ITTO950460A1 - Giunto a frizione elettromagnetica. - Google Patents

Abstract

Giunto a frizione elettromagnetica, in particolare per collegare un utensile avvitatore ad un motore, per applicare sull'utensile avvitatore una coppia di serraggio prefissata; il giunto prevede una coppia di rotori assiali supportati folli, disposti coassiali ed in tandem, all'interno di un involucro e meccanicamente scollegati tra loro, un primo collegato al motore, ed un secondo collegabile al detto utensile; i due rotori presentano rispettive opposte estremità discoidali delimitate da rispettive opposte facce frontali tra loro disposte affacciate e distanziate da un gioco assiale prefissato, circondate radialmente sull'esterno da un elettromagnete dall'involucro, in modo che le estremità discoidali risultano immerse in portato dall'involucro, in modo che le estremità discoidali risultano immerse in un campo magnetico di intensità prefissata, rispettive linee di flusso del quale si chiudono attraverso un traferro definito da detto gioco assiale prefissato; dette facce essendo provviste, ciascuna, di una rispettiva corona di denti frontali radiali, i denti di ciascuna corona presentando creste definite da rispettive superfici frontali piane, tra loro complanari, definite da spicchi di corona anulare, detto gioco assiale essendo delimitato tra le dette superfici dei denti di ciascuna corona e le superfici di corrispondenti denti dell'altra corona. (Figure 1 e 3)

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale

La presente invenzione è relativa ad un giunto a frizione elettromagnetica, particolarmente utile per collegare ad un motore un utensile avvitatore per trasmettere sull'utensile una coppia di serraggio prefissata. L'invenzione è particolarmente indicata per l'utilizzo su macchine imbottigliatrici, per applicare su bottiglie dotate di collo filettato rispettivi tappi a vite.

E' noto che nelle applicazioni del tipo suddetto vengono attuaimente utilizzati giunti di trasmissione dotati di frizione meccanica, oppure giunti magnetici basati sull'uso di magneti permanenti. Nel primo caso si hanno inconvenienti legati alla forte dispersione energetica connessa con l'uso di frizioni meccaniche: si tratta quindi di dispositivi ingombranti, costosi, sottoposti a rapida usura, che presentano consumi energetici elevati e che possono produrre, in uso eccessivo riscaldamento dei tappi (particolarmente grave in caso di tappi in plastica) e/o generazione di polveri (per esempio derivanti dal materiale di usura delle frizioni). Nel secondo caso, si ottiene un trascinamento senza contatto tra un rotore motore ed un rotore collegato all'utensile avvitatore, conseguente al campo magnetico che collega i due rotori; quando la coppia resistente sul rotore collegato all'utensile avvitatore supera quella motrice, si ha uno scorrimento tra i due rotori, che produce un disallineamento tra i poli N-S dei due rotori: di conseguenza, quando i poli identici dei due rotori si vengono a trovare affacciati, durante lo scorrimento relativo tra i rotori, si vengono a generare dei contraccolpi nel verso opposto a quello di rotazione (dovuto alla repulsione tra i poli omonimi), che influiscono negativamente sia sull'operazione di avvitamento dei tappi, sia sul motore, che può andare incontro ad usura precoce, e che, in alcuni casi, possono portare ad un parziale svitamento del tappo.

Scopo del trovato è quello di superare gli inconvenienti descritti, fornendo un giunto a frizione di costruzione semplice, di basso costo affidabile e che consenta di trasmettere all'utensile avvitatore una coppia prefissata, senza sbalzi o contraccolpi, sia sul motore che sull'utensile.

In base all'invenzione viene pertanto fornito un giunto a frizione elettromagnetica comprendente una coppia di rotori assiali realizzati in un materiale ferromagnetico e supportati folli all'interno di un involucro, meccanicamente scollegati tra loro, un primo collegabile ad un motore per venire trascinato da questo in rotazione, ed un secondo collegabile ad un mandrino di utensile, in particolare di un utensile avvitatore, per applicare allo stesso una coppia prefissata; ed almeno un elettromagnete atto a generare un campo elettromagnetico di intensità prefissata, rispettive linee di flusso del quale sono concatenate attraverso detti rotori;

caratterizzato dal fatto che:

- i detti due rotori sono disposti coassiali ed in tandem all'interno del detto involucro e presentano rispettive opposte estremità assiali affacciate delimitate da rispettive opposte facce frontali tra loro distanziate da un gioco assiale prefissato;

- le dette estremità affacciate dei rotori sono circondate, radialmente sull'esterno dei rotori, dal detto elettromagnete, il quale è portato solidale dall'involucro, in modo che dette estremità risultano immerse in detto campo magnetico, le cui linee di flusso si chiudono attraverso un traferro definito dal detto gioco assiale prefissato presente tra dette opposte facce frontali dei rotori;

- le dette facce frontali del primo e del secondo rotore essendo provviste, ciascuna, di almeno un rilevo ed almeno un corrispondente vano, estendentisi in direzione radiale in posizione immediatamente adiacente uno all'altro, detto gioco assiale prefissato essendo definito tra rispettive creste dei rilievi presenti sulla prima e sulla seconda faccia.

In particolare, sulle dette facce frontali sono realizzate una prima ed una seconda corona anulare di denti frontali radiali, ed i denti di ciascuna detta corona anulare presentano creste definite da rispettive superfici frontali piane, tra loro complanari, definite da spicchi di corona circolare, e detto gioco assiale è delimitato tra le dette superfici dei denti della prima corona e le superi ici corrispondenti dei denti della seconda corona; inoltre, i denti della prima e quelli della seconda corona sono identici tra loro e sono presenti in ciascuna corona in numero uguale e sono tra loro separati lateralmente da rispettivi vani radiali, i quali presentano larghezza, misurata in senso circonferenziale, pari o superiore a quella dei detti denti della medesima corona.

Il numero dei denti delle dette corone viene scelto in modo che la larghezza dei denti di ciascuna corona, misurata circonferenzialmente, non sia mai inferiore alla somma delle altezze massime, misurate in direzione assiale, di un vano della prima corona e di un corrispondente vano della seconda corona.

In questo modo, il flusso concatenato che attraversa i due rotori ed il traferro definito tra le opposte facce frontali affacciate dei medesimi, è interamente convogliato attraverso i denti della prima e della seconda corona, sia quando questi ultimi sono disposti in corrispondenza uno a uno, interamente affacciati, sia quando gli stessi sono disposti in tutta una serie di posizioni angolari sfalsate e sono solo parzialmente affacciati, permettendo così di trasmettere, ad elettromagnete eccitato, una coppia prefissata, funzione della corrente di alimentazione dell'elettromagnete, tra il rotore collegato al motore e quello collegato al mandrino della macchina operatrice; finché la coppia resistente agente sul secondo mandrino rimane inferiore alla coppia motrice, quest'ultima è integralmente trasmessa al secondo rotore, che gira sincrono con il primo, con i denti della prima corona affacciati ai corrispondenti denti della seconda corona.

Quando la coppia resistente supera la coppia motrice, i due rotori non girano più sincroni, in quanto il secondo rotore viene progressivamente rallentato, fino a fermarsi {salvo l'effetto delle forze d'inerzia), per cui i denti della prima corona ruotano relativamente ai denti della seconda corona, assumendo rispetto a questi una pluralità di posizioni angolari relative diverse. In tali condizioni, la coppia tra-smessa dal primo rotore al secondo diventa pulsante, ma in modo controllato, in quanto rimane costante il suo valore massimo, mentre il valore minimo, pari a zero, si ottiene solamente quando ad ogni dente di una corona corrisponde esattamente un vano dell'altra corona; si evita pertanto la generazione di qualsiasi possibile contraccolpo sul secondo rotore dovuto a momentanea inversione di coppia, come invece avviene nelle frizioni a magneti permanenti, perfino quando il secondo rotore è fermo, mentre il primo continua a girare a velocità costante e senza sforzare il motore a cui è calettato. Nei brevi instanti in cui, periodicamente, la coppia si azzera in quanto i denti della prima corona si trovano in corrispondenza dei vani della seconda corona, si ha anche una variazione di flusso magnetico, che si traduce, a corrente costante di alimentazione dell'elettromagnete, in una variazione impulsiva della tensione ai capi dell'avvolgimento/i dell'elettromagnete, proporzionale alla differenza di velocità angolare tra i due rotori.

Questo effetto può, secondo un ultimo aspetto dell'invenzione, venire sfruttato per effettuare un controllo attivo del giunto: per esempio, il giunto può comprendere mezzi per rilevare in modo continuo tale tensione presente su rispettivi morsetti di alimentazione dell'elettromagnete ed inviare un segnale impulsivo ad una centralina, atta a variare, secondo un programma od una pluralità di programmi prefissati, in essa memorizzati, e sulla base di detto segnale impulsivo, la corrente di alimentazione dell'elettromagnete, in moda da regolare la coppia massima trasmissibile attraverso il giunto, che può essere cosi variata a piacere durante le varie fasi della operazione di avvitatura, fino ad annullarla quando l'alimentazione dell'elettromagnete viene sospesa.

Preferibilmente, infine, le estremità affacciate dei rotori presentano una conformazione discoidale circolare, a diametro maggiorato che contribuisce ad un migliore incanalamento e distribuzione del flusso magnetico, nonché a ridurre al minimo l'eventuale magnetismo residuo sulle facce affacciate dei rotori ad elettromagnete diseccitato.

Queste, ed altre caratteristiche e vantaggi del trovato, appariranno chiari dalla descrizione non limitativa che segue, data a puro scopo esemplificativo, di una forma di realizzazione dell'invenzione, con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

- la figura 1 illustra una sezione longitudinale in elevazione di un giunto realizzato secondo il trovato;

- la figura 2 illustra in scala ingrandita ed in prospettiva un dettaglio di una parte del giunto di figura 1 ; e

- le figure 3, 4 e 5 illustrano schematicamente il funzionamento del giunto di figura 1 .

Con riferimento alle figure da 1 a 5, è indicato con 1 un giunto a frizione elettromagnetica comprendente una coppia di rotori assiali 2 e 3, sostanzialmente cilindrici, realizzati in un materiale ferromagnetico e supportati folli all'interno di un involucro 4 tubolare, sostanzialmente cilindrico, pure realizzato in materiale ferromagnetico; i rotori 2 e 3 sono meccanicamente scollegati tra loro, e sono provvisti, in corrispondenza di proprie opposte estremità terminali 5,6, fuoriuscenti a sbalzo da rispettivi opposti coperchi 7 terminali di chiusura dell'involucro 4, di rispettivi mezzi noti di collegamento, indicati con 8 e 9, rispettivamente per calettare, in uso, il rotore 2 angolarmente solidale ad un albero d'uscita 1 0 di un motore non illustrato di una macchina operatrice, ed il rotore 3 ad un mandrino 1 1 della medesima macchina operatrice; l'involucro 4 è a sua volta fissabile, per esempio mediante una flangia 1 2, ad una incastellatura 1 3 della suddetta macchina operatrice: per esempio, la macchina operatrice può essere una imbottigliatrice di tipo noto, e il mandrino 1 1 supportare un dispositivo noto 1 4 di avvitamento per tappi a vite di bottiglia. Nel modo che si vedrà, pertanto, il rotore 2 può essere trascinato in rotazione dal citato motore per trasmettere al rotore 3 una coppia motrice di entità prefissata, pur garantendo ai due mandrini 2, 3 possibilità di slittamento qualora la coppia resistente eventualmente applicata al mandrino 1 1 superi la coppia motrice trasmessa.

Nella fattispecie, il giunto 1 comprende un elettromagnete 1 5 conformato come un manicotto cilindrico e formato in modo noto, non illustrato nel dettaglio per semplicità, da uno o più avvolgimenti aventi un prefissato numero di spire; l'elettromagnete 1 5 è atto a generare un campo elettromagnetico di intensità prefissata, proporzionale alla intensità della corrente di alimentazione, rispettive linee di flusso 1 6 del quale sono concatenate attraverso i rotori 2, 3 e l'involucro 4.

Secondo il trovato, i due rotori 2,3 sono disposti coassiali ed in tandem (cioè di testa uno dietro l'altro) all'interno dell'involucro 4 e presentano rispettive opposte estremità assiali affacciate 1 8, 1 9, opposte alle estremità 5 e 6, delimitate da rispettive opposte facce frontali 20,21 tra loro distanziate da un gioco assiale G prefissato; le estremità 1 8 e 1 9 sono conformate preferibilmente come rispettive porzioni discoidali circolari, di diametro maggiore di quello del resto di ciascun rotore 2,3, e sono circondate, radialmente sull'esterno dei rotori 2,3, dall'elettromagnete anulare 1 5, il quale è portato solidale dall'involucro 4, all'interno dello stesso ed è conformato in modo che le estremità 1 8, 1 9 risultano totalmente immerse nel campo magnetico generabile dallo stesso, le cui linee di flusso 1 6 si chiudono attraverso un traferro definito dal gioco G assiale presente tra le facce 20, 21 (figura 1 , dettaglio ingrandito cerchiato, in alto a destra) ; a tale scopo, all'interno dell'elettromagnete 1 5 è delimitato un vano 25, anulare, di diametro interno maggiore di quello del resto dell'avvolgimento o complesso di avvolgimenti formante l'elettromagnete 1 5 e di volume tale da alloggiare completamente al proprio interno entrambe le due estremità discoidali 1 8, 1 9.

Sempre secondo l'invenzione, inoltre, le facce 20 e 21 (vedere figura 2 per la faccia 21 , la faccia 20 essendo simmetrica) sono provviste, rispettivamente, di una prima corona anulare di denti frontali radiali 26, la 20, e di una seconda corona di denti radiali frontali 27, la 21 , denti che risultano così affacciati i primi ai secondi; le dimensioni, la forma ed il numero di tali denti 26,27, nonché i parametri costruttivi dell'elettromagnete 1 5 (sue dimensioni, lunghezza e diametro dei fili di avvolgimento, che determinano la corrente massima di alimentazione assorbibile, eccetera) atti a definire in uso l'intensità del campo elettromagnetico generabile dalla stesso, sono scelti in modo tale che il flusso concatenato tra i denti 26 della prima e quelli 27 della seconda corona, in buona parte delle possibili posizioni angolari relative tra i denti 26 ed i denti 27, nelle quali i denti 26 sono solo parzialmente affacciati ai denti 27 (figure 3 e 4), sia sempre inferiore o, al massimo uguale, al flusso di saturazione del materiale ferromagnetico con cui sono realizzati i rotori 2 e 3. In questo modo si evitano surriscaldamenti nei rotori e nell'elettromagnete 1 5.

Nella fattispecie non limitativa illustrata, i denti 26,27 presentano creste definite da rispettive superfici frontali piane 29,30; le superfici 29 dei denti 26 sono tutte tra loro complanari, come anche le superfici 30 dei denti 27, e sono definite da spicchi di corona circolare (figura 2) , mentre il gioco G assiale tra i rotori 2,3 è delimitato tra le superfici 29 e le superfici 30 (figure 3,4 e 5) . Preferibilmente, i denti 26 sono identici ai 27 e sono in numero identico a questi ultimi, in modo che ci sia corrispondenza di uno a uno tra i denti 26 della prima corona portata dal rotore 2 ed i denti 27 della seconda, portata dal rotore 3.

I denti 26 della prima corona, come anche i denti 27 della seconda, sono inoltre tra loro separati lateralmente da rispettivi vani radiali 28, i quali presentano preferibilmente larghezza, misurata in senso circonferenziale, uguale, o, come non limitativamente illustrato in figura 5, leggermente superiore a quella dei rispettivi denti 26,27 della medesima corona, in modo da assicurare, quando un dente 26 o 27 è in corrispondenza di un vano 28 (figura 5), una diminuzione di flusso magnetico (dovuta all'aumento del traferro) tale da azzerare la trasmissione di coppia.

Tale effetto, come anche l'effetto di mantenere inalterato, per un arco angolare prefissato, il flusso magnetico quando i denti 26, 27, scorrendo relativamente, come si vedrà, si portano verso posizioni relative solo parzialmente affacciate (figura 4) e di favorire il ristabilirsi del pieno flusso magnetico quando i denti 26,27, nel loro scorrimento relativo, cominciano a ri-sovrapporsi parzialmente, provenendo dalla posizione di figura 5, viene favorito realizzando rispettivi opposti fianchi laterali 33 di ciascun dente 26,27, delimitanti da bande opposte i vani radiali 28, come superfici oblique disposte tra loro ad angolazione simmetrica, convergente verso la cresta di ciascun rispettivo dente e divergente verso la base del dente medesimo, in modo che ciascun dente 26, 27 presenta, in sezione circonferenziale, la forma di sostanzialmente un trapezio isoscele (figure 3-5) .

Sempre allo scopo di ottimizzare la distribuzione delle linee di flusso 1 6, inoltre, il vano anulare interno 25 dell'elettromagnete 1 5 e le estremità discoidali 1 8, 1 9 dei due rotori 2, 3 sono delimitati da rispettive superfici laterali coniche tra loro coassiali e strettamente affacciate; in particolare, l'estremità discoidale 1 8 presenta una superficie laterale esterna conica 34 avente conicità rivolta verso l'opposta estremità 5 ed affacciata ad una prima superficie laterale interna conica 36 dell'elettromagnete 1 5, delimitante una porzione superiore del vano 25, avente la medesima conicità; l'estremità 1 9 presenta invece una superficie laterale esterna conica 35 affacciata ad una seconda superficie laterale interna conica 38 dell'elettromagnete 1 5, delimitante una porzione inferiore del vano 25, ed entrambe le superici 35, 38 presentano una medesima conicità, rivolta verso l'estremità 6 del rotore 3, e quindi opposta a quella delle superfici 34, 36.

Costruttivamente, i rotori 2, 3 sono attraversati passanti da rispettivi fori assiali 40 e sono montati folli all'interno dell'involucro 4, con le loro estremità 1 8, 1 9 affacciate disposte a sbalzo all'interno dell'elettroma gnete 2 anulare 1 5, mediante rispettivi cuscinetti 42, noti, montati all'interno dell'involucro 4 mediante distanziali 44 e bloccati tramite i coperchi 7 e rispettive ghiere 45. E' ovvio che il montaggio dei cuscinetti 42 non è assolutamente limitativo e potrebbe essere realizzato in un altro modo, per esempio

le sedi per gli stessi possono essere realizzate direttamente

sull'interno dell'involucro 4 (realizzando i distanziali 44 di

pezzo con l'involucro) , che sarà allora composto da due

semigusci collegati da elementi rimovibili di collegamento

(viti, bulloni, eccetera) onde permettere il montaggio dei

cuscinetti e dell'elettromagnete al suo interno.

Infine, il giunto 1 può comprendere mezzi elettronici 50 (noti) per rilevare in modo continuo la tensione presente su rispettivi morsetti 49 di alimentazione dell'elettromagnete 1 5 ed inviare un segnale impulsivo 51 proporzionale alla variazione di tensione ad una centralina 52, per esempio a microprocessore; quest'ultima è del tipo atto a variare, secondo un programma od una pluralità di programmi prefissati, in essa memorizzati, e sulla base del segnale 51 , la corrente di alimentazione dell'elettromagnete 1 5, per esempio intervenendo direttamente su rispettivi mezzi di alimentazione 57, in moda da regolare la coppia massima trasmissibile attraverso il giunto 1 .

Sulla base di quanto descritto, il funzionamento del giunto 1 è infatti il seguente. Ad elettromagnete 1 5 diseccitato, i rotori 2 e 3 sono completamente scollegati, e nessuna trasmissione di coppia o di moto è possibile tra l'albero 10 ed il mandrino 1 1 . Ad elettromagnete 1 5 eccitato, invece, si crea un campo magnetico, le cui linee di forza 1 6 permeano interamente le estremità 1 8, 1 9, chiudendosi attraverso il gioco G definito tra i denti 26 ed i denti 27: in queste condizioni, (figura 3), i denti 26 e 27 sono mantenuti dal campo magnetico pienamente affacciati (condizione di più bassa riluttanza del circuito equivalente) e, se il rotore 2 viene fatto ruotare dal motore, il rotore 3 viene trascinato in rotazione in sincronia con il 2, mettendo in rotazione il mandrino 1 1 e trasmettendo alla stesso una coppia prefissata M dipendente dall ' entità del traferro e dalla corrente di alimentazione dell'elettromagnete 1 5.

Quando sul mandrino 1 1 comincia a agire una coppia resistente R pari o maggiore a M, per esempio in quanto il tappo in avvitamento è arrivato a fondo corsa, il rotore 3 viene frenato e si ha uno scorrimento relativo tra i rotori 2 e 3, durante il quale i denti 26 e 27 si porteranno progressivamente dalla condizione di figura 3 (totale sovrapposizione e moto sincrono dei rotori 2,3) prima nella condizione di figura 4 (parziale sovrapposizione) e, poi, in quella di figura 5 (denti 26 e 27 sfalsati ed affacciati ai vani 28), per po riportarsi, ciclicamente, in una condizione simile a quella d figura 4, quindi tornare affacciati, e così via.

Durante questo scorrimento relativo, grazie all'invenzione, le linee di flusso, per un arco angolare pref issato in cui si mantiene una elevata, anche se parziale sovrapposizione tra i denti 26 e 27 , pur addensandosi fortemente in corrispondenza delle porzioni affacciate di superficie 29 e 30, non raggiungono le condizioni di saturazione, e il rotore 2 è libero di continuare a ruotare, anche se il rotore 3 è fermo, trasmettendo a quest'ultimo ancora una coppia costante, il che permette di completare a fondo l'avvitamento; successivamente, riducendosi sempre più la sovrapposizione delle superfici 29, 30, man mano che i denti 26,27 si spostano verso la posizione relativa di figura 5, la coppia trasmessa scende rapidamente a zero, in conseguenza della diminuzione di flusso magnetico dovuta al progressivo aumento del traferro, che è massima quando i denti sono nella posizione relativa di figura 5; di conseguenza, il rotore 2 è libero di continuare a ruotare a velocità costante, senza sforzo sul motore, mentre il rotore 3 è fermo e non riceve alcuna coppia.

Infine, continuando la rotazione relativa tra i rotori 2,3 e il conseguente scorrimento relativo tra i denti 26, 27, questi ritornano rapidamente in una posizione, prima, di parziale e, poi, di totale, sovrapposizione, riproducendeo le posizioni relative di figure 4 e 3, ma semplicemente sfalsate di un certo numero di gradi pari al passo tra due denti 26 (o 27) . Di conseguenza si riprende la trasmissione di coppia tra i rotori 2 e 3, e la coppia trasmessa risale rapidamente da zero ad un massimo costante, sostanzialmente pari al medesimo valore precedente M, mentre il rotore 2 continua a girare liberamente ed il 3 a stare fermo.

In sostanza, a rotore 3 fermo, su quest'ultimo viene trasmessa dal rotore 2 una coppia pulsante di valore massimo costante, sostanzialmente pari a M, e di valore minimo pari a zero, ma che, secondo l'invenzione, non può assumere mai, per qualsiasi condizione operativa, valore negativo (cioè portare ad una inversione di coppia, con sollecitazione sul rotore 3 (o sul 2) a ruotare in verso opposto a quello imposto dalla rotazione del motore, come invece avviene nelle frizioni magnetiche note, a magneti permanenti, quando i poli omologhi si avvicinano. Altro effetto rilevabile della variazione di flusso magnetico conseguente al raggiungimento delle posizioni relative di figure 4 e 5, è poi una variazione periodica di tensione ai capi dei morsetti 49.

Si evitano perciò tutti gli inconvenienti connessi con i dispositivi noti attualmente impiegati.

Desiderando operare un controllo attivo del giunto 1 , anziché limitarsi al controllo "passivo" od "autocontrollo" precedentemente descritto e conseguente alla struttura adottata, il valore pulsante della tensione ai capi dei morsetti 49 può essere rilevato dai mezzi noti 50 ed il segnale 51 inviato alla centralina 52; questa potrà, per esempio; - diseccitare il magnete 1 5 al raggiungimento di una certa coppia impostata e/o dopo uno scorrimento angolare prefissato (per esempio pari a due o tre denti); in questo caso, arrivati a fondo corsa di avvitamento tappo, il tappo riceve ancora un numero di sollecitazioni di serraggio a fondo corsa, di valore uguale alla coppia massima applicata a fine corsa, pari al numero dei denti spostatisi relativamente durante tale scorrimento, (assicurando così un serraggio del tappo ottimale) e poi il giunto 1 risulta totalmente disconnesso;

- effettuare il controllo in tempo reale della coppia trasmessa al mandrino 1 1 regolando la corrente di alimentazione, agendo sui mezzi 57, così da applicare sui tappi in avvitamento coppie variabili nel tempo, con conseguente ottimizzazione delle diverse fasi di montaggio dei tappi;

- effettuare controlli o monitoraggi dei vari parametri di funzionamento del giunto (velocità di rotazione, ampiezza dei picchi di tensione, corrente assorbita, coppia trasferita, eccetera) per implementare funzioni di autodiagnostica relativa ai giunto 1 e/o ai dispositivi ad esso accoppiati, quali il motore o il mandrino 1 1 della macchina operatrice .

In base a quanto descritto, è evidente che il giunto secondo l'invenzione non solo supera tutti gli inconvenienti dei giunti precedentemente noti, ma è anche in grado, a parità di coppia massima trasferita, di presentare ingombri enormemente ridotti, in particolare nei confronti dei giunti magnetici a magneti permanenti. Se l'ingombro non è un problema, inoltre, è anche evidente che non è necessaria la presenza sulle facce 20 e 21 di intere corone anulari di denti; per garantire il funzionamento descritto, infatti è sufficiente che le facce 20, 21 semplicemente non presentino una superficie totalmente liscia e complanare: per esempio è sufficiente la presenza anche di un solo dente lo altro rilievo) e di un corrispondente vano, ad esso immediatamente adiacente, su ciascuna faccia. Il numero massimo di denti utilizzabile nelle corone di denti 26 e 27 è invece connesso con le dimensioni (diametro) delle estremità 1 8, 1 9 e può essere scelto in modo che la larghezza di ciascun dente 26,27, misurata in senso circonferenziale sui rotori 2,3, sia sempre inferiore alla somma delle altezze dei vani 28 delle due corone immediatamente adiacenti il dente 26,27 interessato, misurata in corrispondenza della stessa circonferenza.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Giunto a frizione elettromagnetica comprendente una coppia di rotori assiali realizzati in un materiale ferromagnetico e supportati folli all'interno di un involucro, meccanicamente scollegati tra loro, un primo collegabile ad un motore per venire trascinato da questo in rotazione, ed un secondo collegabile ad un mandrino di utensile, in particolare di un utensile avvitatore, per applicare allo stesso una coppia prefissata; ed almeno un elettromagnete atto a generare un campo elettromagnetico di intensità prefissata, rispettive linee di flusso del quale sono concatenate attraverso detti rotori; caratterizzato dal fatto che: - i detti due rotori sono disposti coassiali ed in tandem all'interno del detto involucro e presentano rispettive opposte estremità assiali affacciate delimitate da rispettive opposte facce frontali tra loro distanziate da un gioco assiale prefissato; - le dette estremità affacciate dei rotori sono circondate, radialmente sull'esterno dei rotori, dal detto elettromagnete, il quale è portato solidale dall'involucro, in modo che dette estremità risultano immerse in detto campo magnetico, le cui linee di flusso si chiudono attraverso un traferro definito dal detto gioco assiale prefissato presente tra dette opposte facce frontali dei rotori; - le dette facce frontali del primo e del secondo rotore essendo provviste, ciascuna, di almeno un rilevo ed almeno un corrispondente vano, estendentisi in direzione radiale in posizione immediatamente adiacente uno all'altro, detto gioco assiale prefissato essendo definito tra rispettive creste dei rilievi presenti sulla prima e sulla seconda faccia .
2. 2. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che sulle dette facce frontali sono realizzate una prima ed una seconda corona anulare di denti frontali radiali, 3. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i denti di ciascuna detta corona anulare presentano creste definite da rispettive superfici frontali piane, tra loro complanari, definite da spicchi di corona anulare, detto gioco assiale essendo delimitato tra le dette superfici dei denti della prima corona e le superfici corrispondenti dei denti della seconda corona. 4. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i denti della prima e quelli della seconda corona sono identici tra loro e sono presenti in ciascuna corona in numero uguale. 5. Giunto a frizione elettromagnetica secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che i detti denti di ciascuna detta corona sono tra loro separati lateralmente da rispettivi vani radiali, i quali presentano larg h e z z a , misurata in senso circonferenziale, uguale o maggiore a quella dei detti denti della medesima corona. 6. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che rispettivi opposti fianchi laterali di ciascun dente, delimitanti da bande opposte detti vani radiali, sono conformati come superfici oblique tra loro ad angolazione simmetrica, convergente verso la cresta del rispettivo dente e divergente verso una base del dente, in modo che ciascun dente presenta, in sezione circonferenziale, la forma di sostanzialmente un trapezio isoscele. 7. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che il numero dei denti delle dette corone viene scelto in modo che la larghezza di un dente di ciascuna corona, misurata circonferenzialmente, non sia mai inferiore alla somma delle altezze massime, misurate sulla stessa circonferenza, di un vano della prima corona e di un corrispondente vano della seconda corona adiacenti a detto dente. 8. Giunto a frizione elettromagnetica secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le dette opposte estremità affacciate dei detti rotori sono conformate come rispettive porzioni discoidali circolari, di diametro maggiore di quello del resto di ciascun rotore; detto elettromagnete essendo definito da un avvolgimento, o da un complesso di avvolgimenti, avente forma sostanzialmente anulare cilindrica, all'interno del quale è delimitato un vano anulare di diametro interno maggiore di quello del resto dell'avvolgimento o complesso di avvolgimenti; dette estremità discoidali affacciate dei rotori essendo alloggiate all'interno di detto vano anulare dell'elettromagnete. 9. Giunto a frizione elettromagnetica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il detto vano anulare interno dell'elettromagnete e le dette estremità discoidali dei due rotori sono delimitati da rispettive superfici laterali coniche tra loro coassiali e strettamente affacciate; l'estremità discoidale del primo rotore presentando una superficie laterale esterna conica avente conicità rivolta verso l'opposta estremità del primo rotore ed affacciata ad una prima superficie laterale interna conica dell'elettromagnete, delimitante una porzione superiore del detto vano anulare dello stesso, avente medesima conicità; e l'estremità corrispondente del secondo rotore presentando una superficie laterale esterna conica affacciata ad una seconda superficie laterale interna conica dell'elettromagnete, delimitante una porzione inferiore del detto vano anulare dello stesso, dette superfici laterali avendo conicità opposta a quella della superficie laterale dell'estremità discoidale del primo rotore. 10. Giunto a frizione elettromagnetica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti rotori sono attraversati passanti da rispettivi fori assiali e sono montati folli all'interno del detto involucro con le dette estremità affacciate disposte a sbalzo all'interno del detto elettromagnete; detto involucro essendo realizzato anch'esso in un materiale ferromagnetico. 1 1 . Giunto a frizione elettromagnetica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per rilevare in modo continuo la tensione presente su rispettivi morsetti di alimentazione dell'elettromagnete ed inviare un segnale impulsivo proporzionale alla variazione di tensione ad una centralina; quest'ultima essendo atta a variare, secondo un programma od una pluralità di programmi prefissati, in essa memorizzati, e sulla base di detto segnale impulsivo, la corrente di alimentazione dell'elettromagnete, in moda da regolare la coppia massima trasmissibile attraverso il giunto. 1 2. Giunto a frizione elettromagnetica, sostanzialmente come descritto e come illustrato con riferimento ai disegni annessi.