ITPD990201A1 - Giunto elastico per alberi coassiali - Google Patents

Description

“GIUNTO ELASTICO PER ALBERI COASSIALI”

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un giunto elastico per la trasmissione del moto fra alberi coassiali.

Sono già noti giunti elastici per la trasmissione del moto di alberi coassiali, e possono assumere le forme realizzative più diverse.

Esistono giunti con elementi in gomma vulcanizzati ottenuti vulcanizzando direttamente l’elemento elastico in gomma ai due semigiunti solidali agli alberi o ad elementi collegati direttamente ai semigiunti stessi; giunti con elementi in gomma smontabili che si differenziano dai tipi precedenti unicamente perché l’elemento elastico in gomma è collegato ai due semigiunti in modo da essere smontato; giunti a pioli assiali con rivestimento elastico, essenzialmente costituiti da due dischi con mozzo inchiavettato alle estremità degli alberi e portanti alternativamente a sbalzo i pioli assiali che si impegnano nei fori affacciati praticati nell'altro disco medianti un blocchetto in gomma; giunti a blocchetti elastici compressi con i quali la trasmissione del momento torcente avviene attraverso elementi in gomma che si trovano compressi fra opportune sporgenze praticate nei due semigiunti affacciati; giunti ad attrito in cui l’elemento elastico in gomma trasmette i carichi agli alberi o ai semigiunti unicamente per attrito, essendo stato precompresso all’atto del montaggio.

I giunti elastici sono particolarmente adatti per la trasmissione del moto di alberi coassiali ma sopportano, comunque, anche piccoli spostamenti e disallineamenti dei detti alberi; risultano adatti, insomma, anche per alberi che non riescano perfettamente allineati.

La caratteristica più importante, però, è che i giunti di questa categoria riescono a smorzare notevolmente i picchi di carico e ad attenuare le vibrazioni.

In questo modo vengono ridotti gli urti tra gli elementi della trasmissione garantendone una maggiore efficienza e durata.

L’effetto smorzante porta, inoltre, ad una sostanziale riduzione del livello di pressione sonora generato dai vari organi in movimento, avvicinandosi pertanto a condizioni ambientali più ergonomiche.

Il principale limite lamentato dai tipi noti di giunti elastici è che essi non permettono la trasmissione del moto tra i due alberi secondo una legge di progressività predisposta, essendo noto solo che la rigidezza torsionale aumenta con l’aumentare del momento torcente.

Inoltre l’ingombro assiale risulta a volte eccessivo così come il volume d’ingombro.

Compito principale del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati dei tipi noti di giunti elastici escogitando un giunto che permetta la trasmissione del moto tra due alberi secondo una legge di progressività predisposta.

Un altro scopo è realizzare un giunto di cui sia possibile variare l’andamento di detta legge semplicemente variando la geometria degli elementi elastici.

Ancora uno scopo è realizzare un giunto che abbia dimensioni ridotte rispetto ai giunti di pari potenza, in particolare un più basso ingombro assiale.

Non ultimo scopo è costruire un giunto elastico a bassi costi di realizzazione.

Il compito principale, gli scopi preposti ed altri scopi ancora, vengono raggiunti da un giunto elastico per alberi coassiali comprendente due flange affacciate, una per l’albero condotto e una per l’albero conduttore, e tasselli di materiale elastomerico, vincolati fra dette flange, caratterizzato dal fatto che detti tasselli elastomerici hanno forma sostanzialmente triangolare e sono disposti radialmente, fissati ad una flangia, con un vertice rivolto verso il centro della flangia stessa, e che l’altra di dette flange è conformata a definire vani di accoppiamento con detti vertici rivolti verso il basso dei tasselli elastomerici.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non per questo esclusiva, del giunto, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nella sua portata nelle unite tavole di disegni, in cui:

la fig. 1 è una sezione longitudinale del trovato secondo la traccia I-I di figura 2;

la fig. 2 è una sezione trasversale del trovato secondo la traccia II-II di figura 1;

la fig. 3 è una sezione longitudinale di una seconda forma realizzativa per il trovato.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, un giunto secondo il trovato viene complessivamente indicato con il numero 10.

Esso è costituito da una coppia di mozzi 11 e 12 di collegamento ad alberi di trasmissione 3 la e 31b, indicati tratteggiati in figura, tramite scanalature 13 ricavate sulla superficie interna di detti mozzi 11 e 12, e corrispondenti prominenze di accoppiamento ricavate sugli alberi 31a e 31b.

Sui mozzi 11 e 12 sono saldate, tra loro affacciate, due flange rispettivamente indicate con i numeri 14 e 15.

La flangia 14 è una corona circolare che ospita in direzione circonferenziale fori di fissaggio solidale per pioli 16 e 17; i pioli 16 hanno un corpo cilindrico centrale 18 ed estremità 19 cilindriche di minor diametro, mentre i pioli 17 sono cilindrici con due fori ciechi 21, praticati sulle facce piane, coassiali con l’asse del piolo 17 stesso, a definire bordi di estremità 20 da ribattere durante l’assemblaggio.

I pioli 17 sono quattro, disposti lungo una circonferenza immaginaria, vincolati ai fori della flangia 14 tramite la ribattuta di uno dei bordi di estremità 20 e accoppiati tramite la loro parte centrale 33, di diametro maggiore rispetto il diametro esterno dei bordi 20, a corrispondenti fori ad asola 22 a sviluppo circonferenziale.

I fori ad asola 22 sono ricavati su corrispondenti razze 23 della flangia 15 affacciata alla flangia 14.

Dette razze 23 sono disposte ad X con profilo atto a definire due vani 24 contrapposti per accogliere, a contatto, i vertici 25 di tasselli in materiale elastomerico 26, di forma sostanzialmente triangolare con bordi bombati.

I tasselli 26 sono disposti, quindi, contrapposti, con i vertici 25 rivolti verso il centro delle flange 14 e 15 e provvisti ciascuno di due fori 27 di accoppiamento con il corpo centrale 18 dei pioli 16, che sono a loro volta vincolati alla flangia 14 tramite accoppiamento stabile di una delle estremità 19 a corrispondenti fori 28 ricavati sulla flangia 14 stessa.

Inoltre i tasselli 26 sono provvisti, nella zona centrale, di fori ad asola 29 a sviluppo radiale.

Una corona di ricoprimento 30 viene affacciata alla flangia 15 e fissata tramite le estremità 19 libere dei pioli 16, accoppiate con interferenza a corrispondenti fori 34 in essa ricavati, e tramite i bordi di estremità 20 dei pioli 17, accoppiati a corrispondenti fori 35 della corona e quindi ribattuti.

Tra le flange 14 e 15 viene inoltre interposto un elemento elastico 32 a forma di corona circolare e con la superficie di appoggio alle flange ondulata, che, montato con leggero precarico, garantisce il distanziamento delle due flange 14 e 15 e, al tempo stesso, costituisce un freno rotazionale.

Data la conformazione del giunto 10, in particolare di come i perni 17 si accoppiano ai fori ad asola 22, il mozzo 11 può subire una rotazione relativa rispetto il mozzo 12 attorno al proprio asse di rotazione.

La rotazione può avvenire in entrambi i versi di rotazione per un’ampiezza dipendente dall’entità del carico e dalla lunghezza dei fori ad asola 22 ricavati sulla flangia 15

La lunghezza dei fori ad asola 22 limita la suddetta rotazione relativa, costringendo il giunto alla trasmissione rigida della coppia.

Il giunto 10 manifesta le sue proprietà elastiche grazie all’impiego dei tasselli 26 di materiale elastomerico.

La scelta della geometria dei tasselli 26, nonché del tipo di materiale elastico, in termini di modulo elastico, durezza superficiale e caratteristiche termiche, permettono di ottenere delle caratteristiche di smorzamento assai diverse.

La caratteristica più importante risulta però il fatto che è permessa una rotazione relativa dei due alberi accoppiati secondo una legge di progressività singolare.

Tale curva (momento applicato-angolo di rotazione), infatti, è caratterizzata dall’avere un tratto che inizialmente ha andamento lineare per poi gradualmente mutare in un andamento esponenziale.

Prove pratiche hanno permesso di ricavare una legge di progressività del giunto la quale può essere descritta con una relazione del tipo:

dove A, B e C sono tre coefficienti dipendenti dalle caratteristiche geometriche ed elastiche del giunto, mentre a è l’angolo in gradi di rotazione relativa tra i due mozzi.

Si è in pratica constatato come il giunto così descritto realizzi il compito principale prefissatogli, cioè quello di seguire una legge di progressività della trasmissione del moto ben definita.

Il giunto ha dimensioni di ingombro relativamente piccole e si differenzia dalle giunzioni elastiche similari, ovvero di pari potenza, per il fatto di essere particolarmente compatto.

Inoltre, il giunto può essere realizzato secondo le più tradizionali lavorazioni meccaniche, con un limitato utilizzo dei risorse, garantendo pertanto bassi costi di produzione e quindi di vendita.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose varianti e modifiche tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Così, ad esempio, con particolare riferimento alla figura 3, un'altra forma realizzativa di un giunto secondo il trovato è complessivamente indicata con il numero 110.

Questa forma realizzativa 110 si differenzia rispetto alla precedente 10 in quanto la flangia 14 è stata sostituita da una corona sottile 114 affacciata alla flangia 115, di geometria analoga alla 15, con interposto un elemento elastico 132, di geometria e funzione analoga a 32, unite ad una seconda corona 130 e quindi ad un disco 111, di ingombro diametrale molto maggiore rispetto agli altri elementi, tramite boccole 117 fissate a loro volta con viti 137 a detto disco 111.

Il disco 111 viene poi rigidamente collegato all’albero 133 tramite viti 134.

Le boccole 117, analogamente ai perni 17, sono disposte sui fori ad asola 122 della flangia 115.

I tasselli in materiale elastomerico 126, uguali ai 26, sono fissati sempre tramite pioli 116, che però adesso hanno la testa 136 ribattuta sulla flangia 114.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Giunto elastico per alberi coassiali comprendente due flange affacciate, una per l’albero condotto e una per l’albero conduttore, e tasselli di materiale elastomerico, vincolati fra dette flange, caratterizzato dal fatto che detti tasselli elastomerici hanno forma sostanzialmente triangolare e sono disposti radialmente, fissati ad una flangia, con un vertice rivolto verso il centro della flangia stessa, e che l’altra di dette flange è conformata a definire vani di accoppiamento con detti vertici rivolti verso il basso dei tasselli elastomerici.
2. 2) Giunto elastico per alberi coassiali, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti tasselli elastomerici sono due e disposti in posizione diametralmente opposta.
3. 3) Giunto elastico per alberi coassiali, come alla rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detti tasselli elastomerici a forma triangolare hanno bordi bombati.
4. 4) Giunto elastico per alberi coassiali, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta flangia conformata a definire vani di accoppiamento con i tasselli elastomerici è a quattro razze disposte a X, detti vani essendo ricavati tra due coppie di razze diametralmente opposte, ed è affacciata ad una flangia a forma di corona circolare.
5. 5) Giunto elastico per alberi coassiali, come alle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detti tasselli sono collegati alla flangia a forma di corona circolare tramite pioli.
6. 6) Giunto elastico per alberi coassiali, come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette razze presentano, uno ciascuna, alle estremità, fori ad asola che si sviluppano lungo la stessa circonferenza.
7. 7) Giunto elastico per alberi coassiali, come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti fori ad asola sono accoppiati a perni fissati sulla flangia a forma di corona circolare.
8. 8) Giunto elastico per alberi coassiali, come alle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detti tasselli sono provvisti di fori ad asola ad andamento radiale.
9. 9) Giunto elastico per alberi coassiali, come una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una corona di ricoprimento è affacciata alla flangia conformata ad X e unita al giunto tramite i pioli di fissaggio dei tasselli e i pioli che si accoppiano ai fori ad asola circonferenziali.
10. 10) Giunto elastico per alberi coassiali, come una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra le flange è interposto un anello elastico precaricato.
11. 11) Giunto elastico per alberi coassiali, come una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.