Le molle a tazza

Le molle a tazza, conosciute anche come molle Belleville, sono un componente meccanico appartenente alla famiglia delle rondelle ma dalla distinta forma tronco-conica che fornisce elasticità e capacità di assorbire carichi elevati anche in limitati spazi di alloggiamento. I carichi sono solitamente applicati sulla superficie interna superiore e sulla superficie esterna inferiore.

Vengono tipicamente impiegate nelle giunzioni bullonate sottoposte a carico dinamico data l’elevata resistenza, la bassa tendenza alla deformazione e la capacità di smorzare le vibrazioni; queste caratteristiche le rendono ideali per svariati settori dell’industria.

Sono estremamente utili nelle applicazioni meccaniche in cui vi sono problemi di spazio o in quelle che richiedono un alta concentrazione di forza con piccole variazioni di schiacciamento, per questo sono preferite alle classiche molle elicoidali.

È possibile classificare le molle a tazza in tre gruppi, specificati dalla norma DIN 2093, basandosi sul loro spessore:

• Spessore inferiore a 1,25 mm
• Spessore da 1,25 a 6 mm
• Spessore da 4 a 16 mm

Diffusione

Le molle a tazza vengono utilizzate principalmente in settori quali:

• Automotive
• Aereospaziale
• Ferroviario (sistemi di bloccaggio idraulici e freni di sicurezza)
• Petrolifero (valvole varie e attuatori idraulici)
• Costruzioni ed energia (sistemi di supporto cavi alta tensione e torri eoliche)
• Bellico (nelle mine terrestri e negli otturatori dei fucili bolt-action)

Materiali tipici

Le molle a tazza sono composte solitamente dai seguenti acciai:

• C60 e C75: il loro utilizzo maggiore è per le rondelle di sicurezza o ranelle superelastiche poiché questi componenti vengono sottoposti esclusivamente a carico statico.
• Ck67, Ck75 e Ck85: tipi di acciai speciali usati sotto forma di nastro laminato a freddo per molle soggette a ridotta sollecitazione.
• 50 CrV 4 (1.8159): è un acciaio in lega di cromo-vanadio, viene in un primo momento laminato a freddo, successivamente laminato a caldo e infine fucinato. Assicura, anche in casi di
  sezioni con spessore fino a 50mm, buona temprabilità raggiungendo profondità importanti. A differenza degli acciai non legati presenta minor rilassamento. Ciò ne consente l’utilizzo a temperature elevate (fino a 250°C).

Se ci sono particolari sollecitazioni, come corrosioni o temperature elevate, è preferibile impiegare materiali speciali come acciai anticorrosivi ( X 7 CrNiAl 17-7 e X 12 CrNi 17-7 ) o direttamente leghe di rame (CuSn 8 e CuBe 2). In caso di alte temperature invece è consigliato ricorrere ad acciai X 22 CrMoV 12-1 o X39 CrMo 17.

Come si montano?

Il montaggio delle molle a tazza può avvenire in più modi: a singola molla, in pacchi nello stesso senso, sovrapposte in maniera alternata, oppure in pacchi alternati.

Le possibili combinazioni dipendono dalla funzione e dalla forza desiderata, possono essere sovrapposte parallelamente fornendo una forza maggiore o sovrapposte in serie fornendo una corsa maggiore.

Resta di fondamentale importanza mantenere il contatto di ogni molla con la successiva, per evitare anche i più minimi spostamenti in caso di sollecitazioni.

Un montaggio errato potrebbe portare a malfunzionamenti, interruzioni di operatività o della produzione.

Con le rondelle

Le molle a tazza aiutano a preservare l’integrità del bullone, in particolare nelle aree che devono sopportare un carico pesante.

L’aggiunta di una rondella piatta aumenta l’efficacia della molla a tazza favorendo la distribuzione del carico e può evitare che la molla a tazza intacchi i metalli più teneri come l’alluminio.