ITUB20152816A1 - Gabbia per un cuscinetto di rotolamento e cuscinetto di rotolamento associato - Google Patents

Gabbia per un cuscinetto di rotolamento e cuscinetto di rotolamento associato Download PDF

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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: GABBI A PER UN CUSCI NETTO DI ROTOLAMENTO E CUSCI NETTO DI ROTOLAMENTO ASSOCI ATO
D E S C R I Z I ON E
Settore Tecnico dell'I nvenzione
La presente invenzione è relativa ad una gabbia di contenimento per i corpi volventi di un cuscinetto di rotolamento. L'invenzione è inoltre relativa ad un cuscinetto di rotolamento associato, in particolare ad un cuscinetto assiale-radiale a rulli cilindrici equipaggiato con tale gabbia di contenimento per i corpi volventi.
Tecnica Nota
È noto da US8851761 B2 un cuscinetto di rotolamento equipaggiato con una gabbia anulare per i corpi volventi realizzata mediante segmenti di gabbia a sviluppo circonferenziale conformati come settori di corona circolare uniti tra loro mediante mezzi di bloccaggio radiale. Un tale tipo di gabbia, generalmente realizzata per stampaggio di una resina plastica sintetica, è provvista di una pluralità di tasche o sedi adatte a contenere ciascuna un corpo volvente, le sedi o tasche essendo disposte secondo una corona circolare disposta coassiale con l'asse di simmetria della gabbia.
Un tale tipo di gabbia è particolarmente adatta ad equipaggiare cuscinetti di rotolamento del tipo assiale-radiale a rulli cilindrici come quello illustrato in EP2829758A1 e/o cuscinetti di rotolamento a sfere a contatto assiale-angolare (cuscinetti cosiddetti “misti” assial i- radi al i) .
Le gabbie per cuscinetti di rotolamento note del tipo di quella di US8851761 B2 permettono di facilitare il montaggio del cuscinetto e soprattutto sono più sem plici e meno costose da produrre. Tuttavia, i mezzi di bloccaggio radiale attualmente usati per unire tra loro i vari segmenti di gabbia non assicurano un collegamento sicuro e/o efficace sia in direzione radiale che assiale. Pertanto, se si utilizzano gabbie suddivise in segmenti circonferenziali è necessario ridisegnare gli anelli del cuscinetto di rotolamento su cui tali gabbie vanno montate per prevedere sugli anelli degli opportuni sistem i di bloccaggio, con conseguente aggravio di costi.
Sintesi dell'Invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di fornire una gabbia di contenimento per i corpi volventi di un cuscinetto di rotolamento che sia composta da una pluralità di segmenti circonferenziali di gabbia uniti tra loro in modo semplice, efficace e sicuro, cosicché non sia necessario prevedere alcuna modifica agli anelli del cuscinetto di rotolamento per assicurare la solidità della gabbia.
In base all'invenzione vengono dunque forniti una gabbia di contenimento per i corpi volventi di un cuscinetto di rotolam ento ed un cuscinetto di rotolam ento associato come definiti nelle rivendicazioni annesse.
Breve Descrizione dei Disegni
L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione, in cui:
la figura 1 illustra schematicamente una vista ortogonale in elevazione di una gabbia anulare per un cuscinetto di rotolamento realizzata secondo l'invenzione;
la figura 2 illustra in scala ingrandita e parzialmente in sezione una vista prospettica di tre quarti laterale di un tratto circonferenziale della gabbia di figura 1 ;
la figura 3 illustra in scala ulteriormente ingrandita un elemento componente della gabbia di figure 1 e 2;
la figura 4 illustra in scala ulteriormente ingrandita un dettaglio di una possibile variante della gabbia di figure 1 -3;
le figure da 5 a 7 illustrano in scala ulteriorm ente ingrandita ed in modo schematico rispettivi dettagli della gabbia di figure 1 -3;
la figura 8 illustra schematicamente un cuscinetto di rotolamento equipaggiato con la gabbia dell'invenzione; e
la figura 9 illustra un dettaglio di una preferita forma di realizzazione dell'accoppiamento testa a testa di due elementi componenti del tipo di quello di figura 3.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alle figure da 1 a 3, con 1 è indicata nel suo insieme una gabbia anulare di contenimento per corpi volventi di un cuscinetto di rotolam ento; con riferimento anche alla figura 8, la gabbia 1 è particolarmente adatta ad equipaggiare un cuscinetto di rotolamento 2 comprendente un primo anello 3, un secondo anello 4 coassiale con il primo anello 3, una pluralità di corpi volventi 5 interposti tra il prim o anello 3 ed il secondo anello 4 per rendere il primo ed il secondo anello 3,4 girevoli tra loro in modo relativo intorno ad un comune asse di simmetria A degli anelli 3 e 4, e la gabbia 1 che contiene i corpi volventi 5.
Nell'esempio non limitativo illustrato, il cuscinetto di rotolamento 2 è del tipo assiale-radiale a rulli cilindrici 5 e comprende due anelli 3 disposti affiancati in direzione assiale con l'interposizione di un unico anello 4 in comune per gli anelli 3; tra ciascuna coppia di anelli 3 e 4 è interposta una corona di corpi volventi 5 costituiti da rulli cilindrici disposti radialm ente ed una gabbia di contenimento 1 , per cui il cuscinetto di rotolamento 2 comprende due gabbie 1 .
Nell'esempio non limitativo illustrato, inoltre, gli anelli 3 sono sagomati in sezione radiale a L e presentano una pista com une 6 di rotolamento per una ulteriore corona di corpi volventi 5b costituiti da rulli cilindrici orientati in direzione assiale ed interposti ciascuno, in direzione radiale, tra entrambi gli anelli 3 e l'anello 4.
La gabbia 1 comprende un corpo anulare 7 preferibilmente ottenuto per stampaggio di una resina plastica sintetica e provvisto di una pluralità di tasche 8 (figura 1 ), ciascuna disegnata per alloggiare folle un rispettivo corpo volvente 5 e ricavate attraverso il corpo anulare 7.
Le tasche 8 sono disposte in corona intorno ad un asse di simmetria A del corpo anulare 7 coincidente in uso con l'asse di simmetria degli anelli 3 e 4 a form are una corona circolare 9 (figura 1 ) di tasche 8.
Secondo un aspetto dell'invenzione, il corpo anulare 7 provvisto delle tasche 8 è formato da una pluralità di segmenti di gabbia 1 1 a sviluppo circonlerenziale conformati ciascuno come un settore di corona anulare ed includenti ciascuno un numero discreto di tasche 8.
I segmenti di gabbia 1 1 sono accoppiati testa a testa in direzione circonferenziale per formare una gabbia anulare 1 com pleta (figura 1 ).
Ciascun segm ento di gabbia 11 presenta una prima estremità 14 ed una seconda estremità 15 opposta alla estremità 14, le quali sono provviste rispettivamente di elementi di aggancio reciproco 12,13 del tipo maschio-femmina per collegare tra loro, a due a due, segm enti di gabbia 11 immediatamente adiacenti, come è ben illustrato in figura 2.
Secondo l'invenzione, e con rilerimento anche alle ligure da 5 a 7, gli elementi di aggancio reciproco 12, 13 com prendono: un elemento maschio, il quale sporge circonferenzialmente a sbalzo dalla prim a estremità 14 di ciascun segmento di gabbia 11 e che consiste in un dente 12 conformato a gancio; ed un elemento femmina consistente in un recesso 13 circonferenziale ricavato sulla seconda estremità 15 di ciascun segmento di gabbia 1 1 ed avente una forma coniugata con quella del dente 12 conform ato a gancio, in m odo da riceverlo ad incastro al proprio interno, com e è ben illustrato in figura 5.
Ciascun segmento di gabbia 11 è delimitato assialm ente, da lati opposti, da una prima faccia frontale 16 e da una seconda faccia frontale 18 tra loro opposte le quali, a segmenti di gabbia 1 1 accoppiati tra loro a formare la gabbia 1 , definiscono opposte facce Ir ontali 19,20 del corpo anulare 7 (figure 1 e 2) .
I noltre, il dente 12 conformato a gancio ed il recesso circonferenziale 13 sono disposti secondo l'invenzione in modo da accoppiare tra loro secondo una direzione assiale definita dall'asse A di simmetria del corpo anulare 7.
A tale scopo, il dente 12 conformato a gancio di ciascun segmento di gabbia 11 è orientato radialmente nella direzione della sua estensione in larghezza e, nell'esem pio non limitativo illustrato, è ricavato sostanzialmente a filo della prim a faccia frontale 16; il dente a gancio 12, inoltre, si protende assialmente a sbalzo verso la seconda faccia frontale 18 {figura 6), term inando con una estremità libera 21 disposta ad una distanza prefissata d dalla seconda faccia frontale 18.
I n combinazione, il recesso circonferenziale 13 coniugato con il dente 12 conformato a gancio è ricavato sulla seconda faccia frontale 18 ed è aperto lateralmente in direzione circonferenziale (figura 7), verso la seconda estremità 15 di ciascun segmento di gabbia 1 1 , per un tratto pari alla distanza prefissata d tra l'estremità libera 21 del dente 12 conformato a gancio e la seconda faccia frontale 18.
Nell'esempio non limitativo illustrato, il dente 12 ed il recesso 13 presentano in sezione trasversale e, quindi, in una direzione circonferenziale, una sagoma ad L.
Secondo un altro aspetto dell'invenzione, il dente conformato a gancio 12 di ciascun segmento di gabbia 11 è provvisto di un risalto 22 che accoppia a scatto in una sede concava 23 (figure 5-7) ricavata all'interno del recesso circonferenziale 13; il risalto 22 e la relativa sede concava 23 sono orientati secondo una direzione circonferenziale, in modo da bloccare assialmente il dente conformato a gancio 12 nel rispettivo recesso circonferenziale 13.
I n altre parole, il risalto 22, che è ricavato in prossimità della estremità libera 21 e quindi sulla parte di dente 12 discosta dalla estremità 14 e che si proietta assialmente verso la faccia 18, sporge a sbalzo dal dente 12 in direzione circonferenziale verso l'estremità 14. Sim ilmente, la sede concava 23 è ricavata entro l'estremità 15 ed all'interno del recesso circonferenziale 13 in modo da estendersi in direzione circonferenziale ed avere la concavità rivolta verso l'opposta estremità 14.
I l risalto 22 e la relativa sede concava 23 presentano in sezione trasversale, quindi sempre in una direzione circonferenziale, un profilo curvilineo, preferibilmente definito da un arco di cerchio.
Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, il dente conformato a gancio 12 ed il recesso circonferenziale 13 ad esso coniugato si estendono radialmente per una lunghezza inferiore ad uno spessore radiale del corpo anulare 7, com e è ben illustrato in figura 3; il recesso circonferenziale 13 risulta pertanto fiancheggiato radialmente sull'esterno e radialmente sull'interno da rispettivi bracci 24 di arresto atti a bloccare in direzione radiale il dente conformato a gancio 12 nel recesso circonferenziale 13 ad esso coniugato, in quanto, quando ciascun dente 12 si accoppia nel rispettivo recesso 13, i bracci di arresto 24 vanno a cooperare con opposti fianchi laterali 25, rispettivamente radialmente interno e radialmente esterno, del dente 12 (figura 3) .
Le tasche 8 (figura 3) attraversano assialmente passanti il corpo anulare 7 e, quindi, ciascun segmento di gabbia 11 , e sono orientate secondo una direzione radiale.
Secondo una possibile variante 1 b della gabbia 1 illustrata solo schem aticamente in ligura 4 dove i dettagli simili od uguali a quelli già descritti sono indicati con i medesim i numeri, le tasche 8 attraversano radialmente passanti il corpo anulare 7 e sono orientate secondo una direzione assiale.
La gabbia 1 b è particolarmente adatta per contenere i rulli o corpi volventi 5b {figura 8) .
Grazie alla geometria descritta dei denti 12 e dei relativi recessi 13 la gabbia 1 o 1 b può essere facilmente assemblata semplicemente accostando assialm ente i vari segm enti di gabbia 1 1 che la compongono, in modo da fare accoppiare i denti 12 nei recessi 13.
Durante tale accoppiamento, i denti 12, che essendo a sbalzo e realizzati in una materia plastica sintetica come tutta la gabbia 1/ 1 b e ciascun segmento di gabbia 11 sono elasticamente deformabili, flettono permettendo ai risalti 22 di accoppiare a scatto nelle sedi 23, bloccando così i segmenti di gabbia 11 in direzione assiale.
Ad accoppiam ento effettuato, i bracci 24 impediscono m ovimenti radiali relativi tra denti 12 e recessi 13, assicurando così tra loro i segmenti di gabbia 11 anche in direzione radiale.
Di conseguenza non è più necessario prevedere dei mezzi di arresto sugli anelli 3 o 4 del cuscinetto 2.
Con riferimento infine alla figura 9, dove i dettagli simili od uguali a quelli già descritti sono indicati per sem plicità con i medesimi numeri, allo scopo di facilitare l'accoppiamento testa a testa dei segmenti di gabbia 1 1 tra loro, questi ultimi possono venire realizzati con le estrem ità 14 e 15 conformate come in figura 9, in cui il dente conformato a gancio 12 ed il recesso circonferenziale 13 sono sostituiti da un analogo dente a gancio 12b e recesso circonferenziale 13b che differiscono dai precedenti solo per il fatto che i fianchi laterali 25 del dente 12b sono curvi, essendo delimitati da tratti di superficie cilindrica convessa (cioè sporgenti in direzione radiale) orientati in direzione assiale (cioè aventi asse di simmetria parallelo all'asse A) e che si accoppiano con corrispondenti tratti curvi concavi 26 del recesso circonferenziale 13b, che delimitano il recesso 13b in direzione radiale e che hanno sostanzialmente m edesima curvatura dei fianchi 25.
I noltre, il dente 12b ed il recesso 13 b sono delim itati circonferenzialmente rispettivam ente da una faccia frontale 27 e da una parete di fondo 28 pure curve definite da tratti di superficie cilindrica, rispettivamente convessa e concava aventi sostanzialmente medesima curvatura, orientati in direzione assiale, cioè aventi asse di sim metria parallelo all'asse A, e raggio di curvatura maggiore (ad esempio di almeno un ordine di grandezza) di quello dei tratti di superficie cilindrica che delim itano i fianchi 25 ed i corrispondenti tratti curvi 26.
I nfine, le estrem ità 14 e 15 anziché essere delimitate da facce frontali piane dirette radialmente sono delimitati da rispettive facce frontali radiali opposte, curve, 29 e 30, aventi curvatura opposta e definite sempre da tratti di superficie cilindrica orientati in direzione assiale, cioè aventi asse di simm etria parallelo all'asse A.
I fianchi e la faccia frontale curvi 25 e 27 di ciascun dente 12b permettono una più facile inserzione nel recesso 13b avente forma coniugata, mentre le curvature opposte delle facce frontali 29,30 delle estremità 14,15 permettono ai segmenti di gabbia 11 accoppiati testa a testa di basculare leggermente una volta accoppiati pur conservando una assoluta stabilità della gabbia 1 , facilitando il montaggio della gabbia 1 .
Tutti gli scopi dell'invenzione sono dunque raggiunti.

Claims (10)

  1. R I V E N D I GAZ I ΩΝ I 1 . Gabbia (1 ) di contenimento per i corpi volventi (5) di un cuscinetto di rotolamento (2) del tipo comprendente un corpo anulare (7) ed una pluralità di tasche (8), ciascuna disegnata per alloggiare lolle un rispettivo corpo volvente (5), ricavate attraverso il corpo anulare, le tasche essendo disposte in corona intorno ad un asse di simmetria (A) del corpo anulare; in cui il corpo anulare è lorm ato da una pluralità di segmenti di gabbia a sviluppo circonlerenziale conform ati ciascuno come un settore di corona anulare ed includenti ciascuno un numero discreto di tasche, i segmenti di gabbia essendo accoppiati testa a testa in direzione circonlerenziale per formare una gabbia anulare (1 ) completa; ciascun segmento di gabbia presentando una prima ed una seconda opposte estremità (14,15) provviste di elementi di aggancio reciproco (12,13) del tipo maschio-femmina per collegare tra loro, a due a due, segmenti di gabbia immediatamente adiacenti; caratterizzata dal fatto che gli elementi di aggancio reciproco comprendono: i)- un elemento maschio sporgente circonferenzialmente a sbalzo dalla prima estremità di ciascun segmento di gabbia e consistente in un dente conformato a gancio { 12; 12b) ; ii)- un elemento femmina consistente in un recesso circonferenziale (13; 13b) ricavato sulla seconda estremità di ciascun segm ento di gabbia ed avente una forma coniugata con quella del dente conform ato a gancio in m odo da riceverlo ad incastro al proprio interno; iii)- il dente conformato a gancio ed il recesso circonferenziale essendo disposti in modo da accoppiare tra loro secondo una direzione assiale definita dall'asse di simmetria del corpo anulare.
  2. 2. Gabbia secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che il dente conformato a gancio è provvisto di un risalto (22) che accoppia a scatto in una sede concava (23) ricavata all'interno del recesso 5 circonferenziale, il risalto e la relativa sede concava essendo orientati secondo una direzione circonferenziale, in modo da bloccare assialmente il dente conformato a gancio nel rispettivo recesso circonferenziale.
  3. 3. Gabbia secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il risalto (22) e la relativa sede concava (23) presentano in sezione f O trasversale un profilo curvilineo, preferibilmente definito da un arco di cerchio.
  4. 4. Gabbia secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dente conformato a gancio ed il recesso circonferenziale ad esso coniugato si estendono radialmente per una 15 lunghezza inferiore ad uno spessore radiale del corpo anulare; il recesso circonferenziale essendo fiancheggiato radialm ente sull'esterno e radialm ente sull'interno da rispettivi bracci di arresto (24) atti a bloccare in direzione radiale il dente conform ato a gancio nel recesso circonferenziale ad esso coniugato. 20
  5. 5. Gabbia secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun segm ento di gabbia (f f ) è delimitato assialmente, da lati opposti, da una prima e da una seconda faccia frontale (16,18) tra loro opposte le quali, a segmenti di gabbia accoppiati tra loro a formare la gabbia, definiscono opposte facce frontali (f 9,20) del 25 corpo anulare; il dente conformato a gancio essendo orientato radialm ente, essendo ricavato sostanzialmente a filo della prima faccia frontale (16) e protendendosi assialmente a sbalzo verso la seconda faccia frontale (18), terminando con una estremità libera (21 ) disposta ad una distanza prefissata dalla seconda faccia frontale.
  6. 6. Gabbia secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il recesso circonferenziale ( 13 ; 13b) coniugato con il dente conform ato a gancio è ricavato sulla seconda faccia frontale (18) ed è aperto lateralmente in direzione circonferenziale, verso la seconda estremità di ciascun segmento di gabbia, per un tratto pari alla distanza prefissata tra l'estremità libera (21 ) del dente conformato a gancio e la seconda faccia frontale.
  7. 7. Gabbia secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le tasche (8) attraversano assialmente passanti il corpo anulare (7) e sono orientate secondo una direzione radiale.
  8. 8. Gabbia secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che le tasche (8) attraversano radialmente passanti il corpo anulare (7) e sono orientate secondo una direzione assiale.
  9. 9. Gabbia secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che rispettivi fianchi laterali (25) del dente (12b) sono curvi, essendo delim itati da tratti di superficie cilindrica convessa orientati in direzione assiale e che si accoppiano con corrispondenti tratti curvi concavi (26) del rispettivo recesso circonferenziale (13b), che delimitano il recesso (13b) in direzione radiale e che hanno sostanzialmente medesima curvatura dei fianchi (25) del dente a gancio ( 12 b ) ; il dente (12b) ed il recesso (13b) essendo inoltre delim itati circonferenzialmente rispettivamente da una faccia frontale (27) e da una parete di fondo (28) pure curve ed aventi sostanzialmente medesima curvatura; e le opposte estremità (14,15) di ciascun segmento di gabbia (11 ) essendo delimitati da rispettive facce frontali radiali opposte, curve, (29,30), aventi curvatura opposta.
  10. 10. Cuscinetto di rotolamento (2) comprendente un primo anello (3), un secondo anello (4) coassiale con il primo anello, una pluralità di corpi volventi (5) interposti tra il primo e secondo anello per rendere il primo ed il secondo anello girevoli tra loro in modo relativo, ed una gabbia di contenim ento (1 ) per i corpi volventi secondo una delle rivendicazioni precedenti.
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