ITMI20070917A1 - Cerchio e ruota di bicicletta con alette a svasatura compensata - Google Patents

Description

Titolo: Cerchio e ruota di bicicletta con alette a svasatura compensata

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un cerchio per ruota di bicicletta, ad una ruota comprendente tale cerchio ed ad un procedimento per realizzare tale cerchio e tale ruota.

Nel linguaggio corrente, con il termine cerchio si intende spesso una ruota (di bicicletta o di altro) priva di pneumatico. Nella seguente descrizione, invece, con il termine cerchio si intende indicare più esattamente quella parte periferica della ruota di una bicicletta alla quale è ancorato lo pneumatico. Normalmente, quindi, una ruota comprende un cerchio collegato ad un mozzo mediante una pluralità di raggi o razze.

Conformazioni tipiche della sezione trasversale di un cerchio di bicicletta prevedono una forma ad "U" oppure ad “A” rovesciata. Nei cerchi con conformazione ad U sono previste due pareti laterali ed una parete circonferenziale radialmente interna, detta anche “ponte inferiore” o anche semplicemente "ponte" (data l'assenza di altri ponti). Nei cerchi con conformazione ad “A” rovesciata, sono previsti invece sia un "ponte inferiore" sia un "ponte superiore"; più precisamente, è prevista una porzione della sezione trasversale del cerchio radialmente interna, formata da una camera delimitata dal ponte superiore (esterno in senso radiale), da due pareti laterali e dal ponte inferiore (interno in senso radiale).

Le pareti laterali del cerchio si estendono radialmente verso l’esterno, oltre il ponte inferiore nel caso di cerchio conformato ad U ed oltre il ponte superiore nel caso di cerchio conformato ad A rovesciata, per definire delle alette circonferenziali di ancoraggio di uno pneumatico. Le alette circonferenziali presentano fianchi esterni in forma di superfici anulari esterne sostanzialmente parallele rispetto al piano mediano del cerchio (e sostanzialmente parallele fra loro). Su tali fianchi esterni sono normalmente formate piste di frenatura che offrono superfici frenanti su cui si chiudono i due pattini del freno.

La realizzazione di cerchi in metallo, in particolare in alluminio, prevede l’estrusione di un profilato di sezione sostanzialmente uguale a quella desiderata del cerchio finale, il taglio di uno spezzone del profilato, la sua calandratura per ottenere un elemento circolare, ed infine la giuntatura di testa, ad esempio tramite l'inserimento di un giunto che è incollato alle pareti interne della camera, oppure tramite saldatura con l'inserimento di uno o più giunti incollati o comunque fissati nella camera del cerchio, oppure anche tramite spine o simili. L’elemento circolare viene quindi forato per realizzare i fori di montaggio dei raggi in prefissate zone di attacco raggio, che si susseguono circonferenzialmente alternate a zone intermedie; viene anche effettuata una lavorazione di asportazione di materiale (tornitura) sui fianchi esterni delle alette per formare le piste di frenatura con superfici frenanti parallele fra di loro, che hanno quindi distanza costante per tutta la circonferenza del cerchio.

Si noti che con zona di attacco raggio si intende in generale un tratto, esteso circonferenzialmente sul cerchio, nel quale è agganciato un singolo raggio oppure un insieme di raggi ravvicinati raggruppati fra loro.

Si procede quindi alla connessione dei raggi ai fori del cerchio ed al mozzo centrale e quindi all’operazione di tensionatura dei raggi per realizzare la ruota.

Infine si procede al montaggio dello pneumatico e della camera d’aria (se prevista) ed al gonfiaggio secondo le pressioni desiderate (normalmente comprese fra 6 e 10 atm).

Nei cerchi in materiale composito, le piste di frenatura con superfici frenanti parallele sono ottenute durante la fase di stampaggio del cerchio stesso. A differenza dei cerchi in materiale metallico, i cerchi in materiale composito sono sprovvisti di giuntatura, in quanto nascono già di forma anulare.

È stato rilevato che nella pratica le ruote di tipo noto che utilizzano i cerchi descritti presentano l'inconveniente che al momento del gonfiaggio dello pneumatico le alette circonferenziali di ancoraggio dello pneumatico si deformano verso l’esterno sotto la pressione dello pneumatico; ne deriva un effetto di svasatura delle alette che comporta sia un aumento della distanza fra le alette e quindi fra le piste di frenatura lungo tutta la circonferenza, sia soprattutto una perdita di parallelismo delle alette e quindi delle piste di frenatura, con riduzione dell’efficienza di frenatura dei pattini freno quando poggiano sulle piste di frenatura e con problemi di tenuta d'aria per ruote con pneumatici senza camera d'aria (tubeless). Questo effetto di svasatura è mostrato nelle figure 1a e 1b e nelle figure 2a e 2b, rispettivamente per cerchi con conformazione ad U e ad A rovesciata. Nelle figure 1a e 2a lo pneumatico montato sul cerchio è sgonfio, mentre nelle figure 1b e 2b lo pneumatico è gonfio.

È stato rilevato, inoltre, che nella pratica le ruote di tipo noto che utilizzano i cerchi descritti presentano l'inconveniente che la distanza fra le alette non è costante lungo la circonferenza della ruota (effetto di ondulazione), con problemi di vibrazione e rumorosità durante la frenata causati dai pattini che spingono sulle alette e con problemi di tenuta d'aria per ruote con pneumatici tubeless.

L’ondulazione della distanza fra le alette e quindi fra le piste di frenatura è indotta sul cerchio durante l’assemblaggio della ruota. L’entità dell’ondulazione dipende dal tipo di materiale utilizzato e dal tipo di geometria della sezione del cerchio (forma, lunghezza delle pareti laterali, eccetera).

Un primo tipo di ondulazione, distribuita su tutta la circonferenza della ruota, si determina al momento del tensionamento dei raggi, in modo particolarmente marcato nelle ruote con configurazione dei raggi raggruppati, poiché la forza di trazione, orientata verso il centro del cerchio nella zona di attacco raggio a causa del tensionamento dei raggi, determina una variazione della distanza fra le alette e quindi fra le piste di frenatura.

Nel caso di cerchi con conformazione ad U (viste schematiche delle figure 8a-8c in cui tali viste rappresentano uno spezzone del cerchio visto dall’esterno lungo il suo sviluppo), il ponte viene sostanzialmente tirato dai raggi verso il centro del cerchio e le alette si avvicinano; pertanto, la distanza fra le alette nella zona di attacco raggio risulta alla fine minore rispetto alla distanza fra le alette nelle zone intermedie (figura 8b). Quando 10 pneumatico viene montato sulla ruota e gonfiato, le alette subiscono anche 11 sopra descritto effetto di svasatura, essendo spinte lateralmente verso l'esterno dalla pressione dello pneumatico lungo tutta la circonferenza del cerchio; perciò le alette si allontanano fra di loro (figura 8c). L’effetto di ondulazione distribuita della zona di attacco raggio si ripresenta, pertanto, sulla ruota con pneumatico gonfio, sovrapposto all'effetto di svasatura.

Nel caso di cerchi con conformazione ad A rovesciata, con raggi attaccati al ponte inferiore (viste schematiche delle figure 9a-9c in cui tali viste rappresentano uno spezzone del cerchio visto dall’esterno lungo il suo sviluppo), quando la sezione viene tirata dai raggi verso il centro del cerchio, a causa della presenza del ponte superiore, si ha una deformazione delle alette verso l'esterno in corrispondenza della zona di attacco raggi; pertanto, alla fine nelle zone di attacco raggio la distanza fra le alette risulta maggiore rispetto alla distanza fra le alette nelle zone intermedie dando origine all’effetto di ondulazione (figura 9b). Quando lo pneumatico viene montato sulla ruota e gonfiato, le alette subiscono anche il sopra descritto effetto di svasatura, essendo spinte lateralmente verso l'esterno dalla pressione dello pneumatico lungo tutta la circonferenza del cerchio; perciò le alette si allontanano fra di loro (figura 9c). Inoltre, a causa della diversa rigidità del cerchio nelle zone di attacco raggio rispetto alle zone intermedie, dovuta alla trazione dei raggi, l’effetto di ondulazione con lo pneumatico gonfio (fig. 9c) risulta aumentato rispetto all’effetto di ondulazione con lo pneumatico sgonfio (fig. 9b). Nelle zone di attacco raggio, pertanto, le alette sottoposte alla pressione dello pneumatico gonfio subiscono una deformazione maggiore rispetto alla deformazione che esse subiscono nelle zone intermedie. L’effetto di ondulazione distribuita della zona di attacco raggio si ripresenta, sulla ruota con pneumatico gonfio, sovrapposto all'effetto di svasatura.

Per entrambe le conformazioni ad U e ad A rovesciata, la variazione di distanza fra le alette nelle zone di attacco raggio rispetto alla distanza fra le alette nelle zone intermedie determina un effetto di ondulazione delle piste di frenatura; questa ondulazione è distribuita, cioè si ripete sostanzialmente in modo ciclico lungo la circonferenza del cerchio a seconda della distribuzione dei raggi. Questa ondulazione distribuita si verifica sia su cerchi metallici, sia su cerchi di materiale composito, poiché non è legata al tipo di materiale del cerchio né alla eventuale presenza di un giunto.

Un secondo tipo di ondulazione (figure 10a-10b), non distribuita ciclicamente lungo la circonferenza del cerchio bensì localizzata in un'unica zona, si determina al momento del gonfiaggio dello pneumatico sulle ruote provviste di cerchi con giunto, sia nelle ruote con raggi singoli (cui fanno riferimento le figure 10a e 10b) sia nelle ruote con raggi raggruppati. Il gonfiaggio dello pneumatico, come detto sopra, determina una inevitabile deformazione delle alette che vengono spinte verso l'esterno dalla pressione dello pneumatico. Tuttavia, tale deformazione non è omogenea lungo tutta la circonferenza del cerchio, poiché in corrispondenza della zona di giuntatura il cerchio presenta una rigidezza maggiore rispetto alle altre zone del cerchio. In particolare, la maggiore rigidezza della zona di giuntatura è dovuta alla saldatura da una parte ed ai giunti inseriti nella camera dall’altra (nei cerchi con saldatura e giunto tale effetto si somma, mentre è meno evidente laddove la giuntatura è effettuata con un giunto incollato alla parete della camera del cerchio e senza saldatura).

Pertanto, la deformazione delle alette nella zona di giuntatura risulta minore rispetto alla deformazione delle alette nel resto del cerchio.

Nella ruota provvista di pneumatico gonfiato, pertanto, le superfici di frenatura presentano un restringimento in corrispondenza della zona di giuntatura (ondulazione localizzata), come mostrato in fig. 10b. In fig. 10c è mostrato (per una ruota a raggi raggruppati) sia l'effetto dell'ondulazione localizzata nella zona di giuntatura, sia l’effetto di ondulazione distribuita dovuto al tensionamento dei raggi, come rappresentato nelle figure 9a-9c. L’ondulazione localizzata è normalmente di entità maggiore (circa il doppio) rispetto alla ondulazione distribuita causata dal tensionamento dei raggi.

Di conseguenza, il problema alla base della presente invenzione è quello di migliorare l'efficienza di frenatura e la tenuta d'aria, per ruote con pneumatici tubeless.

Tale problema è risolto da un cerchio secondo la rivendicazione 1 , da una ruota secondo la rivendicazione 9, nonché da un procedimento secondo la rivendicazione 15 e da un procedimento secondo la rivendicazione 22.

Più in particolare, in un suo primo aspetto l'invenzione riguarda un cerchio, atto ad essere accoppiato ad un mozzo per formare una ruota di bicicletta, comprendente una coppia di alette collegate da almeno un ponte, caratterizzato dal fatto che le alette sono convergenti.

In questo modo, è possibile indurre nel cerchio prima che sia assemblato in una ruota una deformazione preventiva di senso contrario al senso della deformazione per svasatura che il cerchio, una volta montato in una ruota, subirà in seguito al gonfiaggio dello pneumatico; di conseguenza, la ruota potrà avere alla fine una deformazione per svasatura sensibilmente ridotta (al limite nulla), con miglioramento della tenuta d'aria nel caso di montaggio in una ruota con pneumatico tubeless.

Nel caso in cui ciascuna aletta ha un fianco esterno su cui è ricavata una pista di frenatura, si ottiene anche un miglioramento dell'efficienza di frenatura.

Preferibilmente, la distanza assiale fra le alette è misurata fra i fianchi esterni di esse.

Nel caso in cui il cerchio comprenda una pluralità di zone di attacco raggio, alternate in senso circonferenziale ad una pluralità di zone intermedie in detto almeno un ponte, preferibilmente la distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio è diversa dalla distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone intermedie.

In questo modo, è possibile indurre nel cerchio prima che sia assemblato in una ruota una deformazione preventiva di senso contrario al senso della deformazione per ondulazione distribuita che il cerchio subirà in seguito a causa del montaggio nella ruota; di conseguenza, la ruota potrà avere alla fine una deformazione per ondulazione distribuita sensibilmente ridotta (al limite nulla), con miglioramento dell'efficienza di frenatura e miglioramento della tenuta d'aria nel caso di montaggio in una ruota con pneumatico tubeless.

Nel caso in cui il cerchio comprenda un singolo ponte fra la coppia di alette (configurazione ad U), la distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio è maggiore dalla distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone intermedie.

Nel caso in cui il cerchio comprenda un ponte inferiore ed almeno un ponte superiore fra la coppia di alette (configurazione ad A rovesciata o configurazione a più camere), la distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio è minore dalla distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone intermedie.

Il cerchio può essere realizzato in materiale composito oppure in metallo, a partire da uno spezzone estruso, calandrato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante giuntatura fra le estremità dello spezzone. In quest'ultimo caso, quando il cerchio è montato in una ruota e viene gonfiato lo pneumatico, si verifica anche l'inconveniente della ondulazione localizzata, e pertanto la distanza assiale fra le alette in corrispondenza della zona di giuntatura è preferibilmente prevista maggiore della distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura.

Preferibilmente, la distanza assiale fra le alette in corrispondenza della zona di giuntatura è maggiore della distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio così come della distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone intermedie.

In un suo secondo aspetto, l'invenzione riguarda più in particolare una ruota di bicicletta, comprendente un mozzo, un cerchio ed una pluralità di raggi o razze di collegamento del cerchio al mozzo, in cui il cerchio comprende una coppia di alette di trattenimento di uno pneumatico collegate da almeno un ponte, caratterizzato dal fatto che, quando lo pneumatico è smontato dalla ruota oppure -se montato- è sgonfio, le alette sono convergenti.

In una tale ruota, la deformazione preventiva indotta nel cerchio è di senso contrario al senso della deformazione per svasatura che il cerchio, una volta montato in una ruota, subirà in seguito al gonfiaggio dello pneumatico; di conseguenza, la ruota ha una deformazione per svasatura sensibilmente ridotta (al limite nulla), con miglioramento dell'efficienza di frenatura e miglioramento della tenuta d'aria nel caso di montaggio in una ruota con pneumatico tubeless.

Preferibilmente, quando lo pneumatico è montato sulla ruota ed è gonfiato, le alette sono meno convergenti o, più preferibilmente, parallele. Risulta così completamente compensata la deformazione per svasatura.

Nel caso in cui il cerchio comprenda una pluralità di zone di attacco raggio, alternate in senso circonferenziale ad una pluralità di zone intermedie in detto almeno un ponte, preferibilmente le alette del cerchio deformato dalla tensione dei raggi sono alla stessa distanza l'una dall'altra in corrispondenza delle zone di attacco raggio e delle zone intermedie. Risulta così completamente compensata la deformazione per ondulazione distribuita.

Nel caso in cui il cerchio sia realizzato in metallo da uno spezzone estruso, sagomato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante applicazione di un giunto fra le estremità dello spezzone, allora preferibilmente, quando lo pneumatico è smontato dalla ruota oppure -se montato- è sgonfio, la distanza assiale fra le alette in corrispondenza del giunto è maggiore della distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone lontane dal giunto.

Più preferibilmente, quando lo pneumatico è montato sulla ruota ed è gonfiato, la distanza assiale fra le alette in corrispondenza del giunto è uguale alla distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone lontane dal giunto. Risulta così completamente compensata la deformazione per ondulazione localizzata.

In un terzo aspetto, l'invenzione riguarda più in particolare un procedimento per la realizzazione di un cerchio atto ad essere montato in una ruota di bicicletta, comprendente la fase di:

a) prevedere una coppia di alette collegate da almeno un ponte, caratterizzato dal fatto che nella fase a) le alette sono formate convergenti.

Preferibilmente, il procedimento comprende la fase di: b) prevedere in detto almeno un ponte una pluralità di zone attacco raggio ed una pluralità di zone intermedie, alternate in senso circonferenziale;

ed in esso nella fase a) è previsto che le alette siano formate e dimensionate in modo tale che la distanza fra le alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio sia diversa dalla distanza fra le alette in corrispondenza delle zone intermedie.

Preferibilmente, la fase a) prevede di formare lo spezzone direttamente con le alette distanziate fra loro in modo non uniforme.

Alternativamente, secondo una modalità pure preferita, la fase a) comprende le sottofasi di :

a’) formare il cerchio con le alette distanziate fra loro in modo uniforme lungo tutto lo spezzone;

a”) deformare le alette variandone la distanza in corrispondenza delle zone di attacco raggio e/o delle zone intermedie.

Preferibilmente, la fase a”) comprende piegare le alette verso l'interno e/o verso l'esterno in corrispondenza delle zone di attacco raggio e/o delle zone intermedie.

Secondo una modalità alternativa pure preferita, la fase a”) comprende asportare materiale dai fianchi esterni delle alette in corrispondenza delle zone di attacco raggio e/o delle zone intermedie.

Preferibilmente, il cerchio è realizzato in metallo da uno spezzone estruso, sagomato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante giuntatura fra le estremità dello spezzone, ed il procedimento comprende inoltre le fasi di:

c) deformare le alette in modo che la distanza assiale fra le alette in corrispondenza della zona di giuntatura sia maggiore della distanza assiale fra le alette in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura.

In un quarto aspetto, l'invenzione riguarda più in particolare un procedimento per la realizzazione di una ruota di bicicletta, comprendente le fasi di:

a) realizzare un cerchio comprendente una coppia di alette collegate da almeno un ponte;

b) collegare il cerchio con un mozzo mediante raggi o razze; caratterizzato dal fatto che nella fase a) le alette sono formate convergenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di esecuzione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:

- le figure 1a ed 1b mostrano una ruota con un cerchio dell’arte nota con conformazione ad U, in due configurazioni rispettivamente con pneumatico sgonfio e pneumatico gonfio;

- le figure 2a e 2b mostrano una ruota con un cerchio dell’arte nota con conformazione ad A rovesciata, in due configurazioni rispettivamente con pneumatico sgonfio e pneumatico gonfio;

- la figura 3a mostra una sezione di un cerchio secondo l’invenzione, con conformazione ad U;

- la figura 3b mostra una sezione di una ruota che utilizza il cerchio di figura 3a, con lo pneumatico montato e sgonfio;

- la figura 3c mostra la ruota di figura 3b, con lo pneumatico gonfio;

- la figura 4a mostra una sezione di un cerchio secondo l’invenzione, con conformazione ad A rovesciata;

- la figura 4b mostra una sezione di una ruota che utilizza il cerchio di figura 4a, con lo pneumatico montato e sgonfio;

- la figura 4c mostra la ruota di figura 4b, con lo pneumatico gonfio;

- le figure da 5a a 5c mostrano le fasi di un procedimento per ottenere il cerchio di figura 3a;

- le figure da 6a a 6c mostrano le fasi di un procedimento per ottenere il cerchio di figura 4a;

- le figure da 7a a 7e mostrano le fasi di un altro procedimento per ottenere il cerchio di figura 4a;

- le figure da 8a a 8c, da 9a a 9c e da 10a a 10c mostrano cerchi della tecnica nota con evidenziati gli effetti di ondulazione; più in particolare:

- la figura 8a mostra un cerchio con conformazione ad U ed a raggi raggruppati prima dell'applicazione e tensionamento dei raggi;

- la figura 8b mostra il cerchio di figura 8a dopo il tensionamento dei raggi;

- la figura 8c mostra ancora il cerchio di figura 8a dopo il suo montaggio in una ruota ed il gonfiaggio dello pneumatico;

- la figura 9a mostra un cerchio con conformazione ad A rovesciata ed a raggi raggruppati prima dell'applicazione e tensionamento dei raggi;

- la figura 9b mostra il cerchio di figura 9a dopo il tensionamento dei raggi;

- la figura 9c mostra ancora il cerchio di figura 9a dopo il suo montaggio in una ruota ed il gonfiaggio dello pneumatico;

- la figura 10a mostra un cerchio a raggi singoli, prima del montaggio in una ruota;

- la figura 10b mostra il cerchio di figura 10a dopo il suo montaggio in una ruota ed il gonfiaggio dello pneumatico;

- la figura 10c mostra un cerchio a raggi raggruppati, dopo il tensionamento dei raggi e dopo il montaggio in una ruota ed il gonfiaggio dello pneumatico;

- la figura 11 mostra in vista assonometrica un cerchio secondo l’invenzione, del tipo in materiale composito, senza giunto, avente sezione come mostrato nella figura 4a;

- la figura 12 mostra in vista assonometrica una ruota posteriore a raggi raggruppati che utilizza il cerchio di figura 11 , senza pneumatico;

- le figure 13a e 13b mostrano schematicamente fasi di un procedimento per ottenere la ruota di figura 12;

- la figura 14 mostra in vista assonometrica un cerchio secondo l’invenzione, del tipo metallico, con giunto, avente sezione come mostrato nella figura 4a;

- la figura 15 mostra in vista assonometrica una ruota posteriore a raggi raggruppati che utilizza il cerchio di figura 14, senza pneumatico;

- le figure da 16a a 16c e da 17a a 17c, mostrano schematicamente fasi di procedimenti per ottenere la ruota di figura 15;

- le figure da 18a a 18c mostrano schematicamente le fasi di un procedimento per ottenere la ruota di figura 19b;

- la figura 19a mostra in vista assonometrica un cerchio secondo l’invenzione, del tipo metallico, con giunto, avente sezione come mostrato nella figura 4a;

- la figura 19b mostra in vista assonometrica una ruota anteriore a raggi singoli che utilizza il cerchio di figura 19a, senza pneumatico;

- le figure da 20a a 20d e da 21 a a 21 d, mostrano schematicamente fasi di procedimenti per ottenere la ruota di figura 15;

- le figure da 22a a 22c mostrano schematicamente le fasi di un procedimento per ottenere la ruota di figura 19b;

- le figure da 23a a 23d, da 24a a 24d, da 25a a 25e, da 26a a 26c mostrano schematicamente procedimenti di deformazione delle alette.

Compensazione effetto di svasatura

In figura 3a è mostrata la sezione di un cerchio 1 secondo l’invenzione che presenta una sezione con conformazione ad U comprendente due pareti laterali 4, 5 ed una parete circonferenziale radialmente interna 6 (ponte inferiore). Le pareti laterali 4, 5 si estendono radialmente verso l’esterno per definire due alette 7, 8 circonferenziali di ancoraggio di uno pneumatico 16. Le alette circonferenziali 7, 8 presentano fianchi esterni 9, 10 su cui sono formate piste di frenatura 11 , 12 che offrono superfici frenanti su cui si chiudono i due pattini del freno (non mostrati) durante la frenata.

Come mostrato in figura 3a, le piste di frenatura 11 , 12 non sono fra loro parallele, bensì convergenti: la distanza reciproca fra di esse (e la distanza dal piano mediano M del cerchio 1) diminuisce aN’aumentare della distanza dal centro del cerchio 1. L’andamento mostrato nelle figure è volutamente esagerato per motivi di chiarezza espositiva; valori reali per tale restringimento sono dell’ordine dei decimi di mm.

Il cerchio 1 è utilizzato per la realizzazione di una ruota 3, insieme ad un mozzo collegato al cerchio 1 da raggi (né il mozzo né i raggi sono mostrati nelle figure da 3a a 3c) e allo pneumatico 16, montato sul cerchio 1 fra le alette 7, 8. Quando sul cerchio 1 lo pneumatico 16 è montato (figura 3b) e successivamente gonfiato (figura 3c), le alette 7, 8 si deformano verso l’esterno, con un effetto di svasatura. Tale svasatura risulta compensata dalla originale convergenza delle alette 7, 8 e quindi nella ruota 3 con lo pneumatico 16 gonfio le piste di frenatura 11 , 12 risultano meno convergenti e, al limite, parallele (come mostrato in fig. 3c).

In figura 4a è mostrata la sezione di un cerchio 21 secondo l’invenzione che presenta una sezione con conformazione ad “A” rovesciata. La regione di corpo radialmente interna è formata da una camera 22, definita da una parete circonferenziale radialmente esterna o ponte superiore 23, da due pareti laterali 24, 25 e da una parete circonferenziale radialmente interna o ponte inferiore 26. Le pareti laterali 24, 25 si estendono radialmente verso l’esterno per definire alette 27, 28 circonferenziali di ancoraggio di uno pneumatico 36. Le alette circonferenziali 27, 28 presentano fianchi esterni 29, 30 su cui sono formate piste di frenatura 31 , 32 che offrono superfici frenanti su cui si chiudono i due pattini del freno (non mostrati) durante la frenata.

Come mostrato in figura 4a, le piste di frenatura 31 , 32 non sono fra loro parallele, bensì convergenti: la distanza reciproca fra di esse (e la distanza dal piano mediano M del cerchio 21) diminuisce aN’aumentare della distanza dal centro del cerchio 21 , a partire sostanzialmente dall’altezza di intersezione con il ponte superiore 23. Un valore tipico di questo restringimento è di 0,15mm per ciascuna aletta 27, 28, per un totale di 0,3mm.

Il cerchio 21 è utilizzato per la realizzazione di una ruota 33, insieme ad un mozzo collegato al cerchio 21 da raggi (il mozzo ed i raggi non sono mostrati nelle figure da 4a a 4c, ma sono mostrati nella figura 12) e ad uno pneumatico 36, montato sul cerchio 21 fra le alette 27, 28. Quando sul cerchio 21 lo pneumatico 36 è montato (figura 4b) e successivamente gonfiato (figura 4c), le alette 27, 28 si deformano verso l’esterno, a partire sostanzialmente dall’intersezione con il ponte superiore 23, con un effetto di svasatura. Tale svasatura risulta compensata nella ruota 33 con lo pneumatico 36 gonfio dalla originale convergenza delle alette 27, 28 e quindi nella ruota 33 con lo pneumatico 36 gonfio le piste di frenatura 31 , 32 risultano meno convergenti e, al limite, parallele (come mostrato in fig. 4c).

Compensazione effetto di ondulazione distribuita

Compensazione effetto di ondulazione distribuita su cerchio in materiale composito

Nelle figure 11 e 12 sono mostrati in vista prospettica il cerchio 21 e la ruota 33.

La ruota 33 rappresentata è una ruota posteriore, del tipo a raggi raggruppati, e comprende il cerchio 21, un mozzo 34 e un insieme di connessioni a raggio 35 tra il mozzo 34 ed il cerchio 21.

L'insieme di connessioni a raggio 35 (detto anche raggiatura) della ruota 33 comprende ventiquattro raggi 35 raggruppati in otto terne. Sono quindi individuate otto zone di attacco raggio 41-48, ciascuna comprendente tre singole sedi di attacco raggio, alternate ad otto zone intermedie 51-58.

Il cerchio 21 è di materiale composito, ad esempio realizzato per stampaggio e reticolazione o indurimento di un materiale fibroso, quale fibra di carbonio, in una matrice di materiale polimerico. I dettagli sulla costruzione del cerchio 21 in generale possono trovarsi ad esempio in EP 1 231 077, qui incorporato per riferimento. Il cerchio 21 è monopezzo, e dunque è assente qualsiasi giuntatura.

Nel cerchio 21 è formato un foro 37 di alloggiamento per una valvola di ritenzione deN’aria nello pneumatico 36 (non mostrato nelle figure 11 e 12) associabile esternamente al cerchio 21.

Come mostrato schematicamente in figura 13a, i fianchi esterni 29, 30 delle alette 27, 28 con le piste di frenatura 31 , 32 sono ondulati: infatti, in corrispondenza di ogni zona di attacco raggio 41-48, i fianchi esterni 29, 30 del cerchio 21 hanno fra loro una distanza Da in senso assiale (con riferimento all'asse della ruota 33) inferiore rispetto alla distanza Di che hanno in corrispondenza delle zone intermedie 51-58. L’andamento mostrato nelle figure è volutamente esagerato per motivi di chiarezza espositiva; valori reali per Da e Di possono essere infatti Da=20,70mm e Di=20,80mm.

La distanza in senso assiale fra i fianchi esterni 29, 30 varia in modo progressivo fra le zone di attacco raggio 41-48 e le zone intermedie 51-58, come mostrato dalla figura 13a.

Quando la ruota 33 viene assemblata utilizzando il cerchio 21 ed i raggi 35 vengono tesi tra il cerchio 21 ed il mozzo 34, il cerchio 21, ed in particolare le alette 27, 28 sui cui fianchi esterni 29, 30 sono formate le piste di frenatura 31 , 32, subiscono una deformazione (come già spiegato con riferimento alla tecnica nota) tale per cui la distanza fra le alette 27, 28 e più in particolare tra i fianchi esterni 29, 30 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 41-48 aumenta. Il risultato è che la distanza tra i fianchi esterni 29, 30 con le piste di frenatura 31 , 32 del cerchio 21 presenta variazioni ridotte rispetto al cerchio 21 senza raggi (come mostrato in fig.

13b). Il successivo montaggio dello pneumatico ed il suo gonfiaggio, determinano sul cerchio 21 una ulteriore deformazione delle alette 27, 28 verso l’esterno (come già spiegato con riferimento alla tecnica nota) in cui nelle zone di attacco raggio le alette sottoposte alla pressione dello pneumatico gonfio subiscono una deformazione maggiore rispetto alla deformazione che esse subiscono nelle zone intermedie. Al limite, come mostrato nella figura 13c, tale deformazione è tale per cui la distanza tra i fianchi esterni 29, 30 con le piste di frenatura 31, 32 del cerchio 21 non varia e rimane costante lungo tutta la circonferenza del cerchio 21.

II cerchio 21 di figura 13a può essere ottenuto, in generale, secondo quanto descritto nel citato documento EP 1 231 077, prevedendo che la forma dello stampo nella zona di formatura delle alette abbia la forma ondulata desiderata.

Compensazione effetto di ondulazione distribuita su cerchio in materiale metallico

Nelle figure 14 e 15 sono mostrati in vista prospettica un cerchio 121 ed una ruota 133 secondo una diversa forma di realizzazione dell'invenzione.

La ruota 133 rappresentata è ancora una ruota posteriore, del tipo a raggi raggruppati, e comprende il cerchio 121 , un mozzo 134 e un insieme di connessioni a raggio 135 tra il mozzo 134 e il cerchio 121. A differenza della forma realizzativa delle figure 11 e 12, il cerchio 121 è di tipo metallico, realizzato tramite estrusione di una barra di sezione trasversale opportuna, sua calandratura e giuntatura delle estremità in corrispondenza di una zona di giuntatura 138. Pertanto, le figure da 4a a 4c sono rappresentative anche della sezione del cerchio 121 e della ruota 133, in zone circonferenziali diverse dalla zona di giuntatura 138. Tali figure da 4a a 4c riportano quindi fra parentesi anche i numeri di riferimento della ruota 133.

In posizione diametralmente opposta alla zona di giuntatura 138, nel cerchio 121 è realizzato un foro 137 di alloggiamento per una valvola di ritenzione del’aria nello pneumatico 136 associabile esternamente al cerchio 121.

La giuntatura nella zona 138 è realizzata per saldatura di testa delle estremità della barra estrusa e calandrata. Una coppia di inserti metallici pieni 139, 140 (mostrati sommariamente in figura 14) sono inseriti nella camera 122 del cerchio 121, utilizzati per consentire la presa delle estremità con apposite pinze durante la saldatura senza il rischio di deformare il cerchio 121.

In alternativa alla saldatura e all'inserimento degli inserti 139, 140, la giuntatura nella zona 138 può avvenire mediante un manicotto, inserito con interferenza e con una eventuale sostanza collante nella camera interna 122 del cerchio 121. Ancora in alternativa, la giuntatura nella zona 138 può avvenire tramite spine inserite nella parete delle estremità del cerchio 121.

In figura 16a è mostrato schematicamente uno spezzone del cerchio 121 dopo l’estrusione, la calandratura, la giunzione nella zona di giuntatura 138 e dopo che sono state ricavate (ad esempio per tornitura) le piste di frenatura 131 , 132 sui fianchi esterni 129, 130 delle alette 127, 128.

Su tale preformato di figura 16a viene realizzata una deformazione (ad esempio con uno dei procedimenti descritti nel seguito) in modo tale che i fianchi esterni 129, 130 delle alette 127, 128 del cerchio 121 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 141-148 presentino una distanza Da inferiore rispetto alla distanza Di dei fianchi esterni 129, 130 delle alette 127, 128 del cerchio 121 in corrispondenza delle zone intermedie 151-158 (figura 16b).

La distanza in senso assiale fra i fianchi esterni 129, 130 varia in modo progressivo fra le zone di attacco raggio 141-148 e le zone intermedie 151 -158, come mostrato dalla figura 16b.

Quando la ruota 133 viene assemblata utilizzando il cerchio 121 ed i raggi 135 vengono tesi tra il cerchio 121 ed il mozzo 134, il cerchio 121 , ed in particolare i fianchi esterni 129, 130 delle alette 127, 128 su cui sono formate le piste di frenatura 131 , 132, subiscono una deformazione (come già spiegato con riferimento alla tecnica nota) tale per cui la distanza tra i fianchi esterni 129, 130 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 141-148 aumenta, senza tuttavia raggiungere la distanza che c'è in corrispondenza delle zone intermedie 151-158. Il risultato è che la distanza tra i fianchi esterni 129, 130 con le piste di frenatura 131 , 132 del cerchio 121 presenta variazioni ridotte rispetto al cerchio 121 senza raggi, come mostrato nella figura 16c.Quando, infine, sulla ruota 133 è montato ed è gonfiato lo pneumatico 136, si ha una deformazione delle alette 127, 128 verso l’esterno con un aumento non uniforme della distanza fra i fianchi esterni 129, 130 con le piste di frenatura 131 , 132 lungo la circonferenza: nella zona di giuntatura 138 la rigidezza del cerchio 121 è maggiore e la deformazione avviene in maniera ridotta, mentre nelle zone di attacco raggio 141-148 la rigidezza del cerchio 121 è minore e la deformazione avviene in maniera accentuata. Tuttavia, la deformazione accentuata nelle zone di attacco raggio 141-142 è compensata dalla deformazione residua verso l'interno. Nella ruota 133 con pneumatico 136 gonfio, pertanto, l'effetto di ondulazione distribuita è ridotto ed, al limite, non è presente (come mostrato in figura 16d), mentre l’effetto di ondulazione localizzata nella zona di giuntatura 138 dovuto al giunto non è compensato.

Nelle figure 17a-17c è mostrata una variante delle fasi descritte nelle figure 16a-16c per realizzare la stessa ruota 133, in cui prima si tendono i raggi 135 e poi si effettua la deformazione del cerchio 121. Sul preformato (figura 17a) vengono montati e tesi i raggi 135. La tensionatura, come detto, comporta una deformazione verso l’esterno delle alette 127, 128 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 141-148 (figura 17b). A questo, punto viene effettuata la deformazione verso l’interno delle alette 127, 128 (figura 17c) in corrispondenza delle zone di attacco raggio 141-148 per ottenere una distanza Da inferiore rispetto alla distanza Di esistente fra le alette 127, 128 nelle zone intermedie 151-158.

Quando, infine, sulla ruota 133 è montato ed è gonfiato lo pneumatico 136, si ha una deformazione delle alette 127, 128 verso l’esterno con un aumento non uniforme della distanza fra i fianchi esterni 129, 130 con le piste di frenatura 131 , 132 lungo la circonferenza: nella zona di giuntatura 138 la rigidezza del cerchio 121 è maggiore e la deformazione avviene in maniera ridotta, mentre nelle zone di attacco raggio 141-148 la rigidezza del cerchio 121 è minore e la deformazione avviene in maniera accentuata. Tuttavia, la deformazione accentuata nelle zone di attacco raggio 141-142 è compensata dalla deformazione residua verso l'interno. Nella ruota 133 con pneumatico 136 gonfio, pertanto, l'effetto di ondulazione distribuita è ridotto ed, al limite, non è presente (come mostrato in figura 17d), mentre l’effetto di ondulazione localizzata nella zona di giuntatura 138 dovuto al giunto non è compensato.

Si noti, che se, a partire dalla condizione mostrata in figura 17c, vengono detensionati (o tolti) i raggi 135, il cerchio 121 avrà la stessa forma ottenuta con il precedente procedimento prima del montaggio dei raggi 135, cioè quella di figura 16b.

Compensazione effetto di ondulazione localizzata su cerchio in materiale metallico

Nelle figure 19a e 19b sono mostrati in vista prospettica un cerchio 221 ed una ruota 233 secondo una diversa forma di realizzazione dell'invenzione.

La ruota 233 rappresentata è una ruota anteriore, del tipo a raggi singoli equidistribuiti, e comprende il cerchio 221 , un mozzo 234 e un insieme di connessioni a raggio 235 tra il mozzo 234 e zone di attacco raggio 249 sul cerchio 221, alternate a zone intermedie 259. Il cerchio 221 è di tipo metallico, realizzato tramite estrusione di una barra di sezione trasversale opportuna, sua calandratura e giuntatura delle estremità in corrispondenza di una zona di giuntatura 238. Pertanto, le figure da 4a a 4c sono rappresentative anche della sezione del cerchio 221 e della ruota 233, in zone circonferenziali diverse dalla zona di giuntatura 238. Tali figure da 4a a 4c riportano quindi fra parentesi anche i numeri di riferimento della ruota 233.

In posizione diametralmente opposta alla zona di giuntatura 238, nel cerchio 221 è realizzato un foro 237 di alloggiamento per una valvola di ritenzione deN’aria nello pneumatico 236 associabile esternamente al cerchio 221.

La giuntatura nella zona 238 è realizzata per saldatura di testa delle estremità della barra estrusa e calandrata. Una coppia di inserti metallici pieni 239, 240 (mostrati sommariamente in figura 19a) sono inseriti nella camera 222 del cerchio 221, utilizzati per consentire la presa delle estremità con apposite pinze durante la saldatura senza il rischio di deformare il cerchio 221.

Le figure da 18a a 18c si riferiscono al cerchio 221 e ad alla ruota 233 .

In figura 18a è mostrato schematicamente uno spezzone del cerchio 221 dopo l’estrusione, la calandratura, la giunzione nella zona di giuntatura 238 e dopo che sono state ricavate (ad esempio per tornitura) le piste di frenatura 231 , 232 sui fianchi esterni 229, 230 delle alette 227, 228.

Sul preformato di figura 18a viene realizzata una deformazione (ad esempio con uno dei procedimenti descritti nel seguito) in modo tale che, nel cerchio 221 , i fianchi esterni 229, 230 delle alette 227, 228 con le piste di frenatura 231 , 232, presentino in corrispondenza della zona di giuntatura 238 una distanza Dg superiore rispetto alla distanza D dei fianchi esterni 229, 230 nelle altre zone (allargamento della zona di giuntatura 238, figura 18b).

La distanza in senso assiale fra i fianchi esterni 229, 230 varia in modo progressivo fra la zona di giuntatura 238 e le zone adiacenti, come mostrato dalla figura 18b.

Quando la ruota 233 viene assemblata utilizzando il cerchio 221 , i raggi 235 vengono tesi tra il cerchio 221 ed il mozzo 234 e sulla ruota 233 è montato ed è gonfiato lo pneumatico 236, si ha una deformazione delle alette 227, 228 verso l’esterno con un aumento uniforme della distanza fra i fianchi esterni 229, 230 con le piste di frenatura 231 , 232 lungo tutta la circonferenza del cerchio 221 , eccetto che per la zona di giuntatura 238 in cui la rigidezza del cerchio 221 è maggiore e la deformazione avviene in maniera ridotta (figura 18c). Tuttavia, tale deformazione ridotta è compensata dalla precedente deformazione verso l’esterno. Nella ruota 233 con pneumatico 236 gonfio, pertanto, l’effetto di ondulazione localizzata dovuto alla giuntatura è ridotto ed, al limite, non è presente (come mostrato in fig.

18c).

Compensazione effetto di ondulazione distribuita e di ondulazione localizzata su cerchio in materiale metallico

Le figure da 20a a 20d si riferiscono ad un cerchio 321 ed ad una ruota 333 analoghi al cerchio 121 ed alla ruota 133 sopra descritti; in particolare, il cerchio 221 è di tipo metallico con zona di giuntatura 338 e la ruota 333 ha la stessa distribuzione dei raggi del tipo sopra descritta.

Pertanto, le figure 14 e 15 sono rappresentative anche del cerchio 321 e della ruota 333. Tali figure quindi riportano tra parentesi anche i numeri di riferimento della ruota 333. Inoltre, le figure da 4a a 4c sono rappresentative anche della sezione del cerchio 321 e della ruota 333, in zone circonferenziali diverse dalla zona di giuntatura 338. Tali figure da 4a a 4c riportano quindi fra parentesi anche i numeri di riferimento della ruota 333.

Sul preformato di figura 20a viene realizzata una prima deformazione (ad esempio con uno dei procedimenti descritti nel seguito) in modo tale che, nel cerchio 321 , i fianchi esterni 329, 330 delle alette 327, 328 con le piste di frenatura 331 , 332 presentino in corrispondenza delle zone di attacco raggi 341-348 una distanza Da inferiore rispetto alla distanza Di dei fianchi esterni 329, 330 con le piste di frenatura 331 , 332 del cerchio 321 in corrispondenza delle zone intermedie 351-358. Viene quindi realizzata una seconda deformazione in modo tale che i fianchi esterni 329, 330 delle alette 327, 328 del cerchio 321 presentino in corrispondenza della zona di giuntatura 338 una distanza Dg superiore rispetto alla distanza Di dei fianchi esterni 329, 330 nelle zone adiacenti.

La distanza in senso assiale fra i fianchi esterni 329, 330 varia in modo progressivo fra la zona di giuntatura 338 e le zone adiacenti e fra le zone di attacco raggio 341-348 e le zone intermedie 351-358, come mostrato dalla figura 20b.

Quando la ruota 333 viene assemblata utilizzando il cerchio 321 descritto ed i raggi 335 vengono tesi tra il cerchio 321 ed il mozzo 334, il cerchio 321 ed in particolare le alette 327, 328 su cui sono formate le piste di frenatura 331 , 332, subiscono una deformazione per cui la distanza fra i fianchi esterni 329, 330 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 341-348 aumenta, senza tuttavia raggiungere la distanza che c'è in corrispondenza delle zone intermedie 351-358. Il risultato è quello mostrato in figura 20c.

Quando, infine, sulla ruota 333 è montato ed è gonfiato lo pneumatico 336, si ha una deformazione delle alette 327, 328 verso l’esterno con un aumento non uniforme della distanza fra i fianchi esterni 329, 330 con le piste di frenatura 331 , 332 lungo la circonferenza: nella zona di giuntatura 338 la rigidezza del cerchio 321 è maggiore e la deformazione avviene in maniera ridotta, mentre nelle zone di attacco raggio 341-348 la rigidezza del cerchio 321 è minore e la deformazione avviene in maniera accentuata. Tuttavia, la deformazione ridotta nella zona di giuntatura 338 è compensata dalla precedente deformazione verso l’esterno, così come la deformazione accentuata nelle zone di attacco raggio 341-348 è compensata dalla deformazione residua verso l'interno. Nella ruota 333 con pneumatico 336 gonfio, pertanto, l’effetto di ondulazione localizzata nella zona di giuntatura 338 dovuto al giunto e l'effetto di ondulazione distribuita sono ridotti ed, al limite, non sono presenti (come mostrato in figura 20d).

La distanza tra i fianchi esterni 329, 330 delle alette 327, 328 con le piste di frenatura 331 , 332 presenta variazioni ridotte, ed al limite nessuna variazione, lungo tutta la circonferenza della ruota 333, compresa la zona di giuntatura 338.

Nella ruota 333, quindi, risultano compensati gli effetti di ondulazione distribuita e di ondulazione localizzata.

Nelle figure 21a-21d è mostrata una variante delle fasi descritte nelle figure 20a-20d per realizzare la stessa ruota 333, in cui prima si tendono i raggi 335 e poi si effettua la deformazione del cerchio 321. Sul preformato (figura 21 a) vengono montati e tesi i raggi 335. La tensionatura, come detto, comporta una deformazione verso l’esterno delle alette 327, 328 in corrispondenza delle zone di attacco raggio 341-348 (figura 21 b). A questo punto viene effettuata una prima deformazione per deformare le alette 327, 328 verso l’interno in corrispondenza delle zone di attacco raggio 341-348 per ottenere una distanza Da inferiore rispetto alla distanza Di esistente fra le alette 327, 328 nelle zone intermedie 351-358. Segue quindi una seconda deformazione delle alette 327, 328 verso l'esterno in modo tale che i fianchi esterni 329, 330 con le piste di frenatura 331 , 332 presentino in corrispondenza della zona di giuntatura 338 una distanza Dg superiore rispetto alle distanze Da e Di dei fianchi esterni 329, 330 nelle altre zone.

Quando, infine, sulla ruota 333 è montato ed è gonfiato lo pneumatico 336, si ha una deformazione delle alette 327, 328 verso l’esterno con un aumento non uniforme della distanza fra i fianchi esterni 329, 330 con le piste di frenatura 331 , 332 lungo la circonferenza: nella zona di giuntatura 338 la rigidezza del cerchio 321 è maggiore e la deformazione avviene in maniera ridotta, mentre nelle zone di attacco raggio 341-348 la rigidezza del cerchio 321 è minore e la deformazione avviene in maniera accentuata.

Tuttavia, la deformazione ridotta è compensata dalla precedente deformazione verso l’esterno, così come la deformazione accentuata nelle zone di attacco raggio 341-348 è compensata dalla deformazione residua verso l'interno. Nella ruota 333 con pneumatico 336 gonfio, pertanto, l’effetto di ondulazione localizzata dovuto alla giuntatura 338 è ridotto ed, al limite, non è presente (figura 21 d).

La distanza tra i fianchi esterni 329, 330 delle alette 327, 328 con le piste di frenatura 331 , 332 presenta variazioni ridotte, ed al limite nessuna variazione, lungo tutta la circonferenza della ruota 333, compresa la zona di giuntatura 338.

Si noti che se, a partire dalla condizione mostrata in figura 21 d viene sgonfiato lo pneumatico 336 e vengono detensionati (o tolti) i raggi 335, il cerchio 321 avrà la stessa forma ottenuta col precedente procedimento prima del montaggio dei raggi 335, cioè quella di figura 20b.

Compensazione effetto di ondulazione localizzata su cerchio in materiale metallico: variante duale

Per le soluzioni descritte, si può prevedere un procedimento alternativo duale di deformazione del cerchio. A titolo di esempio si riporta nel seguito la descrizione di tale alternativa per la ruota 233 (figure 18a-18c), con riferimento alle figure da 22a a 22c.

Sul preformato di figura 22a viene realizzata una deformazione (ad esempio con uno dei procedimenti descritti nel seguito, in particolare quello illustrato nelle figure da 26a a 26d) in modo tale che, nel cerchio 221 , i fianchi esterni 229, 230 delle alette 227, 228 con le piste di frenatura 231 , 232 presentino in corrispondenza della zona di giuntatura 238 una distanza Dg superiore rispetto alla distanza D dei fianchi esterni 229, 230 nelle altre zone (analogamente a quanto visto per le figure 18a-18c). In questo caso, però, anziché allargare la zona di giuntatura 238, si parte da un preformato con distanza dei fianchi esterni 229, 230 delle alette 227, 228 maggiore e pari a Dg (figura 22a) e si restringono le alette 227, 228 alla distanza D eccetto nella zona di giuntatura 238 (figura 22b). A questo punto si montano e tendono i raggi 235 e si monta e gonfia lo pneumatico 236 (figura 22c) analogamente a quanto visto con riferimento alla figura 18c.

Procedimenti per la realizzazione del cerchio, con compensazione dell'effetto di svasatura

Un cerchio come i cerchi mostrati e sopra descritti, può essere realizzato in vari modi così da compensare l'effetto di svasatura.

Nel caso di cerchio in materiale composito, la forma del cerchio (figure 3a e 4a) con le alette convergenti è realizzata direttamente in fase di stampaggio del cerchio (ad esempio utilizzando il procedimento descritto in EP 1 231 077 e modificando la forma della stampo in accordo con il profilo da ottenere).

Nel caso di cerchio in alluminio (o altro metallo), si può prevedere la realizzazione dell’estruso direttamente con la forma modificata del cerchio (figure 3a e 4a).

Alternativamente, sempre per cerchi in metallo e come mostrato nelle figure 5a-5c e 6a-6c, si può prevedere di partire da un estruso con le alette di sezione adeguata (maggiorata), lavorando successivamente mediante asportazione di materiale (tornitura) i fianchi esterni delle alette lungo tutta la circonferenza in modo che questi abbiano l’inclinazione desiderata.

Un’altra alternativa è quella di prevedere un estruso del tipo standard (ad esempio quello mostrato nella figura 2a) che viene successivamente inserito all’interno di due semistampi S1 ed S2 opportunamente sagomati, come indicato schematicamente nelle figure da 7a a 7d; la chiusura dei semistampi S1 ed S2 determina la deformazione delle alette lungo tutta la circonferenza e quindi la forma desiderata di figura 7e (che corrisponde al cerchio di figura 4a).

Procedimenti per la deformazione delle alette per la compensazione dell'effetto di ondulazione localizzata e dell'effetto di ondulazione distribuita

Un possibile procedimento per ottenere una deformazione delle alette, nel caso particolare una deformazione verso l’esterno, è descritto con riferimento alle figure da 23a a 23d.

In corrispondenza della zona da allargare (ad esempio in corrispondenza della giuntatura 238 del cerchio 221), l’aletta 228 viene afferrata tra le estremità dei bracci P1 e P2 di una pinza P (figura 23b). La pinza P viene ruotata (figura 23c) in modo controllato cosicché l’aletta 228 viene deformata di una quantità prestabilita (ad esempio 0,1 mm). L’operazione viene ripetuta in modo analogo per l’altra aletta 227. L’effetto finale sarà un allargamento delle alette 227, 228, e quindi l’aumento della distanza fra i fianchi esterni 229, 230, di 0,2mm (figura 23d).

In maniera analoga la deformazione delle alette può essere effettuata verso l’interno.

Una prima variante di tale procedimento è descritta con riferimento alle figure da 24a a 24d.

In corrispondenza della zona da allargare (ad esempio in corrispondenza della giuntatura 238 del cerchio 221), il cerchio 221 è inserito in due semistampi S1 ed S2. Nella zona compresa tra le alette 227, 228 vengono inseriti due punzoni S3 e S4 (figura 24b) che spingono le alette 227, 228 contro le rispettive pareti sagomate dei semistampi S1 ed S2 (figura 24c).

Una seconda variante di tale procedimento è descritta con riferimento alle figure da 25a a 25e.

In corrispondenza della zona da allargare (ad esempio in corrispondenza della giuntatura 238 del cerchio 221), un elemento pressore PR in forma di spezzone di toroide rastremato (figura 25e) viene spinto radialmente dall’esterno verso il centro del cerchio 221 (figura 25c) per deformare verso l’esterno le alette 227, 228.

Un procedimento per ottenere una deformazione duale delle alette, come previsto in particolare nella soluzione delle figure 22a-22c, è descritto con riferimento alle figure da 26a a 26d.

In corrispondenza della zona di giuntatura 238, tra le alette 227 e 228 è inserito un elemento di spessore SP per mantenere la zona di giuntatura 238 alla distanza Dg (figura 19b). Il cerchio 221 è poi inserito in due semistampi S1 , S2 che spingono le alette 227, 228 fino alla distanza reciproca D per tutta la circonferenza, eccetto appunto che nella zona di giuntatura 238 ove è presente l’elemento di spessore SP.

Come detto sopra nella descrizione delle varie realizzazioni, al momento del gonfiaggio dello pneumatico le alette del cerchio si deformano verso l’esterno determinando un allontanamento delle stesse per tutta la circonferenza del cerchio e determinando quindi un allontanamento delle piste di frenatura. Tale effetto di svasatura e la sua compensazione sono stati descritti con maggior dettaglio per le ruote 3 e 33, con riferimento alle figure da 3 a 7.

Si noti che ciascuna delle compensazioni degli effetti di svasatura, di ondulazione distribuita e di ondulazione localizzata (ove necessaria, cioè con cerchi metallici con giuntatura) può essere implementata da sola o con una o più delle altre su uno stesso cerchio.

A titolo di esempio, nella descrizione precedente della ruota 3 è stata illustrata la compensazione dell'effetto di svasatura, ma potrebbe essere presente anche una compensazione dell'effetto di ondulazione distribuita e/o (se il cerchio 1 è metallico) dell'effetto di ondulazione localizzata. Della ruota 133 è stata illustrata la compensazione dell'effetto di ondulazione distribuita, ma non dell'effetto di ondulazione localizzata e dell’effetto di svasatura, pur presenti in quanto il cerchio 121 è di metallo, con giuntatura. Della ruota 233 è stata illustrata la compensazione dell'effetto di ondulazione localizzata, ma non dell’effetto di ondulazione distribuita e dell’effetto di svasatura, pur presenti in quanto il cerchio 221 è di metallo, con giuntatura. Della ruota 333 è stata illustrata la compensazione sia dell'effetto di ondulazione distribuita, sia dell'effetto di ondulazione localizzata.

Ancora, va notato che la descrizione precedente delle ruote con compensazione degli effetti di ondulazione distribuita e localizzata (ruote 33, 133, 233 e 333) è stata fatta con riferimento in particolare a cerchi con una sezione con conformazione ad “A” rovesciata, poiché la conformazione ad U è poco utilizzata. E’ evidente, tuttavia, che la compensazione degli effetti delle ondulazioni distribuita e/o localizzata in tali cerchi verrà effettuata in maniera analoga a quanto visto sopra, tenendo conto che la compensazione dell'effetto di ondulazione distribuita dovrà prevedere un allargamento delle rispettive zone di attacco raggi rispetto alle zone intermedie e non una restringimento, come descritto per la configurazione ad A rovesciata.

Nel caso invece di cerchi con sezione più complessa di quelli ad A rovesciata (cerchi a più camere), il comportamento rispetto all'effetto di ondulazione distribuita è lo stesso dei cerchi con sezione ad A rovesciata, e pertanto quanto sopra descritto si applica direttamente anche a tali cerchi.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cerchio, atto ad essere accoppiato ad un mozzo (34, 134, 234, 334) per formare una ruota (13, 33, ,133, 233, 333) di bicicletta, comprendente una coppia di alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) collegate da almeno un ponte (6, 23, 26), caratterizzato dal fatto che le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono convergenti.
2. 2. Cerchio secondo la rivendicazione 1 , in cui ciascuna aletta (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) ha un fianco esterno (9, 10; 29, 30; 129, 130; 229; 230; 339, 330) su cui è ricavata una pista di frenatura (11 , 12; 31 , 32; 131 , 132; 231 , 232; 331 , 332).
3. 3. Cerchio secondo la rivendicazione 1 , in cui il cerchio comprende una pluralità di zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348), alternate in senso circonferenziale ad una pluralità di zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358) in detto almeno un ponte (6, 23, 26), ed in cui la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) è diversa dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
4. 4. Cerchio secondo la rivendicazione 1, comprendente un singolo ponte (6) fra la coppia di alette, ed in cui la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) è maggiore dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
5. 5. Cerchio secondo la rivendicazione 1, comprendente un ponte inferiore (26) ed almeno un ponte superiore (23) fra la coppia di alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328), in cui la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) è minore dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
6. 6. Cerchio secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) è misurata fra i fianchi esterni di esse.
7. 7. Cerchio secondo la rivendicazione 1 , realizzato in metallo da uno spezzone estruso, calandrato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante giuntatura fra le estremità dello spezzone, in cui la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza della zona di giuntatura (138, 238, 338) è maggiore della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura (138, 238, 338).
8. 8. Cerchio secondo le rivendicazioni 6 e 7, in cui la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza della zona di giuntatura (138, 238, 338) è maggiore della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (141-148; 341-348) così come della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (151-158; 351-358).
9. 9. Ruota di bicicletta, comprendente un mozzo (34, 134, 234, 334), un cerchio (1 , 21 , 121 , 221 , 321) ed una pluralità di raggi o razze (35, 135, 235, 335) di collegamento del cerchio al mozzo (34, 134, 234, 334), in cui il cerchio comprende una coppia di alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) di trattenimento di uno pneumatico (16, 136, 236, 336) collegate da almeno un ponte (6, 23, 26), caratterizzato dal fatto che, quando lo pneumatico è smontato dalla ruota oppure -se montato- è sgonfio, le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono convergenti.
10. 10. Ruota di bicicletta secondo la rivendicazione 9, in cui, quando lo pneumatico (16, 136, 236, 336) è montato sulla ruota ed è gonfiato, le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono meno convergenti.
11. 11. Ruota di bicicletta secondo la rivendicazione 9, in cui, quando lo pneumatico (16, 136, 236, 336) è montato sulla ruota ed è gonfiato, le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono parallele.
12. 12. Ruota di bicicletta secondo la rivendicazione 9, in cui il cerchio (1, 21, 121 , 321) comprende una pluralità di zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348), alternate in senso circonferenziale ad una pluralità di zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358) in detto almeno un ponte (6, 23, 26), ed in cui in detto cerchio (1 , 21, 121, 321), prima del collegamento al mozzo (34, 134, 234, 334) mediante i raggi (35, 135, 235, 335), la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) è diversa dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51 -58; 151 -158; 351 -358).
13. 13. Ruota di bicicletta secondo la rivendicazione 9, in cui il cerchio (121 , 221 , 321) è realizzato in metallo da uno spezzone estruso, sagomato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante applicazione di un giunto (138, 238, 338) fra le estremità dello spezzone, in cui, quando lo pneumatico (136, 236, 336) è smontato dalla ruota oppure -se montato- è sgonfio, la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza del giunto (138, 238, 338) è maggiore della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone lontane dal giunto (138, 238, 338).
14. 14. Ruota di bicicletta secondo la rivendicazione 13, in cui, quando lo pneumatico (136, 236, 336) è montato sulla ruota ed è gonfiato, la variazione di distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza del giunto (138, 238, 338) e delle zone lontane dal giunto (138, 238, 338) è minore della variazione di distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza del giunto (138, 238, 338) e delle zone lontane dal giunto (138, 238, 338) con pneumatico (136, 236, 336) sgonfio.
15. 15. Procedimento per la realizzazione di un cerchio (1 , 21, 121 , 221, 321) atto ad essere montato in una ruota di bicicletta, comprendente la fase di: a) prevedere una coppia di alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) collegate da almeno un ponte (6, 23, 26), caratterizzato dal fatto che nella fase a) le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono formate convergenti.
16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, comprendente la fase di: b) prevedere in detto almeno un ponte (6, 23, 26) una pluralità di zone attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) ed una pluralità di zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358), alternate in senso circonferenziale; in cui nella fase a) è previsto che le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) siano formate e dimensionate in modo tale che la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) sia diversa dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui la fase a) comprende le sottofasi di: a') formare il cerchio (1, 21 , 121 , 321) con le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) distanziate fra loro in modo uniforme lungo tutta la circonferenza; a") deformare le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) variandone la distanza in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141 -148; 341 -348) e/o delle zone intermedie (51 -58; 151 -158; 351 -358).
18. 18. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui la fase a") comprende piegare le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) verso l'interno e/o verso l'esterno in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) e/o delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351 -358).
19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui la fase a") comprende asportare materiale dai fianchi esterni delle alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) e/o delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351 -358).
20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui la fase a) prevede di formare il cerchio (1 , 21, 121 , 321) direttamente con le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) distanziate fra loro in modo non uniforme lungo la circonferenza.
21. 21. Procedimento secondo la rivendicazione 15, in cui il cerchio (121 , 221 , 321) è realizzato in metallo da uno spezzone estruso, sagomato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante giuntatura fra le estremità dello spezzone, comprendente inoltre le fasi di: c) deformare le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in modo che la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza della zona di giuntatura (138, 238, 338) sia maggiore della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura (138, 238, 338).
22. 22. Procedimento per la realizzazione di una ruota di bicicletta, comprendente le fasi di: a) realizzare un cerchio (1, 21 , 121 , 221 , 321) comprendente una coppia di alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) collegate da almeno un ponte (6, 23, 26); b) collegare il cerchio (1 , 21, 121 , 221 , 321 ) con un mozzo (34, 134, 234, 334) mediante raggi o razze (35, 135, 235, 335); caratterizzato dal fatto che nella fase a) le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) sono formate convergenti.
23. 23. Procedimento secondo la rivendicazione 22, comprendente le fasi di: c) montare uno pneumatico (16, 136, 236, 336) sul cerchio (1 , 21 , 121 , 221, 321); d) gonfiare lo pneumatico (16, 136, 236, 336) montato sul cerchio (1 , 21, 121 , 221 , 321) ad una prefissata pressione di gonfiaggio, cosicché le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 227, 228; 327, 328) risultano parallele.
24. 24. Procedimento secondo la rivendicazione 22, comprendente le fasi di: e) prevedere in detto almeno un ponte (6, 23, 26) una pluralità di zone attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) ed una pluralità di zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358), alternate in senso circonferenziale; in cui nella fase b) i raggi (35, 135, 235, 335) sono tesi fra il mozzo (34, 134, 234, 334) e dette zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) di detto almeno un ponte (6, 23, 26); ed in cui nella fase a) è previsto che le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) siano formate e dimensionate in modo tale che prima del tensionamento dei raggi (35, 135, 235, 335) la distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) sia diversa dalla distanza assiale fra le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
25. 25. Procedimento secondo la rivendicazione 24, in cui la fase a) comprende le sottofasi di: a') formare il cerchio (1, 21 , 121 , 321) con le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) distanziate fra loro in modo uniforme lungo tutta la circonferenza; a") deformare le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) variando la distanza fra di esse in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) e/o delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351-358).
26. 26. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui la fase a") comprende piegare le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) verso l'interno e/o verso l'esterno in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) e/o delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351 -358).
27. 27. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui la fase a") comprende asportare materiale dai fianchi esterni delle alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) in corrispondenza delle zone di attacco raggio (41-48; 141-148; 341-348) e/o delle zone intermedie (51-58; 151-158; 351 -358).
28. 28. Procedimento secondo la rivendicazione 24, in cui la fase a) prevede di formare il cerchio (1 , 21, 121, 221, 321) direttamente con le alette (7, 8; 27, 28; 127, 128; 327, 328) distanziate fra loro in modo non uniforme lungo la circonferenza.
29. 29. Procedimento secondo la rivendicazione 23, in cui il cerchio (121 , 221 , 321) è realizzato in metallo da uno spezzone estruso, sagomato in forma circolare e richiuso su se stesso mediante giuntatura fra le estremità dello spezzone, comprendente inoltre le fasi di: f) deformare le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in modo che la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza della zona di giuntatura sia maggiore della distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura; in cui nella fase d), lo pneumatico (136, 236, 336) montato sul cerchio (121 , 221 , 321) è gonfiato alla prefissata pressione di gonfiaggio, cosicché la distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza della zona di giuntatura risulta uguale alla distanza assiale fra le alette (127, 128; 227, 228; 327, 328) in corrispondenza delle zone lontane dalla zona di giuntatura.