ITMI20071129A1 - Catena da neve con inserti ammortizzatori. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"CATENA DA NEVE CON INSERTI AMMORTIZZATORI"

La presente invenzione riguarda una catena da neve per veicoli terrestri ed, in particolare, una catena da neve con proprietà autotensionanti.

Come noto, le catene da neve per veicoli stradali sono offerte sul mercato in diversi modelli, più o meno complessi. In generale, tutti i modelli comprendono una pista di rotolamento - tipicamente comprendente almeno una porzione di catena metallica - destinata a giacere sul battistrada ed elementi di ritegno che cingono almeno parte della spalla del pneumatico e che terminano con mezzi di fis-saggio al cerchione della ruota.

Per mantenere ben calzata la catena sul pneumatico è necessa-rio che siano previsti anche alcuni componenti specificamente ela-stici. Questo requisito nasce dall'esigenza di agevolare il montag-gio della catena sul pneumatico, che così può essere montata lasca e poi cinta più strettamente sulla ruota, ma anche di recuperare gli inevitabili giochi che si riscontrano comunque tra catena e pneuma-tico (in quanto, per esigenze di economia, ciascuna misura di catena è concepita per adeguarsi ad una pluralità di misure di pneumatici).

Nelle catene tradizionali, il componente elastico è ad esempio un anello di gomma, destinato a rimanere sul lato frontale della ruota, al quale vengono collegati circonferenzialmente una serie di agganci di connessione della pista di rotolamento.

Nelle cosiddette catene autotensionanti, il componente elasti-co è sottoforma di un tensionatore di gomma che è connesso al-l'estremità aperta dell'anello circonferenziale periferico frontale, per esempio come mostrato in EP1520734 a nome della stessa Richie-dente.

Anche nelle catene a montaggio frontale, per esempio come de-scritte in EP0351362, sono previsti componenti elastici di recupero - destinati ad adattare di misura la pista di rotolamento sul pneu-matico - oltre alla componente elastica propria dei bracci di fis-saggio.

Tutti questi componenti elastici di tecnica nota presentano però vari problemi.

Innanzitutto, essendo componenti isolati ed autonomi, eserci-tano una forza di richiamo elastico concentrata in una posizione della catena da neve, ciò che determina delle componenti di forza squilibrate che, a lungo andare, spostano irregolarmente la catena sul pneumatico. Un esempio tipico è proprio l'anello elastico di af-francamento nelle catene tradizionali, che tende a tirare radialmen-te verso il centro alcune singole maglie periferiche, deformando a zig-zag la catena circonferenziale della pista di rotolamento.

Un altro inconveniente, che deriva dalla medesima natura di questi singoli componenti è che, concentrando tutta l'azione elasti ca necessaria in uno o pochi elementi di tensionamento, in caso di rottura di tali componenti la catena non è più in grado di funziona-re adeguatamente.

Ancora, nel caso delle catene autotensionanti, per far lavora-re adeguatamente il tensionatore elastico, occorre prevedere un tratto di catena che, dopo essere passato in un cosiddetto cricchet-to di non ritorno, si distende diametralmente attraverso la ruota: la presenza di questo tratto di catena trasversale al cerchione po-tenzialmente provoca danneggiamenti al cerchione stesso durante le vibrazioni e scuotimenti conseguenti al moto.

Infine, questi componenti elastici sono normalmente piuttosto complessi e richiedono la presenza di componenti aggiuntivi di me-tallo o di plastica, con i quali sono in grado di cooperare per un corretto funzionamento: ciò implica costi aggiuntivi che non sono desiderati.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di fornire una catena da neve che superi completamente gli inconvenienti di tecnica nota appena enunciati.

Tale scopo viene conseguito tramite un dispositivo come de-scritto nei suoi tratti essenziali nella allegata rivendicazione principale.

Altri aspetti inventivi del trovato sono descritti nelle ri-vendicazioni subordinate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della catena da neve se-condo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di esecuzione della stessa, data a titolo di esempio ed illustrata nei disegni al-legati, nei quali:

fig. 1 è una vista in alzato laterale di un tratto di catena secondo l'invenzione;

figg. 2A e 2B sono viste rispettivamente in pianta ed in alza-to laterale di un corpo elastico secondo una forma d'esecuzione pre-ferita dell'invenzione;

fig. 3 è una vista di una catena da neve secondo una possibile forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 4 è una vista ingrandita di una leva di chiusura secondo una forma d'esecuzione preferita dell'invenzione; e

figg. 5A-5C sono viste, rispettivamente in alzato frontale, in alzato laterale ed in prospettiva, di una ulteriore forma d'esecu-zione del corpo elastico dell'invenzione.

In fig. 1 è rappresentato un tratto di catena metallica compo-sta, in modo di per sè noto, da una serie di maglie 1 interconnesse tra loro, per esempio chiuse e saldate una dentro l'altra. La catena metallica è di tipo convenzionale, per esempio una catena di acciaio al carbonio con maglie aventi sezione (del filo o tondino di ac-ciaio) da 02,5 mm.

Tradizionalmente, una catena a maglie è flessibile perché le singole maglie sono accoppiate tra loro con un ampio gioco; ossia ciascuna maglia è inserita lasca nell'asola della precedente e della successiva, ciò che consente un ampio movimento relativo tra una maglia e l'altra. Una maglia che può essere utilizzata convenientemen-te in una siffatta catena, presenta un'asola di altezza poco maggio-re dello spessore del corpo (normalmente costituito da un tondino a sezione circolare) ed una lunghezza pari ad almeno 3 volte tale spessore.

Secondo l'invenzione, come rappresentato in fig. 1, tra cia-scuna coppia di maglie - almeno lungo una porzione predefinita di catena - è inserito un corpo ammortizzatore 2, ivi mantenuto in ac-coppiamento.

In particolare, il corpo ammortizzatore 2 è concepito per tro-vare alloggiamento nello spazio che si definisce tra le due porzioni terminali adiacenti di due maglie cooperanti, impegnandosi in parte con l'una e in parte con l'altra delle due maglie.

Il corpo ammortizzatore 2, interponendosi tra le due maglie adiacenti, come ben rappresentato in fig. 1, impedisce alle due anse terminali di tali maglie (definite dai rispettivi tondini del corpo) di venire a contatto tra loro. In particolare, esso è destinato a mantenere scostate tra loro le maglie di una distanza AL, che è fun-zione ovviamente delle sue dimensioni.

Per il desiderato funzionamento che ci si prefigge - come si vedrà più avanti - AL è preferibilmente nell'intervallo di 2-14 mm per il settore auto e fino a 24 mm nel settore camion.

Di per sè, il corpo ammortizzatore potrebbe essere limitato in dimensioni, andando ad occupare solamente lo spazio fra le due anse terminali di due maglie contigue, quanto basta per esercitare una forza elastica che tende a scostarle tra loro della distanza AL. Tuttavia, preferibilmente, la parte centrale del corpo ammor-tizzatore va effettivamente ad eseguire la funzione di un distanzia-le elastico tra le maglie, ma la rimanente porzione del corpo ammor-tizzatore è più ampia ed è di conformazione tale da accoppiarsi ade-guatamente in parte con una maglia ed in parte con la maglia adia-cente, così da rimanere saldamente in posizione.

Secondo una forma d'esecuzione preferita, il corpo ammortizza-tore è di forma sostanzialmente sferica con scanalature circonferenziali 2a e 2b secondo due meridiani del corpo, come illustrato nelle figg. 2A e 2B. Il corpo ammortizzatore 2 è vantaggiosamente composto di materiale elastomerico, quale caoutchouc.

Questa configurazione è particolarmente favorevole, in quanto presenta una porzione di nucleo, che ha la funzione di mantenere elasticamente separate le due maglie, ed una porzione periferica, in cui sono ricavate le scanalature 2a e 2b, che si impegna con le due maglie in modo tale da non consentire al corpo ammortizzatore 2 di fuoriuscire dalla sua posizione di lavoro ed eventualmente staccarsi dalla catena.

In fig. 2A sono indicate dimensioni esemplificative del corpo ammortizzatore sferico, essendo inteso che esse non sono assolutamente limitative ma possono essere variante a seconda delle esigenze e della tipologia di catena da neve utilizzata.

In particolare, il corpo ammortizzatore 2 presenta un nucleo pieno 2c che ha un diametro pari alla distanza AL di cui si intende mantenere separate (a riposo, ossia in assenza di trazione sulla ca-tena) due maglie adiacenti. Il diametro esterno del corpo sferico 2 può essere pari alla larghezza di una maglia (in tal caso, le scana-lature 2a e 2b hanno una profondità pari allo spessore del tondino del corpo di maglia), ma anche maggiore, così che la superficie sfe-rica sporga rispetto al profilo delle maglie, conseguendo il vantag-gio ulteriore che si illustrerà più avanti.

Il diametro esterno dei corpi sferici 2 non può essere comun-que superiore ad una certa misura, che dipende dalla lunghezza delle maglie. Infatti, il diametro dei corpi ammortizzatori trova un limi-te nella semilunghezza della maglia, misura oltre la quale due sfere 2 contigue interferirebbero troppo l'una con l'altra: fintanto che esse sono in grado di comprimersi sufficientemente una contro l'al-tra non si creano particolari problemi, ma oltre una certa misura si verificherebbero attriti elevati, riduzione di mobilità della catena e precoce usura delle sfere.

Per converso, in alcuni casi in cui le maglie sono particolar-mente allungate, la conformazione sferica del corpo elastico non è perfettamente adeguata. Infatti, volendo sfruttare la massima esten-sione possibile di mobilità fra le maglie, occorrerebbe predisporre corpi elastici con un diametro molto grande che risulterebbe oltre-modo ingombrante in direzione trasversale alle maglie.

Quest'ultimo limite dei corpi elastici a configurazione sferi-ca possono essere superati da un corpo di forma differente. Ad esem-pio, nelle figg. 5A-5C è rappresentata un'altra forma d'esecuzione del corpo sferico, in cui parti corrispondenti sono numerate in modo identico. Anche qui sono mostrate delle dimensioni da intendersi in via esemplificativa e non limitativa.

In questo caso il corpo elastico 2 è genericamente a forma di oliva, come ben apprezzabile in fig. 5C, così da determinare una lunghezza del nucleo 2c maggiore della sua larghezza.

Vantaggiosamente possono essere previste anche delle smussatu-re 3 sulla superficie esterna del corpo elastico per ridurre, dove non necessario, l'ingombro del corpo 2. La previsione di queste smussature 3, tipicamente tra le scanalature 2a e 2b, agevola l'in-troduzione dei corpi 2 tra le maglie contrapposte della catena. Poi-ché, infatti, l'accoppiamento dei corpi elastici 2 tra le maglie im-plica la loro deformazione provvisoria, l'eliminazione di una por-zione di volume riduce l'energia di compressione necessaria alla de-formazione.

Le due scanalature 2a e 2b, praticate secondo due meridiani, possono essere tra loro perpendicolari (come apprezzabile nelle figg. 2A e 5A), ciò che obbliga le maglie a disporsi tra loro per-pendicolari, come in fig. 1. Alternativamente, le scanalature posso-no anche incrociarsi secondo angoli diversi, per esempio di 45° per vincolare le maglie a disporsi tra loro a 45° (secondo gli insegnamenti di EP1327537).

La presenza dei corpi ammortizzanti tra le maglie ne riduce certamente la libertà di movimento reciproco ma, grazie alla sua elasticità, ne consente comunque una flessibilità significativa.

L'effetto più importante è il fatto che, in presenza degli inserti ammortizzatori, la lunghezza nominale del tratto di catena ridotta di

dove n è il numero di maglie del tratto di catena provviste di alme-no una sfera ammortizzatrice 2, rispetto alla lunghezza teorica mas-sima che potrebbe avere la catena completamente estesa senza tali sfere.

Vantaggiosamente, la differenza di lunghezza G è una dimensio-ne che, in buona parte, può essere recuperata elasticamente quando si esercita un'adeguata trazione sulla catena, trazione sufficiente a comprimere i nuclei 2c dei corpi ammortizzatori e quindi a ridurre il distanziamento AL delle maglie tra loro.

Grazie a questa vantaggiosa caratteristica della configurazio-ne sopra descritta, una catena da neve provvista, secondo l'inven-zione, di uno o una pluralità di tratti di catena con corpo ammor-tizzatore consegue una innovativa funzionalità.

La presenza dei corpi elastomerici, infatti, conferisce una possibilità di allungamento e accorciamento elastico della catena che permette di ottenere risultati analoghi a quelli dei tradiziona-li componenti elastici di recupero dei giochi e di autotensionamento.

In particolare, la catena da neve può essere provvista di una serie di sfere elastomeriche distribuite uniformemente sull'anello di catena circonferenziale esterno, come schematicamente illustrato in fig. 3.

La presenza di un numero minimo di sfere fornisce semplicemen-te un effetto di recupero dei giochi o di adeguamento della catena alla specifica misura del pneumatico. Un numero maggiore di sfere conferisce un effetto elastico maggiore, che rende possibile anche 1'autotensionamento della catena. A tale scopo, come illustrato nel-le figg. 3 e 4, secondo una forma d'esecuzione preferita, la catena è dotata di una serie di sfere elastomeriche lungo la catena del-l'anello frontale ed è inoltre provvista di un sistema di aggancio a leva A.

Con questa configurazione, la catena da neve può essere calza-ta in modo tradizionale sul pneumatico, appoggiandola superiormente sul battistrada ed avvicinando i due lembi aperti dell'anello ester-no nella parte inferiore del pneumatico, in prossimità del suolo. In questa posizione inferiore, le due estremità di catena vengono tese e forzate ad avvicinarsi, aiutandosi con la leva A per esercitare una forza elevata. La forza applicata allunga la catena, vincendo la reazione elastica delle sfere elastomeriche, che così si comprimono (meglio, si comprime la parte di nucleo deformabile delle sfere ela-stomeriche, che viene "schiacciato" tra le due anse contrapposte delle maglie adiacenti) lasciando allontanare tra loro le maglie co-operanti. Una volta agganciate le due estremità di catena, la ruota può essere messa in movimento: dopo una rotazione della ruota di qualche decina di gradi il tratto inferiore della catena (che era bloccato tra il suolo e il pneumatico e non permetteva la completa chiusura della catena da neve) viene liberato e la forza di ritorno elastico delle sfere elastomeriche riavvicina correttamente i lembi terminali della catena da neve, terminando automaticamente ed omoge-neamente il montaggio della catena sul pneumatico.

Analogamente, la predisposizione di una serie di sfere elasto-meriche sulla porzione della pista di rotolamento, offre un effetto di adattamento della catena sul battistrada, recuperando i giochi legati allo scarto tra le dimensioni della catena e le varie misure di pneumatico, così come insegnato in EP0351362.

Qualora la pista di rotolamento sia provvista di elementi di catena che formano figure romboidali, le sfere elastomeriche potran-no essere disposte favorevolmente sia sui rami laterali sia sui rami centrali, per ottenere un desiderato effetto di recupero dei giochi.

Qualora i corpi o inserti ammortizzatori di materiale elastomerico vengano disposti sulla pista di rotolamento, si avrà preferi-bilmente cura di adottare maglie di larghezza superiore al diametro esterno dei corpi elastomerici, così da evitare una precoce usura dovuta allo sfregamento col battistrada e con il manto stradale.

L'insegnamento qui fornito è applicabile anche nel caso in cui si desideri comunque fornire una catena da neve con un catenino di autotensionamento provvisto di cricchetto di non ritorno, per esem-pio per non modificare le abitudini e le preferenze di taluni uten-ti: in questo caso è infatti possibile disporre una serie di sfere elastomeriche lungo il catenino, così da renderlo esso stesso elastico senza dover ricorre ad un ulteriore dispositivo di tensionamento.

Come si evince da quanto sopra, la catena secondo l'invenzione consegue le funzionalità desiderate con una serie di vantaggi signi-ficativi rispetto alla tecnica nota.

La distribuzione uniforme dei corpi elastici lungo la catena, produce un effetto elastico regolarmente distribuito, ciò che rende la stessa catena ben equilibrata ed autocentrante. Si eliminano quindi le fastidiose assimmetrie o anomalie di configurazione della catena che affliggevano le soluzioni di tecnica nota.

Per l'applicazione dei corpi elastomerici sulla catena non è necessario nessun ulteriore componente: le sfere, come già accenna-to, vengono semplicemente inserite tra le maglie, tramite una loro deformazione, e ivi rimangono ben bloccate grazie alla presenza del-le scanalature 2a e 2b.

Ancora, non è necessario prevedere alcun tratto di catena che attraversi diametralmente la ruota e quindi si evita di andare ad interferire con la superficie delicata dei cerchioni di lega legge-ra. Peraltro, qualora si prevedano sfere elastomeriche di adeguate dimensioni, per esempio di diametro esterno maggiore della larghezza delle maglie, si impedisce persino che la catena metallica venga a contatto della ruota anche lungo l'anello circonferenziale frontale.

Ciò costituisce un ulteriore vantaggioso risultato.

Infine, potendo distribuire lo sforzo elastico su numerose sfere elastomeriche, anche in caso di rottura di una o più di queste, l'effetto risultante non influenza in modo drammatico il fun-zionamento della catena.

Dunque si può ottenere una catena da neve autotensionante si-cura, affidabile, economica ed anche semplice da usare (i dispositi-vi elastici non richiedono alcun intervento di agganciamento parti-colare da parte dell'utente).

Infine, l'effetto ammortizzante intrinseco delle sfere elastomeriche, rende la catena in grado anche di sopportare bene strappi e/o urti di funzionamento - che non si scaricano completamente sulla struttura portante - specialmente nella porzione che coinvolge la pista di rotolamento, ciò che ne prolunga la durata.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle parti-colari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa come de-finita dalle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, benché si sia fatto riferimento nella descrizione ad un corpo ammortizzatore sferico o ellissoide, non si esclude che tale elemento possa anche essere di forma diversa.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Catena da neve per una ruota di un veicolo del tipo com-prendente catena metallica composta da maglie reciprocamente impe-gnate, ciascuna maglia essendo di configurazione anulare con una coppia di porzioni di ansa destinate ad essere interessate da maglie adiacenti, caratterizzata da ciò che almeno una porzione di detta catena metallica è provvista di una pluralità di corpi ammortizzato-re interposti tra dette anse appartenenti a due maglie adiacenti co-sì da mantenere elasticamente una predeterminata distanza AL tra dette anse.
2. 2) Catena da neve come in 1), in cui detti corpi ammortizzato-re presentano una porzione di nucleo avente una dimensione sostan-zialmente uguale a detta distanza predeterminata AL ed una porzione periferica sagomata in modo tale da impegnarsi con dette maglie adiacenti.
3. 3) Catena da neve come in 2), in cui detta porzione periferica è provvista di due scanalature intersecantesi in cui sono destinate ad impegnarsi dette maglie adiacenti.
4. 4) Catena da neve come in 3), in cui dette maglie sono costi-tuite da un tondino ripiegato ad anello e dette scanalature sono di dimensione tale da accogliere almeno parte della sezione di detto tondino.
5. 5) Catena come in 3) o 4), in cui dette scanalature si disten-dono secondo due piani ortogonali di detto corpo ammortizzatore.
6. 6) Catena come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazio-ni, in cui detti corpi ammortizzatore sono in forma di sferette di materiale elastomerico.
7. 7) Catena da neve come in 6), in cui dette sferette hanno un diametro esterno uguale o maggiore della dimensione in larghezza delle maglie.
8. 8) Catena come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1) a 5), in cui detti corpi ammortizzatore presentano una forma generalmente ad oliva di materiale elastomerico.
9. 9) Catena come in una qualsiasi delle rivendicazioni 3) a 8), in cui detto corpo ammortizzatore presenta, tra dette scanalature (2a, 2b), smussi (3) atti a ridurre l'ingombro volumetrico del cor-po.
10. 10) Catena come in una qualsiasi delle precedenti rivendica-zioni, in cui detta almeno una porzione di catena metallica provvi-sta di corpi ammortizzatori coincide con un anello circonferenziale frontale della catena da neve.
11. 11) Catena come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1) a 9), in cui detta almeno una porzione di catena metallica provvista di corpi ammortizzatori coincide con la pista di rotolamento della ca-tena da neve.
12. 12) Catena come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1) a 9), in cui detta almeno una porzione di catena metallica provvista di corpi ammortizzatori coincide con un catenino di autotensionamento atto a cooperare con un cricchetto di non ritorno.
13. 13) Catena da neve come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un dispositivo a leva (A) articola-ta in prossimità di un suo primo lembo libero di un anello circonferenziale frontale, detta leva potendosi impegnare con una maglia di un secondo contrapposto lembo libero dell'anello circonferenziale ed essendo atta ad esercitare una trazione per avvicinare detti primo e secondo lembi liberi vincendo la reazione elastica di detti corpi ammortizzatore .
14. 14) Uso di un corpo elastomerico all'intersezione di maglie adiacenti di una catena, caratterizzato da ciò che detto corpo ela-stomerico è innestato stabilmente tra maglie contigue di almeno un tratto di una catena da neve per ruote di veicoli per ridurre in modo elastico la lunghezza nominale di detto tratto della misura

    dove n è il numero di maglie del detto tratto di catena provviste di corpi elastomerici e AL è la dimensione del diametro di nucleo deforma-bile di detti corpi elastomerici, rispetto alla massima lunghezza del medesimo tratto esteso in assenza di detti corpi elastomerici. (CMF/ds)