IT9083550A1 - Dispositivo correttore della velocita' lineare di catene azionate da ruote dentate - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO CORRETTORE DELLA VELOCITA’ LINEARE DI CATENE AZIONATE DA RUOTE DENTATE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo correttore di velocità lineare con miglioramento dell'imbocco catena con ruota motrice, come espresso nella rivendicazione principale.

II presente trovato trova corretta applicazione in tutti quei casi in cui si debba correggere la velocità lineare di catene, o di elementi collegati a catene, che avanzano in un piano orizzontale o inclinato, trascinati da ruote dentate, normalmente ruote dentate con pochi denti, ed in cui le catene, almeno periodicamente, nel tratto a monte della ruota dentata di traino, rimangono sospese.

STATO DELLA TECNICA

E’ noto che le catene, aventi un certo passo di maglia, che vengono trainate in un piano orizzontale o inclinato, rimanendo sospese per almeno un tratto a monte della ruota dentata di traino, nel caso di ruote dentate di traino possedenti pochi denti, procedono ad una velocità avente un andamento ad arco, o a balzi, ogni arco o balzo corrispondendo sostanzialmente alla cooperazione con un dente della ruota dentata di traino.

In queste catene la velocità di spostamento passa da un minimo ad un massimo e poi ritorna al minimo in quanto, per la forza peso della catena che agisce sulla ruota dentata ed in prossimità ad essa, la catena tende a salire ed a scendere in corrispondenza al transito o meno del dente di traino.

Le condizioni di velocità minima si concretizzano quando la ruota dentata si trova nella posizione in cui due denti sono equidistanti dalla verticale superiore, nel caso in cui il traino sia esercitato nel lato superiore dell’anello di catena inteso estendentesi su un piano sostanzialmente orizzontale .

La condizione di velocità massima corrisponde sostanzialmente alla coincidenza di un dente con la verticale nel caso in cui il traino sia esercitato nel lato superiore dell'anello di catena inteso estendentesi sostanzialmente orizzontale.

Nel seguito della descrizione si considererà, per semplicità di esposizione, solo la condizione di anello dì catena estendentesi orizzontalmente, con ciò intendentesi compresa anche qualsivoglia condizione di catenaria inclinata in cui la forza peso faccia incurvare le maglie della catena verso la ruota dentata di traino nella parte a monte della detta ruota dentata di traino.

Questo andamento "a balzi" dipende dal continuo variare da un diametro minimo (velocità minima) a quello nominale di tiro (velocità massima) e viceversa della catena in tiro rispetto all’asse di rotazione della ruota dentata di tiro.

Questo andamento "a balzi" diviene tanto più problematico quando si devono effettuare operazioni a velocità costante o sostanzialmente costante.

Ancora, le notevoli forze di accelerazione e di frenata che agiscono sulla catena, oltre a richiedere assorbimenti e dispersioni di potenza notevoli, inducono nella catena sollecitazioni rilevanti.

Basti pensare a quelle catene che hanno un peso di 150+250 Kg al metro lineare e costituenti anelli chiusi estendentisi anche per trenta e più metri. E' questo, ad esempio, il caso delle catene per i banchi di tiro delle trafile in cui la forza peso delle maglie si fa notevolmente sentire tra il banco mobile porta pinze e la ruota dentata ad esempio di Il tutto diviene ancora più evidente nel caso in cui le catene per la loro costituzione si mantengano tra la ruota dentata di testa e quella di coda sospese solo su uno o al massimo due supporti intermedi .

In questi casi, non solo la potenza sprecata è notevole, in quanto arriva anche a valori dell'ordine dell '8+10%, ma le sollecitazioni indotte assumono valori notevolissimi e le conseguenze in termini di usura e deformazioni sono rilevanti, imponendo un sovradimensionamento delle maglie e delle giunzioni. Per ovviare a questi inconvenienti si è cercato da una parte di ridurre il passo delle catene e dall'altro di aumentare il diametro delle ruote dentate di traino.

Questa condizione non è però conseguibile in molti casi pratici e pertanto si deve convivere con questa velocità "a balzi", il che comporta che si deve conseguentemente limitare la velocità massima esprimibile dal sistema.

La proponente si è quindi posta lo scopo di risolvere in modo semplice e poco costoso questo problema, sì che si possa agire facilmente nelle realizzazioni già in essere e non solo in quelle nuove.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni derivate esprimono varianti all'idea di soluzione originale.

Il trovato tende quindi a migliorare l'imbocco delle catene sulle ruote dentate di traino anche nel caso in cui esse siano normalmente sostenute.

Secondo il trovato, in cooperazione con la ruota dentata di traino e con la posizione di diametro massimo, viene posto un pattino di sostegno che giunge sostanzialmente fino a circa 0,3÷0,5 volte il passo della catena dalla verticale passante per l'asse di rotazione della ruota dentata ed a monte di detta ruota.

Questo pattino coopera o con elementi esterni alla catena ma solidali con gli elementi di catena, o con le maglie della catena stessa, sostenendo la catena sostanzialmente su un piano in cui l'asse longitudinale passante per l'asse delle maglie passa tangente alla circonferenza generata dal diametro primitivo della ruota dentata di traino.

Secondo una variante, viene prevista almeno una ruota folle posta con l'asse su un piano verticale parallelo ed a monte del piano verticale contenente l'asse di rotazione della ruota dentata di traino detta ruota cooperando con le maglie della catena.

I detti due piani verticali sono distanziati da 0,3 a 0,6 volte l'interasse della maglia, vantaggiosamente attorno a 0,4 volte.

Secondo un'ulteriore variante, viene prevista una rulliera con ruote di piccolo diametro che pervengono fino a 0,3+0,6 volte l'interasse della maglia, vantaggiosamente attorno a 0,4 volte.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Con riferimento alle figure, fornite a titolo esemplificativo non limitativo, abbiamo che:

- la fig. 1 illustra una vista laterale di un'applicazione, secondo il trovato, ad una catena di traino per trafilatrici; - la fig. 2 illustra una sezione orizzontale secondo A-A di fig. 1;

- la fig. 3 illustra una variante di fig. 1;

- la fig. 4 illustra un'altra variante di fig. 1. - la fig. 5 illustra l'andamento della catena.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Con riferimento alle figure, abbiamo che la catena 11 presenta maglie 12 con passo 13 e viene trainata dalla ruota dentata 14 con asse di rotazione 15.

La fig. 1 rappresenta la ruota dentata 14 con un dente sostanzialmente posizionato sulla verticale dell'asse di rotazione 15.

Sempre la fig. 1 rappresenta la catena 11 che si estende su un piano orizzontale e che si chiude ad anello attorno alle ruote dentate di testa e di coda .

La catena 11 illustrata è una catena per il traino in un impianto di trafilatura e può estendersi anche per trenta metri e più.

La catena 11 presenta maglie laterali 12 che portano un perno 21 su cui sono montati i rulli folli 20.

Tra i rulli folli 20 è presente il sistema 22 di tiro della trafila.

I rulli folli 20 cooperano con le due ruote dentate 14 portate in rotazione dall'albero 23 in modo noto .

I rulli folli 20 cooperano con i vani 24 presenti tra i denti 25 delle ruote dentate 14.

Tutto ciò è materia nota e presente ampiamente nella tecnica.

La catena 11 può essere sospesa in aria tra una ruota dentata e l'altra, oppure presentare dei sostegni intermedi che cooperano con i rulli 20.

Detti sostegni intermedi arrivano fino a cooperare con la periferia della ruota dentata 14.

Lasciano però uno spazio libero che permette alla catena di abbassarsi quando la verticale è, ad esempio, coincidente con il vano tra due denti.

Questo abbassamento, nella fase di imbocco del dente successivo, si traduce in una spinta di accelerazione .

In una ruota 14 con tredici denti 25, avente un diametro .primitivo di 334,287 mm, la variazione di velocità va dal valore minimo (97,1%) al valore massimo (100%) e di nuovo al valore minimo e così via per ogni maglia/dente.

Nel caso esemplificato, con una velocità nominale di 200 metri al minuto, la velocità passa da 195,2 metri al minuto a 200 metri al minuto per poi ritornare a 195,2 metri al minuto e così via con una frequenza di 41,667 Hz.

Si vede quindi che non solo vi è una sensibile variazione di velocità, ma che tale variazione avviene con una frequenza tale per cui la catena potrebbe anche entrare in risonanza con tutte le problematiche che ciò farebbe insorgere.

Il trovato tende quindi a migliorare l'imbocco della catena 12 sulla ruota dentata 14, sì che detta variazione di velocità, dovuta al temporaneo abbassamento della parte terminale di una maglia 12, non abbia a concretizzare scompensi nella catena stessa. Secondo la soluzione di fig. 1, si prevedono due ruote folli 16, con asse di rotazione 17 parallelo all'asse di rotazione 15 della ruota dentata 14, ma disassato di un valore 18 rispetto a detto asse di rotazione 15.

Il disassamento 18 è posto a monte dell'asse di rotazione 15.

Le ruote folli 16 nel caso di specie sono poste ai due lati della ruota dentata 14 e cooperano con la parte inferiore 19 delle maglie 12 quando le maglie 12 sono in condizione di teso sul diametro primitivo della ruota 14.

In altre parole, se l'asse 17 della ruota folle 16 è alla stessa altezza dell’asse 15 della ruota dentata 14, il diametro della ruota folle 16 risulta dalla formula

DP - S

in cui DP è il diametro primitivo della ruota dentata 16 ed S è l'altezza della maglia 12.

Va da se che l'asse 17 può trovarsi anche in altra posizione in altezza concretizzando così un diametro D della ruota folle 16 minore.

Il disassamento 18 è compreso tra 0,3 a 0,6 volte il passo 13.

Nel caso di specie, il disassamento 18 è di 0,37 volte il passo 13 della maglia 12.

Così facendo, la catena 11 è sempre sostenuta anche quando nella verticale si trova un vano 24 e l'oscillazione di abbassamento si riduce a valori infinitesimali che di fatto neppure si sentono come variazione di velocità.

Secondo una variante le ruote folli 16 possono essere montate in modo tale che il loro asse 17 sia inclinato di un certo angolo rispetto all'asse dei rulli folli 20.

Una variante è espressa in fig. 3 in cui sono previsti i pattini 26 che cooperano con la parte inferiore 19 delle maglie 12 ed a monte dell'asse di rotazione 15.

I pattino 26 presenta il tratto di cooperazione 27 che sostanzialmente termina ad una distanza 18 che corrisponde a quella di fig. 1.

Anche il piano superiore 27 corrisponde al culmine della ruota folle 16.

Una ulteriore variante è espressa in fig. 4.

In questo caso, al posto di pattini 26 sono previsti dei rullini 29 assiemati in un gruppo 28 e cooperanti con la parte inferiore 19 delle maglie 12. La fig. 5 rappresenta ,per istanti successivi, l'andamento dell'asse di un generico perno 21 della catena 11 nelle vicinanze dell'imbocco.

In tale fig. 5 si nota una prima curva "A" che corrisponde al caso dei sistemi presenti nella tecnica nota, dove i sostegni intermedi arrivano a cooperare con la periferia della ruota dentata 14.

Inoltre in tale fig. 5 si nota una seconda curva "B" che si riferisce al caso in cui sia montato il trovato secondo la soluzione rappresentata in fig.

1.

In tale fig. 5 è evidenziata la variazione "Z" di velocità che si verifica nel caso della tecnica nota, tale variazione di velocità si riduce a valori infinitesimali nel caso in cui venga montato uno dei mezzi di livellamento 16-26-28 secondo il trovato. Come è possibile notare, il trovato 10 si rivolge all’imbocco delle catene 11 con le ruote dentate 14 di traino.

Pertanto il trovato 10 opera solo e solamente nell'intorno della zona di imbocco e serve a mantenere, in tale zona, la catena 11 sostanzialmente in asse col resto della catena 11 che di fatto giace sulla tangente alla circonferenza generata dal diametro primitivo DP

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo correttore di velocità lineare per catene (11) azionate da ruote dentate (14), vantaggiosamente ruote dentate (14) con pochi denti, per catene (11) chiuse ad anello estendentisi in piano o subverticali, caratterizzato dal fatto che opera nell'intorno della zona di imbocco della detta catena (11) con la detta ruota dentata (14) e presenta mezzi (16-26-28) per il livellamento delle maglie (12) secondo la tangente alla circonferenza generata dal diametro primitivo (DP) della detta ruota dentata (14) ed operanti a monte della verticale dell'asse (15) di rotazione della detta ruota dentata (14). 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento (16-26-28) cooperano con la parte inferiore (19) delle maglie (12). 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento (16-26-28) cooperano con mezzi ausiliari alle maglie (12) . 4 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento sono del tipo a pattino (26). 5 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento sono del tipo a ruota folle (16). 6 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento sono del tipo a ruota folle (16) con asse (17) parallelo all'asse di rotazione (15) della ruota dentata (14). 7 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento sono del tipo a ruota folle (16) con asse (17) inclinato di un certo angolo rispetto all'asse dei rulli folli (20). 8 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di livellamento sono del tipo a rulli folli (28). 9 - Dispositivo come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il punto ultimo di contatto tra i mezzi di livellamento (16-26-28) e la catena (11), quando un dente (25) è nella verticale dell'asse di rotazione (15), è disassato (18) a monte di detta verticale di un valore compreso tra 0,3 e 0,6 volte il passo (13) della catena (11).