ITTO970278A1 - Gruppo biella-stantuffo per piccole macchine alternative, e motocom- pressore o simile macchina alternativa comprendente tale gruppo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Gruppo biella-stantuffo per piccole macchine alternative, e motocompressore o simile macchina alternativa comprendente tale gruppo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo biella-stantuffo per piccole macchine alternative, particolarmente motocompressori per frigoriferi e simili, secondo il preambolo della rivendicazione 1.

Gruppi di questo genere sono noti dai documenti FR-A-2 330 923 ed EP-A-0 608 506.

Secondo il documento FR-A-2330 923 lo stantuffo presenta una coppia di risalti interni diametralmente opposti, i quali presentano a loro volta rispettivi incavi tra loro allineati che costituiscono una sede d'appoggio per lo spinotto.

I fianchi degli incavi presentano, in una realizzazione, deformazioni locali ottenute a freddo" che trattengono permanentemente lo spinotto nella sua sede d'appoggio; in un'altra realizzazione i fianchi degli incavi e lo spinotto sono intercollegati permanentemente da punti di saldatura elettrica, chiamati "sporgenze in forma di verruca".

Le procedure di fissaggio dello spinotto allo stantuffo secondo il documento FR-A-2 330 932 richiedono o un'apposita pressa per eseguire le suddette deformazioni locali,o un'apposita stazione di saldatura elettrica per eseguire le suddette saldature localizzate.

Queste procedure non si prestano all'assemblaggio di motocompressori o piccole macchine alternative di altro genere su una linea continua, poiché per fissare lo spinotto allo stantuffo èsse richiedono una pressa od una saldatrice separate dalla linea.

Questo problema è stato risolto almeno in parte con gli insegnamenti del documento EP-A-0608 506.

Secondo questo documento lo stantuffo di un gruppo motocompressore presenta ancora una coppia di risalti interni diametralmente opposti, i quali presentano a loro volta rispettivi incavi tra loro allineati che costituiscono una sede d'appoggio per lo spinotto.

I mezzi di ritegno consistono in questo caso in un anello elastico che circonda il gambo della biella e dalla cui periferia sporgono alette d'ancoraggio .

Nella condizione assemblata l'anello di ritegno contrasta contro lo spinotto e lo mantiene impegnato nella sua sede grazie al fatto che le alette dell'anello mordono nella superficie interna del mantello dello stantuffo, realizzando così per interferenza un saldo ancoraggio tra l'anello e lo stantuffo.

Questa disposizione nota dal documento EP-A-0 608 506 permette un'operazione di assemblaggio semplificata con un costo relativamente basso.

Può accadere che a valle della stazione di assemblaggio un addetto al controllo di qualità si accorga che qualche pezzo è difettoso (ad esempio la biella) . In questo caso il sottogruppo può essere facilmente smontato strappando via dallo stantuffo la biella ed il suo anello di ritegno, per ricuperare lo stantuffo e lo spinotto.

Questa operazione può tuttavia danneggiare irrimediabilmente lo stantuffo, poiché quando l'anello elastico viene estratto, le sue alette che mordono nella superficie del mantello possono rigare quest'ultimo pregiudicando la possibilità di reimpiego dello stantuffo.

La soluzione del documento EP-A-0608 506 ha pure l'inconveniente di imporre l'adozione di stantuffi con un mantello relativamente spesso e perciò indesiderabilmente pesanti: si è infatti constatato che le alette dell'anello di ritegno deformano un mantello ragionevolmente sottile, facendogli perdere la sua cilindricità. Ad esempio, nel caso di un anello di ritegno con quattro alette il mantello assume una forma a quadrifoglio.

Lo scopo dell'invenzione è quello di permettere la realizzazione di un gruppo biella-stantuffo che possa essere assemblato nel modo consentito dalla soluzione del documento EP-A-0608 506, ma che non sia suscettibile di deformare un mantello sottile e consenta di smontare facilmente il gruppo biellastantuffo difettoso, ad esempio per ricuperarne lo stantuffo e lo spinotto, senza danneggiare il mantello .

Secondo l'invenzione questo scopo è raggiunto per mezzo di un gruppo biella-stantuffo avente le caratteristiche rivendicate.

L'invenzione è basata sulla constatazione del fatto che, in una piccola macchina alternativa, quale un motocompressore per frigoriferi, le forze che agiscono tra lo stantuffo e la biella nelle corse d'aspirazione sono così deboli da non richiedere né un fissaggio permanente dello spinotto allo stantuffo, come nel documento FR-A-2330 923, né un ancoraggio disimpegnabile, ma possibilmente dannoso per lo stantuffo, come nel documento EP-A-0608506.

Come si comprenderà meglio dalla descrizione riferita ai disegni, l'accoppiamento a scatto dell'elemento a pinza secondo l'invenzione con lo spinotto è tutto quanto basta per resistere alle forze relativamente deboli che si manifestano nelle corse d'aspirazione e consente invece una facile estrazione dello spinotto dallo stantuffo a seguito di un semplice divaricamento elastico della branche dell'elemento a pinza che abbracciano lo spinotto.

L'invenzione riguarda pure un motocompressore o simile macchina alternativa comprendente un gruppo biella-stantuffo quale rivendicato.

L'invenzione sarà compresa meglio dalla lettura della descrizione particolareggiata che segue, fatta con riferimento ai disegni annessi, dati a titolo d'esempio non limitativo e nei quali:

la figura 1 è una vista in prospettiva parziale e parzialmente spaccata di un gruppo biella-stantuffo secondo una prima forma d'attuazione dell'invenzione,

la figura 2 è una vista in prospettiva esplosa, parziale e parzialmente spaccata,· dello stesso gruppo della figura 1,

la figura 3 è una sezione diametrale del solo stantuffo del gruppo delle figure 1 e 2,

la figura 4 è una sezione diametrale analoga alla figura 3, che rappresenta lo stantuffo della figura 3 nel quale è stato fissato un elemento a pinza,

la figura 5 è una vista in elevazione parzialmente sezionata in cui è rappresentata una biella il cui spinotto è sul punto di essere impegnato con l'elemento a pinza della figura 4,

la figura 6 è una rappresentazione analoga alla figura 5, con lo spinotto impegnato a fondo nell'elemento a pinza,

la figura 7 è una vista in prospettiva parziale e parzialmente spaccata di un gruppo biella-stantuffo secondo un'altra forma d'attuazione dell'invenzione,

la figura 8 è una vista in prospettiva esplosa, parziale e parzialmente spaccata, dello stesso gruppo della figura 7,

la figura 9 è una sezione diametrale del solo stantuffo del gruppo delle figure 7 ed 8,

la figura 10 è una sezione diametrale analoga alla figura 9, che rappresenta lo stantuffo della figura 9 nel quale è stato fissato un elemento a pinza,

la figura 11 è una vista in elevazione parzialmente sezionata in cui è rappresentata una biella il cui spinotto è sul punto di essere impegnato con l'elemento a pinza della figura 10, e

la figura 12 è una rappresentazione analoga alla figura 11, con lo spinotto impegnato a fondo nell'elemento a pinza.

Riferendosi alle figure 1 a 6, con 10 è indicata una biella, rappresentata per intera nelle figure 5 e 6.

La biella 10 comprende un piede 12 in forma di occhio, in cui è inserito uno spinotto 14.

Con 16 è indicato nel complesso uno stantuffo associato alla biella 10.

Lo stantuffo 16, che può essere costituito da un pezzo di lega leggera pressofuso o sinterizzato, comprende un mantello cilindrico 18 ed una parete di fondo 20 corrispondente al cielo dello stantuffo.

Nella forma d'attuazione delle figure 1 a 6, nello stantuffo è formata integralmente una sede d'appoggio dello spinotto, che è simile a quella del documento FR-A-2330 922.

In particolare, lo stantuffo 16 presenta una coppia di risalti interni 22 diametralmente opposti. I risalti 22 sono separati da una cavità centrale 24 (figura 2) di ricezione del piede 12 della biella 10.

I due risalti 22 presentano rispettivi incavi 26 in forma di segmento cilindrico,,che sono tra loro allineati.

Gli incavi 26 costituiscono la sede d'appoggio dello spinotto 14 nello stantuffo 16.

Le forze, relativamente elevate, che agiscono tra la biella 10 e lo stantuffo 16 nella corsa di compressione, nel caso di un compressore, e nelle corse di compressione e di espansione, nel caso di un motore, sono trasmesse dalle superfici cilindriche a contatto dello spinotto 14 e degli incavi 26.

II mantello 18 dello stantuffo 16 presenta scanalature interne 28 diametralmente opposte (figura 1 e 2) con i fondi delle quali cooperano con un gioco le estremità dello spinotto 14 per contenere quest'ultimo lateralmente.

Per trattenere lo spinotto 14 in appoggio nella sua sede costituita dagli incavi 26, sono provvisti mezzi di ritegno che, secondo l'invenzione, comprendono un elemento a pinza.

L'elemento a pinza della forma d'attuazione delle figure 1 a 6 è designato nel complesso con 30 e sarà ora descritto con particolare riferimento alla figura 2.

L'elemento a pinza 30 è costituito da un unico pezzo di lamiera tranciata e piegata di un metallo avente proprietà elastiche, come ad esempio un acciaio speciale od inossidabile.

L'elemento a pinza 30 comprende una parte di base 32 in forma di piastra ed una coppia di parti a pinza 34 situate su due lati opposti della parte di base 32.

Ognuna delle parti a pinza 34 comprende un rispettivo giogo 36 adiacente alla parte di base ed una coppia di branche molleggienti 38.

Ognuna delle branche molleggianti 38 presenta, verso la sua estremità libera, un rispettivo dente 40 d'accoppiamento a scatto, sporgente verso l'altro dente 40.

Ognuno dei denti 40 presenta una superficie d'invito 42. Le superfici d'invito 42 di ciascuna parte a pinza 34 sono così disposte da costituire un'imboccatura divergente, per lo scopo che sarà chiarito più avanti.

Nella condizione assemblata l'elemento a pinza 30 è fissato alla parete di fondo 20 dello stantuffo 16 mediante saldatura od incollaggio.

Nelle figure 4, 5 e 6 le linee spesse 44 rappresentano indifferentemente zone di saldatura o di incollaggio della parte a piastra 42 alla parete di fondo 20.

Nel caso della saldatura, questa può essere vantaggiosamente realizzata con il processo a scarica capacitiva.

Nella figura 3 lo stantuffo 16 è stato rappresentato prima dell'assemblaggio e senza l'elemento a pinza 30.

Nella figura 4 l'elemento a pinza 30 è stato fissato alla parete di fondo 20 mediante saldatura od incollaggio nelle zone 44.

Per proseguire l'assemblaggio del gruppo biella-stantuffo con l'elemento a pinza 30 fissato allo stantuffo 16 come nella figura 4, si presenta la biella 10 allo stantuffo 16 come nella figura 5, applicando lo spinotto 14 alle superfici smussate 42 delle branche 38.

Basta poi esercitare sulla biella 10 una spinta o pressione secondo la freccia A della figura 5 per divaricare le branche 38 secondo le frecce B, introducendo lo spinotto 14 tra le branche stesse, sino a raggiungere la posizione finale della figura 6. Nella posizione della figura 6 lo spinotto 14 è venuto a poggiare nella sede costituita dagli incavi 26 e le branche 38 si sono contratte una verso l'altra, trattenendo così lo spinotto 14 nell'elemento a pinza 30 con un accoppiamento a scatto .

Le branche 38 ed i loro denti 40 sono così configurati e dimensionati che le forze che si esercitano tra la biella 10 e lo stantuffo 16. durante la corsa d'aspirazione non sia sufficiente a divaricare le branche 36 secondo le frecce B (figura 5), ma questa divaricazione elastica sia sempre possibile per disinserire lo spinotto 14 dall'elemento a pinza 30 con una forza manuale o con un'attrezzatura, allo scopo di staccare la biella 10 dallo stantuffo 16.

Si farà ora riferimento alle figure 7 a 12 per descrivere una seconda forma d'attuazione dell'invenzione.

Nelle figure 7 a 12 le parti uguali od equivalenti a quelle delle figure 1 a 6 sono designate con gli stessi numeri di riferimento incrementati di 100.

Nella forma d'attuazione delle figure 7 a 12 la biella è indicata con 110, il suo piede è indicato con 112 e lo spinotto è indicato con 114.

Con 116 è indicato nel complesso uno stantuffo associato alla biella 110.

Lo stantuffo 116, che può essere ancora costituito da un pezzo di lega leggera pressofuso o sinterizzato, od anche da un pezzo metallico profondamente imbutito, ha una semplice forma a bicchiere con un mantello cilindrico 118 ed una parete di fondo 120.

Nello stantuffo 110 è fissato un elemento a pinza designato nel complesso con 130 e che sarà ora descritto con particolare riferimento alla figura 8.

Anche nella forma d'attuazione delle figure 7 a 12 l'elemento a pinza 130 è costituito da un unico pezzo di lamiera tranciata e piegata di un metallo avente proprietà elastiche, come ad esempio un acciaio speciale od inossidabile.

L'elemento a pinza 130 comprende una parte di base 132 in forma di piastra ed una coppia di parti a pinza 134 situate su due lati opposti della parte di base 132.

Ognuna delle parti a pinza 134 comprende un rispettivo giogo 136 adiacente alla parte di base ed una coppia di branche molleggienti 138.

Ognuno dei gioghi 136 presenta, entro la parte a pinza 134, un rispettivo bordo arcuato concavo 126 in forma di segmento cilindrico, che costituiscono una sede d'appoggio dello spinotto 114 nello stantuffo 116, in sostituzione degli incavi 26 della forma di attuazione delle figure 1 a 6.

Ognuna delle branche molleggianti 138 presenta, verso la sua estremità libera, un rispettivo dente 140 d'accoppiamento a scatto, sporgente verso l'altro dente 140.

Ognuno dei denti 140 presenta una superficie d'invito 142. Le superfici d'invito 142 di ciascuna parte a pinza 134 sono così disposte da costituire un'imboccatura divergente, come nella forma d'attuazione delle figure 1 a 6.

Nella condizione assemblata l'elemento a pinza 130 è fissato alla parete di fondo 120 dello stantuffo 116 mediante saldatura od incollaggio.

Nelle figure 10, 11 e 12 una linea spessa 144 rappresenta indifferentemente una zona di saldatura o di incollaggio della parte a piastra 142 alla parete di fondo 120.

Nel caso della saldatura, anche nella presente forma d'attuazione essa può essere vantaggiosamente realizzata con il processo a scarica capacitiva.

Nella figura 9 lo stantuffo 116 è stato rappresentato prima dell'assemblaggio e senza l'elemento a pinza 130.

Nella figura 10 l'elemento a pinza 130 è stato fissato alla parete di fondo 120 mediante saldatura od incollaggio nella zona 144.

Per proseguire l'assemblaggio del gruppo biella-stantuffo con l'elemento a pinza 130 fissato allo stantuffo 116 come nella figura 10, si presenta la biella 110 allo stantuffo 116 come nella figura 11, applicando lo spinotto 114 alle superfici smussate 142 delle branche 138.

Anche in questo caso basta poi esercitare sulla biella 110 una spinta o pressione secondo la freccia A della figura 11 per divaricare le branche 138 secondo le frecce B, introducendo lo spinotto 114 tra le branche stesse, sino a raggiungere la posizione finale della figura 12.

Nella posizione della figura 12 lo spinotto 114 è venuto a poggiare nella sede costituita dai bordi arcuati concavi 126 dei gioghi 136 e le branche 138 si sono contratte l'una verso l'altra, trattenendo così lo spinotto 114 nell'elemento a pinza 130 con un accoppiamento a scatto.

Anche in questa seconda forma d'attuazione le branche 138 ed i loro denti 140 sono così configurati e dimensionate che le forze che si esercitano tra la biella 110 e lo stantuffo 116 durante la corsa d'aspirazione non sia sufficiente a divaricare le branche 136 secondo le frecce B (figura 11), ma questa divaricazione elastica sia sempre possibile per disinserire lo spinotto 114 dall'elemento a pinza 130 con una forza manuale o con un'attrezzatura, allo scopo di staccare la biella 110 dallo stantuffo 116.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo biella-stantuffo per piccole macchine alternative, particolarmente motocompressori per frigoriferi e simili, in cui la biella (10; 110) è munita di uno spinotto (14; 114) ed in cui lo stantuffo (16; 116) presenta una parete di fondo (20; 120) corrispondente al cielo dello stantuffo, in cui nello stantuffo (16; 116) è provvista una sede (26; 126) d'appoggio dello spinotto (14; 114), ed in cui sono provvisti mezzi (30; 130) di ritegno dello spinotto (14; 114) in appoggio nella sua sede (26; 126), caratterizzato dal fatto che i mezzi di ritegno comprendono un elemento a pinza (30; 130), con una parte di base (32; 132) fissata alla suddetta parete di fondo (20; 120) e con una coppia di parti a pinza (34; 134) disposte sui due lati del piede (12; 112) della biella ed aventi ognuna un giogo (36; 136) ed una coppia di branche molleggianti (38; 138) così sagomate da abbracciare lo spinotto (14; 114) e trattenerlo nella suddetta sede (26; 126) con un accoppiamento a scatto.
2. 2. Gruppo biella-stantuffo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo stantuffo (16) presenta una coppia di risalti interni (22) diametralmente opposti, separati da uria cavità centrale (24) di ricezione del piede (12) della biella (10) e che presentano rispettivi incavi (26) tra loro allineati che costituiscono la suddetta sede d'appoggio (26).
3. 3. Gruppo biella-stantuffo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta sede d'appoggio è costituita da bordi arcuati concavi (126) dei gioghi (136) delle due parti a pinza (134) dell'elemento a pinza (130).
4. 4 . Gruppo biella-stantuffo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'elemento a pinza (30; 130) è ricavato da un solo pezzo di lamiera tranciata e piegata di un metallo avente proprietà elastiche.
5. 5 . Gruppo biella-stantuffo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parte di base (32; 132) dell'elemento a pinza (30; 130) è fissata alla parete di fondo (20; 120) mediante saldatura (44; 144).
6. 6. Gruppo biella-stantuffo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che la parte di base (32; 132) dell'elemento a pinza (30; 130) è fissata alla parete di fondo mediante incollaggio (44; 144).
7. 7. Motocompressore o simile macchina alternativa, comprendente un gruppo biella-stantuffo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.