ITBO20130532A1 - Gruppo riduttore. - Google Patents

Description

Titolo: GRUPPO RIDUTTORE.

Il presente trovato ha come oggetto un gruppo riduttore.

Come è noto, i riduttori sono dispositivi meccanici in grado di trasmettere moto rotatorio e coppia motrice da un primo albero (detto anche albero motore, associato solitamente all'unità motrice, per esempio un motore elettrico) ad un secondo albero (detto anche albero condotto, tipicamente connesso all'unità operatrice), provvedendo nel contempo alla riduzione (o comunque alla variazione) del numero di giri al minuto.

I riduttori sono quindi largamente impiegati nei più svariati settori applicativi, proprio perché si verifica frequentemente la necessità di modificare i parametri (tra cui appunto la velocità) con cui l'unità motrice eroga la potenza, per adattarla alle esigenze dell'unità operatrice, e non è quindi possibile realizzare un semplice accoppiamento diretto.

Solitamente, è possibile classificare i riduttori in funzione della tipologia degli organi preposti alla trasmissione del moto rotatorio, fra i due alberi sopra citati: nella tecnica, sono quindi conosciuti riduttori a cinghie, a catene articolate, a ruote di frizione e, soprattutto, a ingranaggi.

I riduttori a ingranaggi rappresentano infatti la tipologia più diffusa, per la possibilità di ottenere alti rendimenti, trasmissione di potenze anche elevate, e per l'adattabilità alle più svariate esigenze di funzionamento.

Tali soluzioni realizzative non sono però prive di inconvenienti.

Gli ingranaggi necessari al funzionamento, e soprattutto le ruote dentate che li costituiscono, determinano una rilevante complessità strutturale, e la necessità di prestare massima attenzione durante le fasi di fabbricazione e lavorazione (con conseguente innalzamento dei costi).

Inoltre, la velocità di rotazione conferibile all'albero condotto, noti i parametri di moto dell'albero motore, è determinata univocamente dal rapporto di trasmissione, a sua volta fisso, essendo dipendente dal numero di denti delle ruote reciprocamente ingrananti.

Pertanto, risulta sostanzialmente impossibile variare la velocità di rotazione dell'albero condotto, se non sostituendo l'intero ingranaggio. Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un gruppo riduttore in grado di trasmettere coppia motrice e moto rotatorio da un albero motore ad un albero condotto, con una soluzione strutturalmente semplice e di facile realizzazione.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo riduttore versatile e adatto a soddisfare svariate esigenze applicative.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo riduttore che consenta di variare in modo pratico e agevole la velocità di rotazione conferita all'albero condotto, a parità di velocità dell'albero motore.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo riduttore che assicuri un'elevata affidabilità di funzionamento.

Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo riduttore che risulti facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio.

Un altro scopo ancora del trovato è quello di realizzare un gruppo riduttore di costi contenuti e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un gruppo riduttore, comprendente mezzi di trasmissione del moto, interposti tra un primo albero e un secondo albero, rotanti secondo rispettivamente una prima velocità di rotazione e una seconda velocità di rotazione, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione comprendono un corpo sostanzialmente cilindrico, solidalmente accoppiabile ad uno degli alberi e presentante almeno una gola di guida, sviluppantesi con andamento elicoidale lungo la sua superficie esterna, e almeno una intelaiatura, solidalmente accoppiabile all'altro degli alberi, lungo detta intelaiatura essendo distribuiti in modo anulare una pluralità di elementi volventi, del tipo di sfere, rulli, rullini, botti, e simili, ciascuno di detti elementi volventi essendo mobile, in corrispondenza di rispettivi tratti utili di rotazione, all'interno di detta almeno una gola di guida, per la trasmissione del moto tra gli alberi.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di tre forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del gruppo riduttore secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

le figure da 1 a 12 illustrano il dispositivo di chiusura secondo il trovato, nella prima forma di esecuzione, più particolarmente:

la figura 1 illustra il dispositivo di chiusura secondo il trovato, in vista prospettica, in una prima disposizione reciproca del corpo sostanzialmente cilindrico e dell'intelaiatura; la figura 2 illustra il dispositivo di chiusura di figura 1, in alzato laterale;

la figura 3 è una sezione di figura 2, eseguita lungo l'asse III-III;

la figura 4 illustra il dispositivo di chiusura di figura 1, in vista prospettica e privato di elementi esterni di copertura e protezione;

la figura 5 illustra il dispositivo di chiusura di figura 4, in alzato laterale;

la figura 6 illustra il dispositivo di chiusura di figura 4, visto da dietro;

la figura 7 illustra il dispositivo di chiusura di figura 4, visto dall'alto;

la figura 8 illustra il dispositivo di chiusura di figura 4, in alzato laterale e privato di ulteriori componenti;

la figura 9 illustra il dispositivo di chiusura di figura 8, visto da dietro;

la figura 10 illustra il dispositivo di chiusura di figura 9, privato del corpo sostanzialmente cilindrico;

la figura 11 illustra il dispositivo di chiusura secondo il trovato, in vista prospettica e privato di elementi esterni di copertura e protezione, in una seconda disposizione reciproca del corpo sostanzialmente cilindrico e dell'intelaiatura; la figura 12 illustra il dispositivo di chiusura di figura 11, visto da dietro;

le figure 13 e 14 illustrano il dispositivo di chiusura secondo il trovato, nella seconda forma di esecuzione, più particolarmente:

la figura 13 illustra schematicamente il dispositivo di chiusura secondo il trovato, in vista prospettica e privato di alcuni componenti; la figura 14 illustra il dispositivo di chiusura di figura 13, visto da dietro;

le figure da 15 a 19 illustrano il dispositivo di chiusura secondo il trovato, nella seconda forma di esecuzione, più particolarmente:

la figura 15 illustra il dispositivo di chiusura secondo il trovato, in vista prospettica, in una prima disposizione reciproca del corpo sostanzialmente cilindrico e dell'intelaiatura; la figura 16 è una sezione di figura 15, eseguita secondo un piano parallelo all'intelaiatura e passante sostanzialmente per la mezzeria del corpo sostanzialmente cilindrico;

la figura 17 illustra il dispositivo di chiusura secondo il trovato, in vista prospettica e privato di elementi esterni di copertura e protezione, in una seconda disposizione reciproca del corpo sostanzialmente cilindrico e dell'intelaiatura; la figura 18 illustra il dispositivo di chiusura di figura 17, in alzato laterale;

la figura 19 è una sezione di figura 18, eseguita lungo l'asse XIX-XIX.

Con particolare riferimento alle figure citate, è indicato globalmente con il numero di riferimento 1, un gruppo riduttore che comprende mezzi di trasmissione 2 del moto, i quali sono interposti tra un primo albero e un secondo albero, rotanti secondo rispettivamente una prima velocità di rotazione e una seconda velocità di rotazione.

Si osserva sin da ora che il gruppo 1 secondo il trovato potrà trovare impiego in qualsiasi settore nel quale sia sentita l'esigenza di poter trasmettere moto rotatorio e coppia motrice da un primo albero ad un secondo albero, assicurando nel contempo una variazione tra le suddette velocità di rotazione.

Solitamente, ma non esclusivamente, la trasmissione avviene da un albero motore, associato appunto ad una unità motrice (un motore elettrico per esempio), a un albero condotto, associato a sua volta ad una unità operatrice, con, tipicamente, la velocità di rotazione dell'albero condotto che è inferiore a quella dell'albero motore.

A titolo quindi meramente esemplificativo e non limitativo, si osserva come il gruppo 1 secondo il trovato possa essere utilizzato nelle trasmissioni di movimento tra motori veloci (a combustione interna, elettrici a corrente alternata o continua) e macchine operatrici lente, come pompe o compressori a stantuffo; nella trasmissione di moto dal motore all’elica, nella propulsione aerea o navale; nelle macchine di sollevamento (verricelli, paranchi ecc.); per le motoruote, che sono normalmente dotate di riduttore e motore in corrente continua, con il riduttore che deve avere elevati rendimenti (come appunto quelli ottenibili, come si vedrà, impiegando il gruppo 1).

Secondo il trovato, i mezzi di trasmissione 2 comprendono un corpo sostanzialmente cilindrico 3, che può essere accoppiato (e quindi ruotare) in modo solidale ad uno degli alberi e che presenta almeno una gola di guida 4, che si sviluppa con andamento elicoidale lungo la sua superficie esterna (di fatto quindi, è immediata osservare come il corpo 3 con la gola 4, siano riconducibili ad una vite).

Inoltre, i mezzi di trasmissione 2 comprendono almeno una intelaiatura, che può essere accoppiata (e quindi ruotare) in modo solidale all'altro albero: lungo tale intelaiatura sono distribuiti in modo anulare una pluralità di elementi volventi, del tipo di sfere 5, rulli, rullini, botti, e simili, ciascuno dei quali è mobile, in corrispondenza di rispettivi tratti utili di rotazione, all'interno della gola di guida 4, in modo tale da consentire la trasmissione del moto tra gli alberi (variando nel contempo la velocità di rotazione).

Giova osservare sin da ora che il corpo 3 può essere indifferentemente accoppiato sia all'albero motore che all'albero condotto (e quindi con l'intelaiatura che è accoppiata, rispettivamente, all'albero condotto o all'albero motore), senza con ciò fuoriuscire dall'ambito di protezione qui rivendicato.

In tale ambito di protezione sono infatti comprese soluzioni in cui è la rotazione del corpo 3 che consente di imprimere una rotazione all'intelaiatura, così come, viceversa, soluzioni in cui è quest'ultima, che, ruotando, consente alle sfere 5 di portare in rotazione il corpo 3 (in ogni caso, consentendo il funzionamento a differenti velocità di rotazione).

In una soluzione realizzativa di rilevante interesse pratico, proposta quindi a scopo illustrativo e non limitativo dell'applicazione del trovato, la già citata intelaiatura è sostanzialmente costituita da un anello 6, che può essere accoppiato in modo solidale e coassiale all'albero condotto.

Per esempio, l'anello 6 può essere solidamente supportato da un cannotto coassiale 7, che può di fatto costituire l'albero condotto o esservi rigidamente e coassialmente associato, grazie ad una rispettiva sede 7a.

Inoltre, tale anello 6, che supporta in modo girevole una pluralità di sfere 5 (le sfere 5, che costituiscono la scelta preferita, ma non esclusiva, per gli elementi volventi da adottare, sono infatti alloggiate folli in rispettivi alveoli 6a distribuiti lungo l'anello 6), è affacciato e prossimo al corpo 3, che a sua volta può essere accoppiato in modo solidale all'albero motore. Per esempio, l'accoppiamento fra corpo 3 e albero motore può essere ottenuto inserendo, coassialmente e rigidamente, almeno una porzione terminale di quest'ultimo in un vano cieco 3a, realizzato in corrispondenza di almeno una estremità del corpo 3 e dotato di uno smanco adatto all'alloggiamento di una chiavetta o una linguetta).

In corrispondenza dei tratti utili di rotazione ciascuna sfera 5, supportata dall'anello 6, può quindi muoversi nella gola di guida 4 ed esserne trascinata in rotazione (sospinta di fatto dalle pareti laterali 4a che delimitano quest'ultima), unitamente all'anello 6, attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto dal corpo cilindrico 3.

Opportunamente, in corrispondenza dei rispettivi tratti utili, ciascuna sfera 5 è mantenuta alloggiata nella gola 4 da mezzi elastici di sicurezza 8, che possono disattivarsi automaticamente al superamento di un predefinito valore limite della coppia trasmessa dall'albero motore all'albero condotto.

Utilmente, il gruppo riduttore 1 comprende un guscio 9 a conformazione sostanzialmente scatolare, che alloggia al suo interno il corpo 3 e l'anello 6 (e i mezzi elastici di sicurezza 8), al fine di proteggere e preservare i succitati componenti, durante il normale utilizzo.

Secondo due possibili modalità di realizzazione, illustrate rispettivamente nelle figure da 1 a 12 e da 13 a 14, ciascuna sfera 5 sporge parzialmente da almeno una faccia 6b dell'anello 6 in direzione parallela all'asse di rotazione dell'anello 6 stesso; in tali modalità quindi, il corpo sostanzialmente cilindrico 3 è affacciato e prossimo alla faccia 6b dell'anello 6, in modo tale da consentire appunto l'alloggiamento delle sfere 5 nella gola 4 in corrispondenza dei rispettivi tratti utili.

Si osservi come nelle figure da 1 a 12 sono rappresentate due differenti configurazioni della prima modalità di realizzazione, sostanzialmente equivalenti dal punto di visto pratico, della modalità poc'anzi introdotta: nelle figure da 1 a 10 infatti il corpo 3 sormonta il cannotto 7, sul quale è montato coassialmente l'anello 6, mentre nelle figure 11 e 12 il corpo 3 è disposto inferiormente al cannotto 7.

In particolare, con ulteriore riferimento alla prima modalità di realizzazione, illustrata nelle figure da 1 a 12, il gruppo riduttore 1 secondo il trovato comprende due anelli 6, reciprocamente paralleli e solidalmente e coassialmente accoppiabili all'albero condotto (e al cannotto 7).

Il corpo cilindrico 3 è interposto tra gli anelli 6 e affacciato e prossimo a rispettive facce 6b: in corrispondenza dei tratti utili di rotazione quindi, rispettive sfere 5 contrapposte, supportate da corrispondenti anelli 6, si possono muovere nella rispettiva gola di guida 4 e vengono trascinate in rotazione attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto dal corpo cilindrico 3 secondo rispettive direzioni di azione reciprocamente allineate (grazie ad una opportuna scelta della disposizione reciproca dei vari componenti coinvolti).

Si osservi quindi come in questa prima modalità di realizzazione l'anello 6 con le sfere 5, che interviene unitamente al corpo 3 per la trasmissione del moto tra gli alberi, sia di fatto riconducibile ad un cuscinetto a sfere di tipo assiale.

Vantaggiosamente, in tale prima modalità di realizzazione i mezzi elastici di sicurezza 8 comprendono due corone anulari 10 parzialmente ondulate, realizzate in un materiale elasticamente deformabile, ciascuna delle quali è innanzitutto parallelamente affacciata ad un rispettivo anello 6 da parte opposta rispetto al corpo cilindrico 3. Inoltre, da parte opposta ciascuna corona 10 riscontra parallelamente, in modo elastico, contro una corrispondente piastra discoidale 11, a sua volta rigidamente vincolabile all'albero condotto (e al cannotto 7): in questo modo, è la reazione elastica delle corone anulari 10 che mantiene le sfere 5 alloggiate nella gola 4.

Nella seconda modalità di realizzazione, illustrata nelle figure 13 e 14, il gruppo riduttore 1 secondo il trovato comprende due anelli 6, reciprocamente paralleli e solidalmente e coassialmente accoppiabili all'albero condotto (e al cannotto 7), come nella prima modalità di realizzazione.

Il corpo cilindrico 3 è interposto tra gli anelli 6 e affacciato e prossimo a rispettive facce 6b: in questo caso però (e ancora grazie ad una opportuna scelta della disposizione reciproca dei vari componenti coinvolti), in corrispondenza dei tratti utili di rotazione, rispettive sfere 5 contrapposte, supportate da corrispondenti anelli 6, si possono muovere nella rispettiva gola di guida 4 e vengono trascinate in rotazione attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto dal corpo cilindrico 3 secondo direzioni di azione formanti un angolo inferiore a 180°.

Si osservi quindi come in questa seconda modalità di realizzazione l'anello 6 con le sfere 5 sia di fatto riconducibile ad un cuscinetto a sfere a contatto obliquo.

In tale seconda modalità realizzativa, e con ulteriore riferimento alle figure 13 e 14, i mezzi elastici di sicurezza 8 comprendono due corone anulari 10 parzialmente ondulate, realizzate in un materiale elasticamente deformabile, ciascuna delle quali è innanzitutto parallelamente affacciata ad un rispettivo anello 6 da parte opposta rispetto al corpo cilindrico 3. Inoltre, ciascuna corona 10 riscontra parallelamente e in modo elastico contro un corrispondente tamburo 12, coassialmente e solidalmente accoppiabile all'albero condotto, e interno al rispettivo anello 6. In questo caso quindi, ciascuna delle sfere 5 è mantenuta alloggiata nella gola 4 dalla reazione elastica della rispettiva corona 10 contro il corrispondente tamburo 12.

In una terza modalità di realizzazione, che non esaurisce le possibili configurazioni del gruppo riduttore 1, comunque rientranti nell'ambito di protezione qui rivendicato, e che è illustrata nelle figure da 15 a 19, ciascuna sfera 5 sporge parzialmente in direzione radiale dal bordo dell'anello 6.

Il corpo sostanzialmente cilindrico 3 è quindi, in tale modalità realizzativa, affacciato e prossimo al bordo dell'anello 6 ed è sostanzialmente complanare a quest'ultimo, di nuovo, per l'alloggiamento delle sfere 5 nella gola 4 in corrispondenza dei rispettivi tratti utili.

Inoltre, i mezzi elastici di sicurezza 8 (non rappresentati nelle figure relative a tale terza modalità di realizzazione) sono interposti tra il corpo sostanzialmente cilindrico 3 e il guscio 9 (e più precisamente, per esempio, tra il corpo 3 e un coperchio 9a smontabile compreso nel guscio 9). Si osservi comunque che non è esclusa la possibilità di dotare il gruppo 1 di mezzi elastici 8 collocati diversamente, per esempio tra il corpo 3 e l'albero motore.

Come già per la prima modalità di realizzazione, va inoltre precisato che anche per la terza modalità di realizzazione poc'anzi introdotta nelle figure da 15 a 19 sono rappresentate due differenti configurazioni, sostanzialmente equivalenti dal punto di visto pratico: nelle figure 15 e 16 infatti il corpo 3 sormonta il cannotto 7, sul quale è montato coassialmente l'anello 6, mentre nelle figure 17, 18 e 19 il corpo 3 è disposto inferiormente al cannotto 7.

Il funzionamento del gruppo riduttore secondo il trovato è il seguente.

Il gruppo riduttore 1 può essere efficacemente utilizzato per la trasmissione del moto fra un albero motore e un albero condotto, nel contempo garantendo la possibilità di conferire a quest'ultimo una seconda velocità di rotazione, differente da quella dell'albero motore.

Più in dettaglio, innanzitutto, il corpo 3 può essere reso solidale all'albero motore, e quindi ruotare trascinato da esso alla medesima prima velocità di rotazione (sebbene, come si è visto, il corpo 3 possa anche essere reso solidale all'albero condotto, senza con ciò fuoriuscire dall'ambito di protezione qui rivendicato).

In corrispondenza di una qualsivoglia posizione angolare del corpo 3, mediante un opportuno dimensionamento del corpo 3 e della gola 4 e una adeguata scelta della distanza fra sfere 5 adiacenti, almeno due sfere 5 sono inserite nella gola 4, tra le pareti 4a.

Di fatto quindi, appare evidente come, durante la rotazione attorno all'asse dell'albero condotto, per ciascuna sfera 5 il rispettivo tratto utile sia sostanzialmente definito come il tratto ricompreso tra la posizione angolare in cui essa si inserisce nella gola 4 e quella in cui ne fuoriesce (in corrispondenza della quale, appunto, almeno un'altra sfera 5 si inserisce nella gola 4, in modo da assicurare il costante accoppiamento, indiretto, fra il corpo 3 e gli anelli 6).

Pertanto, la rotazione del corpo 3 determina la movimentazione delle sfere 5 che si trovano in corrispondenza del loro tratto utile, per effetto della spinta a cui sono sottoposte, esercitata dalla gola 4 e dalle sue pareti laterali 4a (rotanti solidalmente al corpo 3), e di conseguenza la rotazione viene impressa agli anelli 6 che supportano girevolmente le sfere 5 stesse, e da questi ultimi all'albero condotto.

Più in dettaglio, come già osservato, a ciascuna sfera 5 viene conferito sia un movimento di rotolamento su una superficie cilindrica ideale, avvolta attorno all'asse di rotazione dell'anello 6, meccanicamente solidale all’albero condotto, che un movimento di rotazione attorno al proprio asse.

Questi due movimenti prodotti dalla rotazione del corpo 3, generano una forza su ciascun anello 6 (meccanicamente collegato all’albero condotto), e tale forza concorre a produrre il moto di rotazione dell’albero condotto.

Come si è visto nelle precedenti pagine, il contatto fra le sfere 5, l'albero motore e l'albero condotto è innanzitutto meccanicamente garantito, in qualsiasi disposizione reciproca dei componenti in gioco, dalla costruzione e dal montaggio del gruppo 1.

Inoltre, il contatto tra sfere 5 e corpo 3 può essere assicurato dai mezzi elastici 8, che mantengono le sfere 5 stesse alloggiate nella gola 4, durante i rispettivi tratti utili di rotazione; in questo modo si scongiurano anche eventuali problemi dovuti a imprecisioni meccaniche ed usura.

Il corpo 3 e le sfere 5 sono quindi sempre a contatto e la coppia sull'albero condotto è generata da due effetti cooperanti: il primo è la coppia generata dalla forza che la sfera 5 esercita sul rispettivo anello 6, in quanto la rotazione del corpo 3 produce un contatto della sfera 5 contro gli alveoli 6a dell'anello 6, ed è proprio tale contatto che assicura la trasmissione della coppia. Il valore della coppia è direttamente proporzionale al valore della forza (interamente trasmesso dal corpo 3 alle sfere 5), alla distanza fra l'asse di rotazione dell'albero condotto e il punto di contatto fra sfera 5 e rispettivo alveolo 6a e anche all’angolo che il vettore forza ha con l’asse di rotazione dell’albero condotto.

Il secondo effetto è dovuto al movimento di rotazione attorno al proprio asse di ciascuna sfera 5, il quale determina un rotolamento sugli anelli 6, con conseguente spinta per attrito.

Si rileva come il rapporto di riduzione (tra la prima velocità di rotazione, dell'albero motore e del corpo 3, e la seconda velocità di rotazione, dell'albero condotto e degli anelli 6) sia quindi determinato dal diametro delle sfere 5, dal diametro degli anelli 6 e dalla distanza fra due pareti 4a adiacenti, misurata lungo la direzione parallela all'asse di rotazione del corpo 3 (sostanzialmente, tale distanza coincide quindi con il passo della vite a cui può essere ricondotto il corpo 3 con la gola 4).

Quindi, mediante un opportuno dimensionamento del corpo 3, degli anelli 6 e delle sfere 5 e degli altri componenti coinvolti, è possibile ottenere un valore a scelta della seconda velocità di rotazione, con cui ruota l'albero condotto, a partire da un determinato valore della prima velocità di rotazione, con cui ruota l'albero condotto.

Si noti come la trasmissione del moto tra gli alberi sia ottenuta con una soluzione strutturalmente semplice e di facile realizzazione, in quanto non è richiesto l'impiego di ruote dentate, come viceversa accade nei riduttori a vite senza fine e/o a ingranaggi di tipo noto.

Inoltre, non si rende necessario progettare e fabbricare gli anelli 6 con le rispettive sfere 5, in quanto è possibile ricorrere all'ampia ed eterogenea scelta di cuscinetti a sfere (o a rulli, rullini, botti, eccetera) di tipo assiale disponibili sul mercato, poiché, come si è visto, proprio a tali componenti di uso comune sono riconducibili gli anelli 6 con le sfere 5. Peraltro, il ricorso a componenti commerciali determina evidentemente un sensibile contenimento dei costi, proprio per la possibilità di adottare soluzioni ormai ampiamente diffuse sul mercato.

Inoltre, si osservi come sia possibile variare in modo pratico e agevole la velocità di rotazione conferita all'albero condotto, a parità di velocità dell'albero motore (e quindi il rapporto di riduzione), semplicemente sostituendo il corpo 3: il medesimo anello 6 con le rispettive sfere 5 ammette infatti l'accoppiamento con differenti corpi 3 e gole 4, con ciò potendo appunto ottenere differenti rapporti di riduzione sostituendo un unico componente del gruppo 1 secondo il trovato. Più in generale, in fase di progettazione e fabbricazione, è possibile variare uno o più fra il diametro delle sfere 5, il diametro degli anelli 6 e il passo (così come definito nei paragrafi precedenti), per ottenere il rapporto di riduzione desiderato: tale rapporto è quindi dipendente da tre elementi distinti, e non da due, come accade per esempio nei riduttori a vite senza fine di tipo noto, e ciò assicura la possibilità di realizzare un gruppo 1 versatile e adatto a soddisfare svariate esigenze applicative.

Si osservi inoltre come il gruppo 1 assicuri estrema semplicità di montaggio e facilità nella sostituzione dei componenti.

In aggiunta, il gruppo 1 assicura elevati rendimenti, in quanto l'utilizzo di sfere 5 in condizione di libera rotazione, per trasmettere moto e coppia motrice, permette di ridurre le perdite di energia dovute agli attriti che si generano nei riduttori noti a vite senza fine, per effetto del contatto fra vite senza fine appunto e ruota dentata.

Infatti, il ricorso alle sfere 5 permette di generare minori resistenze (dovute all'attrito) al moto rotatorio, rispetto a quelle che appunto si creano nel noto accoppiamento fra ruota dentata e vite senza fine.

Giova poi osservare come il ricorso a mezzi elastici 8 consenta di determinare e controllare il valore della coppia massima che viene trasmessa all’albero condotto. Infatti, l’accoppiamento tra le sfere 5 e il corpo 3 è tale da consentire la fuoriuscita delle sfere 5 stesse dalla gola 4 quando viene superato un valore limite predefinito per la coppia, facendo in questo modo cessare la trasmissione del movimento rotatorio dall'albero motore all’albero condotto.

Peraltro, non appena il valore della coppia trasmessa si riporta al di sotto del valore limite predefinito, i mezzi elastici 8 consente utilmente di ottenere il ripristino automatico dell'accoppiamento.

Infine, si osservi come ciascuna modalità di realizzazione introdotta nella presente trattazione (non limitativa dell'applicazione del trovato) presenti specifici vantaggi ulteriori, che facilitano quindi la scelta, in funzione delle specifiche esigenze.

Infatti, la terza modalità di realizzazione consente di ridurre sensibilmente gli ingombri di profondità del gruppo 1 secondo il trovato, mentre le prime due, permettendo l'adozione di due anelli 6, aumentano il valore della coppia trasmissibile. Inoltre, con il ricorso alla seconda modalità realizzativa, e diversamente dalla prima, agli anelli 6 viene demandato unicamente il compito di trasmettere la coppia, lasciando ai tamburi 12, appositamente dotati di piste di alloggiamento delle sfere 5, il compito di assicurare il contatto fra queste ultime e il corpo 3.

Si è in pratica constatato come il gruppo riduttore secondo il trovato, assolva pienamente il compito prefissato, in quanto, il ricorso a un corpo sostanzialmente cilindrico, solidalmente accoppiabile ad uno degli alberi e presentante almeno una gola di guida, sviluppantesi con andamento elicoidale lungo la sua superficie esterna, e ad almeno una intelaiatura, solidalmente accoppiabile all'altro degli alberi, sulla quale sono distribuiti in modo anulare una pluralità di elementi volventi, ciascuno dei quali mobile all'interno della gola di guida, consente di realizzare gruppo riduttori in grado di trasmettere coppia motrice e moto rotatorio da un albero motore ad un albero condotto, con una soluzione strutturalmente semplice e di facile realizzazione.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (11)

1. Gruppo riduttore, comprendente mezzi di trasmissione (2) del moto, interposti tra un primo albero e un secondo albero, rotanti secondo rispettivamente una prima velocità di rotazione e una seconda velocità di rotazione, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione (2) comprendono un corpo sostanzialmente cilindrico (3), solidalmente accoppiabile ad uno degli alberi e presentante almeno una gola di guida (4), sviluppantesi con andamento elicoidale lungo la sua superficie esterna, e almeno una intelaiatura, solidalmente accoppiabile all'altro degli alberi, lungo detta intelaiatura essendo distribuiti in modo anulare una pluralità di elementi volventi, del tipo di sfere (5), rulli, rullini, botti, e simili, ciascuno di detti elementi volventi essendo mobile, in corrispondenza di rispettivi tratti utili di rotazione, all'interno di detta almeno una gola di guida (4), per la trasmissione del moto tra gli alberi.

2. Gruppo riduttore, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno una intelaiatura è sostanzialmente costituita da un anello (6) solidalmente e coassialmente accoppiabile all'albero condotto, detto anello (6), supportante girevolmente una pluralità di sfere (5), essendo affacciato e prossimo a detto corpo (3), accoppiabile solidalmente all'albero motore, in corrispondenza di detti tratti utili di rotazione ciascuna di dette sfere (5), supportata da detto almeno un anello (6), essendo mobile in detta gola di guida (4) e trascinata in rotazione, unitamente a detto anello (6), attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto da detto corpo cilindrico (3).

3. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in corrispondenza di detti rispettivi tratti utili, ciascuna di dette sfere (5) è mantenuta alloggiata in detta gola (4) da mezzi elastici di sicurezza (8), automaticamente disattivabili al superamento di un predefinito valore limite della coppia trasmessa dall'albero motore all'albero condotto.

4. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un guscio (9) a conformazione sostanzialmente scatolare, alloggiante internamente detto corpo (3) e detto anello (6).

5. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette sfere (5) sporge parzialmente da almeno una faccia (6b) di detto almeno un anello (6), in direzione parallela all'asse di rotazione di detto anello (6), detto corpo sostanzialmente cilindrico (3) essendo affacciato e prossimo a detta faccia (6b) di detto almeno un anello (6), per l'alloggiamento di dette sfere (5) in detta gola (4) in corrispondenza di detti rispettivi tratti utili.

6. Gruppo riduttore, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere due di detti anelli (6), reciprocamente paralleli e solidalmente e coassialmente accoppiabili all'albero condotto, detto corpo cilindrico (3) essendo interposto tra detti anelli (6) e affacciato e prossimo a rispettive dette facce (6b), in corrispondenza di detti tratti utili di rotazione rispettive dette sfere (5) contrapposte, supportate da corrispondenti detti anelli (6), essendo mobili in detta gola di guida (4) e trascinate in rotazione attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto da detto corpo cilindrico (3) secondo rispettive direzioni di azione reciprocamente allineate.

7. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di sicurezza (8) comprendono due corone anulari (10) parzialmente ondulate, realizzate in un materiale elasticamente deformabile, ciascuna di dette corone (10) essendo parallelamente affacciata ad un rispettivo detto anello (6) da parte opposta rispetto a detto corpo cilindrico (3), e, da parte opposta, essendo parallelamente riscontrante in modo elastico contro una corrispondente piastra discoidale (11) rigidamente vincolabile all'albero condotto, ciascuna di dette sfere (5) essendo mantenuta alloggiata in detta gola (4) dalla reazione elastica della rispettiva detta corona (10).

8. Gruppo riduttore, secondo la rivendicazione 5 e in alternativa alla 6, caratterizzato dal fatto di comprendere due di detti anelli (6), reciprocamente paralleli e solidalmente e coassialmente accoppiabili all'albero condotto, detto corpo cilindrico (3) essendo interposto tra detti anelli (6) e affacciato e prossimo a rispettive dette facce (6b), in corrispondenza di detti tratti utili di rotazione rispettive dette sfere (5) contrapposte, supportate da corrispondenti detti anelli (6), essendo mobili in detta gola di guida (4) e trascinate in rotazione attorno all'asse di rotazione dell'albero condotto da detto corpo cilindrico (3) secondo rispettive direzioni di azione formanti un angolo inferiore a 180°.

9. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni 5 e 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di sicurezza (8) comprendono due corone anulari (10) parzialmente ondulate, realizzate in un materiale elasticamente deformabile, ciascuna di dette corone (10) essendo parallelamente affacciata ad un rispettivo detto anello (6) da parte opposta rispetto a detto corpo cilindrico (3) e parallelamente riscontrante in modo elastico contro un corrispondente tamburo (12), coassialmente e solidalmente accoppiabile all'albero condotto, e interno al rispettivo detto anello (6), ciascuna di dette sfere (5) essendo mantenuta alloggiata in detta gola (4) dalla reazione elastica della rispettiva detta corona (10).

10. Gruppo riduttore, secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 4 e in alternativa alla 5, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette sfere (5) sporge parzialmente in direzione radiale dal bordo di detto almeno un anello (6), detto corpo sostanzialmente cilindrico (3) essendo affacciato e prossimo a detto bordo e sostanzialmente complanare a detto anello (6), per l'alloggiamento di dette sfere (5) in detta gola (4) in corrispondenza di detti rispettivi tratti utili.

11. Gruppo riduttore, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di sicurezza (8) sono interposti tra detto corpo sostanzialmente cilindrico (3) e detto guscio (9).