ITRM990110A1 - Dispositivo di supporto per elementi di protezione di albero rotante,in particolare di albero cardanico telescopico. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“DISPOSITIVO DI SUPPORTO PER ELEMENTI DI PROTEZIONE DI ALBERO ROTANTE. IN PARTICOLARE DI ALBERO CARDANICO TELESCOPICO

Il presente trovato concerne un dispositivo di supporto per elementi di protezione di albero rotante, in particolare di albero cardanico telescopico.

Attualmente, soprattutto per le norme relative al marchio "CE", gli alberi cardanici sono circondati da elementi di protezione che devono rimanere fermi mentre l'albero ruota a velocità che possono raggiungere e superare anche 1000 giri/min. Gli elementi di protezione devono quindi essere supportati sull'albero in rotazione da dispositivi che ne permettono la rotazione reciproca, mentre ne assicurano il posizionamento. Inoltre, il complesso deve poter essere disassemblato, per eventuali manutenzioni, e riassemblato.

Un dispositivo di supporto per tali elementi di protezione attualmente noto è del tipo in cui un tubo protettivo è fissato esternamente al relativo semi-albero telescopico mediante una ghiera, il cui bordo interno è inserito scorrevolmente girevole entro una corrispondente gola ricavata nella forcella del semi-albero. Allo scopo, la ghiera presenta risalti circonferenziali che si impegnano in corrispondenti asole ricavate nel tubo protettivo.

Inoltre, la ghiera, realizzata di materia plastica, presenta un taglio passante perché possa essere allargata e quindi aperta per poter inserire il suo bordo interno nella gola della forcella e obbligata a rimanervi. Il bordo interno delia ghiera, soggetto quindi a strisciamento, deve venire periodicamente lubrificato attraverso un ingrassatore.

Uno svantaggio di questo dispositivo di supporto della tecnica precedente consiste nel fatto che, nonostante il bordo sia realizzato in materia plastica a basso coefficiente d'attrito, col tempo si consuma. Ciò è dovuto anche al fatto che la lubrificazione non è ottimale, essendo il bordo discontinuo per consentire l'allargamento della ghiera nel montaggio. Inoltre, l'accoppiamento ghiera-forcella è esposto alla polvere e alle sostanze contaminanti in genere, con conseguente perdita del grasso lubrificante.

L'usura del bordo della ghiera porta all'allentamento dell'accoppiamento albero-protezione ed, eventualmente alla sua rottura, con il conseguente distacco degli elementi di protezione dell'albero telescopico.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati, mirando a fornire un accoppiamento fra elementi di protezione e albero, che sia durevole, abbia ridotta manutenzione, sia di dimensioni contenute e, nello stesso tempo, di semplice utilizzo.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni che seguono.

risolve il problema di fornire un dispositivo di supporto per elementi di protezione di albero rotante, in particolare di albero cardanico telescopico, del tipo in cui, in ogni semi-albero terminante con una forcella, è presente una ghiera di supporto impegnata con una cuffia di protezione e con un tubo protettivo e circondata da un manicotto di tenuta, che da un punto di vista generale, si caratterizza dal fatto di comprendere almeno una pista interna di rotolamento per elementi di rotolamento ricavata circonferenzialmente esterna in una parte cilindrica di detta forcella, e almeno una pista esterna di rotolamento su due semi-gusci coassiali a detta parte cilindrica di forcella e contrapposti, e una gabbia per detti elementi di rotolamento; detti semi-gusci essendo contenuti fra detta ghiera, dotata di bordi di trattenuta, e detta parte cilindrica di forcella.

Ulteriori caratteristiche e \'antaggi del presente trovato appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, di una forma preferita di realizzazione illustrata a puro titolo indicativo ma non limitativo negli uniti disegni in cui:

La figura 1 illustra, nella metà superiore in sezione longitudinale di un semi-albero cardanico telescopico e nella metà inferiore in vista laterale parziale, un dispositivo di supporto degli elementi di protezione secondo il trovato, nella metà inferiore in fase di montaggio, nella metà superiore in condizione di montaggio avvenuto;

La figura 2 illustra, in sezione longitudinale in scala ingrandita, un cuscinetto a sfere impiegato nel dispositivo di supporto degli elementi di protezione del presente trovato;

La figura 3 illustra, in sezione longitudinale, un particolare ingrandito di una gabbia portasfere della figura 2.

Conformemente al presente trovato, nella figura sono indicati con 1 una forcella per semi-albero cardanico (non mostrato), con 2 una ghiera di supporto impegnata con una cuffia di protezione 3, con un tubo protettivo 4 e con 5 un manicotto di tenuta.

Una parte cilindrica 10 della forcella 1 è dotata convenzionalmente di un foro 1 1 per l'inserimento di una spina di bloccaggio della parte tubolare (non rappresentata) del semi-albero cardanico ricevuta nella cavità cilindrica 12.

Secondo il trovato, sulla parte cilindrica 10 della forcella 1 sono ricavate, cìrconferenzialmente esterne, due piste di rotolamento interno 13, 14 per sfere indicate genericamente con 15.

Le sfere 15 sono contenute all'interno di una gabbia indicata complessivamente con 6, meglio visibile nelle figure 2 e 3. La gabbia 6 ha una forma anulare con diametro interno leggermente maggiore del diametro esterno della parte cilindrica 10 della forcella 1. La gabbia 6 è dotata di fori passanti, indicati complessivamente con 60, come sedi di alloggiamento delle sfere 15. I fori 60 presentano, sul lato interno, un orlo 61, atto a non permettere a ogni sfera l'attraversamento del relativo foro verso l'interno della gabbia. La gabbia 6 è inoltre dotata di fasce laterali 62, delimitate da bordi diametrali sporgenti 63 e 64, la cui funzione verrà compresa nel seguito.

Le piste di rotolamento esterne per le sfere 60 sono costituite da due semi-gusci, indicati con 7. Ognuno dei semi-gusci 7 per le due file di sfere 15 è composto da un'anima metallica 70 e da un rivestimento in gomma 71 o materiale simile. Ogni semi-guscio 7 presenta un profilo interno costituito da una parete laterale 72 a sviluppo radiale che, dopo un tratto longitudinale 73, si restringe radialmente a formare una cuspide 74 per allargarsi successivamente in due archi di cerchio 75, 76. Il primo arco 75, adiacente alla cuspide 74, costituisce la pista esterna di rotolamento di una fila di sfere, come mostrato nella figura 1, mentre il secondo arco 76, radialmente più esterno, del primo arco 75 costituendo la sede di contenimento delle sfere in fase di montaggio, come si vedrà nel seguito.

Il rivestimento in gomma 71 copre tutto il profilo esterno di ogni semi-guscio a partire dall'estremità 77 prospiciente il semi-guscio opposto fino alla parete laterale 72 dove termina con un labbro di tenuta 78. Esternamente il rivestimento è di forma cilindrica.

Come si comprende facilmente, l'insieme delle piste di rotolamento interne, sulla parte cilindrica 10 della forcella 1, ed esterne, i semi-gusci 7, 7, insieme alle sfere 15 e la loro gabbia 6, formano un cuscinetto volvente. Naturalmente esso può essere realizzato anche a rulli ed il numero di file di elementi di rotolamento può essere diverso da due, come illustrato. Il cuscinetto così ottenuto è, vantaggiosamente, di dimensioni contenute, suscettibile di sopportare carichi assiali, ermeticamente chiuso così da non consentire l'introduzione di polvere o di sporco che ne possa ridurre la durata in servizio. Esso è inoltre facile da smontare.

Infatti i semi-gusci 7, 7 sono contenuti all'interno della ghiera 2 che presenta una conforme porzione di profilo interno delimitato dai bordi laterali 20 e 21. Per il resto la ghiera 2, provvista di un taglio passante che ne permette l'allargamento per il suo posizionamento sulla forcella, è di tipo convenzionale e non viene quindi descritta in maggior dettaglio. La sua funzione, oltre a quella di contenere i semi-gusci 7, 7 è quella di creare un collegamento con la cuffia di protezione 3 e con l'elemento protettivo tubolare 4, in modo noto o in ogni altro modo opportuno.

Il montaggio del dispositivo di supporto secondo il presente trovato avviene come spiegato nel seguito.

Con riferimento alla figura 2, alloggiate le sfere 15 all'interno delle relative sedi 60 sulla gabbia 6, vengono inseriti i due semi-gusci 7, 7 in maniera tale che la cuspide 74 del suo profilo interno scavalchi il bordo 64 della gabbia 6. Quindi la cuspide 74 interferisce con i bordi 63 e 64 della gabbia 6, ma non con la sua fascia laterale 62 compresa fra quei bordi.

In questa prima fase di montaggio il cuscinetto semiassemblato è in posizione non completamente chiusa. In questa posizione i semi-gusci non si possono staccare dalla gabbia proprio per la suddetta interferenza fra la cuspide 74 dei semigusci 7 e i bordi 63 e 64 della gabbia 6. In questa posizione, anche le sfere rimangono imprigionate entro le loro sedi 60, potendo muoversi soltanto tra il profilo ad arco di cerchio 76 dei semi-gusci 7 e l'orlo interno 61 delle sedi 60. In questa maniera il cuscinetto è assemblato e nessun componente può uscire, con notevoli vantaggi per il successivo montaggio e per la manutenzione, quando il cuscinetto non è ancora completamente chiuso.

Si passa quindi al montaggio sulla forcella (vedi parte inferiore della figura 1). Il cuscinetto si inserisce longitudinalmente sulla forcella non completamente chiuso. La gabbia 6, ovviamente non interferisce con la parte cilindrica 10 della forcella 1. Grazie al profilo doppiamente arcuato 75, 76. le sfere 15 fuoriescono dalle loro sedi 60 di quel tanto che sia sufficiente all'inserimento del cuscinetto sulla forcella, ma non abbastanza da farle uscire completamente dalle loro sedi e quindi cader via.

Allorquando le sfere 15 si trovano in corrispondenza delle piste di rotolamento 13 e 14 sulla parte cilindrica 10 della forcella, con una leggera pressione vengono chiusi i semi-gusci 7, 7 fin quando la cuspide 74 scavalca i bordi 63 della gabbia 6 in modo tale da tenere il cuscinetto nella posizione completamente chiusa. Contemporaneamente, le sfere 15 sono sospinte nelle loro piste di rotolamento 13 e 14 sulla forcella dal profilo arcuato 75 dei semi-gusci 7. Pertanto, in questa posizione il cuscinetto, oltra a rimanere chiuso, rimane vincolato assialmente alla forcella.

Il successivo montaggio degli elementi di protezione avviene nel modo convenzionale, come mostrato nella parte superiore della figura 1. La ghiera 2 viene allargata attorno al cuscinetto, cioè ai semi-gusci 7, in modo che i bordi laterali 20, 21 della ghiera 2 chiudano ulteriormente il cuscinetto, facendo sì che le cuspidi 74 limitino il gioco delle sfere 15 nelle sedi 60 della gabbia 6.

La chiusura "a tolleranza" del cuscinetto ad opera dell'inserimento della ghiera 2 fa anche in modo che le superfici prospicienti 77 dei semi-gusci 7, 7 vadano a reciproco contatto con una determinata pressione. Questa disposizione, grazie anche all'azione dei labbri di tenuta 78 sulla superficie circonferenziale esterna della forcella, realizza una camera a tenuta stagna tale da non permettere fuoriuscite del grasso che viene inserito all'interno del cuscinetto, né tantomeno l'ingresso di agenti inquinanti come polvere o acqua.

Si noti che, nella posizione di chiusura finale, i semi-gusci 7, 7 non interferiscono con la gabbia 6 né con la forcella 1, ma solo con le sfere 15.

Grazie alla forzatura sui semi -gusci 7, 7, la ghiera' 2 diventa solidale con essi. La ghiera a sua volta viene tenuta chiusa dall'inserimento della calotta o della cuffia di protezione 3 e dal manicotto 5. Quindi, i semi-gusci diventano solidali con gli elementi di protezione e pertanto non ruotano durante il funzionamento dell'albero di trasmissione.

Con la disposizione secondo il trovato, il cuscinetto non può aprirsi, la ghiera non può staccarsi dal cuscinetto e quindi la protezione risulta ferma, ma saldamente vincolata all'albero telescopico che ruota. Il cuscinetto così realizzato può sopportare carichi assiali e radiali. Inoltre, essendo a tenuta, rimane lubrificato e la sua durata in servizio si allunga, dal momento che l'attrito è volvente e la produzione di calore è ridotta.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto innovativo. Ad esempio, gli elementi di rotolamento possono essere rulli, in luogo di sfere, e il cuscinetto va modificato di conseguenza. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di supporto per elementi di protezione di albero rotante, in particolare di albero cardanico telescopico, del tipo in cui, in ogni semi-albero terminante con una forcella (1), è presente una ghiera di supporto (2) impegnata con una cuffia di protezione (3) e con un tubo protettivo (4) e circondata da un manicotto di tenuta (5), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una pista interna di rotolamento (13, 14) per elementi di rotolamento ricavata circonferenzialmente esterna in una parte cilindrica (10) di detta forcella (1), e almeno una pista esterna di rotolamento su due semi-gusci (7, 7) coassiali a detta forcella e contrapposti, e una gabbia (6) per detti elementi di rotolamento; detti semi-gusci (7, 7) essendo contenuti fra detta ghiera (2), dotata di bordi di trattenuta (20, 21), e detta parte cilindrica (10) di forcella.
2. 2. Dispositivo di supporto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi di rotolamento sono sfere (15), disposte in due file.
3. 3. Dispositivo di supporto secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta gabbia presenta due fasce laterali (62) dotate di bordi (63, 64) radialmente sporgenti di trattenuta di dette sfere (15) alloggiate in sedi (60) della gabbia munite di un orlo di contenimento (61).
4. 4. Dispositivo di supporto secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ognuno di detti semi-gusci (7, 7) per due file di sfere, composti da un'anima metallica (70) e da un rivestimento in gomma (71), presenta un profilo interno costituito da una parete laterale (72) a sviluppo radiale che, dopo un tratto longitudinale (73), si restringe radialmente a formare una cuspide (74), interferente con i bordi (63, 64) della gabbia (6), per allargarsi successivamente in due archi di cerchio (75, 76); il primo arco (75), adiacente alla cuspide (74), costituendo la pista esterna di rotolamento di una fila di sfere, e il secondo arco (76), radialmente più estemo del primo arco (75), costituendo la sede di contenimento delle sfere (15) in fase di montaggio.
5. 5. Dispositivo di supporto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto rivestimento di gomma (71) dei semi-gusci (7, 7) si estende a coprire esternamente detta anima metallica (70) di ogni semi-guscio da una superficie (77) prospiciente la superfìcie (77) dell'altro semi-guscio, formando nel lato opposto a detta superfìcie un labbro di tenuta (78).
6. 6. Dispositivo di supporto per elementi di protezione di albero rotante, in particolare di albero cardanico telescopico secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.