ITMI20002722A1 - CONNECTION ARRANGEMENT FOR CARDANIC SHAFTS - Google Patents
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Description
(11), che è disposto centrato su un secondo asse longitudinale (y) e presenta almeno una sporgenza (12), diretta in senso di allontanamento dal secondo asse longitudinale (y), il tubo profilato (1), quando è infilato nel foro (7) della forcella cardanica (4), può essere inserito nella cava (9) della forcella cardanica (4). In tal modo la forcella cardanica (4) viene accoppiata assialmente rigidamente con il tubo profilato (1) . (11), which is arranged centered on a second longitudinal axis (y) and has at least one projection (12), directed away from the second longitudinal axis (y), the profile tube (1), when it is inserted into the hole (7) of the cardan fork (4), can be inserted in the slot (9) of the cardan fork (4). In this way, the cardan fork (4) is axially rigidly coupled with the profile tube (1).
(Figura 5) (Figure 5)
Descrizione del trovato Description of the finding
L'invenzione riguarda una disposizione di collegamento per alberi cardanici con una forcella cardanica e con un tubo profilato per l'azionamento di apparecchi agricoli o dispositivi di azionamento in apparecchi agricoli. The invention relates to a connection arrangement for cardan shafts with a cardan fork and with a profile tube for driving agricultural appliances or drive devices in agricultural appliances.
Il fissaggio di una forcella cardanica su un tubo profilato avviene oggigiorno in sostanza mediante un rispettivo foro nella forcella cardanica e nel tubo profilato e mediante una spina di fissaggio attraversante entrambi gli elementi costruttivi. Questo accoppiamento con vincolo geometrico è economicamente conveniente e sicuro, ma presenta l'inconveniente che, nell'ambito di sistemi di produzione flessibili, il foro rappresenta una fase di lavorazione, che non può essere integrata nel processo di montaggio e è necessaria su entrambe le parti, e precisamente sulla forcella cardanica e sul tubo profilato. Inoltre non è più possibile un libero dimensionamento longitudinale della zona di copertura della disposizione di collegamento, quando i fori sono praticati nella forcella cardanica e nel tubo profilato. The attachment of a cardan fork to a profile tube currently takes place essentially by means of a corresponding hole in the cardan fork and the profile tube and by means of a fastening pin which passes through both construction elements. This geometrically constrained coupling is cost-effective and safe, but has the disadvantage that, in the context of flexible manufacturing systems, the hole represents a machining step, which cannot be integrated into the assembly process and is required on both sides. parts, and precisely on the cardan fork and on the profile tube. Furthermore, a free longitudinal dimensioning of the covering area of the connection arrangement is no longer possible when the holes are drilled in the cardan fork and in the profile tube.
L'invenzione si pone il compito di collegare un tubo profilato con una forcella cardanica, in modo tale che il collegamento di entrambi gli elementi costruttivi, con libera impostazione della lunghezza del tubo profilato, sia integrabile nel processo di montaggio con sistemi di produzione flessibili ed è di semplice esecuzione. The invention has the task of connecting a profile tube with a cardan fork, in such a way that the connection of both construction elements, with free setting of the length of the profile tube, can be integrated into the assembly process with flexible production systems and it is simple to perform.
Secondo l'invenzione, questo problema viene risolto per il fatto che la disposizione di collegamento per alberi cardanici presenta un tubo profilato con un primo asse longitudinale, che, in sezione trasversale, si scosta, almeno in parte, da un contorno circolare e possiede sul contorno una parete di spessore costante e la cui parete in un piano, disposto perpendicolarmente al primo asse longitudinale, presenta almeno una sporgenza sagomata orientata verso l'esterno in allontanamento dal primo asse longitudinale, nonché una forcella cardanica, che presenta un foro eseguito uguale e contrario rispetto al tubo profilato e nella cui parete è disposta una cava, almeno in parte perimetrale, in un piano disposto perpendicolarmente al primo asse longitudinale, laddove la sporgenza sagomata del tubo profilato almeno in parte si impegna nella cava del foro della forcella cardanica. According to the invention, this problem is solved by the fact that the connection arrangement for cardan shafts has a profile tube with a first longitudinal axis, which, in cross section, departs at least in part from a circular contour and possesses on the contour a wall of constant thickness and whose wall in a plane, arranged perpendicular to the first longitudinal axis, has at least one shaped protrusion oriented outwards away from the first longitudinal axis, as well as a cardan fork, which has an identical hole and opposite to the profile tube and in the wall of which there is a slot, at least partly perimeter, in a plane arranged perpendicular to the first longitudinal axis, where the shaped projection of the profile tube at least partially engages in the slot of the hole of the cardan fork.
In questa esecuzione è vantaggioso che, rispetto alla soluzione convenzionale, non occorrono due fasi di lavorazione, e precisamente la foratura dei fori per la spina di fissaggio nella forcella cardanica e nel tubo profilato. Inoltre la lunghezza complessiva di entrambi gli elementi costruttivi può essere dimensionata liberamente, prima di assiemare gli elementi costruttivi. In this embodiment it is advantageous that, with respect to the conventional solution, two processing steps are not required, namely drilling the holes for the fixing pin in the cardan fork and in the profile tube. Furthermore, the overall length of both construction elements can be freely dimensioned before assembling the construction elements.
Il tubo profilato e la forcella cardanica vengono assemblati per mezzo di un attrezzo, che è disposto centrato su un secondo asse longitudinale e la cui superficie esterna è adattata al foro del tubo profilato nell'ambito delle due sezioni anulari circolari ed il quale inoltre è infilabile nel tubo profilato e presenta almeno una sporgenza che è diretta radialmente verso l'esterno in allontanamento dal secondo asse longitudinale. The profile tube and the cardan fork are assembled by means of a tool, which is arranged centered on a second longitudinal axis and whose outer surface is adapted to the hole in the profile tube within the two circular annular sections and which can also be inserted in the profile tube and has at least one projection which is directed radially outwards away from the second longitudinal axis.
Inoltre l'invenzione riguarda un procedimento per collegare il tubo con la forcella cardanica per mezzo dell'attrezzo, laddove il tubo profilato viene infilato nel foro della forcella cardanica, fino a quando si ottiene una lunghezza complessiva dell'unità costruttiva, formata dal tubo profilato e dalla forcella di articolazione, che corrisponde ad una misura prestabilita, e inoltre il primo attrezzo, quando sono in copertura primo e secondo asse longitudinale, viene introdotto nel tubo profilato fino ad una posizione, in cui la sporgenza del primo attrezzo si trova nel piano in cui è disposta la cava della forcella cardanica, e inoltre l'attrezzo con la sporgenza radiale viene mosso perpendicolarmente radialmente verso l'esterno in allontanamento dagli assi longitudinali, fino a quando la parete del tubo profilato dalla sporgenza radiale dell'attrezzo viene inserita nella cava della forcella cardanica e inoltre l'attrezzo e l'unità costruttiva successivamente vengono mossi relativamente lungo il contorno interno del tubo profilato, e infine l'attrezzo, una volta terminata l'operazione di introduzione, viene mosso in una posizione in cui sono in copertura primo e secondo asse longitudinale, e infine l'attrezzo viene di nuovo estratto dall'unità costruttiva. Furthermore, the invention relates to a method for connecting the tube to the cardan fork by means of the tool, where the profile tube is inserted into the hole of the cardan fork, until an overall length of the construction unit is obtained, formed by the profile tube and from the articulation fork, which corresponds to a predetermined measure, and in addition the first tool, when the first and second longitudinal axes are covered, is introduced into the profile tube up to a position, in which the protrusion of the first tool is in the plane in which the groove of the cardan fork is arranged, and in addition the tool with the radial projection is moved perpendicularly radially outwards away from the longitudinal axes, until the wall of the profile tube from the radial projection of the tool is inserted into the shaft of the universal joint fork and in addition the tool and the construction unit are subsequently moved relatively along the internal contour of the profile tube, and finally the tool, once the insertion operation has been completed, is moved to a position in which the first and second longitudinal axes are covered, and finally the tool is again extracted from the constructive unity.
Il vantaggio di questo procedimento per collegare il tubo profilato con la forcella cardanica sta nel fatto che esso è integrabile in un sistema di produzione flessibile. Di conseguenza è possibile adattare tempo e costi per la produzione. The advantage of this method for connecting the profile tube to the cardan fork lies in the fact that it can be integrated into a flexible production system. Consequently it is possible to adapt time and costs for production.
Nella realizzazione dell'invenzione il tubo profilato in sezione trasversale presenta due sezioni anulari circolari e due inarcature costolate, che si estendono parallelamente al primo asse longitudinale, sono orientate verso l'esterno in allontanamento dal primo asse longitudinale e sono disposte sfalsate di 180° attorno al primo asse longitudinale. Il foro della forcella cardanica è eseguito uguale e contrario corrispondentemente al contorno esterno del tubo. In the embodiment of the invention, the cross-sectioned profiled tube has two circular annular sections and two ribbed arches, which extend parallel to the first longitudinal axis, are oriented outwards away from the first longitudinal axis and are arranged staggered by 180 ° around to the first longitudinal axis. The hole in the cardan fork is made equal and opposite corresponding to the outer contour of the tube.
Inoltre l'attrezzo, in un'esecuzione preferita, presenta almeno una prima sezione cilindriforme con un primo raggio, cui sono associate due sporgenze, disposte sfalsate di 180° attorno al secondo asse longitudinale, con un secondo raggio nella forma di sfere, laddove le sfere sono supportate girevoli nell'attrezzo, laddove inoltre il primo raggio dell'attrezzo è inferiore e il secondo raggio dell'attrezzo è superiore al raggio interno delle due sezioni anulari circolari del tubo profilato. Furthermore, the tool, in a preferred embodiment, has at least a first cylindrical section with a first radius, to which two projections are associated, arranged offset by 180 ° around the second longitudinal axis, with a second radius in the form of spheres, where the balls are rotatably supported in the tool, furthermore the first tool radius is smaller and the second tool radius is greater than the inner radius of the two circular annular sections of the profile tube.
Con una tale esecuzione del tubo profilato della forcella cardanica e dell'attrezzo il procedimento per collegare la forcella cardanica con il tubo è caratterizzato dal fatto che il tubo con le due inarcature nell'ambito delle corrispondenti rientranze della forcella cardanica viene infilato in questa, fino a quando si ottiene una lunghezza complessiva dell'unità costruttiva, formata dal tubo e dalla forcella cardanica, che corrisponde ad una misura prestabilita, laddove successivamente l'attrezzo con le due sporgenze nell'ambito delle inarcature del tubo profilato, essendo in copertura primo e secondo asse longitudinale, viene introdotto in questo fino ad una posizione, in cui le sporgenze dell'attrezzo si trovano nel piano, in cui è disposta la cava della forcella cardanica, laddove successivamente l'attrezzo viene ruotato di 180° oppure in ragione di un multiplo di 180° rispetto all'unità costruttiva, laddove inoltre successivamente l'attrezzo viene di nuovo ruotato a ritroso nella posizione di partenza oppure viene estratto dall'unità costruttiva nella posizione assunta per ultimo. With such an embodiment of the profile tube of the cardan fork and of the tool, the procedure for connecting the cardan fork to the tube is characterized in that the tube with the two arches within the corresponding recesses of the cardan fork is inserted into this, until a when an overall length of the construction unit is obtained, formed by the tube and the cardan fork, which corresponds to a predetermined measure, where subsequently the tool with the two protrusions within the arches of the profile tube, being in the first and second longitudinal axis, it is introduced in this up to a position, in which the projections of the tool are in the plane, in which the slot of the cardan fork is arranged, where subsequently the tool is rotated by 180 ° or by reason of a multiple of 180 ° with respect to the constructive unit, where furthermore the tool is subsequently rotated backwards again in the starting position or is extracted from the construction unit in the position taken last.
Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione, l'attrezzo presenta una seconda sezione con un terzo raggio che è superiore al primo raggio della prima sezione dell'attrezzo. Lo spallamento eseguito fra le due sezioni può servire da battuta per l'introduzione dell'attrezzo nell'unità costruttiva. In the further embodiment of the invention, the tool has a second section with a third radius which is greater than the first radius of the first tool section. The shoulder made between the two sections can serve as a stop for inserting the tool into the constructive unit.
Un esempio di realizzazione preferito, che descrive più dettagliatamente l'essenza ed il funzionamento dell'invenzione, risulta dai disegni descritti in seguito. In particolare: A preferred embodiment, which describes the essence and operation of the invention in more detail, results from the drawings described below. In particular:
la figura l mostra una sezione trasversale di un tubo profilato, figure l shows a cross section of a profile tube,
la figura 2 mostra una sezione longitudinale di una forcella cardanica in vista laterale e parzialmente in sezione, figure 2 shows a longitudinal section of a cardan fork in side view and partially in section,
la figura 3 mostra una sezione II-II del gambo di una forcella cardanica secondo la figura 2, figure 3 shows a section II-II of the shank of a cardan fork according to figure 2,
la figura 4 mostra un attrezzo per collegare il tubo profilato con la forcella cardanica in una vista laterale e parzialmente in sezione, figure 4 shows a tool for connecting the profile tube with the cardan fork in a side view and partially in section,
la figura 5 mostra una sezione longitudinale della disposizione di collegamento con attrezzo infilato prima del processo di inserimento, Figure 5 shows a longitudinal section of the connection arrangement with tool inserted before the insertion process,
la figura 6 mostra una sezione trasversale V-V secondo la figura 5, figure 6 shows a cross section V-V according to figure 5,
la figura 7 mostra una sezione longitudinale della disposizione di collegamento durante il processo di inserimento , Figure 7 shows a longitudinal section of the connection arrangement during the insertion process,
la figura 8 mostra una sezione trasversale VII-VII secondo la figura 7, figure 8 shows a cross section VII-VII according to figure 7,
la figura 9 mostra una sezione longitudinale della disposizione di collegamento dopo che il tubo profilato è stato inserito con vincolo geometrico nel gambo della forcella cardanica. Figure 9 shows a longitudinal section of the connection arrangement after the profile tube has been inserted in a geometrically constrained manner into the shaft of the cardan fork.
Dalla figura 1 è rilevabile il tubo profilato l. Questo possiede due sezioni anulari circolari 2 con rispettivamente un raggio interno rR1 ed un raggio esterno rR1 nonché due inarcature costolate 3, che sono disposte sfalsate di 180° attorno al primo asse longitudinale x, sono orientate in senso di allontanamento verso l'esterno dal primo asse longitudinale x e si estendono, con simmetria speculare, parallelamente al primo asse longitudinale. Figure 1 shows the profile tube l. This has two circular annular sections 2 with respectively an inner radius rR1 and an outer radius rR1 as well as two ribbed arches 3, which are arranged staggered by 180 ° around the first longitudinal axis x, are oriented in the direction away from the first longitudinal axis x and extend, with specular symmetry, parallel to the first longitudinal axis.
Nelle figure 2 e 3 è visibile la forcella cardanica 4 avente un gambo 5 e due ali di forcella 6. Al riguardo il gambo 5 presenta un foro 7 con due sezioni circolari 10 con un raggio interno r_. nonché due rientranze 8 a simmetria speculare, che sono disposte sfalsate di 180° attorno al primo asse longitudinale x, sono orientate verso l'esterno in allontanamento dal primo asse longitudinale x e si estendono parallelamente all'asse longitudinale x. Inoltre nella parete del foro della forcella cardanica 4 è disposta una cava perimetrale 9 in un piano estendentesi perpendicolarmente al primo asse longitudinale x. Il contorno del foro 7 della forcella cardanica 4 corrisponde al contorno esterno del tubo profilato 1, cosicché il tubo profilato 1 può essere infilato nel foro 7 della forcella cardanica 4. Entrambi gli elementi costruttivi 1, 4 mediante appoggio delle superfici esterne delle sezioni anulari circolari 2 del tubo profilato 1 sono centrate reciprocamente senza giuoco con le superfici interne delle sezioni circolari 10 della forcella cardanica 4, laddove entrambe le inarcature 3 del tubo profilato 1 si impegnano nella rispettiva relativa rientranza 8 nel foro 7 della forcella cardanica 4. Con questa esecuzione è possibile trasmettere una coppia attorno all'asse longitudinale x in caso di sollecitazione di coppia di uno dei due elementi costruttivi, e precisamente del tubo profilato 1 oppure della forcella cardanica 4. In tal caso l'asse longitudinale x forma contemporaneamente l'asse di rotazione del tubo profilato 1 e per la forcella cardanica 4. Figures 2 and 3 show the cardan fork 4 having a stem 5 and two fork wings 6. In this regard, the stem 5 has a hole 7 with two circular sections 10 with an internal radius r_. as well as two recesses 8 with mirror symmetry, which are arranged offset by 180 ° around the first longitudinal axis x, are oriented outwards away from the first longitudinal axis x and extend parallel to the longitudinal axis x. Furthermore, in the wall of the hole of the cardan fork 4 there is a perimeter slot 9 in a plane extending perpendicularly to the first longitudinal axis x. The contour of the hole 7 of the cardan fork 4 corresponds to the outer contour of the profile tube 1, so that the profile tube 1 can be inserted into the hole 7 of the cardan fork 4. Both construction elements 1, 4 by supporting the outer surfaces of the circular annular sections 2 of the profile tube 1 are mutually centered without play with the inner surfaces of the circular sections 10 of the cardan fork 4, whereby both arches 3 of the profile tube 1 engage in the respective relative recess 8 in the hole 7 of the cardan fork 4. With this embodiment it is possible to transmit a torque around the longitudinal axis x in the event of a torque stress of one of the two construction elements, namely the profile tube 1 or the cardan fork 4. In this case the longitudinal axis x simultaneously forms the axis of rotation of the profile tube 1 and for the cardan fork 4.
Dalla figura 4 è rilevabile l'attrezzo 11 servente ad inserire in tubo profilato 1 nella cava 9 del foro 7. L'attrezzo 11 è di esecuzione cilindriforme con un primo raggio RW1 e è disposto centrato su un secondo asse longitudinale y. Inoltre esso possiede due sporgenze 12 con un secondo raggio RW2 che sono disposte sfalsate in ragione di 180° attorno al secondo asse longitudinale y, sporgono verso l'esterno dalla superficie esterna e sono orientate in allontanamento dal secondo asse longitudinale y e inoltre vengono formate da sfere inserite nella superficie esterna dell'attrezzo. Quando le inarcature 3 del tubo profilato 1 e le sporgenze 12 dell'attrezzo 11 sono complanari, l'attrezzo 11 può entrare nel tubo profilato 1. In tal caso il secondo raggio RW2 dell'attrezzo 11 è superiore al raggio interno rR1 della sezione anulare circolare 2 del tubo profilato 1. Con questa esecuzione, effettuando una rotazione dell'attrezzo 11, il tubo profilato 1 in seguito alla forza radiale, che agisce su di esso dalle sporgenze 12, può essere inserito verso l'esterno nella cava 9 della forcella cardanica 4, quando le sporgenze 12 dell'attrezzo 11 si trovano nel Il tubo profilato 1 e la forcella cardanica 4 pertanto sono accoppiati rigidamente fra di loro assialmente. Quando l'attrezzo 11 rispetto al tubo profilato 1, rispettivamente alla forcella cardanica 4, ha raggiunto una posizione di rotazione di 180° o di un multiplo di 180°, viene interrotta la rotazione e l'attrezzo 11 può essere estratto dal tubo profilato 1. Figure 4 shows the tool 11 used to insert the profiled tube 1 into the groove 9 of the hole 7. The tool 11 is cylindrical with a first radius RW1 and is arranged centered on a second longitudinal axis y. Furthermore, it has two projections 12 with a second radius RW2 which are arranged offset by 180 ° around the second longitudinal axis y, protrude outwards from the external surface and are oriented away from the second longitudinal axis y and are also formed by spheres inserted into the external surface of the tool. When the arches 3 of the profile tube 1 and the projections 12 of the tool 11 are coplanar, the tool 11 can enter the profile tube 1. In this case the second radius RW2 of the tool 11 is greater than the internal radius rR1 of the annular section profile tube 2 of the profile tube 1. With this embodiment, by rotating the tool 11, the profile tube 1, due to the radial force acting on it from the projections 12, can be inserted outwards into the slot 9 of the fork cardan 4, when the projections 12 of the tool 11 are in the profile tube 1 and the cardan fork 4 are therefore rigidly coupled to each other axially. When the tool 11 with respect to the profile tube 1, respectively the cardan fork 4, has reached a rotation position of 180 ° or a multiple of 180 °, the rotation is stopped and the tool 11 can be extracted from the profile tube 1 .
Nella figura 9 è rilevabile la disposizione di collegamento dopo il processo di inserimento. Il tubo profilato 1 e la forcella cardanica 4 sono accoppiati fra di loro assialmente e solidali alla rotazione. Figure 9 shows the connection arrangement after the insertion process. The profile tube 1 and the cardan fork 4 are coupled to each other axially and integral with rotation.
legenda legend
1 Tubo profilato 1 Profile tube
2 Sezione anulare circolare 2 Circular annular section
3 Inarcatura 3 Arching
4 Forcella cardanica 4 Cardan fork
5 Gambo 5 Stem
6 Ala della forcella 6 Fork wing
7 Foro 7 Hole
8 Rientranza 8 Recess
9 Cava 9 Quarry
10 Sezione circolare 10 Circular section
11 Attrezzo 11 Tool
12 Sporgenza 12 Projection
13 Sporgenza sagomata 13 Shaped projection
14 Parete 14 Wall
15 Prima sezione 15 First section
16 Seconda sezione 16 Second section
17 Unità costruttiva 17 Construction unit
x Primo asse longitudinale x First longitudinal axis
y Secondo asse longitudinale y Second longitudinal axis
rR 1 Raggio interno della sezione anulare circolare del tubo profilato rR 1 Inner radius of the circular annular section of the profile tube
RR1 Raggio esterno della sezione anulare circolare del tubo profilato RR1 External radius of the circular annular section of the profile tube
RW1 Primo raggio dell'attrezzo RW1 First radius of the implement
RW2 Secondo raggio dell'attrezzo RW2 Second radius of the implement
RW3 Terzo raggio dell'attrezzo RW3 Third implement radius
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