Stefano Pozzo – 2011
Per un'apparecchiatura che mi sto costruendo ho bisogno di due comandi a manovella che facciano girare altrettante barre filettate, con il problema che le manovelle devono essere affiancate sullo stesso lato dell'apparecchiatura mentre invece le due barre filettate devono essere ortogonali tra loro. Quindi una manovella sarà direttamente collegata alla sua barra filetata, mentre l'altra manovella dovrà necessariamente avere un rinvio ad angolo.
Dopo aver studiato diverse possibili soluzioni sono giunto alla conclusione che quella più praticabile è piazzare una coppia conica, cioè due ingranaggi ad angolo retto.
Non volendo passare il tempo alla ricerca di ingranaggi da acquistare, probabilmente difficili da trovare e sicuramente costosi, ho tentato l'autocostruzione.
Il primo tentativo, miseramente fallito, consisteva in due piccoli ingranaggi conici, di circa 3 cm di diametro, realizzati a colpi di lima da un pezzo di ferro pieno. L'imprecisione dei denti, unita all'imprecisione di rotazione del perno su cui sarebbero stati montati, mi ha però subito fatto capire che non avrebbero funzionato.
Sono quindi passato a qualcosa di decisamente più grosso, orientandomi su un diametro tra i 15 e i 20 centimetri, in modo da avere una certa leva e da minimizzare l'effetto delle imperfezioni e dei giochi.
Per ottenere qualcosa di sufficientemente robusto ho deciso di utilizzare del ferro di 8 mm di spessore ma, per realizzare il grezzo del cerchio dal quale poi ottenere ogni ingranaggio, ho dovuto unire tra loro tanti pezzi più piccoli.
Ho iniziato quindi tagliando tanti piccoli pezzi di forma trapezioidale, costruendomi sul momento una piccola dima di legno per tagliarli tutti uguali.
Uno accanto all'altro questi pezzi trapezioidali formano il cerchio dal quale poi taglierò il profilo dell'ingranaggio.
Per saldarli tra di loro mi sono appoggiato su una superficie piana, un blocco di cemento per edilizia girato su un fianco, contro la quale ho fissato con morsetti un pezzetto per volta per mantenerlo bloccato in piano durante la saldatura.
Un cerchio che ho disegnato sul piano di cemento è stato di grande aiuto per mantenere il giusto orientamento durante l'avanzare del lavoro.
Terminato il cerchio gli ho inserito una traversa centrale, sempre di ferro da 8 mm di spessore, e ho molato per bene tutti i cordoli di saldatura, per avere una superficie più o meno piana.
Tramite un sito internet (http://woodgears.ca/gear_cutting/template.html) ho disegnato e stampato il profilo dei miei ingranaggi della dimensione che avevo deciso di utilizzare.
Con le forbici ho tagliato il contorno dei singoli denti, e ho semplicemente girato indietro il pezzetto di carta tra un dente e l'altro, come pure ho tagliato due piccole fessure a croce per indicare il centro del tutto.
Con un paio di pezzetti di nastro biadesivo ho fissato il modello di carta sopra al mio grezzo di ferro e con un pennarello indelebile ho ripassato il centro e il contorno di tutto il modello.
Il disegno del profilo dei denti dell'ingranaggio che si ottine dal sito che ho indicato è molto preciso, ma il taglio con le forbici, il ripasso del contorno con il pennarello, e poi il successivo taglio del ferro, inseriranno tutta una serie di approssimazioni ed errori che renderanno abbastanza di bassa qualità il prodotto finale. E' però anche vero che per la mia applicazione, la trasmissione del moto di una manovella azionata a mano, questa sia pur scarsa qualità sarà comunque più che sufficiente.
In un ingranaggio ciò che è importante è il profilo dei lati di ogni singolo dente. La cima dei denti e il fondo tra un dente e l'altro non sono di alcuna importanza, e l'unico requisito che devono rispettare è che non si tocchino tra loro.
Perciò il fondo tra i denti non è necessario che sia piano, ed è quindi molto più facile realizzarlo tondo semplicemente forando il ferro con il trapano.
Prima una serie di fori piccoli, e poi un ripasso con una punta di diametro pari alla distanza tra la base dei denti.
Dopo aver fatto questa serie di fori risulta molto più semplice tagliare il profilo dei denti e asportare il materiale di scarto tra un dente e l'altro.
Per fare piccoli lavori di taglio e molatura sul ferro mi sono costriuto un nuovo attrezzo.
Avevo da tempo acquistato un sostegno per la piccola mola da taglio, un sostegno simile a quello più grosso che uso abitualmente con la mola da taglio grande. In realtà questo sostegno è rimasto inutilizzato per tanto tempo, ed mi ero quasi convinto che si fosse trattato di un acquisto sbagliato e inutile. Invece, dovendo fare questo genere di piccoli lavori, ho trovato il modo di utilizzarlo: gli ho fissato un piccolo piano di truciolare laminato, avvitato fisso al basamento, posizionato in modo che il piano stesso blocca il movimento originario della mola e le impedisce di scendere.
L'utilizzo è quindi con la mola in posizione fissa, e il pezzo da lavorare che viene avvicinato a mano, tenendolo appoggiato sul piano di lavoro.
Un dente per volta si procede al taglio del profilo laterale. Si noti che non si tratta di un taglio dritto ma di una curva che quindi va realizzata con più tagli e con aggiustamenti e piccole molature.
Io ho preferito fare prima tutti i tagli da un lato e poi tutti quelli dall'altro. E' un lavoro che procede abbastanza velocemente, e dopo un po' il ferro accumula calore e diventa difficile da tenere con le mani. Può quindi essere utile avere vicino un secchio d'acqua nel quale immergerlo ogni tanto per raffreddarlo.
Il risultato finale non è male e il tutto sembra abbastanza robusto.
Fino ad ora però ho lavorato per avere un ingranaggio piano, non uno per l'accoppiamento ad angolo. Per passare a quello ad angolo, pur sempre tenendo presente che mi è sufficiente una precisione assai scarsa, ho dovuto semplicemente molare un po' in diagonale i lati dei denti. Per farlo ho utilizzato la stessa attrezzatura che ho usato per tagliare i lati dei denti, montandogli un disco da smerigliatura anzichè quello da taglio.
Due ingranaggi uguali, i denti molati per consentire l'accoppiamento ad angolo, ed ecco alla fine quello che ne è venuto fuori. Facendoli girare a mano, montati su un blocchetto di legno, sembra che funzionino a dovere. Ora non resta che montarli in modo definitivo sull'apparecchiatura per la quale li ho realizzati.