ITVI20080031U1 - Struttura di ruota dentata modulare per catene o cinghie di nastri trasportatori. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

Il presente trovato è applicabile nel campo dei dispositivi di trasmissione del moto, ed ha particolarmente per oggetto una struttura di ruota dentata modulare per catene o cinghie di organi di movimentazione, ad esempio nastri trasportatori o similari.

Stato della Tecnica

E’ noto che negli organi di movimentazione di oggetti, quali ad esempio nastri trasportatori o similari, il moto viene trasmesso mediante cinghie o catene che interagiscono con una pluralità di ingranaggi.

Questi ultimi sono generalmente formati da due ruote dentate, una avente diametro maggiore dell'altra. Di queste, quella più piccola è comunemente chiamata pignone, mentre quella più grande è chiamata corona.

Tipicamente, le ruote dentate sono realizzate in pezzo unico di metallo ed è ancorabile ad un albero di trascinamento. Questa soluzione, benché semplice ed economica, presenta notevoli inconvenienti durante lo smontaggio della ruota dentata dall’albero in caso di pulizia o manutenzione.

Nel tentativo di superare tali inconvenienti, sono state realizzate strutture di ruota dentata in plastica di tipo modulare, generalmente composte da due settori modulari fra loro accoppiabili.

Dal brevetto statunitense US-A-5702316 e dalla domanda di brevetto europeo EP-A-1719718 sono note strutture di ruota dentata del tipo sopra descritto, in cui i due settori modulari che compongono la corona dentata sono trattenuti da due o più viti agenti in senso radiale e passanti radialmente attraverso il corpo ruota.

Tali soluzioni, tuttavia, non sono esenti da alcuni riconosciuti svantaggi.

Innanzitutto, a causa della presenza di viti radiali passanti attraverso il corpo ruota, quest’ultimo deve essere piuttosto spesso, nell’ordine di qualche centimetro, in modo tale che queste ruote sono generalmente inadatte all’accoppiamento con catene, in particolare del tipo a rulli o ASA.

A causa della posizione delle viti, inoltre, le fasi di montaggio e smontaggio della ruota risultano piuttosto complesse e scomode.

La presenza delle viti radiali, inoltre, rende praticamente impossibile ed eccessivamente costosa la realizzazione di ruote di grandi dimensioni.

Presentazione dell’invenzione

Scopo del presente trovato è quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati, realizzando una struttura di ruota dentata modulare che presenti caratteristiche di spiccata efficienza e relativa economicità.

Uno scopo particolare è quello di realizzare una struttura di ruota dentata modulare che sia adatta all’accoppiamento con catene del tipo ASA o a rulli.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare una struttura di ruota dentata modulare che sia facile da montare e da smontare.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da una struttura di ruota dentata, in accordo con la rivendicazione 1.

Grazie a tali caratteristiche, sarà possibile realizzare ruote dentate aventi un corpo con spessore relativamente ridotto, in modo da poter accogliere cinghie o catene di trasmissione, in particolare del tipo a rulli o ASA.

L’assenza di viti agenti in senso radiale che passano attraverso il corpo ruota, infatti, consentirà inoltre di contenere lo spessore al minimo. Il corpo ruota, infatti, non dovrà essere sottoposto a forature, filettature o comunque operazioni in senso radiale, le quali operazioni, se eseguite su spessori ridotti, potrebbero causare la rottura del corpo stesso.

La posizione frontale dell’accoppiamento, inoltre, renderà più facili ed agevoli le operazioni di montaggio e smontaggio della ruota sull’albero, consentendo di operare agevolmente anche su ruote di notevoli dimensioni.

Vantaggiosamente, i settori modulari potranno essere ancorabili alla flangia mediante mezzi di collegamento agenti in una direzione sostanzialmente assiale. Tale caratteristica agevolerà al massimo le operazioni di montaggio e di smontaggio della ruota.

Nel presente testo la dizione “direzione assiale” e derivate indica una direzione sostanzialmente parallela all’asse dell’albero su cui la ruota è calettata.

In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva del trovato, indipendentemente dalle modalità di reciproco collegamento amovibile della flangia e del corpo ruota, potranno essere previsti mezzi di stabilizzazione ad incastro per mantenere la complanarità fra i settori modulari quando la ruota è in movimento.

Preferibilmente, tali mezzi di stabilizzazione ad incastro potranno essere costituiti da almeno un elemento maschio realizzato in corrispondenza di un bordo radiale di un settore modulare inseribile in un corrispondente almeno un elemento femmina realizzato in corrispondenza dei bordo radiale affacciato del settore modulare adiacente.

Nelle rivendicazioni dipendenti sono descritte alcune forme di realizzazione vantaggiose della struttura di ruota secondo il trovato.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una struttura di ruota dentata secondo il trovato, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista prospettica di una struttura di ruota dentata secondo il trovato in configurazione assemblata e fissata sull'albero; la FIG. 2 è una vista prospettica di una struttura di ruota dentata secondo il trovato in configurazione esplosa, in cui il corpo ruota 3 è costituito da tre settori modulari 5;

la FIG. 3 è una vista prospettica di una struttura di ruota dentata secondo il trovato in configurazione esplosa, in cui il corpo ruota 3 è costituito da due settori modulari 5;

la FIG. 4 è una vista prospettica di alcuni particolari di figura 1 ; la FIG. 5 è una vista in sezione parzialmente esplosa della struttura di ruota dentata di figura 1 presa lungo un piano di traccia V -V]

la FIG. 6 è una vista prospettica ingrandita dei mezzi di stabilizzazione ad incastro 6;

la FIG. 7 è una vista in sezione dei mezzi di stabilizzazione 6 di figura 6 presa lungo un piano di traccia VII - VII ;

la FIG. 8 è una vista prospettica di un settore modulare 5.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito Con riferimento alle figure citate, la struttura di ruota dentata secondo il trovato, indicata globalmente con il numero 1 , potrà essere vantaggiosamente impiegata per la trasmissione del moto mediante cinghie o catene C, ad esempio in nastri trasportatori ed apparati similari.

Se non altrimenti specificato, nel seguito gli elementi costruttivi principali saranno identificati con numeri arabi, mentre i componenti uguali od omologhi di altre forme di realizzazione saranno identificate con lo stesso numero seguito da uno o più apici.

La struttura 1 comprende una flangia 2, preferibilmente in materiale metallico quale ad esempio acciaio, ed un corpo 3, in materiale polimerico avente elevate proprietà meccaniche, quale ad esempio poliammide o poliossimetilene (POM).

In modo in sé noto, la flangia 2 è ancorabile ad un albero di trasmissione S mediante mezzi a chiavetta K.

Il corpo ruota 3, a sua volta, è sostanzialmente piano e circolare, ed è perifericamente provvisto di denti 7. Il corpo 3 potrà essere ancorato all’albero S mediante viti 4 inserite nella flangia 2. Inoltre, il corpo ruota 3 è formato da almeno due settori modulari 5, 5’ fra loro accoppiabili. Ogni settore modulare 5 potrà avere uno sviluppo angolare qualsiasi, non necessariamente uguale a quello degli altri settori. Il numero dei settori 5, inoltre, potrà essere qualsiasi, ed in corrispondenza si potranno avere corone dentate costituite, ad esempio, da due settori circolari 5, 5’, come illustrato in figura 3, da tre settori circolari 5, 5’, 5” come illustrato in figura 2, o da quattro o più settori, non illustrato nei disegni.

In un esempio di realizzazione preferito, i settori modulari 5 potranno comprendere bordi laterali 10, 11 sostanzialmente rettilinei e radiali formanti tra loro un angolo al vertice a sostanzialmente pari a 360°/n, con n pari al numero di detti settori modulari 5.

I settori modulari 5 potranno essere amovibilmente ancorabili alla flangia 2 nella posizione frontale F della stessa.

A tal fine, la flangia 2 potrà essere affacciata ai settori 5 per bloccarli reciprocamente mediante organi di collegamento che agiscono in una direzione sostanzialmente assiale, cioè non perpendicolare all’asse X dell’albero di trasmissione S.

Nella forma di realizzazione illustrata nei disegni, i settori modulari 5 potranno essere ancorati alla flangia 2 mediante mezzi di collegamento, quali ad esempio le viti 4, agenti in una direzione d sostanzialmente assiale. Tali viti assiali 4 potranno essere gli unici mezzi di collegamento reciproco dei settori 5 e della flangia 2.

Come già anticipato, grazie a questa configurazione sarà possibile realizzare ruote dentate con uno spessore relativamente ridotto, adatto per ricevere le maglie di una catena a rulli o catena ASA.

A tale scopo, i settori 5 del corpo ruota 3 potranno presentare uno spessore T sostanzialmente costante, generalmente compreso fra 2 e 30 mm e preferibilmente compreso fra 5 mm e 25 mm.

Ogni settore modulare 5 potrà presentare mezzi di stabilizzazione ad incastro, generalmente indicati con 6, rispetto al settore adiacente 5’. Tali mezzi di stabilizzazione 6 sono finalizzati a mantenere la complanarità dei settori modulari 5, specie quando la ruota è in movimento.

Nel presente documento, con la dizione “mezzi di stabilizzazione ad incastro” sono indicati uno o più organi meccanici che si oppongono alle sollecitazioni meccaniche che tendono a disaccoppiare i vari settori modulari 5 l’uno dall’altro.

Come visibile in FIG. 6, in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva del trovato i mezzi ad incastro 6 potranno essere costituiti da una coppia di elementi maschio sagomati 8, 8’ inseribili in corrispondenti sedi femmina controsagomate 9, 9’. Allo scopo, gli elementi maschio 8, 8’, che potranno essere o meno fra loro uguali, potranno presentare forma allungata estendentesi lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano di sviluppo principale π del corpo ruota 3 e potranno presentare forma in pianta generalmente trapezoidale, corrispondente a quella delle sedi femmina 9, 9’.

Costruttivamente, l’elemento maschio 8 e la sede femmina 9’ potranno essere realizzati in corrispondenza del bordo periferico radiale 10 del settore modulare 5, mentre l’elemento maschio 8’ e la sede femmina 9 potranno essere realizzati in corrispondenza del bordo periferico radiale affacciato 11’ del settore modulare adiacente 5’.

Preferibilmente, gli elementi maschio 8, 8’ e gli elementi femmina 9, 9’ potranno essere realizzati in posizioni sfalsate rispetto al piano mediano parallelo al piano di sviluppo principale π del corpo ruota 3.

In una forma di realizzazione preferita, i mezzi di stabilizzazione ad incastro potranno essere costituiti esclusivamente da elementi maschio e femmina 8, 9 monoliticamente formati sul rispettivo settore modulare 5.

Nel presente documento con la dizione “monoliticamente realizzati" e derivate si intende una realizzazione unitaria o “di pezzo". In figura 8 è illustrato un settore modulare 5 avente due coppie di elementi maschio e femmina 8, 8’ e 9, 9’ realizzate sui due bordi radiali opposti 10, 10’. Tuttavia, il numero di questi ultimi potrà essere qualsiasi, così come gli stessi potranno essere distribuiti in qualsiasi posizione del settore 5 a cui appartengono.

Come visibile nelle figure, i mezzi di stabilizzazione 6 non prevedono viti metalliche od altri organi meccanici esterni. Grazie a tale caratteristica, unitamente al fatto che i vari settori modulari sono fra loro accoppiati mediante elementi ad incastro, è possibile realizzare facilmente ed economicamente ruote dentate aventi un numero elevato di settori, con notevole semplificazione delle operazioni di montaggio e smontaggio della ruota stessa sull’albero. Ciò risulta particolarmente vantaggioso nel caso di ruote di grandi dimensioni.

Vantaggiosamente, ognuno dei settori modulari 5 che compongono il corpo ruota 3 potrà essere realizzato per iniezione o stampaggio, preferibilmente con uno dei materiali polimerici sopra menzionati, ed i mezzi di stabilizzazione 6 potranno essere realizzati direttamente all’atto dello stampaggio, preferibilmente monoliticamente con il rispettivo settore modulare.

Così, la realizzazione della ruota dentata risulterà economica, con grande vantaggio anche per le caratteristiche meccaniche della ruota nel suo insieme.

Al fine di consentire l'accoppiamento della flangia e dei settori modulari, la flangia 2 potrà presentare una rientranza anulare 12, mentre ognuno dei settori modulari 5 potrà presentare una sporgenza curvilinea 13 di forma complementare, realizzata in prossimità del bordo periferico inferiore 14 ed inseribile nella rientranza 12, come particolarmente visibile in FIG. 5.

In corrispondenza della rientranza 12 potranno essere realizzati uno o più fori 15, preferibilmente in direzione assiale, allineabili con corrispondenti fori 16, preferibilmente anch’essi sostanzialmente assiali, realizzati sulla sporgenza 13. La posizione e/o il numero dei fori 15, 16 potrà essere qualsiasi. Ad esempio, i fori 15, 16 potranno essere uniformemente distribuiti su tutto lo sviluppo circonferenziale della sporgenza 13 e/o della rientranza 12.

Vantaggiosamente, uno dei fori passanti 15 potrà essere realizzato in corrispondenza della zona di contatto dei bordi periferici radiali affacciati 10, 11’ di due settori modulari adiacenti 5, 5’, in modo che una singola vite di accoppiamento 16 interagisca con entrambi i settori modulari adiacenti 5, 5’.

Le viti 4, che potranno essere sostituite mediante un qualsiasi organo di collegamento equivalente, ad esempio perni, rivetti o similari, potranno essere inseriti nei fori 15, 16 per serrare reciprocamente la flangia 2 ed i settori modulari 5 ed aumentare il loro reciproco bloccaggio per attrito.

Da quanto sopra descritto, appare evidente che la struttura di ruota dentata secondo il trovato raggiunge gli scopi prefissatisi, ed in particolare quello di realizzare una struttura di ruota dentata modulare che sia adatta all’accoppiamento con catene del tipo ASA o a rulli. La struttura di ruota dentata secondo il trovato, altresì, risulta eccezionalmente facile da montare e da smontare.

Grazie alla presenza dei mezzi ad incastro, inoltre, la ruota dentata secondo il trovato si manterrà in asse anche dopo un lungo utilizzo.

La struttura di ruota dentata modulare secondo il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una struttura di ruota dentata per catene o cinghie di organi di movimentazione, comprendente un corpo (3) in materiale polimerico sostanzialmente piano e circolare perifericamente provvisto di denti (7) e fissabile ad un albero di trasmissione (S), detto corpo (3) essendo composto da una pluralità di settori modulari (5) amovibilmente accoppiabili in posizioni adiacenti e complanari per definire una ruota unitaria, essendo prevista una flangia anulare (2) per l'ancoraggio coassiale di detti settori (5) tra loro ed il fissaggio di detto corpo (3) a detto albero (S), caratterizzata dal fatto che detti settori modulari (5) sono amovibilmente ancorabili a detta flangia (2) in posizione frontale.
2. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1 , in cui detti settori modulari (5) sono ancorabili a detta flangia (2) esclusivamente mediante mezzi di collegamento (4) agenti in una direzione sostanzialmente assiale.
3. 3. Struttura secondo la rivendicazione 2, in cui detta flangia (2) presenta una rientranza anulare (12) suscettibile di accogliere assialmente una sporgenza (13) di forma sostanzialmente complementare realizzata in detti settori (5), essendo previsto almeno un primo foro (15) sostanzialmente assiale realizzato su detta rientranza (12) ed allinearle con almeno un corrispondente secondo foro (16) anch’esso sostanzialmente assiale realizzato su detta sporgenza (13).
4. 4. Struttura secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi di collegamento assiali comprendono perni o viti (4) inseribili in detto almeno un primo (15) ed un secondo foro (16) per serrare reciprocamente detta flangia (2) e detti settori (5).
5. 5. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui i settori (5) di detto corpo (3) presentano uno spessore compreso fra 5 mm e 25 mm.
6. 6. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti settori modulari (5) comprendono bordi laterali (10, 11) sostanzialmente rettilinei e radiali formanti tra loro un angolo sostanzialmente pari a 3607η, con n pari al numero di detti settori modulari (5).
7. 7. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi di stabilizzazione ad incastro (6) per mantenere la complanarità fra detti settori modulari (5) quando la ruota è in movimento, detti mezzi di stabilizzazione ad incastro (6) essendo costituiti da almeno un elemento maschio (8) realizzato in corrispondenza di un bordo radiale (10) di ogni settore modulare (5) inseribile in un corrispondente elemento femmina (9) realizzato in corrispondenza del bordo radiale (1 Γ) affacciato del settore modulare adiacente (5’).
8. 8. Struttura secondo la rivendicazione 7, in cui detto almeno un elemento maschio (8) e detto almeno un elemento femmina (9) presentano forma in pianta approssimativamente trapezoidale e si estendono in direzione sostanzialmente parallela al piano di sviluppo principale di detto corpo (3).
9. 9. Struttura secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui ogni settore modulare (5) presenta almeno una coppia di detti elementi maschio (8) e femmina (9) realizzati in corrispondenza di ognuno dei suoi bordi radiali (10, 11).
10. 10. Struttura secondo una o più delle rivendicazioni dalla 7 alla 9, in cui detti settori modulari (5) sono realizzati per stampaggio, detti mezzi ad incastro (6) essendo realizzati monoliticamente a detti settori modulari (5) all’atto del loro stampaggi