ITMI990163A1 - Giunto a denti frontali commutabile - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titodo: "Giunto a denti frontali commutabile"

Riassunto del trovato

Il trovato riguarda un giunto a denti frontali (l) commutabile avente due elementi (2, 3) girevoli uno (3) dei quali è traslabile, assialmente. Al fine di ridurre la sollecitazione dei denti frontali (20, 21) durante l'innesto, una parte (3) del giunto presenta una camma (22) che può scorrere frontalmente su una superficie di sostegno (28) dell'altro elemento (2) del giunto. Un avvallamento (23) nella superficie di sostegno (28) e nel quale può innestarsi la camma (22), permette l'innesto soltanto in una zona angolare limitata.

(Figura 1)

Descrizione del trovato

Il trovato riguarda un giunto a denti frontali per collegare senza scorrimento una coppia di componenti posti girevoli su un asse di rotazione, con un primo elemento del giunto fisso assialmente che presenta, frontalmente, primi denti frontali, e con un secondo elemento del giunto che presenta frontalmente secondi denti frontali indirizzati ; verso i primi denti frontali, e tale da essere spostabile lungo l'asse di rotazione fra una prima posizione di accoppiamento ‘nella quale i primi e i secondi denti ; frontali ingranano fra di loro e una posizione di disaccoppiamento nella quale i primi e i secondi denti frontali sono disaccoppiati.

Dal documento DE 28 01 135 C3 è noto, un giunto di limitazione del momento torcente che comprende un giunto a denti frontali commutabile. Il giunto a denti frontali comprende due elementi di giunto montati girevoli che presentano denti frontali di trascinamento indirizzati uno verso l'altro e specularmente uguali. In lina posizione di trasmissione del momento torcente i denti frontali di trascinamento ingranano uno nell'altro. Al superamento di un certo momento torcente un elemento dèi giuntCL viene portato in una posizione libera' nella quale i denti

frontali di trascinamento sono fuori ingranamento. Per

riportare il giunto nella posizione di trasmissione del

momento torcente è prevista una spina di commutazione situata, in modo da potersi spostare assialmente, in un foro ricavato in un dente frontale di trascinamento di un elemento del giunto disposto parallelamente all'asse di

rotazione. Una camma di battuta collegata, senza scorrimento, con l'altro elemento del giunto 3⁄4spinge, durante la fase di reinnesto, la spina di commutazione in un vano contrapposto situato fra due denti frontali di trascinamento. In tal modo il momento torcente viene dapprima trasmesso tramite la spina di commutazione. Proseguendo la fase di commutazione i denti frontali di trascinamento scivolano uno sull'altro sopra smussi finché essi ingranano completamente fra di loro. Qui ha un effetto svantaggioso il fatto che il momento torcente durante la fase di innesto viene trasmesso inizialmente soltanto dalla spina di commutazione. Proseguendo la fase di innesto i denti frontali di trascinamento trasmettono il momento torcente quando essi non ingranano ancora con l'intera altezza. Ciò porta ad un'elevata sollecitazione del giunto a denti frontali. Il dente frontale con il foro per la spina di commutazione è inoltre indebolito in sezione.

Al trovato si pone il compito di realizzare un giunto a denti frontali commutabile nel quale vengano ridotte le sollecitazioni dei denti frontali durante l'innesto.

Il compito viene risolto, secondo il trovato, in quanto ad. uno dei due elementi del giunto è associata, frontalmente, una superficie di sostegno di forma anulare coassiale all'asse di rotazione a cui può appoggiarsi, scorrendo frontalmente, almeno una camma associata all'altro dei due elementi del giunto, mentre i primi e i secondi denti frontali non sono ingranati, e in quanto è previsto un avvallamento che si estende per una parte della circonferenza della superficie di sostegno e nel quale la camma può penetrare assialmente permettendo così che il secondo elemento del giunto venga portato nella posizione di accoppiamento, e quando il secondo elemento del giunto è nella posizione di accoppiamento la camma, vista lungo la circonferenza, in nessuno dei due sensi di rotazione va a battuta contro un'estremità dell'avvallamento.

Qualora un elemento del giunto presenti una superficie di sostegno con un avvallamento che, visto lungo la circonferenza, è approssimativamente di lunghezza pari ad un vano fra due denti frontali successivi uno all'altro, e qualora l'altro elemento del giunto presenti una camma, il secondo elemento del giunto può essere portato nella posizione di accoppiamento soltanto in caso di corrispondenza reciproca dei primi e dei secondi denti frontali. Qualora il secondo elemento del giunto venga portato in un'altra corrispondenza reciproca dei primi e dei secondi denti frontali, la camma scivola dapprima sulla superficie di sostegno e mantiene non ingranati i primi e i secondi denti frontali finché la camma abbia raggiunto l'avvallamento, penetri in esso e permetta quindi lo spostamento del secondo elemento del giunto nella posizione di accoppiamento. Un errore di commutazione per il quale gli spigoli dei denti frontali vanno ad urtare uno sull'altro e scivolano uno sull'altro -senza che i "denti frontali vadano ad ingranarsi è possibile pertanto soltanto per una sola corrispondenza reciproca dei primi e secondi denti frontali. È quindi notevolmente ridotta la probabilità di un errore di commutazione.

Al fine di evitare"che i denti frontali trasmettano momenti torcenti prima che ingranino completamente uno con l'altro, è previsto, preferibilmente, che, visti -lungo la circonferenza, i primi e i secondi denti frontali siano più corti dei vani formati fra due denti frontali uno successivo all'altro. Qualora i denti frontali, visti lungo la circonferenza, vengano ad ingranare fra di loro all'inizio di un vano il che succede sempre quando la camma è penetrata nell'avvallamento dopo che essa è scivolata sulla superficie di sostegno, i denti frontali possono ingranare più in profondità prima di aver raggiunto "una posizione di trasmissione del momento torcente.

Una forma di esecuzione vantaggiosa prevede che l'avvallamento sia formato da un tratto di cava anulare e che la camma sia rappresentata da un perno o una spina cilindrica situato in un foro cieco del corrispondente elemento del giunto.

Ad evitare commutazioni errate anche nel caso · di correlazioni fra i primi e i secondi denti frontali nelle quali è possibile un accoppiamento del giunto a denti frontali, una parte dell'avvallamento, è coperta da una : copertura a partire almeno da un'estremità. Nella posizione . di accoppiamento del secondo elemento del giunto la copertura può essere spostata dalla .camma contro la forza i di una molla scoprendo l'avvallamento almeno parzialmente. Per le correlazioni dei primi e secondi denti frontaii per le quali deve essere possibile spostare-il secondo elemento del giunto nella posizione di accoppiamento, viene evitato un accoppiamento del giunto a denti frontali qualora le due parti del giunto abbiano assunto una posizione angolata reciproca nella quale ci si può attendere una commutazione errata. In tal caso, nello spostare il secondo elemento del giunto, la camma urta frontalmente dapprima la copertura, scivola su di essa fino alla superficie di sostegno e scivola ulteriormente su quest'ultima fino a raggiungere l'avvallamento penetrando in esso. Prima che indenti frontali abbiano raggiunto una posizione di trasmissione del momento torcente, la camma urta lungo la circonferenza contro la copertura spostandola contro la forza di una molla che scopre almeno parzialmente l'avvallamento finché i denti frontali non abbiano raggiunto la posizione di trasmissione del momento torcente. Dopo il disaccoppiamento del giunto a denti frontali e quindi dopo, la fuoriuscita della camma dall'avvallamento, la copertura viene riportata dalla forza della molla nella posizione di partenza.

Nel seguito verranno illustrati, mediante i disegni, esempi di esecuzione preferiti del trovato.

In essi:

la figura 1 mostra una trasmissione a ruote dentate con un giunto a denti frontali secondo il trovato in sezione longitudinale ;

la figura 2 mostra una vista di un primo elemento del giunto con una superficie di sostegno e con un avvallamento;

la figura 3 mostra una vista di un secondo elemento del giunto con una camma; e

la figura 4 mostra una vista di un primo elemento del giunto con una superficie di sostegno, con un avvallamento e con una copertura.

La figura 1 mostra una trasmissione a ruote dentate nella quale è disposto un giunto a denti frontali 1 conforme al trovato avente un primo elemento 2 associato ad una ruota dentata 8 e un secondo elemento 3 associato ad un manicotto di commutazione 10. La ruota dentata è calettata fissa assialmente e girevole su un albero 4 supportato nel corpo 7 della trasmissione tramite cuscinetti a rotolamento 5, 6. Al fine di permettere uno scorrimento idrodinamico della ruota dentata 8 attorno all'albero 4, sulla circonferenza dell'albero 4 e nella zona della ruota dentata 8 è prevista una cava di lubrificazione 9 a forma di spirale. Assialmente, la ruota dentata 8 si appoggia ad un disco di sostegno 32. Il manicotto di commutazione 10 è collegato all'albero 4 in modo da poter traslare assialmente e ruotare rigidamente tramite una dentatura a scanalature 14. Il manicotto di commutazione 10 può essere azionato tramite una forcella di commutazione 11 che penetra in una cava circonferenziale 13 del manicotto di commutazione 10. Allo scopo è previsto, con l'asse parallelo all'albero 4, un albero di commutazione 12 collegato alla forcella di commutazione 11 e portato fuori dal corpo della trasmissione attravèrso,fori 33, 34 a tenuta ricavati in esso. Con il secondo elemento 3 del giunto il manicotto di commutazione 10 viene sostenuto da una molla 15 contro una flangia 16 del manicotto di commutazione 10 e contro un disco 17 e sollecitato in direzione del secondo elemento 3 del giunto. Il disco 17 è infilato sull'albero 4 e si appoggia assialmente ad un anello di sicurezza 18 situato in una cava circonferenziale 19 dell'albero 4. Le parti 2, 3 del giunto presentano primi, 20 e secondi denti frontali 21 rivolti uno 'all'altro. Al fine di permettere un accoppiamento del giunto a denti frontali soltanto per determinate posizioni angolari reciproche delle due parti 2, 3 del giunto, nel primo elemento 2 del giunto è previsto un avvallamento 23 che si estende-per una parte di una superficie di sostegno 28 di forma anulare. Il secondo elemento 3 del giunto presenta una camma.·.22.avente la-forma di un perno cilindrico .posto in un foro cieco 3.6 e sporgente da questo. Il foro cieco 36 è parallelo all'asse di rotazione X-X e situato alla stessa distanza da esso come l'avvallamento 23. La superficie frontale 35 della camma 22 sporge assialmente oltre le superfici frontali 37 dei secondi denti frontali 21, e i lati frontali 38 dei primi denti frontali 20 vanno ad aderire alla superficie di sostegno 28. Nello spostare il secondo elemento 3 del giunto per portarlo nella posizione di accoppiamento, il lato frontale 35 può quindi scorrere sulla superficie di sostegno 28 senza che i primi 20 e i secondi denti frontali 21 vengano ad ingranare. Soltanto quando la camma 22 penetra nell'avvallamento 23 è possibile che i primi 20 e<_ >i secondi denti frontali 21 ingranino completamente l'uno nell'altro.

La figura 2 mostra un primo elemento 2 del giunto secondo la figura 1. I primi denti frontali 20 presentano ognuno fianchi 30, 31, trasmittenti il momento torcente, ognuno avente un andamento inclinato rispetto alla superficie frontale <">38 di un primo dente frontale 20 cosicché i primi denti frontali 20 sono rastremati a forma di cuneo in direzione della superficie frontale 38. Fra due primi denti frontali 20 uno successivo all'altro sono formati primi vani 24 che, visti lungo la circonferenza, sono più lunghi dei primi denti frontali 20. La superficie di sostegno è: disposta coassialmente all'asse di rotazione nell'ambito, dei primi denti frontali 20. Per una parte della circonferenza della superficie di sostegno 28; l'avvallamento 23 è previsto a forma di tratto di cava anulare. L'avvallamento 23, visto lungo la circonferenza, è più lungo di un primo vano 24. Le estremità 25, 26 dell'avvallamento sono situate ognuna nell'ambito di un primo dente frontale 20.

La figura 3 mostra una vista di un secondo elemento 3 del giunto conforme alla figura 1. I secondi denti frontali 21 con i fianchi 39, 40 trasmittenti il momento torcente e i secondi vani 27 formati fra due secondi denti frontali 21 uno successivo all'altro, sono realizzati conformemente ai primi denti frontali e ai primi vani secondo la figura 2. La camma 22 è disposta approssimativamente con lo;stesso angolo rispetto ad un secondo dente frontale 21.

La posizione angolare della camma 22 rispetto ai secondi denti frontali 21 e la posizione angolare e la lunghezza dell'avvallamento 23 rispetto ai primi denti frontali è scelta in maniera che, in stato di accoppiamento, la camma 22 in nessuno dei due possibili sensi’ di rotazione sia a battuta con un'estremità 25, 26 dell'avvallamento 23. Viene così evitato che vengano trasmessi momenti torcenti tramite la camma 22 e un'estremità 25, 26 dell'avvallamento 23.

La figura 4 mostra una vista di un primo elemento 2' del giunto con una copertura 29. I componenti .che coincidono con i componenti conformi alla figura 2, sono provvisti degli stessi simboli di riferimento e descritti nella figura 2. La copertura 29 ricopre una parte dell'avvallamento 23' a partire dall'estremità 25' e ha la forma di una leva supportata girevole attorno ad uno snodo 41 disposto sulla superficie di sostegno 28'. A tal proposito la copertura 29 è allineata alla superficie di sostegno 28'. Nella zona dell'avvallamento 23' la copertura possiede una superficie di battuta 42 contro cui può andare a battuta la camma 22 del secondo elemento 3 del giunto, ed essendo inclinata la superficie di battuta 42, la copertura 29 viene spinta in una cavità 43. Disinnestando la camma 22 la copertura 29 viene risospinta nella posizione di partenza tramite una molla qui non rappresentata.

Legenda

1 Giunto a denti frontali

2 , 2 ' Primo elemento del giunto

3 Secondo elemento del giunto

4 Albero

5 Cuscinetto a rotolamento

6 Cuscinetto a rotolamento

7 Corpo della/trasmissione

8 Ruota dentata

9 Cava di lubrificazione 10 Manicotto di commutazione

11 Forcella di commutazione

12 Albero di commutazione

13 Cava circonferenziale

14 Dentatura a scanalature

15 Molla

16 Flangia

17 Disco

18 Anello di sicurezza

19 Cava circonferenziale

20, 20' Primo dente frontale

21 Secondo dente frontale

22 Camma

23, 23' Avvallamento

24, 24' Primo vano

25, 25' Prima estremità dell'avvallamento 26, 26' Seconda estremità dell'avvallamento 27 Secondo vano

28, 28' Superficie di sostegno

29 Copertura

30, 30' Fianco

31 31' Fianco

32 Disco di sostegno

33 Foro

34 Foro

35 Superficie frontale 36 Foro cieco

37 Superficie frontale 38, 38' Superficie frontale 39 Fianco

40 Fianco

41 Snodo

42 Superficie di battuta 43 Cavità

Claims (4)

1. Rivendicazioni l. Giunto a denti frontali (1) commutabile disposto attorno ad un asse di rotazione (X-X) avente un primo elemento-(2) fisso assialmente -che presenta frontalmente primi denti frontali (20), e un secondo elemento (3) che presenta secondi denti frontali (21) indirizzati verso i primi denti frontali (20) e spostabile lungo l'asse di rotazione (X-X) fra una posizione di accoppiamento nella quale i primi (20) e i secondi denti frontali (21) ingranano fra di loro e una posizione 'di disinnesto nella quale i primi (20) e i secondi denti frontali (21) non ingranano fra di loro, ·-avente una superficie di sostegno (28) di forma anulare associata frontalmente ad uno dei due elementi (2, 3) del giunto e coassiale all'asse di rotazione (X-X) a cui può: appoggiarsi, scorrendo frontalmente, almeno una camma (22) associata all'altro dei due elementi (2, 3) del giunto, essendo i primi (20) e i secondi denti frontali (21) disinnestati, e avente un avvallamento (23) che si estende per una parte della circonferenza della superficie di sostegno (28) e nel quale può penetrare assialmente la camma (22) permettendo così uno spostamento del secondo elemento (3) del giunto nella posizione .di accoppiamento, e nella posizione di accoppiamento del secondo;elemento (3) del giunto la. camma (22), vista lungo la circonferenza, in nessuno dei due sensi di rotazione è a battuta contro un'estremità (25, 26) dell'avvallamento (23).
2. 2. Giunto a denti frontali secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, visti lungo la circonferenza, i primi (20) e i secondi denti frontali (21) sono più corti dei vani (26, 27) formati fra due denti frontali (20, 21) uno successivo all'altro.
3. 3. Giunto a denti frontali secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'avvallamento (23) è costituito da un tratto di una cava anulare e la camma (22) è costituita da un perno cilindrico.
4. 4. Giunto a denti frontali secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che una parte dell'avvallamento (23'), a partire da almeno un'estremità (25', 26'), è ricoperta da una copertura (29) e che nella posizione di accoppiamento del secondo elemento (3) del giunto la copertura (29) può essere spostata dalla camma (22) contro la forza di una molla scoprendo almeno parzialmente l'avvallamento (23').