ITUD20010087A1 - Cerchione con pista frenente in materiale ad alto attrito - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"CERCHIONE CON PISTA FRENANTE IN MATERIALE AD ALTO

ATTRITO

CAMPO DI APPLICAZIONE

10 II presente trovato si riferisce ad un cerchione con pista frenante in materiale ad alto coefficiente di attrito.

In particolare, il trovato si riferisce ad un cerehione, ad esempio per biciclette, oppure per 15 motociclette<'>, motocicli o simili, od ancora per automobili, in cui la pista frenante comprende una fascia circolare su cui è ricavata almeno ima sede riempita con materiale ad alto coefficiente di attrito, eventualmente caricato con sostanze atte ad 20 aumentare l'attrito e la resistenza all'abrasione.

STATO DELLA TECNICA

E' noto che i cerchioni di cicli e motocicli presentano sui fianchi due bande o fasce, normalmente in alluminio, tornite e levigate in 25 piano e tra loro sostanzialmente parallele; tali fasce costituiscono le "piste frenanti" ove gli elementi frenanti esercitano per attrito la loro azione di frenatura della bicicletta.

Tali elementi frenanti possono essere costituiti da pattini nel caso più semplice, oppure da pinze o leve nel caso di freni a disco od a tamburo, o da altri elementi simili.

I pattini freno sono ottenuti normalmente per stampaggio di gomme caricate e si differenziano nella mescola a seconda dell'azione frenante e della vita utile richiesta. Una mescola più morbida determina una miglior azione frenante ma una vita utile piuttosto breve, mentre una mescola più dura produce un'azione frenante meno intensa ma con una maggior durata in condizioni di efficienza.

Nel caso in cui tali pattini siano "caricati" con un'elevata percentuale di materiale abrasivo allo scopo di aumentare l'attrito e quindi la capacità frenante, ciò comporta una rapida usura della pista frenante.

Per evitare questo problema, sono state proposte soluzioni presentanti un rivestimento ceramico sulla superficie delle piste frenanti.

Tali soluzioni però, se da un lato aumentano la vita utile dei cerchioni, dall'altro riducono notevolmente l'efficacia dell'azione di frenatura. Per ovviare a questi inconvenienti della tecnica nota ed ottenere altri vantaggi nel seguito evidenziati, la Richiedente ha studiato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale, le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche dell'idea di soluzione principale.

Scopo del trovato è quello di realizzare un cerchione, principalmente per cicli, motociclette e motocicli dotati di elementi frenanti, il quale presenta una pista frenante idonea ad ottimizzare le caratteristiche di efficacia dell'azione frenante e di durata in condizioni di efficienza.

Altro scopo è quello di ottenere quanto sopra senza rischi di rapido deterioramento ed usura sia dell'elemento frenante sia della pista frenante stessa.

Il trovato si applica sostanzialmente in ogni tipo di cerchione presentante, su almeno un fianco, almeno una fascia idonea a contenere una sede di contenimento.

Secondo una prima formulazione, detta fascia è piana. Secondo un'altra formulazione, la fascia è inclinata rispetto al piano di giacitura del cerchione.

In un'ulteriore formulazione, detta fascia presenta un andamento curvo concavo. In un'altra formulazione, detta fascia presenta un andamento curvo convesso. Secondo una variante, la fascia presenta due superfici piane angolate fra loro.

E' nello spirito del trovato prevedere anche una fascia in parte piana ed in parte curva.

In accordo con tali scopi, il trovato prevede che su detta almeno una fascia del cerchione sia ricavata almeno una sede circonferenziale, collocata in posizione tale da cooperare con l'elemento frenante, detta sede essendo riempita con materiale ad alto coefficiente di attrito.

In una soluzione preferenziale, detto materiale ad alto coefficiente di attrito è materiale resinoso. Secondo una variante, detto materiale ad alto coefficiente di attrito è additivato con cariche, ad esempio in materiale metallico o ceramico, aventi lo scopo sia di aumentare la resistenza all'abrasione che di rendere più elevato il coefficiente di attrito.

Con la presenza di tale sede riempita con materiale ad alto coefficiente di attrito, l'elemento frenante (pattino, pinza od altro), durante l'azione frenante, agisce su una pista mista che può essere determinata dal materiale costituente il cerchione e dal materiale ad alto coefficiente di attrito. Ciò permette di ottenere da un lato un'azione frenante plastica e modulabile con modeste applicazioni di forza sul mezzo di azionamento dell'elemento frenante, e dall'altro lato un'alta resistenza all'usura ed al deterioramento.

In una prima soluzione viene prevista una sola sede circonferenziale avente una larghezza conpresa tra 1 e 10 mm, vantaggiosamente tra 3 e 7 mm, sì da garantire un'adeguata superficie di cooperazione con l'elemento frenante.

Secondo una variante, sono previste due o più sedi concentriche e di larghezza adeguata, ad esempio ciascuna di 1÷4 mm.

Secondo una prima soluzione, la almeno una sede di contenimento del materiale ad alto coefficiente di attrito è circonferenzialmente continua.

Secondo una variante, detta almeno una sede è di tipo discontinuo.

Secondo un'altra variante, detta sede presenta circonf erenzialmente variazioni dimensionali, almeno di larghezza, che concretizzano correlate variazioni dell'effetto frenante. In una soluzione preferenziale, dette variazioni dimensionali sono uniformemente distribuite lungo la circonferenza del cerchione .

La presenza di una sede di contenimento discontinua, o comunque dimensionalmente non uniforme, lungo la circonferenza del cerchione determina un effetto di frenata sostanzialmente assimilabile all'effetto anti-bloccaggio della ruota, con ulteriore incremento dell'efficacia dell'azione frenante.

Secondo una soluzione del trovato, il materiale ad alto coefficiente di attrito utilizzato è resina di tipo termoindurente avente punto di cristallizzazione ad una temperatura dell'ordine di 140÷180 °C.

Le eventuali cariche che vengono inglobate nel materiale ad alto coefficiente di attrito per aumentare la resistenza all'abrasione sono, in una prima soluzione, del tipo metallico in polvere, ad esempio in titanio o inox.

Secondo una variante, dette cariche sono del tipo ceramico in polvere, ad esempio realizzate in allumina, carburo di tungsteno, boro od altro.

Secondo una soluzione del trovato, il materiale ad alto coefficiente d'attrito è rimuovibile e sostituibile dalla relativa sede.

Con la pista frenante ottenuta secondo il trovato si determina un'azione frenante plastica e modulabile con modeste applicazioni di forza alla leva od al pedale del freno. Inoltre, l'azione morbida può essere decisa e controllabile all'esigenza, semplicemente aumentando in misura modesta la pressione dell'elemento frenante. Tali caratteristiche vengono mantenute in qualsiasi condizione di utilizzo in quanto non vengono alterate dal freddo, dal caldo, in condizioni di secco o di bagnato.

Si ottiene inoltre una modesta usura dell'elemento frenante ed una vita utile complessiva del sistema più lunga.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 illustra una vista frontale di un cerchione, nel caso di specie per bicicletta, comprendente la pista frenante secondo il trovato;

- la fig. 2 illustra la sezione A-A di fig. 1 con il particolare della pista frenante cooperante con un elemento frenante;

- le figg. 3 e 4 illustrano, parzialmente ed in scala ingrandita, due varianti alla soluzione di fig. 1.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE

PREFERENZIALE DEL TROVATO

Con riferimento alle figure allegate, la fig. 1 illustra un cerchione 10 per bicicletta comprendente un cerchio 11 e flangie centrali 12 assialmente forate per il passaggio di un mozzo qui non illustrato.

Il cerchio 11 e le flangie 12 sono collegati fra loro da raggi 13, vantaggiosamente pre-tensionati. Il cerchio 11 è realizzato normalmente in alluminio o materiale metallico assimilabile, e definisce, normalmente su entrambi i suoi lati, delle piste 14; ciascuna delle piste 14 è predisposta per cooperare con un relativo elemento frenante, nel caso di specie un pattino freno 15, al fine di esercitare, per attrito, un'azione frenante sulla bicicletta.

Le piste 14 sono normalmente sostanzialmente piane e parallele, tornite e levigate.

Secondo una prima variante, dette piste 14 sono inclinate rispetto al piano di giacitura del cerchione 10 mentre, secondo un'altra variante, dette piste 14 sono sostanzialmente piane ma angolate fra loro.

Secondo un'ulteriore variante, le piste 14 hanno un andamento curvo concavo mentre, secondo un'altra variante, dette piste 14 hanno un andamento curvo convesso.

La rappresentazione esemplificativa di un cerchione per bicicletta cooperante con un pattino freno 15 va considerata solo esemplificativa, in quanto l'insegnamento del trovato può essere esteso, sostanzialmente allo stesso modo, ad applicazioni su motociclette e motocicli, ed anche su automobili, presentanti freni a disco, a tamburo o di altro tipo .

Nel caso della fig. 1, su ognuna di tali piste 14 sono presenti tre sedi 16 costituite da canali circonferenziali 116, larghi tra 1 e 10 mm, vantaggiosamente tra 1 e 4 mm, che vengono riempiti con materiale ad alto coefficiente di attrito 17, ad esempio materiale resinoso.

In una soluzione preferenziale, il materiale ad alto coefficiente di attrito è additivato con cariche di materiale resistente all'abrasione.

Tale materiale resinoso può comprendere resine epossidiche, epoviniliche, vinil esteri o di altro tipo avente caratteristiche analoghe od assimilabili. Tali resine presentano anche buone caratteristiche di adesione al materiale metallico in cui vengono inserite.

Le cariche di materiale resistente all'abrasione comprendono, in una prima soluzione, polveri o granuli metallici in titanio o inox. In un'altra soluzione, tali cariche conprendono polveri o granuli ceramici di allumina, carburo di tungsteno, boro od altri materiali analoghi od assimilabili. Con la soluzione del trovato, il pattino freno 15, od altro elemento frenante, agisce su una pista "rigata" mista, che nel caso di specie è costituita da metallo-resina; ciò concretizza un'azione frenante avente maggiori caratteristiche di plasticità e modulabili tà, anche in presenza di applicazioni modeste di forza, da parte dell'utente, alla leva freno e quindi una pressione inferiore del pattino 15 sulle piste 14.

La presenza dei canali circonferenziali 116 contenenti materiale resinoso 17 caricato permette di ridurre globalmente l'usura sia del pattino freno 15, od altro elemento frenante, che delle piste 14 stesse, aumentando la vita utile del sistema frenante in condizioni di efficienza.

E' ovvio che invece di tre canali 116 larghi, ad esempio, da 1 a 4 mm, come nel caso illustrato, può essere presente un solo canale circonferenziale riempito con materiale resinoso 17 caricato, oppure due, quattro o più canali 116.

E' anche ovvio che il numero, la dimensione e la disposizione dei canali circonferenziali 116 su un lato e sull'altro del cerchio 11 possono essere uguali o diversi tra loro.

I materiali utilizzati, sia.per la resina 17 che riempie i canali 116 che per le cariche aggiunte, possono essere quelli indicati, oppure altri aventi caratteristiche analoghe od assimilabili.

Secondo la prima variante illustrata in fig. 3, al posto di uno o più canali circonferenziali continui 116 il cerchione 10 presenta, su almeno una di dette piste 14, una pluralità di sedi 16, disposte in modo discontinuo sostanzialmente lungo almeno una circonferenza cooperante con l'elemento frenante 15. Ognuna di tali sedi 16 è riempita con materiale ad alto coefficiente di attrito, eventualmente additivato con cariche metalliche o ceramiche.

Secondo l'altra variante illustrata in fig. 4, su almeno una di dette piste 14 sono presenti una pluralità di sedi 16 disposte in modo continuo lungo almeno una circonferenza cooperante con 1 'elemento frenante 15, ma presentanti variazioni di larghezza 216, nel caso di specie riduzioni, distribuite ad intervalli regolari lungo detta circonferenza.

La presenza di sedi 16 discontinue (fig. 3), oppure continue presentanti variazioni periodiche di sezione (fig. 4), concretizza un effetto frenante paragonabile, in una certa misura, all'effetto antibloccaggio previsto sulle automobili. Ciò conferisce ulteriore efficacia all'azione frenante ed un ulteriore incremento della comodità d'uso per 1'utilizzatore. Il materiale ad alto coefficiente di attrito con cui vengono riempite le sedi 16 può essere rimuovibile, anche sede per sede, e sostituibile nel caso di usura precoce e localizzata, oppure per variare le caratteristiche di frenata in base alle esigenze dello specifico utilizzatore.

Al cerchione 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Cerchione per cicli, motociclette, motocicli od automobili, presentante un cerchio (11) definente, su almeno un fianco, almeno una fascia (14) atta a cooperare con un rispettivo elemento frenante (15), caratterizzato dal fatto che su detta almeno una fascia (14) è presente almeno una sede circonferenziale (16) coordinatamente cooperante con detto elemento frenante (15), in detta sede circonferenziale (16) essendo presente materiale ad alto coefficiente di attrito (17). 2 - Cerchione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale ad alto coefficiente di attrito (17) è additivato con cariche. 3 - Cerchione come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette cariche sono in materiale metallico, ad esempio in titanio o inox. 4 - Cerchione come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette cariche sono in materiale ceramico, ad eseirpio in allumina, carburo di tungsteno o boro. 5 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede circonferenziale (16) presenta una larghezza, sulla parte esterna di detto cerchio (11), compresa fra 1 e 10 mm. 6 - Cerchione come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta sede circonferenziale (16) presenta una larghezza, sulla parte esterna di detto cerchio (11), compresa tra 3 e 7 mm. 7 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende due o più sedi circonferenziali concentriche (16). 8 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede circonferenziale (16) è di tipo continuo. 9 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 7, caratterizzato dal fatto che detta sede circonferenziale (16) è di tipo discontinuo. 10 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede circonferenziale (16) presenta variazioni di larghezza (216). 11 - Cerchione come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che dette variazioni di larghezza (216) sono distribuite in modo uniforme lungo detta sede circonferenziale (16). 12 - Cerchione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale ad alto coefficiente di attrito (17) è costituito da materiale resinoso. 13 - Cerchione come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto materiale resinoso comprende resine epossidiche. 14 - Cerchione come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto materiale resinoso comprende resine epoviniliche o vinil esteri . 15 - Cerchione come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto materiale resinoso è di tipo termoindurente avente punto di cristallizzazione ad una temperatura dell'ordine di 140÷180 °C. 16 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto materiale ad alto coefficiente di attrito è rimuovibile dalla relativa sede circonferenziale (16). 17 - Cerchione come alla rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto materiale ad alto coefficiente di attrito è sostituibile. 18 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pista frenante (14) è almeno parzialmente piana. 19 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 17, caratterizzato dal fatto che detta pista frenante (14) è almeno parzialmente definita da una curva convessa. 20 - Cerchione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 17, caratterizzato dal fatto che detta pista frenante (14) è almeno parzialmente definita da una curva concava. 21 - Cerchione con pista frenante in materiale ad alto coefficiente di attrito, sostanzialmente come descritto, con riferimento agli annessi disegni.