IT202000012145A1 - Assieme combinato di isolante e conduttore per cuscinetti con conduttore montato con clip - Google Patents

Assieme combinato di isolante e conduttore per cuscinetti con conduttore montato con clip Download PDF

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conductive
conductor
insulator
assembly
shaft
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IT102020000012145A
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Benoit Arnault
Collin Snyder
Anthony Simonin
David Christopher Rybski
Thomas Perrotin
Gene Kovacs
Tommy Jullien
Mathieu Hubert
Paul Feliciano
Nicolas Berruet
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Skf Ab
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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: ASSIEME COMBINATO DI ISOLANTE E CONDUTTORE PER CUSCINETTI CON CONDUTTORE MONTATO CON CLIP
DESCRIZIONE
Stato dell?arte dell?invenzione
La presente invenzione riguarda cuscinetti, e pi? in particolare dispositivi di messa a terra per impedire che corrente o carica elettrica passi attraverso un cuscinetto.
I cuscinetti usati in macchinari elettrici, quali motori, generatori e dispositivi simili, possono essere danneggiati se corrente o carica elettrica passa attraverso il cuscinetto, il che ? particolarmente dannoso per le piste di cuscinetto. Dispositivi quali spazzole di messa a terra sono stati sviluppati per fornire un percorso alternativo per la corrente e impedire in tal modo che tale corrente passi attraverso il cuscinetto. Questi dispositivi includono spesso una pluralit? di fibre conduttive distanziate circonferenzialmente attorno all?intera superficie esterna dell?albero per formare un anello relativamente solido di fibre, in modo tale che la corrente passi attraverso le fibre tra l?albero e l?alloggiamento. Altri dispositivi o meccanismi sono forniti per isolare elettricamente il cuscinetto al fine di impedire che corrente passi attraverso il cuscinetto e possono includere rivestimenti o coperture isolanti.
Sommario dell?invenzione
In un aspetto, la presente invenzione ? un assieme combinato di isolante e conduttore elettrico per un cuscinetto posizionabile tra un albero e un alloggiamento, il cuscinetto avendo un anello interno, un anello esterno avente una superficie circonferenziale esterna e una prima e una seconda estremit? assiali opposte, e una pluralit? di elementi di rotolamento tra gli anelli, l?alloggiamento avendo una superficie circonferenziale interna. L?assieme comprende un isolante anulare posizionabile attorno all?anello esterno e configurato per impedire il flusso di corrente elettrica tra l?anello esterno e l?alloggiamento. Un conduttore elettrico ha almeno un fermo impegnato in modo rilasciabile con l?isolante in modo tale da accoppiare il conduttore al cuscinetto, un?estremit? radiale esterna e interna. L?estremit? radiale esterna di conduttore e/o una porzione del conduttore tra le estremit? esterna e interna ? impegnabile in modo conduttivo con l?alloggiamento e l?estremit? radiale interna di conduttore ? impegnabile in modo conduttivo con l?albero in modo tale da fornire un percorso elettricamente conduttivo tra l?albero e l?alloggiamento.
Preferibilmente, il conduttore include un disco elettricamente conduttivo accoppiato con l?isolante in modo da essere assialmente adiacente al cuscinetto. Il disco ha una linea di mezzeria, un?estremit? radiale esterna impegnabile con la superficie interna di alloggiamento, un?estremit? radiale interna che definisce un?apertura centrale per ricevere una porzione dell?albero e almeno una e preferibilmente una pluralit? di clip arcuate che forniscono l?almeno un fermo. Ciascuna clip ? impegnata con una scanalatura anulare dell?isolante per accoppiare in modo rilasciabile il disco con il cuscinetto. Un sottoassieme di spazzola conduttiva anulare ? accoppiato al disco conduttivo e include una linea di mezzeria e una pluralit? di fibre elettricamente conduttive, le fibre conduttive essendo distanziate circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria ed estendendosi radialmente verso l?interno dall?estremit? interna del disco conduttivo. Ciascuna fibra conduttiva ha un?estremit? interna che pu? essere messa a contatto con la superficie esterna di albero in modo tale da fornire un percorso conduttivo tra l?albero e il disco.
Breve descrizione delle diverse viste dei disegni
Il precedente sommario, nonch? la descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite della presente invenzione, verranno compresi meglio quando letti in concomitanza con i disegni allegati. Allo scopo di illustrare l?invenzione, sono mostrate nei disegni, che presentano diagrammi, forme di realizzazione che sono attualmente preferite. Va compreso, tuttavia, che la presente invenzione non ? limitata alle precise disposizioni e strumentazioni mostrate. Nei disegni:
La Figura 1 ? una vista prospettica di un assieme combinato di isolante e conduttore secondo la presente invenzione, mostrato installato su un cuscinetto;
La Figura 2 ? una vista in pianta anteriore dell?assieme combinato di isolante e conduttore;
La Figura 3 ? una vista in pianta laterale dell?assieme combinato di isolante e conduttore;
La Figura 4 ? una vista in sezione trasversale assiale dell?assieme combinato di isolante e conduttore, mostrato installato su un albero e all?interno di un alloggiamento;
La Figura 5 ? una vista in sezione trasversale ingrandita in spaccato di una porzione dell?assieme combinato di isolante e conduttore presa attraverso un fermo del conduttore;
La Figura 6 ? una vista in spaccato pi? ingrandita di una porzione superiore della Figura 5;
La Figura 7 ? una vista ancora pi? ingrandita di una porzione della Figura 6;
La Figura 8 ? una vista in spaccato pi? ingrandita di una porzione superiore della Figura 4;
La Figura 9 ? una vista in spaccato ingrandita della porzione dell?assieme della Figura 7, che mostra il conduttore separato dall?isolante durante un processo di installazione; e
La Figura 10 ? una vista in sezione trasversale assiale in spaccato dell?assieme combinato di isolante e conduttore mostrato installato in un?applicazione alternativa.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
Certa terminologia ? usata nella seguente descrizione solo per praticit? e non ? limitante. Le parole "interno", "verso l?interno" ed "esterno", "verso l?esterno" si riferiscono a direzioni verso e in allontanamento da, rispettivamente, una linea centrale designata o un centro geometrico di un elemento che viene descritto, il significato particolare essendo immediatamente evidente dal contesto della descrizione. Inoltre, come usate nella presente, le parole "collegato" e ?accoppiato? sono ciascuna atta a includere collegamenti diretti tra due componenti senza nessun altro componente fra essi interposto e collegamenti indiretti tra componenti nei quali uno o pi? altri componenti sono fra essi interposti. La terminologia include le parole specificamente menzionate sopra, loro derivati, e parole di simile valenza.
Facendo riferimento ora ai disegni in dettaglio, in cui numeri simili sono usati per indicare elementi simili in tutto il testo, ? mostrato nelle Figure 1-10 un assieme combinato di isolante e conduttore elettrico 10 per un cuscinetto 1 posizionabile tra un albero 2 ruotabile attorno a un asse centrale AC e un alloggiamento 3. Il cuscinetto 1 ha un anello interno 4, un anello esterno 5, rispettivamente con una prima e una seconda estremit? assiali opposte 5a, 5b, e una superficie esterna 5c, e una pluralit? di elementi di rotolamento 6 disposti tra gli anelli 4 e 5. L?albero 2 ha una superficie circonferenziale esterna 2a, che ? fornita dall?albero 2 stesso o da un manicotto o altro componente (nessuno mostrato) installato sull?albero 2, e almeno la superficie 2a, preferibilmente l?intero albero 2 e/o il manicotto/componente, ? elettricamente conduttiva. Inoltre, l?alloggiamento 3 ha una superficie circonferenziale interna 3a che definisce un orifizio 7, che pu? essere una superficie dell?alloggiamento principale 3 stesso o un componente anulare disposto all?interno dell?alloggiamento 3. Preferibilmente, il cuscinetto 1, l?albero 2 e l?alloggiamento 3 sono componenti di un motore o altra macchina elettrica (per esempio un generatore) o qualsiasi altra macchina avente componenti rotanti che possono accumulare carica elettrica o convogliare corrente elettrica. Sostanzialmente, l?assieme combinato di isolante e conduttore 10 comprende un isolante anulare 12 posizionabile attorno all?anello esterno di cuscinetto 5 e un conduttore elettrico 14 con almeno un fermo 16 impegnato in modo rilasciabile con l?isolante 12 in modo da accoppiare il conduttore 14 al cuscinetto 1.
Specificamente, l?isolante 12 ? generalmente tubolare o cilindrico, ha una linea di mezzeria 13 e preferibilmente una scanalatura anulare 18 che si estende circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria 13, ed ? configurato per impedire il flusso di corrente elettrica tra l?anello esterno di cuscinetto 5 e l?alloggiamento 3 e tra l?anello 5 e il conduttore 14, e quindi attraverso il cuscinetto 1. Ossia, l?isolante 12 ? formato da un materiale elettricamente isolante o ha uno o pi? strati elettricamente isolanti, come discusso nel seguito. Il conduttore 14 ha una linea di mezzeria 15 (coassiale alla linea di mezzeria di isolante 13), un?estremit? radiale esterna 14a e un?estremit? radiale interna 14b, l?almeno un fermo 16 essendo preferibilmente disposto in corrispondenza di e fornendo l?estremit? radiale esterna di conduttore 14a. Preferibilmente, il conduttore 14 ha una pluralit? dei fermi 16 ciascuno disposto in corrispondenza dell?estremit? radiale esterna 14a e distanziato circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria 15, ciascun fermo 16 essendo impegnabile in modo conduttivo con la superficie interna di alloggiamento 3a per fornire un percorso conduttivo separato tra il resto del conduttore 14 e l?alloggiamento 3.
In alternativa o in aggiunta, una porzione del conduttore 14 tra le estremit? radiali esterna e interna 14a, 14b, rispettivamente, ? impegnabile in modo conduttivo con l?alloggiamento 3, per esempio attraverso contatto con uno spallamento radiale 3b (Figura 10) dell?alloggiamento 3 o un componente 7 (Figura 10) della macchina (per esempio una molla, un perno, eccetera). Secondo l?uso fattone nel presente documento, l?espressione "impegnabile in modo conduttivo" indica la creazione di un percorso elettricamente conduttivo mediante contatto diretto o mediante contatto con uno o pi? componenti o organi intermedi in modo tale da consentire alla corrente elettrica di fluire tra gli elementi impegnati, in particolare il conduttore 14 e l?alloggiamento 3. Inoltre, ciascun fermo 16 include preferibilmente una clip arcuata 20 avente una prima porzione di gamba 22 collegata con un resto del conduttore 14 e una seconda porzione di gamba 24 deflettibile rispetto alla prima porzione di gamba 22 e avente un?estremit? libera 24a disposta all?interno della scanalatura anulare di isolante 18, come discusso nel seguito.
Quando l?assieme combinato di isolante e conduttore 10 ? montato su un cuscinetto 1, che ? successivamente installato tra un albero 2 e un alloggiamento 3, l?estremit? radiale esterna 14a del conduttore 14 ? preferibilmente impegnata in modo conduttivo con l?alloggiamento 3, preferibilmente la superficie interna 3a e in modo massimamente preferito attraverso l?impegno della pluralit? di fermi 16 come discusso sopra, e/o una porzione intermedia del conduttore 14 ? cos? impegnata come discusso sopra. L?estremit? radiale interna 14b del conduttore 14 ? impegnata in modo conduttivo con la superficie esterna di albero 2a, preferibilmente attraverso una pluralit? preferita di fibre conduttive 26 come descritto in maggior dettaglio nel seguito. Perci?, il conduttore 14 fornisce un percorso elettricamente conduttivo tra l?albero 2 e l?alloggiamento 3 e funziona per deviare corrente o carica sull?albero 2 in allontanamento dal cuscinetto 1. Pertanto, l?assieme combinato di isolante e conduttore 10 ha lo scopo di proteggere il cuscinetto 1 sia impedendo il flusso di corrente continua attraverso il cuscinetto 1 (ossia grazie all?isolante 12), sia fornendo un percorso alternativo per la corrente adiacente al cuscinetto 1 per mezzo del conduttore 14. Avendo descritto la struttura e le funzioni di base di cui sopra, questi e altri componenti dell?assieme sono discussi in dettaglio nel seguito.
Facendo ancora riferimento alle Figure 1-10, l?isolante 12 include preferibilmente un anello isolante 30 accoppiato alla prima estremit? assiale 5a dell?anello esterno di cuscinetto 5, preferibilmente stampato a esso come descritto di seguito, e fornendo la scanalatura di accoppiamento 18 e un corpo di isolante tubolare 32 disposto attorno all?anello esterno 5 e accoppiato con l?anello isolante 30. L?anello isolante 30 ? formato da un materiale isolante, preferibilmente nylon riempito con vetro e preferibilmente in assoluto PA66-GF35, ma pu? essere formato da qualsiasi altro materiale appropriato.
Facendo riferimento ora alle Figure 4-10, l?anello isolante 30 ? generalmente circolare e ha un?estremit? assiale interna 30a disposta contro la prima estremit? assiale di anello esterno 5a di cuscinetto, un?estremit? assiale esterna 30b opposta, e una superficie circonferenziale interna 34 che definisce un orifizio 30c. Inoltre, l?anello 30 ha anche una prima sezione di superficie circonferenziale esterna 36 generalmente a filo con la superficie esterna di anello esterno 5c, una seconda sezione di superficie circonferenziale esterna radialmente maggiore 38, e una superficie di arresto radiale 37 che si estende tra la prima e la seconda sezione di superficie circonferenziale 36, 38. Una pluralit? di sporgenze arcuate 39 (Figura 8) si estende radialmente verso l?esterno dalla prima sezione di superficie esterna 36 e sono disposte adiacenti all?estremit? assiale interna 30a, ciascuna sporgenza 39 essendo posizionabile all?interno di una scanalatura 42 del corpo tubolare 32, come descritto nel seguito. Inoltre, la scanalatura anulare 18 si estende preferibilmente radialmente verso l?interno dalla seconda sezione di superficie esterna 38 come mostrato nei disegni, ma pu? estendersi in alternativa verso l?esterno a partire dalla superficie circonferenziale interna 34 (struttura non illustrata). Inoltre, l?anello 30 ha anche uno smusso 30d che si estende tra l?estremit? assiale esterna 30b e la seconda sezione di superficie esterna 38.
Facendo ancora riferimento alle Figure 4-10, il corpo di isolante tubolare 32 ? generalmente cilindrico circolare e ha superfici circonferenziali interna ed esterna opposte 33, 35, rispettivamente, e una prima e una seconda estremit? assiali opposte 32a, 32b, rispettivamente. Il corpo di isolante 32 ? formato preferibilmente in alluminio e ha almeno uno strato di ossidazione formato su una o entrambe le superfici circonferenziali 33, 35, preferibilmente formato mediante anodizzazione, ma pu? essere formato in alternativa da un materiale isolante appropriato (per esempio un polimero rigido o una ceramica) o altro materiale metallico anodizzato. La superficie circonferenziale interna 33 del corpo 32 ? posizionabile attorno alla superficie esterna 5c dell?anello esterno di cuscinetto 5 e la superficie circonferenziale esterna 35 ? preferibilmente impegnabile per attrito con la superficie interna di alloggiamento 3a per trattenere assialmente il cuscinetto 1 e l?assieme 10, ma la superficie esterna 35 pu? essere disposta semplicemente contro/all?interno della superficie interna di alloggiamento 3a senza impegno per attrito.
Inoltre, il corpo tubolare 32 ha una flangia radiale 40 estendentesi verso l?interno dalla seconda estremit? assiale di corpo 30b e posizionabile contro la seconda estremit? assiale di anello esterno 5b. Il corpo 32 ? dimensionato in modo tale che la prima estremit? assiale 32a sia distanziata assialmente verso l?esterno dalla prima estremit? assiale di anello esterno 5a quando installata sull?anello esterno 5, in modo tale che una porzione 33a della superficie interna 33 si estenda oltre la prima estremit? di anello esterno 5a. Una scanalatura anulare 42 si estende radialmente verso l?esterno dalla superficie interna 33 ed ? situata adiacente alla prima estremit? assiale di anello esterno 5a. Quando l?isolante 12 ? installato attorno all?anello esterno di cuscinetto 5, la porzione 33a della superficie interna di corpo tubolare 33 ? disposta attorno alla prima sezione di superficie esterna 36 dell?anello 30, la prima estremit? assiale di corpo tubolare 32a ? disposta contro la superficie di arresto radiale di anello 37 e la pluralit? di sporgenze di anello 39 ? disposta all?interno della scanalatura anulare di corpo tubolare 42.
Facendo riferimento alle Figure 5 e 8, con la struttura di cui sopra, l?isolante 12 preferito a due pezzi ? installato attorno all?anello esterno di cuscinetto 5 nel seguente modo. Il corpo di isolante 32 ? prima installato attorno all?anello esterno di cuscinetto 5 inserendo la seconda estremit? assiale 5b di cuscinetto nella prima estremit? assiale 32a del corpo tubolare 32, e poi facendo scorrere la superficie interna di corpo 33 attorno alla superficie di anello esterno 5c finch? la flangia 40 si attesta contro la seconda estremit? di anello 5b e la prima estremit? assiale di corpo di isolante 32a ? distanziata dalla prima estremit? assiale di anello 5a di cuscinetto. Poi, l?anello isolante 30 ? installato sull?anello esterno di cuscinetto 5 inserendo l?estremit? assiale interna 30a di anello nella prima estremit? assiale di corpo tubolare 32a finch? l?estremit? assiale interna di anello isolante 30a si attesta contro la prima estremit? assiale 5a di anello di cuscinetto. A questo punto, le sporgenze di anello isolante 39 (Figura 8) diventano disposte all?interno della scanalatura di corpo tubolare 42 e la prima estremit? di corpo tubolare 32a si attesta contro la superficie di arresto di anello 37. Preferibilmente, l?anello isolante 30 ? poi stampato (per esempio mediante applicazione di calore) all?anello esterno di cuscinetto 5 per trattenere in modo fisso l?isolante 12 attorno al cuscinetto 1.
Facendo ancora riferimento alle Figure 1-10, il conduttore 14 include preferibilmente un disco elettricamente conduttivo 50 accoppiato con l?isolante 12 (ossia attraverso il fermo o i fermi 16), in modo da essere assialmente adiacente al cuscinetto 1, e un sottoassieme di spazzola 52 accoppiato con il disco 50 e che fornisce la pluralit? di fibre conduttive 26 che pu? entrare a contatto con l?albero 2, come discusso sopra. Pi? specificamente, il disco conduttivo 50 ha una linea di mezzeria 51, un?estremit? radiale esterna 50a che fornisce i fermi 16, un?estremit? radiale interna 50b che definisce un?apertura centrale 54 per ricevere una porzione dell?albero 2 e una prima e una seconda estremit? assiale opposte 50c, 50d, rispettivamente. Inoltre, il sottoassieme di spazzola conduttiva 52 ha una linea di mezzeria 53 e le fibre conduttive 26 sono distanziate circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria 53 e si estendono radialmente verso l?interno dall?estremit? interna 50b del disco conduttivo 50. Ciascuna fibra conduttiva 26 ? formata preferibilmente da carbonio e ha un?estremit? interna 26a che pu? entrare a contatto con la superficie esterna di albero 2a in modo tale da fornire un percorso conduttivo tra l?albero 2 e il disco 50. Poich? il disco 50 ? configurato per fornire un percorso conduttivo tra il sottoassieme di spazzola 52 e l?alloggiamento 3, eventuale corrente o carica sull?albero 2 viene indirizzata per scorrere attraverso l?assieme 10, anzich? attraverso il cuscinetto 1.
Pi? specificamente, il disco conduttivo 50 ? generalmente circolare ed ? formato preferibilmente da un materiale metallico conduttivo, in modo massimamente preferito da alluminio, ma pu? essere formato da qualsiasi altro materiale appropriato (per esempio acciaio a basso tenore di carbonio). I fermi 16 sono forniti preferibilmente da una pluralit? di porzioni arcuate solidali (non indicate) del disco conduttivo 50 che si estendono verso l?esterno dall?estremit? esterna di disco 50a e generalmente assialmente dalla seconda estremit? assiale 50d. Ciascuna delle porzioni arcuate sono piegate per formare una clip 20 avente la prima e la seconda porzione di gamba 22, 24 unite da una porzione di cerniera centrale 25, la seconda porzione di gamba 24 essendo deflettibile generalmente radialmente verso l?esterno attorno alla porzione di cerniera 25 quando si installa il conduttore 14 sull?isolante 12, come descritto di seguito. Preferibilmente, il disco 50 ha una flangia circolare 55 che si estende assialmente dall?estremit? radiale interna di disco 50b e in allontanamento dalla seconda estremit? assiale 50d, e pertanto verso il cuscinetto 1. Inoltre, il disco conduttivo 50 include anche preferibilmente una pluralit? di linguette di montaggio 58 distanziate circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria 51, ciascuna linguetta di montaggio 58 essendo impegnata con il sottoassieme di spazzola 52 per accoppiare il sottoassieme 52 al disco 50.
Preferibilmente, il disco conduttivo 50 ? formato da un materiale metallico stampato, preferibilmente alluminio come discusso sopra, che ? stato prima fustellato per formare l?apertura centrale 54 che definisce l?estremit? interna 50b, la pluralit? di porzioni di fermo distanziate attorno all?estremit? esterna 50a, e una pluralit? di linguette rettangolari 58 e fori di spazio libero 59 adiacenti. I fori di spazio libero 59 forniscono passaggi per fluidi (per esempio lubrificanti, aria, eccetera) per fluire attraverso il disco conduttivo 50 in modo da passare verso e dal cuscinetto 1. Poi, in un?operazione di formatura successiva, le porzioni arcuate esterne sono piegate per fabbricare le clip 20 e le linguette 58 sono piegate attorno a un fermo 60 (descritto nel seguito) del sottoassieme di spazzola 52, in modo che ciascuna linguetta di montaggio 58 impegnata sia generalmente a forma di C.
Facendo riferimento alle Figure 7 e 9, il disco conduttivo 50 ? accoppiato all?isolante 12 spostando il disco 50 assialmente verso l?isolante 12 installato sul cuscinetto 1 finch? l?estremit? libera 24a di ciascuna seconda porzione di gamba 24 di clip di fermo entra a contatto con lo smusso 30d dell?anello di isolante 30. Quando il disco 50 viene fatto avanzare ulteriormente verso il cuscinetto 1, la seconda porzione di gamba 24 di ciascuna clip 20 si piega attorno alla porzione di cerniera 25 per spostarsi radialmente verso l?esterno quando l?estremit? libera 24a scorre lungo lo smusso 30d, e poi scorre assialmente lungo una porzione della seconda sezione di superficie esterna di anello 38 fino ad "agganciarsi" verso l?interno nella scanalatura 18. A questo punto, il conduttore 14 ? accoppiato in modo rilasciabile o amovibile all?isolante 12. Dopodich?, il conduttore 14 pu? essere rimosso dall?isolante 12 (e quindi dal cuscinetto 1) tirando il disco 50 in allontanamento dall?isolante 12 per disimpegnare le clip di fermo 20 dalla scanalatura 18 e poi dall?anello di isolante 30.
Facendo riferimento ora alle Figure 1, 2, 4-6 e 10, il sottoassieme di spazzola conduttiva 52 include preferibilmente il fermo anulare 60 collegato al disco conduttivo 50, come descritto sopra. Come mostrato meglio nella Figura 6, il fermo anulare 60 ha un?estremit? radiale interna aperta 60a con una scanalatura anulare 62 e un?estremit? esterna chiusa 60b. Ciascuna della pluralit? di fibre conduttive 26 ha un?estremit? radiale esterna 26b disposta all?interno della scanalatura 62 e si estende radialmente verso l?interno dal fermo 60 e verso l?albero 2. Pi? specificamente, il fermo 60 ha una base assiale esterna 64 e due gambe radiali opposte 66, in modo tale che il fermo 60 abbia sezioni trasversali assiali generalmente a forma di C. Le gambe di fermo 66 si serrano preferibilmente contro le estremit? esterne 26b delle fibre conduttive 26 per trattenere le fibre 26 all?interno della scanalatura 62.
Inoltre, il sottoassieme di spazzola 52 include preferibilmente un cerchio circolare 68 disposto all?interno della scanalatura di fermo 62 e ciascuna della pluralit? di fibre conduttive 26 ? piegata attorno al cerchio 68. Perci?, ciascuna fibra conduttiva 26 ? preferibilmente generalmente a forma di U o V e ha due estremit? interne 18a che possono entrare a contatto con la superficie esterna di albero 2a. Tuttavia, ciascuna delle fibre conduttive 26 pu? essere predisposta per estendersi come un trefolo generalmente dritto (non mostrato) dall?estremit? radiale esterna 18b all?estremit? radiale interna 18a.
Inoltre, la pluralit? di fibre conduttive 26 del sottoassieme di spazzola 52 ? disposta in un anello generalmente continuo di fibre (non mostrato) o preferibilmente come una pluralit? di insiemi distinti 28 distanziati circonferenzialmente di fibre 26. In quest?ultimo caso preferito, gli insiemi 28 di fibre 26 sono formati preferibilmente mediante fustellatura di un sottoassieme di spazzola 52 includente un anello continuo di fibre 26 in modo che gli insiemi di fibre 28 che possono entrare a contatto con l?albero 2 siano distanziate da insiemi 29 di fibre 26 di lunghezza inferiore. Inoltre, ciascuna fibra conduttiva 26 ? dimensionata preferibilmente avente un diametro entro l?intervallo fra cinque micrometri o micron (5 ?m) e cento micron (100 ?m). Sebbene ciascuna fibra conduttiva 26 sia preferibilmente formata da carbonio come discusso in precedenza, le fibre 26 possono essere fabbricate in alternativa da qualsiasi materiale elettricamente conduttivo appropriato, come un materiale metallico, un polimero conduttivo, eccetera.
Sebbene il conduttore 14 includa preferibilmente il disco conduttivo 50 e il sottoassieme di spazzola 52 come descritto sopra e illustrato nelle figure dei disegni, il conduttore 14 pu? essere formato in alternativa in qualsiasi altro modo appropriato che sia accoppiabile con l?isolante 12 e in grado di fornire uno o pi? percorsi conduttivi tra l?albero 2 e l?alloggiamento 3. Per esempio, il conduttore 14 pu? includere, anzich? il sottoassieme di spazzola 52, un anello solido di un materiale conduttivo (non mostrato) attaccato al disco conduttivo 50 e impegnabile in modo conduttivo con l?albero 2, l?anello avendo una superficie di contatto circonferenziale interna continua o una pluralit? di sezioni di superficie di contatto arcuate fornite da sporgenze estendentisi radialmente verso l?interno. Come ulteriore alternativa, il disco conduttivo 50 pu? essere formato avente un?estremit? interna 50b che pu? entrare a contatto con la superficie esterna di albero 2a per fornire un percorso conduttivo diretto tra l?albero 2 e il disco 14. La portata della presente invenzione include queste e tutte le altre costruzioni appropriate del conduttore 14 in grado di funzionare generalmente come descritto nel presente documento.
Il presente assieme di isolante e conduttore 10 ? pi? efficace nella protezione di un cuscinetto 1 da danni provocati da corrente elettrica rispetto ai dispositivi precedentemente noti. L?isolante 12 impedisce efficacemente che una differenza di tensione venga stabilita tra l?albero 2 e l?alloggiamento 3 attraverso il cuscinetto 1, in modo tale che venga impedito alla corrente elettrica di fluire attraverso gli anelli interno ed esterno 4, 5 e gli elementi di rotolamento 6. Per garantire inoltre che la corrente elettrica non passi attraverso il cuscinetto 1, il disco conduttivo 50 e il sottoassieme di spazzola 52 forniscono un percorso alternativo per far passare eventuale carica o corrente sull?albero 2 attraverso le fibre conduttive 26 fino al fermo 60, attraverso il fermo 60 e fino al disco conduttivo 50, passando quindi attraverso le clip di fermo 20 e nell?alloggiamento 3.
Percorsi conduttivi aggiuntivi o alternativi nell?alloggiamento 3 possono essere forniti mediante contatto assiale tra una porzione dell?alloggiamento 3 (per esempio uno spallamento radiale) o un componente 7 della macchina disposto all?interno dell?alloggiamento 3, per esempio una molla, un perno, eccetera, e una superficie del disco conduttivo 50, come mostrato nella Figura 10, e/o del fermo anulare 60. Pertanto, viene impedito a qualsiasi carica o corrente sull?albero 2 nella regione del cuscinetto 1 di passare attraverso il cuscinetto 1 per mezzo dell?isolante 12 e viene deviata per passare attraverso il sottoassieme di spazzola 52 e il disco conduttivo 50. Inoltre, l?assieme 10 pu? essere installato sul cuscinetto 1 da un fabbricante o da un distributore, in modo tale che un cuscinetto 1 con un assieme combinato di isolante e conduttore 10 possa essere fornito a un cliente o utente finale come un intero assieme pronto per essere installato su un albero 2 e all?interno di un alloggiamento 3.
I tecnici del ramo apprezzeranno che possono essere apportate modifiche alle forme di realizzazione descritte sopra senza discostarsi dall?ampio concetto inventivo di esse. Si comprende, pertanto, che questa invenzione non ? limitata alle particolari forme di realizzazione divulgate, ma intende coprire variazioni nell?ambito dello spirito e della portata della presente invenzione, come generalmente definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Assieme combinato di isolante e conduttore elettrico per un cuscinetto posizionabile tra un albero e un alloggiamento, il cuscinetto avendo un anello interno, un anello esterno avente una superficie circonferenziale esterna e una prima e una seconda estremit? assiali opposte, e una pluralit? di elementi di rotolamento disposti tra gli anelli, l?albero avendo una superficie circonferenziale esterna e l?alloggiamento avendo una superficie circonferenziale interna, l?assieme comprendendo:
un isolante anulare posizionabile attorno all?anello esterno e configurato per impedire il flusso di corrente elettrica tra l?anello esterno e l?alloggiamento; e
un conduttore elettrico avente almeno un fermo impegnato in modo rilasciabile con l?isolante in modo tale da accoppiare il conduttore al cuscinetto, un?estremit? radiale esterna e un?estremit? radiale interna, almeno una tra l?estremit? radiale esterna e una porzione del conduttore tra le estremit? esterne e interne essendo impegnabile in modo conduttivo con l?alloggiamento e l?estremit? radiale interna essendo impegnabile in modo conduttivo con l?albero in modo da fornire un percorso elettricamente conduttivo tra l?albero e l?alloggiamento.
2. Assieme come indicato nella rivendicazione 1, in cui l?isolante ha una scanalatura anulare e l?almeno un fermo include una clip arcuata avente una prima porzione di gamba collegata con il conduttore e una seconda porzione di gamba deflettibile rispetto alla prima porzione di gamba e avente un?estremit? libera disposta con la scanalatura di isolante.
3. Assieme come indicato nella rivendicazione 1, in cui il conduttore ha una pluralit? dei fermi ciascuno disposto in corrispondenza dell?estremit? radiale esterna di conduttore e distanziato circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria, ciascun fermo essendo impegnabile in modo conduttivo con la superficie interna di alloggiamento in modo da fornire un percorso conduttivo separato tra il conduttore e l?alloggiamento.
4. Assieme come indicato nella rivendicazione 1, in cui l?isolante include:
un anello isolante accoppiato con la prima estremit? assiale dell?anello esterno di cuscinetto e formato da un materiale elettricamente isolante; e
un corpo di isolante tubolare avente una superficie circonferenziale interna posizionabile attorno alla superficie esterna dell?anello esterno di cuscinetto e una superficie circonferenziale esterna impegnabile con la superficie interna di alloggiamento, una prima estremit? assiale accoppiata con l?anello isolante e una seconda estremit? assiale opposta, il corpo di isolante essendo formato da un materiale elettricamente isolante o dotato di uno strato isolante su almeno una delle superfici interna ed esterna.
5. Assieme come indicato nella rivendicazione 4, in cui il corpo di isolante tubolare ha una scanalatura anulare che si estende radialmente verso l?esterno dalla superficie circonferenziale interna e disposta adiacente alla prima estremit? assiale e l?anello isolante ha uno spallamento anulare che si estende radialmente verso l?esterno da una superficie circonferenziale esterna e disposto all?interno della scanalatura di corpo di isolante per accoppiare l?anello al corpo di isolante.
6. Assieme come indicato nella rivendicazione 1, in cui il conduttore elettrico include:
un disco elettricamente conduttivo avente un?estremit? radiale esterna, l?almeno un fermo essendo collegato all?estremit? esterna di disco, e un?estremit? radiale interna che definisce un?apertura centrale per ricevere una porzione dell?albero; e
un sottoassieme di spazzola conduttiva anulare accoppiato con il disco conduttivo e includente una linea di mezzeria e una pluralit? di fibre elettricamente conduttive, le fibre conduttive essendo distanziate circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria ed estendentisi radialmente verso l?interno dall?estremit? interna del disco conduttivo, ciascuna fibra conduttiva avendo un?estremit? interna che pu? entrare a contatto con la superficie esterna di albero in modo tale da fornire un percorso conduttivo tra l?albero e il disco.
7. Assieme come indicato nella rivendicazione 6, in cui il disco conduttivo ha una linea di mezzeria e include inoltre una pluralit? di linguette di montaggio distanziate circonferenzialmente attorno alla linea di mezzeria, ciascuna linguetta di montaggio essendo impegnata con il sottoassieme di spazzola per accoppiare il sottoassieme di spazzola al trasportatore.
8. Assieme come indicato nella rivendicazione 6, in cui il sottoassieme di spazzola conduttiva include un fermo anulare collegato al trasportatore e avente un?estremit? radiale interna con una scanalatura anulare, ciascuna della pluralit? di fibre conduttive avendo un?estremit? radiale esterna disposta all?interno della scanalatura ed estendendosi radialmente verso l?interno dal fermo e verso l?albero.
9. Assieme come indicato nella rivendicazione 8, in cui il sottoassieme di spazzola include inoltre un cerchio circolare disposto all?interno del fermo e ciascuna della pluralit? di fibre conduttive ? piegata attorno al cerchio in modo tale che ciascuna fibra abbia due estremit? che possono entrare a contatto con la superficie esterna di albero.
10. Assieme come indicato nella rivendicazione 1, in cui la pluralit? di fibre conduttive del sottoassieme di spazzola ? disposta in una pluralit? di insiemi distinti di fibre distanziati circonferenzialmente.
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