BRPI0708655A2 - conjunto de fuso rotativo e cubo rotativo lubrificado em óleo, vedação de banho de óleo, método para substituir uma vedação de banho de óleo, e, conjunto de vedação - Google Patents

Abstract

CONJUNTO DE FUSO ROTATIVO E CUBO ROTATIVO LUBRIFICADO EM óLEO, VEDAçãO DE BANHO DE óLEO, MéTODO PARA SUBSTITUIR UMA VEDAçãO DE BANHO DE óLEO, E, CONJUNTO DE VEDAçãO. A presente invenção descreve um método e sistema associados à produção de hidrocarboneto. No método, modelos de escoamento de fluido e tempo são construídos a partir de um modelo de reservatório. Depois, medidas de conectividade de reservatório são calculadas a partir de modelos de escoamento de fluido e tempo e analisadas para a determinação de uma localização para pelo menos um poço. Com base na análise, um ou mais poços podem ser perfurados e hidrocarboneto produzido.

Description

"CONJUNTO DE FUSO ROTATIVO E CUBO ROTATIVOLUBRIFICADO EM ÓLEO, VEDAÇÃO DE BANHO DE ÓLEO,MÉTODO PARA SUBSTITUIR UMA VEDAÇÃO DE BANHO DE ÓLEO,E, CONJUNTO DE VEDAÇÃO"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo técnico

A presente invenção refere-se, de modo geral, a um conjuntode cubo de roda veicular incluindo uma característica de vedação de óleo esensor de velocidade integrados.

Técnica anterior

Sensores de velocidade de veículo integrados em um conjuntode roda têm múltiplas finalidades úteis. Um uso comum de um conjunto desensor de velocidade é cooperar com o sistema antitravamento de frenagemdo veículo. Durante uma condição de frenagem de veículo, um sinal develocidade gerado por sinais elétricos pulsados provenientes do conjunto desensor de velocidade é enviado para um computador de bordo que responde àqueda na velocidade do veículo. Se uma condição de travamento de roda forantecipada, o computador direciona uma válvula no sistema de freio a aliviarou modular a pressão de fluido no interior dos conjuntos de freio na roda,impedindo, desse modo, uma condição indesejável de travamento de roda.

Quando o computador determina que uma condição de travamento não é maisiminente, a pressão de frenagem é retornada à operação norma.

No caso de caminhões e veículos comerciais maiores, écomum incorporar uma assim chamada de vedação de banho de óleo entre ocubo rotativo e seu fuso estacionário, para manter o fluido lubrificante contidodentro dos limites dos conjuntos de mancais de rolamento. Para taisaplicações, nas quais um sensor de velocidade de veículo é desejado,aprendemos a incorporar a porção alvo do conjunto de sensor de velocidade àvedação de banho de óleo. Em outras palavras, o alvo para o conjunto desensor de velocidade é montado àquela parte da vedação de banho de óleo quegira com o cubo ao redor do fuso estacionário. A porção estacionária dodispositivo de sensoriamento, ou seja, o próprio sensor, é direcionado ao alvocom bastante proximidade, de modo que os pulsos elétricos possam sergerados quando o cubo girar, cujos pulsos elétricos são, então, convertidos emvelocidade de veículo.

De acordo com a técnica anterior, conjuntos de sensor develocidade como os usados em sistemas de rodas de veículo pertencem a duascategorias gerais, ou seja, sistemas de sensor do tipo de relutância variável edo tipo indutor. Um sensor de relutância variável é um dispositivo passivoque projeta um campo magnético através de uma bobina em direção a umalvo ferros que serve como um atuador. Quando o alvo de atuador se move,suas descontinuidades em forma de dentes de engrenagem lâminas etc.,excitam uma voltagem na bobina, produzindo, desse modo, uma corrente deonda elétrica senoidal com freqüência e voltagem proporcionais à velocidadedo alvo. A medida que uma descontinuidade passa pela bobina coletora, elagera um pulso e um trem de pulsos à medida que o ciclo se repete. Sensoresdo tipo de relutância variável são, PR vezes, preferidos pára as amplitudes devoltagem comparativamente grandes geradas em operação.

Sensores indutores, embora um pouco similares emconfiguração ao tipo de relutância variável e que geram o mesmo tipo de sina,são, todavia, distinguidos pelo fato de suas bobinas de coleta indutor nãoterem imã permanente interno. Em vez disso, um sensor indutor é baseado emflutuações de fluxo de campo magnético externas, como imã rotativopermanente para gerar pulsos de sinal. O imã rotativo permanente é,freqüentemente, referido como anel codificador, e nunca foi usado com osensor VR antigo devido ao campo de fluxo magnético produzido pelo anelcodificador ter siso considerado muito fraco para produzir intensidade de sinalsuficiente.Embora ambos os tipos de conjuntos de sensor tenham sidopropostos para uso em aplicações de sensoriamento de roda de veículo, asaplicações em caminhões e veículos comerciais grandes, nos quais umavedação de banho de óleo é usada em conexão com um conjunto rotativode cubo e fuso fazem uso, mais tipicamente, da configuração de sensor dotipo de relutância variável (VR). O alvo para um sistema VR, tambémreferido como anel de tom, pode ser integrado a uma vedação de banho deóleo. O anel de tom é caracterizado por suas características espessas dedentes tipo engrenagens ou, de outro modo, do tipo de anel crenulado.

Exemplo de um sensor de relutância variável para uso neste tipo deaplicação pode ser encontrado na patente US 5.476.272, de HIxon,depositada em 19 de dezembro de 1995 e cedida ao cessionário destainvenção.

Devido às diferenças fundamentais entre os sensores do tipo derelutância variável e sensores tipo indutor, durante operações de manutençãoquando uma vedação de banho de óleo é removida é necessário que suasubstituição inclua um alvo do estilo anel de tom para o sensor de relutânciavariável tendo o mesmo número de dentes ou crenulações que a parte sendosubstituída. Embora desenhos de alvo do estilo anel de tom tenham se tornadoum tanto desfavorecidos devido a sua durabilidade comparativamente menor,espessura/peso e suscetibilidade a acúmulo de detritos e corrosão, a mudançapara um sensor tipo indutor exigiria a despesa e mão-de-obra adicionais detambém mudar sua bobina de coleta indutor para o tipo usado em umconjunto de sensor tipo indutor. Conseqüentemente, uma vez que o conjuntode sensor do tipo de relutância variável esteja instalado em um veículo,operações de manutenção subseqüentes continuam a exigir um alvo do tipoanel de tom desfavorável de estilo mais antigo, muito embora quepreferências industriais estejam se voltando para um conjunto de sensor tipoindutor.SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção compreender um conjunto de cuborotativo e fuso estacionário compreendendo um fuso definindo um fusorotativo. Um cubo é suportado sobre o fuso para rotação ao redor do eixo.

Uma vedação de banho de óleo estabelece uma interface de vedação dinâmicaentre o cubo e o fuso. inclui um carreador metálico fixo em relação ao cubo eum elemento de vedação flexível se estendendo do carreador, estabelecendouma vedação impermeável a fluido durante rotação relativa entre o cubo e ofuso. Um anel codificador anular é disposto sobre o carreador e posicionadoconcentricamente ao redor do eixo. O anel codificador tem uma face expostacompreendendo uma pluralidade de setores magneticamente polarizado quealternam entre polaridades Norte e Sul. Um sensor de relutância variável estádisposto adjacente ao anel codificador para projetar um campo magnéticopara os setores polarizados e produzir uma corrente de onda senoidal emresposta ao movimento dos setores polarizados através do mesmo. A correntede onda senoidal tem uma freqüência que é proporcional à velocidade derotação do cubo.

Conseqüentemente, a presente invenção faz uso,vantajosamente, de um alvo do estilo anel codificador que é usado emconjuntos de sensor do tipo indutor e que se tornou mais favorável ao usodevido a seu custo menor, tamanho compacto, peso leve e durabilidade emcomparação aos alvos do estilo anel de tom da técnica anterior. Entretanto, osensor usado com o presente anel codificador é um sensor do tipo derelutância variável (RV) que, de acordo com a técnica anterior, era usadoantes apenas em conexão a um alvo do estilo anel de tom, mais espesso.Assim, a presente invenção une um alvo do estilo anel codificador a umsensor do tipo de relutância variável para produzir o sinal usado para calculara velocidade do veículo. Esta abordagem nova permite aos operadores emserviço substituir alvos do tipo estilo anel de tom, antigos, por um anel estilocodificador mais novo, preferido, quando a vedação de banho de óleo ésubstituída no veículo.

De acordo com outro aspecto da invenção, é provida umavedação de banho de óleo do tipo para criar uma relação dinâmica de vedaçãoentre um cubo rotativo e um fuso estacionário. A vedação de banho de óleocompreende um carreador metálico incluindo um flange de aço carbono. Umelemento de vedação flexível é unido fixamente ao carreador para criar umavedação impermeável do fluido contra uma superfície oposta, como uma luvade desgaste ou o fuso por si mesmo. Um anel codificador anular é fixadoconcentricamente ao flange ao redor do eixo. O anel codificador tem uma faceexposta compreendendo uma pluralidade de setores polarizadosmagneticamente alternando entre polos Norte e Sul. Um flange de açocarbono inclui uma característica piloto para localizar o anel codificador noflange em uma condição centralizada em relação ao eixo. Conseqüentemente,a presente vedação de banho de óleo pode ser produzida mais rapidamente,uma vez que a característica piloto permite localização e colocação rápidas doanel codificador no flange em uma condição perfeitamente centralizada.

De acordo com ainda outro aspecto da invenção, um método para substituir uma vedação de banho de óleo inclui as etapas de prover umfuso estacionário, prover um cubo suportado giratoriamente sobre o fuso,prover uma vedação de banho de óleo usada no espaço intersticial entre ocubo e o fuso, a vedação de banho de óleo usada tendo um alvo do estilo anelde tom integrado para um sensor de relutância variável, remover a vedação debanho de óleo usada, e instalar uma nova vedação de banho de óleo no espaçointersticial entre o cubo e o fuso; a nova vedação de banho de óleo tendo umalvo do estilo anel codificador compreendendo uma pluralidade dos setorespolarizados magneticamente alternando entre polaridades Norte e Sul. Deacordo com o presente método, um conjunto de vedação de banho de óleonovo tendo um alvo do estilo anel codificador preferido é usado como umasubstituição para um alvo do estilo anel de tom, antigo. A unidade de sensorde relutância variável associada ao anel do estilo tom, antigo, pode serreutilizada mesmo que o alvo do estilo tenha sido trocado por aquele que, deacordo com os ensinamentos da técnica anterior, tenha sido usado apenas emrelação aos sensores do tipo indutor.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Estas e outras características e vantagens da presente invençãoserão mais prontamente apreciadas quando consideradas em relação àseguinte descrição detalhada e desenhos anexados, onde:

Figura 1 é uma vista simplificada, fragmentária, em seçãotransversal mostrando um conjunto de fuso rotativo e cubo rotativolubrificado em óleo de acordo com a presente invenção;

Figura 2 é uma vista em seção transversal do conjunto devedação de banho de óleo de acordo com a invenção presente;

Figura 3 é uma vista em seção transversal de umaconfiguração alternativa para o presente conjunto de vedação de banho deóleo;

Figura 4 é uma vista fragmentária em perspectiva descrevendoos setores polarizados magneticamente que constituem o presente anelcodificador, como disposto no flange de aço carbono do carreador;

Figura 5 é uma vista fragmentária em perspectiva, como nafigura 4, mas mostrando um modo de realização alternativo da invenção onderanhuras são formadas entre setores polarizados adjacentes; e

Figura 6 é uma vista fragmentária em perspectiva, como nafigura 5, mas mostrando ainda outra configuração alternativa onde as ranhurassão formadas centralizadamente dentro de cada setor magneticamentepolarizado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO MODO DE REALIZAÇÃO PREFERIDO

Em referência às figuras, onde numerais iguais indicam partesiguais ou correspondentes nas diversas vistas, uma vista simplificada emseção transversal de um conjunto de fuso estacionário e cubo rotativolubrificado em óleo é mostrado, geralmente, por 10. O conjunto 10, que podeser de um caminhão tipo eixo/roda, inclui um eixo ou fuso estacionário,indicado geralmente por 12, e um cubo rotativo de roda, indicado geralmentepor 14. O cubo 14 é suportado no fuso 12 para rotação em redor de um eixocentral "A". Na figura 1, apenas essa metade do conjunto 10, acima do eixocentral "A", está apresentada, sendo compreendido que a metade inferior éuma imagem espelhada.

Uma vedação de banho de óleo, indicada geralmente por 16,estabelece uma interface de vedação dinâmica entre o cubo 14 e o fuso 12.Em um arranjo típico, óleo ou outro fluido lubrificante estará contido noespaço intersticial entre o cubo 14 e o fuso 12 no lado esquerdo da vedação debanho de óleo 16 como vista na figura 1, enquanto o lado direito da vedaçãode banho de óleo 16 estará exposta ao ar ambiente. Um conjunto de mancai derolamento 18, afunilado, provê o suporte rotatório para o cubo 14 sobre o fuso12. O conjunto de mancai de rolamento 18 está contido no lado do óleo davedação de banho de óleo 16, de modo a receber lubrificação contínuadurante a operação. Conjuntos de mancais de rolamento 18 adicionais podemser providos para estabilidade adicionada e conforme pode ser especifica.

Em referência, agora, à figura 2, a vedação de banho de óleo16 está mostrada em maior detalhe incluindo uma caixa formada de metal oucarreador 20 fabricado preferivelmente de um material de aço carbono. Ocarreador 20 é fixo em relação ao cubo 14 de modo que gira com o cubo aoredor do fuso 12 e seu eixo "A". Esta fixação é realizada por fixação porpressão de uma seção de parede externa, cilíndrica, 22 do carreador 20 dentrode uma característica fêmea do cubo 14 modelada correspondentemente. Umagaxeta móvel 24 pode ser aplicada à parede externa 22 para aperfeiçoar umavedação apertada do fluido e melhorar a retenção dentro do cubo 14. Umaparede interna cilíndrica 26 é conectada integralmente à parede externa 22através de uma característica de cotovelo 28. O carreador 20 incluiadicionalmente uma prateleira se estendendo radialmente 30 que estende daparede interna 26. Oposto à prateleira 30, se estendendo para fora radialmenteda parede externa 22, está um flange 32.

A vedação de banho de óleo 16 inclui um elemento de vedaçãoflexível se estendendo do carreador 12 para estabelecer uma vedaçãoimpermeável do fluido durante a rotação relativa entre o cubo 14 e o fuso 12.O elemento de vedação flexível pode tomar muitas formas. Na figura 2, oelemento de vedação flexível está descrito como uma vedação depolitetrafluoroetileno (PTFE) do tipo unida, que está unida à prateleira 30.Estas vedações de estilo hidrodinâmico 34, bastante conhecidas, provêm vidaútil prolongada em aplicações de vedação de banho de óleo. Adicional àvedação de PTFE unida 34, o elemento de vedação flexível pode incluirigualmente uma coifa radial interna 36, e uma coifa radial externa 38, umaprimeira coifa axial que se estende radialmente 40 e uma segunda coifa axialque se estende radialmente 42. Todas estas vedações de coifas 36-42contribuem para a vedação dinâmica da interface de modo a manter umaseparação limpa entre o óleo, dentro do cubo rotativo 14, e o ar do exterior.

Preferivelmente, as coifas 36-42 são formadas simultaneamente com aoperação de união da vedação de PTFE 34 à prateleira 30 em uma operaçãode sobremoldagem. Assim, a fórmula elastomérica particular usada para unira vedação de PTFE 34 à prateleira 30 pode ser apropriada para criar as váriascoifas dinâmicas 36-42, ou, alternativamente algum agente de uniãointermediário pode ser necessário para conseguir uma boa adesão para avedação de PTFE 34.

A vedação de banho de óleo 16 do modo de realizaçãopreferido inclui igualmente uma luva de desgaste 44 que é aninhada com ocarreador 20. A luva de desgaste 44 é provida com uma superfície de trabalhoanular 46, disposta concentricamente ao redor do eixo "A". As váriascaracterísticas vedação e coifas do elemento de vedação são mantidas emengate dinâmico com a superfície de trabalho 46 durante a rotação do cubo14. Como mostrado na figura 2, a superfície de trabalho 46 é construída paraprover superfícies de engate, tanto radiais, quanto axiais contra as quais avedação de PTFE 34 e as coifas 36-42 se engatam, criando desse modo umabarreira para a migração do óleo para o lado do ar da vedação de banho deóleo 16, bem como, contra a infiltração de poeira a partir do lado do ar. Umcoxim de impulso axial 48 pode ser formado simultaneamente com aoperação do sobremoldagem sobre o carreador 20 para prover umamortecedor espaçado contra o qual a superfície de trabalho 46 se engata,impedindo, desse modo, compressão excessiva das coifas axiais 40-42 edesalinhamento de todas as características do elemento de vedação em relaçãoà luva de desgaste 44. O diâmetro interno da luva de desgaste 44 pode sersobremoldado com uma formação de elastômetro 50 para aperfeiçoar umengate fixado apertadamente, impermeável ao fluido com o fuso estacionário 12.

A luva de desgaste 44 é uma característica opcional,entretanto, como algumas aplicações para uma vedação de banho de óleopodem empregar características integrais do fuso 12 contra a qual estabilizaos diversos elementos de vedação flexíveis. Entretanto, no exemplo descritonas figuras 1 e 2, a vedação de banho de óleo 16 está provida com uma luvade desgaste integral 44 que é, preferivelmente, da variedade unificada,significando que a luva de desgaste 44 está unida permanentemente à vedaçãode banho de óleo 16. Este efeito de unificação é realizado por um contendor52 que impede a separação da luva de desgaste 44 do carreador 20. Ocontendor 52, neste modo de realização, compreende um anel em forma de Lplissado na posição no lado do óleo da luva de desgaste 44 após o carreador20 ter sido assentado corretamente na superfície de trabalho 46.A matéria de vedação de banho de óleo 16 está configuradapara cooperar com um conjunto de sensor de velocidade de roda, que pode serusado para sensoriar ou detectar a velocidade da roda. Em referência,novamente, à figura 1, o conjunto de sensor de velocidade de roda estámostrado incluindo um sensor estacionário 54 do tipo de relutância variável(RV). O sensor 54 de RV é afixado de qualquer modo conhecido a umaestrutura de montagem não ilustrada portada pelo fuso 12, resultando em umamontagem estacionária do sensor 54 de RV. O sensor de RV 54 é davariedade típica, baseado em esforço, que projeta um campo magnéticoatravés de uma bobina interna Uma voltagem alternada é gerada na bobinaatravés de variações de fluxo no campo magnético.

Em configurações da técnica anterior, os dentes de um alvotipo anel de tom excitam uma voltagem na bobina, produzindo, deste modo,uma corrente elétrica de onda senoidal. Entretanto, na presente invenção, oalvo do tipo anel de tom mais tradicional é substituído por um anelcodificador 56 como aqueles encontrados apenas em sistemas de sensorindutor. O anel codificador 56 é um membro anular disposto no carreador 20e posicionado concentricamente ao redor do eixo "A". A concentricidade éassegurada com o uso de uma característica de pilotagem apropriada, comouma coifa externa se projetando da borda do flange carreador 32, ou pelaextensão de um material elastomérico sobremoldado até o diâmetro interno doanel codificador 56. O anel codificador 56 tem uma face exposta 58compreendendo uma pluralidade de setores polarizados magneticamentealternando entre polaridades Norte e Sul. O sensor 54 de RV está posicionadoperto da face exposta 58 do anel codificador 56 e projeta seu campomagnético para os setores polarizados para produzir uma corrente da ondasenoidal em resposta ao movimento dos setores polarizados através do campomagnético. A corrente da onda senoidal terá uma freqüência que éproporcional à velocidade de giro do cubo 14.Os setores polarizados estão, talvez, melhor ilustrados nafigura 4, e são formados por uma tira anular contínua de ímãs permanentesdisposta sobre o flange 32 em contato superfície-superficie pleno. O anelcodificador 56 pode sobrepor a borda mais externa do flange 32 comomostrado na figura 2, ou não, como mostrado na figura 4. Preferível, emboranão necessariamente, o anel codificador 56 é de cerâmica do tipo magnéticabaseada em elastômero cuja composição geral é conhecida de gaxetamento eoutras aplicações do tipo lâmina destes ímãs Alternativamente, o anelcodificador 56 pode ser formado em uma operação de sobremoldagem com asqualidades magnéticas transmitidas em uma operação de magnetizaçãosubseqüente. Ao redor da circunferência do flange 32, o anel codificador 56pode ser dividido em qualquer número de setores polarizados provido que onúmero destes setores seja par e suas dimensões arqueadas substancialmenteiguais. Cada setor apresenta uma polarização Norte ou Sul na face exposta 58que é diferente daquela dos setores adjacentes, de modo que a face exposta 58seja alternada regularmente em incrementos Norte-Sul ao redor de sua medidacircunferencial. A espessura axial do anel codificador 56 pode ser distinguidapor uma linha mediana 60 que, embora não visível, representa uma polaridadereversa dentro de cada setor para a parte traseira do anel codificador 56.

Devido à intensidade magnética destes anéis codificadores 56ser razoavelmente fraca, a quantidade de variação de fluxo no campomagnético produzido pelo sensor de RV 54 seria, tipicamente, demasiadafraca para ser detectada. Entretanto, devido ao flange 32 ser composto de ummaterial de aço carbono e suporta o anel codificador 56 em contato superficie-superfície pleno, a intensidade do campo magnético produzido pelo anelcodificador 56, formando loops entre polos ou setores adjacentes, é realçadasubstancialmente, ao ponto do sensor de RV 54 ser capaz de detectar e serinfluenciado pelas descontinuidades magnéticas. Desse modo, uma correnteelétrica de onda senoidal é produzida através dos campos magneticamenterealçados do anel codificador 56, resultantes do suporte pleno, superficie-superfície, pelo flange 32 de aço carbono. Conseqüentemente, é conseguidoum ganho na amplitude do fluxo do anel codificador 56 quando este ésuportado pelo flange 32 de aço carbono.

A figura 5 ilustra um modo de realização alternativo dopresente anel codificador 56, incluindo uma pluralidade de ranhuras radiais 62dispostas na face exposta 58. Uma ranhura 62 é associada a cada um dossetores polarizados, e se estende radialmente ao longo da linha de separaçãoentre setores polarizados adjacentes. A profundidade das ranhuras 62 pode servariada para atender uma aplicação particular, mas, no modo de realizaçãopreferido, terá uma profundidade axial: medida a partir da face exposta 58,menor ou igual a 2/3 da espessura axial do anel codificador 56. As ranhuras62 têm o efeito de acentuar o campo magnético criado pelo anel codificador56 de modo a intensificar a forma de onda da corrente elétrica de ondasenoidal produzida quando o cubo 14 é girado. Deste modo, é possível quepulsos mais exatos possam ser gerados para uso no sistema de sensor develocidade de roda do veículo.

Na figura 6, está apresentado um modo de realizaçãoalternativo das ranhuras 62'. Neste caso, as ranhuras 62' estão outra vezdispostas radialmente através da face exposta 58, mas em vez de seremcolocadas ao longo da linha de separação entre setores polarizadosadjacentes, cada ranhura 62' é disposta centralizadamente dentro de cadasetor polarizado, dividindo, desse modo, sua face polarizada em dois meiossetores. Como a linha de ranhuras limite 62 mostrada na figura 5; asranhuras bissetrizes do setor 62' acentuam o campo magnético criado peloanel codificador 56 e melhoram, desse modo, a qualidade desensoriamento.

Na figura 3, uma configuração alternativa para a presentevedação de banho de óleo é indicada geralmente por 16'. Em conexão com afigura 3, a designação principal é usada para identificar-característicasidênticas a, ou que correspondam prontamente com aquelas descritas acimaem relação às outras figuras. Assim, a vedação de banho de óleo 16' da figura3 inclui um carreador 20' que tem um flange 32' sobre o qual um anelcodificador 56' é acoplado por união. Neste exemplo, o anel codificador 56'não inclui a característica da coifa externa que se projeta apresentada nafigura 2. Em vez disso, a localização do anel codificador 56' é realizada porum piloto 64' formado sobre o flange 32'. O piloto 64' pode ser umacaracterística separada ou moldada integralmente com as coifas 36' 42'. Nolugar da coifa externa projetante, o piloto 64' serve como uma únicacaracterística de centralização, tendo uma borda externa que corresponde aodiâmetro interno do anel codificador 56', de modo que possa ser colocadoprontamente sobre, e unido ao flange 32', Para esta finalidade, um adesivo66' pode ser usado para conseguir união satisfatória: O adesivo 66' pode, porexemplo, compreender uma película elastomérica espessa de 0,127-0,635mm,que pode, ou não, ser pré-magnetizada. Na verdade, o adesivo 66' pode serintencionalmente não-magnético. Neste modo de realização alternativo, umaconfiguração de unificação suave é conseguida por meio de uma coifa deretenção de não-contato 68' que projeta uma parte vertical ou flange terminal45 se projetando radialmente para fora da luva de desgaste 44'. A coifa deretenção de unificação flexível macia 68' funciona como o contendor nestemodo de realização capturando a extremidade do flange 45 que é empurradaalém da coifa 68' como ilustrado na figura 3, eliminando, desse, modo aformação rígida mostrada na figura 2.

Será apreciado que as várias configurações alternativasmostradas nas figuras 3, 5 e 6 podem ser intercambiadas uma com a outra ecom as características mostradas no modo de realização preferido das figuras2 e 4. Além disso, outros tipos de arranjos de vedação e formações docarreador 20 e da luva de desgaste 44 são possíveis, dependendo na maiorparte da aplicação pretendida.

Uma vantagem particular de um alvo do estilo de anelcodificador para o sensor de RV 54 pode ser visto nas figuras 2 e 3, onde olado do ar da vedação de banho de óleo 16, 16' está substancialmenteenvolvido por material resistente à corrosão. Este fato é realçado pelo uso dacaracterística piloto 64, 64' que, em virtude do elastômetro sobremoldado,provê integridade de vedação e proteção substanciais para o componenteexposto de aço carbono. Além disso, uma vez que um anel codificador 56, 56'pode ser feito substancialmente mais fino do que o anel de tom da técnicaanterior que demandava descontinuidades discerníveis como dentes deengrenagem ou crenulações, o carreador 20, 20' pode ser feito de materialsubstancialmente mais fino e mais barato. Assim, protegendo-se as superfíciesexpostas no lado do ar do carreador 20, 20' com sobremoldagem elastoméricae pelo anel codificador resistente à corrosão 56, lâminas metálicas mais finase mais baratas podem ser usadas para formar o carreador 20, sem anecessidade de revestimento ou pintura resistente à corrosão. Outra vantagemdo presente anel codificador 56, 56' resulta da qualidade magnéticapermanente deste tipo de alvo. Mais particularmente, o anel codificador 56,56' de ímã permanente atrairá partículas de ferrita que, de outro modo,poderiam cair dentro da vedação de banho de óleo 16, 16' e degradar oelemento de vedação flexível.

Outra vantagem significativa da presente invenção, quecombina o anel codificador 56, 56' com um sensor de RV 54, reside em suacapacidade de apresentar desempenho de sinal de voltagem aceitável avelocidades mínimas da roda, e em vãos de ar relativamente grandes. Porexemplo, como apresentado na tabela abaixo, foram feitos testes conduzidospara comparar a saída de voltagem produzida por um anel de tom da técnicaanterior em combinação com seu sensor de RV com o presente anelcodificador 56, 56' colocado em operação com o mesmo sensor de RV 54. Ostestes foram conduzidos em velocidades de roda de 30, 50 e 100 RPM, e cadavelocidade de roda foi medida nas aberturas de ar (isto é, afastamento axialentre o sensor de RV 54 e a face exposta 58, 58' de 0,254, 0,508 e 0,762milímetros.

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Como mostrado acima, embora o pico de voltagem produzidopelo anel codificador presente 56, 56' seja mais baixo do que o produzido porum anel de tom da técnica anterior nos espaçamentGsdevãos de ar menoresdeve-se notar que o anel codificador presente 56.56' consegue menos perdatotal de sinal quando o vão de ar aumenta. Além disso, o anel codificadorpresente, 56, 56' mantém amplitudes de voltagem significativamente maisaltas em velocidades de roda mais lentas com vão de ar maior, permitindo,desse modo, sensoriamento de velocidade mais exato a velocidades maisbaixas.

Obviamente, muitas modificações e variações da presenteinvenção são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Deve, portanto, sercompreendido que dentro do escopo das reivindicações anexadas, a invençãopode ser praticada de outro modo além do descrito especificamente.

Claims (33)

1. Conjunto de fuso rotativo e cubo rotativo lubrificado emóleo, caracterizado pelo fato de compreender:um fuso definindo um eixo rotativo;um cubo suportado sobre o mencionado fuso para rotação aoredor do mencionado eixo;uma vedação de banho de óleo para estabelecer uma interfacede vedação dinâmica entre o mencionado cubo e o mencionado fuso, amencionada vedação de banho de óleo incluindo um carreador metálico fixoem relação ao mencionado cubo e um elemento de vedação flexível seestendendo do mencionado carreador para estabelecer uma vedaçãoimpermeável a fluido durante rotação relativa entre o mencionado cubo e omencionado fuso;um anel codificador anular disposto sobre o mencionadocarreador e posicionado concentricamente ao redor do mencionado eixo, omencionado anel codificador tendo uma face exposta compreendendo umapluralidade de setores magneticamente polarizados alternando entrepolaridades de norte e sul; eum sensor de relutância variável disposto adjacente aomencionado anel codificador para projetar um campo magnético em direçãoaos mencionados setores polarizados e produzir uma corrente de ondasenoidal em resposta à movimentação dos mencionados setores polarizadosatravés do mesmo, a mencionada corrente de onda senoidal tendo umafreqüência proporcional à velocidade rotacional do mencionado cubo.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do mencionado carreador incluir um flange de aço-carbono, omencionado anel codificador sendo disposto sobre o mencionado flange emcontato pleno de superfície com superfície entre eles.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do mencionado carreador incluir um flange de aço-carbono, omencionado anel codificador sendo unido ao mencionado flange por umadesivo.

4. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizadoadicionalmente pelo fato de incluir um piloto para localizar o anel codificadorem uma condição centrada em relação ao mencionado eixo sobre omencionado flange.

5. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de uma luva de desgaste ser aninhada em relação ao mencionadocarreador e ter uma superfície funcional anular disposta ao redor domencionado eixo; o mencionado elemento de vedação mantido em engatedinâmico com a mencionada superfície funcional durante a rotação domencionado cubo.

6. Conjunto de acordo com a reivindicação 5, caracterizadoadicionalmente pelo fato de incluir um retentor de unificação para resistir àseparação da mencionada luva de desgaste do mencionado carreador.

7. Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato do mencionado retentor se estender rigidamente da mencionada luvade desgaste.

8. Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato do mencionado retentor se estender resilientemente do mencionadocarreador.

9. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do mencionado carreador consistir essencialmente de aço-carbono.

10. Conjunto de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato do mencionado anel codificador incluir um número par de setoresmagneticamente polarizados.

11. Conjunto de acordo com a reivindicação 9, caracterizadoadicionalmente pelo fato de incluir uma pluralidade de ranhuras dispostas namencionada face do mencionado anel codificador, cada uma das mencionadasranhuras associada a um dos mencionados setores polarizados.

12. Conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras se estenderem radialmente em relação aomencionado eixo.

13. Conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras serem dispostas entre setores polarizadosadjacentes.

14. Conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras serem dispostas centralmente dentro decada um dos mencionados setores polarizados.

15. Conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato do-mencionado anel codificador ter uma espessura axial, e pelo fatode cada uma das mencionadas ranhuras ter uma profundidade axial menor ouigual a 2/3 da mencionada espessura axial.

16. Vedação de banho de óleo do tipo que estabelece umainterface de vedação dinâmica entre um cubo rotativo e um fuso estacionário,caracterizada pelo fato de compreender:um carreador metálico incluindo um flange de aço-carbono;um elemento de vedação flexível unido fixamente aomencionado carreador para estabelecer uma vedação impermeável a fluidocontra uma superfície oposta;um anel codificador anular fixado ao mencionado flangeconcentricamente ao redor do mencionado eixo, o mencionado anelcodificador tendo uma face exposta compreendendo uma pluralidade desetores magneticamente polarizados alternando entre pólos expostos norte esul; eo mencionado flange incluir um piloto pata localizar omencionado anel codificador em uma condição centrada em relação aomencionado eixo sobre o mencionado flange.

17. Conjunto de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato do mencionado carreador incluir um flange de aço-carbono, omencionado anel codificador sendo disposto sobre o mencionado flange emcontato pleno de superfície com superfície com o mesmo.

18. Conjunto de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato do mencionado carreador incluir um flange de aço-carbono, omencionado anel codificador sendo unido ao mencionado flange por adesivo.

19. Conjunto de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de uma luva de desgaste ser aninhada em relação ao mencionadocarreador e ter uma superfície funcional anular disposta concentricamente aoredor do mencionado eixo; o mencionado elemento de vedação mantido emengate dinâmico com a mencionada superfície funcional durante a rotação domencionado cubo.

20. Conjunto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadoadicionalmente pelo fato de incluir um retentor de unificação para resistir àseparação da mencionada luva de desgaste do mencionado carreador.

21. Conjunto de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato do mencionado retentor se estender rigidamente da mencionada luvade desgaste.

22. Conjunto de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato do mencionado retentor se estender resilientemente do mencionadocarreador.

23. Conjunto de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato do mencionado carreador consistir essencialmente de aço-carbono.

24. Conjunto de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato do mencionado anel codificador incluir um número par de setoresmagneticamente polarizados.

25. Conjunto de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de incluir adicionalmente uma pluralidade de ranhuras dispostas namencionada face do mencionado anel codificador, cada uma das mencionadasranhuras associada a um dos mencionados setores polarizados.

26. Conjunto de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras se estenderem radialmente em relação aomencionado eixo.

27. Conjunto de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras serem dispostas entre setores polarizadosadjacentes.

28. Conjunto de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato das mencionadas ranhuras serem dispostas centralmente dentro decada um dos mencionados setores polarizados.

29. Conjunto de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato do mencionado anel codificador ter uma espessura axial, e que cadauma das mencionadas ranhuras ter uma profundidade axial menor ou igual a-2/3 da mencionada espessura axial.

30. Método para substituir uma vedação de banho de óleo,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:prover um fuso estacionário;prover um cubo rotativamente suportado pelo mencionadofuso;remover uma vedação de banho de óleo usada do espaçointersticial entre o cubo e o fuso, a vedação de banho de óleo tendo um alvode anel de tom integrado; einstalar uma nova vedação de banho de óleo no espaçointersticial entre o cubo e o fuso, a nova vedação de banho de óleo tendo umalvo de anel codificador compreendendo uma pluralidade de setoresmagneticamente polarizados alternando entre polaridade norte e sul.

31. Conjunto de vedação, caracterizado pelo fato decompreender:um carreador;um elemento de vedação primário montado sobre e seestendendo para dentro do mencionado carreador;uma luva de desgaste formada separadamente e girável emrelação ao mencionado carreador, e tendo uma superfície de vedação externageralmente cilíndrica, ao redor da qual a mencionada vedação primária seengata, e um flange de extremidade da mencionada luva de desgaste seprojetando radialmente para o exterior da mencionada superfície de vedaçãoexterna; euma característica de retenção não-metálica elasticamenteflexível disposta sobre o mencionado carreador e se projetando radialmentepara o interior em relação de sobreposição radial ao mencionado flange damencionada luva de desgaste sobre um lado do mencionado flange axialmenteoposto ao mencionado elemento de vedação primária e operacional para retero mencionado flange da mencionada luva de desgaste contra separação axialdo mencionado carreador em uma direção para a mencionada característica deretenção.

32. Conjunto de acordo com a reivindicação 31, caracterizadopelo fato da mencionada vedação primária compreender um elemento dePTFE unido ao mencionado carreador por um material elastomérico e pelofato da mencionada característica de retenção ser feita do mesmo materialelastomérico usado para unir o mencionado elemento de PTFE aomencionado carreador.

33. Conjunto de acordo com a reivindicação 32, caracterizadopelo fato da mencionada característica de retenção compreendendo umrebordo radial.