La 3KD è uno dei brevetti di TECNIDEA CIDUE, prima di poter descrivere le caratteristiche di tale articolo e di dare dati tecnici, è necessario fare una breve panoramica sulle trasmissioni a catena e sulle limitazioni riguardanti il loro utilizzo.
TRASMISSIONE:
Le catene tradizionali possono lavorare esclusivamente in un piano. Per questo motivo, nel caso di motorizzazioni con assi non perpendicolari al piano di lavoro della catena, è necessario impiegare dispositivi che possano consentire tali motorizzazioni, come ad esempio rinvii angolari, coppie coniche ed alberi riduttori derivati per poter trasmettere il moto ad altri organi. Quindi l’inconveniente delle catene note è sostanzialmente costituito dall’essere bidimensionali e quindi dal non poter raggiungere nello spazio qualsiasi organo, qualunque sia la sua orientazione. Se si presentano organi disposti su piani differenti, si renderà necessaria la presenza di una catena per ogni piano di moto, un albero, un supporto e di una derivazione del movimento sul piano in cui si trova la catena.
CURVE DI TRASPORTO:
Questo trasporto può essere realizzato solo con catene dotate di giochi maggiorati fra i componenti che la costituiscono (piastrine, perni, bussole e rulli) in maniera tale che, nel piano in cui sono disposte, le catene così realizzate possano assumere una traiettoria curva e quindi poter collegare anche organi non disposti sulla stessa direzioni.
In ogni caso le curve che tali catene possono fare consentono di collegare organi giacenti su differenti direzioni ma ad ogni modo disposti a distanze ravvicinate ed a scapito del rendimento della trasmissione e della sua durata con notevole usura delle spalle di convogliamento.
Infatti il maggior gioco relativo tra i vari elementi della catena fa insorgere attriti molto elevati sia fra le piastrine interne ed esterne, sia fra la catena stessa e le guide di scorrimento.
Naturalmente anche in questo caso, alla stessa maniera delle catene utilizzate per la trasmissione, la movimentazione risulta possibile e naturale da sviluppare in un solo piano.
Lo scopo principale della catene multidirezionali 3KD è quello di superare le limitazioni nelle applicazioni delle catene tradizionali, mettendo a disposizione dei clienti un organo di trasmissione o di trasporto flessibile ad ingranamento che abbia la possibilità di curvarsi nello spazio in qualsiasi direzione.
La 3KD potrà raggiungere questa finalità grazie alla sua struttura; essa è costituita da una serie di elementi in concatenazione allineati ed ortogonali tra loro, ognuno collegato agli elementi contigui attraverso cerniere ed in grado, quindi, di ruotare attorno agli assi di tali cerniere (ciascun asse è sghembo rispetto ai due assi ad esso più vicini).
I componenti che si utilizzano per l’assemblaggio della 3KD sono:
- Maglia
- Bussole
- Rulli
- Perni
- Rondelle
Come si può notare, gli elementi caratterizzanti il prodotto in questione non sono molto differenti da quelli per le catene classiche; ciò che cambia è la loro forma e i gradi di libertà che restano liberi dopo il loro assemblaggio. La struttura che si ottiene è quella di un organo ad ingranamento formato da una serie di elementi di concatenazione allineati tra loro, ognuno dei quali collegato agli elementi vicini attraverso cerniere ed in grado di ruotare attorno agli assi di tali cerniere.
La 3KD è un organo di trasmissione e di trasporto flessibile ad ingranamento. E’ utilizzabile, per esempio, per trasmettere il moto fra componenti di dispositivi meccanici, nel caso più semplice può consentire la trasmissione tra l’ingranaggio calettato sull’albero motore ed il corrispondente ingranaggio montato sull’albero condotto.
Qui di seguito viene riportata una rappresentazione d’assieme dell’organo di trasmissione e degli elementi che lo costituiscono:
Come si può notare dalla tabella seguente, la catena multidirezionale può sopportare, naturalmente a parità di diametro dei perni, carichi maggiori rispetto a quelli che una catena standard potrebbe sostenere.
Questa maggior resistenza alla trazione è strettamente legata alla struttura della catena 3KD, infatti, mentre nelle catene standard si hanno fondamentalmente due punti su cui poggia tutto il carico, nella catena multidirezionale il carico si distribuisce su tre punti, ciò consente quindi una maggior resistenza al taglio e, di conseguenza, permette a questa particolare catena di lavorare con carichi decisamente più elevati rispetto alle catene classiche.
Aspetto di notevole interesse di tale catena è il metodo con cui viene effettuata la lubrificazione degli elementi che la costituiscono in modo tale da poter avere sempre caratteristiche adeguate per una corretta trasmissione del moto. Innanzitutto occorre sottolineare il fatto che tutti gli spezzoni di 3KD vengono messi in un bagno d’olio prima del loro montaggio adeguato alla lubrificazione della catena.
Durante il movimento della catena accade che, per la sua struttura, il lubrificante agisce solo in una direzione lubrificando solo i perni, le bussole e i rulli che stanno lavorando sulle ruote dentate; ad un successivo cambio di direzione accade che il lubrificante rientra all’interno della maglia e andrà a lubrificare i perni, le bussole e i rulli che iniziano a lavorare sul nuovo ingranaggio posto nella direzione d’avanzamento della catena. Da sottolineare il ruolo fondamentale che assume la nicchia presente all’interno della maglia, in essa infatti va a raccogliersi il liquido lubrificante, ciò, assieme al posizionamento delle rondelle, che chiudendo la catena impediscono al lubrificante di fuoriuscire, garantiscono il raggiungimento di velocità elevate ed allo stesso tempo garantiscono una lunga vita della trasmissione.
E’ qui che si nota un interessante vantaggio che ha la 3KD rispetto alle catene standard, infatti la lubrificazione della catena multidirezionale è garantita per un lungo tempo senza bisogno di particolari interventi dall’esterno, mentre nella catene fino ad oggi note, per avere un corretto lavoro della trasmissione, occorre intervenire periodicamente per mantenere un accettabile livello di lubrificazione.
Aspetto di grande importanza della 3KD è anche che essendo un prodotto innovativo con caratteristiche ad oggi uniche, essa per il suo dimensionamento utilizza le stesse procedure e formule usate per le catene standard.
La catena così concepita ha il grande vantaggio di elevare il concetto di trasmissione meccanica DAL BIDIMENSIONALE, AL TRIDIMENSIONALE. Con questa catena, infatti, il progettista potrà sbizzarrirsi e progettare macchine di qualsiasi forma e dimensione, non sarà più necessario l’utilizzo di dispositivi per spostare su un altro piano la trasmissione (ad esempio i rinvii angolari).
La struttura della 3KD prevede l’ingranamento sulla ruota dentata dei rulli esterni alla maglia, ciò significa che lavoreranno solo due serie di rulli alla volta mentre le altre due serie, poste in direzione perpendicolare a queste, lavoreranno nel momento di un eventuale cambio di direzione.
Un’altra caratteristica importante è quella che questo determinato tipo di catena non ha bisogno di ruote dentate speciali,essa è stata concepita in maniera tale da utilizzare pignoni tripli standard senza la dentatura centrale oppure utilizza un pignone semplice saldato con un corona.
A disposizione della clientela, TECNIDEA CIDUE fornisce varie grandezze di catene caratterizzate dai passi di una catena standard, ovvero la distanza che intercorre tra gli assi di due rulli consecutivi posti sullo stesso piano.
I passi ricoperti dalla produzione della catena multidirezionale sono:
TRASMISSIONE
- 3/8” → 9.525 [mm];
- 1/2” → 12.7 [mm];
- 5/8” → 15.875 [mm];
- 3/4” → 19.05 [mm];
- 1” → 25.4 [mm].
TRASPORTO
- 3/4” → 19.05 [mm];
- 1” → 25.4 [mm];
- 1” 1/4 → 31.75 [mm];
- 1” 1/2 → 38.1 [mm];
- 2” → 50.8 [mm].
Un altro aspetto molto importante di questa catena è relativa alle caratteristiche dei pignoni richiesti per una corretta trasmissione del moto.
Questi sono di dimensioni standard, infatti o si utilizzano pignoni tripli con la corona interna tornita oppure si utilizza un pignone semplice saldato ad una corona, in questo ultimo caso la distanza tra le due dentature varierà in base alle dimensioni della catena.
Questo aspetto è molto importante in quanto permette all’utilizzatore finale della catena di poter disporre di elementi già presenti sul mercato, quindi potrà godere di una catena multidirezionale utilizzando elementi standard limitando al meglio i costi.
