ITUD20060072A1

ITUD20060072A1 - Cinghia di trasmissione ad anello chiuso e procedimento per realizzarla

Info

Publication number: ITUD20060072A1
Authority: IT
Inventors: Riccardo Scaglia
Original assignee: Elatech S R L
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2007-09-22
Also published as: EP1837551A2; EP1837551A3

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"CINGHIA DI TRASMISSIONE AD ANELLO CHIUSO E PROCEDIMENTO PER REALIZZARLA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una cinghia ad anello chiuso, dentata o piana, ed al procedimento per realizzarla. La cinghia secondo il trovato è utilizzabile, ad esempio, per applicazioni di trasporto gravose e la trasmissione di potenza tra organi meccanici ed è vantaggiosamente, ma non esclusivamente, del tipo rinforzato internamente mediante una pluralità di fili, o corde, inestensibili.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le cinghie di trasmissione ad anello chiuso che comprendono un corpo di base in materiale elastomerico, ad esempio in poliuretano, normalmente rinforzato mediante una pluralità di fili inestensibili, per esempio in acciaio o in aramid, tra loro paralleli.

Tali fili sono inglobati all'interno del materiale tra una parte interna del corpo della cinghia, soggetta a compressione ed atta a contattare gli organi meccanici di movimento, ed una parte esterna, soggetta ad essere tensionata. È noto realizzare in maniera economicamente vantaggiosa tali cinghie, partendo da un nastro sagomato che viene tagliato a misura, per definire un segmento pari allo sviluppo della cinghia.

Alle estremità del segmento viene realizzata una pluralità di incavi longitudinali che definiscono corrispondenti elementi sporgenti, o frange, aventi ad esempio forma a linguetta, o a dente.

II segmento viene poi ripiegato ad anello, in modo che gli elementi sporgenti di un'estremità si inseriscano negli incavi dell'altra estremità e si uniscano a questi ultimi mediante termosaldatura, sì da ottenere una cinghia ad anello chiuso.

La cinghia così realizzata, pur essendo economicamente vantaggiosa rispetto ad una cinghia prodotta con cavo senza fine, in quanto può essere prodotta in ogni sviluppo desiderato con la tolleranza del passo, se dentata, ha tuttavia l'inconveniente di avere una scarsa resistenza alla trazione, in particolare in corrispondenza della zona di giunzione, rispetto alle cinghie prodotte con cavo senza fine ed è pertanto in grado di sopportare solo carichi statici e dinamici relativamente bassi.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una cinghia di trasmissione ad anello chiuso, dentata o piana, che presenti una resistenza alla trazione relativamente alta anche in corrispondenza della zona di giunzione e che sia in grado di sopportare carichi dinamici e statici maggiori rispetto alle cinghie note prodotte per termosaldatura, unendo così i vantaggi tipici delle cinghie note (economicità, versatilità di sviluppo) a quelli delle più costose cinghie prodotte con cavo senza fine.

Un ulteriore scopo è quello di mettere a punto un procedimento che permetta di realizzare in modo semplice ed economico un cinghia di trasmissione ad anello chiuso che presenti elevate caratteristiche meccaniche ed alta resistenza alla trazione.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni principali.

Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, una cinghia secondo il presente trovato è del tipo ad anello chiuso ed è impiegabile per applicazioni di trasporto gravose, o per applicazioni di trasmissione meccanica di potenza.

Vantaggiosamente, la cinghia è del tipo rinforzato internamente da una pluralità di fili sostanzialmente inestensibili.

La cinghia secondo il trovato comprende un corpo di base, realizzato in materiale elastomerico, avente una parte interna atta a contattare organi meccanici di trasmissione ed una parte esterna, ad esempio sostanzialmente piana. Le due parti sono tra loro separate dai suddetti fili inestensibili.

Il corpo di base presenta almeno una zona di giunzione dentellata definita da elementi sporgenti, o frange, aventi ad esempio forma a dente, a linguetta, o simile forma, e da corrispondenti incavi che sono associati agli elementi sporgenti , ad esempio, mediante termosaldatura, o in altro modo noto.

Secondo una caratteristica del presente trovato, la cinghia comprende inoltre mezzi di rinforzo disposti in corrispondenza della zona di giunzione ed almeno parzialmente inglobati nella parte esterna a copertura, almeno parziale, degli elementi sporgenti.

I mezzi di rinforzo garantiscono pertanto alla cinghia secondo il trovato una maggiore resistenza alla trazione, permettendone l'utilizzo anche con carichi dinamici e statici maggiori rispetto alle cinghie note.

Secondo una forma di realizzazione del trovato, i mezzi di rinforzo comprendono almeno una rete di rinforzo provvista di una pluralità di fili sostanzialmente inestensibili ed intrecciati tra loro.

La cinghia è realizzabile sulla base di un procedimento secondo il presente trovato che comprende almeno una fase in cui i mezzi di rinforzo vengono disposti in corrispondenza della zona di giunzione per essere almeno parzialmente inglobati nella parte esterna del corpo di base mediante un trattamento termico ed eventualmente a pressione, ad esempio mediante termosaldatura, o in altro modo noto.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno 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 è una vista in pianta parzialmente sezionata di una parte di una cinghia di trasmissione in accordo con il presente trovato;

- la fig. 2 è una sezione lungo la linea II-II di fig. 1;

- la fig. 3 è una vista in pianta parzialmente sezionata di una variante della cinghia di trasmissione di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, una cinghia 10 secondo il presente trovato è del tipo ad anello chiuso ed è utilizzabile per la trasmissione meccanica di potenza.

La cinghia 10 (figg. 1 e 2) comprende un corpo di base 12 in materiale elastomerico, ad esempio in poliuretano, rinforzato mediante una pluralità di fili inestensibili 13, tra loro sostanzialmente paralleli.

I fili inestensibili 13 sono realizzati, ad esempio, in metallo e sono inglobati all'interno del materiale elastomerico tra una parte interna 15 del corpo di base 12, soggetta a compressione ed atta a contattare gli organi meccanici di movimento, ed una parte esterna 16, soggetta ad essere tensionata.

La parte interna 15 è inoltre provvista di una pluralità di denti 18 aventi forma, dimensioni e passo compatibili con quelle di corrispondenti sedi realizzate negli organi meccanici di movimento sui quali la cinghia 10 è utilizzata.

Il corpo di base 12 presenta almeno una zona di giunzione 20 di tipo dentellato, definita da una pluralità di elementi sporgenti 21, o frange, aventi forma rettangolare, e da corrispondenti incavi 22.

Nel caso illustrato, ogni elemento sporgente 21 è associato ad un filo inestensibile 13, ma è previsto associare ciascun elemento sporgente 21 a due o più fili inestensibili 13.

Secondo la variante illustrata in fig. 3, gli elementi sporgenti 21 hanno forma a dente, ma è comunque previsto realizzare gli elementi sporgenti 21 con altre forme, ad esempio a linguetta.

A titolo d'esempio, la lunghezza della zona di giunzione 20 è normalmente compresa fra circa 50 mm e circa 250 mm in funzione della tipologia di cinghia da realizzare, mentre l'intera cinghia 10 può essere lunga da circa 400 mm a diversi metri. La cinghia 10 ( figg. 1 e 2 ) comprende inoltre una rete di rinforzo 25, realizzata con una pluralità di fili 26, i quali possono essere sia singoli, sia intrecciati fra loro, come dei trefoli, per formare delle corde, che ne ottimizzano le caratteristiche di allungamento longitudinale e trasversale. I fili 26 sono preferibilmente in acciaio, aramid, poliestere, fibra di carbonio, fibra di vetro o fibre sintetiche, vantaggiosamente ad elevata resistenza meccanica, ad esempio nylon, metallo, o in altro materiale avente simili proprietà di resistenza meccanica, e sono disposti in modo da definire una maglia avente un passo P (fig. 1) compreso, ad esempio, tra circa 0,5 mm e circa 10 mm.

Secondo una variante non illustrata, i fili o corde vengono intrecciati tra loro secondo almeno due direzioni, rispettivamente prima e seconda, ad esempio sostanzialmente ortogonali tra loro. Primi fili, disposti secondo la prima direzione, presentano un determinato passo, che può essere diverso dal passo di secondi fili disposti secondo la seconda direzione. La rete di rinforzo 25 ha così un passo diverso nelle due direzioni.

La rete di rinforzo 25 è disposta in corrispondenza della zona di giunzione 20 ed è completamente inglobata nella parte esterna 16 del corpo di base 12.

La rete di rinforzo 25 presenta una larghezza sostanzialmente uguale, o inferiore, alla larghezza trasversale del corpo di base 12 ed una lunghezza uguale, o maggiore, alla lunghezza degli elementi sporgenti 21.

Vantaggiosamente, la lunghezza della rete di rinforzo 25 è circa da 10 % a circa 100 % maggiore rispetto alla lunghezza degli elementi sporgenti 21.

La cinghia 10 viene realizzata sulla base di un procedimento secondo il trovato, che comprende le fasi di seguito descritte.

Una prima fase prevede il taglio a misura di un nastro sagomato per definire un segmento pari allo sviluppo della cinghia 10.

In una seconda fase, in ciascuna delle due estremità del segmento viene realizzata una pluralità di incavi longitudinali 22 che definiscono i corrispondenti elementi sporgenti 21. Gli incavi 22 vengono realizzati in modo che tutti i fili inestensibili 13 siano associati a corrispondenti elementi sporgenti 21.

Secondo una soluzione del trovato, la prima e la seconda fase possono essere anche realizzate contemporaneamente, ad esempio, con appositi macchinari .

In una terza fase, il segmento viene ripiegato a definire un anello e gli elementi sporgenti 21 di un'estremità vengono inseriti negli incavi 22 dell'altra estremità, all'interno di uno stampo appositamente predisposto.

In una quarta fase, viene disposta, sulla parte esterna 16 ed in corrispondenza della zona di giunzione 20, la rete di rinforzo 25, in precedenza opportunamente tagliata, a copertura degli elementi sporgenti 21.

In una quinta fase, la cinghia 10, in particolare la zona di giunzione 20, viene chiusa in uno stampo e termosaldata, in modo che la rete di rinforzo 25 venga inglobata nel materiale elastomerico del corpo di base 12 a definire con esso un corpo unico, sì da ottenere la cinghia 10 ad anello chiuso secondo il trovato.

Grazie alla rete di rinforzo 25, la cinghia 10 secondo il trovato così realizzata presenta una resistenza alla trazione notevolmente maggiore (fino al 15% in più a livello statico e fino al 35% in più a livello dinamico) rispetto alle cinghie note prodotte con procedimenti di termosaldatura, in particolare nella zona di giunzione 20.

È chiaro che alla cinghia 10 ed al procedimento fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti e/o fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di cinghie di trasmissione ad anello chiuso e procedimenti per realizzarle, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Cinghia di trasmissione ad anello chiuso comprendente un corpo di base (12), avente una parte interna (15), atta a contattare organi meccanici di trasmissione, ed una parte esterna (16), in cui detto corpo di base (12) presenta almeno una zona di giunzione dentellata (20), definita da elementi sporgenti (21) associati a corrispondenti incavi (22), caratterizzata dal fatto che comprende inoltre mezzi di rinforzo (25) disposti in corrispondenza di detta zona di giunzione (20) ed almeno parzialmente inglobati in detta parte esterna (16) a copertura, almeno parziale, di detti elementi sporgenti (21).
2. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rinforzo comprendono almeno una rete di rinforzo (25) costituita da una pluralità di fili (26).
3. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti fili (26) sono intrecciati tra loro a formare della corde.
4. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti fili (26), o corde, sono realizzati in materiale meccanicamente resistente.
5. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detti fili (26), o corde, comprendono almeno uno dei seguenti materiali: aramid, poliestere, fibra di carbonio, nylon, fibra di vetro, fibre sintetiche ad elevata resistenza meccanica, metallo, quale acciaio.
6. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 3, 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detti fili (26), o corde, sono tra loro intrecciati a definire una maglia avente un determinato passo (P).
7. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 3, 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detti fili (26), o corde, sono intrecciati tra loro secondo almeno due direzioni, rispettivamente prima e seconda, in cui primi fili, o corde, disposti secondo detta prima direzione, presentano un determinato passo, sostanzialmente diverso dal passo di secondi fili, o corde, disposti secondo detta seconda direzione.
8. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto passo (P) è compreso tra circa 0,5 e circa 10 min.
9. Cinghia di trasmissione come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rinforzo (25) sono inglobati in detta parte esterna (16) mediante termosaldatura a definire con quest'ultima un corpo unico.
10. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta rete di rinforzo (25) ha una larghezza sostanzialmente uguale, o minore, rispetto alla larghezza trasversale di detto corpo di base (12).
11. Cinghia di trasmissione come nella rivendicazione 2 o 9, caratterizzata dal fatto che detta rete di rinforzo (25) ha una lunghezza sostanzialmente uguale, o maggiore, rispetto alla lunghezza di detti elementi sporgenti (21).
12. Procedimento per realizzare una cinghia di trasmissione ad anello chiuso comprendente un corpo di base (12), avente una parte interna (15), destinata a contattare organi meccanici di trasmissione, ed una parte esterna (16), in cui detto corpo di base (12) presenta almeno una zona di giunzione dentellata (20), definita da elementi sporgenti (21) associati a corrispondenti incavi (22), caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase in cui mezzi di rinforzo (25) vengono disposti in corrispondenza di detta zona di giunzione (20) e vengono almeno parzialmente inglobati in detta parte esterna (16) a copertura, almeno parziale, di detti elementi sporgenti (21).
13. Procedimento come nella rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che durante detta fase, detti mezzi di rinforzo (25) vengono inglobati in detta parte esterna (16) mediante almeno un trattamento termico.
14. Cinghia di trasmissione ad anello chiuso e procedimento per realizzarla, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni,