IT9021144A1 - Ghiera bloccabile di precisione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in qenerale a di SDO-sitivi di bloccggoio filettati e, pi ù qn particolare ad una ghiera filettata bloccabile. con la quale é possibile assicurare un collegamento a vite bloccato oppure con qioco ed assicurato.

Esistono da tempo soluzioni per bloccare una ghiera quando é usata per impacchettare componenti meccanici contro lo spali amento di un albero e per evitarne lo svitamento in presenza di vibrazioni.

Una di queste soluzioni é rappresentata dall'impiego di rondelle elastiche, con taglio radiale ed inizialmente deformate che reagiscono elasticamente sulla ghiera in modo da impedirne l'allentamento.

Un'altra soluzione é rappresentata dall'impiego di rosette a dentini elastici i cui dentini impediscono alla ghiera di allentarsi impegnandosi contemporaneamente sulle superfici d'appoggio.

Un'altra soluzione ancora consiste nell’impiego di una ghiera munita di un anello elastico di plastica che esercita un'azione frenante all'avanzamento della ghiera, originando una tensione verso l'alto che fa scomparire il gioco tra i filetti metallici e crea un notevole attrito.

Un'altra soluzione ancora consiste nell'impiego di liquidì indurenti applicati sulle filettature.

Per l'esecuzione di collegamenti bloccati da impiegarsi sia per l'impacchettamento che per il rasamento di elementi filettati, si impiega nella maggioranza dei casi una coppia ghiera-controghiera, cioè una ghiera sovrapposta alla ghiera normale e che preme su di essa per impedirne lo svitamento.

Tutte queste soluzioni non risultano però valide quando si cerca un'elevata precisione nella quadratura e nella posizione assiale.

Infatti, nel caso maggiormente impiegato che comporta l'uso di una ghiera e di una controghiera e quando si voglia eseguire un impacchettamento contro uno spailamento, la ghiera viene avvitata a fondo e la reazione assiale all'avvitamento manda a contatto i fianchi della filettatura della ghiera opposti al piano di bloccaggio. L'avvitamento della controghiera si comporta nello stesso modo e la forza asciale da essa indotta si somma a quella della ghiera; i fianchi della filettatura lavorano in parallelo a quelli della ghiera.

Se la coppia ghiera-controghiera si impiega per creare su un albero filettato un piano di rasamento posizionato con precisione, l'avvitamento della ghiera contro la controghiera, con forza moderata, ne determina l'autocentratura, poiche i fianchi delle filettature della ghiera e della controghiera vengono spinti a contatto, in direzione opposta, con i fianchi della filettatura dell'albero filettato che, in corrispondenza dei piani in appoggio delle ghiere, risulta sollecitato a trazione. Ciò determina anche la quadratura dei piani, purché essi lo siano già per costruzione. La modifica della posizione assiale della coppia di ghiere, moderatamente bloccate, é abbastanza facile da ottenere, ma quando si procederà a bloccarle a fondo non si é certi che la posizione del piano rimanga inalterata, poiché non é possibile sapere quale delle due ghiere ruoterà leggermente sull'albero.

Ci sono altri tipi di ghiere che, contrariamente a quanto avviene per la coppia ghiera-controghiera, mantengono sempre a contatto dell'albero filettato i fianchi della filettatura opposti al piano sul quale si scaricano le forze assiali, sia in caso di impacchettamento che in caso di rasamento con un gioco o un precarico controllati, e ciò perché una parte della ghiera, integrale o riportata, resa mobile con accorgimenti vari, viene messa in condizione di muoversi assialmente rispetto all'altra in modo da mettere a contatto dei fianchi della filettatura dell'albero filettato i fianchi opposti a quelli sopra menzionati, per cui un tratto dell'albero compreso tra le due zone risulta sollecitato a compressione.

Gli accorgimenti usati vanno da quello di rendere elastica una parte della ghiera e di deformare la zona intermedia mediante il serraggio di un certo numero di viti assiali, a quello di introdurre nello spessore della ghiera dei pioli opportunamente inclinati e con filettatura all'estremità che, sotto l'azione di grani filettati, ottengono lo stesso effetto.

L'operazione di bloccaggio di questi tipi di ghiere richiede un tempo apprezzabile ed una certa abilità da parte dell'operatore per mantenere corretta la quadratura dei suoi piani.

Lo scopo della presente invenzione é di eliminare gli inconvenienti sopra citati realizzando una ghiera bloccabile di precisione di nuova concezione, che sia in grado di essere bloccata in un punto qualsiasi di un albero filettato e di mantenere in perfetta quadratura i piani della ghiera, indipendentemente dalle forze assiali che possono venire applicate.

Un altro scopo della presente invenzione é di realizzare una ghiera bloccabile di precisione che possa essere usata come ghiera d'impacchettamento di organi meccanici contro uno spallamento, in modo da impedire lo svitamento dell'organo meccanico senza provocare deformazioni o variazioni della forza applicata.

Un altro scopo ancora della presente invenzione é di realizzare una ghiera bloccabile di precisione con la quale l'operazione di bloccaggio possa avvenire in modo molto sempiice e rapido senza richiedere particolare abilità da parte dell'operatore.

Più in particolare, la ghiera bloccabile di precisione secondo la presente invenzione é caratterizzata dal fatto che comprende due parti unite tra loro mediante filettature cooperanti o simili ed aventi il foro filettato d'utilizzo che interessa tutt'e due le parti.

Secondo una caratteristica dell'invenzione, le filettature cooperanti colleganti tra loro le due parti hanno un passo minore di quello della filettatura del foro d'utilizzo.

Secondo un'altra caratteristica della presente invenzione, le filettature che collegano tra loro le due parti hanno lo stesso senso, per cui lo svitamento di una delle due parti rispetto all'altra provoca il contatto dei fianchi interni delle loro filettature, determinando così l'autocentratura della ghiera e la possibilità di bloccaggio sull'albero filettato su cui é montata per evitarne lo svitamento.

La presente invenzione verrà ora descritta più in dettaglio in relazione ai disegni allegati che illustrano una forma d'esecuzione preferita della ghiera bloccabile di precisione secondo la presente invenzione ed in cui:

la figura 1 mostra la ghiera bloccabile di precisione in sezione diametrale con le due parti componenti avvitate tra loro a fondo e la filettattura dell'albero avvitato in esse accennata con linea a tratti;

la figura 2 é una vista analoga alla figura 1, mostrante però le due parti leggermente scostate tra loro e con la filettatura dell'albero avvitato in esse sempre accennata a tratti per mostrare l'azione di autocentratura della ghiera;

la figura 3 è una vista parziale analoga alla figura 2, ma mostrante la ghiera avvitata su un albero filettato;

la figura 4 é una sezione eseguita lungo l'elica delle filettature delle due parti, mostrante la condizione delle due parti rappresentata in figura 1; e la figura 5 é una sezione eseguita lungo l'elica delle filettature delle due parti, mostrante la condizione delle due parti rappresentata nella figura 3.

Come risulta dai disegni, la ghiera bloccabile di precisione secondo l'invenzione si può annoverare tra gli ultimi due tipi citati nella parte introduttiva per quanto riguarda il contatto dei fianchi delle filettature, la loro posizione rispetto al piano e la presenza di un movimento assiale della sua parte, ma non per il modo in cui ciò é ottenuto.

Nella figura 1 é rappresentata la ghiera bloccabile dell'invenzione in una sua forma di realizzazione preferita. Essa comprende due parti di forma cilindrica circolare, unite tra loro mediante filettature cooperanti. Più in particolare, una delle due parti, indicata con B, presenta su una sua faccia frontale una cavità cilindrica 1 avente un fondo 2 ed una superficie laterale 3 munita di una filettatura interna 4. L'altra parte, indicata nel complesso con C, presenta una forma coniugata a quella della cavità 1, quindi cilindrica circolare, e pertanto ha un piano anteriore 5, un piano posteriore 6 e una superficie laterale cilindrica 7 munita di una filettatura esterna 8 avente lo stesso passo e lo stesso verso della filettatura interna 4 della parte B. Queste due parti B e C vengono avvitate tra loro tramite le filettature 4 e 8 e bloccate con forza, in modo che il piano anteriore 5 della parte C sia strettamente a contatto con il fondo 2 della cavità cilindrica 1.

Con le due parti così avvitate tra loro si pratica poi in esse un foro passante 9 sulle cui pareti laterali viene intagliata una filettatura interna 10, per cui questa filettatura interna 10 risulta comune alle due parti B e C. Questa operazione di filettatura viene eseguita in modo che l'asse 0 del foro 9 sia esattamente perpendicolare al piano 11 della parte B, per cui essi risultano in perfetta quadratura tra loro. Questa filettatura 10 ha il normale gioco delle esecuzioni precise, necessario all'avvitamento su di un albero filettato A.

Quello che é importante rilevare in questo caso é che le filettature coniugate 4 e 8 presentano un passo minore di quello della filettatura 10, però hanno lo stesso senso d'avvitamento. Lo scopo di questa esecuzione verrà chiarito di seguito.

Nella figura 4 é mostrata una sezione eseguita lungo l'elica dei filetti. α e β sono i relativi angoli. Sul lato destro essa mostra i fianchi a contatto delle filettature 4 e 8 delle due parti B e C, mentre sul lato sinistro mostra il fianco sinistro della filettatura 10 della parte C e il fianco destro della filettatura 14 di un albero filettato A, indicato nella figura 3 e sul quale si pensa montata la ghiera. Pertanto, si può vedere che tra il fianco sinistro della filettatura 10 della parte C e il fianco destro della filettatura 14 dell'albero filettato A esiste un gioco "g".

Se ora si fa ruotare angolarmente di un certo angolo, con forza moderata, la parte C rispetto alla parte B in senso antiorario, cioè nel senso di svitamento per mezzo di un'apposita chiave inserita nei fori ciechi 13 della parte C, per effetto del diverso passo tra le filettature 4,8 e la filettatura 10, il gioco "g" viene annullato, come si può vedere in figura 5, che é anch'essa una sezione eseguita lungo l'elica delle filettature, e la ghiera assume la conformazione rappresentata in figura 2, dove il piano anteriore 5 della parte C é leggermente staccato dal fondo 2 della parte B e la filettatura interna 10 della parte C, pure per effetto della rotazione e della diversità dei passi, viene a trovarsi spostata verso sinistra, cioè accostata di un certo valore a quella della parte B.

Dalla figura 3, in cui é ripetuta la stessa condizione della figura 2, ma nella quale é indicato anche l ' albero fi -lettato A, risulta chiaramente che i fianchi destri della filettatura 10 della parte B sono stati tirati a contatto dei fianchi sinistri della filettatura 14 dell ' albero filettato A, mentre i fianchi sinistri della stessa filettatura 10 della parte C sono venuti a contatto con quelli destri della filettatura 14 dell 'albero A. In questo modo la ghiera si é autocentrata sul la filettatura 14 dell ' albero A e di conseguenza il piano 11 della ghiera si é disposto in quadratura con l 'asse 0 dell ' albero A. I tratti dell ' albero A che si trovano tra le due parti della ghiera risultano così sollecitati a compressione.

A questo punto, agendo sulla parte B, per esempio per mezzo di un' apposita chiave inserita in fori ciechi 12 del la parte B, é possibile far ruotare la ghiera sull ' albero A per portare il piano 11 o a contatto forzato dei componenti meccanici da impacchettare, oppure nel le loro adiacenze per ottenere i l gioco o il precarico voluto, e ciò senza che si modifichi la posizione relativa delle due parti B e C che costituiscono la ghiera in quanto, essendo le fi lettature 4 e 8 di diametro maggiore della filettatura 10, i l movimento avverrà sempre e solo nella filettatura interna 10 della parte C. Per ottenere i l bloccaggio del la ghiera é suffi -ciente svitare ulteriormente la parte C applicando un' appropriata coppia tra essa e la parte B. Così facendo, la ghiera manterrà la posizione raggiunta in precedenza e sarà bloccata contro uno svitamento causato da forze esterne o da dilatazioni termiche.

Si può facilmente rilevare dalla seguente descrizione che la ghiera secondo l'invenzione offre i seguenti vantaggi: - essa può essere bloccata in un punto qualsiasi di un albero filettato e mantenere in perfetta quadratura i piani della ghiera, indipendentemente dalla forze assiali che possono venire applicate ad essa;

- l'operazione di bloccaggio avviene in modo semplice e rapido senza richiedere particolare abilità da parte dell'operatore;

- il bloccaggio delia ghiera avviene per rotazione di una delle parti rispetto all'altra, le cui zone filettate si accostano tra loro determinando l'annullamento del gioco delle filettature e la conseguente centratura della ghiera stessa sull'albero filettato e la perfetta quadratura dei piani ;

- la forza di bloccaggio é proporzionale al momento torcente applicato tra le due parti;

- l’operazione di bloccaggio non modifica né la quadratura né la posizione assiale del piano.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Ghiera bloccabile di precisione, caratterizzata dal fatto che comprende due parti unite tra loro mediante filettature cooperanti o simili ed aventi il foro filettato d‘utilizzo che interessa tutt'e due le parti.
2. 2) Ghiera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che una parte presenta una sede cilindrica munita di filettatura interna e l'altra parte presenta una forma coniugata a tale sede ed é munita di una filettatura esterna destinata a cooperare con tale filettatura interna.
3. 3) Ghiera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la filettatura interna e la filettatura esterna cooperante che collegano tra loro le due parti presentano un passo inferiore a quello della filettatura del foro d'utilizzo.
4. 4) Ghiera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la filettatura interna e la filettatura esterna cooperante che collegano tra loro le due parti hanno lo stesso senso, per cui lo svitamento di una delle due parti rispetto all'altra provoca il contatto dei fianchi interni delle loro filettature, determinando così lautocentratura della ghiera e la possibilità di bloccaggio sull'albero filettato su cui é montata per evitarne lo svitamento.
5. 5) Ghiera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le due parti componenti presentano delle sedi per l'applicazione in esse di una chiave per provocare il movimento relativo delle due parti componenti.