ITBO970634A1 - Scatola a camme per la trasmissione del moto tra alberi rotanti, paralleli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

SCATOLA A CAMME PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO TRA ALBERI ROTANTI. PARALLELI.

Il presente trovato concerne una scatola a camme per la trasmissione del moto tra alberi rotanti, paralleli.

Nelle trasmissioni meccaniche del moto, le scatole a camme sono impiegate per modificare il moto ricevuto da un albero di ingresso, motore, e trasmetterlo modificato, secondo leggi opportune correlate con la geometria delle camme, ad uno o più alberi di uscita, condotti, i quali sono collegati ad organi attuatori che eseguono particolari movimentazioni in ambito industriale.

A seconda delle varie applicazioni per le quali la scatola a camme è progettata, è infatti possibile ottenere sull’albero di uscita, a parità di caratteristiche cinematiche del moto dell'albero di ingresso, un’ampia varietà di movimentazioni, come moti rotatori con velocità amplificate o ridotte rispetto alla velocità di ingresso, moti rotatori a velocità variabile, moti discontinui con avanzamenti ed arresti di ampiezza particolare, moti alternativi, moti oscillatori ecc.

Gli organi attuatori possiedono forme piuttosto diversificate tra loro e possono essere costituiti ad esempio da bracci meccanici, da leve o da interi meccanismi, i quali vengono azionati per eseguire automaticamente i compiti più vari come ad esempio alcune operazioni di manipolazione per l’impacchettamento ed il confezionamento di prodotti in scatole di contenimento.

Tra le realizzazioni delle scatole a camme già conosciute, sono note soluzioni costruttive a doppio albero di uscita nelle quali due alberi di uscita paralleli tra loro derivano il proprio moto da un comune albero di ingresso. Tali scatole a camme sono provviste inoltre di mezzi di regolazione strutturati e funzionanti in modo da permettere di variare l’interasse tra gli alberi condotti, pur mantenendoli costantemente collegati con l'albero di ingresso, in funzione delle esigenze degli organi attuatori cui la scatola a camme è specificatamente asservita.

I mezzi di regolazione trovano concreta realizzazione in supporti dei cuscinetti degli alberi, provvisti di un certo numero di fori eccentrici distribuiti intorno all'asse dell'albero. I fori presentano distanze variabili dall'asse e sono conformati per alloggiare delle spine che collegano stabilmente, ma rimovibilmente i supporti alla struttura della scatola a camme.

La soluzione costruttiva con alberi condotti tra loro paralleli implica in generale una certa difficoltà nell’ottenimento della esatta fasatura di moto dei due alberi che è necessaria per avere un ottimale coordinamento operativo tra gli elementi attuatori mossi dai due alberi condotti.

A causa della distanza esistente tra gli alberi condotti, e/o nel caso eventuale in cui gli alberi condotti azionino leve di una certa lunghezza, la regolazione precisa della fasatura risulta disagevole da eseguirsi e necessita di tempi di messa a punto piuttosto lunghi.

D’altra parte, se una certa imprecisione di coordinamento può essere talvolta accettata per applicazioni a bassa velocità, nel caso delle automazioni veloci una fasatura imprecisa è dei tutto inaccettabile.

Le scatole a camme dotate di due o più alberi di uscita paralleli hanno inoltre una ulteriore svantaggiosa caratteristica nel fatto di non permettere condizioni di ingranamento identiche tra le camme dei due alberi di uscita e le camme del comune albero di ingresso.

L’esistenza di due linee di derivazione del moto angolarmente sfasate tra loro intorno all'asse dell’albero motore e con alberi condotti distanziati, unitamente alle inevitabili differenze riscontrabili nelle condizioni di montaggio effettive dei vari alberi, non permettono infatti a tutte le camme di operare nelle stesse identiche condizioni di ingranamento.

Come è noto infatti giochi di montaggio ampi possono realizzare condizioni di ingranamento insoddisfacenti, con perdita di fasatura dovuta alla possibilità di scorrimento relativo, in direzione tangenziale, tra le camme coniugate poste a contatto diretto. Giochi eccessivamente ridotti implicano al contrario una più efficace trasmissione del moto, ma svantaggiosamente anche un eccessivo logoramento per usura degli elementi mobili mutuamente accoppiati.

Perciò l’esistenza di due linee di derivazione del moto angolarmente sfasate, unitamente alla regolazione discontinua e discreta propria del sistema fori - spine sopra riferito, implicano una regolazione approssimativa, difficoltosa e comunque non uniforme dell’intera scatola a camme.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati mediante una scatola a camme strutturata e funzionante in modo da permettere una agevole, rapida ed efficace fasatura degli alberi condotti, assicurando nel contempo condizioni di precarico adatte a mediare i carichi prementi in modo da raggiungere un ottimale compromesso tra le esigenze di un corretto ingranamento e le esigenze di una regolare usura di tutte le camme, ed assicurando infine condizioni di precarico pressoché uniformi, su entrambe le linee di trasmissione del moto.

In accordo con l’invenzione tale scopo viene raggiunto da una scatola a camme per la trasmissione del moto tra alberi rotanti, paralleli, nella quale almeno due alberi di uscita, condotti, sono cinematicamente collegati con un albero di ingresso, motore, in comune, mediante rispettive camme reciprocamente ingrananti, scatola che comprende mezzi di regolazione dell’interasse tra gli alberi di uscita e l’albero di ingresso, caratterizzata dal fatto che gli alberi di uscita sono montati reciprocamente coassiali tra loro.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

la figura 1 è una vista di insieme di una scatola a camme secondo il trovato rappresentata in sezione trasversale.

Conformemente alla figura del disegno allegato, con 1 è indicata nel suo complesso una scatola di trasmissione del moto rotatorio essenzialmente provvista di una carcassa 15, che supporta tre alberi rotanti 2, 3 e 4 cinematicamente collegati ed aventi rispettivi assi 2s, 3s e 4s paralleli.

Un primo albero 4 è sostenuto dalla carcassa 15 mediante cuscinetti 16 volventi, i quali sono alloggiati internamente a supporti 17, montati su contrapposte pareti della carcassa 15. Il primo albero 4 reca un perno 18 di estremità portato a sbalzo, verso l’esterno della scatola 1 , e sostiene, tra i supporti 17, due insiemi di camme 5b, 6b.

Le camme 5b e 6b, del tutto convenzionali, sono inchiavettate sull’albero 4 in modo da essere solidali in rotazione con questo e sono bloccate in direzione assiale contro un interposto risalto 19 dell’albero 4 da rispettive ghiere 20 di bloccaggio.

Un secondo albero 2, è sostenuto dalla carcassa 15 in modo del tutto simile al primo albero 4. Più in particolare è sostenuto da supporti 21, 22 girevoli, montati su contrapposte pareti della carcassa 15, è provvisto di un perno di estremità 23 che fuoriesce dalla carcassa 15 e si proietta a sbalzo verso l’esterno da un lato opposto a quello relativo al perno 18 di estremità del primo albero 4, e sostiene, infine, un proprio insieme di camme 6a.

Le camme 6a del secondo albero 4 sono conformate e disposte in modo da presentare profili 25 sagomati per accoppiarsi, in mutuo contatto di rotolamento e in rapporto di ingranamento con camme 6b corrispondenti dell’insieme di camme 6b, 5b portate dal primo albero 4. 1 profili 25 sono conformati secondo leggi di trasmissione del moto predeterminate, atte a correlare le rotazioni del primo 4 e del secondo albero 2 sui relativi supporti 20, 21, 22 secondo modalità dettate dalle esigenze di organi attuatori (non rappresentati) cui la scatola 1 è funzionalmente asservita.

Il terzo albero 3 possiede conformazione tubolare, è attraversato da una propria estremità all’altra da una cavità 3c interna ed è montato coassialmente con il secondo albero 2 che, alloggiando nella cavità 3c e supportato da un cuscinetto 28 interno a questa, attraversa tutto il terzo albero 3 fino a sporgere verso l’esterno della carcassa 15 con il proprio perno di estremità 23.

Anche il terzo albero 3 è provvisto di un perno 31 di estremità che è portato a sbalzo dal supporto 22 e che si proietta verso l’esterno della scatola 1 ; inoltre è provvisto anch’esso di un proprio insieme di camme 5a che si accoppiano con corrispondenti camme 5b coniugate del primo albero 4.

La scatola 1 è provvista inoltre di mezzi di regolazione della distanza tra l’asse 4s del primo albero 4 e gli assi 2sp 3s del secondo e del terzo albero 2, 3. Tali mezzi di regolazione sono realizzati in particolare da viti coniche 7 le quali sono alloggiate in corrispondenti cavità 8 di forma complementare ricavate tra i supporti 17 del primo albero 4 e le pareti della carcassa 15 e sensibilmente orientate parallelamente all’asse 4s di detto primo albero 4. Le viti 7 avanzando nella cavità 8 riscontrano lateralmente i supporti 17 determinando lo spostamento del primo albero 4 parallelamente a sé stesso in avvicinamento, o in allontanamento, dagli assi 2s, 3s, a seconda del verso di rotazione impresso a dette viti 7.

Le viti 7 e le cavità 8 che le alloggiano consentono quindi di dare concreta realizzazione a più generali mezzi di regolazione continua e progressiva dell’interasse degli alberi 4, 2 e 3 che possono essere vantaggiosamente sfruttati per imprimere alle camme 6b, 6a e 5b, 5a carichi prementi di intensità adeguata ed uniforme per tutte le camme 6b, 6a, 5b, 5a della scatola 1.

Inoltre, dal momento che le viti 7 non necessitano di sfilamento dalle relative cavità 8 di alloggiamento, per passare da una posizione di regolazione all’altra, la forma di realizzazione dei mezzi di regolazione sopra riferiti si rivela vantaggiosa oltreché per la rapidità e la modulabilità del carico pressorio, anche per il fatto di non richiedere smontaggio di parti, né spazio libero intorno alla scatola 1 per consentire l’evoluzione di dette parti durante le operazioni di regolazione.

In uso, rendendo motore il primo albero 4, mediante accoppiamento di un organo motore con il perno di estremità 23, il moto rotatorio ricevuto dalla scatola 1 in ingresso ed attraverso il primo albero 4, viene derivato contemporaneamente sul secondo 2 e sul terzo albero 3 che vengono condotti in rotazione attraverso le rispettive camme 6b, 6a e 5b, 5a mutuamente ingrananti.

In uscita dalla scatola 1, ed in corrispondenza dei perni di estremità 23 e 22, vengono quindi resi disponibili, su un medesimo asse 2s, 3s, dei movimenti rotatori che, eseguiti secondo le leggi del moto tradotte dalla geometria delle camme 6b, 6a, 5b, 5a possono essere impiegati per azionare opportunamente degli organi attuatori non rappresentati.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; ad esempio i suddetti alberi rotanti 2 e 4 (cioè condotto e motorizzato nel caso illustrato) potranno, all'occorrenza, fuoriuscire dalla suddetta scatola 1 anche dal lato opposto a quello illustrato nella figura 1 , costituendo in tal modo un punto di prelievo o passaggio del moto di tipo "bifronte": ciò è reso possibile applicando relativi ed ulteriori perni d'estremità a sbalzo 23' e 18’ (illustrati in linea discontinua nella figura 1) analoghi a quelli descritti precedentemente. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scatola (1) a camme (6b, 6a, 5b, 5a) per la trasmissione del moto tra alberi (4, 2, 3) rotanti, paralleli, nella quale almeno due alberi di uscita (2, 3), condotti, sono cinematicamente collegati con un albero di ingresso (4), motore, in comune mediante rispettive camme (Sa, 6a, 5b, 6b) reciprocamente ingrananti, scatola (1) che comprende mezzi di regolazione (7, 8) dell’interasse (2s, 3s, 4s) tra gli alberi di uscita (2, 3) e l’albero di ingresso (4), caratterizzata dal fatto che gli alberi di uscita (2, 3) sono montati reciprocamente coassiali tra loro.
2. 2. Scatola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che almeno uno degli alberi di uscita (3) possiede conformazione tubolare ed è provvisto di una cavità (3c) interna nella quale è alloggiato un altro dei restanti alberi di uscita (2) della scatola (1).
3. 3. Scatola, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione (7, 8) dell’interasse (2s, 3s, 4s) sono strutturati per imprimere a detti alberi (2, 3, 4) variazioni di interasse continue e progressive.
4. 4. Scatola, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione comprendono almeno una vite (7) conica alloggiata in una corrispondente cavità (8) di forma complementare orientata parallelamente agli assi (2s, 3s, 4s) degli alberi rotanti, l’avanzamento della vite (7) nella cavità (8) determinando la variazione della distanza tra l’albero di ingresso (4) e gli alberi di uscita (2, 3).
5. 5. Scatola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere due dette viti (7) coniche associate a corrispondenti cavità (8) ricavate sulla scatola (1) in corrispondenza di supporti (17) di estremità dell’albero (4) di ingresso.
6. 6. Scatola secondo la rivendicazione 1 , in cui detti alberi rotanti di uscita (2, 3) e di ingresso (4) presentano, ad propria estremità, almeno un corrispondente perno (23, 18) esterno a detta scatola (1) definente un punto di passaggio e rispettivamente di prelievo del moto, caratterizzata dal fatto che detti alberi di uscita ed ingresso (2, 3, 4) presentano, all'altra rispettiva estremità, un ulteriore perno (23', 18'), esterno a detta scatola (1), atto a definire un secondo punto di passaggio e rispettivamente di prelievo del moto in modo da realizzare una configurazione di prelievo di tipo bifronte.
7. 7. Scatola secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.