ITTO20110703A1 - Attrezzatura per la formatura di una dentatura frontale, in particolare su un anello interno di un mozzo ruota - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“ATTREZZATURA PER LA FORMATURA DI UNA DENTATURA FRONTALE, IN PARTICOLARE SU UN ANELLO INTERNO DI UN MOZZO RUOTAâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad una attrezzatura per formare per deformazione plastica e con elevata precisione una dentatura frontale, ad esempio su un anello interno di un mozzo ruota. In particolare, la presente invenzione si applica su un mozzo ruota il cui anello interno comprende un fuso, provvisto di una prima pista di rotolamento per una prima corona di corpi volventi, ed un anello di riporto, provvisto di una seconda pista di rotolamento per una seconda corona di corpi volventi, in cui l’anello di riporto à ̈ assialmente bloccato sul fuso tramite un colletto ricalcato, definito da un tratto terminale del fuso che à ̈ stato deformato plasticamente.

Nei mozzi ruota del tipo suddetto, la citata dentatura frontale ha lo scopo di accoppiare testa a testa l’anello interno del mozzo ruota con una corrispondente dentatura frontale di un anello esterno di un giunto omocinetico, per garantire la trasmissione di coppia dal giunto omocinetico all’anello interno del mozzo ruota, che porta una ruota del veicolo tramite una sua estremità flangiata. Un accoppiamento di questo tipo à ̈ descritto in US-A-4893960, che insegna anche come realizzare la dentatura frontale sull’anello interno del mozzo ruota. In particolare, la dentatura frontale viene ricavata con il metodo cosiddetto della “formatura orbitale†contemporaneamente alla formatura del colletto ricalcato, tramite un utensile includente un elemento troncoconico che provvede a ricalcare il colletto ed un elemento tubolare dentato frontalmente, montato scorrevole assialmente sull’esterno dell’elemento troncoconico, che provvede ad imprimere sul colletto ancora in fase di deformazione la dentatura. Un elemento radialmente esterno all’elemento tubolare dentato, che può fare parte del medesimo utensile o costituire un secondo utensile separato, controlla la deformazione del colletto radialmente verso l’esterno.

Il metodo ed attrezzo di formatura descritti in US-A-4893960, sebbene soddisfacenti, risultano di relativamente complessa realizzazione e, soprattutto, non permettono di ottenere dentature aventi caratteristiche di assoluta costanza nel profilo dei denti, caratteristica, questa, divenuta invece oggi giorno assolutamente necessaria in vista delle coppie sempre più elevate da trasmettere.

Scopo della presente invenzione à ̈ dunque quello di fornire una attrezzatura per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota alternativo agli attrezzi dello stato dell’arte ed in particolare in grado di assicurare una maggiore precisione dimensionale dei denti ed il mantenimento di una elevata costanza sia dimensionale che geometrica nel profilo dei denti medesimi.

In base all’invenzione viene dunque fornita una attrezzatura per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota, come definita nella rivendicazione 1.

Secondo il trovato, il fatto che la dentatura frontale viene impressa mediante una pluralità di coltelli tra loro indipendenti portati scorrevoli assialmente da un’unica piastra sostanzialmente rigida e che vengono impressi in sequenza sul colletto già ricalcato, muovendoli indipendentemente ciascuno rispetto agli altri premendo rispettive teste dei coltelli tramite un utensile per formatura orbitale, permette sorprendentemente di ottenere per deformazione plastica dentature frontali in cui il profilo dei denti si mantiene sostanzialmente costante, assicurando del contempo una maggiore precisione dimensionale dei denti così ottenuti. Di conseguenza si ottengono accoppiamenti migliori e più precisi tra l’anello interno del mozzo ruota ed il giunto omocinetico, che permettono di ottenere trasmissioni di coppia più efficaci, più silenziose e di maggiore capacità.

Inoltre, si ottiene la desiderata dentatura frontale con un minore consumo di energia.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, effettuata con riferimento alle figure dei disegni annessi, nelle quali:

- la figura 1 illustra in sezione radiale una vista in elevazione di una attrezzatura per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale, realizzata secondo il trovato;

- la figura 2 illustra schematicamente, in scala ingrandita ed in vista prospettica, i componenti principali della attrezzatura di figura 1;

- la figura 3 illustra una vista prospettica di tre quarti di fronte e dal basso di un pacco di coltelli facenti parte della attrezzatura secondo il trovato disposti in posizione di lavoro;

- la figura 4 illustra una vista prospettica di tre quarti dall’alto di uno dei componenti illustrati in figura - la figura 5 illustra una vista prospettica di tre quarti di fronte e dal basso del componente di figura 4 provvisto del pacco di coltelli di figura 3;

- le figure 6 e 7 illustrano due viste prospettiche opposte di uno dei coltelli di figura 3; e

- le figure 7a,b,c illustrano possibili forme di realizzazione diverse del coltello di figure 6 e 7.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, à ̈ indicato nel suo complesso con 1 una attrezzatura per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale 2 (figura 1) di tipo noto su un anello interno 3 di un mozzo ruota 4, pure di tipo noto ed illustrato solo in pate e solo schematicamente, per semplicità, in figura 1.

L’attrezzatura 1 comprende una piastra 5 sostanzialmente rigida realizzata in metallo, ad esempio ghisa od acciaio, nella fattispecie illustrata in forma di un disco circolare, delimitata da una prima faccia 6 e da una seconda faccia 7, sostanzialmente piane e tra loro opposte, tra le quali sono ricavate attraverso la piastra 5, in una direzione assiale, ovvero parallela ad un asse A di simmetria della piastra 5, una pluralità di sedi 8 (figura 4) passanti, disposte in corona circolare intorno all’asse di simmetria A, perpendicolarmente al quale (cioà ̈ in un piano perpendicolare all’asse A) ciascuna sede 8 presenta sezione trasversale conformata a spicchio di corona circolare, come à ̈ ben visibile in figura 4.

Le sedi 8 sono separate tra loro, circonferenzialmente, da pareti laterali 9 orientate radialmente, relativamente sottili, aventi complessivamente (ovvero considerando la somma degli spessori delle opposte pareti 9 che delimitano ciascuna sede 8) spessore misurato in direzione circonferenziale minore della ampiezza, sempre misurata in direzione circonferenziale, della sede 8 considerata.

L’attrezzatura 1 comprende inoltre, secondo il trovato, una pluralità di coltelli 10 portati dalla piastra 5, ciascun coltello 10 guidato assialmente scorrevole (quindi mobile parallelamente all’asse A) in una rispettiva sede 8 ma, caratteristica fondamentale secondo il trovato, indipendentemente dagli altri coltelli 10.

Ciascun coltello 10 (figura 2b, schematica e figura 6 e 7) comprende una testa 11 che sporge dalla sede 8 dalla parte della prima faccia 6, che à ̈ in uso la faccia superiore della piastra 5. Ciascun coltello 10 comprende inoltre un corpo 12 prismatico di lunghezza assiale maggiore di quella della sede 8 impegnata dal coltello, ed una estremità a cuneo 13, opposta alla testa 11, che sporge dalla seconda faccia 7 (che à ̈ in uso la faccia inferiore della piastra 5) quando la testa 11 à ̈ sostanzialmente in battuta contro la prima faccia 6, come à ̈ ben illustrato in figure 2a e 5.

La faccia 7 à ̈ conformata in modo da essere atta a venire in uso appoggiata sostanzialmente in battuta contro l’anello interno 3 del mozzo ruota 4 sul quale formare la dentatura 2; le estremità 13 a cuneo dei coltelli 10 sono circonferenzialmente adiacenti e presentano circonferenzialmente un primo profilo 14, complementare a quello della dentatura frontale 2 da ottenere, in modo che ciascun coltello 10 à ̈ atto, quando à ̈ spinto contro l’anello interno 3, a formare sull’anello interno 3 il profilo del fianco di due denti adiacenti della dentatura frontale 2 da ottenere.

In particolare, l’estremità 13 conformata a cuneo di ciascun coltello 10 à ̈ realizzata in modo da copiare in negativo il profilo di un rispettivo dente della dentatura frontale 2 da ottenere ed à ̈ delimitata da banda opposta alla prima faccia 6 da uno spigolo 15 orientato radialmente rispetto all’asse di simmetria A, il quale spigolo 15 à ̈ arrotondato con un raggio di curvatura R prefissato.

Secondo una preferita forma di attuazione del trovato, il raggio di curvatura R dello spigolo 15 varia progressivamente in direzione radiale, in particolare riducendosi progressivamente man mano che ci si avvicina all’asse di simmetria A, ad esempio (figura 7) varia linearmente con la distanza dall’asse A, tra un raggio R1, maggiore, in corrispondenza di un bordo 16 radialmente esterno del coltello 10, ed un raggio R2, minore, in corrispondenza di un bordo 17, radialmente interno del coltello 10. Tale raggio R può tuttavia, in una diversa forma di realizzazione, non illustrata per semplicità, rimanere costante.

Secondo un aspetto non secondario del trovato, inoltre, i coltelli 10 sono montati sulla piastra 5 in modo intercambiabile, in modo da poter essere sostituiti rapidamente, in tutto od in parte, con altri coltelli 10 aventi estremità a cuneo 13 presentati almeno un secondo profilo 18 (ed eventualmente un terzo profilo 19, e così via), diverso dal primo profilo 14, in modo che una medesima attrezzatura 1 à ̈ atta a formare una pluralità di dentature frontali 2 tra loro diverse, semplicemente sostituendo uno o più coltelli 10 nelle sedi 8.

Per facilitare e rendere più rapida una tale sostituzione, nel caso di sostituzione totale dei coltelli 10, l’attrezzatura 1 comprende inoltre un anello 20 che supporta passanti tutti i coltelli 10 già predisposti in posizione tale da imboccare le rispettive sedi 8 e che in uso à ̈ fissato solidale alla piastra 5, contro la prima faccia 6 della piastra 5, preferibilmente entro un bassofondo 21 ricavato intorno alle sedi 8, sulla prima faccia 6, ad esempio mediante viti 22.

Le teste 11 dei coltelli 10 sono prismatiche e sagomate come un martello trapezoidale e sono atte a cooperare in uso testa a testa con un utensile 23 di formatura orbitale (noto ed illustrato solo schematicamente a tratteggio in figura 1) per venire spinte, in uso, contro la prima faccia 6 e spingere conseguentemente l’estremità a cuneo 13 di ciascun coltello 10 fuori dalla sede 8 per sporgere rispetto alla seconda faccia 7 (figura 1) e, in uso, andare a cooperare con l’anello interno 3 del mozzo ruota 4.

In particolare, le teste 11 sono conformate in modo da cooperare con l’utensile 23 di formatura orbitale selettivamente, una per volta o a gruppi di teste 11 immediatamente adiacenti in senso circonferenziale, cosicché i coltelli 10 vengono fatti lavorare in sequenza e non simultaneamente.

Secondo il trovato, i coltelli 10 portati dalla piastra 5 possono essere tutti uguali ed avere identico profilo 14, oppure la piastra 5 porta nelle sedi 8 passanti una pluralità di coltelli, ad esempio 10a (figura 7a) aventi l’estremità a cuneo 13 dotata del primo profilo 14, ed almeno un coltello 10b o 10c avente un profilo 18 o 19 diverso dal profilo 14 e disposto in una posizione angolare prefissata. In questo modo, l’attrezzatura 1 secondo il trovato à ̈ atta a realizzare una dentatura frontale 2 avente un posizione preferenziale di ingranamento senza effettuare alcuna modifica di rilievo sulla stessa.

La piastra 5 à ̈ infine provvista di mezzi di attacco 24, ad esempio costituiti da fori asolati, ad una attrezzatura 25, nota, di formatura orbitale, di cui fa parte anche l’utensile 23, normalmente utilizzata per realizzare un bordo ricalcato (noto e non illustrato per semplicità) dell’anello interno 3 del mozzo ruota 4; a tale scopo, la piastra 5 à ̈ conformata in modo da venire ricevuta dalla attrezzatura 25 di formatura orbitale con la seconda faccia 7 sostanzialmente in appoggio contro l’anello 3 e con la prima faccia 6 rivolta verso l’utensile 23 di formatura orbitale.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura (1) per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale (2) su un anello interno (3) di un mozzo ruota (4), caratterizzata dal fatto di comprendere, in combinazione: - una piastra (5) sostanzialmente rigida delimitata da una prima (6) e da una seconda (7) faccia, tra loro opposte, tra le quali sono ricavate attraverso la piastra, in una direzione assiale, una pluralità di sedi (8) passanti disposte in corona circolare intorno ad un asse di simmetria (A), perpendicolarmente al quale ciascuna sede (8) presenta sezione trasversale conformata a spicchio di corona circolare; ed - una pluralità di coltelli (10) portati dalla piastra ciascuno guidato assialmente scorrevole in una sede (8), indipendentemente dagli altri coltelli (10); - ciascun coltello (10) comprende una testa (11) che sporge dalla sede (8) dalla parte della prima faccia (6), un corpo prismatico (12) di lunghezza assiale maggiore di quella della sede (8), ed una estremità a cuneo (13), opposta alla testa, che sporge dalla seconda faccia (7) quando la testa (11) à ̈ sostanzialmente in battuta contro la prima faccia (6); - la seconda faccia (7) essendo atta a venire in uso appoggiata sostanzialmente in battuta contro l’anello interno (3) del mozzo ruota; - le estremità a cuneo (13) dei coltelli (10) essendo circonferenzialmente adiacenti e presentando circonferenzialmente un primo profilo (14), complementare a quello della dentatura frontale (2) da ottenere, in modo che ciascun coltello (10) à ̈ atto, quando à ̈ spinto contro l’anello interno (3), a formare sull’anello interno il profilo del fianco di due denti adiacenti della dentatura frontale (2) da ottenere.
2. 2. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i coltelli (10) sono intercambiabili, in tutto od in parte, con altri coltelli (10a,10b,10c) aventi estremità a cuneo (13) presentati un secondo profilo (18;19), diverso dal primo, in modo che una medesima attrezzatura à ̈ atta a formare una pluralità di dentature frontali tra loro diverse semplicemente sostituendo uno o più coltelli (10).
3. 3. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un anello (20) che supporta passanti tutti i coltelli (10) già predisposti in posizione tale da imboccare le rispettive sedi (8) e che in uso à ̈ fissato solidale alla piastra (5), contro la prima faccia (6) della piastra, preferibilmente entro un bassofondo (21) ricavato sulla prima faccia.
4. 4. Attrezzatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le teste (11) dei coltelli sono sagomate a martello e sono atte a cooperare testa a testa con un utensile (23) di formatura orbitale per venire spinte, in uso, verso la prima faccia (6) e spingere conseguentemente l’estremità a cuneo (13) di ciascun coltello fuori dalla sede (8) per sporgere rispetto alla seconda faccia (7) e, in uso, andare a cooperare con l’anello interno (3) del mozzo ruota.
5. 5. Attrezzatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che le teste (11) sono conformate in modo da cooperare con l’utensile (23) di formatura orbitale selettivamente, una per volta o a gruppi di teste (11) immediatamente adiacenti in senso circonferenziale.
6. 6. Attrezzatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la piastra (5) porta nelle sedi passanti (8) una pluralità di coltelli (10) con una estremità a cuneo avente un primo profilo (14), ed almeno un coltello (10b;10c) con l’estremità a cuneo avente un secondo profilo (18;19) diverso dal primo, il coltello essendo disposto in una posizione angolare prefissata, in modo che l’attrezzatura à ̈ atta a realizzare una dentatura frontale (2) avente un posizione preferenziale di ingranamento.
7. 7. Attrezzatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’estremità conformata a cuneo (13) di ciascun coltello (10) à ̈ realizzata in modo da copiare in negativo il profilo di un rispettivo dente della dentatura frontale (2) da ottenere ed à ̈ delimitata da banda opposta alla prima faccia da uno spigolo (15) orientato radialmente rispetto all’asse di simmetria (A), il quale spigolo à ̈ arrotondato con un raggio di curvatura (R) prefissato.
8. 8. Attrezzatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il raggio di curvatura (R) dello spigolo (15) della estremità a cuneo di ciascun coltello (10) varia progressivamente in direzione radiale, in particolare riducendosi progressivamente man mano che ci si avvicina all’asse di simmetria (A).
9. 9. Attrezzatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la piastra (5) à ̈ provvista di mezzi di attacco (24) ad una attrezzatura di formatura orbitale (25) per realizzare un bordo ricalcato dell’anello interno (3) del mozzo ruota; la piastra (5) essendo conformata in modo da venire ricevuta dalla attrezzatura (25) di formatura orbitale con la seconda faccia (7) sostanzialmente in appoggio contro l’anello interno (3) e con la prima faccia (6) rivolta verso l’utensile (23) di formatura orbitale.