ITMI940279U1

ITMI940279U1 - Carrello ciongolato in particolare per piccoli escavatori

Info

Publication number: ITMI940279U1
Application number: IT94MI000279U
Authority: IT
Original assignee: Berco Spa
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1995-10-15
Also published as: IT233253Y1; ES1030877Y; ITMI940279V0; ES1030877U; NL1000075C2; SE510181C2; GB9507447D0; US5669680A; SE9501372D0; FR2718701B3; GB2288376B; DE29506365U1; GB2288376A; FR2718701A3; JPH08105074A; NL1000075A1; BE1008228A6; SE9501372L

Abstract

Al fine di contenere i costi senza compromettere la durata, ma semplificando la costruzione, il carrello cingolato (1) prevede che sia le ruote portanti (4) che quelle tendicingolo (3) comprendano: un rullo folle (6) di ghisa austemperata mantenuto su un asse (7) in acciaio da costruzione da due elementi di blocco (8) in ghisa sferoidale montati per interferenza sulle estremità di detto asse (7). Il rullo folle (6) comprende una camera (9) del lubrificante, ed i mezzi di tenuta (19) sono alloggiati negli elementi di blocco (8). La corona dentata (26) della ruota motrice (2) è di ghisa austemperata.

Description

DESCRIZIONE del modello industriale

Il presente trovato ha per oggetto carrello cingolato in particolare per piccoli escavatori.

Sono attualmente noti dei carrelli per escavatori secondo il preambolo della prima rivendicazione.

Come noto gli elementi meccanici che compongono i carrelli cingolati ed in particolare quelli per escavatori sono sottoposti a sollecitazioni meccaniche e di usura particolarmente intense. L'obiettivo è pertanto quello di realizzare dei carrelli cingolati che presentino il miglior compromesso tra costo e durata. Nel caso di medie e grosse macchine operatrici il problema può essere risolto dal progettista ricorrendo a costruzioni anche sofisticate. Nel campo invece dei carrelli cingolati di ridotte dimensioni, quali ad esempio quelli dei cosiddetti "mini escavatori", il compito è reso più arduo per il fatto che il ricorso a tecniche di costruzione tendenzialmente sofisticate, anche se tecnicamente possibile a patto di risolvere problemi connessi al dimensionamento degli elementi, non è economicamente giustificabile. Il problema è pertanto quello di ottimizzare la struttura di un carrello cingolato dedicato in particolare a piccole macchine cingolate, utilizzando strutture tendenzialmente semplici, dunque facilmente realizzabili e quindi poco costose e che pertanto valga la pena di sostituire non appena l’usura manifesta i suoi effetti.

Il problema è risolto da un carrello cingolato secondo la prima rivendicazione.

In detto carrello sia la ruota tendicingolo sia la ruota portante hanno la medesima struttura, sono composti di un numero relativamente ridotto e razionale di elementi. Anche in assenza di bronzine o cuscinetti la durata e la resistenza è tuttavia molto soddisfacente poiché le superfici in moto relativo sono lubrificate costantemente grazie all'adozione di mezzi di tenuta che impediscono la dispersione all'esterno del lubrificante. La mirata scelta dei materiali contribuisce validamente ad incrementare la affidabilità degli elementi.

La figura 1 è una vista frontale schematica di un carrello cingolato secondo il trovato;

la figura 2 illustra parzialmente in vista e parzialmente in sezione una ruota portante ;

la figura 3 illustra parzialmente in vista e parzialmente in sezione una ruota tendicingolo;

la figura 4 illustra la corona dentata della ruota motrice;

la figure 5-7 illustrano parzialmente in vista e parzialmente in sezione rispettivamente i mezzi di tenuta in una prima, una seconda, una terza forma di realizzazione .

Con riferimento alle summenzionate figure il carrello cingolato di cui al trovato genericamente indicato con 1 comprende essenzialmente una ruota motrice 2, una ruota tendicingolo 3, una pluralità di ruote portanti 4 ed un cingolo 5 che ha sviluppo chiuso ed impegna le summenzionate ruote 3 e 4 lungo almeno parte del loro perimetro .

La ruota motrice 2 comprende una corona dentata esterna 26 fissabile amovibilmente {preferibilmente mediante mezzi a vite) al nocciolo interno 27. La corona dentata esterna 26 è realizzata in ghisa sferoidale di tipo ferritico-perlitico sottoposta a trattamento termico di austempering . La ghisa di cui è fatta la corona dentata 26 della ruota motrice 2 è preferibilmente quella avente la seguente composizione chimica: C 3,5 min.; Si 2,5; Mn 0,3; S 0,015 Max; P 0,06 Max; Ni 0,5; Mo 0,20; Mg 0,04. Questa ghisa è preferita poiché, tenuto conto dell’impiego, è un buon compromesso tra il costo, e le caratteristiche meccaniche (comprese quelle di lavorabilità agli utensili operanti per asportazione di truciolo) che è in grado di offrire. In opera detta ghisa presenta le seguenti caratteristiche meccaniche: durezza 340 HB min., carico di rottura a trazione R 1030 MPa min.

La ruota tendicingolo 3 comprende un rullo 6 atto a ruotare folle su un asse 7 ivi mantenuto da due elementi di blocco 8 montati per interferenza sulle estremità di detto asse 7. Il rullo folle 6 è fatto ghisa sferoidale di tipo ferritico-perlitico sottoposta a trattamento termico di austempering; preferìbilmente la stessa ghisa della corona dentata 26 della ruota motrice 2. I motivi che inducono a scegliere tale ghisa sono gli stessi di quelli precedentemente menzionati a proposito della corona dentata 26 della ruota motrice 2. Il rullo folle 6 comprende una camera 9 all'interno della quale è posto del lubrificante. L'asse 7 è provvisto su entrambe le estremità di un foro 12 sviluppantesi parallelamente all'asse 13 di rotazione della ruota 3. Il foro 12 è internamente provvisto di una filettatura 14 impegnabile da mezzi a vite (non illustrati) per il fissaggio del rullo 3 al telaio 15 del carrello cingolato 1. Almeno uno di detti fori assiali si estende a formare un condotto 16, che a ruota tendicingolo 3 montata, comunica con l'interno della camera 9 del lubrificante. Per evitare la fuoriuscita del lubrificante, internamente al condotto 16 è provvisto di un tappo 17 del tipo inserito a forza all'atto del montaggio della ruota tendicingolo 3. L'asse 7 è realizzato in un acciaio da costruzione; tale acciaio ha preferibilmente la seguente composizione chimica: C 0,50; Mn 1,00; Cr 0,15; Si 0,30; B 20÷40 parti per milione.

Questa acciaio è preferito poiché, tenuto conto dell'impiego, esso costituisce un buon compromesso tra il costo, e le caratteristiche meccaniche (ovviamente comprese quelle di lavorabilità agli utensili operanti per asportazione di truciolo) che esso è in grado di offrire. In opera detto acciaio presenta le seguenti caratteristiche meccaniche:

-allo stato naturale, cioè dopo semplice laminazione la durezza Brinnel superficiale è compresa tra 170÷240 HB, mentre al cuore è di 150÷240 HB;

-dopo il trattamento di bonifica la durezza Brinnel superficiale è compresa tra 230÷290 HB, mentre al cuore è di 220 HB min.;

-dopo il trattamento di tempra superficiale la durezza superficiale raggiunge i 55 HRc min.; mentre ad alcuni millimetri di profondità raggiunge i 50 HRc.

Detto acciaio può.inoltre anche comprendere i seguenti componenti di lega: Niobio, Vanadio. In tal caso si ottiene un acciaio che allo stato naturale presenta caratteristiche meccaniche comparabili a quelle dell'acciaio summenzionato che ha subito il trattamento di bonifica. In tal caso, potendo evitare dei trattamenti termici i costi si riducono senza tuttavia che le caratteristiche meccaniche subiscano sensibili diminuzioni .

Ciascun elemento di blocco 8 è forato assialmente per tutto lo spessore per consentire all'atto del montaggio della ruota tendicingolo 3 il suo corretto posizionamento assiale sull'asse 7 e dunque il corretto gioco tra entrambi gli elementi 8 ed il rullo 6 che li separa. Ciascun elemento di blocco 8 è realizzato in ghisa sferoidale e comprende un alloggiamento 18 per i mezzi di tenuta 19.

La ghisa di cui sono fatti i mezzi di blocco 8 è una ghisa scelta tra le seguenti:

-ghisa sferoidale a matrice prevalentemente ferritica del tipo GS 400-12 UNI 4544 con durezza Brinnel di 150 HB min.; carico di rottura a trazione: 400 MPa min;

-ghisa vermiculare a struttura prevalentemente perlitica (ovvero anche denominata ghisa grigia con grafite vermiculare) con analisi chimica che è indicativamente la seguente: C 3,5; Si 2,50; Mn 0,5 e limitazioni del tenore di zolfo e fosforo; durezza Brinnel: 145 HB min; carico di rottura a trazione: 410 N/mmq. min.

I mezzi di tenuta 19 (vedi in particolare figure 5-7) sono di vari tipi. Ogni tipo tuttavia comprendente un elemento anulare interno ad "L" 20 associato ad un solo elemento anulare esterno 21 deformabile per fare tenuta. La deformazione a cui è sottoposto l'elemento anulare esterno 21 gli è impressa da una parete anulare 22 dell’alloggiamento 18 la quale, nel caso rappresentato a disegno è convergente verso l'esterno della ruota tendicingolo 3 nell'asse di rotazione 13 di detta ruota (in ragione del tipo di mezzo di tenuta rappresentato) ; con altro mezzo di tenuta può essere più semplicemente una cavità di forma cilindrica disposta in identico modo. Per aumentare la durata dei mezzi di tenuta 19 proteggendoli dalle infiltrazioni di corpi estranei la parete anulare 22 dell'alloggiamento 18 dei mezzi di tenuta si prolunga sino a contenere almeno in minima parte uno spallamento 23 coassialmente posto sul rullo folle 6. I mezzi di tenuta 19 esercitano la loro azione anche rispetto alla superficie frontale 24 di detto spallamento. Più precisamente la superficie esterna 25 dell'elemento anulare interno ad "L" 20 preme sulla superficie frontale 24 di detto spallamento 23. Per migliorare la tenuta soprattutto riducendo l'usura delle parti in contatto la superficie frontale 24 può essere lappata. In tal caso anche la superficie frontale 28 dell'elemento di blocco 8 che riscontra detta superficie frontale 24 è lappata per gli stessi motivi. Il primo elemento di tenuta illustrato in figura 5 presenta l'elemento anulare interno 20 di metallo e l'elemento anulare esterno 21 dello stesso materiale della stessa forma con cui sono realizzati i tradizionali anelli o-ring. Il secondo elemento di tenuta illustrato in figura 6 si distingue principalmente dal primo per la forma a parallelogramma obliquo dell'elemento anulare esterno 21. Il terzo elemento di tenuta illustrato in figura 7 si distingue principalmente dai precedenti per il fatto che l'elemento anulare interno 20 è di resine sintetiche, preferibilmente poliuretaniche. Inoltre l'elemento anulare interno 20 presenta dei risalti 29 atti ad aumentare la pressione specifica di tenuta rispetto alla superficie 24 del rullo folle 6.

Per ridurre l'attrito aumentando la durata e facilitare l'azione del lubrificante, le superfici 10 poste lateralmente alla camera 9 e destinate ad essere in moto relativo rispetto alla superficie 11 esterna dell’asse 7 possono essere rettificate allo stesso modo delle superfici 11 dell’asse 7. Le lavorazioni sono facilmente eseguibili in grande serie mediante macchine utensili automatiche in considerazione della semplicità dei pezzi e la posizione delle superfici da lavorare che sono facilmente raggiungibili anche dai comuni utensili operanti per asportazione di truciolo.

In considerazione della similitudine strutturale, quanto ora detto con particolare riferimento alla ruota tendicingolo 3 è applicabile integralmente anche a ciascuna delle ruote portanti 4. Conseguentemente gli elementi corrispondenti sono stati indicati con gli stessi riferimenti.

Il montaggio della ruota tendicingolo 3 e di ogni ruota portante 4 comprende identiche fasi eseguibili mediante macchine automatiche in considerazione del limitato numero degli elementi coinvolti e della struttura tendenzialmente semplice degli oggetti. Si tratta infatti di allineare su uno stesso asse 7 tre elementi assialmente cavi. Il gioco che l'elemento centrale deve necessariamente avere rispetto a quelli laterali affinché esso non risulti bloccato è facilmente ottenibile all’atto del montaggio seppur eseguito con macchine automatiche per il fatto che gli elementi di blocco 8 sono forati assialmente per tutto il loro spessore. Le superfici laterali 30 dell'asse 7 possono infatti essere assunte come battute di riferimento per l'utensile che applicato alla pressa forza gli elementi di blocco 8 sull'asse 7 stesso.

Quando la ruota sia essa tendicingolo che portante è stata montata la camera 9 viene rifornita di lubrificante (preferibilmente olio di viscosità tendenzialmente elevata) ed indi tappata definitivamente mediante il forzamento del tappo 17 nel condotto 16. La ruota è applicabile al telaio 15 del carrello tramite mezzi a vite impegnanti la filettatura 14.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Carrello cingolato (1) in particolare per piccoli escavatori provvisto di un telaio (15) supportante: una ruota motrice (2), una ruota tendicingolo (3), una pluralità di ruote portanti (4), tutte dette ruote impegnandosi per una parte del loro perimetro con un cingolo (5) chiuso il quale descrive un ramo superiore ed un ramo inferiore destinato al contatto con il terreno, caratterizzato dal fatto che sia le ruote portanti (4) che quelle tendicingolo (3) comprendono: un rullo folle (6) mantenuto su un asse (7) da due elementi di blocco (8) montati per interferenza sulle estremità di detto asse (7), in cui: -detto rullo folle (6) comprende una camera (9) del lubrificante, ed è fatto di ghisa sferoidale di tipo ferritico-perlitico sottoposta a trattamento termico di austempering; -detto asse (7) è provvisto su entrambe le estremità di un foro assiale (12) internamente filettato (14) per il fissaggio, in corrispondenza di entrambi i lati, della ruota (2,3) al telaio (15) del carrello (1), almeno uno di detti fori assiali (12) si estende a formare un condotto (16), che a rullo (6) montato sull'asse (7), comunica con l'interno della camera (9) del lubrificante ed internamente provvisto di un tappo (17), detto asse (7) essendo realizzato in un acciaio da costruzione al carbonio debolmente legato tramite cromo e/o boro; -ciascuno di detti elementi di blocco (8), comprende un alloggiamento (18) per i mezzi di tenuta (19) i quali mezzi di tenuta (19) operano rispetto alla camera (9) del lubrificante, detti elementi di blocco (8) essendo realizzati in ghisa sferoidale a matrice prevalentemente ferritica; -la ruota motrice (2) comprende una corona dentata (26) fissabile amovibilmente esternamente al nocciolo interno (27) e realizzata in ghisa sferoidale di tipo ferritico-perlitico sottoposta a trattamento termico di austempering.
2. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di blocco (8) è forato assialmente per tutto il suo spessore.
3. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che: -la ghisa di cui è fatto il rullo folle (6) e la corona dentata (26) della ruota motrice (2) è la stessa e preferibilmente quella avente la seguente composizione chimica: C 3,5 min.; Si 2,5; Mn 0,3; S 0,015 Max; P 0.06 Max; Ni 0,5; Mo 0,20; Mg 0,04 con una durezza in opera di 340 HB min. -l'acciaio di cui .è fatto l'asse (7) ha preferibilmente la seguente composizione chimica: C 0,50; Mn 1,00; Cr 0,15; Si 0,30; B 20÷40 parti per milione con una durezza superficiale in opera di 55 Hrc. -la ghisa di cui sono fatti gli elementi di blocco (8) è una ghisa scelta tra le seguenti: -ghisa sferoidale a matrice prevalentemente ferritica del tipo GS 400-12 UNI 4544 con durezza Binnel di 150 HB min; -ghisa vermiculare a struttura prevalentemente perlitica con analisi chimica che è indicativamente la seguente: C 3,5; Si 2,50; Mn 0,5 e limitazioni del tenore di zolfo e fosforo; durezza Brinnel: 145 HB min.; carico di rottura a trazione: 410 N/mmq min.
4. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'acciaio di cui è fatto l’asse (7) comprende inoltre i seguenti componenti di lega: Niobio, Vanadio.
5. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di tenuta (19) sono del tipo comprendente un elemento anulare esterno ad "L" (20) associato ad un solo anello deformabile (21) che fa tenuta su una parete anulare (22) dell’alloggiamento (18).
6. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la parete anulare (22) dell'alloggiamento (18) dei mezzi di tenuta (19) si prolunga sino a contenere almeno in minima parte uno spallamento (23) coassiale del rullo folle (6).
7. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare interno (20) ad "L" dei mezzi di tenuta (19) è in materiale metallico e convergente verso il suo asse in modo da aumentare la pressione specifica di tenuta rispetto alla superficie (24) del rullo folle (6).
8. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare esterno (21) è deformabilmente elastico ed ha sezione circolare .
9. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare esterno (21) deformabile ha sezione a parallelogramma obliquo ed è montato in modo che il precarico a cui è sottoposto per realizzare la tenuta tende a ridurre detta conformazione obliqua.
10. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare esterno (21) ad "L" dei mezzi di tenuta (19) presenta dei risalti (29) atti ad aumentare la pressione specifica di tenuta rispetto alla superficie frontale (24) del rullo folle (6).
11. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare esterno (21) ad "L" dei mezzi di tenuta (19) è di resine sintetiche, preferibilmente poliuretaniche.
12. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le superfici (24) del rullo folle (6) e le superfici (25) dei mezzi di tenuta (19) in moto relativo sono lappate.
13. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le superfici (24) del rullo folle (6) sono lappate e le superfici (28) degli elementi di blocco in moto relativo possono non esserlo .
14. Carrello cingolato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la ruota motrice (2) comprende una corona dentata (26) applicabile mediante mezzi a vite ad un nocciolo (27) motorizzato in cui detta corona motorizzata (26) è di ghisa austemperata.
15. Carrello cingolato sostanzialmente come descritto ed illustrato.