ITBO20090714A1 - Ruota dentata con profilo atto ad ingranare con semi-incapsulamento in un'apparecchiatura idraulica ad ingranaggi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Ruota dentata con profilo atto ad ingranare con semi-incapsulamento in un’apparecchiatura idraulica ad ingranaggiâ€

La presente invenzione si riferisce ad una ruota dentata, del tipo avente un profilo atto ad ingranare con semi-incapsulamento in un'apparecchiatura idraulica ad ingranaggi. Esempi tipici di apparecchiature idrauliche ad ingranaggi in cui trovano ottimale applicazione la ruote dentate della presente invenzione, e a cui si farà specifico riferimento nel seguito della presente descrizione, sono le pompe volumetriche rotative ad ingranaggi, ma le ruote dentate della presente invenzione possono essere analogamente applicate anche ai motori idraulici ad ingranaggi, che si intendono perciò inclusi nell'ambito della presente invenzione.

Le pompe volumetriche rotative ad ingranaggi sono generalmente costituite da due ruote dentate, nella maggior parte dei casi del tipo a denti diritti, delle quali una, detta conduttrice, à ̈ connessa ad un albero di comando e trascina in rotazione l’altra ruota, detta condotta. Uno svantaggio particolarmente sentito nelle suddette pompe ad ingranaggi di tipo tradizionale, generalmente con profilo dei denti ad evolvente, à ̈ il fatto che il fluido pompato viene incapsulato, cioà ̈ intrappolato, e compresso o comunque sottoposto a variazioni di volume nei vani racchiusi fra i profili dei denti nella zona di ingranamento, dando luogo in questo modo a dannosi ed incontrollati picchi di sollecitazione locale che sono all'origine di una rumorosità diretta di funzionamento.

Oltre alla rumorosità di funzionamento diretta sopra indicata, à ̈ pure noto il problema derivante dal fenomeno di irregolarità, o “ripple†, nel trasferimento del fluido che comporta una rumorosità di funzionamento indiretta, conosciuta come rumorosità da ripple, legata alla pulsazione di portata e quindi di pressione nel circuito utilizzatore. In altre parole, le oscillazioni nella portata del fluido generano un’onda pulsante che, attraverso il fluido stesso, si trasmette all’ambiente circostante e, in particolare, alle pareti della pompa, alle tubazioni ed ai condotti di mandata. La rumorosità indotta può raggiungere livelli anche imprevedibili nel caso in cui i suddetti organi entrino in risonanza con la frequenza di oscillazione o ripple. Una serie di studi e sperimentazioni hanno dimostrato che tali oscillazioni sono intrinsecamente dovute alla configurazione dei rotori o ruote dentate delle pompe sopra menzionate che, in fasi successive del loro ingranamento, determinano una discontinuità nella variazione del volume che causa il trasporto del fluido dall’aspirazione alla mandata. In altre parole, il ripple à ̈ dovuto alla discontinuità nella variazione di tale volume rispetto al tempo o, meglio, rispetto alla posizione angolare reciproca dei rotori. I suddetti fenomeni sono chiaramente e compiutamente descritti negli articoli MORSELLI Mario Antonio, “Rumorosità meccanica e idraulica delle pompe ad ingranaggi†, Oleodinamica Pneumatica, gennaio 2005, pagg. 54-59, e febbraio 2005, pagg. 42-46, apparsi anche su Fluides & Transmissions, n°75, aprile 2005, pagg. 34-37 e n°77, maggio 2005, pagg.20-26.

Sono note alcune soluzioni che hanno affrontato, con maggiore o minore successo, le problematiche sopra illustrate.

Alcune di queste soluzioni riguardano pompe con dentature tradizionali, con profili dei fianchi dei denti per lo più, ma non necessariamente, ad evolvente, a dentatura diritta o molto più raramente elicoidale, con gioco (cioà ̈ con contatto singolo di un dente di una ruota dentata con un dente corrispondente dell'altra ruota dentata) o teoricamente senza gioco (cioà ̈ con contatto doppio, dove si hanno entrambi i fianchi dei denti teoricamente sempre in presa, come nella pompa della Bosch Rexroth AG nota con il nome commerciale SILENCE, o la pompa della Casappa S.p.A. nota con il nome commerciale WHISPER). In queste soluzioni, il fluido intrappolato fra i denti viene almeno in parte “scaricato†, cioà ̈ evacuato, attraverso opportuni scarichi o tasche o condotti realizzati sulle facce dei rasamenti laterali, altrimenti detti sopporti o boccole, delle ruote dentate, cioà ̈ sulle pareti che si affacciano alle estremità laterali piane ruote dentate, e che permettono di scaricare (o aspirare) il volume di fluido incapsulato verso la luce o porta appropriata, rispettivamente di alta o bassa pressione.

La realizzazione delle tasche sulle facce dei rasamenti laterali risulta però molto più complessa quando si vogliano realizzare ruote dentate elicoidali per ridurre il problema del rumore da “ripple†. Inoltre, l'adozione di ruote dentate elicoidali presenta di per sé una serie di problemi aggiuntivi, perché in questo caso il volume di ciascun'area di intrappolamento del fluido si sviluppa anch'esso, come i denti delle ruote, con andamento a verme elicoidale lungo tutta la larghezza della ruota dentata, rappresentando quindi una potenziale via di comunicazione o by-pass fra l'aspirazione e la mandata, se non venissero adottati particolari accorgimenti. Nella pratica, o ci si limita a piccoli angoli di elica delle ruote dentate, oppure si adottano soluzioni molto complesse e costose dal punto di vista costruttivo, come quella descritta nel documento EP-0769104 di Brown David Hydraulics Ltd, in cui le ruote dentate presentano, per ciascuna loro sezione trasversale, almeno due denti contemporaneamente in presa. Tali soluzioni risultano però complesse ed in sostanza poco efficaci perché sono sviluppate sulla base di concetti più vicini ad astrazioni matematiche che a possibilità pratiche e tecnologicamente realizzabili; nella pratica la geometria di dette tasche risulta sempre un compromesso non completamente soddisfacente.

In ogni caso, tutte le soluzioni di pompe note, sia a denti diritti che elicoidali, a contatto singolo o doppio, che impiegano tasche di scarico sui rasamenti laterali presentano comunque un residuo volume intrappolato che à ̈ soggetto a variazioni che non possono essere scaricate, e che quindi generano una certa rumorosità residua, oltre ad avere un ripple significativo e dannoso.

Altre soluzioni di tipo noto ai problemi di rumorosità diretta ed indiretta sopra evidenziati riguardano pompe con dentature con profilo non convenzionale, che possiamo definire “a contatto continuo†, che non intrappolano fluido fra testa e fondo dente. In pratica, le ruote dentate fra loro ingrananti hanno profili con un aspetto arrotondato nella testa del dente ed un punto singolo di contatto teorico che si sposta da un fianco all'altro della ruota dentata con continuità, in modo tale da non generare mai alcuna area chiusa di intrappolamento di fluido durante l'ingranamento, lungo tutta la larghezza delle ruote dentate. Questo principio, teorizzato a grandi linee e in via del tutto generale nei documenti US-2159744, US-3164099, US-3209611, che però non risulta abbiano mai trovato alcuna applicazione pratica, à ̈ stato compiutamente sviluppato e descritto nei documenti EP-A-1132618, EP-B-1371848, US-6769891 del medesimo inventore e richiedente congiunto della presente domanda, oltre che negli articoli tecnici sopra menzionati, ed ha trovato pratica applicazione nella pompa nota con il nome commerciale Continuum® della Settima Flow Mechanisms. Le dentature sviluppate dal presente inventore non hanno by-pass fra aspirazione e mandata della pompa, hanno una pulsazione minimale del fluido ed una notevole silenziosità di ingranamento. Quest'ultima soluzione, nonostante si sia dimostrata nettamente superiore dal punto di vista della silenziosità rispetto alle pompe tradizionali, ha tuttavia lo svantaggio di un rendimento volumetrico leggermente inferiore a quello delle soluzioni di pompe note in cui vi sia intrappolamento di fluido. Il motivo principale risiede nella modesta altezza di dente realizzabile con un profilo progettato secondo il concetto del "non incapsulamento", e quindi una corrispondente modesta portata efficace per unità di volume, a parità di numero di denti. Per poter avere portate unitarie efficaci, comparabili con quelle delle pompe con incapsulamento, l’inventore, al contrario della bibliografia tradizionale, ha individuato un range ottimale per questa soluzione tra 5 e 10 denti, con un ottimo sui 7 denti, numero di denti di per sé basso, il che però comporta perdite volumetriche maggiori a causa della minore tenuta tra mandata ad alta pressione e aspirazione a bassa pressione, poiché i denti fungono anche da tenute a labirinto.

Tutte le problematiche sopra discusse sono esaltate nel caso di apparecchiature idrauliche destinate a funzionare con elevati differenziali di pressione, ad esempio nel caso di pompe ad ingranaggi per differenziali di pressione superiori ad alcune decine di bar, ed ancor più per pressioni superiori a 80-100 bar, così come per fluidi a bassa viscosità.

La domanda di brevetto internazionale WO 2008/111017 dei medesimi richiedenti, il cui contenuto si intende qui integralmente incorporato per riferimento, si riferisce ad un'apparecchiatura idraulica ad ingranaggi perfezionata, comprendente una coppia di ruote dentate ingrananti, montate reciprocamente girevoli in una carcassa tra un lato di ingresso ed un lato di uscita di un fluido avente, nell'uso, flusso sostanzialmente trasversale rispetto agli assi di rotazione delle ruote dentate, le ruote dentate ingrananti realizzando, nella loro rotazione reciproca, configurazioni progressive di ingranamento fra rispettivi denti cooperanti, in almeno una di dette configurazioni progressive di ingranamento essendo definita, in almeno una sezione trasversale delle ruote dentate, almeno un'area chiusa fra rispettivi denti di intrappolamento di fluido, detta area chiusa di intrappolamento di fluido riducendosi fino a sostanzialmente annullarsi in corrispondenza e nell'intorno di almeno un'altra, distinta, configurazione progressiva di ingranamento fra i suddetti rispettivi denti cooperanti.

In sintesi, il comportamento delle ruote dentate di cui alla domanda di brevetto WO 2008/111017 dei medesimi richiedenti à ̈ tale per cui fra denti delle due ruote che ingranano viene a formarsi una zona di intrappolamento o incapsulamento di fluido che gradatamente, nel movimento di rotazione delle ruote, si riduce fino ad annullarsi sostanzialmente quando la testa di un dente di una ruota dentata tocca il fondo di un dente dell'altra ruota. Tale comportamento, ai fini della presente descrizione, verrà chiamato “semi-incapsulamento†.

Sperimentazioni condotte dai richiedenti su vari ingranaggi da impiegare nelle apparecchiature idrauliche sopra menzionate hanno evidenziato che esiste un campo delimitato di profili di denti che possono contemporaneamente risultare efficaci per la riduzione della rumorosità della pompa ed allo stesso tempo garantire la possibilità di una fabbricazione relativamente semplice, che possa contribuire a contenere i costi di produzione delle apparecchiature idrauliche ed in particolare delle pompe volumetriche che adottino il principio del “semi-incapsulamento†. Inoltre questa serie di profili individuata specificamente presenta il vantaggio di un'elevata affidabilità d'impiego, che ne rende particolarmente vantaggioso l'impiego nelle pompe volumetriche per alte pressioni. In questa serie di profili, la proporzione di dente più alta che nelle soluzioni precedentemente note consente di ottenere un rendimento decisamente migliore.

Al fine di raggiungere gli scopi sopra indicati, l'invenzione ha per oggetto una ruota dentata con una pluralità di denti atti ad ingranare con i denti di una corrispondente altra ruota dentata, il profilo di ciascun dente della ruota dentata, in sezione trasversale, essendo definito nelle rivendicazioni che seguono.

In particolare, il profilo di almeno un dente di uno dei due rotori à ̈ definito da una funzione spline passante per una pluralità di punti nodali aventi coordinate prestabilite, con una tolleranza di ± 1/15, più preferibilmente di ± 1/20, e ancor più preferibilmente ± 1/30 dell'altezza del dente della ruota dentata sul profilo teorico definito dalla pluralità di punti nodali preferiti. I punti nodali sono definiti da una coppia di valori {X', Y'} espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro del cerchio primitivo della ruota dentata. Sebbene risulti evidente nella descrizione che segue, si precisa che l’origine del sistema di coordinate x,y à ̈ la traccia dell’asse di rotazione della ruota su di un piano perpendicolare all’asse stesso, che à ̈ appunto coincidente con il centro del cerchio primitivo della ruota dentata stessa.

Nella presente descrizione, con il termine “funzione spline†ci si riferisce genericamente ad una qualunque funzione spline che non introduca errori, oppure a una smoothing spline con parametro di smoothing sufficientemente piccolo da non introdurre errori significativi rispetto ai punti nodali.

In una forma di attuazione preferita, ma non limitativa della presente invenzione, la funzione spline adottata à ̈ una funzione di spline naturale cubica, ossia una funzione spline naturale interpolante di terzo grado.

Sebbene la spline naturale dia alcuni vantaggi teorici, la scelta del genere di spline non à ̈ comunque vincolante, in quanto, a seconda dei casi e ad esempio del formato dati richiesto dalle macchine utensili, il tecnico esperto del settore potrà trovare più conveniente utilizzare funzioni spline differenti, od anche smoothing splines, anche perché alcune di queste funzioni spline sono comunemente presenti ed utilizzate nei sistemi CAD e CAD-CAM.

Le ruote dentate sono vantaggiosamente elicoidali, e il ricoprimento della dentatura elicoidale à ̈ compreso tra 0,4 ed 1,2 , preferibilmente tra 0,5 ed 1,2, più preferibilmente tra 0,6 ed 1,2, più preferibilmente tra 0,7 ed 1,1, più preferibilmente tra 0,8 ed 1,1, ed ancor più preferibilmente tra 0,9 ed 1. In una forma di attuazione preferita, ma non limitativa della presente invenzione, il ricoprimento della dentatura elicoidale à ̈ pari o prossimo all’unità.

Vantaggiosamente, una ruota dentata secondo la presente invenzione ha un rapporto delle grandezze di larghezza di fascia e diametro primitivo compreso tra 0,5 e 2, preferibilmente tra 0,6 ed 1,8, più preferibilmente tra 0,65 ed 1,5, e ancor più preferibilmente tra 0,7 ed 1,25. In una forma di attuazione preferita, ma non limitativa della presente invenzione, il rapporto delle grandezze di larghezza di fascia e diametro primitivo à ̈ prossimo all'unità.

La presente invenzione ha anche per oggetto un'apparecchiatura idraulica ad ingranaggi comprendente una coppia di ruote dentate ingrananti aventi profilo dei denti del tipo sopra indicato. In particolare, tale apparecchiatura idraulica può essere una pompa idraulica o un motore idraulico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue di una forma di attuazione preferita, con riferimento alla figura unica annessa, data puro a titolo di esempio non limitativo, che illustra il profilo di un dente di ruota dentata secondo la presente invenzione, a confronto con il profilo di un dente della tecnica nota per una ruota dentata senza incapsulamento.

Sebbene la descrizione che segue sia fatta con riferimento ad una pompa, identici ragionamenti e considerazioni possono applicarsi agli analoghi motori idraulici.

Con riferimento ora alla figura unica, una ruota dentata 10 secondo la presente invenzione (di cui in figura à ̈ illustrato solo un settore) à ̈ destinata ad ingranare con un'altra corrispondente ruota dentata (non illustrata) per l'impiego in una pompa volumetrica rotativa, preferibilmente del tipo per alte pressioni di esercizio, laddove i differenziali di pressione tra aspirazione e mandata siano superiori a qualche decina di bar, più particolarmente superiori a circa 50 bar, e ancora più particolarmente superiori a circa 80-100 bar.

La ruota dentata 10 comprende una pluralità di denti 11 con un'altezza H ed un profilo atto all'ingranamento con semi-incapsulamento con i denti dell'altra corrispondente ruota dentata. Il profilo dei denti 11 non à ̈ descrivibile come successione di curve geometriche semplici, ma può essere definito da una funzione di spline naturale cubica (anche se à ̈ possibile, nei termini già indicati più sopra, utilizzare altre funzioni spline o smoothing spline) passante per una pluralità di punti nodali 12 definiti da coppie di valori espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro O del cerchio primitivo 13 della ruota dentata 10.

In ogni modo i profili risultanti dovranno essere coniugati, se non esattamente da un punto di vista analitico, quanto meno da un punto di vista pratico, e cioà ̈ i profili dovranno essere atti ad ingranare in modo corretto nell’impiego effettivo sulle apparecchiature idrauliche oggetto della presente invenzione. Vale la pena di segnalare a questo proposito che anche nella tecnica corrente spesso le ruote dentate tradizionali “ad evolvente†non sono realizzate secondo la geometria “pura†ad evolvente, ma con piccoli scostamenti o variazioni rispetto a questa, dando origine a profili variamente denominati, quali profilo K, tip relief, etc.

Sperimentazioni condotte dai richiedenti hanno portato ad identificare una serie di profili di denti specialmente adatti alla realizzazione di ruote dentate con sette, otto, nove o dieci denti ciascuna. Il profilo effettivo dei denti 11 può ricadere entro una banda di tolleranza la cui larghezza à ̈ di ± 1/15, più preferibilmente ± 1/20, e ancor più preferibilmente ± 1/30 dell'altezza H del dente della ruota dentata.

Nella figura unica à ̈ riportato un confronto fra il profilo del dente 11 di una ruota dentata realizzata secondo l'invenzione, e il profilo di un dente D della tecnica nota, tracciato in linea a tratto e punto, progettato secondo il concetto del “non incapsulamento†. E' immediatamente visibile come il dente 11 risulti decisamente più alto del dente D della tecnica nota, ed à ̈ quindi comprensibile come una ruota dentata con denti 11 realizzati secondo il principio del “semi-incapsulamento†della presente invenzione portino ad un rendimento volumetrico maggiore delle ruote dentate realizzate secondo il principio del “non incapsulamento†, se non altro perché si può adottare a parità di portata ed ingombri un numero di denti maggiore.

Si riportano di seguito alcuni esempi relativi a ruote dentate della presente invenzione aventi differente numero di denti.

Esempio 1

Una ruota dentata avente numero di denti pari a sette presenta un profilo teorico del dente definito da una funzione spline naturale cubica (che all’occorrenza può essere sostituita da altra funzione spline o smoothing spline) passante per una pluralità di punti nodali definiti da una coppia di valori {X',Y'} espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro O del cerchio primitivo P della ruota dentata. Le coordinate dei punti nodali sono omotetiche alle coppie di valori {X,Y} della lista riprodotta nella seguente tabella 1.

X Y X Y X Y X Y

-5.29 10.99 -3.52 13.62 -3.36 15.79 -2.09 18.28

-4.94 11.21 -3.51 13.84 -3.30 16.04 -1.79 18.51

-4.71 11.37 -3.52 14.06 -3.21 16.38 -1.46 18.70

-4.49 11.54 -3.55 14.35 -3.13 16.62 -0.93 18.92

-4.28 11.74 -3.56 14.61 -3.06 16.79 -0.75 18.98

-4.10 11.98 -3.55 14.78 -3.00 16.94 -0.57 19.03

-3.94 12.24 -3.54 14.95 -2.93 17.09 -0.38 19.06

-3.81 12.53 -3.51 15.12 -2.76 17.41 -0.19 19.07

-3.69 12.86 -3.44 15.46 -2.56 17.71 0.00 19.08

-3.58 13.25 -3.40 15.63 -2.35 18.01

Tabella 1

Esempio 2

Una ruota dentata avente numero di denti pari a otto presenta un profilo teorico del dente definito da una funzione spline naturale cubica (che all’occorrenza può essere sostituita da altra funzione spline o smoothing spline) passante per una pluralità di punti nodali definiti da una coppia di valori {X',Y'} espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro O del cerchio primitivo P della ruota dentata. Le coordinate dei punti nodali sono omotetiche alle coppie di valori {X,Y} della lista riprodotta nella seguente tabella 2.

X Y X Y X Y X Y

0.00 19.08 2.42 17.52 3.07 15.62 3.45 13.12

0.30 19.06 2.53 17.26 3.10 15.44 3.54 12.94

0.61 19.01 2.60 17.09 3.13 15.26 3.70 12.68

0.91 18.93 2.66 16.92 3.17 14.99 3.86 12.45

1.20 18.81 2.73 16.75 3.19 14.81 4.05 12.24

1.46 18.64 2.84 16.50 3.20 14.63 4.28 12.06

1.70 18.44 2.90 16.33 3.20 13.99 4.66 11.84

1.91 18.23 2.96 16.15 3.23 13.76 4.86 11.72

2.11 18.01 3.00 15.98 3.29 13.53

2.29 17.77 3.04 15.80 3.37 13.29

Tabella 2

Esempio 3

Una ruota dentata avente numero di denti pari a nove presenta un profilo teorico del dente definito da una funzione spline naturale cubica (che all’occorrenza può essere sostituita da altra funzione spline o smoothing spline) passante per una pluralità di punti nodali definiti da una coppia di valori {X',Y'} espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro O del cerchio primitivo P della ruota dentata. Le coordinate dei punti nodali sono omotetiche alle coppie di valori {X,Y} della lista riprodotta nella seguente tabella 3.

X Y X Y X Y X Y

-4.47 12.27 -2.91 14.38 -2.68 16.34 -1.82 18.22

-4.34 12.33 -2.89 14.57 -2.62 16.51 -1.64 18.41

-4.09 12.47 -2.89 14.76 -2.55 16.68 -1.44 18.58

-3.85 12.62 -2.88 15.08 -2.48 16.85 -1.22 18.73

-3.64 12.79 -2.86 15.26 -2.41 17.02 -1.00 18.86

-3.45 12.98 -2.85 15.44 -2.34 17.19 -0.77 18.97

-3.19 13.37 -2.83 15.62 -2.28 17.36 -0.52 19.05

-3.03 13.77 -2.80 15.80 -2.21 17.53 -0.26 19.06

-2.98 13.96 -2.77 15.98 -2.13 17.70 0.00 19.08

-2.95 14.14 -2.73 16.16 -1.97 18.01

Tabella 3

Esempio 4

Una ruota dentata avente numero di denti pari a dieci presenta un profilo teorico del dente definito da una funzione spline naturale cubica (che all’occorrenza può essere sostituita da altra funzione spline o smoothing spline) passante per una pluralità di punti nodali definiti da una coppia di valori {X',Y'} espressi in un sistema di coordinate cartesiane aventi origine nel centro O del cerchio primitivo P della ruota dentata. Le coordinate dei punti nodali sono omotetiche alle coppie di valori {X,Y} della lista riprodotta nella seguente tabella 4.

X Y X Y X Y X Y

-4.16 12.80 -2.84 14.03 -2.52 16.15 -1.54 18.41

-4.02 12.86 -2.75 14.33 -2.46 16.41 -1.38 18.57

-3.89 12.92 -2.73 14.44 -2.39 16.66 -1.19 18.72

-3.70 13.03 -2.70 14.65 -2.30 16.92 -0.99 18.83

-3.52 13.15 -2.69 14.75 -2.20 17.16 -0.78 18.93

-3.41 13.24 -2.68 14.96 -2.09 17.40 -0.56 19.00

-3.25 13.38 -2.67 15.19 -1.97 17.64 -0.34 19.06

-3.12 13.53 -2.65 15.37 -1.86 17.88 -0.12 19.07

-3.01 13.68 -2.61 15.63 -1.79 18.02 0.00 19.08

-2.92 13.83 -2.56 15.89 -1.67 18.22

Tabella 4

Una volta noto o impostato l'interasse fra le ruote dentate ingrananti della pompa volumetrica, oppure uno dei cerchi caratteristici delle ruote, ad esempio il diametro primitivo o il diametro di testa, à ̈ possibile ricavare i valori di coordinate {X',Y'} a partire dalle coppie di valori {X.Y} sopra menzionate utilizzando semplici calcoli di trasformazione. Si ottengono così valori rappresentativi di punti dei profili dei denti delle ruote dentate che possono essere impiegati in congiunzione con una macchina per il taglio di ruote dentate di tipo noto, in particolare per controllare la traiettoria di un utensile di una macchina a controllo numerico.

La tolleranza di produzione (ed il progetto) delle ruote dentate deve essere tale da garantire che il profilo dei denti tagliati sia compreso in una banda di tolleranza di ± 1/15, più preferibilmente ± 1/20, e ancor più preferibilmente ± 1/30 dell'altezza del dente della ruota dentata.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ruota dentata con una pluralità di denti atti ad ingranare con i denti di una corrispondente altra ruota dentata, caratterizzata dal fatto che il profilo di ciascun dente ricade entro una banda di tolleranza di ± 1/15, più preferibilmente ± 1/20, e ancor più preferibilmente ± 1/30 dell'altezza del dente della ruota dentata rispetto ad un profilo teorico omotetico ad un profilo definito da una funzione spline passante per una pluralità di punti nodali aventi coordinate prestabilite {X,Y} selezionate nel gruppo comprendente le coordinate elencate nelle tabelle 1 a 4, riportate anche di seguito, per ruote dentate con numero di denti rispettivamente pari a sette, otto, nove e dieci: X Y X Y X Y X Y -5.29 10.99 -3.52 13.62 -3.36 15.79 -2.09 18.28 -4.94 11.21 -3.51 13.84 -3.30 16.04 -1.79 18.51 -4.71 11.37 -3.52 14.06 -3.21 16.38 -1.46 18.70 -4.49 11.54 -3.55 14.35 -3.13 16.62 -0.93 18.92 -4.28 11.74 -3.56 14.61 -3.06 16.79 -0.75 18.98 -4.10 11.98 -3.55 14.78 -3.00 16.94 -0.57 19.03 -3.94 12.24 -3.54 14.95 -2.93 17.09 -0.38 19.06 -3.81 12.53 -3.51 15.12 -2.76 17.41 -0.19 19.07 -3.69 12.86 -3.44 15.46 -2.56 17.71 0.00 19.08 -3.58 13.25 -3.40 15.63 -2.35 18.01 Tabella 1 X Y X Y X Y X Y 0.00 19.08 2.42 17.52 3.07 15.62 3.45 13.12 0.30 19.06 2.53 17.26 3.10 15.44 3.54 12.94 0.61 19.01 2.60 17.09 3.13 15.26 3.70 12.68 0.91 18.93 2.66 16.92 3.17 14.99 3.86 12.45 1.20 18.81 2.73 16.75 3.19 14.81 4.05 12.24 1.46 18.64 2.84 16.50 3.20 14.63 4.28 12.06 1.70 18.44 2.90 16.33 3.20 13.99 4.66 11.84 1.91 18.23 2.96 16.15 3.23 13.76 4.86 11.72 2.11 18.01 3.00 15.98 3.29 13.53 2.29 17.77 3.04 15.80 3.37 13.29 Tabella 2 X Y X Y X Y X Y -4.47 12.27 -2.91 14.38 -2.68 16.34 -1.82 18.22 -4.34 12.33 -2.89 14.57 -2.62 16.51 -1.64 18.41 -4.09 12.47 -2.89 14.76 -2.55 16.68 -1.44 18.58 -3.85 12.62 -2.88 15.08 -2.48 16.85 -1.22 18.73 -3.64 12.79 -2.86 15.26 -2.41 17.02 -1.00 18.86 -3.45 12.98 -2.85 15.44 -2.34 17.19 -0.77 18.97 -3.19 13.37 -2.83 15.62 -2.28 17.36 -0.52 19.05 -3.03 13.77 -2.80 15.80 -2.21 17.53 -0.26 19.06 -2.98 13.96 -2.77 15.98 -2.13 17.70 0.00 19.08 -2.95 14.14 -2.73 16.16 -1.97 18.01 Tabella 3 X Y X Y X Y X Y -4.16 12.80 -2.84 14.03 -2.52 16.15 -1.54 18.41 -4.02 12.86 -2.75 14.33 -2.46 16.41 -1.38 18.57 -3.89 12.92 -2.73 14.44 -2.39 16.66 -1.19 18.72 -3.70 13.03 -2.70 14.65 -2.30 16.92 -0.99 18.83 -3.52 13.15 -2.69 14.75 -2.20 17.16 -0.78 18.93 -3.41 13.24 -2.68 14.96 -2.09 17.40 -0.56 19.00 -3.25 13.38 -2.67 15.19 -1.97 17.64 -0.34 19.06 -3.12 13.53 -2.65 15.37 -1.86 17.88 -0.12 19.07 -3.01 13.68 -2.61 15.63 -1.79 18.02 0.00 19.08 -2.92 13.83 -2.56 15.89 -1.67 18.22 Tabella 4 2. Ruota dentata secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la funzione spline à ̈ una funzione di spline naturale cubica. 3. Ruota dentata secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui la ruota dentata à ̈ a dentatura elicoidale. 4. Ruota dentata secondo la rivendicazione 3, in cui il ricoprimento della dentatura elicoidale à ̈ compreso tra 0,4 ed 1,2, preferibilmente tra 0,5 ed 1,2, più preferibilmente tra 0,6 e 1,2, più preferibilmente tra 0,7 e 1,1, più preferibilmente tra 0,8 e 1,1, e ancor più preferibilmente tra 0,9 e 1. 5. Ruota dentata secondo la rivendicazione 4, in cui il ricoprimento della dentatura elicoidale à ̈ pari o prossimo all'unità. 6. Ruota dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la ruota dentata ha un rapporto delle grandezze di larghezza di fascia e diametro primitivo compreso tra 0,5 e 2, più preferibilmente tra 0,6 e 1,8, ancora più preferibilmente tra 0,65 e 1,5, e ancora più preferibilmente tra 0,7 e 1,25. 7. Ruota dentata secondo la rivendicazione 4, in cui la ruota dentata ha un rapporto delle grandezze di larghezza di fascia e diametro primitivo prossimo all'unità. 8. Apparecchiatura idraulica ad ingranaggi caratterizzata dal fatto che comprende due ruote dentate secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, le ruote dentate ingranando l'una con l'altra con semiincapsulamento. 9. Apparecchiatura idraulica secondo la rivendicazione 8, in cui l'apparecchiatura idraulica à ̈ una pompa idraulica. 10. Apparecchiatura idraulica secondo la rivendicazione 8, in cui l'apparecchiatura idraulica à ̈ un motore idraulico.