IT201900012744A1 - Dispositivo di tenuta per gruppo mozzo-ruota - Google Patents

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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO DI TENUTA PER GRUPPO MOZZO-RUOTA
DESCRIZIONE
Settore Tecnico dell’Invenzione
La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota.
La presente invenzione è particolarmente idonea, anche se non esclusivamente, nel campo dei gruppi mozzo-ruota per autoveicoli provvisti di un cuscinetto a rotolamento per una ruota non motrice. In tali applicazioni, l’anello interno del cuscinetto è calettato sull’asse della ruota e ne trasmette il conseguente moto di rotazione, mentre l’anello esterno del cuscinetto è calettato su di un mozzo fisso, per esempio un mozzo di una sospensione dell’autoveicolo. La trattazione che segue farà riferimento, a titolo di esempio, a questa specifica applicazione senza per questo perdere in generalità
Tecnica Nota
Dal momento che si tratta di applicazioni per ruote non motrici e quindi non dotate di un asse passante lungo l’asse del cuscinetto, i relativi dispositivi di tenuta hanno una conformazione assialsimmetrica a “tazza” in modo da avvolgere l’anello esterno del cuscinetto. Dal momento che, come si è detto, l’anello esterno del cuscinetto è fisso, detti dispositivi realizzano una tenuta statica che protegge il cuscinetto da qualsiasi contaminante ambientale (acqua, fango, detriti, etc.).
Nella sua forma più generica, il dispositivo di tenuta comprende uno schermo metallico pressoché a forma di tazza, calettato su di un collarino dell’anello esterno del cuscinetto a rotolamento a mezzo di piantaggio con interferenza. Lo schermo comprende, in particolare, una parete cilindrica, la cui superficie radiale interna si accoppia per mezzo del detto piantaggio con una superficie radiale esterna di un collarino dell’anello esterno del cuscinetto, e una parete anulare frontale, la cui superficie assiale interna si dispone in battuta contro una superficie anulare esterna del collarino stesso. Ai fini sia di mantenere in posizione lo schermo metallico, sia di migliorarne le capacità di tenuta statica, il dispositivo di tenuta comprende, inoltre, un materiale o pasta sigillante disposta a ridosso della superficie assiale interna dello schermo metallico e compressa assialmente tra lo schermo e il collarino a piantaggio di quest’ultimo avvenuto.
La configurazione del dispositivo di tenuta nota del tipo sopra descritto rende il montaggio dello schermo metallico estremamente semplice in quanto il materiale o pasta sigillante entra in contatto con il collarino solo a calettamento praticamente concluso: tuttavia, è stato ravvisato che il contatto diretto tra la parete cilindrica dello schermo e il collarino dell’anello esterno porta ad una rapida corrosione della superficie radiale esterna del collarino stesso con una conseguente perdita di capacità di tenuta dello schermo metallico. Ai fini di risolvere tale inconveniente, in alcune soluzioni note del dispositivo di tenuta, la parete cilindrica dello schermo è stata rivestita di un materiale gommoso, ma tale accorgimento non solo ha reso le operazioni di assemblaggio dello schermo metallico al cuscinetto più difficoltose dovendosi evitare che nel calettamento il materiale gommoso non venisse strappato via, ma ha ancor comportato, a montaggio avvenuto, una evidente conicità della parete cilindrica dello schermo metallico.
Sintesi dell’Invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.
Secondo la presente invenzione è descritto un dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota provvisto di un cuscinetto a rotolamento, avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente annessa.
L’ottimizzazione dei componenti del dispositivo di tenuta conferisce il vantaggio non solo di annullare totalmente la conicità della parete cilindrica a tutto beneficio della tenuta statica da realizzare, ma permette anche di effettuare un calettamento dello schermo metallico sul cuscinetto senza la necessità di adottare troppe precauzioni.
Ulteriori modi di realizzazione dell’invenzione, preferiti e/o particolarmente vantaggiosi, sono descritti secondo le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni dipendenti annesse.
Breve Descrizione dei Disegni
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota della presente invenzione; e
- la figura 2 è una vista in scala ingrandita di un dettaglio del dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota della figura 1.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo di tenuta per un gruppo 2 mozzo-ruota.
Il gruppo 2 è provvisto di un cuscinetto 3 a rotolamento comprendente un anello esterno 4, coassiale ad un asse A di rotazione del cuscinetto 3 stesso, un anello interno 5 coassiale all’anello esterno 4, e una pluralità di elementi di rotolamento 6 interposti tra i due anelli 4 e 5 per permettere la rotazione dell’anello interno 5 rispetto all’anello esterno 4. Infatti, nel gruppo 2 qui descritto, l’anello interno 5 è girevole per supportare una ruota di un veicolo (non illustrati), mentre l’anello esterno 4 è stazionario ed è montato all’interno di una sede cilindrica (non illustrata) di un montante del veicolo (non illustrati). Ai fini di questo montaggio, l’anello esterno 4 del cuscinetto 3 è un anello flangiato comprendente una flangia 49 trasversale all’asse A, e presenta un collarino 41, il quale si estende assialmente dalla flangia 49, ed è delimitato da una superficie radiale esterna 42, da una superficie anulare frontale 43, e da una superficie laterale interna 44.
Il collarino 41 è la porzione dell’anello esterno 4 su cui si effettua il piantaggio del dispositivo di tenuta 1 ed è la porzione dell’anello esterno 4 che viene inserita nel citato montante, pertanto, per permettere tale inserimento contestualmente alla presenza del dispositivo di tenuta 1, la superficie radiale esterna 42 comprende una sezione di montaggio 42a prossima alla flangia 49, e una sezione di piantaggio 42b, che prosegue assialmente oltre la sezione di montaggio 42a e presenta un diametro B di dimensioni inferiori alle dimensioni di una diametro A della sezione di montaggio 42a. Le due sezioni 42a e 42b sono tra loro separate da una scanalatura 46 circolare presentante un diametro C di fondo di dimensioni inferiori alle dimensioni del diametro B.
Il dispositivo di tenuta 1, secondo la presente invenzione e con riferimento anche alla figura 2, comprende uno schermo 6 montato sull’anello esterno 4 del cuscinetto 3, e presentante una forma sostanzialmente a tazza. Lo schermo 6 è provvisto di una parete cilindrica 61 a sviluppo assiale e provvista di una superficie laterale interna 62, e di una parete anulare 63 circolare a sviluppo sostanzialmente radiale, la quale è solidale alla parete cilindrica anulare 61, costituisce il fondo dello schermo 6, ed è provvista di una superficie assiale 64 interna. Il dispositivo di tenuta 1 comprende, inoltre, un dente 7 a scatto anulare, il quale è posizionato radialmente all’interno di una estremità libera 8 della parete cilindrica 61 e si estende radialmente verso l’asse A a partire dalla superficie laterale interna 62 per uno spessore S1 radiale pari, preferibilmente, ma non necessariamente, al più ad un terzo di uno spessore S2 radiale della parete cilindrica 61 stessa. Lo spessore S2 radiale è di dimensioni inferiori alla differenza tra le dimensioni del diametro A della sezione di montaggio 42a e le dimensioni del diametro B della sezione di piantaggio 42b.
Lo sviluppo assiale della parete cilindrica 61 è tale per cui una distanza assiale del dente 7 a scatto anulare dalla superficie assiale 64 interna è pari ad una distanza assiale della scanalatura circolare 46 dalla superficie anulare frontale 43: in questo modo, allorquando la superficie assiale 64 interna è disposta in battuta contro la superficie anulare frontale 43, il dente 7 a scatto è alloggiato all’interno della scanalatura circolare 46 e, di conseguenza, lo schermo 6 è fissato in modo inamovibile, almeno involontariamente, sul collarino 41.
Ai fini sia di migliorare la tenuta del dispositivo di tenuta 1, sia di stabilizzare il montaggio dello schermo 6 sul collarino 41, il dispositivo di tenuta 1 comprende, infine, un materiale o pasta sigillante 90 disposta a contatto della superficie laterale interna 62 della parete cilindrica 61 immediatamente a ridosso del dente 7 e compressa radialmente tra la superficie laterale interna 62 della parete cilindrica 61 e la sezione di piantaggio 42b della superficie radiale esterna 42. Secondo la presente invenzione, il materiale o pasta sigillante 90 è posizionato, prima del montaggio del dispositivo di tenuta 1 sul collarino 41, a contatto della superficie laterale interna 62 in forma di un cordone anulare, di spessore radiale sostanzialmente inferiore allo spessore S1, immediatamente a ridosso del dente 7, e tale posizionamento consente di ottenere due vantaggi: innanzitutto, permette il montaggio dello schermo 6 metallico sul collarino 41 senza che ci sia né contatto, né dispersione di materiale o pasta sigillante 90 lungo la sezione di piantaggio 42b fintanto che il dente 7 non è entrato a scatto all’interno della scanalatura 46; quindi, il materiale o pasta sigillante 90 sigilla totalmente l’interfaccia tra la superficie laterale interna 62 e la sezione di piantaggio 42b fin a partire dal dente 7 evitando la corrosione della superficie radiale esterna 42 del collarino 41 con una conseguente perdita di capacità di tenuta dello schermo 6 metallico.
Infatti, lo spessore S1 del dente 7 e del cordone anulare di materiale o pasta sigillante 90 sono tali per cui, quando durante il montaggio del dispositivo di tenuta 1 il dente 7 stesso si impegna sulla sezione 42b della superficie 42 e viene fatto scivolare a contatto della sezione 42b, la parete cilindrica 61 si deforma all’interno del proprio campo elastico allargandosi radialmente, ovvero sollevandosi radialmente in corrispondenza del cordone anulare di materiale o pasta sigillante 90, e il cordone anulare di materiale o pasta sigillante 90 viene mantenuto distante, o comunque non a contatto della sezione 42b fino a che il dente 7 non entra all’interno della scanalatura 46. Allorquando il dente 7 si sarà impegnato all’interno della scanalatura 46, il ritorno elastico della parete cilindrica 61 determinerà la compressione radiale del cordone anulare di materiale o pasta sigillante 90 tra la parete cilindrica 61 stessa e il collarino 41 con una conseguente distribuzione di materiale o pasta sigillante 90 proprio all’ingresso dell’interfaccia tra la superficie laterale interna 62 e la sezione di piantaggio 42b fin a partire dal dente 7.
Per facilitare la deformazione elastica della parete cilindrica 61 e per ridurre ulteriormente qualsiasi possibilità di contatto del materiale o pasta sigillante 90 con la sezione di piantaggio 42b, il collarino 41 presenta uno smusso 45 ricavato lungo la sezione di piantaggio 42b tra la sezione di piantaggio 42b e la superficie anulare frontale 43. Lo smusso 45 può presentare una profondità assiale a partire dalla superficie anulare frontale 43 dipendente dal materiale di costruzione e/o dallo spessore S2 della parete cilindrica 61, e, in ogni caso, commisurato alla capacità di deformazione della parte cilindrica 61 stessa e/o dello spessore S1 del dente 7.
L’innesto del dente 7 all’interno della scanalatura 46 avviene sostanzialmente a scatto e assicura, unitamente al materiale o pasta sigillante 90, il bloccaggio dello schermo 6 sul collarino 41, nonché determina anche, sempre in sinergia con il materiale o pasta sigillante 90, una tenuta stagna del dispositivo di tenuta 1 rispetto ai contaminanti esterni.
Ai fini di migliorare ulteriormente la tenuta stagna del dispositivo di tenuta 1 rispetto ai contaminanti esterni, il dente 7 a scatto anulare e la scanalatura 46 circolare presentano rispettive superfici 7a e 46a di ingaggio preferibilmente, ma non necessariamente coniche, di cui la superficie 7a è rivolta verso la superficie anulare frontale 43, mentre la superficie 46a è rivolta assialmente da parte opposta della superficie anulare frontale 43. Le due superfici 7a e 46a sono ingaggiate l’una con l’altra per permettere la ritenuta meccanica dello schermo 6 sul collarino 41, e tanto più prossima sarà l’inclinazione della conicità delle due superfici 7a e 46a di ingaggio ad un angolo retto, tanto migliore sarà sia questa ritenuta meccanica, sia la tenuta stagna del dispositivo di tenuta 1.
Nella trattazione di cui sopra, lo schermo 6 è uno schermo di materiale metallico, ma l’innovativa soluzione sopra descritta è applicabile anche nel caso in cui il materiale dello schermo 6 fosse differente, ovvero fosse di plastica e/o materiali simili. Parimenti, qualora il materiale dello schermo 6 fosse differente, ovvero fosse di plastica e/o materiali simili, il materiale o pasta sigillante 90 depositato sullo schermo 6 può essere sostituito da un elastomero termoplastico costampato sullo schermo 6 stesso.
Oltre ai modi di attuazione dell’invenzione, come sopra descritti, è da intendere che esistono numerose ulteriori varianti. Deve anche intendersi che detti modi di attuazione sono solo esemplificativi e non limitano l’oggetto dell’invenzione, né le sue applicazioni, né le sue configurazioni possibili. Al contrario, sebbene la descrizione sopra riportata rende possibile all’uomo di mestiere l’attuazione della presente invenzione almeno secondo una sua configurazione esemplificativa, si deve intendere che sono concepibili numerose variazioni dei componenti descritti, senza che per questo si fuoriesca dall’oggetto dell’invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate, interpretate letteralmente e/o secondo i loro equivalenti legali.

Claims (3)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di tenuta (1) per un gruppo (2) mozzo-ruota provvisto di un cuscinetto (3) a rotolamento, il dispositivo di tenuta (1) comprendendo: - uno schermo (6) montato su di un anello esterno (4) del cuscinetto (3) e provvisto di una parete cilindrica anulare (61) avente una superficie laterale interna (62) montata su una superficie laterale esterna (42) di un collarino (41) dell’anello esterno (4); e - un materiale sigillante (90) solidale allo schermo (6); il dispositivo di tenuta (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un dente (7) a scatto anulare posizionato radialmente all’interno della parete cilindrica (61), ed estendentesi radialmente a partire dalla superficie laterale interna (62) per uno spessore (S1) radiale determinato; il dente (7) essendo innestato a scatto all’interno di una scanalatura circolare (46) ricavata sulla superficie laterale esterna (42) del collarino (41), e il materiale sigillante (90) essendo posizionato a ridosso del dente (7) prima del montaggio dello schermo (6) sull’anello esterno (4) con un ingombro radiale inferiore allo spessore (S1) del dente (7).
  2. 2. Dispositivo di tenuta secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dente (7) a scatto anulare è posizionato radialmente all’interno di una estremità libera (8) della parete cilindrica (61).
  3. 3. Dispositivo di tenuta secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il materiale sigillante (90) è compresso radialmente tra la parete cilindrica (61) e il collarino (41) ed è distribuito a ridosso del dente (7) a scatto anulare ad un ingresso dell’interfaccia tra la superficie laterale interna (62) e la superficie laterale esterna (42) del collarino (41).
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