ITMI20072186A1 - Dispositivo a giunto magnetico per la trasmissione di un moto di rotazione a due velocita' ad un elemento condotto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo a magneti permanenti e correnti parassite per l'azionamento in rotazione di elementi condotti. E' noto, nel settore tecnico dell'azionamento di alberi condotti, l'utilizzo di dispositivi basati sull'impiego di frizioni elettromagnetiche accoppiate a giunti funzionanti con il principio delle correnti parassite.

Tali tipi di innesti prevedono tuttavia il collegamento elettrico di parti rotanti tramite fili elettrici che, a loro volta, comportano l'introduzione di collettori e/o generatori rotanti che complicano la struttura del dispositivo dì trasmissione, rendendolo anche costoso e di difficile manutenzione.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un giunto di trasmissione del moto di rotazione ad un elemento condotto che risulti efficace e atto a funzionare in assenza di fili di collegamento elettrico

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale dispositivo sia di contenuti ingombri, di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile in associazione ai più diversi dispositivi rotanti, come ad esempio quelli associati a motori termici di veicoli.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un dispositivo di trasmissione del moto di rotazione da mezzi di azionamento montati folli su un cuscinetto di supporto di un elemento condotto comprendente un primo giunto magnetico ad accoppiamento frontale e un secondo giunto, atti a trasmettere una rispettiva prima e seconda, differente, coppia all' elemento condotto.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una sezione schematica secondo il piano di traccia I-I di fig. 3 di un primo esempio di attuazione del dispositivo secondo il presente trovato ;

in figura 2 una sezione schematica secondo il piano di traccia II-II dì fig.l; in figura 3 una sezione schematica secondo il piano di traccia III-III di fig.l; in figura 4 una sezione schematica secondo il analoga a quella di fig.l di una seconda forma di attuazione del dispositivo secondo il presente trovato;

in figura 5 una sezione schematica secondo il piano di traccia V-V di fig.l;

in figura 6 una sezione schematica secondo il piano di traccia VI-VI di fig.l; in figura 7 una sezione schematica analoga a quella di fig.l di una terza forma di attuazione del dispositivo secondo il presente trovato;

in figura 8 una sezione schematica analoga a quella dì fig.l di una quarta forma dì attuazione del dispositivo secondo il presente trovato;

in figura 9 una sezione schematica secondo il piano di traccia IX-IX di fig.8; in figura 10: una sezione schematica secondo il piano di traccia X-X di fig.8;

in figura 11: una sezione schematica secondo il piano di traccia XI-XI di fig.8 e in figura 12: una sezione schematica secondo il piano di traccia XII-XII di fig.8. Come illustrato in fig.l e assunto e per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo un asse longitudinale X-X coincidente con l'asse di rotazione di un albero condotto 2 montato su un cuscinetto 2a, il dispositivo secondo il trovato è interposto tra il detto albero condotto 2, da porre in rotazione, e una puleggia 1, di ingresso del moto primario, montata folle su detto cuscinetto 2a.

La puleggia è atta a prendere moto tramite una cinghia la, ad esempio da un azionamento rotante di un motore termico non illustrato.

Come illustrato il dispositivo comprende sostanzialmente un primo giunto 100 magnetico formato da:

una prima serie di magneti permanenti 110 disposti circonferenzialmente in corrispondenti sedi 110a realizzate sul disco Ib della puleggia 1 in opportuna posizione radiale, e con polarità NORD=N e SUD=S alternate lungo la circonferenza, e una seconda serie di magneti 120 solidali ad una flangia 3, assialmente vincolata all'albero motore tramite mezzi di fissaggio 3a.

I magneti 120 di detta seconda serie sono a loro volta disposti con polarità NORD=N e SUD=S alternata e su un diametro corrispondente a quello della prima serie, in modo che i magneti delle due serie risultino assialmente contrapposti; oltre a ciò si prevede che i magneti 110,120 delle due serie contrapposte siano in fase angolare tale per cui ciascun magnete di polarità SUD=S dì una serie sia frontalmente contrapposto ad un magnete di polarità N0RD=N dell'altra serie.

Sebbene illustrati con disposizione tale da determinare alternanza di polarità N-S tra i magnetini 110 della prima serie e quindi dei magnetini 120 della seconda serie, si prevede anche che in dipendenza del numero totale di magnetini (giunto magnetico Foucault) 110,210 disposti sulla circonferenza, i magnetini 110 della prima serie possano risultare tutti di uguale polarità o N o S, con conseguente corrispondente polarità opposta S o N dei magnetini 120 della seconda serie .

Il dispositivo comprende inoltre un secondo giunto 200 a correnti di induzione o di Foucault, formato da una serie di<'>magneti 210 disposti in corrispondenti sedi 210a del disco Ib della puleggia 1 e contrapposti ad una parte anulare 220 in materiale amagnetico conduttivo, quale ad esempio alluminio pressofuso, montata sul bordo circonferenziale della detta flangia 3 che è in materiale conduttivo.

Con tale configurazione il funzionamento del dispositivo è il seguente:

quando la cinghia la pone in rotazione la puleggia 1, i magneti N-S 110,120 del giunto magnetico 100 trascinano con aè in rotazione anche la flangia 3 e quindi l'albero condotto 2;

fino a che i valori di coppia da trasmettere all'albero condotto 2 sono inferiori alla capacità magnetica del giunto 100, lo stesso mantiene in accoppiamento angolare e quindi in rotazione la puleggia 1 e la flangia 3, in modo che l'albero condotto 2 ruoti con velocità pari alla velocità motrice;

quando la coppia trasmessa supera la capacità magnetica del giunto 100, i magneti si sfasano angolarmente e cessano dì mantenere accoppiati in rotazione il disco 1 e la flangia 3, determinando una interruzione di trasmissione del moto all'albero condotto;

tale interruzione è tuttavia limitata ad un breve transitorio in quanto la velocità relativa che si instaura tra disco 1 e flangia 3 genera il formarsi dì correnti parassite nel secondo giunto 200 che innesca un campo di induzione tra i magneti 210 e l'anello 220;

il giunto 200 trascina pertanto in rotazione la flangia 3 e quindi l'albero condotto 2; la velocità di rotazione di quest'ultimo è tuttavia ridotta a causa dello slittamento relativo tra flangia 3 e disco 1 che si verìfica nel giunto 200 di Foucault. Risulta pertanto come il dispositivo secondo il trovato, consenta di realizzare un innesto a due velocità senza impiego di fili di collegamento elettrico .

Nelle figg.4-6 è illustrata una seconda forma di attuazione del dispositivo di trasmissione secondo il presente trovato in cui i magneti 110 e 120 del giunto magnetico 100 sono disposti su un diametro inferiore rispetto ai magneti 210 del giunto 200 a correnti parassite o dì Foucault.

Sebbene non illustrato, si prevede inoltre che i magneti 110,120 possano essere disposti su un diametro maggiore, anziché inferiore, rispetto al giunto ad induzione 200.

In fìg.7 è illustrata una terza forma di attuazione del dispositivo di trasmissione secondo il presente trovato in cui i due giunti magnetico 100 e di Foucault 200 sono duplicati sulle due opposte facce del disco 1 simmetricamente rispetto ad un piano diametrale verticale secondo l'orientamento di figura e con aggiunta di una corrispondente seconda flangia 3 interna; con tale configurazione è possibile aumentare considerevolmente la coppia trasmissibile all'albero condotto in relazione ad entrambe le velocità di rotazione.

In fig.8 è illustrata una quarta forma di attuazione del dispositivo di trasmissione secondo il presente trovato in cui il giunto magnetico 100 è disposto su una delle due facce del disco 1 e il giunto 200 di Foucault è disposto sull'altra faccia del disco stesso; anche in questo caso si richiede l'aggiunta della flangia interna 3 e una disposizione dei rispettivi magneti 110,120 e 210 come da dettaglio illustrato nelle sezioni di figg.

8-12 di per sè auto-esplicative e quindi non descritte nel dettaglio.

Secondo il trovato, si prevede, inoltre, che il secondo giunto di trasmissione sia del tipo a isteresi magnetica; in tal caso la detta parte anulare 220 della flangia 3 è in materiale ad elevata isteresi magnetica.

Sebbene illustrato e descritto in configurazione e con terminologia riferita ad un moto in ingresso sulla puleggia e in uscita sull'albero condotto, si prevede che il dispositivo possa essere utilizzato in modo equivalente anche con moto che entra dall'albero, che diventa motore, ed esce sulla puleggia che diventa l'elemento condotto.

Benché l'invenzione sia stata descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti, risulta alla portata degli esperti del ramo estendere la presente invenzione oltre tali forme di realizzazione descritte in modo specifico, essendo tuttavia inteso che l'ambito di protezione della presente invenzione sia determinato dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo dì trasmissione del moto di rotazione da mezzi di azionamento (la,1) montati folli su un cuscinetto (2a) di supporto di un elemento condotto (2) caratterizzato dal fatto che comprende un primo giunto (100) magnetico ad accoppiamento frontale e un secondo giunto (200), atti a trasmettere una rispettiva prima e seconda differente coppia all'elemento condotto (2).
2. 2. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento comprendono una puleggia (1) il cui disco (Ib) è montato folle sul detto· cuscinetto (2a).
3. 3. Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che il primo giunto (100) magnetico comprende una prima serie di magneti permanenti (110) disposti circonferenzialmente su un diametro del disco (Ib) della puleggia (1) e con polarità (N,S) alternate lungo la circonferenza, e una seconda serie di magneti (120) solidali ad una flangia (3), assialmente vincolata all'elemento condotto (2), e disposti con fase angolare tale da disporre gli stessi con polarità opposta rispetto ai corrispondenti magneti (110) della prima serie, assialmente contrapposti.
4. 4. Dispositivo secondo rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detti magneti (110) della prima serie sono disposti in corrispondenti sedi (llOa) realizzate in opportuna posizione radiale sul disco (Ib) della puleggia (1).
5. 5. Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i magneti (120) di detta seconda serie sono disposti su un diametro corrispondente a quello della prima serie, in modo che i magneti delle due serie risultino assialmente contrapposti.
6. 6. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto secondo giunto (200) comprende una serie dì magneti (210) disposti sul disco (Ib) della puleggia (1) con polarità (N,S) alternate lungo la circonferenza e assialmente contrapposti ad una parte anulare (220) di una flangia (3) vincolata all'elemento condotto (2).
7. 7. Dispositivo secondo rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che i magneti (210) del secondo giunto (200} sono alloggiati in corrispondenti sedi (2l0a) della puleggia (1).
8. 8. Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i magneti (210) del secondo giunto (200) sono disposti su un diametro diverso rispetto ai magneti (110,120) del giunto magnetico (100).
9. 9. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto secondo giunto (200) è del tipo a correnti parassite o di Foucault.
10. 10. Dispositivo secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detta parte anulare (220) della flangia (3) è in materiale amagnetico conduttivo.
11. 11. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto secondo giunto (200) è del tipo ad isteresi magnetica.
12. 12. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta parte anulare (220) della flangia (3) è in materiale ad elevata isteresi magnetica.
13. 13. Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che il primo (100) e il secondo (200) giunto di trasmissione sono duplicati sulle due opposte facce del disco (Ib) della puleggia (1) simmetricamente rispetto ad un piano diametrale verticale.
14. 14. Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il giunto magnetico (100) è disposto su una delle due facce del disco (1} e il giunto (200) di Foucault è disposto sull'altra faccia del disco stesso.
15. 15. Dispositivo secondo rivendicazione 13 o 14 caratterizzato dal fatto che comprende una corrispondente seconda flangia (3) interna.