IT8968071A1 - Cuscinetto a rulli - Google Patents

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IT8968071A1 IT1989A68071A IT6807189A IT8968071A1 IT 8968071 A1 IT8968071 A1 IT 8968071A1 IT 1989A68071 A IT1989A68071 A IT 1989A68071A IT 6807189 A IT6807189 A IT 6807189A IT 8968071 A1 IT8968071 A1 IT 8968071A1
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Uwe Brockmuller
Hans-Gerd Weber
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Skf Gmbh
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Description

D E S C R I Z I O N E
del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: "CUSCINETTO A RULLI"
R IASSUNTO
Un supporto a rulli per orientamenti consiste in un anello esterno (6), un anello interno (7) e rulli (10) che rotolano in mezzo,.guidati singolare mente tra le nervature (14) di una gabbia a .f1essi bilit? elastica (15). Su almeno un'estremit? delle nervature ( 14 ) sono formate una o pi? sporgenze ( 19 , 20) con estensione radiale verso l'esterno e/o ver= so l'interno, che si trovano di fronte assialmente e/ovradialmente ad uno spallamento circolare (210 22) dell'anello,esterno (6) 0 di.quello interno (7) Per poter mantenere minimo a piacere il gioco dal lato perimetro dei rulli 510) tra le nervature (14), ogni sporgenza (19,20) della gabbia (15) ? si= jstentata in modo che questa prema contro il perimetro del rispettivo spallamento (21 o 22) dell'anel= lo esterno (6) o di quello interno (7), facendo Iappoggiare per deformazione elastica della gabbia, le superfici di sostegno (18) della nervatura (14) contro i rulli (10).
La presente invenzione concerne un cuscinett a rulli secondo le caratteristiche della rivendi= cazione 1.
In un cusicnetto a rulli gi? noto del tipo menzionato, i rulli sono montati con gioco tra nervature di una gabbia, per cui i rulli possono mettersi obliqui nella tasca (DE-OS 2739 367).
Con orientamento alternativo di cuscinetti a rull il gioco nelle tasche, indirezione tangenziale, deve essere il minimo possibile affinch? i rulli non alliccino durante il loro rotolamento alter= nativo e per evitare urti d'arresto dannosi,contr le nervature. Nel dispositivo a rulli gi? noto, a causa delle tolleranze di fabbricazione inevita bili, non ? possibile mantenere al minimo il gioc tra le nervature dei rulli.
L'invenzione che risulta dalla rivendica^ zione 1, si pone il compito di creare un cuscinett a rulli, dove malgrado vengano rispettate le tolle ranze di fabbricazione normali per gabbie e rulli, ? possibile mantenere al minimo il gioco dal lato perimetro tra le nervature.
Con il cuscinetto a rulli dell'invenzione, si ottiene che la gabbia, durante il montaggio o lo assemblaggio dell'anello esterno, di quello inter= no e dei rispettivi rulli, venga caricata da una forza di precarico assiale e/o radiale che defor= ma elasticamente la gabbia sul suo perimetro, per cui le sue superfici di sostegno vengono ad appog= giare contro le superfici di rotolamento dei rul1i In questo modo, le superfici di sostegno de1= le nervature possono avere una minima distanza dal la superficie di rotolamento dei rulli opposti. Le superfici di sostegno delle nervature possono esse re sistemate perfino scorrevoli con precarico sul= la superficie di rotolamento. Il cuscinetto a ru1= li secondo l'invenzione ? quindi adatto in special modo per casi d'impiego, in cui vengono eseguiti orientamenti del cuscinetto a rulli e dove i rulli devono possedere un gioco minimo tra le nervature della gabbia.
Ulteriori sviluppi vantaggiosi de?l'inven= zione risultano dalle rivendicazioni 2-9.
Per lo sviluppo, secondo la rivendicazione 2 si ha che una sporgenza della gabbia, con estensio= ne radiale verso l'esterno, pu? essere caricata da una forza di precarico sostanzialmente assiale, as= sorbita da un grande diametro dello spallamento dell'anello esterno,mentre la sporgenza della gab= bia con estensione radiale verso l'interno, assorbe una forza di precarico assiale all'incirca uguale, ma di effetto opposto, che agisce su un diametro piccolo dello spallamento dell'anello interno. In questo modo l'estremit? della gabbia che sorregge le sporgenze, viene caricata sul suo perimetro da un momento flettente che cerca di piegare la gab= bia sul suo perimetro, deformandola cos? elastica= mente. Durante questa deformazione le nervature della gabbia vengono ribaltate radialmente verso l'interno o verso l'esterno, per cui ogni superfi= cie di sostegno delle nervature viene ad appoggiare almeno parzialmente, contro la superficie di roto= lamento del rullo opposto.
Con lo sviluppo supplementare secondo la ri= vendicazione 3, si ha il vantaggio che le nervature della gabbia possono essere previste piuttosto re= sistenti a flessione, dato che il ribaltamento del= le nervature in direzione radiale viene provocato solo da una deformazione dell'estremit? della gab= bia che sorregge le sporgenze.
L?ulteriore sviluppo secondo la rivendicazi0= ne 4, si riferisce ad un'esecuzione, in cui le for= ze di precarico, che agiscono sulle sporgenze del= la gabbia, piegano quest'ultima lungo tutta la sua sezione longitudinale. La gabbia pu? quindi posse= dere delle tasche, che circondano i rulli.
L'ulteriore sviluppo secondo la rivendicazio= ne 5 ha il vantaggio che ogni rullo della gabbia viene guidato da superfici di sostegno che circon= dano parzialmente, radialmente dall'esterno o dal= l ' interno la superficie di rotolamento di ogni rul= lo.
Ulteriori sviluppi opportuni del cuscinetto rulli secondo l 'invenzione, risultano dalleriven= dicazioni 6-9.
Il cuscinetto a rull i secondo l 'invenzione viene illustrato pi? dettagliatamente nella succes= siva descrizione di tre esempi esecutivi, rappresen tati in disegno, dove si vede in:
fig.1- una sezione longitudinale di due cu$ci= netti a rulli montati nel foro di un braccio orien= tabi1e,
fig.2- una sezione longitudinale parziale di uno dei due cuscinetti a rulli rappresentati nel= la fig.1,
fig.3- una sezione longitudinale parziale lun= go la linea A-A nella fig.2 della gabbia completata di rulli,
fig.4- una sezione longitudinale parziale di 5
un cuscinetto a rulli modificato,
fig.5- una sezione parziale lungo la linea B-B nella fig.4 di una gabbia completata di rulli, fig.6- una sezione longitudinale parziale di un altro cuscinetto a rulli modificato e
fig.7- una sezione parziale lungo la linea C-C nella fig.6 della gabbia completata di rulli.
Nella fig.1 viene indicata con 1 una barra di torsione di un sistema di supporto di ruote di un autoveicolo (non mostrato). La barra di torsione 1 sulla sua estremit?^ fissato^in modo antitorsionaie ad un braccio orientabile 3 tramite un coper= chio 2. Il braccio orientabile 3 possiede un foro, nel quale sono montati due cuscinetti a rulli iden= tici 4 che supportano in modo girevole il braccio 3 su un albero cavo 5, sorreggendolo.
Le linee dell'effetto dinamico dei due cusci= netti a rulli 4 divergono radialmente verso l?in= terno. Ogni cuscinetto a rulli 4 possiede un anello esterno^f issato al foro involucro del braccio orienj= tabile 3 ed un anello interno 7 fissato sull'albero I cavo 5. Tra una pista conica ad estensione esterna 8 dell'anello esterno 6 ed una pista conica ad estensione interna 9 dell'anello interno 7, scorro= no rulli 10 con una superficie di rotolamento cilin^ drica 11.Sul1'estremit? grossa dell'anello interno 7 ? formato un bordo di guida 12. Su questo bordo 12 vengono guidate scorrevoli i lati frontali dei rulli 10 (fig.2).
Nel foro dell'anello esterno 6 ? inserito un anello di tenuta 13, i cui labbri di tenuta scorro^ no su una superficie curva del bordo di guida 12.
Ogni rullo 10 ? montato tra due nervature 14 vicine al perimetro con estensione assiale di una gabbia 15. La gabbia 15 ? fabbricata ad iniezione con materiale plastico elastico. Essa possiede dal sua lato sx - vedi fig.2- un anello laterale 16, col l egato i n un sol o pe z zo al l a r i s pe tt i va e s tremi t? di tutte le nervature 14. DAI lato dx le ner= vature 17 posseggono delle estremit? libere 17.
Le nervature 14 presentano una sezione a T, per cui su ognuno dei suoi due lati periferici pos= seggono una superficie di sostegno 18, che circon= da radialmente dall'esterno la superficie di ro= tolamento 11 dei rulli opposti 10.
L'anello esterno 16 presenta sul suo bordo esterno una sporgenza 19 con estensione radiale verso lo esterno e sul suo bordo interno una spor.genza 2.0 con estensione radiale verso l'interno. Ambedue le sporgenze 19,20 nel presente caso sono a forma anu lare.
La sporgenza 19 scorre su uno spallamento cir colare con estensione assiale verso l?interno del=
l 'anello esterno 6 e la sporgenza 20 scorre su uno spallamento circolare 22 conestensione assiale
verso l'esterno dell 'anello interno 7.
La sporgenza esterna 19 preme qui sostanziala mente assialmente verso l'esterno con una forza di precarico lineare^su un grande cerchio, mentre la sporgenza interna 20 preme assialmente verso lo interno con una forza di precarico lineare 24 su un cerchio piccolo (fig.2). Poich? le sporgenze 19,20 sono formate in modo elastico insieme al rispettivo anello laterale 16, queste vengono de= formate elasticamente dalle forze di precarico 23 e 24, percui le nervature 14 vengono ruotate per l'angolo a. Le superfici di sostegno 18 delle nervature 14 vengono allora fatte appoggiare con= tro la superficie di rotolamento 11, in modo che queste contattino la superficie di rotolamento 11 in un piano 25 in vicinanza delle loro estremit? 1ibere 17 (fig.2).
Nella fig. 4 viene mostrato un cuscinetto a rulli modificato 26, dove la gabbia 15 dal suo lato sx nel disegno possiede la sporgenza anulare 27 con estensione radiale verso l'interno, che con una forza di precarico 28 sostanzialmente con estensio= ne assiale preme contro uno spallamento con esten= sione assiale verso l'esterno 29 dell'anello in= terno 7 ,scorrendo durante il funzionamento in di= rezione tangenziale su tale spallamento 29. La gab= bia 15 dal sua lato dx possiede inoltre una sporgen za anulare 30 con estensione radiale verso l'ester=; no. Questa sporgenza esterna 30 viene premuta con una forza di precarico 31 sostanziaimente ad esten sione assiale contro uno spallamento 32 con e'sten= sione assiale verso l'esterno dell'anello esterno 6. Le nervature 14 sono collegate in un solo pezzo sulle loro due estremit? ad una sporgenza anulare 27 o 30.
Dalle rappresentazioni delle figg. 4 e 5 risulta che ogni nervatura 14 possiede su un setto re 33 vicino alla sporgenza ad estensione radiale 27 delle superfici di sostegno 34 che circondano radialmente dall'interno la superficie di rotola= mento 11 di un rullo 10. Ogni nervatura 14 possiede inoltre^su un settore 35 vicino ad una sporgenza 30 con estensione radiale verso l 'esterno^delle superfici di sostegno 36 che circondano radiai* mente dall'esterno la superficie di rotolamento 10.
La gabbia 15 ? formata elastica a flessioni sfa sui suoi settori laterali che sorreggono le spor= genze 27,30, che sulle sue nervature 14.
Durante l'assemblaggio del cuscinetto a rulli o durante il suo montaggio in un involucro o simi* (non mostrato) le due forze elastiche di pre* carico 28 e 31 vengono generate sui rispettivi spallamenti 29 e 31. Le superfici di sostegno 34, 36 delle nervature 14 vengono allora spostate un po1 radialmente per cui le superfici di sostegno 34,36 vengono a contatto sulle superfici 37 con la superficie di rotolamento 11 del rullo opposto 10.
Nella fig. 6 viene mostrato un altro cuscinet= to a rulli modificato, facente parte di un sistema elastico con una barra di torsione 1, un coperchio 2 ed un braccio orientabile. 3. Tra il coperchio 2 ed
il braccio orientabile 3 nel loro spessore sono in=
seriti dei dischi calibrati 39. In un foro del brac ci? 3 ? montato un cuscinetto a rulli 41. Il cusci= netto a rulli possiede un anello esterno 6,uno interno 7 e rulli 10 sistemati in mezzo, con su= perficie di rotolamento cilindrica 11.
Tra l'anello interno 7 ed uno spallamento di un albero cavo 5 ? inserito un disco di tenuta 40.
Il cuscinettoa rulli 41 possiede una gabbia 15 con settori laterali 42,43,sui quali sono formate le nervature 14. Ogni nervatura 14 sorregge sui suoi due lati tangenziali rispettivamente un setto= re di sostegno 34 e 36.
Nel presente caso ambedue i settori laterali 42,43 presentano delle fessure radialmente passanti 44, distribuite in modo uniforme lungo il perimetro (fig.7). Queste fessure 44 sono sistemate in modo alternato in modo da sboccare da un lato e da quel= l'altro ,opposto in una tasca della gabbia. Da que= ste fessure 44 vengono formate le sporgenze 45 si= stemate in modo uniforme con estensione radiale verso l 'interno, nel disegno dal lato sx della gabbia 15 e le sporgenze 46 con estensione radiale verso l'esterno ,nel disegno a dx della gabbia 15 (fig.6). La pista di scorrimento esterna 47 dello ane1lo esterno 6 e la pista di scorrimento interna 48 dell'anello interno 7 sono a forma cilndrica continua.
Durante il montaggio del cuscinetto a rulli 41 nel braccio orientabile 3, le sporgenze 45 ven= gono premute ass.ialmente contro lo spall?mento 29 dell'anello interno 7 e le sporgenze 46 contro lo spallam.ento 32 dell'anello esterno 6. Si formano ' allora di nuovo le due forze di precarico 28 e 31 che deformano elasticamente la gabbia 15. Queste for= ze di precarico agiscono per? qui lungo le linee di contatto a settori di cerchio delle sporgenze 45 e 46, separate tra di loro sul perimetro dalle fes= sure 44.
L'anello esterno 6 ? regolabile rispetto al= l 'anello interno 7 con 1? aiuto dei dischi calibra= ti 39 in direzione assiale. Con i dischi 39 dello
spessore corrispondente ? possibile regolare la grandezza delle forze di precarico 28,31 ed il ri=
spettivo spostamento radiale delle superfici di so=
stegno 34,36 delle nervature 14 della gabbia 15.
Nell'ambito dell'invenzione ? possibile varia= re costruttivamente gli esempi esecutivi descritti. Per ottenere una flessione elastica maggiorata a settori della gabbia si possono formare assialmente je/o radialmente nei settori laterali o nell'anello
blaterale della gabbia delle fessure distribuite in modo non passante ma uniforme sul perimetro.
La superficie di rotolamento dei rulli pu? es= sere formata inoltre a piacere. La superficie di rotolamento con adatta conformazione della pista di scorrimento interna dell 'anello interno o della pi= sta di scorrimento esterna dell 'anello esterno^pu? essere quindi anche conica o convessa. In un cu= scinetto a rulli con anello esterno regolabile in direzione assiale ,solo la pista di scorrimento esterna o quella interna deve essere a forma cilin= drica, mentre la rispettiva pista di scorrimento in= terna od esterna pu? avere una forma differente, ad ?s. conica.
La gabbia infine non deve essere chiusa ad ane lo. Essa pu? essere suddivisa infatti anche da al= meno una sezione longitudinale continua in segmenti di gabbia staccati, con estensione a settori anular o lineari.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI
1. Cuscinetto a rulli, in special modo per orientamento alternativo, con un anello esterno,un anello interno ed in mezzo dei rulli di rotolamento in direzione tangenziale, dove ogni rullo ? montato tra nervature sostanzialmente ad estensione assiale di una gabbia a flessibilit? elastica, in cui le nervature sono provviste di superfici di sostegno che circondano Parzialmente la superficie di roto= lamento del rullo e dove almeno una delle due estre= mit? delle nervature ? collegata fissa ad almeno una sporgenza della gabbia che si trova di fronte assialmente o radialmente ad estensione radiale ver so l'interno e/o ad una sporgenza che si estende radialmente all?esterno di uno spallamento circola= re dell'anello interno od esterno, caratterizzato dal fatto che la o le sporgenze (19,20,27,30,45,46) della gabbia (15), per lo spostamento elastico ra= diale delle superfici di sostegno (18,36,34) della gabbia (15) sono sistemate in modo da premere con una forza di precarico (24,28 o 23,31) in direzio= ne assiale e/o radiale contro la superficie di ro= tolamento (11) dei rulli opposti (10) sul perimetro dei rispettivo spallamento (22 o 21) dell'anello interno (7) od esterno (6).
2. Cuscinetto a rulli secondo la rivendica= zione 1, caratterizzato dal fatto che la gabbia (15) possiede su uno dei suoi due lati almeno una spor= genza (19) con estensione radiale verso l'esterno che scorre su uno spallamento (21) con estensione assiale verso l 'interno o verso l 'esterno dello anello esterno (6) , nonch? almeno una sporgenza (20) con estensione radiale verso l'interno che scorre su uno spai1amento (22) con estensione assiale opposta verso l'esterno o l'interno dell'anello in= terno (7).
3. Cuscinetto a rulli secondo la rivendica= zione 2, caratterizzato dal fatto che le nervature (14) della gabbia (15) , dal loro lato di fronte assialmente alle sporgenze (19,20),posseggono delle estremit? 1ibere (17).
4. Cuscinetto a rulli secondo la rivendica= zione 1, caratterizzato dal fatto che la gabbia (15) da un suo lato possiede almeno una sporgenza (30) con estensione radiale verso l'esterno, che scorre su uno spallamento (32) con estensione as= siale verso l'interno o verso l'esterno dell'anel= lo esterno (6) e sull'altro lato almeno una sporgen za (27) con estensione radiale verso l'interno, che scorre anche su uno spallamento (29) con estensione assiale verso l'interno o verso l'esterno dello anel1o interno (7).
5. Cuscinetto a rulli secondo la rivendica= zi.one 4, caratterizzato dal fatto che ogni nerva= tura (14) della gabbia (15) , su un?settore (35) vi cino alla od alle sporgenze con estensione radiale (30), possiede una superficie di rotolamento (11) dei rulli 510) con superfici di sostegno (36) che la circondano radialmente dall'esterno o dall'in= terno e che su un settore (33) vicino alle sporgenze (27) con estensione radiale verso l'interno, la superficie di rotolamento 510) pos.siede in direzio= ne opposta delle superfici di sostegno 534) che la circondano radialmente dall'interno o dall'esterno
6. Cuscinetto a rulli secondo almeno una delle rivendicazioni 2-5, caratterizzato dal fatto che lo anello esterno (6) e quello interno (7) posseggono una pista di scorrimento cilindrica esterna od in terna (47 o 48) per i rulli (10) e che l'anello esterno (6) ? sistemato regolabile in direzione as= siale rispetto all'anello interno abbinato (7).
7. Cuscinetto a rulli secondo una delle prece= denti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la o le sporgenze con estensione radiale verso 11in= terno o verso l'esterno (19,20,27,30) della gabbia (15) sono a forma anulare.
8.Cuscinetto a rulli secondo una delle pre= cedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le nervature (14) della gabbia (15) sono flessi^ bili elasticamente almeno a settori.
9.Cuscinetto a rulli secondo una delle preced denti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la superficie di rotolamento (11) dei rulli (10)? ? a forma cilindrica.
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