ITFI20000169A1 - Giunto omocinetico a grande angolazione con lubrificazione a bagno d'olio, per trasmissioni cardaniche. - Google Patents

Description

"GIUNTO OMOCINETICO A GRANDE ANGOLAZIONE CON LUBRI-FICAZIONE A BAGNO D'OLIO, PER TRASMISSIONI CARDANI-CHE."

DESCRIZIONE

Nelle trasmissioni adottate in macchine agricole e per altri impieghi, è molto diffuso l'impiego di giunti omocinetici a grande angolazione, fino anche ad angoli dell'ordine di 80°. Questi giunti omocinetici sono stati finora predisposti per una lubrificazione a grasso, la quale richiede un continuo reintegro del lubrificante, che si disperde rapidamente nell'ambiente. Ciò implica problemi ecologici, elevati costi per il consumo di lubrificante, per gli interventi manuali ed i tempi morti, ed anche rischi di seri danneggiamenti del giunti, la cui regolare lubrificazione è fondamentale per la vita del giunto.

L'invenzione raggiunge lo scopo di evitare tutti gli inconvenienti sopra accennati e che sono ben noti agli esperti. Questo ed altri scopi e vantaggi risulteranno evidenti dal testo che segue.

Il giunto omocinetlco in oggetto sostanzialmente comprende mezzi a cuffia fless:"

pegnati a tenuta ad organi di ingresso e di uscita del giunto e che delimitano uno spazio circondante il giunto éd atto a contenere lubrificante liquido, o che a regime arriva a fluidificarsi, per così ottenere una lubrificazione a bagno d'olio del giunto stesso.

Una vantaggiosa forma di realizzazione è prevista per un giunto omocinetico del tipo suddetto e comprendente due forcelle costituenti organi di ingresso e di uscita del giunto, due crociere ed un nucleo centrale formante un alloggiamento di scorrimento secondo un plano geometrico trasversale per un organo di vincolo per le teste sferiche di estremità delle due forcelle; giunti omocinetici di questo genere sono attrezzati, attualmente, per una lubrificazione a grasso. Secondo l'invenzione, invece, il giunto può comprendere, sul nucleo centrale e sulla base di ciascuna delle due forcelle, piste anulari atte ad impegnarvi a tenuta i bordi di estremità di mezzi a cuffia a soffietto, che delimitano uno spazio circondante il giunto ed atto a contenere lubrificante liquido per una lubrificazione a bagno d'olio. Una tale soluzione deriva direttamente dalla tradizionale morfologia di un giunto a grande angolo con lubrificazione a grasso.

,Altre caratteristiche dell'Invenzione sono definite dalle rivendicazioni secondarle allegate.

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione e l'unito disegnò, il quale mostra una pratica esemplificazione non limitativa del trovato stesso. Nél disegno:

Flg.l mostra una vista complessiva di un albero di trasmissione a cannocchiale con giunto omocinetlco; ..

Figg.2 e 3 mostrano un particolare Ingrandito della Flg.l, con il giunto omocinetico In assetto allineato e rispettivamente angolato;

Figg.4 e 5 mostrano isolatamente un componente a forcella, nella sezione della Flg.2 ingrandito e nella sezione secondo V-V di Fig.4;

Fig.6 mostra isolatamente un nucleo centrale del giunto omocinetico, parzialmente sezionato;

Figg.7 ed 8 mostrano viste locali secondo VII-VII e VIII-VIII di Fig.6;

Figg.9 e 10 mostrano lsolataménte un organo di vincolo discoidale del giunto, in vista frontale ed in sezione secondo X-X di Fig.9;

Fig.ll mostra isolatamente una cuffia a soffietto, in sezione;

Figg. 12, 12A e 13, 13A mostrano isolatamente due anelli laminari da combinare alle cuffie a soffietto, ciascuno in vista ed in un particolare ingrandito;

Figg.14 e 15 mostrano una fascetta,di serraggio, in vista frontale ed in vista secondo XV-XV di Fig.14;

Figg.16 e 17 mostrano isolatamente una crociera parzialmente sezionata ed un particolare di essa ingrandito; e

Figg.18 e 19 mostrano in sezione secondo XVIII-XVIII ed in vista assiale un otturatore a vite per l'alimentazione di olio lubrificante.

Secondo quanto è illustrato nel disegno annesso, con iniziale riferimento alle Flgg.l e 2, con 1 è indicato un albero a cannocchiale, formato da due componenti tubolari 1A,' 1B sviluppati a cannocchiale, con una articolazione 3 di estremità da una parte ed un giunto omocinetico 5 a grande angolazione, dalla parte opposta; l'albero a cannocchiale 1 è corredato di una guaina 7 di protezione. Il tutto è sostanzialmente una realizzazione conosciuta.

Il giunto omocinetico 5 è del tipo per grande angolazione; esso comprende un organo a forcella 9, per l'Ingresso o l'uscita dal giunto, il quale forma una sede scanalata 9A per l'accoppiamento con un organo di trasmissione a cui il giunto omocinetico è combinato. All'organo 9 è solidale (vedi Figg.3 e seguenti) la base 10A di una forcella 10 facente parte del detto giunto 5. L'albero a cannocchiale 1 è impegnato ad un organo 12 a cui è solidale la base 14A di una forcella 14 facente parte del detto giunto omoclnetlco. Le due forcelle 10 e 14 (vedansi in particolare le Figg.4 e 5).sono sviluppate con una traversa terminale 10C, 14C, da cui si prolunga una testa sferica 10B, 14B, le due teste sferiche risultando contrapposte. Il giunto omocinetico comprende .anche un nucleo centrale 16 (vedi anche Flg.6), che è costituito in due parti sostanzialmente simmetriche rispetto ad un piano trasversale all'asse complessivo del giuntò considerato con i componenti di ingresso e di uscita dagli organi 9 e 12 allineati fra loro; dette due parti dell'organo 16 sono saldate fra loro in 16S. Il nucleo centrale 16 presenta due opposte coppie di appendici 16A, le appendici di ciascuna coppia formando sedi di rotazione per una crociera 18 (vedi anche Figg.16 e 17); ciascuna crociera 18 è ulteriormente articolata alla corrispondente forcella 10 rispettivamente 14 sopra descritte. Si costituisce con la disposizione qui sopra descritta un tlpico giunto omocinetico, il quale è ulteriormente completato da un organo di vincolo 20 (vedi anche Figg.9 e 10) avente uno sviluppo discoidale 20B con al centro una sede passante cilindrica circolare 20A, entro la quale sono accolte le teste sferiche 10B, 14B contrapposte delle due forcelle 10 e 14; l'organo di vincolo 20 discoidale è accolto in modo da poter, scorrere in un alloggiamento 24, che è formato da due pareti parallele e contrapposte 24A, 24B del due componenti del nucleo centrale 16; questi due componenti sono lavorati appositamente e poi saldati in 16S per impegnare in modo scorrevole l'organo di vincolo discoidale 20, 20B. Tutto quanto fin qui descritto è un esempio di albero con giunto omocinetico di tipo noto, della categoria atta a consentire una trasmissione anche in condizioni di forte angolazione, come quella della Flg.

3.

Secondo l'invenzione e l'esempio illustrato, la parte a disco 20B del detto organo discoidale 20 presenta (vedi anche Figg.9 e 10) alcune aperture passanti 26 nonché condotti radiali 28 che si sviluppano tra la periferia dell'organo discoidale 20B e la sede passante centrale .20A del detto organo di vincolo 20. Le pareti 24A e 24B - che definiscono l'alloggiamento di scorrimento 24 secondo un plano trasversale all'asse del nucleo centrale 16 per la parte a disco 20B dell'organo di vincolo 20 - presentano (vedi anche Figg.6 a 10) incavi 30 e rispettivamente 32 opportunamente distribuiti. Questi incavi 30 e 32, nonché le aperture passanti 26 ed 1 condotti radiali 28, servono per assicurare la circolazione di un lubrificante liquido destinato alla lubrificazione sia delle superfici in scorrimento relativo dell'alloggiamento 24 e del disco 20B, sia della sede passante 20A e delle teste sferiche 10A, 10B e 14B,.che in tale sede passante,sono accolte.

La base 10A e 14A delle forcelle 10 e 14 (vedi anche in particolare le Figg.4 e 5) presentano ciascuna una pista 110A, 114A sostanzialmente cilindrica, con un canale anulare intermedio come quello 110B, per gli scopi appresso indicati; adiacentemente alla pista angolare 110A della base 10A della forcella 10 vi è anche previsto un ulteriore canale 110C, ed un analogo canale è previsto adiacentemente alla pista 114A della base 14A della forcella 14. Corrispondentemente nel nucleo centrale 16 sono previste (vedi in specie Fig.6) due piste anulari cilindriche 116A e 216A, dalla parte del la forcella 10 e rispettivamente della forcella 14, ed ambedue presentanti un canale anulare 116B, 216B centrale; i diametri delle piste 116A e 216A sono maggiori dei.diametri delle piste 110À e 114A.

Nella Fig.11 è mostrata isolatamente una cuffia a soffietto 36 di materiale elastomerico, in particolare di una gomma resistente agli olii lubrificanti; una di queste cuffie 36 è destinata ad essere montata sulle piste 110A, 116A; una analoga cuffia a soffietto 38 è destinata ad essere montata sulle piste anulari 114A della base 14A della forcella 14 e sulla pista 216A, 216B del nucleo centrale 16.

Considerando in dettaglio la cuffia 36 (vedi Fig.11) questa è realizzata a soffietto e presenta pertanto un certo numero di gole anulari esterne 36A. Detta cuffia 36 presenta un bordo di estremità anulare 36B avente il diametro interno corrispondente a quello della pista anulare 110A, ed un secondo bordo di estremità 36C avente il diametro interno corrispondente a quello della pista anulare 116A. Il bordo di estremità 36B è corredato internamente di un anello metallico 40, mentre il bordo di estremità 36C presenta internamente un risalto anulare 42. La cuffia a soffietto 36 viene montata per svilupparsi fra la base 10A della forcella 10 ed il nucleo centrale 16; In particolare,il bordo 36B con l'anello metallico 40 viene investito sulla pista 110A, essendo previsto un anello di guarnizione accolto nel canale 110B e cooperante con la superficie interna dell'anello metallico 40. Il bordo di estremità 36C della cuffia a soffietto 36 viene invece impegnato sulla pista anulare 116A, il risalto interno 42 venendo accolto nel canale anulare 116B. Per assicurare l'impegno del bordo 36C sulla pista anulare 116A, viene applicata una fascetta di serraggio 44 (vedi anche Figg.14 e 15) corredata di.un morsetto a vite 46 di tipo di per sé conosciuto, con cui viene attuato il serraggio. Un montaggio del tutto analogo è previsto per la cuffia a soffietto 38.

Nelle gole esterne anulari come quelle 36A, 36A1, 38A, 38A1 delle cuffie a soffietto 36 e 38 vengono sistemati - prima del montaggio delle cuffie stesse - anelli laminari 48, 50 (vedi anche Figg.12 a 13A), che si sviluppano circa in piani trasversali all'asse del giunto in assetto allineato; questi anelli laminari 48 e 50 sono di resina sintetica (come "Nylon" o simili), hanno larghezza radiale circa corrispondente alla profondità delle gole esterne delle cuffie, ed hanno lo scopo di assicurare una sostanziale stabilità della conformazione a soffietto delle singole cuffie a soffietto 36 e 38, e di evitare il contatto diretto delle superilei iri gomma delle sponde contrapposte delle gole. Gli anelli laminari 50 (vedi anche Figg.13 e 13A) che si trovano almeno nelle gole anulari 36A1 e 38A1 più vicine al bordo 36B e 38B che è montato sulla base 10A rispettivamente 14A delle forcelle 10 e 14, sono sviluppati con due spessori anulari 50A, 50B (Figg. 13 e 13A) più sottili dello spessore degli altri anelli laminari 48, e quindi più flessibili, per la maggiore curvatura ciclica che essi subiscono nelle condizioni di maggiore angolazione del giunto omocinetico 5.

Nelle Figg.16 e 17 è mostrata una delle crociere 18, le quali tipicamente sono corredate alle estremità di cuscinetti ad aghi 18A o simili, con pista di rotolamento esterna formata da bicchierini 18B. Secondo l'invenzione, per la lubrificazione a bagno d'olio di questi cuscinetti sono soppresse le tradizionali guarnizioni anulari che usualmente sono accolte nelle sedi 18C per trattenere il lubrificante denso (grasso).

chiaro da quanto sopra descritto che il giunto omocinetico genericamente indicato con 5 e che si sviluppa sostanzialmente fra le basi 10A e 14A delle forcelle 10 e 14 solidali agli organi di ingresso e di uscita come quelli 9 e 12, risulta protetto dalle due cuffie 36 e 38; infatti queste due cuffie 36 e 38 definiscono intorno al giunto omoclnetico 5 uno spazio completamente chiuso, il quale può contenere per una parte del proprio volume {in specie .del'ordine del 60%) un lubrificante liquido o che arriva con il calore ad una fluidità paragonabile a quella del lubrificante liquido; così si assicura la lubrificazione del giunto omoclnetico sostanzialmente con il sistema "a bagno di olio", piuttosto che con una tradizionale lubrificazione a grasso.

Si evitano con ciò gli inconvenienti della lubrificazione a grasso, che richiede continui interventi di ripristino del grasso lubrificante, per compensare le perdite di grasso che sistematicamente si verificano durante l'impiego e che costituiscono un problema di natura ecologica, oltre a rappresentare un costo considerevole ed oltre ad offrire il rischio di danni a causa della possibile carenza di interventi di manutenzione. Invece il lubrificante liquido che è contenuto e trattenuto nello -spazio delimitato dalle cuffie a soffietto 36 e 38, non richiede un continuo intervento di ripristino del livello e non implica alcuna dispersione all'esterno, con evidenti vantaggi di economia ed anche ecologici.

Per la introduzione del lubrificante liquido nello spazio definito come sopra indicato dalle due cuffie 36, 38, viene previsto, nella base di una delle forcelle ed in particolare secondo il disegno nella base 10A della forcella 10, un foro passante chiuso da-un otturatore a vite 52 facilmente accessibile attraverso la cavità assiale scanalata 9A dell'organo di estremità 9, che è dotato di un sistema tradizionale,di innesto rapido 9X per un terminale scanalato di un albero delia trasmissione di cui fa parte il giunto omocinetico 5.

Giova notare che la presenza delle aperture passanti 26 e dei canali radiali 28 nell'organo discoidale 20B nonché la presenza degli incavi 32 e 30 nelle pareti 24A e 24B dell'alloggiamento 24, assicurano una ampia possibilità di circolazione del lubrificante liquido, per la lubrificazione del disco 20B dell'organo di vincolo 20 mobile nell'alloggiamento di scorrimento 24, e per la lubrificazione delle teste sferiche 10B e 14B delle forcelle 10 e 14 nella loro sede comune passante 20A dell'organo di vincolo 20, e nei cuscinetti di rotolamento a rulli 18A; il tutto senza alcuna necessità di una circolazione forzata ma soltanto dei movimenti che sono imposti al giunto omocinetico sia per la rotazione sia per l'angolazione reciproca del componenti del giunto stesso. Particolarmente non è necessaria una manutenzione né un controllo frequente del livello dell'olio. E' sufficiente una occasionale e fugace ispezione delle cuffie 36, 38 per la facile individuazione di possibili perdite di olio.

Per la sua morfologia, il giunto omocinetico può essere anche prodotto per funzionare con una lubrificazione a grasso; basta corredare il giunto omocinetico descritto - privato delle cuffie 36 e 38 - dei tradizionali ingrassatori sul nucleo 16, e di guarnizioni anulari nelle sedi 18C e di altri accorgimenti tradizionali per questi tipi di giunti. Possono essere evitate talune lavorazioni, come quelle per formare le sedi di impegno del bordi terminali delle cuffie .36 e 38 sulle forcelle e sul nucleo centrale.

Per attuare una protezione antinfortunistica, secondo le norme di sicurezza vigenti, attorno alle parti ruotanti, costituite dai componenti 10, 14, 16 e dalle cuffie 36 e 38, viene previsto (vedi Figg. 1, 2, 3 e 6) nel nucleo centrale 16 un canale anulare 54 per un supporto anulare 56 corredato di un ingrassatore 58 (Flg. 2), che è accessibile abbastanza comodamente per le periodiche iniezioni di lubrificante grasso, con una disposizione di tipo conosciuto, l'ingrassatore 58 essendo predisposto esclusivamente per lubrificare la scanalatura anulare 54, allo scopo di assicurare la possibilità di movimento angolare relativo fra il nucleo 16 ruotante ed il supporto anulare 56, che deve non ruotare per esigenze antinfortunistiche.

Come si vede nella Fig. 1 a 3 il complesso del giunto omocihetico e delle sue due cuffie a soffietto 36 e 38 viene protetto da un ulteriore soffietto di.protezione 60, che viene montato, con una disposizione 62 conosciuta, sulla guaina di protezione 7 dell'albero a cannocchiale 1. Questo soffietto di protezione 60 viene impegnato al supporto anulare 56, al quale viene anche impegnata un'ulteriore protezione 64 di tipo rigido. Due protezioni laminari a tronco di cono 66 e 68 possono essere impegnate alle basi 10A e 14A delle forcelle 10 e 14, come mostrato in disegno, per completare la protezione antinfortunistica e per evitare contatti fra componenti interni; si veda a questo proposito anche l'assetto angolato disegnato in Fig.3.

E' inteso che il disegno non mostra che una semplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Ad, esempio si può attuare l'invenzione anche prevedendo - al posto delle due cuffie 36, 38, un'unica cuffia sviluppata fra le due basi 10A e 14A delle forcelle 10 e 14, una almeno delle quali opportunamente surdimensionate per esigenze di montaggio. Questa unica cuffia in posizione intermedia potrà essere appoggiata sulla periferia di un nucleo opportunamente modificato rispetto a quello 16, e verrà corredata esternamente di un componente rigido equivalente a quello 56; il tutto con funzioni equivalenti a quelle dèi componenti 56, 60 e 64.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Giunto omocinetico a grande angolazione, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi a cuffia flessibile che sono impegnati a tenuta ad organi di ingresso e di uscita del giunto e che delimitano uno spazio circondante il giunto ed atto a contenere lubrificante liquido, per una lubrificazione a bagno d'olio del giunto stesso.
2. 2) Giunto omocinetico a grande angolazione, comprendente due forcelle costituenti organi di ingresso e di uscita del giuntò, due crociere ed un nucleo centrale formante un appoggio per una protezióne antinfortunistica ed un alloggiamento di scorrimento secondo un piano geometrico trasversale per un organo di vincolo per le teste sferiche di estremità delle due forcelle, caratterizzato dal fatto di comprendere sul nucleo centrale {16) e sulla base (10A; 14A) di ciascuna delle due forcelle (10, 14), piste anulari (116A, 216A; 110A; 114A) atte ad impegnarvi a tenuta 1 bordi di estremità (36C, 36B; 38C; 38B) di mezzi a cuffia a soffietto (36; 38), che delimitano uno spazio circondante il giunto ed atto a contenere lubrificante liquido per una lubrificazione a bagno d'olio.
3. 3) Giunto omoclnetico come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere in posizione .centrale un appoggio, per una protezione antinfortunistica.
4. 4) Giunto omocinetico come da .rivendicazione 2,' caratterizzato'dal fatto che detto nucleo centrale (16) presenta due piste anulari (116A, 216A), ciascuna delle quali impegna uno del bordi di estremità (36C; 38C) di due opposte cuffie a soffietto (36; 38).
5. 5) Giunto omocinetico come da rivendicazione 2 o 4, caratterizzato dal fatto che almeno dette piste (116A; 216A) sono a superficie di rivoluzione ed in specie cilindrica, su cui prendono contatto i bordi di estremità (36C; 38C) di dette cuffie (36; 38); essendo previste fascette di serraggio (44, 46) di detti bordi di estremità sulle dette piste.
6. 6) Giungo omocinetico come da una almeno delle rivendicazioni precedenti, comprendente un organo a forcella (9) con una sede scanalata (9A) per l'innesto con un albero scanalato, caratterizzato dal fatto che nel fondo di detta sede (9A) è ricavato un foro passante che sbocca fra i bracci della corrispondente forcella (10), per alimentare di liquido lubrificante lo spazio circondante il giunto; detto foro potendo essere chiuso da un otturatore (52). :7) Giunto omocinetico come almeno da rivendicazione 1 o 2, in cui detto organo di vincolo (20) forma una sede passante centrale (20A) per le teste sferiche (10B; 14B) delle due forcelle (10; 14) ed un disco (20B) destinato a scorrere in detto alloggiamento di scorrimento (24) del detto nucleo centrale (16), caratterizzato dal fatto che nelle pareti affacciantisi (24A, 24B) di detto alloggiamento di scorrimento (24) sono formati incavi (30; 32) ed il detto disco (20B) presenta aperture passanti (26) e condotti radiali (28) sboccanti nella detta sede passante centrale (20A), per consentire circolazione spontanea del lubrificante liquido, durante il funzionamento del giunto. 8) Giunto omocinetico come almeno da rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi a cuffia (36; 38) sono conformati a soffietto e vengono corredati di anelli laminari (48; 50) flessibili, che sono accolti nelle gole anulari esterne (36A, 36A1; 38A, 38A1) di detti soffietti. 9) Giunto omocinetico, come da rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che adiacentemente alla base (10A; 14A) delle forcelle (10; 14), gli anelli laminari (50) sono costituiti da due spessori laminari indipendenti, complessivamente molto flessibil i . 10) Giunto omocinetico come da una almeno delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, all'esterno delle dette cuffie a soffietto (36, 38), ulteriori elementi di protezione, flessibili (60) e/o rigidi (56, 64), appoggiati sul nucleo centrale (16) e corredati di almeno un ingrassatore (58) per lubrificante grasso. 11) Giunto omocinetico come da una almeno delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di.comprendere protezioni laminari (66, 68) impegnate alla base delle forcelle (10, 14). 12) Giunto omocinetico a grande angolazione, per macchine agricole e per altri impieghi, con lubrificazione a bagno d'olio; il tutto come sopra descritto e rappresentato ; per esemplificazione nell'annesso disegno.