IT201900013581A1 - Dispositivo di tenuta - Google Patents

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lip
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Daniele Duch
Fausto Morello
Antonia Nastasi
Laura Sguotti
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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO DI TENUTA
DESCRIZIONE
Settore Tecnico dell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di tenuta avente caratteristiche innovative che ne consentono una migliore tenuta ai contaminanti. Tale dispositivo di tenuta è applicato su unità a cuscinetto. La presente invenzione è particolarmente idonea, anche se non esclusivamente, per i gruppi mozzo ruota di autoveicoli, gruppi provvisti di un'unità cuscinetto. Più in particolare, le unità cuscinetto secondo l'invenzione sono quelle in cui l'anello esterno del cuscinetto è stazionario mentre l’anello interno del cuscinetto è girevole. Questa invenzione è applicabile, vantaggiosamente, ma non esclusivamente, ad unità cuscinetto aventi una doppia corona di sfere.
Tecnica Nota
Com'è noto, le unità cuscinetto sono genericamente esposte a contaminanti di diverso tipo, ad esempio, fango, polvere e particolato in sospensione e/o in soluzione, e, pertanto, le unità cuscinetto, anche quelle appartenenti a gruppi mozzo ruota per autoveicoli, necessitano di essere provviste di dispositivi di tenuta che le proteggano dall'aggressione dei citati contaminanti. Dispositivi di tenuta secondo la tecnica nota, ad esempio, sono dispositivi di tenuta a cassetta in due pezzi, comprendenti una porzione girevole, montata sull'anello radialmente interno e una porzione stazionaria, montata sull'anello radialmente esterno. Secondo questa tecnica nota, la porzione stazionaria della tenuta comprende uno o più labbri in materiale elastomerico contattanti la porzione girevole e che assicurano la tenuta verso l'interno dell'unità cuscinetto medesima.
Sia durante le condizioni operative su strada, sia durante le fasi di validazione dell'unità cuscinetto, per ottimizzare le prestazioni dì tenuta defl'unità cuscinetto e nel contempo mantenere bassi gli attriti, è noto utilizzare dispositivi di tenuta provvisto di uno schermo a protezione di una luce dell'unità cuscinetto e di un labbro di tenuta non contattante rivolto verso lo schermo per rendere il più possibile difficile al fango e ad altri contaminanti penetrare oltre il dispositivo di tenuta all'interno dell'unità cuscinetto. In condizioni di utilizzo particolarmente gravose, tuttavia, i dispositivi di tenuta secondo la tecnica nota hanno mostrato degli inconvenienti, quali, appunto, una ridotta capacità di tenuta, e, per ovviare a questi inconvenienti, una soluzione nota è sempre stata quella di aumentare ii numero di labbri di tenuta per rendere maggiormente difficile l'eventuale ingresso di contaminanti. Questa soluzione, purtroppo, pur risolvendo l'inconveniente sopra menzionato, rende ia realizzazione del dispositivo dì tenuta particolarmente onerosa sia dal punto di vista del design, sia dal punto di vista dei costi dì produzione.
Sintesi dell'invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di tenuta che pur mantenendo un design, una struttura alquanto semplice, permetta di garantire una elevata tenuta anche in condizioni di utilizzo particolarmente gravose.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un realizzare un dispositivo di tenuta avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.
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 alla figura annessa, che illustra, in sezione trasversale, un esempio di attuazione non limitativi di un dispositivo di tenuta secondo la presente invenzione.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alla figura annessa, un gruppo mozzo ruota secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione, è indicato nel suo insieme con 10. La figura mostra un dettaglio della configurazione esemplificativa.
Il gruppo 10 presenta un asse di rotazione centrale X, e comprende un mozzo 20 girevole e flangiato, ovvero provvisto di una flangia 21 trasversale all'asse x, e una unità cuscinetto 30 a sua volta comprendente:
- un anello radialmente esterno 31, stazionario,
- un anello radialmente interno 20 definito dal mozzo 20,
- un ulteriore anello radialmente interno 34, girevole, montato sul, e solidale al, mozzo 20; e
- due corone di corpi di rotolamento 32, 33, in questo esemplo sfere, interposte tra l’anello radialmente esterno 31 e gli anelli radialmente interni 20 e 34.
In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti quali "radiale" e "assiale" si intendono riferiti all'asse di rotazione centrale X dell'unità cuscinetto 30, Espressioni quali "assialmente esterno" e "assialmente interno" sono, invece, riferite alla condizione montata del gruppo mozzo ruota, e nel caso di specie, preferibilmente, sono riferite ad un lato ruota e, rispettivamente, ad un lato opposto al lato ruota.
Il gruppo mozzo ruota 10 è provvisto di un dispositivo di tenuta 50, preferibilmente, ma non necessariamente un dispositivo a tenuta a cassetta in due pezzi, il quale è montato sul lato assialmente esterno dell'unità cuscinetto tra la flangia 21 e l'anello radialmente esterno 31, e comprende un componente statico 70 montato sull’anello radialmente esterno 31, e un componente 58 dinamico, ovvero girevole, montato sull’anello radialmente interno.
Il componente 58 dinamico è definito da uno schermo metallico sagomato 58, il quale è montato assialmente a ridosso della flangia 21, e comprende una porzione 81 tubolare cilindrica estendentesl dalla flangia 21 verso l'anello radialmente esterno 31 a coprire assialmente una luce 82 definita dalla flangia 21 e dall'anello radialmente esterno 31 stessi. La luce 82 rappresenta, in genere, un ingresso principale per eventuali contaminanti quali, ad esempio, fango, polvere e particolato in sospensione e/o in soluzione, che penetrando all'interno dell'unità cuscinetto ne potrebbero compromettere il buon funzionamento, e, ai fini di proteggere l'unità cuscinetto stessa, il componente statico 70 del dispositivo di tenuta 50 comprende:
- un supporto metallico sagomato 51 montato a ridosso dell'anello radialmente esterno 31; e
- un primo e un secondo labbro 53a e 53b deflettore di materiale elastomerico costampati sul supporto metallico sagomati 51, di cui il labbro 53a è sostanzialmente esterno alla luce 82, mentre il labbro 53b si estende sostanzialmente per tutta la luce 82 fino a raggiungere, senza contatto, la flangia 21.
Il componente statico 70 del dispositivo di tenuta 50 è altresì dotato di una coppia di labbri contattanti 56, 57, sempre in materiale elastomerico, i quali sono a contatto con lo schermo metallico 58 e definiscono assieme allo schermo metallico 58 stesso un volume interno 59. Comunque, è da intendersi che il progetto, la disposizione e la quantità dei labbri di tenuta potrebbero cambiare senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
L'ingresso dì contaminanti all'interno del volume interno 59 è limitato dalla presenza di una tenuta a labirinto definita essenzialmente dal primo secondo labbro 53b deflettore e dallo schermo metallico 58. Purtuttavia, sìa durante le condizioni operative di funzionamento, sia durante i test di validazione dell'unità cuscinetto, può accadere la tenuta a labirinto così come descritta poc'anzi non riesca, soprattutto in condizioni operative di funzionamento particolarmente gravose, a prevenire totalmente che tali contaminanti possano comunque entrare all'interno del volume 59, e, pertanto, con una soluzione come finora descritta, diventa difficoltoso mantenere pervia la tenuta a labirinto e vuoto il volume 59 con il rischio di pregiudicare le prestazioni dell'unità cuscinetto.
Ai fini, pertanto, di migliorare le capacità dì tenuta del dispositivo di tenuta 50, il componente statico 70 comprende, inoltre, un terzo labbro 54 in materiale elastomerico, il quale rappresenta l'elemento di novità secondo la presente invenzione, in un preferito modo di attuazione, ed è disposto lungo la tenuta a labirinto tra il secondo labbro 53b deflettore e il volume 59. Il terzo labbro 54 è anch'esso costampato sul supporto metallico, e si diparte da una radice radialmente interna del secondo labbro 53b deflettore lungo una generatrice sostanzialmente conica. Il terzo labbro 54 è un labbro preferìbilmente non contattante disposto verso lo schermo metallico 58 per bloccare l'eventuale passaggio di contaminanti lungo la tenuta a labirinto, ed è realizzato per tutti i 360° attorno all'asse X. In particolare, il terzo labbro 54 si estende verso la porzione 81 tubolare cilindrica dello schermo metallico 58, con la quale definisce una luce 55 anulare, ed essendo realizzato in materiale elastomerico tende, in uso, a ridurre la luce 55 fino ad entrare in contatto strisciante con la porzione 81 tubolare stessa. La flessibilità del terzo labbro 54 dovuta alla propria realizzazione in materiale elastomerico non è l'unico vantaggio determinato da questa soluzione, in quanto, l'utilizzo del materiale elastomerico permette anche di sagomare il terzo labbro 54 stesso in funzione del tipo di applicazione.
In questo modo, la tenuta all'eventuale ingresso di contaminanti all'interno dell'unità cuscinetto viene garantita sia per quei contaminanti che cadono dall'alto, ovvero dalla parte superiore del dispositivo dì tenuta 50, sìa per quei contaminanti che vengono sollevati e/o spruzzati da! basso, ovvero dalla parte inferiore del dispositivo di tenuta 50. Riassumendo, questa soluzione, declinata nel modo migliore a seconda dell'applicazione autoveicolistica, garantisce una maggiore efficienza grazie alle migliori prestazioni di tenuta sul campo, evitando problemi di corrosione dovuti all'eventuale ingresso dì contaminanti. Evidentemente garantisce migliori prestazioni anche su fondi stradali acquitrinosi e/o fangosi.
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 (4)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Disposit ivo di tenuta (50) per unità cuscinet to (30) , il disposit ivo di tenuta (50) com prendendo: - un com ponente dinam ico (58) , - un com ponente stat ico (70) a sua volta com prendente un supporto metallico sagomato (51) , e una pluralità di labbri di tenuta (53a, 53b) non contat tant i il componente dinam ico (58) e due labbri contat tant i (56, 57) il componente dinam ico (58) stesso, laddove un secondo labbro di tenuta (53b) dei det t i labbr i di tenuta (53a, 53b) non contat tant i e il componente dinam ico (58) definiscono una tenuta a labir into, il disposit ivo di tenuta (50) essendo carat ter izzato dal fat to di com prendere, inolt re, un terzo labbro (54) , prefer ibilm ente non contat tante, disposto lungo la tenuta a labir into e presentante un’estensione angolare completa, in modo da realizzare una tenuta completa all’eventuale ingresso di contam inant i all’interno dell’unità cuscinet to (30) .
  2. 2. Disposit ivo di tenuta (50) secondo la r ivendicazione 1, laddove il terzo labbro (54) è un labbro non contat tante disposto affacciato al componente dinam ico (58) e tendente a r idurre la propria distanza dal componente dinam ico (58) stesso.
  3. 3. Unità cuscinet to (30) provvista di un disposit ivo di tenuta (50) secondo una delle r ivendicazioni precedent i.
  4. 4.   Gruppo mozzo ruota (10) per autoveicoli, comprendente un m ozzo (20) e un’unità cuscinet to (30) secondo la r ivendicazione 3.
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