ITTO20090899A1

ITTO20090899A1 - Anello interno flangiato per un mozzo ruota

Info

Publication number: ITTO20090899A1
Application number: IT000899A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Ferrero; Fulvio Nicastri
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2009-11-21
Filing date: 2009-11-21
Publication date: 2011-05-22
Also published as: EP2327567A1

Description

SVEZIA

C. TITOLO

ANELLO INTERNO FLANGIATO PER UN MOZZO RUOTA

O. RIASSUNTO

ANELLO INTERNO (1) FLANGIATO PER UN MOZZO RUOTA, L’ANELLO INTERNO (1) ESSENDO DOTATO DI UN CORPO CILINDRICO (2) PROVVISTO ESTERNAMENTE DI UNO SPALLAMENTO (3) E DI UNA SUPERFICIE DI CALETTAMENTO (4), LA QUALE È PARZIALMENTE TEMPRATA, ED È DELIMITATA, DA UN PRIMO LATO (F1), DALLO SPALLAMENTO (3), E, DA UN SECONDO LATO (F2) ASSIALMENTE OPPOSTO AL PRIMO LATO (F1), DA UN BORDO ROLLATO; E DI UN ANELLINO (6) INTERNO, IL QUALE È DELIMITATO DA UNA SUPERFICIE CILINDRICA INTERNA (61) CALETTATA SULLA SUPERFICIE DI CALETTAMENTO (4), DA DUE FACCE ANULARI (63)(62) DISPOSTE A CONTATTO, RISPETTIVAMENTE, CON LO SPALLAMENTO (3) E CON IL BORDO ROLLATO (5), E DA DUE SUPERFICI SAGOMATE (65)(64) DI RACCORDO DELLA SUPERFICIE CILINDRICA INTERNA (61) CON LE FACCE ANULARI (63)(62); LA SUPERFICIE DI CALETTAMENTO (4) PRESENTANDO UNA ZONA (Z) TEMPRATA DI LUNGHEZZA (LZ) ASSIALE PARI AD UNA LUNGHEZZA ASSIALE DI UN RAGGIO (R2) DI RACCORDO DI UNA PRIMA SUPERFICIE SAGOMATA DI RACCORDO (65) DELLE DUE SUPERFICI SAGOMATE DI RACCORDO (65)(64).

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: ANELLO INTERNO FLANGIATO PER UN MOZZO RUOTA

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un anello interno flangiato per un mozzo ruota.

Gli anelli interni flangiati di tipo noto presentano un asse di rotazione e comprendono:

- un corpo cilindrico coassiale all’asse e provvisto di una prima pista anulare interna per una prima fila di corpi volventi; ed

- un anellino interno, il quale è provvisto di una seconda pista anulare interna per una rispettiva seconda fila di corpi volventi, ed è calettato su di una superficie di calettamento ricavata all’esterno del corpo cilindrico per essere disposto in battuta assiale contro uno spallamento delimitante assialmente la superficie di calettamento dalla parte del cosiddetto “lato outboard”.

Gli anelli interni del tipo sopra descritto comprendono, infine, un bordo rollato, il quale rappresenta una parte terminale del corpo cilindrico, ed è disposto per rollatura a ridosso dell’anellino interno in modo da chiudere assialmente l’anellino interno contro lo spallamento.

L’anellino interno presenta una superficie cilindrica interna e due superfici sagomate di raccordo della superficie cilindrica interna con rispettive facce anulari. Durante la rollatura del bordo rollato, una faccia lato outboard delle due facce anulari viene appoggiata contro una superficie anulare dello spallamento, mentre una faccia lato inboard viene direttamente impegnata dal bordo rollato.

L’anello interno è sottoposto ad un trattamento termico di tempra ad induzione allo scopo di conferire determinate caratteristiche meccaniche al corpo cilindrico soprattutto in corrispondenza della prima pista anulare di scorrimento dei corpi volventi e della superficie di calettamento. In particolare, è norma comunemente adottata che, lungo la superficie di calettamento, la zona di trattamento termico della superficie di calettamento debba estendersi, a partire dallo spallamento, per una lunghezza massima non superiore all’ottanta per cento della differenza tra la dimensione della lunghezza assiale dell’anellino e la dimensione dell’ingombro assiale della superficie sagomata di raccordo lato inboard.

La limitazione dell’estensione assiale della zona di trattamento termico della superficie di calettamento testè citata è dovuta alla necessità di non trattare termicamente la parte terminale del corpo cilindrico che viene sottoposta a rollatura per formare il bordo rollato. Tuttavia, tale limitazione è origine di alcuni problemi tecnici che si manifestano proprio per effetto della rollatura in quanto le differenti caratteristiche meccaniche della superficie di calettamento, nonché la deformazione dell’anellino interno, possono determinare una separazione dell’anello interno dalla superficie di calettamento, ovvero possono determinare la perdita della contiguità di montaggio tra l’anellino interno e l’anello interno con possibile libertà di rotazione del primo rispetto al secondo.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un anello interno flangiato per un mozzo ruota, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un anello interno flangiato per un mozzo ruota, l’anello interno comprendendo:

- un corpo cilindrico provvisto esternamente di uno spallamento e di una superficie di calettamento, la quale è parzialmente temprata, ed è delimitata, da un primo lato, dallo spallamento, e, da un secondo lato assialmente opposto al primo lato, da un bordo rollato; ed

- un anellino interno, il quale è delimitato da una superficie cilindrica interna calettata sulla superficie di calettamento, da due facce anulari disposte a contatto, rispettivamente, con lo spallamento e con il bordo rollato, e da due superfici sagomate di raccordo della superficie cilindrica interna con le facce anulari;

l’anello interno essendo caratterizzato dal fatto che la superficie di calettamento presenta una zona temprata di lunghezza assiale pari ad una lunghezza assiale di un raggio di raccordo di una prima superficie sagomata di raccordo delle due superfici sagomate di raccordo.

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 dell’anello interno della presente invenzione; e

- la figura 2 è una vista in sezione di un gruppo mozzo ruota implementante l’anello interno della figura 1.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un anello interno flangiato, il quale è realizzato di materiale metallico forgiato e non temprato con una durezza generalmente inferiore a 300 gradi Vickers, e presenta un asse A di rotazione.

L’anello interno 1 è provvisto di una flangia 2’ (figura 2) per il supporto di una ruota (nota e non illustrata), e comprende un corpo 2 cilindrico coassiale all’asse A e provvisto esternamente di uno spallamento 3 e di una superficie 4 di calettamento, la quale è delimitata, su di un primo lato F1, cosiddetto “lato outboard”, dallo spallamento 3 stesso, e, su di un secondo lato F2, cosiddetto “lato inboard” ed opposto al lato F2, da un bordo 5 rollato. La superficie 4 di calettamento è parzialmente temprata, presenta un diametro esterno di dimensioni inferiori alle dimensioni di un diametro esterno dello spallamento 3, ed è raccordata ad una superficie 3’ anulare frontale dello spallamento 3 mediante una superficie 43 di raccordo.

L’anello 6 interno, il quale è delimitato da una superficie cilindrica 61 interna calettata sulla superficie 4 di calettamento, da due facce 62 e 63 anulari disposte a contatto, rispettivamente, con il bordo 5 rollato e con lo spallamento 3, e da due 64 e 65 superfici sagomate di raccordo della superficie cilindrica 61 interna con le facce 62 e, rispettivamente, 63.

Il bordo 5 viene rollato a direttamente a ridosso dell’anellino 6 interno deformando una porzione 5’ di estremità del corpo 2 cilindrico in modo tale che tale porzione 5’ sia disposta a ridosso sia della faccia 62, sia della superficie 64 della quale ne ricalca sostanzialmente la forma.

La superficie cilindrica 61 presenta una lunghezza assiale L1 di dimensioni inferiori ad una lunghezza assiale L0 dell’anellino 6 interno, mentre le superfici 64 e 65 presentano rispettivi raggi R1 e R2 di curvatura: la somma della proiezione dei dei raggi R1 e R2 sull’asse A con la lunghezza assiale L1 è pari alla lunghezza assiale L0 dell’anellino 6. Nell’esempio di attuazione illustrato, la superficie 65 presenta una forma sostanzialmente complementare al raccordo 43, tuttavia, allo scopo di evitare possibili interferenze tra la superficie 65 ed il raccordo 43 stessi, la superficie 65 viene scaricata onde creare un meato tra la superficie 65 ed il raccordo 43. Nella trattazione che segue, si farà esplicito riferimento al caso in cui il citato meato è assente.

L’anello interno 1 è sottoposto ad un trattamento di indurimento per aumentarne la durezza del materiale e tale trattamento termico, generalmente realizzato per induzione, si estende nell’anello interno 1 per una profondità radiale determinata, ed interessa sia lo spallamento 3, sia porzione S assiale estendentesi dallo spallamento 3 verso la flangia 101, sia la superficie 4 di calettamento. In particolare, la superficie 4 presenta, almeno a partire dallo spallamento 3, una zona Z temprata, nella quale il materiale metallico dell’anello interno 1 presenta una durezza superiore a 500 gradi Vickers, e la cui lunghezza assiale, misurata a partire dalla superficie 3’, è tale da permettere la rollatura della porzione 5’ a ridosso dell’anellino 6 senza determinare in alcun modo il distacco, anche parziale, della superficie cilindrica 61 dalla superficie 4 stessa.

La lunghezza LZ assiale presenta una dimensione variabile nel seguente intervallo di valori:

R2 0.2 mm ≤ LZ ≤ R2 2 mm ovvero, la dimensione della lunghezza assiale LZ della zona Z temprata è al massimo pari alla somma della lunghezza assiale del raggio R2 di raccordo con una lunghezza LK assiale di una porzione K di sicurezza di dimensioni al massimo pari a 2 mm, ed è al minimo pari alla somma della lunghezza del raggio R2 con una lunghezza assiale di una altra porzione di sicurezza di dimensioni al massimo pari pari a 0.2 mm. La lunghezza assiale LK della porzione K di sicurezza dipende essenzialmente dalla precisione dei dispositivi di tempra ad induzione attualmente utilizzati.

Quando la lunghezza LZ assiale della zona Z temprata cade nel range di valori sopra definito, la porzione 5’ potrà comunque sempre essere rollata a ridosso dell’anellino 6 interno senza determinare alcun inconveniente nella zona Z temprata stessa, e la superficie 63 non si distacca dalla superficie 4 in quanto tutta la superficie 63 è disposta a contatto con una porzione non temprata della superficie 63.

L’anello interno 1 flangiato per un mozzo ruota così come sopra descritto permette non solo di evitare il distacco tra l’anellino 6 e la superficie 4, ma consente anche di evitare la deformazione radiale trasmessa durante il processo di rollatura all’anellino 6 stesso con benefici configurabili in una minor sensibilità dell’anellino 6 alla fatica, alla corrosione, ed una maggior resistenza dell’anellino 6 stesso alle rotture.

Inoltre, rispetto agli anelli interni flangiati attualmente in commercio, l’anello interno 1 sopra descritto permette un considerevole risparmio energetico essendo la zona Z temprata di dimensioni ben inferiori alle dimensioni delle zona temprate attualmente note.

L’invenzione qui descritta ed illustrata è anche relativa, così come illustrato nella figura 2, ad un gruppo 100 mozzo-ruota comprendente un anello interno 1 come precedentemente descritto, un anello esterno 102, e due serie di corpi volventi 103 interposti tra l’anello interno 1 e l’anello esterno 102 per permetterne la rotazione relativa. Una serie di corpi volventi 103 è disposta a contatto con l’anellino 6, mentre l’altre serie di corpi volventi 103 ruota direttamente a contatto con l’anello interno 1, in particolare con la porzione S dell’anello interno 1.

Si intende che l’invenzione non è limitata alla forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che è da considerarsi come un esempio di attuazione dell’anello interno flangiato per un mozzo ruota, il quale è invece suscettibile di ulteriori modifiche relative a forme e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di montaggio.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Anello interno (1) flangiato per un mozzo ruota, l’anello interno (1) comprendendo: - un corpo cilindrico (2) provvisto esternamente di uno spallamento (3) e di una superficie di calettamento (4), la quale è parzialmente temprata, ed è delimitata, da un primo lato (F1), dallo spallamento (3), e, da un secondo lato (F2) assialmente opposto al primo lato (F1), da un bordo rollato; ed - un anellino (6) interno, il quale è delimitato da una superficie cilindrica interna (61) calettata sulla superficie di calettamento (4), da due facce anulari (63)(62) disposte a contatto, rispettivamente, con lo spallamento (3) e con il bordo rollato (5), e da due superfici sagomate (65)(64) di raccordo della superficie cilindrica interna (61) con le facce anulari (63)(62); l’anello interno (1) essendo caratterizzato dal fatto che la superficie di calettamento (4) presenta una zona (Z) temprata di lunghezza (LZ) assiale pari ad una lunghezza assiale di un raggio (R2) di raccordo di una prima superficie sagomata di raccordo (65) delle due superfici sagomate di raccordo (65)(64).
2. Anello interno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la superficie di calettamento (4) presenta una zona (Z) temprata di lunghezza assiale al massimo pari ad una lunghezza di un raggio (R2) di raccordo di una prima superficie sagomata di raccordo (65) delle due superfici sagomate di raccordo (65)(64) addizionata di una porzione di sicurezza di lunghezza assiale al massimo pari a 2 mm.
3. Anello interno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la superficie di calettamento (4) presenta una zona (Z) temprata di lunghezza assiale al minimo pari ad una lunghezza di un raggio (R2) di raccordo di una prima superficie sagomata di raccordo (65) delle due superfici sagomate di raccordo (65)(64) addizionata di una porzione di sicurezza di lunghezza assiale pari a 0.2 mm.
4. Anello interno secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che la prima superficie sagomata di raccordo (65) delle due superfici sagomate di raccordo (65)(64) è disposta a ridosso del detto spallamento (3).
5. Anello interno secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la zona (Z) temprata si estende assialmente a partire dallo spallamento (3).
6. Gruppo mozzo-ruota (100) comprendente un anello interno (1) flangiato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.