ITMI20070862A1 - Apparecchiatura a innesto tramite mezzi elastici e disinnesto elettromagnetico per la trasmissione di una rotazione ad una parte condotta - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale

Forma oggetto del presente trovato una apparecchiatura di trasmissione del moto da un albero motore ad una parte condotta.

E' nota, ad esempio nella tecnica dì raffreddamento dei liquidi refrigeranti contenuti nei radiatori di autoveicoli, la necessità di forzare aria sul radiatore stesso, al fine di ottenere una più rapida dissipazione di calore dal liquido verso l'esterno, detto flusso di aria forzata essendo ottenuto ponendo in rotazione una ventola, normalmente montata su un albero che prende moto da una cinghia azionata dall'albero motore.

E<1>anche noto che detta ventola deve essere posta in rotazione solamente al raggiungimento di una certa prefissata temperatura dei fluidi dì raffreddamento, rilevata tramite un termostato che aziona una frizione elettromagnetica la cui chiusura provoca 1'avvio in rotazione della ventola .

Più in dettaglio si richiede che una ventola per autoveicolo possa ruotare:

a velocità pari o più elevate di quella dell'albero dì trasmissione, corrispondentemente a temperature esterne più elevate o all'uso in condizioni gravose che determinano il surriscaldamento del motore,

- a velocità inferiori rispetto a quella dell'albero di trasmissione, quando è richiesta una ventilazione ridotta, ad esempio per il raffreddamento del solo radiatore dell'impianto di climatizzazione;

- a velocità nulla, ovvero con ventola che non ruota affatto e si mantiene in condizioni di folle rispetto all'albero motore, per temperature particolarmente basse alle quali l'ulteriore raffreddamento è inutile o addirittura dannoso.

Nel tentativo di ottenere tali comportamenti sono stati realizzati degli innèsti di tipo misto con frizioni ad attrito a comando elettromagnetico e giunti a trascinamento basati sullo sfruttamento di correnti parassite generate dalla rotazione di un elemento conduttore in vicinanza di magneti permanenti .

Tali dispositivi risultano tuttavia di elevati ingombri assiali e di attuazione complicata e costosa e in alcune soluzioni non prevedono la possibilità di mantenere una seppur lenta rotazione della ventola (fail safe) nel caso di rottura e/o interruzione completa dell'alimentazione dei circuiti di controllo dei vari azionamenti.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un'apparecchiatura di trasmissione del moto di rotazione ad una parte condotta garantendo una rotazione di sicurezza della stessa in caso di malfunzionamento dei relativi dispositivi di comando .

Nell'ambito di tale problema si richiede che l'apparecchiatura sia atta a formare parte della trasmissione del moto ad una ventola per veicoli risultando di dimensioni compatte, particolarmente in senso assiale, e formata da un ridotto numero di parti costose e facilmente applicabile all'interno del vano motore.

Tali problemi tecnici sono risolti secondo il presente trovato da una apparecchiatura di trasmissione del moto secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione dì un esempio non limitativo di attuazione del trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati nei quali sì mostra :

in figura 1 ; una sezione assiale schematica dì una prima forma di attuazione dell'apparecchiatura di trasmissione del moto secondo il presente trovato e in figura 2 : una sezione analoga a quella di fìg,1 di una seconda forma di attuazione dell'apparecchiatura applicata ad una ventola di raffreddamento per veicoli. Come illustrato in fig . 1, l'apparecchiatura secondo il presente trovato per la trasmissione di un moto di rotazione, una parte motrice esemplificata con un disco 510, folle su un cuscinetto 2d, è montata su un albero 2, portato da cuscinetti 2a di una scatola 10 di supporto, solidale ad un basamento fisso 5; l'albero 2 è azionato in rotazione tramite una parte motrice 11 di per sé convenzionale e non descritta in dettaglio .

Più in dettaglio l'apparecchiatura di trasmissione del moto al disco 510 comprende sostanzialmente:una frizione 400 di tipo elettromagnetico il cui innesto/disinnesto consente di mantenere in folle/far ruotare il disco 510;

un giunto 500 a correnti parassite o di Foucault, collegato all'ancora della frizione 400 e atto a trasmettere al disco una rotazione dì velocità ridotta rispetto a quella dell'albero 2. Più in dettaglio detta frizione elettromagnetica 400 comprende:

un rotore 410 assialmente fisso e solidale in rotazione all'albero 2;

un elettromagnete 422 fisso alla scatola 10 solidale al basamento 5;

una corrispondente ancora 432 contrapposta all' elettromagnete 422

detta ancora 432 porta un anello di attrito 515 assialmente contrapposto al disco 510;

l'ancora 432 presenta una dentatura radiale 432a, interna, atta ad impegnarsi con una corrispondente dentatura 4a di una bussola 4 solidale all'albero 2 con il quale ruota; tra l'ancora 432 e il rotore 410 è inoltre assialmente interposta una molla a tazza 433 atta a mantenere l'ancora 432 spinta verso la ventola 1 e quindi in impegno con la dentatura della bussola 4.

Con tale configurazione è possibile ottenere le due differenti velocità di rotazione del disco 510 e precisamente :

1° VELOCITA'

si comanda la frizione 400 diseccitando 1'elettromagnete 422, in modo che l'azione delle molle a tazza 433 spinga l'ancora 433 e quindi l'anello dì attrito 515 contro il disco 510;

in tali condizioni il disco 510 ruota con la stessa velocità dell'albero 2 tramite le dentature 432a/4a dell'ancora 432/bussola 4;

FOLLE

eccitando 1'elettromagnete 422, si richiama l'ancora 433 contro l'azione di spinta delle molle a tazza 433, determinando il distacco dall'anello di attrito 515 dal disco 510 che non riceve più moto, rimanendo in folle sul cuscinetto 2d.

Come illustrato in fig. 2, l'apparecchiatura di trasmissione può essere integrata in una trasmissione per una ventola 1 dì raffreddamento di un veicolo schematizzato con il basamento del motore 5; la ventola 1 è vincolata ad una campana la, montata su un cuscinetto Ib calettato sulla estremità libera dell'albero 2, portato da un cuscinetto 2a dì una scatola 10 di supporto, fissa al basamento 5; l'albero 2 è azionato in rotazione dall'albero motore del veicolo tramite un collegamento 11 di per sé convenzionale e non descritto in dettaglio.

L'apparecchiatura di trasmissione del moto alla ventola 1 comprende sostanzialmente in questo caso.

una frizione 1400 di tipo elettromagnetico a doppia ancora 431,432 il cui innesto/disinnesto determina la trasmissione del moto di rotazione alla ventola 1 oppure una condizione di folle della stessa, rispetto all'albero 2;

un giunto 500 a correnti parassite o dì Foucault, collegato ad una delle due ancore della frizione 1400 e atto a trasmettere alla ventola una rotazione di velocità ridotta.

Più in dettaglio detta frizione elettromagnetica 1400 comprende:

un rotore 410 assialmente fisso e solidale in rotazione all'albero 2;

una coppia di elettromagneti 421 e 422 di differente potenza tra loro concentrici e fissi alla scatola 10 solidale alla carcassa 5 del motore;

una corrispondente coppia di ancore 431 e 432 tra loro concentriche e contrapposte al rispettivo elettromagnete 421,422;

l'ancora 431 radialmente più esterna è solidale ad una estremità di un rispettivo elemento elastico 431a la cui altra estremità è solidale alla ventola 1 e atto a consentire uno spostamento assiale della ancora, ma non la rotazione relativa rispetto alla ventola;

come nel caso di fig.l l'ancora 432 radialmente più interna è collegata tramite un anello di attrito 515 ad un disco 510, folle su un cuscinetto 2d e portante una pluralità dì magneti permanenti 511 contrapposti ad un anello in materiale conduttivo 512 solidale alla campana la che porta la ventola 1;

l'ancora radialmente più interna 432 presenta una dentatura radiale 432a, interna, atta ad impegnarsi con una corrispondente dentatura 4a di una bussola 4 solidale all'albero 2 con il quale ruota; tra l'ancora 432 e il rotore 410 è inoltre assialmente interposta una molla a tazza 433 atta a mantenere l'ancora 432 spinta verso la ventola 1 e quindi in impegno con la dentatura della bussola 4.

Con tale configurazione è possibile ottenere le differenti e richieste velocità di rotazione della ventola 1 e precisamente:

1° VELOCITA'

eccitando 1'elettromagnete 421 radialmente più esterno, si richiama 1'ancora 431 più esterna vincolando la ventola 1 al rotore 410 che pone in rotazione la ventola 1 con una velocità pari a quella dell'albero condotto 2.

VELOCITA' RIDOTTA

Qualora fosse richiesta una velocità di raffreddamento ridotta come ad esempio per il raffreddamento del solo radiatore del climatizzatore :

sì comanda la frizione 1400 diseccitando sia 1'elettromagnete più esterno 421 sia l'elettromagnete più interno 422, in modo da mantenere l'ancora 433 più interna e l'anello di attrito 515 spinti contro il disco 510 dall'azione delle molle a tazza 433;

in tali condizioni la ventola 1 è azionata dal giunto 500 di Foucault che a causa dello slittamento relativo tra disco motore 510 e disco condotto 512 determina una riduzione della velocità di rotazione della ventola rispetto alla velocità dell'albero 2.

FOLLE

Qualora non sia desiderata alcuna rotazione della ventola 1, è anche possìbile ottenere una condizione di folle della stessa :

disattivando l'elettromagnete più esterno 421 per staccare l'ancora più esterna 431 e attivando l'elettromagnete più interno 422 in modo da richiamare l'ancora più interna 432 staccando l'anello dì attrito 511 dal disco 510 e determinando l'apertura del giunto di Foucault che non è più in grado di trasmettere la rotazione alla ventola 1 che resta in folle.

FAIL SAFE

Attraverso il giunto 500 di Focault è inoltre possibile ottenere il funzionamento dì sicurezza, cosiddetto "fail safe" in modo da garantire una rotazione della ventola anche in caso di guasti all'impianto di controllo.

A tal fine, ipotizzando un guasto sìa del controllo del comando di innesto sia dell'alimentazione elettrica agli elettromagneti 421,422 la spinta da parte delle molle 433 sull'ancora più interna 432, determina, tramite l'anello di attrito 515, l'impegno Bel disco 510 del giunto di Foucault che trasmette comunque una velocità ridotta alla ventola 1.

Risulta pertanto come 1'apparecchiatura secondo il trovato permetta di ottenere l'azionamento in rotazione di un dico condotto con differenti velocità, almeno una delle quali in funzionamento di tipo "fail safe".

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura dì trasmissione del moto ad una parte condotta (510;510,1), folle su un cuscinetto (2d), comprendente un albero (2) sul quale la parte condotta (510;510,1) è montata ; mezzi (11) di generazione del moto collegati all'albero (2), una frizione (400) di tipo elettromagnetico che comprende un rotore (410) assialmente fisso e solidale in rotazione all'albero (2), un elettromagnete (422) fisso, un'ancora (432) mobile assialmente e contrapposta all'elettromagnete (422) da parte opposta del rotore (410) caratterizzata dal fatto che detta ancora (432) presenta una dentatura radiale (432a), interna, atta ad impegnarsi con una corrispondente dentatura (4a) di una bussola (4) solidale all'albero (2) con il quale ruota, tra l'ancora (432) e il rotore (410) essendo assialmente interposti mezzi elastici (433) atti a mantenere l'ancora (432) spinta verso la parte condotta (510;510,1) e quindi in impegno con la dentatura (4a) della bussola (4), l'ancora (432) porta un elemento (515) atto ad impegnarsi con la parte condotta (510/510,1) 1'eccitazione/diseccitazione dell 'elettromagnete (422) determinando una condizione di folle/rotazione della parte condotta (510/510,1) conseguente al richiamo/rilascio dell'ancora (432). 2« Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto albero condotto (2) è supportato dalla scatola (10) dell'apparecchiatura tramite cuscinetti (2a). 3. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici (433) di spinta dell'ancora (432) sono formati da almeno una molla a tazza. 4. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che l'elemento (515) dell'ancora (432) atto ad impegnarsi con la parte condotta {510/510,1) è un anello di attrito. 5. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la parte condotta comprende un disco (510) formante la parte motrice dì un giunto di Foucault (500) interposto tra l'apparecchiatura e una parte (1) da porre in rotazione. 6. Apparecchiatura secondo rivendinazione 5 caratterizzata dal fatto che detto giunto (500) a correnti parassite o di Foucault, è collegato all'ancora (432) della frizione (400) e atto a non trasmettere/trasmettere alla parte (1) da azionare una velocità di rotazione ridotta rispetto a quella dell'albero (2) corrispondentemente all'innesto / disinnesto della frizione (400). 7. Apparecchiatura secondo rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto; che detto disco (510) porta una pluralità di magneti permanenti (511) contrapposti ad un anello in materiale conduttivo (512) solidale alla parte (1) da porre in rotazione attraverso il giunto di Foucault. 8. Apparecchiatura secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che la frizione elettromagnetica (1400) comprende; un rotore (410) assialmente fisso e solidale in rotazione all'albero (2); una coppia dì elettromagneti (421,422) di differente potenza tra loro concentrici e fissi; una corrispondente coppia dì ancore (431,432) tra loro concentriche e contrapposte al rispettivo elettromagnete (421 , 422) . 8. Apparecchiatura secondo rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che l'ancora (431) radialmente più esterna è solidale ad una estremità di un rispettivo elemento elastico (431a) la cui altra estremità è solidale alla parte {1} da porre in rotazione. 9. Apparecchiatura secondo rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che detto elemento elastico (431a) è atto a consentire uno spostamento assiale della ancora/ma non la rotazione relativa rispetto alla parte (1) da porre in rotazione. 10. Apparecchiatura secondo rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che la parte da porre in rotazione è la ventola (1) di un veicolo. 11. Apparecchiatura secondo rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che detta ventola (1) è vincolata ad una campana (la), montata su un cuscinetto (lb) calettato sulla estremità libera dell'albero (2