ITBO20090443A1 - SYNCHRONIZATION SYSTEM OF THE ROTOR ROTORS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Sistema di sincronizzazione dei rotori di una macchina rotativa” DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Rotor synchronization system of a rotary machine"
La presente invenzione riguarda il settore delle macchine rotative dotate di rotori, quali pompe, compressori, motori e macchine da vuoto. The present invention relates to the sector of rotary machines equipped with rotors, such as pumps, compressors, motors and vacuum machines.
L'invenzione è stata sviluppata con particolare riguardo alle macchine del tipo suddetto che scambiano lavoro con un fluido senza che vi sia contatto tra i rotori. The invention has been developed with particular regard to machines of the aforesaid type which exchange work with a fluid without there being contact between the rotors.
Esempi classici delle suddette macchine sono i compressori o pompe Roots, i compressori a rostri, i compressori a vite cosiddetti ‘a secco’, le pompe a lobi, le grandi pompe per liquidi a due viti, oppure i motori che derivano da queste configurazioni. Si parla quindi principalmente, anche se non limitativamente, di macchine con rotori ad assi paralleli che scambiano lavoro con un fluido. In tutti questi casi i rotori non si toccano fra loro e vengono comandati in rotazione da un sistema di sincronizzazione esterno. Classic examples of the aforementioned machines are Roots compressors or pumps, ram compressors, so-called 'dry' screw compressors, lobe pumps, large two-screw liquid pumps, or motors deriving from these configurations. We therefore speak mainly, even if not limitedly, of machines with parallel axis rotors that exchange work with a fluid. In all these cases the rotors do not touch each other and are rotated by an external synchronization system.
La presente invenzione è diretta ad un sistema di sincronizzazione dei rotori di una macchina rotativa. The present invention is directed to a synchronization system of the rotors of a rotary machine.
Nelle macchine rotative del tipo suddetto, come sistemi di sincronizzazione dei rotori vengono usualmente adottati ingranaggi precisi aventi il minimo gioco possibile. Il gioco fra tali ingranaggi precisi deve essere inferiore al gioco residuo tra i rotori in tutte le condizioni di funzionamento, affinché il funzionamento della macchina sia corretto e non comporti rischi di danneggiamento della macchina stessa. In rotary machines of the aforesaid type, precise gears having the minimum possible backlash are usually used as rotor synchronization systems. The clearance between these precise gears must be less than the residual clearance between the rotors in all operating conditions, so that the machine operates correctly and does not involve any risk of damage to the machine itself.
Se infatti si verificasse un contatto fra i rotori, ad esempio in una pompa Roots o in un compressore a vite a secco, i quali presentano velocità periferiche dell’ordine di alcune decine di metri/secondo, si determinerebbe un grippaggio dei rotori con innalzamento locale della temperatura, conseguente dilatazione e rigonfiamento locale del materiale e peggioramento del contatto indesiderato, e questo fenomeno sarebbe tale da danneggiare irreversibilmente la macchina In fact, if contact between the rotors occurs, for example in a Roots pump or in a dry screw compressor, which have peripheral speeds of the order of a few tens of meters / second, a seizure of the rotors with local rise would occur. temperature, consequent local expansion and swelling of the material and worsening of unwanted contact, and this phenomenon would be such as to irreversibly damage the machine
Attualmente esistono molti sistemi di sincronizzazione dei rotori ad ingranaggi. Questi ingranaggi di sincronizzazione hanno la funzione di trasferire la potenza necessaria dall’asse conduttore di uno dei rotori all’asse condotto dell'altro rotore, nonché di comandare i rotori mantenendo una corretta condizione di gioco tra di loro, facendo sì che non si tocchino durante alcuna fase del funzionamento della macchina. There are currently many gear rotor synchronization systems. These synchronization gears have the function of transferring the necessary power from the driving axis of one of the rotors to the driven axis of the other rotor, as well as controlling the rotors while maintaining a correct clearance between them, ensuring that they do not touch each other. during any phase of the machine's operation.
Quasi sempre questi ingranaggi di sincronizzazione noti sono costituiti da una coppia di ruote dentate cilindriche a denti elicoidali, essendo apprezzata la regolarità e silenziosità dell’ingranamento elicoidale, soprattutto nelle macchine che ruotano a velocità elevata. Almost always these known synchronization gears consist of a pair of cylindrical gear wheels with helical teeth, the regularity and silence of the helical gear being appreciated, especially in machines that rotate at high speed.
Nei sistemi di sincronizzazione ad ingranaggi della tecnica nota, siano essi elicoidali o di altro genere, esiste tuttavia un problema serio di assemblaggio. Infatti le ruote dentate non possono avere un riferimento fisso e predeterminato sull’albero, non potendo essere abbastanza preciso il riferimento relativo tra rotori e ruote dentate di sincronizzazione. Usualmente il bloccaggio in fasatura delle ruote dentate di sincronizzazzione avviene con sistemi ad attrito: o viti disposte parallele all’asse che bloccano in serraggio la ruota dentata su di una flangia con fori ad asola, oppure calettatori disposti tra l’albero e la ruota dentata, in modo da poter regolare in modo preciso in fase di montaggio la posizione angolare della ruota dentata di sincronizzazione sul rispettivo albero che porta il rotore. However, in prior art gear synchronization systems, whether helical or otherwise, there is a serious assembly problem. In fact, the gear wheels cannot have a fixed and predetermined reference on the shaft, since the relative reference between rotors and synchronization gear wheels cannot be precise enough. Usually the timing locking of the synchronization toothed wheels takes place with friction systems: o screws arranged parallel to the axis that lock the toothed wheel in tightening on a flange with slotted holes, or shrink discs arranged between the shaft and the toothed wheel , so as to be able to precisely adjust the angular position of the synchronization toothed wheel on the respective shaft carrying the rotor during assembly.
Varie e complesse tecniche sono utilizzate per trovare la corretta posizione angolare e quindi per poter fasare nella corretta posizione relativa le ruote dentate di sincronizzazione rispetto ai rotori. Various and complex techniques are used to find the correct angular position and therefore to be able to phase the synchronization gear wheels in the correct relative position with respect to the rotors.
L'uso di ruote dentate a denti elicoidali rende ancora più complesso questo aspetto di fasatura durante il montaggio, perché oltre all'individuazione della corretta posizione angolare occorre tenere conto anche della corretta posizione assiale della ruota dentata. Uno spostamento assiale della ruota dentata elicoidale comporta infatti anche una variazione di fase regolata dal passo di elica ψ: uno spostamento assiale �a comporta infatti una rotazione della ruota pari a : The use of helical toothed gears makes this timing aspect even more complex during assembly, because in addition to identifying the correct angular position, the correct axial position of the toothed wheel must also be taken into account. An axial displacement of the helical toothed wheel in fact also involves a phase variation regulated by the helix pitch ψ: an axial displacement �a in fact involves a rotation of the wheel equal to:
Inoltre, siccome il rendimento volumetrico di queste macchine dipende grandemente dal gioco tra i fianchi dei rotori, ed è tanto maggiore quanto minore è detto gioco, le ruote dentate di sincronizzazione devono essere molto precise. Infatti minore è il gioco tra le ruote dentate di sincronizzazione, minore diventa il gioco che è possibile realizzare fra i fianchi dei rotori, che è dato dalla catena di errori e tolleranze comprendente: Furthermore, since the volumetric efficiency of these machines greatly depends on the clearance between the sides of the rotors, and the smaller the clearance is greater, the synchronization sprockets must be very precise. In fact, the smaller the play between the synchronization sprockets, the smaller the play that can be created between the sides of the rotors becomes, which is given by the chain of errors and tolerances comprising:
il gioco fra le ruote dentate di sincronizzazione the game between the timing gears
la tolleranza sul gioco delle ruote dentate di sincronizzazione l'errore di trasmissione delle ruote dentate the tolerance on the clearance of the synchronization sprockets, the transmission error of the sprockets
le tolleranze dimensionali e geometriche sull’interasse dimensional and geometric tolerances on the center distance
l'errore di realizzazione del profilo, della divisione e dell’andamento dei fianchi dei rotori. the error in the realization of the profile, the division and the trend of the sides of the rotors.
Per ridurre il gioco fra le ruote dentate di sincronizzazione è stato proposto l'impiego di ruote dentate a recupero di gioco, ma le varie soluzioni introdotte non hanno incontrato successo. To reduce the play between the synchronizing gears, the use of gears with backlash recovery has been proposed, but the various solutions introduced have not met with success.
Si ha notizia di ruote dentate a recupero di gioco ‘sdoppiate’, ossia realizzate in due porzioni così da poter ruotare una ruota rispetto all’altra per poter recuperare il gioco. Sorgono però problemi relativi all’ingombro (la larghezza di fascia deve essere doppia rispetto alle esigenze di trasmissione di potenza), costo più che doppio rispetto all’ingombro, catena di tolleranze ampliata dall’esistenza di un particolare critico in più e problemi sia di bloccaggio nella posizione relativa scelta che di fasatura relativa ai rotori. There are reports of 'split' backlash gear wheels, ie made in two portions so that one wheel can rotate relative to the other in order to recover play. However, there are problems relating to the overall dimensions (the width of the band must be double compared to the power transmission needs), the cost more than double compared to the overall dimensions, a chain of tolerances extended by the existence of an additional critical component and problems of both locking in the relative position chosen and timing relative to the rotors.
Scopo della presente invenzione è quello di risolvere gli inconvenienti e le problematiche della tecnica nota, fornendo un sistema di sincronizzazione ad ingranaggi dei rotori di una macchina rotativa che risulti semplice, efficace, economico e di facile assemblaggio, con l'obiettivo di ottenere una macchina dall'elevato rendimento volumetrico ad un costo inferiore delle macchine della tecnica nota. The purpose of the present invention is to solve the drawbacks and problems of the known art, providing a synchronization system with gears of the rotors of a rotary machine which is simple, effective, economical and easy to assemble, with the aim of obtaining a machine from the high volumetric efficiency at a lower cost than the machines of the known art.
Il suddetto scopo viene raggiunto con un sistema di sincronizzazione come definito nelle rivendicazioni che seguono. The above object is achieved with a synchronization system as defined in the following claims.
Nella sua caratteristica più generale, il sistema di sincronizzazione ad ingranaggi comprende una coppia di ruote dentate beveloidi con basso angolo di conicità. Come noto, una ruota dentata beveloide è una ruota dentata ad evolvente caratterizzata dall'avere un coefficiente di correzione variabile lungo l'asse, quindi lungo la larghezza di fascia. Una coppia di ruote dentate con geometria ad evolvente, delle quali almeno una realizzata in questo modo, consente in generale di realizzare la trasmissione tra assi concorrenti. Nel caso della presente invenzione, l’angolo di conicità delle due ruote è “uguale” ed “opposto” , così che la somma degli angoli comporta un angolo finale tra gli assi pari zero, ovvero assi paralleli. In its most general feature, the gear synchronization system comprises a pair of beveloid gear wheels with a low taper angle. As known, a beveloid toothed wheel is an involute toothed wheel characterized by having a variable correction coefficient along the axis, therefore along the band width. A pair of toothed wheels with involute geometry, of which at least one made in this way, generally allows the transmission between competing axes to be achieved. In the case of the present invention, the taper angle of the two wheels is "equal" and "opposite", so that the sum of the angles involves a final angle between the axes equal to zero, or parallel axes.
L'adozione delle ruote dentate beveloidi consente una regolazione del gioco molto fine tramite uno spostamento assiale relativamente grande e controllabile agevolmente: con angoli di cono preferibilmente compresi tra 0,15° ed 1,5° la regolazione risulta particolarmente pratica, potendosi ottenere variazioni del gioco centesimali con variazioni assiali di parecchi decimi di millimetro. Si è poi trovato che angoli di cono compresi nell’intervallo tra 0,25° e 0,75°, ancora più preferibilmente nell’intorno di 0,5° sono particolarmente efficaci per la realizzazione di ruote dentate dalla regolazione ottimale. The adoption of beveloid toothed wheels allows a very fine adjustment of the play through a relatively large and easily controllable axial displacement: with cone angles preferably between 0.15 ° and 1.5 ° the adjustment is particularly practical, since it is possible to obtain variations of the centesimal play with axial variations of several tenths of a millimeter. It was then found that cone angles included in the range between 0.25 ° and 0.75 °, even more preferably around 0.5 °, are particularly effective for making gear wheels with optimal adjustment.
Una caratteristica particolarmente vantaggiosa delle ruote dentate beveloidi della presente invenzione è l'adozione di una dentatura a denti diritti, che elimina il problema della fasatura angolare dipendente dallo spostamento assiale della ruota a causa dell'angolo d'elica. A particularly advantageous feature of the beveloid toothed wheels of the present invention is the adoption of a toothing with straight teeth, which eliminates the problem of the angular timing dependent on the axial displacement of the wheel due to the helix angle.
Secondo una caratteristica vantaggiosa ulteriore, le ruote dentate beveloidi della presente invenzione presentano preferibilmente, ma non limitativamente, una dentatura del tipo “long-addendum” (o comunque con dente più alto dei canonici 2,25 volte il modulo normale), preferibilmente ma non limitativamente con ricoprimento trasversale prossimo o poco superiore o poco inferiore a 2, e preferibilmente ma non limitativamente con un consistente spostamento (cioè, in gergo, una correzione) positiva della dentatura della ruota movente o conduttrice e corrispondente correzione negativa della dentatura della ruota condotta. In particolare, anche se non limitativamente, la correzione positiva della dentatura della ruota conduttrice è preferibilmente compresa fra 0,35 e 1,00 moduli, e ancor più preferibilmente è compresa fra 0,4 e 0,7 moduli. Una tale dentatura consente di raggiungere risultati ottimali di silenziosità e regolarità di trasmissione, forse anche meglio delle dentature elicoidali della tecnica nota, perché elimina il seguente fenomeno. Si è infatti scoperto che quasi sempre in questo tipo di macchine note la coppia trasmessa dall'ingranaggio non è costante nel tempo, ma presenta pulsazioni cicliche, con frequenza 'n' per giro, in generale con 'n' >= 1. Le dentature elicoidali adottate nella tecnica nota generano, nella trasmissione della coppia, anche forze assiali che si scaricano sui cuscinetti. Si è scoperto che se la coppia trasmessa non è costante e pulsa, di conseguenza non è costante e pulsa anche la forza assiale. Si è anche scoperto che questa pulsazione della forza assiale delle dentature elicoidali delle macchine note è sfavorevole perché porta ad un movimento pulsante ciclico assiale dovuto al recupero di giochi e cedimenti elastici che, seppure piccoli, risultano critici per macchine così precise. La dentatura diritta della presente invenzione elimina i suddetti svantaggi delle dentature elicoidali. According to a further advantageous feature, the beveloid toothed wheels of the present invention preferably, but not limitatively, have a toothing of the "long-addendum" type (or in any case with a tooth higher than the canonical 2.25 times the normal modulus), preferably but not limitatively with transversal coverage close to or slightly higher or slightly lower than 2, and preferably but not limitatively with a substantial positive shift (i.e., in jargon, a correction) of the toothing of the driving or driving wheel and corresponding negative correction of the toothing of the driven wheel. In particular, although not limiting, the positive correction of the drive wheel toothing is preferably between 0.35 and 1.00 modules, and even more preferably between 0.4 and 0.7 modules. Such a toothing makes it possible to achieve optimal results in terms of silence and transmission regularity, perhaps even better than the helical toothing of the known art, because it eliminates the following phenomenon. It has in fact been discovered that almost always in this type of known machines the torque transmitted by the gear is not constant over time, but has cyclic pulsations, with frequency 'n' per revolution, in general with 'n'> = 1. The teeth helical forces adopted in the known art also generate axial forces in the transmission of the torque which are discharged on the bearings. It has been found that if the transmitted torque is not constant and pulses, then the axial force is not constant and also pulses. It has also been discovered that this pulsation of the axial force of the helical toothing of known machines is unfavorable because it leads to a cyclic axial pulsating movement due to the recovery of play and elastic settlements which, although small, are critical for such precise machines. The straight toothing of the present invention eliminates the aforementioned disadvantages of helical toothing.
Secondo un'altra caratteristica particolarmente vantaggiosa, il sistema di sincronizzazione della presente invenzione comprende un calettatore del tipo ad attrito o a superfici coniche per consentire un agevole calettamento ed una corretta fasatura fra ruote dentate e rotori della macchina rotativa. Il vantaggio di questa soluzione sta nel fatto che si può mantenere la massima precisione e concentricità tra ruota dentata ed albero, aspetto che viene invece parzialmente sacrificato nelle soluzioni della tecnica nota quando il calettatore è invece disposto tra ruota ed albero. Secondo una caratteristica ulteriore, particolarmente vantaggiosa, il sistema di sincronizzazione della presente invenzione comporta una soluzione integrata nella quale uno dei due coni del calettatore, convenzionalmente indicato come cono “maschio”, è direttamente ricavato sulla ruota dentata. According to another particularly advantageous feature, the synchronization system of the present invention comprises a shrink disc of the friction type or with conical surfaces to allow easy keying and correct timing between toothed wheels and rotors of the rotary machine. The advantage of this solution lies in the fact that maximum precision and concentricity between the toothed wheel and shaft can be maintained, an aspect which is instead partially sacrificed in the solutions of the prior art when the locking device is instead arranged between the wheel and shaft. According to a further, particularly advantageous characteristic, the synchronization system of the present invention involves an integrated solution in which one of the two cones of the shrink disc, conventionally indicated as a "male" cone, is directly formed on the toothed wheel.
Nella forma preferita di attuazione, il sistema di sincronizzazione della presente invenzione consente dunque di risolvere complessivamente i vari e diversi problemi sopra discussi, solo parzialmente risolti dalle soluzioni della tecnica nota, e che si possono riassumere in: In the preferred embodiment, the synchronization system of the present invention therefore allows the various and different problems discussed above to be solved as a whole, only partially solved by the solutions of the known art, and which can be summarized as follows:
−minimizzazione del gioco delle ruote dentate di sincronizzazione; −minimization of the play of the synchronization gear wheels;
−precisione di realizzazione della dentatura delle ruote dentate; - precision in making the toothing of the toothed wheels;
−precisione di fasatura angolare relativa delle ruote dentate rispetto ai rotori della macchina rotativa; - relative angular timing accuracy of the gear wheels with respect to the rotors of the rotary machine;
−silenziosità ed uniformità di funzionamento delle ruote dentate. - quietness and uniformity of operation of the gear wheels.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione della presente invenzione, con riferimento alla figura unica, data a titolo di riferimento non limitativo, in cui è illustrato in sezione un sistema di sincronizzazione ad ingranaggi di una coppia di rotori per una macchina rotativa. Further characteristics and advantages will result from the detailed description that follows of a preferred embodiment of the present invention, with reference to the single figure, given by way of non-limiting reference, in which a gear synchronization system of a pair of gears is shown in section. rotors for a rotary machine.
Con riferimento ora alla figura, una macchina rotativa 10, destinata a scambiare lavoro con un fluido, comprende due rotori 12, 14 girevoli attorno ad assi paralleli di traccia rispettivamente X'-X', X''-X'' in figura. I rotori 12, 14 sono variamente configurati, in modo generalmente noto, e presentano profili con rispettive superfici sagomate che sono molto vicine l'una all'altra senza toccarsi. Come accennato nel preambolo della presente descrizione, esempi classici delle suddette macchine sono i compressori o pompe Roots, i compressori a rostri, i compressori a vite cosiddetti ‘a secco’, le pompe a lobi, le grandi pompe a due viti, oppure i motori che derivano da queste configurazioni. With reference now to the figure, a rotary machine 10, intended to exchange work with a fluid, comprises two rotors 12, 14 rotating around parallel axes of trace X'-X ', X' '- X' 'respectively in the figure. The rotors 12, 14 are variously configured, in a generally known way, and have profiles with respective shaped surfaces which are very close to each other without touching. As mentioned in the preamble of the present description, classic examples of the aforementioned machines are the Roots compressors or pumps, the ram compressors, the so-called 'dry' screw compressors, the lobe pumps, the large two-screw pumps, or the motors. that derive from these configurations.
I rotori 12, 14 sono fissati o realizzati di pezzo con rispettivi alberi rispettivamente condotto 16 e conduttore 18, sopportati in un carter o scatola 20 da cuscinetti 22, la cui tipologia è data qui a scopo puramente indicativo. L'esempio della figura si riferisce al caso in cui i due rotori 12, 14 hanno numero di “lobi” o “princìpi” o “denti” differente, e quindi aventi una sincronizzazione con rapporto differente da 1:1, ma naturalmente il principio della presente invenzione può essere applicato agevolmente e senza modifiche di rilievo anche ai casi di rapporto 1:1. The rotors 12, 14 are fixed or made in one piece with respective shafts driven 16 and conductor 18, supported in a casing or box 20 by bearings 22, the type of which is given here for purely indicative purposes. The example of the figure refers to the case in which the two rotors 12, 14 have a different number of "lobes" or "principles" or "teeth", and therefore have a synchronization with a ratio different from 1: 1, but of course the principle of the present invention can be applied easily and without significant modifications even to cases of 1: 1 ratio.
Sull'albero condotto 16 è montata una ruota dentata condotta 24 che ingrana con una corrispondente ruota dentata conduttrice 26 montata sull'albero conduttore 18. Nell'esempio illustrato in figura, si ha trasmissione dalla ruota dentata conduttrice 26 alla ruota dentata condotta 24, e perciò in rapporto di riduzione, anche se non è escluso che possa essere adottata una trasmissione in moltiplica, dalla ruota 24 alla ruota 26. Mounted on the driven shaft 16 is a driven toothed wheel 24 which meshes with a corresponding driving toothed wheel 26 mounted on the driving shaft 18. In the example illustrated in the figure, there is transmission from the driving toothed wheel 26 to the driven toothed wheel 24, and therefore in a reduction ratio, even if it is not excluded that a gearbox transmission may be adopted, from wheel 24 to wheel 26.
Le ruote dentate 24, 26 sono ruote di tipo beveloidi con basso angolo di conicità γ, che nella figura di esempio è raffigurato con ampiezza esagerata per una migliore comprensione, ma che nella realtà è preferibilmente compreso fra 0,15° ed 1,5°, più preferibilmente compreso fra 0,25° e 0,75° e ancor più preferibilmente si situa nell'intorno di 0,5°. Il senso della conicità γ non è particolarmente significativo, ma risulta utile che la ruota che viene registrata, tramite uno spessore assiale 54, abbia il vertice del cono dalla parte di detto spessore 54. The toothed wheels 24, 26 are beveloid type wheels with a low taper angle γ, which in the example figure is depicted with an exaggerated amplitude for a better understanding, but which in reality is preferably between 0.15 ° and 1.5 ° , more preferably comprised between 0.25 ° and 0.75 ° and even more preferably in the range of 0.5 °. The sense of the conicity γ is not particularly significant, but it is useful that the wheel which is registered, by means of an axial thickness 54, has the vertex of the cone on the side of said thickness 54.
Le ruote dentate beveloidi 24, 26 hanno una dentatura a denti diritti, del tipo “long-addendum”, nota agli esperti di ingranaggi perché impiegata in altri settori tecnologici. Inoltre, le ruote dentate beveloidi 24, 26 hanno preferibilmente un ricoprimento trasversale prossimo a 2, o poco superiore a 2 o poco inferiore a 2. The beveloid cogwheels 24, 26 have a straight toothing, of the "long-addendum" type, known to gear experts because it is used in other technological sectors. Furthermore, the beveloid sprockets 24, 26 preferably have a transverse coverage close to 2, or slightly higher than 2 or slightly lower than 2.
La ruota dentata conduttrice 26 ha una consistente correzione positiva media della dentatura. Preferibilmente, anche la ruota dentata condotta 24 ha una corrispondente dentatura con consistente correzione media negativa. In particolare, anche se non limitativamente, la correzione positiva media della dentatura della ruota conduttrice 26 è preferibilmente compresa fra 0,35 e 1,00 moduli, e ancor più preferibilmente è compresa fra 0,4 e 0,7 moduli. Sebbene l'entità di tale correzione sia abbastanza comune per ruote con basso numero di denti, essa non lo è affatto per gli elevati numeri di denti qui utilizzati, in generale e non limitativamente superiori a circa 30 per la ruota dentata più piccola. Dato il carattere particolare delle ruote beveloidi, per correzione della dentatura media si intende la correzione misurata nella mezzeria della ruota. La correzione effettiva in ogni punto della ruota ha poi preferibilmente andamento linearmente crescente e decrescente avvicinandosi rispettivamente ai due estremi della ruota, a partire dalla mezzeria, nel senso della larghezza di fascia. The drive sprocket 26 has a consistent average positive tooth correction. Preferably, also the driven toothed wheel 24 has a corresponding toothing with consistent negative average correction. In particular, although not limiting, the average positive correction of the toothing of the driving wheel 26 is preferably between 0.35 and 1.00 modules, and even more preferably between 0.4 and 0.7 modules. Although the amount of this correction is quite common for wheels with a low number of teeth, it is not at all due to the high numbers of teeth used here, in general and not limitingly higher than about 30 for the smallest toothed wheel. Given the particular character of the beveloid wheels, correction of the average toothing means the correction measured in the center line of the wheel. The effective correction at each point of the wheel then preferably has a linearly increasing and decreasing trend, approaching respectively the two ends of the wheel, starting from the center line, in the direction of the band width.
Le ruote dentate condotta 24 e conduttrice 26 hanno un rispettivo mozzo 30, 32 che si prolunga con una rispettiva appendice conica 34, 36. Sulle appendici coniche 34, 36 delle ruote dentate 24, 26 sono montati rispettivi anelli di calettamento 48, 50 con una parete interna conica, anche detta per convenzione “cono femmina”, che vengono serrati alle ruote dentate tramite viti di serraggio periferiche 52 in modo da far contrarre, diminuendone i diametri, le appendici coniche 34, 36 sugli alberi 16, 18, determinandone il bloccaggio nella posizione angolare desiderata. The driven toothed wheels 24 and 26 have a respective hub 30, 32 which extends with a respective conical appendage 34, 36. On the conical appendages 34, 36 of the toothed wheels 24, 26 are mounted respective keying rings 48, 50 with a conical internal wall, also known as "female cone" by convention, which are tightened to the toothed wheels by means of peripheral clamping screws 52 so as to make the conical appendages 34, 36 contract, by decreasing their diameters, on the shafts 16, 18, causing them to lock in the desired angular position.
Le appendici coniche 34, 36 presentano gole di scarico 28 così da rendere la contrazione di diametro più agevole. Sono naturalmente possibili varianti atte a raggiungere il medesimo scopo, ad esempio mediante la realizzazione di tagli assiali delle appendici coniche, in alternativa od in aggiunta alle gole di scarico 28 della soluzione illustrata. The conical appendages 34, 36 have discharge grooves 28 so as to make the contraction of diameter easier. Of course, variants are possible to achieve the same purpose, for example by making axial cuts in the conical appendages, alternatively or in addition to the relief grooves 28 of the illustrated solution.
Fra il mozzo 32 della ruota dentata conduttrice 26, dalla parte opposta all'appendice conica 36, e il cuscinetto 22 sono interposti, come menzionato in precedenza, uno o più spessori 54 di registrazione della posizione assiale della ruota conduttrice 26. Mediante tale registrazione assiale, come menzionato in precedenza, è possibile regolare con grande precisione la posizione angolare reciproca fra le due ruote dentate 24, 26, potendosi ottenere variazioni del gioco centesimali con variazioni assiali di parecchi decimi di millimetro. Come detto prima, è preferibile, anche se non essenziale, che il vertice del cono 'beveloid' della ruota 26 stia dalla parte degli spessori 54. Between the hub 32 of the driving toothed wheel 26, on the side opposite the conical appendage 36, and the bearing 22 are interposed, as mentioned above, one or more shims 54 for adjusting the axial position of the driving wheel 26. By means of this axial adjustment , as previously mentioned, it is possible to adjust the mutual angular position between the two toothed wheels 24, 26 with great precision, allowing centesimal backlash variations to be obtained with axial variations of several tenths of a millimeter. As said before, it is preferable, even if not essential, that the vertex of the 'beveloid' cone of the wheel 26 is on the side of the spacers 54.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction may vary widely with respect to what has been described and illustrated without thereby departing from the scope of the present invention.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IT000443A ITBO20090443A1 (en) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | SYNCHRONIZATION SYSTEM OF THE ROTOR ROTORS |
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ID=41693256
Family Applications (1)
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1677980A (en) * | 1925-08-05 | 1928-07-24 | Montelius Carl Oscar Josef | Rotary pump, motor, meter, or the like |
FR929560A (en) * | 1946-06-23 | 1947-12-31 | Gebru Der Bu Hler | Involute toothing of spur wheels executed according to the generation method and generation method for the execution of such toothing |
GB696732A (en) * | 1950-09-21 | 1953-09-09 | Bernhard Kapp | Improvements in screw pumps |
US3826151A (en) * | 1973-02-27 | 1974-07-30 | Us Army | Power train |
US3918314A (en) * | 1973-11-09 | 1975-11-11 | Armen Vartanovich Osipyan | Bevel gear drive with circle-arc teeth |
DE20012830U1 (en) * | 2000-07-25 | 2001-03-22 | Bremer Karl Friedrich | Gear transmission with integrated brake |
-
2009
- 2009-07-09 IT IT000443A patent/ITBO20090443A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1677980A (en) * | 1925-08-05 | 1928-07-24 | Montelius Carl Oscar Josef | Rotary pump, motor, meter, or the like |
FR929560A (en) * | 1946-06-23 | 1947-12-31 | Gebru Der Bu Hler | Involute toothing of spur wheels executed according to the generation method and generation method for the execution of such toothing |
GB696732A (en) * | 1950-09-21 | 1953-09-09 | Bernhard Kapp | Improvements in screw pumps |
US3826151A (en) * | 1973-02-27 | 1974-07-30 | Us Army | Power train |
US3918314A (en) * | 1973-11-09 | 1975-11-11 | Armen Vartanovich Osipyan | Bevel gear drive with circle-arc teeth |
DE20012830U1 (en) * | 2000-07-25 | 2001-03-22 | Bremer Karl Friedrich | Gear transmission with integrated brake |
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