IT9022322A1 - Guarnizione fra un albero ed una scatola - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Guarnizione fra un albero ed una scatola"
Riassunto del trovato
Un anello di tenuta rigido (1) con una parte anulare cedevole (2) è disposto fisso ed ermeticamente in una scatola (3). Un anelo di tenuta (4) scorrevole con una sueperficie di tenuta cilindrica (5) scorrevole racchiude un albero (6). La parte anulare (2) alla propria estremità libera forma un labbro di tenuta (7). Una molla elicoidale anulare (8) spinge il labbro di tenuta (7), saldamente ed ermeticamente, in un'adatta scanalatura (9) circonferenziale dell'anello di tenuta (4) scorrevole. L'anello di tenuta (4) scorrevole, insieme all'albero (6), forma almeno un cuscinetto a scorrimento (18) idoneo anche per un funzionamento a secco. (Figura 1).
Descrizione del trovato L'invenzione riguarda una guarnizione fra un albero ed una scatola avente le seguenti caratteristiche:
- un anello di tenuta rigido con una parte anulare cedevole è accoppiato rigidamente ed ermeticamente con la scatola, un anello di tenuta scorrevole con una superficie di tenuta scorrevole cilindrica racchiude l'albero,
1'anello di tenuta rigido sostiene-l'anello di tenuta scorrevole saldamente ed ermeticamente rispetto alla scatola,
una lunghezza assiale di guida dell'anello di tenuta scorrevole è superiore al raggio dell'albero.
In una nota guarnizione di questo genere (Brevetto Europeo 02 13 652 Al) l'anello di tenuta rigido, la parte anulare cedevole e 1'anello di tenuta scorrevole, formano un unico elemento costruttivo fatto di un materiale elastico, come la gomma. Due molle elicoidali anulari spingono l'anello di tenuta scorrevole contro 1'albero. Questa nota guarnizione è ben adatta per piccole velocità di scorrimento, fintanto che il calore che si sviluppa per attrito nell'intercapedine di tenuta di scorrimento non produce temperature dannose.
L'invenzione si pone il compito di realizzare una guarnizione del genere descritto all'inizio, che è adatta anche per velocità di scorrimento sostanzialmente maggiori. Questo problema viene risolto con le caratteristiche della rivendicazione 1, in quanto il cuscinetto a scorrimento produce soltanto pochissimo calore per attrito.
Con le caratteristiche delle rivendicazioni da 2 fino a 10 vengono prodotti ulteriori vantaggi.
Rivendicazione 2: la grande lunghezza di guida evita calore per attrito localmente eccessivo.
Rivendicazione 3: lo strato superficiale consente 1'impiego di un economico materiale di base.
Rivendicazione 4: un noto anello di tenuta come pezzo che può essere prodotto in serie risulta particolarmente economico e di facile disponibilità.
Rivendicazione 5: mediante la cava periferica e la molla elicoidale anulare, il complesso risulta particolarmente affidabile.
Rivendicazione 6: il manicotto di usura protegge 1'albero in maniera nota.
rivendicazione 7: la filettatura di ritorno permette un funzionamento a secco e quindi un modesto calore viene prodotto per attrito.
Rivendicazione 8: grazie alla grande intercapedine radiale fra i due cuscinetti a scorrimento si produce ancora meno calore per attrito.
Rivendicazione 9: il labbro di tenuta assiale, poggiante in maniera cedevole, migliora 1'ermeticità specialmente quando 1'albero è fermo. La forza centrifuga al crescere del numero di giri riduce la forza assiale di accostamento a pressione del labbro di tenuta assiale e quindi la potenza relativa all'attrito.
Rivendicazione 10: lo strato riduce le perdite per attrito e la temperatura, e fa quindi aumentare la durata utile. Il disegno mostra in dettaglio, da una sezione longitudinale esempi di realizzazione secondo 1'invenzione. In particolare:
la figura 1 motra una guarnizione con soltanto un cuscinetto a scorrimento e soltanto una filettatura di ritorno,
la figura 2 mostra una guarnizione con due cuscinetti a scorrimento e due filettature di ritorno, con direzioni di trasporto opposte,
la figura 3 mostra una guarnizione con due cuscinetti a scorrimento di differenti diametri,
la figura 4 mostra una guarnizione con due anelli di tenuta rigidi, un manicotto di usura e due cuscinetti a scorrimento,
la figura 5 mostra una guarnizione con due aggiuntivi labbri di tenuta assiali,
la figura 6 mostra un labbro di tenuta assiale con uno strato di materiale di scorrimento.
Figura 1: un anello di tenuta rigido 1 con una parte anulare cedevole 2 è disposto fisso ed ermeticamente in una scatola 3. Un anello di tenuta scorrevole 4 con una superficie di tenuta cilindrica 5 di scorrimento racchiude un albero 6. La parte anulare 2 forma alla propria estremità libera un labbro di tenuta 7. Una molla elicoidale anulare 8 spinge il labbro di tenuta 7 rigidamente ed ermeticamente in una adatta scanalatura 9 circonferenziale ad una esternata dell' anello di tenuta scorrevole 4. L'albero 6 reca una filettatura di ritorno 10.
Figura 2: la scanalatura 9 circonferenziale è disposta al centro dell' anello 4 di tenuta scorrevole. L'albero 6 in una zona centrale dell'anello di tenuta scorrevole 4 possiede un diametro 13 minore. Conseguentemente 1'anello di tenuta scorrevole 4, insieme all' albero 6 forma due cuscinetti a scorrimento 18 e 19 e, fra i due cuscinettia scorrimento 18, 19, formano una zona con una grande intercapedine 15 radiale. Due filettature di ritorno 10, 20 sull' albero 6 nelle zone di due cuscinetti a scorrimento 18, 19 effettuano di volta in volta il trasporto assialmente verso 1'esterno e consentono un funzionamento a secco dei due cuscinetti a scorrimento 18, 19.
Figura 3: 1'anello di tenuta scorrevole 4 e 1'albero 6 con grandi diametri 11, 12 formano un grande cuscinetto a scorrimento 18 e con piccoli diametri 13, 14 formano un piccolo cuscinetto a scorrimento 19. In posizione intermedia, è situata una zona centrale con grande intercapedine radiale 15.
Figura 4: un manicotto di usura 16 con un anello di tenuta circolare 17 è montato rigidamente ed ermeticamente sull' albero 6. Accanto al primo anello di tenuta rigido 1 è disposto, rigidamente ed ermeticamente nella scatola 3, un secondo anello di tenuta rigido 21. Una seconda molla 28 elicoidale anulare spinge un labbro di tenuta 29 sull' estremità libera di una parte anulare cedevole 22 del secondo anello 21 di tenuta rigido, saldamente ed ermeticamente in una second cava periferica 27 dell'anello di tenuta scorrevole 4. Un manicotto incorporabile 25 provvede per 1'esatta distanza fra i due anelli di tenuta rigidi 1 e 21. L'anello di tenuta scorrevole 4 e il manicotto di usura 16 con grandi diametri 11, 12 formano un grande cuscinetto a scorrimento 18 e con piccoli diametri 13, 14 formano un piccolo cuscinetto a scorrimento 19. In posisizione intermedia, è situata una zona centrale con grande intercapedine radiale 15. Non rappresentate filettature di ritorno, previste sul manicotto di usura 15 oppure nell' anello di tenuta 4 a scorrimento, provvedono per il funzionamento a secco dei due cuscinetti a scorrimento 18, 19.
figura 5: due anelli di tenuta rigidi 31, 41 con parti anulari cedevoli 32, 42 sono accoppiati rigidamente ed ermeticamente con 1'albero 6. Ogni anello di tenuta rigido 31, 41 forma all'estremità libera della parte anulare cedevole 32, 42 un labbro di tenuta assiale 33, 43. Ogni labbro di tenuta assiale 33, 43 si porta ermeticamente contro una superficie frontale 35, 45 dell'anello di tenuta scorrevole 4 e forma un punto di tenuta assiale 36, 46 con 1' anello di tenuta scorrevole.
Figura 6: uno strato 34 fatto di un materiale di scorrimento, adatto anche per il funzionamento a secco, copre il labbro di tenuta assiale 33, la parte anulare cedevole 32 e 1'anello di tenuta rigido 31 sul lato rivolto verso la superficie frontale 35 dell'anello 4 di tenuta scorrevole.
L' anello di tenuta 4 scorrevole può essere fatto completamente di un materiale di scorrimento adatto per il funzionamento a secco, ad esempio di politetrafuoretilene oppure carbone di grafite. L'anello di tenuta a scorrimento 4 può essere fatto anche di un materiale poroso ed essere riempito con un lubrificante, ad esempio acciaio sinterizzato riempito con politetrafluoroetilene oppure con bisolfuro di molibdeno. L'anello di tenuta 4 a scorrimento può essere fatto anche di un economico materiale di base e può portare, completamente oppure soltanto nella zona dei punti di supporto a scorrimento, uno strato superficiale adatto per il funzionamento a secco, ad esempio acciaio da costruzioni, rivestito con nichel e politetrafluoroetilene. Anche il manicotto di usura 16 può essere fatto, aggiuntivamente oppure al posto dell'anello di tenuta 4 a scorrimento, secondo una di queste modalità.
L'anello di tenuta rigido 1 con la parte anulare cedevole 2, il labbro di tenuta 7 e la molla elicoidale anulare 8, possono essere un noto RWDR, conformemente alle norme tedesche DIN 3761.
Lo strato 34 può essere accoppiato rigidamente con il labbro di tenuta assiale 33, oppure può essere applicato su questo in modo amovibile, con fissaggio a guisa di bottone automatico.
Le caratteristiche delle rivendicazioni 1 fino a 8 possono essere cobinate opportunamente anche diversamente da quanto indicato negli esempi di realizzazione del disegno.
Legenda
1 Anello di tenuta rigido
2 Parte anulare
3 Scatola
4 Anello di tenuta a scorrimento
5 Superfici di tenuta a scorrimento
6 Albero
7 Labbro di tenuta
8 Molla elicoidale anulare
9 Cava periferica
10 Filettatura di ritorno
11, 12, 13, 14 Diametro
15 I ntercapedine radiale
16 Manicotto di chiusura
17 Anello di tenuta circolare 18, 19 Cuscinetto a scorrimento 20 Filettatura di ritorno
21 Anello di tenuta rigido
22 Parte anulare
25 Manicotto da incasso
27 Labbro di tenuta
28 Molla elicoidale anulare
29 Scanalatura circonferenziale 30 Lunghezza di guida
31 Anello di tenuta rigido
32 Parte anulare
33 Labbro di tenuta assiale
34 Strato
35 Superficie frontale
36 Punto di tenuta assiale
41 Anello di tenuta rigido
42 Parte anulare
43 Labbro di tenuta assiale
46 Punto di tenuta assiale
Claims (10)
- Rivendicazioni 1. Guarnizione fra un albero ed una scatola, avente le seguenti caratteristiche: un anello di tenuta rigido (1) con una parte anulare cedevole (2) è accoppiato rigidamente ed ermeticamente con la scatola (3), - un anello di tenuta 4 a scorrimento con una superficie di tenuta cilindrica (5) di scorrimento racchiude 1'albero (6); - l'anello di tenuta rigido (1) sostiene l'anello di tenuta (4) a scorrimento rigidamente ed ermeticamente rispetto alla scatola (3), - una lunghezza di guida assiale (30) dell'anello di tenuta (4) a scorrimento è superiore al raggio dell'albero (6), caratterizzata dal fatto che: il diametro (12) della superficie di tenuta (5) a scorrimento è dello 0,1 fino allo 0,3% superiore al diametro (11) dell'albero (6), l'anello di tenuta (4) a scorrimento, insieme all'albero (6) forma almeno un cuscinetto a scorrimento (18) idoneo anche per il funzionamento a secco.
- 2. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: una lunghezza di guida assiale (30) dell'anello di tenuta (4) a scorrimento è superiore al diametro (11) dell'albero (6).
- 3. Guarnizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: almeno uno strato superficiale dell'anello di tenuta (4) a scorrimento è fatto di un materiale di scorrimento idoneo anche per il funzionamento a secco.
- 4. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: almeno un noto anello di tenuta forma 1'anello di tenuta rigido (1) con una parte anulare cedevole (2).
- 5. Guarnizione, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che: 1'anello di tenuta, all'estremità libera della parte anulare cedevole (2), forma un labbro di tenuta interno (7) ed una gola esterna per una molla elicoidale anulare (8), una molla elicoidale anulare (8) spinge il labbro di tenuta (7) rigidamente ed ermeticamente in Una idonea scanalatura (9) circonferenziale esterna dell'anello di tenuta (4) scorrimento.
- 6. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: un manicotto di usura (16) è accoppiato rigidamente ed ermeticamente con l'albero (6), il manicotto di usura (16), insieme all'anello di tenuta (4) a scorrimento, forma il cuscinetto di scorrimento (18).
- 7. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che: nel cuscinetto a scorrimento (18) è disposta una filettatura di ritorno (10).
- 8. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: 1'anello di tenuta (4) a scorrimento e 1'albero (6) formano due cuscinetti a scorrimento (18, 19) e, in posizione assialmente intermedia, una zona con grande intercapedine radiale (15).
- 9. Guarnizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: almeno un secondo anello (31) di tenuta rigido, con la parte anulare cedevole (32) è accoppiato rigidamente ed ermeticamente con l'albero (6), - l'anello di tenuta rigido (31) all'estremità libera della parte anulare cedevole (32) forma un labbro di tenuta assiale (33), il labbro di tenuta assiale (33) si porta ermeticamente contro una superficie frontale (35) dell'anello di tenuta (4) a scorrimento e forma un punto di tenuta assiale (35) con l'anello di tenuta (4) a scorrimento.
- 10. Guarnizione, secondo la rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che: trova impiego uno strato (34), costituito di un materiale di scorrimento adatto anche per il funzionamento a secco e copre il labbro di tenuta assiale (33).
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