seconda ruota (11) e il rispettivo perno (14).
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