ITBO20080233A1

ITBO20080233A1 - Dispositivo per l azionamento di un organo di trasmissione dentato di tipo flessibile

Info

Publication number: ITBO20080233A1
Application number: IT000233A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Monti
Original assignee: Marchesini Group Spa
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-10-17
Also published as: ES2378295T3; EP2110343B1; US20120295749A1; EP2110343A1; US8267823B2; US20090264235A1; ATE535474T1; US8348794B2

Description

DISPOSITIVO PER L’AZIONAMENTO DI UN ORGANO DI TRASMISSIONE DENTATO DI TIPO FLESSIBILE

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione si inserisce nel settore tecnico relativo ai sistemi di trasmissione del moto con cinghie dentate o analoghi organi dentati di tipo flessibile, ad esempio una lamina di acciaio armonico con denti riportati.

Nella configurazione più semplice, tali sistemi sono costituiti, come noto, da una coppia di pulegge dentate, di cui una motrice e l’altra condotta, collegate da una cinghia dentata, o altro organo similare, di opportuno sviluppo.

Nelle allegate Figg.1, 2, 3 di arte nota, sono illustrate porzioni di una cinghia dentata 10 e di un puleggia motrice dentata 1; la Fig. 4, anch’essa di arte nota, illustra, similmente alla Fig. 1, porzioni della stessa puleggia motrice dentata 1 e di un organo dentato flessibile 20 del tipo suindicato, formato da una lamina 21 a cui sono associati denti 22. Con la configurazione elementare di cui si è detto, si può ottenere la semplice trasmissione del moto tra la puleggia motrice 1 e quella condotta (non illustrata) oppure definire lo schema di base di un trasportatore a nastro, il cui ramo attivo coincide con quello teso A (quello superiore negli esempi illustrati, con un verso di rotazione W orario della puleggia motrice 1).

Nell’ipotesi del trasportatore, alla facciata esterna della cinghia dentata 10, o della lamina 21, possono essere associati noti elementi di trascinamento, quali tasselli, pareti, sponde o altro, disposti con passo regolare (non illustrati).

Normalmente, l’ingranamento tra l’organo di trasmissione flessibile 10, 20, e la puleggia, sia motrice 1 che condotta, è tale per cui la sommità SP dei denti 2 di quest’ultima riscontra il fondo FT dei vani 13, 23 di detto organo 10, 20 (Figg. 1 e 4); in tal modo, viene definito in maniera certa il raggio R secondo quale il medesimo organo di trasmissione flessibile 10, 20 si avvolge sulla puleggia 1 (Figg.1, 2, 3).

Viceversa, la sommità ST dei denti 12, 22 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 non intercetta il fondo FP dei vani 3 della puleggia 1 (si vedano ancora le Figg.1 e 4).

La dimensione dei vani 3 della puleggia 1 viene stabilito con un campo di tolleranza per cui, in ogni caso, i denti 12, 22 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 possano inserirvisi senza interferenza sui fianchi, così da garantire il suddetto appoggio dei denti 2 della puleggia 1 stessa sul fondo FT dei vani 13, 23 di detto organo 10, 20 (Figg. 1 e 4).

Si verifica frequentemente, quindi, che tra i vani 3 della puleggia 1 ed i denti 12, 22 che si accoppiano con essi sia presente un gioco minimo (si vedano ancora le Figg.1 e 4).

In condizioni statiche teoriche, ogni dente 12, 22 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 si considera centrato rispetto al corrispondente vano 3 della puleggia 1, cosicché il gioco risulta simmetricamente distribuito ai due lati (Figg.1 e 4).

Il trascinamento dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20, in seguito alla messa in rotazione della puleggia motrice 1, avviene inizialmente per l’attrito esistente nelle zone di contatto tra le sommità SP dei denti 2 della puleggia 1 ed il fondo FT dei vani 13, 23 di detto organo 10, 20.

Progressivamente, l’organo di trasmissione flessibile 10, 20 tende a scivolare indietro rispetto alla puleggia motrice 1, a causa delle forze resistenti che gravano sulla puleggia condotta oppure sul ramo attivo A del trasportatore.

La prima parte di detto scivolamento viene assorbita dal gioco esistente tra i denti 12, 22 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 ed i vani 3 della puleggia 1; quando i fianchi dei medesimi denti e vani risultano a contatto (Fig. 3) viene impedito ogni ulteriore sfasamento tra questi, ma non la tendenza delle citate sommità SP a scivolare rispetto ai fondi FT, pertanto quando la pressione tra i citati fianchi aumenta, la coppia motrice della puleggia 1 esercita sulla porzione dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 avvolto su di essa e, di conseguenza, sul ramo attivo A, una trazione repentina che sospinge i denti 12, 22 nuovamente verso il centro dei vani 3 della puleggia 1 medesima, con conseguente scivolamento, in direzione concorde, delle citate sommità SP rispetto ai fondi FT.

Il momento in cui la puleggia 1 riporta in avanti l’organo flessibile 10, 20 provoca su quest’ultimo una sorta di “scatto”, che si ripete ciclicamente; questa irregolarità di avanzamento è nociva soprattutto con riferimento ad un trasportatore a nastro, poiché, evidentemente, riguarda anche gli articoli impegnati su quest’ultimo.

Il fenomeno sopra descritto è tanto più evidente quanto maggiore è l’interasse tra le pulegge motrice e condotta, e di conseguenza diventa lungo l’organo dentato flessibile che le collega; al manifestarsi del medesimo inconveniente concorrono anche le differenze tra i valori nominali e quelli reali di diametro primitivo e passo della dentatura, a causa degli scostamenti possibili nell’intervallo di tolleranza ammesso.

Scopo della presente invenzione è perciò quello di proporre un dispositivo per l’azionamento di un organo di trasmissione dentato di tipo flessibile in grado di eliminare l’inconveniente summenzionato, indipendentemente dallo sviluppo in lunghezza dello stesso organo.

Un altro scopo dell’invenzione consiste nel proporre un dispositivo di semplice concezione, applicabile sia dove l’organo di trasmissione flessibile serve ad azionare almeno una puleggia condotta che dove detto organo costituisce il nastro di un trasportatore.

Ancora uno scopo dell’invenzione riguarda la volontà di offrire un dispositivo conformato in modo da ridurre le usure dell’organo di trasmissione flessibile.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno rese evidenti nella seguente descrizione di preferite forme di realizzazione del dispositivo in oggetto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali: • la Fig.1 illustra in vista laterale porzioni di una cinghia dentata 10 e di una puleggia motrice dentata 1, secondo una soluzione di tipo noto già descritta in premessa; • la Fig.2 illustra una sezione trasversale, secondo il piano II-II di Fig.1;

• la Fig.3 illustra una vista simile alla Fig.1, con evidenziata una situazione operativa descritta in premessa;

• la Fig. 4 illustra una vista simile alla Fig. 1 con un organo di trasmissione flessibile diverso dalla cinghia dentata, anch’esso descritto in premessa;

• la Fig. 5 illustra una sezione trasversale schematica simile alla Fig. 2, con il dispositivo in una prima forma di realizzazione;

• la Fig.6 illustra una sezione laterale di un elemento del dispositivo, secondo il piano VI-VI di Fig.5;

• la Fig.7 illustra una sezione laterale di un altro elemento del dispositivo, secondo il piano VII-VII di Fig.5;

• la Fig. 8 illustra una sezione trasversale schematica simile alla Fig. 5, con il dispositivo in una seconda forma di realizzazione;

• la Fig.9 illustra una sezione laterale di un elemento del dispositivo, secondo il piano IX-IX di Fig.8;

• la Fig.10 illustra una sezione laterale di un altro elemento del dispositivo, secondo il piano X-X di Fig.8;

• la Fig. 11 illustra una sezione trasversale schematica simile alle Figg. 5 e 8, con il dispositivo in una terza forma di realizzazione per un particolare organo di trasmissione flessibile;

• la Fig. 12 illustra una sezione laterale di un elemento del dispositivo, secondo il piano XII-XII di Fig.11;

• la Fig.13 illustra una sezione laterale di un altro elemento del dispositivo, secondo il piano XIII-XIII di Fig.12;

• la Fig. 14 illustra una sezione simile alle Figg. 7, 10 e 13, con evidenziata una situazione operativa paragonabile a quella di cui alla Fig.3.

Con riferimento alle figure da 5 a 7, è stato indicato con 100 il dispositivo in oggetto in una prima forma di realizzazione, nel suo complesso; nelle figure da 8 a 10, è stato invece indicata con 200 una seconda forma di realizzazione del dispositivo.

Le due forme di realizzazione appena menzionate sono relative ad organi di trasmissione flessibili con denti a tutta larghezza.

Una terza forma di realizzazione del dispositivo, illustrato nelle figure da 11 a 13 ed indicata con 300, è prevista per organi di trasmissione flessibili 30 in cui i denti hanno larghezza inferiore a quella totale dell’organo medesimo.

La Fig.14 riguarda una identica situazione operativa che si realizza con tutte le forme di realizzazione 100, 200, 300 elencate.

Nelle suddette figure da 5 a 10, riguardanti la prima e la seconda di dette forme di realizzazione del dispositivo, per facilitare il confronto con la soluzione di arte nota, descritta in premessa ed illustrata nelle figure da 1 a 4, sono stati mantenuti i riferimenti già utilizzati in queste ultime, in particolare:

− 10, 20 per indicare l’organo di trasmissione flessibile, costituito in alternativa da una cinghia dentata (illustrata nelle dette figure da 5 a 11) oppure da una lamina 21 provvista di denti 22 riportati (non illustrata in quanto identica a quella di cui alla Fig.

− 12, 22 per indicare i denti del suddetto organo di trasmissione flessibile 10, 20;

− 13, 23 per indicare i vani dello stesso organo, intercalati ai denti 12, 22;

− ST per indicare la sommità dei denti 12, 22

− FT per indicare il fondo dei vani 13, 23.

Ai fini del funzionamento del dispositivo 100, 200 risulta ininfluente il fatto che l’organo di trasmissione dentato flessibile 10, 20 sia dell’uno o dell’altro tipo.

Anche se in dette figure da 5 a 10 è stata illustrata solamente la cinghia dentata 10, nella seguente descrizione verrà utilizzata la definizione generica di organo dentato flessibile, con i doppi riferimenti numerici sia della medesima cinghia 10 che dell’organo 20 con la lamina 21, riportati anche nelle figure, per rimarcare il fatto che è possibile utilizzare in alternativa l’uno o l’altro.

Il dispositivo 100, 200, 300 è previsto in luogo della puleggia motrice 1 di arte nota, ed è associato ad organi motore, non illustrati, in grado di azionarlo in un verso di rotazione W (orario nelle figure), in modo che il ramo teso A dell’organo dentato flessibile 10, 20, 30 risulti quello superiore.

La disposizione di cui alle figure, con asse di rotazione orizzontale, è solamente indicativa, potendosi ovviamente prevedere anche una disposizione con asse verticale od anche inclinato.

In detta prima forma di realizzazione (Figg. 5, 6, 7), il dispositivo 100 comprende due pulegge dentate di appoggio 110, portate folli sull’albero motore (non illustrato) dello stesso dispositivo 100, ed una puleggia dentata di trascinamento 101, interposta tra le suddette pulegge di appoggio 110, calettata sullo stesso albero motore del dispositivo 100 e provvista di denti 102 atti ad ingranare con vani 13, 23 del citato organo di trasmissione flessibile 10, 20, per determinarne l’avanzamento (si veda in particolare la Fig.5).

Le pulegge di appoggio 110 sono dotate di denti 112, dimensionati opportunamente per ingranare, anche loro, con i vani 13, 23 dell’organo dentato flessibile 10, 20, in modo che resti gioco sia tra i relativi fianchi che tra il fondo FT degli stessi vani 13, 23 e la sommità 112S dei medesimi denti 112 (Fig.6).

Il cerchio di fondo dei vani 113 delle pulegge 110, intercalati ai relativi denti 112, definisce, per ogni puleggia d’appoggio 110, una circonferenza calibrata C, atta a riscontrare le sommità ST dei denti 12, 22 del citato organo di trasmissione flessibile 10, 20, per stabilire un prefissato raggio di avvolgimento R* di quest’ultimo (si veda ancora la Fig.6). ;I denti 102 della puleggia di trascinamento 101 sono dimensionati in modo tale per cui, durante l’ingranamento con la dentatura dell’organo flessibile 10, 20, le rispettive sommità 102S risultino scostate dal fondo FT dei vani 13, 23 del suddetto organo 10, 20 e che, a loro volta, le sommità ST dei denti 12, 22 di quest’ultimo risultino scostate dal fondo 103F dei vani 103 della stessa puleggia di trascinamento 101 (Fig.7). ;Nella citata seconda forma di realizzazione (Figg.8, 9, 10), il dispositivo 200 comprende ancora due pulegge di appoggio 210, folli rispetto all’albero motore dello stesso dispositivo 200, tra le quali è interposta una puleggia dentata di trascinamento 101, calettata sull’albero motore (si veda in particolare la Fig.8). ;Le pulegge di appoggio 210, in questo caso, sono prive di denti ed il loro diametro è tale da definire le suddette circonferenze calibrate C sulle quali appoggiano le sommità ST dei denti 12, 22 del citato organo di trasmissione flessibile 10, 20, per stabilire detto prefissato raggio di avvolgimento R* di quest’ultimo (Fig.9).

La puleggia di trascinamento 101 è identica a quella descritta a proposito della prima forma di realizzazione (Fig.10).

Nella suddetta terza forma di realizzazione (Figg. 11, 12, 13), come già accennato, l’organo di trasmissione flessibile 30 è del tipo in cui i denti 32 hanno una larghezza inferiore a quella totale.

Gli stessi denti 32, inoltre, possono essere in unico corpo con il nastro di base 31 (come illustrato), oppure riportati; la sommità dei denti 32 mantiene il riferimento ST precedente.

I vani 33, intercalati ai denti 32, presentano il relativo fondo indicato ancora con il riferimento FT.

L’organo di trasmissione 30, nell’esempio illustrato, prevede che la dentatura sia centrata rispetto alla larghezza del nastro di base 31 e che il fondo FT dei vani 33 sia allineato con la corrispondente faccia del medesimo nastro di base 31 (Fig.11).

Pertanto in detta faccia, ai lati della dentatura, sono definite due porzioni lisce 31A.

Per il suddetto organo di trasmissione flessibile 30, il dispositivo 300 comprende anch’esso due pulegge di appoggio 310, folli rispetto all’albero motore, tra le quali è interposta una puleggia dentata di trascinamento 101, calettata sul medesimo albero motore (si veda in particolare la Fig.11).

Le pulegge di appoggio 310 sono lisce (analogamente alle citate pulegge 210), ed il loro diametro è tale da definire rispettive circonferenze calibrate C’ sulle quali appoggiano le citate porzioni lisce 31A, per stabilire un prefissato raggio di avvolgimento R’ dell’organo di trasmissione flessibile 30 (Fig.12).

Anche per questa forma di realizzazione, la puleggia di trascinamento 101 è identica a quella descritta in precedenza (Fig. 13); è da evidenziare il fatto che, per l’organo di trasmissione flessibile 30 di cui alle figure, il diametro di detta puleggia 101 risulta leggermente inferiore a quello delle pulegge di appoggio 310 (si veda la Fig.11).

Nella forma di realizzazione appena descritta, le pulegge di appoggio 310 svolgono anche funzioni di contenimento laterale per l’organo di trasmissione 30, intercettando i fianchi dei denti 32 (si veda ancora la Fig.11).

Per organi di trasmissione flessibili con denti a tutta larghezza, oltre alle due forme di realizzazione illustrate e descritte, è possibile prevederne altre, non illustrate, in cui siano presenti, ad esempio:

− una sola puleggia di appoggio ed una sola puleggia di trascinamento affiancate; − una sola puleggia di appoggio centrale e due di trascinamento ai lati;

− una pluralità di pulegge di appoggio e di trascinamento, intercalate tra loro.

Le varianti realizzative del dispositivo di cui sopra sono ottenibili anche per quanto riguarda la detta terza forma di realizzazione, purché i relativi organi di trasmissione flessibili 30 presentino una dentatura avente disposizione e sviluppo trasversale, rispetto al nastro di base 31, conformi alle opzioni suddette, nell’ordine:

− dentatura spostata su un lato del nastro di base 31 ed una sola porzione liscia 31A, per una sola puleggia di appoggio 310 ed una sola puleggia di trascinamento 101 affiancate;

− dentatura sdoppiata sui lati del nastro di base 31 con una sola porzione liscia 31A centrale, per una sola puleggia centrale 310 e due di trascinamento 101 ai lati; − dentatura a spezzoni trasversali intercalati da porzioni lisce 31A, per una pluralità di pulegge di appoggio e di trascinamento intercalate tra loro.

In condizioni statiche teoriche, ogni dente 12, 22, 32 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20, 30 si considera centrato rispetto al corrispondente vano 103 della puleggia di trascinamento 101, cosicché il gioco risulta simmetricamente distribuito ai due lati (Figg.7, 10, 13).

Il trascinamento dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20, 30, in conseguenza dell’azionamento del dispositivo 100, 200, 300, avviene per il solo contatto tra i fianchi dei denti 102 della puleggia di trascinamento 101 e dei denti 12, 22, 32 dello stesso organo di trasmissione flessibile 10, 20, 30 senza strisciamenti tra le sommità 102S ed il fondo FT dei vani 13, 23, 33 (Fig.14).

Nelle prime due forme di realizzazione del dispositivo 100, 200, le porzioni dei denti 12, 22, in corrispondenza delle pulegge di appoggio 110, 210, riscontrano, con le rispettive sommità ST, le circonferenze calibrate C di queste ultime senza che insorgano strisciamenti, grazie al fatto che le stesse pulegge 110, 210 sono folli, come già detto. Analogamente, per la citata terza forma di realizzazione del dispositivo 300, le porzioni lisce 31A riscontrano senza strisciamenti le circonferenze calibrate C’ delle pulegge di appoggio 310, anch’esse folli.

Nel dispositivo 100, 200, 300 quindi, la puleggia di trascinamento non determina il raggio di avvolgimento dell’organo di trasmissione flessibile mentre quelle di appoggio, alle quali è demandata tale funzione, non sono soggette alla coppia motrice, perciò viene totalmente eliminato l’inconveniente menzionato in premessa, indipendentemente dal tipo e dallo sviluppo in lunghezza dello stesso organo flessibile.

Il dispositivo proposto è vantaggiosamente applicabile sia dove l’organo di trasmissione flessibile serve ad azionare almeno una puleggia condotta, che dove detto organo costituisce il nastro di un trasportatore.

E’ doveroso evidenziare che la soluzione tecnica con cui è realizzato il dispositivo in oggetto è molto semplice e pertanto di costo limitato.

Con detto dispositivo, inoltre, grazie all’assenza di strisciamenti, vengono ridotte notevolmente le usure dell’organo di trasmissione flessibile, in particolare quando quest’ultimo è una cinghia dentata.

Si intende comunque che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali modifiche di dettaglio si considerano sin d’ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per l’azionamento di un organo di trasmissione dentato di tipo flessibile, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno una puleggia di appoggio 110, 210, portata folle su un albero motore ed atta a riscontrare, in corrispondenza di una rispettiva circonferenza calibrata C, la sommità ST dei denti 12, 22 del citato organo di trasmissione flessibile 10, 20, per definire un prefissato raggio di avvolgimento R* di quest’ultimo; almeno una puleggia dentata di trascinamento 101, affiancata alla suddetta puleggia di appoggio 110, 210, calettata sullo stesso albero motore e provvista di denti 102 atti ad ingranare con vani 13, 23 del citato organo di trasmissione flessibile 10, 20, per determinarne l’avanzamento, con i medesimi denti 102 della puleggia di trascinamento 101 dimensionati in modo che, durante detto ingranamento, le rispettive sommità 102S risultino scostate dal fondo FT dei citati vani 13, 23 dell’organo di trasmissione flessibile 10, 20 e che, a loro volta, le sommità ST dei denti 12, 22 di quest’ultimo risultino scostate dal fondo 103F dei vani 103 della stessa puleggia di trascinamento 101.
2) Dispositivo per l’azionamento di un organo di trasmissione dentato di tipo flessibile, in cui i relativi denti 32 hanno larghezza inferiore a quella totale dell’organo medesimo, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno una puleggia di appoggio 310, portata folle su un albero motore ed atta a riscontrare, in corrispondenza di una rispettiva circonferenza calibrata C’, una porzione liscia 31A del nastro di base 31 di detto organo di trasmissione flessibile 30, per definire un prefissato raggio di avvolgimento R’ di quest’ultimo; almeno una puleggia dentata di trascinamento 101, affiancata alla suddetta puleggia di appoggio 310, calettata sullo stesso albero motore e provvista di denti 102 atti ad ingranare con vani 33 del citato organo di trasmissione flessibile 30, per determinarne l’avanzamento, con i medesimi denti 102 della puleggia di trascinamento 101 dimensionati in modo che, durante detto ingranamento, le rispettive sommità 102S risultino scostate dal fondo FT dei citati vani 33 dell’organo di trasmissione flessibile 30 e che, a loro volta, le sommità ST dei denti 32 di quest’ultimo risultino scostate dal fondo 103F dei vani 103 della stessa puleggia di trascinamento 101.
3) Dispositivo secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto di prevedere due di dette pulegge di appoggio 110, 210, 310 con la citata puleggia dentata di trascinamento 101 interposta tra di esse.
4) Dispositivo secondo la riv.1 o 2, caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di dette pulegge di appoggio 110, 210, 310 e di trascinamento 101, intercalate tra loro.
5) Dispositivo secondo la riv.1 o 3 o 4, caratterizzato dal fatto che le suddette pulegge di appoggio 110 sono dotate di denti 112, dimensionati per ingranare con i citati vani 13, 23 dell’organo dentato flessibile 10, 20, in modo che resti gioco sia tra i relativi fianchi che tra il fondo FT degli stessi vani 13, 23 e la sommità 112S dei medesimi denti 112, e dal fatto che le citate circonferenze calibrate C coincidono con il cerchio di fondo dei vani 113 delle stesse pulegge 110, intercalati ai rispettivi denti 112.
6) Dispositivo secondo la riv. 1 o 2 o 3 o 4, caratterizzato dal fatto che le suddette pulegge di appoggio 210, 310 sono prive di denti ed il loro diametro è tale da definire le suddette circonferenze calibrate C, C’.