IT9041621A1 - Riduttore di velocita' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un riduttore di velocità .

Sono attualmente conosciuti nelle trasmissioni del moto fra alberi rotanti vari tipi di riduttori di velocità: a semplici treni di ingranaggi in cui il rapporto di riduzione è dato dal rapporto fra il numero di denti della prima ruota dentata col numero di denti dell'ultima ruota dentata o, nel caso si abbisogni di riduzioni di velocità molto spinte, a vite senza fine-ruota elicoidale.

Come noto il rapporto di trasmissione in una coppia vite senza fine-ruota elicoidale è dato dal rapporto fra il numero dei principi della vite ed il numero dei denti della ruota.

In entrambi i casi i cinematismi presentano ingombri che, in particolar modo nelle applicazioni atte a ridurre la velocità di piccoli motori in corrente continua ad alto numero di giri (dell'ordine di grandezza di 500-1000 giri/minuto e più), possono risultare troppo elevati.

Infatti i piccoli motori a corrente continua vengono generalmente impiegati per movimentazioni di dispositivi ove lo spazio a disposizione è estremamente esiguo.

Compito principale del presente trovato è quello di mettere a punto un riduttore di velocità in grado di ottenere forti riduzioni di velocità in uno spazio estremamente ridotto

Conseguente primario scopo è quello di mettere a punto un riduttore di velocità compatto e composto da un ridotto numero di elementi.

Un altro scopo ancora è quello di mettere a punto un riduttore di velocità che possa prevedere anche la possibilità di essere realizzato con una modulazione della velocità in uscita.

Non ultimo scopo è quello di mettere a punto un riduttore realizzabile con gli usuali impianti e macchine.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un riduttore di velocità caratterizzato dal fatto di comprendere, su un albero motore, due coppie di ingranaggi affiancate, ciascuna composta da un pignone e da una ruota dentata anulare con questo ingranante, di ogni coppia un primo elemento essendo coassiale all'albero motore ed un secondo elemento essendo eccentrico rispetto a questo, uno dei detti primi elementi essendo fisso e/o mobile frenato sull'albero, tutti gli altri elementi essendo folli sullo stesso, i due elementi eccentrici essendo associati reciprocamente in modo rigido o mediante mezzi di frizione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune sue forme realizzative illustrate a titolo indicativo, ma non per questo limitativo nelle allegate tavole di disegni in cui:

la fig. 1 è una vista in esploso di una prima forma realizzativa del riduttore in oggetto;

la fig. 2 è una vista in sezione longitudinale del riduttore di figura 1 applicato ad un motore in corrente continua ;

la fig. 3 è una vista frontale interna del riduttore di fig. 1;

la fig. 4 è una vista prospettica in spaccato del riduttore di fig. 1;

la fig. 5 è una vista schematica in sezione longitudinale di una seconda forma realizzativa del riduttore in oggetto;

la fig. 6 è una vista schematica in sezione, longitudinale di una terza forma realizzativa del riduttore in oggetto;

la fig. 7- è una vista schematica in sezione longitudinale di una terza forma realizzativa del riduttore in oggetto.

Con riferimento alle figure da 1 a 4 precedentemente citate una prima forma realizzativa del riduttore comprende sull'albero 1 in uscita di un motore 2, ad esempio elettrico in corrente continua, è calettato un eccentrico 3 sul quale è folle un primo pignone 4 che ingrana opportunamente con una prima ruota dentata anulare 5, vantaggiosamente integrata nella struttura del motore 2 e quindi fissa.

La detta prima ruota anulare 5 è dotata di almeno un dente in più rispetto al primo pignone 4 in modo che la zona di ingranamento si sposti attorno ad essa per il movimento del pignone 4 spinto dall'eccentrico 3.

Il detto primo pignone 4 è solidale e coassiale con un secondo pignone 6 che nella presente forma realizzativa presenta opportunamente un dente in meno rispetto ad esso.

Il fissaggio è ottenuto mediante viti 7, ma in ogni caso i due pignoni possono essere anche fissati mediante altri mezzi di vincolo o, addirittura essere realizzati monolitici l’uno all'altro.

Col detto secondo pignone 6 ingrana una seconda ruota dentata anulare 8 che nella presente forma realizzativa si estrinseca in una campana dentata coassiale e folle sull'albero 1.

Opportunamente la detta seconda ruota anulare 8, dalla quale è traibile il moto, presenta almeno un dente in più rispetto al secondo pignone 6 per avere gli stessi effetti dell'accoppiamento fra il primo pignone 4 e la prima ruota anulare 5, pur se essa è mobile rispetto all'albero 1.

Per evitare lo sfilamento degli ingranaggi dall'albero 1 è utilizzabile qualsiasi elemento di fermo, ad esempio un anello seeger non illustrato o fermi a vite.

Con prima ruota dentata anulare 5 fissa, il rapporto fra la velocità di rotazione della seconda ruota dentata anulare 8 e quella dell’albero 1 risulta la seguente:

in cui:

Z1 è il numero di denti della seconda ruota anulare 8:

Z2 è il numero di denti del secondo pignone 6;

Z3 è il numero di denti del primo pignone 4;

Z4 è il numero di denti della prima ruota anulare 5.

Realizzando ad esempio un riduttore con ZI = 34 denti, Z2 = 33 denti, Z3 = 34 denti, Z4 = 35 denti si ottiene un rapporto di riduzione di circa 1/1200 che risulta notevole e più spinto di quello ottenibile ad esempio con un riduttore a vite senza fine.

Sempre dalla formula precedente è visibile come realizzando i due pignoni con ugual numero di denti il rapporto di riduzione risulta infinito e quindi la seconda ruota dentata 8 risulta ferma.

Realizzando invece il secondo pignone 6 con un dente in più rispetto al primo pignone 4 il moto della seconda ruota dentata anulare 8 risulta inverso rispetto a quello dell'albero 1.

E' da mettere anche in evidenza come il dimensionamento dell'eccentrico 3 sia da correlare al modulo di realizzazione dei denti della prima ruota anulare 5 e del primo pignone 4, e conseguentemente dell'intero riduttore, onde consentire l'ingranamento fra le parti.

Oltre che fissa la detta prima ruota dentata anulare 5 può essere opportunamente mobile e frenata ad esempio per mezzo di un noto freno di Foucolt, la cui presenza permette una modulazione della velocità in uscita.

Il detto freno di Foucolt può essere sostituito anche da un motore a velocità controllata, sempre con lo scopo di modulare la velocità in uscita con l'impiego di potenza ridotta .

Con riferimento ora alla figura 5 precedentemente citata una seconda forma realizzativa del riduttore in oggetto comprende su un albero motore 101, calettato fisso e/o mobile frenato, un primo pignone 102 che ingrana opportunamente con una prima ruota dentata anulare 103 folle su una porzione 104 dell'albero 101 eccentrica rispetto all'asse di rotazione.

Opportunamente il detto albero motore 101, per la sua equilibratura, dalla stessa parte della zona 104 presenta un'incavatura 105 e dalla parte opposta una massa eccentrica 106 ad esso fissata.

La detta prima ruota dentata anulare 103 è associata, ad esempio mediante una frizione 107, e coassiale con una seconda ruota dentata anulare 108 ingranante con un secondo pignone 109, dal quale è traibile il moto, che risulta coassiale rispetto all'asse dell'albero 101 e folle su questo.

Con riferimento ora alla figura 6 precedentemente citata, una terza forma realizzativa del riduttore in oggetto comprende, su un albero motore 201, un primo pignone 202, fisso e/o mobile frenato, coassiale rispetto allo stesso albero.

Il detto primo pignone 202 ingrana con una prima ruota dentata anulare 203 folle su una zona eccentrica 204 dell'albero 201, a sua volta associata, in modo rigido o mediante frizione, ad un secondo pignone 205 coassiale rispetto ad essa ed ingranante con una seconda ruota dentata nulare 206.

La detta seconda ruota dentata 206, dalla quale è traibile il moto, è coassiale e folle rispetto all'albero 201.

Facendo ora riferimento alla figura 7 precedentemente citata, una terza forma realizzativa del riduttore in oggetto si differenzia dalla seconda indicata in fig. 5 per il fatto che la seconda ruota dentata anulare, ora indicata con 308, presenta due corone di denti affiancate, 308a e 308b, che in ingranano con rispettivi secondi pignoni 309a e 209b i cui perni di rotazione sono inseriti l'unosull’altro, coassiali e folli uno rispetto all'altro e rispetto all'albero motore 101.

I due pignoni 309a e 309b presentano opportunamente diverso numero di denti in modo che all'uscita del riduttore sia traibile il moto con diverse velocità a seconda se l'innesto viene fatto sull’albero, 9ul perno di un pignone o su quello dell'altro.

Se il numero dei denti del primo pignone 102 è compreso fra quello del pignone 309a e del pignone 309b è possibile ottenere che il pignone 309b sia controrotante rispetto all'albero 101.

Da quanto precedentemente descritto risulta perciò come nello spazio assiale sostanzialmente di due ruote dentate affiancate si riesca ad ottenere riduzioni di velocità molto spinte idonee per movimentazioni di dispositivi che utilizzano motori elettrici ad elevato numero di giri.

Anche da un punto di vista degli ingombri radiali il riduttore è estremamente compatto e in pratica risulta poter essere compreso addirittura all'interno del perimetro del motore elettrico a cui è collegato.

Il riduttore è infine realizzabile in modo molto semplice con le usuali macchine ed impianti.

Si è così in pratica constatato come il riduttore secondo il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi ad esso preposti.

Il trovato cosi concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Cosi, ad esempio per gli ingranaggi potranno essere di qualsiasi tipo, cilindrici, elicoidali o altri.

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

In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso contingente, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Riduttore di velocità caratterizzato dal fatto di comprendere, su albero motore, due coppie di ingranaggi affiancate, ciascuna composta da un pignone e da una ruota dentata anulare con esso ingranante, di ogni coppia un primo elemento essendo coassiale all'albero motore ed un secondo elemento essendo eccentrico rispetto a questo, uno dei detti primi elementi essendo fisso e/o mobile frenato sull’albero, tutti gli altri elementi essendo folli sullo stesso, i due elementi eccentrici essendo associati reciprocamente in modo rigido o mediante mezzi di frizione.
2. 2) Riduttore di velocità come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere, eccentricamente folle su un albero motore, un primo pignone ingranante con una prima ruota dentata anulare, avente numero di denti maggiore ad esso, fissa e/o mobile frenata coassiale col detto albero motore, detto primo pignone essendo solidale e coassiale con un secondo pignone ingranante con una seconda ruota dentata anulare avente numero di denti maggiore ad esso, detta seconda ruota dentata anulare, dalla quale è traibile il moto, essendo coassiale al detto albero motore.
3. 3) Riduttore di velocità come alle rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il detto primo pignone è folle su un eccentrico calettato sul detto albero motore.
4. 4) Riduttore di velocità come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che la dimensione del detto eccentrico è correlata col modulo dei denti del detto primo pignone e della detta prima ruota dentata anulare in modo che fra essi sia possibile l'ingranamento continuo.
5. 5) Riduttore di velocità come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere, coassialmente sul detto albero motore, un primo pignone fisso e/o mobile frenato, il detto primo pignone ingranando con una prima ruota dentata anulare folle su una zona eccentrica del detto albero motore, detta prima ruota anulare essendo associata rigidamente o mediante mezzi dì frizione ad una seconda ruota dentata anulare a sua volta ingranante con un secondo pignone, dal quale è traibile il moto, coassialmente folle sull'albero.
6. 6) Riduttore di velocità come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere, coassiale su un albero motore, un primo pignone fisso e/o mobile frenato, il detto primo pignone ingranando con una prima ruota dentata anulare folle su una zona eccentrica dell'albero, la detta prima ruota dentata anulare essendo associata rigidamente o mediante mezzi di frizione ad un secondo pignone ad esa coassiale ingranante con una seconda ruota dentata anulare, dalla quale è traibile il moto, coassialmente folle sull'albero.
7. 7) Riduttore di velocità come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere, coassiale su un albero motore, un primo pignone fisso e/o mobile frenato, ingranante con una prima ruota dentata anulare folle su una zona eccentrica dello stesso albero, detta prima ruota dentata anulare essendo associata rigidamente o mediante mezzi di frizione ad una seconda ruota dentata anulare ad essa coassiale, la detta seconda ruota dentata anulare presentando due corone affiancate di denti di diverso diametro primitivo ingrananti ciascuna con una rispettivo pignone coassiale e folle rispetto all'albero motore.
8. 8) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la frenatura è realizzata mediante un freno di Foucolt o equivalente.
9. 9) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la frenatura è realizzata mediante un motore a velocità controllata o equivalente.
10. 10) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la frenatura può essere modulata.
11. 11) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli elementi di coppie diverse reciprocamente associati possono essere fissati l'uno all'altro o monolitici.
12. 12) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che il detto albero può essere dotato di mezzi di equilibratura delle parti eccentriche rotanti.
13. 13) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero motore che sostiene tutto il treno di ingranaggi, fino alla presa, da cui è traibile il moto può essere realizzato in un unico pezzo monolitico.
14. 14) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero da cui viene tratto il moto può esser cavo per poter permettere il passaggio del detto albero motore in modo da avere due o più velocità di rotazione coassiali diversi concordi o discordi.
15. 15) Riduttore di velocità come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nella allegata tavola di disegni.