ITTO950117U1 - Conformazione della zona di piantaggio e di tenuta statica per guarni- zioni di materiale elastomerico. - Google Patents

Description

"Conformazione della zona di piantaggio e di tenuta statica per guarnizioni di materiale elastomerico"

Il presente trovato si riferisce al campo delle guarnizioni di tenuta e riguarda in modo particolare la conformazione della zona di piantaggio e di tenuta statica per guarnizioni di materiale elastomerico .

Uno dei possibili campi di applicazione del trovato è quello delle cosiddette guarnizioni di tenuta a cassetta (RWDR-Kas3ette) . Le guarnizioni di questo tipo costituiscono una famiglia di una nuova generazione che integrano in un solo componente le funzioni dell’anello di tenuta a labbro e della pista di scorrimento per tale anello. Le guarnizioni di questo tipo sono particolarmente apprezzate perché consentono all'utilizzatore, fra l’altro, di ribaltare sul costruttore alcune problematiche costruttive della sede di scorrimento del labbro di tenuta sugli alberi rotanti.

La fig.l dei disegni allegati illustra una guarnizione di tenuta del tipo a cassetta secondo la tecnica nota.

Riferendosi a tale figura, la guarnizione indicata nel suo insieme con 1 comprende un anello interno 2 ed un anello esterno 4. L'anello interno 2 è destinato ad essere piantato su un albero, mentre l’anello esterno 4 è destinato ad essere inserito con interferenza radiale in una sede di un sopporto dell'albero. L'anello esterno 4 porta un elemento di tenuta 6, avente un labbro 8 che viene premuto da una molla 10 contro una superficie di scorrimento 12 ricavata sull’anello interno 2.

Sulla superficie interna dell’anello di tenuta 2 è applicato uno strato 14 di materiale elastomerico, che costituisce una tenuta statica fra l'albero e l'anello interno 2. Questa tenuta statica 14 è munita di una serie di nervature 16 aventi un andamento rettilineo in senso circonferenziale. La parte di materiale elastomerico costituente la tenuta statica 14 può anche presentare labbri secondari indicati con 18, 19 e 20, aventi lo scopo di impedire l'ingresso di polvere o altri materiali estranei nella zona di tenuta della guarnizione. L'elemento di tenuta a labbro 6 presenta in genere sporgenze assiali 22, atte ad assicurare una distanza minima opportuna tra le due parti componenti la cassetta.

Una guarnizione di tenuta di questo tipo presenta molteplici zone di contatto fra l’anello interno 2 e l'anello esterno 4 (labbro di tenuta principale 8, labbri secondari 18, 19 e 20 e sporgenze assiali 22) che determinano una coppia di attrito fra l’anello interno 2 e l'anello esterno 4 che può assumere entità rilevante. L’interferenza esistente fra l'anello interno 2 e l’albero deve poter controbilanciare la coppia di attrito che si sviluppa durante la rotazione relativa delle due parti della guarnizione, in certi casi, le nervature 16 di tipo noto possono essere insufficienti a garantire la necessaria coppia di ritegno dell’anello interno 2.

In presenza di un’insufficiente coppia di ritegno, si possono verificare rotazioni dell'anello interno 2, con conseguente perdita di efficacia della guarnizione. Infatti, in presenza di un moto relativo fra l'anello interno 2 e l'albero, l'elastomero si deteriora per azione meccanica e dà adito a perdite attraverso la zona di tenuta statica. In queste condizioni, si verificano inoltre alterazioni delle caratteristiche idrodinamiche del labbro di tenuta.

Questi inconvenienti non possono essere superati aumentando semplicemente l’interferenza fra l’anello interno 2 e l'albero, perché ciò comporterebbe un indesiderato aumento della forza di piantaggio della guarnizione ed altri sgraditi fenomeni, come il ritorno elastico della guarnizione al difuori della propria sede.

Anche se nelle guarnizioni del tipo a cassetta i suddetti problemi sono particolarmente rilevanti, le stesse problematiche esistono anche in settori affini, come ad esempio nelle piste di scorrimento per guarnizioni a labbro costituite essenzialmente da un anello del tipo sopra citato, ma privo di flange o di labbri contro l’introduzione di sporco. Per questi prodotti la coppia di attrito è prodotta dai labbri di una tradizionale guarnizione di tenuta (Corteco) sovrastante.

Il presente trovato si prefigge lo scopo di fornire una nuova conformazione della zona di piantaggio e di tenuta statica che consenta di superare i suddetti inconvenienti.

Secondo il presente trovato, tale scopo viene raggiunto da una guarnizione di tenuta avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione principale.

Il nocciolo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare le nervature della tenuta statica fra l'anello interno e l'albero con un andamento sostanzialmente sinuoso in senso circonferenziale .

Le nervature secondo il presente trovato consentono, a parità di altre caratteristiche, di aumentare la superficie lungo la quale si stabilisce l'interferenza fra l'anello interno e l’albero. Tali nervature presentano dei tratti che si estendono in modo sostanzialmente assiale e che sono in grado di contrastare molto più efficacemente le coppie che tenderebbero a far ruotare l'anello interno rispetto all'albero. Questo permette quindi di ottenere un ancoraggio più saldo dell’anello interno sull'albero senza dover aumentare l'interferenza della tenuta statica e la forza di piantaggio. Le nervature perfezionate secondo il presente trovato consentono inoltre di ottenere un corretto posizionamento in opera della guarnizione, poiché sono meno soggette a fenomeni di ritorno elastico della guarnizione al difuori della propria sede.

Sebbene la zona di piantaggio con nervature ad andamento sinuoso dia risultati particolarmente apprezzati per guarnizioni del tipo a cassetta, si intende che il presente trovato può essere impiegato in guarnizioni di qualunque altro tipo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig.l,già descritta in precedenza, è una sezione di una metà di una guarnizione di tenuta secondo la tecnica nota,

la fig.2 è una sezione di una metà di una guarnizione di tenuta secondo il presente trovato, la fig.3 è una vista in maggiore scala della parte indicata dal dettaglio III nella fig.2, la fig.4 è una sezione secondo la linea IV-IV della fig.3, e

la fig.5 illustra una forma alternativa delle nervature secondo il presente trovato.

Riferendosi alla fig.2, con 30 è indicata una guarnizione del tipo a cassetta che, in modo per sé noto, è composta da un'anello interno 32 munito di una pista di scorrimento 34 e da un anello esterno 36 portante un elemento di tenuta a labbro 38, il cui labbro di tenuta 40 è premuto sulla pista di scorrimento 34 dell'anello interno 32 da una molla 42.

L'anello interno 42 è formato da una parte metallica 44, su cui è applicato uno strato 46 di materiale elastomerico che forma una tenuta statica sulla sede dell’albero su cui è destinato ad essere piantato l'anello interno 32. La parte di materiale elastomerico 36 dell’anello interno 32 preferibilmente presenta dei labbri secondari 48, 50 e 52 aventi lo scopo di impedire l'ingresso di polvere o altri materiali estranei nella zona di tenuta della guarnizione 30.

Secondo il presente trovato, la porzione di materiale elastomerico 46 formante la tenuta statica fra l’anello interno 32 e l'albero presenta nervature 54 aventi un andamento sinuoso in senso circonferenziale. Per andamento sinuoso si intende un qualunque andamento che alterni concavità e convessità e si intendono compresi con questa dizione profili che in uno sviluppo in piano presentano un andamento ad onde triangolari, a denti di sega, ad onde quadre, trapezie o di qualsivoglia forma.

Nell'esempio illustrato nelle figg.2 e 3, le nervature hanno un andamento approssimativamente sinusoidale.

Nella variante illustrata nella fig.5, le nervature 52 presentano un andamento ad onde rettangolari, in cui si alternano tratti 52a diretti in senso circonferenziale e tratti 52b diretti in senso assiale. Nella versione della fig.5 si nota inoltre che i profili di due nervature adiacenti 52 sono parzialmente compenetrati fra loro.

Come è visibile nella fig.4, in sezione trasversale le nervature 52 hanno un profilo arcuato convesso a settore circolare. Tuttavia,potranno essere prodotte anche nervature aventi altri tipi di sezione trasversale.

L'anello interno 32 potrebbe anche essere utilizzato come pista di scorrimento per guarnizioni più semplici ed in tal caso esso sarebbe privo della flangia radiale e dei labbri ausiliari.

Rispetto alla soluzione nota, in cui le nervature della zona di tenuta statica dell’anello interno 32 hanno un andamento rettilineo in senso circonferenziale, le nervature 52 secondo il presente trovato presentano, a parità di altre caratteristiche, un aumento della superficie di contatto con la sede dell’albero. Le nervature ad andamento sinuoso secondo il trovato presentano inoltre un alternarsi di sezioni ad andamento circonferenziale ed assiale, oppure misto circonferenziale-assiale.Queste caratteristiche delle nervature innovative permettono di ottenere un più efficace ritegno dell'anello interno 32 sull'albero, senza dover aumentare sensibilmente la forza di piantaggio dell’anello interno.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Guarnizione di tenuta comprendente un anello interno (32) destinato ad essere fissato su un albero, un elemento di tenuta (38) con almeno un labbro (40) che agisce sull'anello interno (32), in cui l’anello interno (32) presenta una tenuta statica (46) avente almeno una nervatura (52) sulla superficie che è destinata ad accoppiarsi con l'albero, caratterizzata dal fatto che detta almeno una nervatura (52) ha un andamento sostanzialmente sinuoso in senso circonf erenziale .
2. 2. Guarnizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una nervatura (52) ha un andamento sostanzialmente sinusoidale.
3. 3. Guarnizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una nervatura (52) ha un andamento sostanzialmente ad onda quadra.
4. 4. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende una pluralità di nervature e dal fatto che i profili di due nervature (52) adiacenti sono almeno in parte compenetrati fra loro.
5. 5. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la sezione trasversale di ciascuna nervatura (52) ha una sezione trasversale con una forma sostanzialmente a settore di cerchio.