ITMO20110262A1 - Riduttore ad ingranaggi. - Google Patents

Description

"RIDUTTORE AD INGRANAGGI"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto un riduttore ad ingranaggi.

Un riduttore ad ingranaggi è definito come un complesso di organi di trasmissione inserito tra un albero conduttore ed un albero condotto al fine di ridurre la velocità angolare dell'albero condotto rispetto a quella dell'albero conduttore, per cui il rapporto di trasmissione del riduttore inteso come il rapporto tra la velocità di rotazione dell'albero conduttore e la velocità dell'albero condotto assume sempre valori maggiori all 'unità.

In linea generale tra i riduttori ad ingranaggi possono essere contemplati riduttori ad assi paralleli, riduttori nei quali cioè l'albero condotto e l'albero conduttore sono tra loro paralleli, ed i riduttori ad assi ortogonali, in cui tra gli alberi si presenta una condizione di ortogonalità .

Qualora due riduttori abbiano la necessità di presentare la medesima velocità dei rispettivi alberi condotti (ad esempio in virtù di esigenze particolari dei componenti ad essi associati), si rende necessario adottare complessi gruppi di controllo in retroazione che regolino la velocità di ciascun albero conduttore in modo da mantenere identica guella degli alberi condotti.

Questi gruppi di controllo, specie se è richiesto un elevato grado di precisione, risultano molto costosi e di complessa regolazione. Per altro nel caso di guasto di uno dei relativi componenti pregiudicano il funzionamento dell'intero macchinario in cui sono installati .

E' noto il ricorso a riduttori ad ingranaggi aventi tre alberi: un albero conduttore solidale all'albero motore, un albero condotto principale che sarà associato al carico da azionare ed un albero condotto ausiliario che può svolgere una pluralità di funzioni differenti. La funzione principale dell'albero ausiliario è guella di permettere il collegamento rigido con un ulteriore albero ausiliario di un altro riduttore: questo vincolo determinerà la sicura rotazione dell'albero condotto principale dei due riduttori alla medesima velocità. In pratica, la presenza degli alberi condotti ausiliari consente di sincronizzare meccanicamente i due riduttori.

Purtroppo però i riduttori a tre alberi prevedono che gli stessi siano disposti secondo tre assi di rotazione tra loro ortogonali.

Questa esigenza costruttiva impone un elevato ingombro, tale da renderli poco adatti per una molteplicità di applicazioni pratiche in cui gli spazi destinati ai riduttori sono particolarmente limitati .

Compito principale del presente trovato è guello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un riduttore ad ingranaggi a tre alberi particolarmente compatto, cioè avente un ingombro limitato .

Nell'ambito di guesto compito, uno scopo del trovato è guello di proporre un riduttore ad ingranaggi facilmente sincronizzabile con un altro eguivalente .

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un riduttore ad ingranaggi sincronizzabile meccanicamente con almeno un altro riduttore .

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un riduttore ad ingranaggi di costi contenuti, di semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un riduttore ad ingranaggi del tipo comprendente un corpo scatolare per l'alloggiamento girevole di un albero conduttore, rigidamente connesso ad un rispettivo motore di azionamento, ed un albero condotto principale, rigidamente connesso ad un rispettivo carico meccanico, reciprocamente connessi per mezzo di ingranaggi, detto riduttore comprendendo almeno un ulteriore albero condotto secondario, interconnesso per mezzo di opportuni mezzi di ingranamento a detto albero conduttore ed a detto albero condotto principale, detto albero conduttore e detto albero condotto principale essendo sostanzialmente paralleli tra loro, caratterizzato dal fatto che detto almeno un ulteriore albero condotto secondario è disposto secondo una direzione sostanzialmente ortogonale a quelle di detto albero conduttore e di detto albero condotto principale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del riduttore ad ingranaggi secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 è una vista in prospettiva di due riduttori ad ingranaggi, secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un riduttore ad ingranaggi. Il riduttore ad ingranaggi 1 comprende un corpo scatolare 2 per l'alloggiamento girevole di un albero conduttore 3, rigidamente connesso ad un rispettivo motore 4 di azionamento, ed un albero condotto principale 5, rigidamente connesso ad un rispettivo carico meccanico (non rappresentato nelle allegate figure esemplificative) .

Gli alberi 3 e 5 sono reciprocamente connessi per mezzo di opportuni ingranaggi.

Il riduttore 1 comprende almeno un ulteriore albero condotto secondario 6 interconnesso, per mezzo di opportuni mezzi di ingranamento, all'albero conduttore 3 ed all'albero condotto principale 5.

Il riduttore 1, secondo l'invenzione, prevede che l'albero conduttore 3, in linea con l'asse di rotazione del motore 4, e l'albero condotto principale 5 siano paralleli tra loro e che sia presente almeno un ulteriore albero condotto secondario 6 disposto secondo una direzione sostanzialmente ortogonale a quelle dell'albero conduttore 3 e dell'albero condotto principale 5. In particolare, l'asse di rotazione dell'albero condotto secondario 6 appartiene ad un piano ortogonale ad un piano comprendente gli assi di rotazione dell'albero condotto principale 5 e dell'albero conduttore 3. In questo modo sarà possibile, affiancando due riduttori ad ingranaggi 1 speculari fra loro, porre in connessione reciproca i rispettivi alberi condotti secondari 6 al fine di sincronizzare le velocità di rotazione di tutti gli alberi (3, 5 e 6) dei riduttori ad ingranaggi 1 stessi.

Il corpo scatolare 2, che alloggia internamente gli alberi 3, 5 e 6, si compone di una carcassa monolitica 15 su cui sono presenti una o più aperture 16 al fine di agevolare l'inserimento, al proprio interno, di ingranaggi e mezzi di ingranamento di tipo noto per la connessione degli alberi 3, 5 e 6.

Secondo una specifica forma realizzativa idonea alla massima compattazione del riduttore 1 e, di conseguenza, ad una forte limitazione degli ingombri (elemento di prevalente interesse per il presente trovato), la carcassa monolitica 15 presenta conformazione sostanzialmente parai lelepipeda .

In corrispondenza di una faccia frontale 7, opposta ad una faccia posteriore 17 della carcassa monolitica 15 a diretto contatto con il motore 4, disposto tra un suo primo bordo di estremità 8 ed una linea di mezzeria trasversale 9 di tale faccia frontale 7, è presente il passaggio 10 per l'albero conduttore 3, e, disposto tra un suo secondo bordo di estremità 11, opposto al primo bordo di estremità 8, e la linea di mezzeria trasversale 9, è presente il foro 12 per l'albero condotto principale 5.

In corrispondenza, invece, di una faccia laterale 13 contigua alla faccia frontale 7 ed alla faccia posteriore 17 della carcassa monolitica 15, è disposta un'apertura 14 per il passaggio dell'albero condotto secondario 6.

Gli ingranaggi ed i mezzi di ingranamento comprendono componenti scelti tra ruote dentate, pignoni, cremagliere, viti, coppie coniche, giunti cardanici, giunti elastici e simili. Tali componenti sono tutti di tipo noto, reciprocamente interconnessi al fine di ottenere la trasmissione del moto tra l'albero conduttore 3 e l'albero condotto principale 5 secondo il rapporto di velocità di rotazione richiesto dalla particolare applicazione e meccanicamente associati all'albero condotto secondario 6 per la sincronizzazione meccanica con altri riduttori 1 operanti in un medesimo gruppo e/o in una medesima batteria.

La disposizione dei componenti preposti alla trasmissione del moto sarà tale da garantire il mantenimento di un corretto parallelismo tra l'asse dell'albero conduttore 3 e quello dell'albero condotto principale 5 (o più alberi condotti principali 5, nel caso in cui sia presente una pluralità di questi), mentre l'albero condotto secondario 6 risulterà ortogonale agli altri garantendo una ottimale riduzione degli ingombri nell'ipotesi in cui due o più riduttori 1 debbano essere reciprocamente accoppiati.

Va opportunamente specificato che, nell'ottica di una minimizzazione degli ingombri e di un adattamento del riduttore a particolari esigenze applicative, il corpo scatolare 2, con conformazione sostanzialmente parallelepipeda, presenta preferibilmente una larghezza ed uno spessore di valori prossimi al diametro del motore 4 preposto all'azionamento.

Si sottolinea che il motore 4 è preferibilmente costituito da un motore elettrico: in tal caso la regolazione della velocità di rotazione sarà determinata dalla particolare logica di controllo utilizzata per l'alimentazione elettrica del motore 4 stesso.

Non si esclude la possibilità di utilizzare i riduttori 1 secondo il trovato in abbinamento a motori termici, idraulici e/o pneumatici, pur rimanendo nell'ambito della presente invenzione.

Il presente trovato identifica quindi anche un gruppo 18 di regolazione e sincronizzazione della velocità di rotazione dei rispettivi alberi condotti principali 5 di rispettivi riduttori 1 che comprende almeno due riduttori ad ingranaggi 1, speculari fra loro. In tal caso ciascun riduttore 1 presenterà un rispettivo albero conduttore 3 in connessione all'albero di un proprio motore di azionamento 4.

Almeno un primo rispettivo albero condotto principale 5 sarà accoppiato al corrispondente componente 1 'utilizzatore del moto rotatorio ed un secondo rispettivo albero condotto secondario 6 sarà accoppiato al corrispondente secondo albero condotto secondario 6 dell'altro riduttore ad ingranaggi 1, per la sincronizzazione meccanica delle rotazioni di tutti gli alberi (3, 4 e 6) dei due riduttori 1 così accoppiati.

Secondo tale soluzione realizzativa gli alberi condotti principali 5 di ciascun gruppo potranno essere efficacemente operativamente associati ad agitatori di rispettivi apparati di mescolamento, miscelazione e simili. Particolarmente, ogni albero condotto principale 5 di un primo riduttore ad ingranaggi 1 avrà senso di rotazione opposto rispetto al senso di rotazione di un secondo albero condotto principale 5 di un successivo riduttore ad ingranaggi 1 a cui è collegato il primo riduttore ad ingranaggi 1.

Questa particolare applicazione infatti richiede una elevata riduzione degli ingombri ed una perfetta sincronia di rotazione degli alberi condotti principali 5.

Vantaggiosamente il presente trovato risolvere i problemi esposti in precedenza proponendo un riduttore ad ingranaggi 1 a tre alberi particolarmente compatto, cioè avente un ingombro limitato: ciò è possibile grazie al parallelismo tra l'albero conduttore 4 e l'albero condotto principale 5 e all'ortogonalità dell'albero condotto secondario 6 rispetto ai precedenti.

Positivamente il riduttore ad ingranaggi 1 risulta essere facilmente sincronizzabile con un altro eguivalente.

Utilmente il riduttore ad ingranaggi 1 è sincronizzabile meccanicamente con almeno un altro riduttore 1.

Opportunamente, l'utilizzo di una carcassa monolitica, ottenuta tramite un unica fusione e successiva lavorazione, permette di ridurre al minimo gli eventuali errori i tolleranze geometriche riscontrabili nell'assemblaggio di uno o più pezzi per la formazione del corpo scatolare.

L'utilizzo di una carcassa monolitica aumenta conseguentemente la precisione di ingranamento dei vari componenti meccanici alloggiati al suo interno, diminuendo drasticamente l'usura dei componenti stessi ed allungando la vita operativa del riduttore ad ingranaggi stesso.

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.

Inoltre è da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.

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

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 .Riduttore ad ingranaggi (1) del tipo comprendente un corpo scatolare (2) per l'alloggiamento girevole di un albero conduttore (3), rigidamente connesso ad un rispettivo motore (4) di azionamento, ed un albero condotto principale (5), rigidamente connesso ad un rispettivo carico meccanico, reciprocamente connessi per mezzo di ingranaggi, detto riduttore ad ingranaggi (1) comprendendo almeno un ulteriore albero condotto secondario (6), interconnesso per mezzo di opportuni mezzi di ingranamento a detto albero conduttore (3) ed a detto albero condotto principale (5), detto albero conduttore (3) e detto albero condotto principale (5) essendo sostanzialmente paralleli tra loro, caratterizzato dal fatto che detto almeno un ulteriore albero condotto secondario (6) è disposto secondo una direzione sostanzialmente ortogonale a guelle dell'albero conduttore (3) e dell'albero condotto principale (5). 2.Riduttore ad ingranaggi (1)/secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare (2) comprende una carcassa monolitica (15). 3 .Riduttore ad ingranaggi (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare (2) presenta conformazione sostanzialmente parallelepipeda, in corrispondenza di una sua faccia frontale (7), disposto tra un suo primo bordo di estremità (8) e la linea di mezzeria trasversale (9) di tale faccia frontale (7), essendo presente il passaggio (10) per l'albero conduttore (3), e, disposto tra un suo secondo bordo di estremità (11), opposto al primo bordo (8), e la linea di mezzeria trasversale (9), essendo presente il foro (12) per l'albero condotto principale (5). 4. Riduttore ad ingranaggi (1), secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di una faccia laterale (13) contigua ed ortogonale alla faccia (7) di detto corpo scatolare (2) essendo disposta un'apertura (14) per il passaggio di detto albero condotto secondario (6). 5.Riduttore ad ingranaggi (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti ingranaggi e detti mezzi di ingranamento comprendono componenti scelti tra ruote dentate, pignoni, cremagliere, viti, coppie coniche, giunti cardanici, giunti elastici e simili. 6 .Gruppo (18) di regolazione e sincronizzazione della velocità di rotazione dei rispettivi alberi condotti caratterizzato dal fatto che comprende almeno due riduttori ad ingranaggi (1), ciascun riduttore ad ingranaggi (1) presentando un rispettivo albero conduttore (3) in connessione all'albero di un motore (4) di azionamento, almeno un primo rispettivo albero condotto principale (5) accoppiato al corrispondente componente utilizzatore del moto rotatorio ed un secondo rispettivo albero condotto secondario (6) accoppiato al corrispondente secondo albero condotto secondario (6) dell'altro riduttore ad ingranaggi (1) per la sincronizzazione meccanica delle rotazioni di tutti gli alberi (3, 5, 6) dei due riduttori ad ingranaggi (1) così accoppiati . 7.Gruppo (18) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti alberi condotti principali (5) di detto gruppo sono operativamente associati ad agitatori di rispettivi apparati di mescolamento, miscelazione e simili. 8.Gruppo (18) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti alberi condotti principali (5) ha senso di rotazione opposto rispetto al senso di rotazione di un successivo albero condotto principale (5).