ITMI990773U1 - Giunto per l'accoppiamento diretto dell'albero di un motore a induzione con un albero condotto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce a un giunto per l'accoppiamento diretto di un motore a induzione con un albero condotto, per esempio di pompa volumetrica.

. Come è noto l'accoppiamento diretto di motori ad organi meccanici che devono essere azionati e sono progettati e costruiti separatamente comporta notevoli problemi che non sono presenti nel caso di strutture progettate e costruite in modo unitario, nelle quali albero condotto ed albero motore costituiscono un unico elemento meccanico rigido, supportato da due cuscinetti.

Non vi sono infatti, in questo caso, particolari problemi di allineamento e occorre solo assicurare che l'albero abbia una adeguata rigidezza per evitare inaccettcibili flessioni, in particolare della eventuale estremità a sbalzo, sulla quale è generalmente montato l'organo da azionare (pompa, mandrino, ingranaggio, puleggia, ruota motrice e simili) .

Nel caso invece di accoppiamento di un organo motore con un organo condotto, costruiti separatamente e ciascuno provvisto di un albero, motore e condotto rispettivamente, individualmente provvisti di cuscinetti di supporto, è praticamente impossibile o quanto meno estremamente difficile assicurare il perfetto allineamento dei due alberi e il loro accoppiamento diretto con un organo rigido, per esempio un manicotto, in quanto ciò comporterebbe inaccettabili sollecitazioni periodiche a flessione, con possibile rottura per fatica a breve termine o inaccettabile usura dei supporti che pregiudicherebbe il corretto funzionamento.

In questo caso è giocoforza fare ricorso ad un accoppiamento mediante giunti snodati o relativamente elastici che presentano una costruzione complessa, costosa ed ingombrante.

Per esempio sono noti giunti in cui due flange o manicotti metallici, provvisti di spine o pioli frontali eccentrici vengono rispettivamente calettati sull'albero motore e sull'albero condotto, affacciati l'uno all'altro e si accoppiano reciprocamente per interposizione di un disco in materiale relativamente elastico, come il nylon, provvisto di fori per l'inserzione dei pioli.

Questi giunti sono in molti casi inaccettabili per il loro ingombro e la loro rumorosità elevata.

Un altro tipo di giunti è costituito da due manicotti, con denti frontali, che vengono rispettivamente calettati sull'albero motore e sull'albero condotto, affacciati l'uno all'altro, in modo che i denti dell'uno si accoppino con i denti dell'altro.

Tra i denti è interposto un elemento resiliente in gomma, opportunamente conformato, che assicura un certo spostamento relativo tra le dentature, risolvendo in buona misura il problema del disallineamento, purché non eccessivo. Per quanto poco rumorosi, presentano essi pure e in misura accentuata 1'inconveniente di un ingombro considerevole, ciò che comporta un notevole incremento della lunghezza assiale del gruppo motoreorgano condotto.

Ovvia a questi inconvenienti il dispositivo di accoppiamento secondo il presente trovato. particolarmente indicato per l'accoppiamento di motori a induzione con pompe volumetriche di potenza modesta (100-500 watt) che hanno diffuso impiego come pompe dosatrici in distributori automatici di bevande, dispensatori di post-miscelazione e anche in sistemi di raffreddamento, di osmosi inversa e di filtrazione .

Questo perché la velocità relativamente costante dei motori a induzione, per esempio del tipo a 4 poli, con velocità nominale di 1450 giri/minuto assicura una erogazione della pompa volumetrica praticamente costante, senza necessità di complessi dispositivi di regolazione della velocità o della portata .

A questo vantaggio si aggiungono quelli della elevata silenziosità e affidabilità del motore che, essendo privo di collettore, non richiede alcuna manutenzione.

Secondo il trovato l'accoppiamento diretto tra albero motore e albero condotto è costituito da una semplice molla elicoidale collegata tra l'albero motore e l'albero condotto.

II trovato è ulteriormente descritto nel seguito con riferimento agli uniti disegni in cui:

la Figura 1 è una prima vista in sezione diametrale del trovato,

la Figura 2 è una seconda vista diametrale, perpendicolare alla prima.

Nelle figure, con 1 è indicato il corpo di una pompa volumetrica, rappresentato nella sola porzione che si accoppia al motore, direttamente o preferibilmente con l'interposizione dì un elemento adattatore 6,7 in metallo o plastica.

Dal corpo 1 fuoriesce leggermente l'estremità dell'albero 2 della pompa, supportato da un cuscinetto 3.

L'estremità dell'albero 2 è provvista di una cava diametrale 4, come illustrato o, alternativamente, di un foro passante, disposto trasversalmente .

Affacciata all'estremità dell'albero 2 e assialmente allineata con .questo, seppure con relativamente ampie tolleranze possibili di eccentricità e di angolazione tra gli alberi, si estende l'estremità dell'albero motore 5, che fuoriesce da un corpo motore non illustrato e passa liberamente attraverso l'elemento adattatore 6,7.

L'elemento adattatore, genericamente a forma di flangia anulare 6 con manicotto 7, è convenientemente usato, in modo noto, per consentire l'adattamento della pompa l a motori di tipo diverso.

L'accoppiamento del corpo pompa 1 con il manicotto 7 avviene in modo noto mediante una ghiera 8, opportunamente sagomata, che si serra su opportuni spallamenti anulari del corpo 1 e del manicotto 7.

La flangia 6 è fissata, sempre in modo noto, al corpo motore mediante viti.

Anche l'estremità dell'albero motore 5 è provvista, come quella dell'albero 2, di una cava trasversale 12 o anche, in alternativa, di un foro trasversale .

L'accoppiamento cinematico tra i due alberi è realizzato mediante una molla elicoidale 9, costituita da poche spire {indicativamente 4 o 5) con diametro interno di poco superiore al maggiore tra i diametri dei due alberi (che possono essere diversi). Indicativamente, se il diametro dei due alberi è pari a 12 mm (albero pompa) e 12,7 mm (albero motore), il diametro interno della molla può essere dell'ordine di 13,5-14 mm in modo da poter essere agevolmente inserita sulla estremità dei due alberi e consentire, quando caricata a torsione, una certa riduzione del diametro interno senza interferenza con gli alberi.

Le estremità della molla 9 sono ripiegate all'interno a formare due bracci diametrali 10,11, preferibilmente ma non necessariamente ortogonali tra loro, che si inseriscono rispettivamente nelle cave 4,12 dei due alberi, a guisa di spine.

L'elasticità della molla compensa, per qualsiasi posizione angolare dei due alberi in rotazione, gli eventuali disassamenti.

Inoltre, e ciò è particolarmente importante nel caso dei motori a induzione che presentano, come è noto, una bassa coppia di spunto, l'elasticità della molla consente una certa rotazione relativa dei due alberi nella fase di avviamento: se la coppia resistente dell'albero condotto è superiore alla coppia inizialmente sviluppata dal motore, la molla si avvolge su se stessa con una coppia di torsione inizialmente nulla e via via crescente.

In questa fase il motore può acquistare una certa velocità angolare a cui corrisponde una coppia motrice sviluppata maggiore della coppia di spunto e sufficiente a vincere la coppia resistente.

Con una opportuna scelta del numero di spire della molla, che può essere tanto maggiore quanto più alta è la coppia resistente in rapporto alla coppia di spunto del motore, è possibile esaltare questo effetto e quindi evitare sovradimensionamenti del motore imposti dalla sua bassa coppia di spunto.

A regime la coppia motrice eguaglia la coppia resistente e la molla assume una condizione di torsione stabile che assicura la medesima velocità angolare dei due alberi.

Come ulteriore vantaggio la molla può anche svolgere il ruolo di spina di sicurezza per evitare danni al motore nel caso di inceppamento dell’organo condotto: è sufficiente a questo scopo un trattamento di rinvenimento localizzato di una o ambedue le spine di estremità della molla per ridurne la resistenza a sollecitazione di taglio, in modo che per una coppia resistente applicata improvvisamente e superiore a un valore predeterminato, per esempio 1,5-2 volte la massima coppia motrice del motore, la spina o le spine vengono tranciate per effetto dell'inerzia del rotore, bruscamente frenato, che sviluppa una coppia di inerzia elevata, al limite infinita, addizionale alla coppia motrice.

Questo tipo di giunto, oltre che efficace, semplice da montare e particolarmente economico, risulta anche perfettamente silenzioso.

Ovviamente al giunto sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione del trovato, quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Giunto per l'accoppiamento diretto di un albero motore (5) di un motore a induzione con un albero condotto (2), caratterizzato da ciò che comprende una molla elicoidale (9) collegata tra l'albero motore (5) e l'albero condotto (2).
2. 2. Giunto secondo la rivendicazione 1, in cui la molla (9) ha due estremità ripiegate internamente a formare due spine diametrali (10,11) che si innestano in alloggiamenti diametrali (4,12) formati rispettivamente alle estremità dell'albero condotto (2) e dell'albero motore (5) del motore a induzione.
3. 3. Giunto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto albero condotto (2) è l'albero di una pompa volumetrica.
4. 4 . Giunto secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detti alloggiamenti diametrali (4,12) sono cave trasversali nella testa di detti alberi.
5. 5. Giunto secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui almeno uno di detti alloggiamenti diametrali (4,12) è un foro passante diametralmente nella testa di uno dei due alberi.
6. 6. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui almeno una di dette spine diametrali (10,11) presenta resistenza meccanica a taglio inferiore a quella delle spire della molla.