ITMI970542A1 - Giunto per alberi rigido alla torsione e elastico alla flessione in particolare completamente in acciaio - Google Patents

Description

L'invenzione si riferisce a un giunto rigido alla torsione e elastico alla flessione, in particolare un giunto per alberi completamente in acciaio, con le caratteristiche del preambolo della rivendicazione 1, come noto dai documenti del DE-GbM 9305 154.

In questo tipo di giunti per alberi occorre distinguere due campi di coppie torcenti:

1 . Trasmissione di coppie torcenti puramente per attrito, in cui la coppia torcente viene trasmessa assolutamente senza giochi da mozzo a mozzo;

2. Trasmissione di coppie torcenti mista, con accoppiamento di forma e per attrito, in cui viene superata la forza di accoppiamento per attrito e in cui la coppia torcente viene trasmessa con gioco in funzione delle tolleranze di realizzazione. Ciò' e' di regola il caso in cui le coppie torcenti sono maggiori rispetto alla coppia nominale del giunto.

Nel secondo tipo di trasmissione di coppia torcente (con accoppiamento misto di forma e per attrito) sono state osservate delle rotture a fatica delle lamelle in direzione trasversale attraverso i fori dei punti di collegamento, dato che in questo caso si ottengono dei trasferimenti di forze rispettivamente delle concentrazioni di tensioni svantaggiose sul bordo dei fori delle lamelle.

Nei giunti del suddetto tipo costruttivo sussiste in linea di principio la tendenza a aumentare al massimo la coppia torcente trasmessa con accoppiamento per attrito.

Il valore della coppia torcente trasmissibile per attrito dipende dal numero di viti, dal diametro del cerchio primitivo del collegamento a lamelle, e dalla tensione di spinta di attrito massima trasmissibile Tmax nella zona del collegamento. Questa viene determinata dal valore del coefficiente d'attrito μ e dalla tensione di spinta p, corrispondentemente alla equazione max = μ x p.

Per via della influenza della corrosione tribologica si verifica un decadimento della tensione sopportabile in continuo dalle lamelle. All'aumentare del microslittamento e/o della pressione superficiale cresce anche l'entità' della corrosione tribologica.

Sui bordi dei punti di fissaggio di un pacchetto di lamelle sono presenti sia delle pressioni superficiali relativamente elevate che (per via di uno spostamento del giunto) un microslittamento. Nel caso di grandi spostamenti si forma quindi in questo caso una corrosione per attrito, e al contempo si degradano le tensioni ammissibili nel materiale.

Il compito dell'invenzione consiste nel aumentare la coppia torcente del giunto trasmissibile per attrito; occorre in questo caso mantenere a un livello costante la pressione superficiale (forza di precarico a vite) cosi come il numero di viti e occorre aumentare il coefficiente d'attrito tra le lamelle cosi come i componenti adiacenti come la boccola di unione e 1'anello .

La soluzione di questo compito viene ottenuta grazie alle caratteristiche della rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche dell'invenzione si ricavano dalle sottorivendicazioni.

Il trattamento mediante pallinatura e' noto dal testo di E. Spielvogel "Strahlmittel als Werkzeug", parte I, in: I-Lack, 50. Jg., 5/1982, pagg. 181 fino a 184.

Grazie al trattamento superficiale, in particolare la pallinatura con vetro, sabbia o sfere si provvede almeno una parte di una o piu' lamelle su uno o su entrambi i lati di una superficie irruvidita, nella cui zona viene quindi aumentato il coefficiente d'attrito e quindi anche la coppia torcente trasmissibile per attrito .

I metodi di trattamento superiiciàle, e anche il materiale previsto per il trattamento di pallinatura, la pressione di esercizio e la durata del procedimento di pallinatura, vengono scelti in modo da creare nella zona da trattare una leggera deformazione del materiale (stratificazione del materiale). In questo caso si ottiene un aumento dello spessore della lamella nella zona trattata pari a (fino a) molti centesimi di millimetro. Questo aumento dello spessore ha un effetto positivo sul successivo montaggio del pacco di lamelle.

II coefficiente d'attrito cresce in questo caso di un fattore 2 fino a 3 e con esso anche la coppia torcente trasmissibile per attrito. Un giunto realizzata in questo modo, e' in questo caso in grado di trasmettere assolutamente per attrito, una coppia torcente superiore in modo piu' che proporzionale rispetto alla sua dimensione, e in particolare senza il pericolo di aumentare l'influenza della corrosione per attrito dovuta a un aumento della forza di precarico delle viti.

Nei disegni e' rappresentato un esempio di realizzazione dell'invenzione. In particolare:

la fig. la mostra una sezione longitudinale schematica di due giunti elastici a flessione e rigidi alla torsione,

la fig. lb mostra un particolare della fig. la; la fig. 2 mostra una vista frontale di una lamella a disco anulare secondo l'invenzione.

In fig. la e' mostrato un mozzo 1 con un mozzo 9 accoppiati tramite due giunti a lamelle A, B secondo l'invenzione e una bussola 8 disposta tra di essi, in modo rigido alla torsione ma mobile in senso angolare, assiale e laterale. Dato che i due giunti a lamelle A e B sono identici, e' sufficiente descriverne uno. Il giunto a lamelle A rispettivamente B presenta un pacchetto di lamelle anulari o a forma di segmenti 5, le quali sono serrate tra loro in senso assiale. A questo scopo le lamelle presentano una pluralità' -di fori assiali 5a distribuiti sulla circonferenza nei quali sono inserite delle boccole di serraggio 6. Il pacchetto di lamelle 5 poggia da un lato contro un collare frontale 6b della boccola di serraggio 6, il quale presenta sull'altro suo lato una forma a tronco di cono. Il pacchetto di lamelle poggia dall'altro lato su un anello 4 applicato sulla boccola di serraggio 6. Se l'estremità' libera della boccola di serraggio 6 viene ribordata, come mostrato in figura, allora il pacchetto di lamelle 5 risulta fissato sulle boccole di serraggio 6 e il tutto può' venire montato come una unita' o può' venire trattato come un elemento di ricambio. Il pacco di lamelle 5 e' montato mediante delle viti 7 e i dadi 2 nel giunto. Delle rosette 3 possono essere disposte tra la testa vite 7 e l'anello 4 .

Come mostrato in fig. lb, una flangia la del mozzo 1 presenta delle cavita' lb, laddove la testa della vite 7 si trova in una di queste cavita' lb, alla quale si contrappone un corrispondente tratto non a contatto di una flangia 8a della bussola 8 quale battuta per il dado 2; nel caso della successiva vite 7 nella direzione della circonferenza le condizioni sono speculari alle precedenti, ovvero la rispettiva testa si trova in una di queste cavita' della flangia 8a, come mostrato p.es. nel bordo inferiore della figura la sul lato radialmente opposto del giunto A.

Secondo l'invenzione almeno una lamella 5 risulta sottoposta su uno o su entrambi i lati a un trattamento o a una deformazione superficiale. Il trattamento superficiale può' essere limitato a una parte 5b. Una simile parte e' prevista secondo fig. 2 in prossimità', preferibilmente in modo concentrico anulare attorno al foro 5a, con il diametro dell'anello 4 rispettivamente della boccola di serraggio 6. Nel caso di un aumento dello spessore delle lamelle a seguito del trattamento superficiale, p.es. il procedimento di pallinatura, la zona 5b può' anche essere realizzata con un diametro inferiore rispetto all'anello 4 rispettivamente il collare 6b. Attorno alla zona 5b si può' estendere una zona 5c anche essa trattata superficialmente con un particolare rafforzamento superficiale. La zona 5c presenta un diametro esterno maggiore del diametro dell'anello 4 rispettivamente del collare 6b.

I procedimenti per il trattamento superficiale, e/o la deformazione superficiale sono il trattamento di pallinatura, la rullatura, la rigatura, o coniatura, ma anche qualsiasi altro procedimento meccanico o chimico analogo (p.es. la nichelatura chimica), con il quale e' ottenibile una adeguata struttura superficiale.

Sui bordi dei punti di serraggio di un pacchetto di lamelle si verifica in caso di elevati spostamenti e di un lungo periodo di utilizzo del giunto in modo preferenziale la corrosione per attrito. Questa porta al decadimento delle tensioni ammissìbili nel materiale delle lamelle. Questo decadimento dei valori di resistenza a fatica può' venire ridotto rispettivamente impedito mediante un aumento della durezza superficiale e mediante una tensione propria di pressione indotta.

I punti fortemente soggetti a corrosione per attrito delle lamelle nelle immediate vicinanze del punto di serraggio devono sopportare inoltre per via dello spostamento del giunto le tensioni massime nel materiale. In questo caso per via della elevata componente di tensioni di trazione nelle lamelle marginali si verifica spesso la rottura di queste lamelle ai margini del pacco. La capacita' di spostamento di un simile pacco di lamelle può' venire aumentata mediante tensioni proprie di pressione indotte nelle singole lamelle, dato che per via del trattamento superficiale, p.es. la pallinatura, si riducono le tensioni di trazione effettive delle lamelle (in caso di spostamento del giunto), in particolare delle lamelle marginali.

Mediante allargamento della superficie delle lamelle sottoposta a trattamento superficiale intorno alla zona 5c e' quindi possibile per i suddetti motivi aumentare la capacita' di spostamento di un simile giunto .

Claims (12)

1. Rivendicazioni 1. Giunto per alberi rigido alla torsione e elastico alla flessione, in particolare giunto per alberi completamente in acciaio, con un pacco di lamelle serrate assialmente tra loro (5), caratterizzato dal fatto che almeno una delle lamelle (5) e' trattata o deformata superficialmente su un lato o su entrambi i lati .
2. 2. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trattamento superficiale avviene mediante trattamento di pallinatura.
3. 3. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trattamento superficiale avviene tramite rullatura.
4. 4. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trattamento superficiale avviene tramite rigatura.
5. 5. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trattamento superficiale avviene tramite coniatura.
6. 6. Giunto secondo una delle rivendicazioni 1, 2, 3, 4 o 5, caratterizzato dal fatto che il trattamento superficiale avviene solo su una parte (5b) della superficie della lamella (5).
7. 7. Giunto secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 6, con fori assiali (5a) nelle lamellè (5), attraverso i quali si estendono delle bussole di serraggio (6) e/o delle viti (7), caratterizzato dal fatto che la parte di superficie (5b) trattata superficialmente si trova in corrispondenza del foro (5a).
8. 8. Giunto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la parte di superficie (5b) circonda concentricamente il foro (5a).
9. 9. Giunto secondo la . rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che una zona anche essa trattata superficialmente (5c) con un particolare incrudimento e/o deformazione superficiale circonda la parte di superficie (5b).
10. 10. Giunto secondo una delle rivendicazioni 2 e 6 fino a 9, caratterizzato dal fatto che-il trattamento di pallinatura avviene mediante schegge di vetro, sfere di vetro, sabbia o sfere metalliche.
11. 11. Giunto secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 10, caratterizzato dal fatto che nella zona del trattamento superficiale, in particolare della pallinatura, si verifica mediante stratificazione del materiale, un apporto di materiale e quindi un aumento dello spessore della lamella (5).
12. 12. Giunto secondo una delle rivendicazioni 1 fino a il, caratterizzato dal fatto che le lamelle (5) presentano una forma anulare o a segménti.