ITTO940256A1 - Procedimento di preassemblaggio di un anello magnetizzato multipolare, in particolare per l'applicazione in dispositivi di rilevamento - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Procedimento di preassemblaggio di un anello magnetizzato multipolare, in particolare per l'applicazione in dispositivi di rilevamento della velocità di rotazione, e prodotto relativo.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione tra due organi in rotazione relativa, in particolare gli anelli di un cuscinetto volvente.

Lo stato della tecnica comprende diversi tipi di dispositivi del tipo suddetto; caratteristica comune a tali dispositivi é quella di comprendere un sensore montato sulla parte non rotante, operativamente affacciato ad un emettitore di impulsi bloccato sulla parte rotante di cui si vuole determinare la velocità di rotazione relativamente alla parte fissa.

Sono attualmente noti alcuni dispositivi di rilevamento della velocità di rotazione in cui l'emettitore di impulsi, detto anche ruota fonica, é costituito da un anello magnetizzato multipolare in plastoferrite piantato sull’elemento rotante o su un supporto metallico anulare intermedio.

Il fissaggio diretto di un anello magnetico multipolare su di un supporto in acciaio comporta un problema connesso alla differenza dei coefficienti di dilatazione termica dei due materiali. Poiché l'anello in plastoferrite non deve ruotare rispetto al proprio supporto in acciaio, nel transitorio tra la temperatura iniziale di riposo a quella finale di esercizio, l'acciaio si dilata più della plastoferrite, per cui la maggiore dilatazione del supporto in acciaio è causa di tensioni indesiderate nell'anello in plastoferrite. Col passare del tempo, la ripetizione di molti cicli di riscaldamento e successivo raffreddamento tende a generare deformazioni permanenti nell'anello magnetico che possono compromettere il corretto funzionamento del dispositivo .

Per porre rimedio a tale inconveniente, sono recentemente comparsi alcuni dispositivi in cui tra l'anello magnetizzato in plastoferrite ed il proprio supporto metallico é inserito un anello elastico che ha il compito di assorbire le deformazioni di natura termica e meccanica del supporto metallico senza trasmetterle all'anello magnetizzato.

Nel brevetto europeo n. EP-A-0394083 si descrive un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione tra gli anelli di un cuscinetto volvente in cui l'anello magnetizzato é affacciato in senso assiale ad un sensore fisso. L'anello magnetizzato é sopportato da un anello elastico comprendente una parete troncoconica inclinata sia rispetto alla direzione assiale, sia alla direzione radiale del cuscinetto. Questa particolare configurazione conferisce deformabilità elastica sotto l'azione di sollecitazioni di flessione, taglio e compressione.

Questa anteriorità risolve solo parzialmente i problemi legati alle deformazioni del supporto; é noto, infatti, che nei cuscinetti il gioco assiale é molto maggiore del gioco radiale, per cui il divario tra sensore ed anello magnetico é inevitabilmente soggetto a variazioni di entità superiore rispetto a quelle che si avrebbero con una configurazione in cui sensore ed anello magnetico fossero affrontati in senso radiale. Quest'ultima soluzione, però, non é di facile realizzazione; un dispositivo dal funzionamento ottimale, infatti, dovrebbe presentare una distanza radiale molto ridotta e costante tra sensore ed anello magnetizzato lungo tutto lo sviluppo circonferenziale di quest'ultimo. Nella pratica, é difficile centrare perfettamente l'anello magnetizzato sul proprio asse di rotazione; questa difficoltà è resa ancora maggiore se tra supporto in acciaio ed anello magnetizzato si interpone un elemento aggiuntivo in gomma, come è previsto ad esempio nel brevetto europeo n. EP-A-0394083.

Scopo della presente invenzione é quello di realizzare un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione che risolva i suddetti problemi legati alla tecnica nota.

Altro scopo dell'invenzione é di proporre un procedimento per la realizzazione di un dispositivo del tipo suddetto in cui l'anello magnetizzato sia perfettamente centrato sul proprio supporto girevole.

un ulteriore scopo dell'invenzione è di realizzare un dispositivo in cui l'anello magnetizzato non risenta delle deformazioni di natura tecnica e meccanica del proprio supporto girevole.

Questi ed ulteriori scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo la presente invenzione, da un procedimento di preassemblaggio di un anello magnetizzato multipolare in materiale magnetico isotropo od anisotropo con legante in resina, plastica o gomma, in particolare per l'applicazione su dispositivi di rilevamento della velocità di rotazione tra due organi in rotazione relativa quali gli anelli di un cuscinetto, ad un supporto metallico per il montaggio di detto anello magnetizzato all'anello rotante del cuscinetto in posizione affacciata ad un sensore di rilevamento solidale all'anello non rotante; detto anello magnetizzato essendo delimitato da una prima superficie magnetizzata sostanzialmente cilindrica, da rivolgere in uso al sensore, e da una seconda superficie, opposta alla prima e sostanzialmente coassiale ad essa, di vincolo al supporto rotante; il supporto metallico essendo dotato di mezzi di fissaggio radiale all'anello rotante; caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi seguenti;

a) posizionamento reciproco dell'anello magnetizzato e del supporto in modo da disporre detta superficie magnetizzata coassialmente rispetto a detti mezzi di fissaggio, con determinazione di un'intercapedine radiale tra il supporto e detta seconda superficie; b) iniezione di un materiale plastico solidificante in detta intercapedine, con formazione di un elemento plastico di forma sostanzialmente anulare interposto radialmente tra detto supporto e detto anello magnetizzato, ed ottenimento di un insieme monolitico costituito dall'unione di detti elementi.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, si propone di realizzare un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione tra due organi in rotazione relativa, quali gli anelli di un cuscinetto, del tipo comprendente un sensore di rilevamento solidale all'anello stazionario del cuscinetto, un anello magnetizzato multipolare solidale in rotazione a detto anello rotante del cuscinetto tramite un supporto metallico intermedio dotato di mezzi di fissaggio radiale all'anello rotante; l'anello magnetizzato essendo delimitato da una superficie magnetizzata sostanzialmente cilindrica, da rivolgere in uso al sensore; caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento plastico, interposto radialmente tra l'anello magnetizzato ed il supporto metallico e solidale ad entrambi, tale da disporre detta superficie magnetizzata coassiale rispetto a detti mezzi di fissaggio; detto elemento plastico essendo suscettibile nell'impiego di assorbire deformazioni di natura termica e meccanica del supporto metallico senza trasmetterle all'anello magnetizzato.

Verrà ora fatta la descrizione di una forma di attuazione preferita ma non limitativa del procedimento e del dispositivo secondo la presente invenzione, facendo riferimento al disegno allegato, che é una vista parziale in sezione assiale di un cuscinetto volvente provvisto del dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento alla figura, i numeri 10 e 11 indicano rispettivamente l’anello stazionario e l'anello rotante di un cuscinetto volvente. Premesso che ai fini della presente Invenzione è irrilevante quale del due anelli sia quello interno e quale quello esterno, essendo chiaramente possibile invertire le due configurazioni alternative a seconda delle applicazioni, sull'anello 10, non rotante, in prossimità di una delle sue facce radiali, é fissato in modo noto un tradizionale sensore di rilevamento, indicato schematicamente con 12. Al sensore 12 é affacciato radialmente un anello magnetizzato multipolare 13, di tipo tradizionale, in materiale magnetico isotropo o anisotropo con legante plastico, o gommoso o di resina; l'anello 13 é magnetizzato in modo tale da presentare, in corrispondenza della propria superficie cilindrica 14a rivolta verso il sensore, un'alternanza di poli magnetici nord-sud.

L'anello magnetizzato é montato sull'anello rotante 11 per essere trascinato in rotazione con esso, tramite interposizione di un supporto metallico 15 e di un elemento plastico intermedio 16, come meglio specificato qui di seguito.

Il supporto metallico 15 é costituito da una boccola cilindrica di spessore ridotto, coassiale rispetto all'asse di rotazione del cuscinetto, provvista di una pluralità di alette radiali 17 ripiegate perpendicolarmente rispetto alla superficie cilindrica della boccola dalla parte opposta a quella su cui é sistemato l'anello magnetizzato, tali alette sono atte a fare da mezzi di attestamento assiale sullo spallamento costituito dalla faccia radiale Ila dell'anello rotante 11 del cuscinetto. Il diametro del supporto o boccola 15 é opportunamente dimensionato in modo tale da essere fissato con interferenza radiale sull'anello rotante 11.

L'elemento plastico intermedio 16 ha larghezza assiale almeno pari a quella dell'anello magnetizzato 13, in modo da interporsi completamente tra questo ed il supporto metallico 15; lo spessore radiale dell'elemento plastico 16 é preferibilmente dello stesso ordine di quello dell'anello magnetizzato.

In una forma di realizzazione preferita, l'anello magnetizzato 13 in corrispondenza degli estremi assiali della propria superficie 14b a contatto con l'elemento plastico 16, forma due flange radiali 18 atte ad assicurare una migliore presa assiale su di esso, od altre forme equivalenti atte ad ottenere lo stesso scopo.

Come verrà specificato meglio in seguito, l'elemento plastico intermedio 16 viene iniettato tra l'anello magnetizzato 13 ed il supporto metallico 15 per renderli solidali.

L'insieme costituito dagli elementi 13, 16 e 15 forma un gruppo monolitico preassemblato che viene montato sull'anello rotante 11 del cuscinetto mediante una semplice operazione di spinta nel senso assiale indicato dalla freccia A del disegno, in modo da restarvi, come detto, bloccato per interferenza radiale per mezzo della porzione più interna 15a del supporto metallico 15. La corretta posizione assiale del gruppo preassemblato é stabilita dalle alette 17, che si attestano sulla faccia 11a del cuscinetto.

I problemi di centraggio dell'anello magnetizzato 13 precedentemente accennati, vengono risolti in maniera molto semplice applicando il seguente procedimento in preassemblaggio.

Una volta ottenuti l'anello magnetizzato 13 ed il supporto metallico 15 in cui le alette 17 vengono ottenute e ripiegate per stampaggio, si dispongono concentricamente l'anello 13 e il supporto 15 all'interno di una sede di stampaggio (non illustrata) mediante l'ausilio di specifici mezzi di centraggio che dispongono automaticamente i due pezzi in modo che la superficie magnetizzata cilindrica 14a sia perfettamente coassiale rispetto alla boccola 15 ed individuando tra i due pezzi un'intercapedine radiale di forma cilindrica. Si procede quindi ad iniettare in tale intercapedine un materiale plastico in forma liquida, che successivamente solidifica formando l'elemento plastico intermedio 16. Si ottiene così il gruppo preassemblato, pronto ad essere montato, come detto, sul cuscinetto.

Come si può apprezzare, il procedimento della presente invenzione permette di ottenere una perfetta concentricità tra la superficie 14a e la boccola 15, a prescindere da eventuali lievi imperfezioni ed eccentricità costruttive dei singoli pezzi .

Rispetto ad un procedimento di preassemblaggio di tipo tradizionale che preveda il montaggio in successione del supporto ad un elemento elastico o plastico intermedio, e quindi di questo all'anello magnetizzato, il procedimento della presente invenzione offre un considerevole vantaggio economico in quanto consente di recuperare pezzi che, a causa di lievi difetti geometrici di fabbricazione, verrebbero altrimenti scartati.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di preassemblaggio di un anello magnetizzato multipolare (13) in materiale magnetico isotropo od anisotropo con legante in resina, plastica o gomma, in particolare per l'applicazione su dispositivi di rilevamento della velocità di rotazione tra due organi in rotazione relativa quali gli anelli (10, 11) di un cuscinetto, ad un supporto metallico (15) per il montaggio di detto anello magnetizzato (13) all'anello rotante (11) del cuscinetto in posizione affacciata ad un sensore di rilevamento (12) solidale all'anello non rotante (10); detto anello magnetizzato (13) essendo delimitato da una prima superficie magnetizzata (14a) sostanzialmente cilindrica, da rivolgere in uso al sensore (12), e da una seconda superficie (14b), opposta alla prima e sostanzialmente coassiale ad essa, di vincolo al supporto rotante; il supporto metallico (15) essendo dotato di mezzi (15a) di fissaggio radiale all'anello rotante (11); caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi seguenti: a) posizionamento reciproco dell'anello magnetizzato (13) e del supporto (15) in modo da disporre detta superficie magnetizzata (14a) coassialmente rispetto a detti mezzi (15a) di fissaggio, con determinazione di un'intercapedine radiale tra il supporto (15) e detta seconda superficie (14b); b) iniezione di un materiale plastico solidificante in detta intercapedine, con formazione di un elemento plastico (16) di forma sostanzialmente anulare interposto radialmente tra detto supporto (15) e detto anello magnetizzato (13), ed ottenimento di un insieme monolitico costituito dall'unione di detti elementi (13, 16, 15).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'anello magnetizzato (13) avendo diametro minore di quello del supporto (15), viene posizionato coassialmente all'interno di esso.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'anello magnetizzato (13) avendo diametro maggiore di quello del supporto (15), viene posizionato coassialmente all'esterno di esso.
4. 4. Dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione tra due organi in rotazione relativa, quali gli anelli (10, 11) di un cuscinetto, del tipo comprendente un sensore di rilevamento (12) solidale all'anello stazionario (10) del cuscinetto, un anello magnetizzato multipolare (13) solidale in rotazione a detto anello rotante (11) del cuscinetto tramite un supporto metallico intermedio (15) dotato di mezzi (15a) di fissaggio radiale all'anello rotante (11); l'anello magnetizzato (13) essendo delimitato da una superficie magnetizzata (14a) sostanzialmente cilindrica, da rivolgere in uso al sensore (12); caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento plastico (16), interposto radialmente tra l'anello magnetizzato (13) ed il supporto metallico (15) e solidale ad entrambi, tale da disporre detta superficie magnetizzata (14a) coassiale rispetto a detti mezzi di fissaggio (15a); detto elemento plastico essendo suscettibile nell'impiego di assorbire deformazioni di natura termica e meccanica del supporto metallico (15) senza trasmetterle all'anello magnetizzato (13).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'anello rotante (11) del cuscinetto è quello interno, e che l'anello magnetizzato (13) è compreso radialmente all’interno del supporto (15).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'anello rotante (11) del cuscinetto è quello esterno, e che il supporto (15) è compreso radialmente all'interno dell'anello magnetizzato (13).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'anello magnetizzato (13) è provvisto di una superficie (14b) di collegamento all'elemento plastico (16), detta superficie (14b) formando almeno una flangia (18) di presa assiale su detto elemento plastico (16).