ITPC990007U1

ITPC990007U1 - SUPPORT FOR PERFECTED BALL BEARINGS, EQUIPPED WITH MEANS TO LIMIT THE TRANSMISSION OF HEAT.

Info

Publication number: ITPC990007U1
Authority: IT
Inventors: Carlo Scaravella
Original assignee: Carlo Scaravella
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-08
Also published as: IT248877Y1; ITPC990007V0

Description

Descrizione di un breveto per modello di utilità per il trovato avente titolo: Description of a utility model patent for the invention entitled:

"SUPPORTO PER CUSCINETTI A SFERE PERFEZIONATO, PROVVISTO DI MEZZI ATTI A LIMITARE LA TRASMISSIONE DI CALORE " "IMPROVED SUPPORT FOR BALL BEARINGS, PROVIDED WITH MEANS TO LIMIT THE TRANSMISSION OF HEAT"

Il presente breveto per modello di utilità propone un supporto per cuscineti a sfere perfezionato, in particolare un supporto comprendente mezzi ati a limitarne il riscaldamento in fase di lavoro, The present utility model patent proposes an improved support for ball bearings, in particular a support comprising means designed to limit its heating during operation,

Il supporto serve per montare cuscineti di elevata precisione su macchine quali in particolare macchine utensili, ove è necessario mantenere una elevata precisione delle parti rotanti con limitato effeto di escursione termica mantenendo costante il precarico, ad esempio per montare cinematismi in rotazione ad alti regimi di giri quali viti a ricircolo di sfere, od altri dispositivi che devono comunque mantenere una precisione micrometrica nel tempo. Per il montaggio di questi componenti si ricorre atualmente a supporti amovibili costituiti da un corpo cavo, provvisto di una sede cilindrica per i cuscinetti e di una flangia o simili da montare sulla struttura della macchina. The support is used to mount high precision bearings on machines such as in particular machine tools, where it is necessary to maintain a high precision of the rotating parts with a limited thermal excursion effect while keeping the preload constant, for example to mount kinematic mechanisms in rotation at high rpm. such as ball screws, or other devices that must in any case maintain micrometric precision over time. For the assembly of these components, removable supports are currently used consisting of a hollow body, provided with a cylindrical seat for the bearings and a flange or the like to be mounted on the machine structure.

Questi supporti noti consentono di effetuare velocemente e facilmente le operazioni sia di registrazione, che di sostituzione o di manutenzione. L'impiego di questi dispositivi ha però posto in evidenza un problema rappresentato dal fato che le parti soggete a rotazione si riscaldano a causa dell’attrito, ed il calore prodoto provoca delle dilatazioni termiche che sono sovente causa di errori di alterazione dei valori di registraziòne e di precarico degli stessi, con conseguente usura precoce. These known supports allow to carry out quickly and easily both recording, replacement or maintenance operations. However, the use of these devices has highlighted a problem represented by the fact that the parts subject to rotation heat up due to friction, and the heat produced causes thermal expansions which are often the cause of errors in altering the recording values. and preload of the same, with consequent premature wear.

La principale causa di questo è imputabile alla diversa estensione della superficie di contatto da un lato fra albero e ralla interna del cuscinetto e dall’altra fra supporto e anello esterno dello stesso; più precisamente l’anello interno del cuscinetto, che è a contatto con l’albero, è di dimensioni minori rispetto all’anello esterno che è a contatto con il supporto. The main cause of this is attributable to the different extension of the contact surface on the one hand between the shaft and the bearing inner washer and on the other between the support and the outer ring of the same; more precisely, the inner ring of the bearing, which is in contact with the shaft, is smaller than the outer ring which is in contact with the support.

Di conseguenza la superficie di contatto tra la parte esterna ed il supporto è molto maggiore di quella tra la parte interna e l'albero, e quindi il cuscinetto disperde una maggior quantità di calore verso il supporto. Consequently, the contact surface between the external part and the support is much greater than that between the internal part and the shaft, and therefore the bearing disperses a greater quantity of heat towards the support.

L’anello interno del cuscinetto raggiunge allora un temperatura più elevata rispetto all’anello esterno, con gli inconvenienti di variazione del precarico e del grado di rigidità degli elementi soggetti a rotazione, sopra menzionati. The inner ring of the bearing then reaches a higher temperature than the outer ring, with the aforementioned drawbacks of varying the preload and the degree of rigidity of the elements subject to rotation.

Lo scopo dell’innovazione è quello di eliminare gli inconvenienti sopra citati, tramite l’impiego di un semplice ma assai efficace accorgimento con il quale è possibile ridurre la quantità di calore trasmessa dal cuscinetto al supporto, per rendere così pressoché uguali e proporzionali le dilatazioni di tutto il gruppo di rotazione e dei relativi supporti. The purpose of the innovation is to eliminate the aforementioned drawbacks, through the use of a simple but very effective expedient with which it is possible to reduce the amount of heat transmitted from the bearing to the support, to make the expansions almost equal and proportional. of the entire rotation unit and its supports.

Conformemente con l’innovazione, si prevede di creare nel supporto del cuscinetto una serie di opportune zone di alleggerimento, così da equilibrare la quantità di calore trasferita al supporto rispetto a quella trasferita all'albero, ottenendo in tal modo una situazione complessivamente più equilibrata. In accordance with the innovation, it is planned to create a series of appropriate lightening zones in the bearing support, so as to balance the amount of heat transferred to the support with respect to that transferred to the shaft, thus obtaining an overall more balanced situation.

I supporti realizzati con la concezione proposta, risulteranno quindi molto più bilanciati dal punto di vista delle sollecitazioni meccaniche impresse, proprio per la più omogenea distribuzione del calore prodotto dall’attrito. Gli scopi ed i vantaggi sopra citati vengono raggiunti utilizzando, secondo la presente innovazione, un particolare supporto costituito da un corpo cilindrico cavo, in cui vengono inseriti i cuscinetti, il quale corpo presenta suda sua superficie circolare interna una pluralità di scanalature anulari sui cui bordi vengono guidati i cuscinetti stessi. The supports made with the proposed concept will therefore be much more balanced from the point of view of the mechanical stresses exerted, precisely because of the more homogeneous distribution of the heat produced by friction. The aforementioned purposes and advantages are achieved by using, according to the present invention, a particular support consisting of a hollow cylindrical body, in which the bearings are inserted, which body has a plurality of annular grooves on its edges on its internal circular surface the bearings themselves are guided.

In questo modo la superficie di contatto tra il cuscinetto ed il supporto risulta ridotta, per cui viene anche diminuito il trasferimento di calore dall’anello al supporto, con tutti i vantaggi sopra citati. In this way the contact surface between the bearing and the support is reduced, so that the heat transfer from the ring to the support is also decreased, with all the advantages mentioned above.

L’innovazione potrà essere meglio compresa dalla descrizione di seguito riportata a titolo di esempio non limitativo, facendo riferimento all’annessa tavola di disegno in cui: The innovation can be better understood from the description below by way of non-limiting example, referring to the attached drawing table in which:

• la fig. 1 rappresenta schematicamente il supporto secondo rinnovazione nel suo complesso, visto in sezione lungo l’asse, nella quale si evidenziano le scanalature interne di raffreddamento; • fig. 1 schematically represents the support according to renewal as a whole, seen in section along the axis, in which the internal cooling grooves are highlighted;

• la fig. 2 illustra la vista schematica in sezione del supporto della figura precedente dotato dei cuscinetti che vengono installati nella parte interna del supporto stesso. • fig. 2 shows the schematic sectional view of the support of the previous figure equipped with the bearings that are installed in the internal part of the support itself.

Facendo riferimento alle figure allegate, con 1 viene indicato nel suo complesso un supporto perfezionato per cuscinetti secondo l’innovazione, la cui peculiarità è, come detto, quella dì comprendere mezzi atti a limitare il trasferimento di calore tra cuscinetto e supporto in fase di lavoro. With reference to the attached figures, 1 indicates as a whole an improved support for bearings according to the innovation, the peculiarity of which is, as mentioned, that of including means suitable for limiting the transfer of heat between the bearing and support during the working phase. .

Il supporto 1 è costituito da un corpo sostanzialmente cilindrico 2, ai cui interno è ricavata una sede cilindrica 3 per uno o più cuscinetti mentre all’esterno è presente una flangiatura 4, od altro mezzo di fissaggio similare atto allo stesso scopo, che consente il montaggio del supporto sulla struttura della macchina utensile o simili. The support 1 consists of a substantially cylindrical body 2, inside which a cylindrical seat 3 is obtained for one or more bearings, while on the outside there is a flanging 4, or other similar fixing means suitable for the same purpose, which allows the mounting of the support on the machine tool structure or similar.

Conformemente con l’innovazione, nella parete laterale della sede 3 del supporto t è ricavata una pluralità di scanalature 5 atte a definire dei rilievi anulari 6 che, nello specifico caso illustrato, risultano a due a due affiancati. In accordance with the innovation, in the side wall of the seat 3 of the support t there is a plurality of grooves 5 designed to define annular reliefs 6 which, in the specific case illustrated, are two by two side by side.

All’interno del supporto 1 vengono montati i cuscinetti 7 le cui sfere sono interposte tra anelli esterni 8, che si appoggiano sui rilievi 6, e anelli interni 9, nei quali viene inserito l’albero rotante. The bearings 7 are mounted inside the support 1, the balls of which are interposed between external rings 8, which rest on the reliefs 6, and internal rings 9, into which the rotating shaft is inserted.

I cuscinetti vengono quindi trattenuti in sede da apposti elementi di fermo esterni, indicati sono 10, montati alle estremità del supporto, che vengono bloccati da mezzi di avvitamento 11 o simili. The bearings are then held in place by affixed external stop elements, indicated are 10, mounted at the ends of the support, which are blocked by screwing means 11 or the like.

Osservando la sezione di figura 2 si può notare che. ogni cuscinetto appoggia con il proprio anelli esterno 8 su una coppia di rilievi anulari 6 del corpo 2, sicché risultano stabilmente posizionati in questo senza possibilità di disassamento. Observing the section of figure 2 it can be seen that. each bearing rests with its own outer rings 8 on a pair of annular projections 6 of the body 2, so that they are stably positioned therein without the possibility of misalignment.

Le scanalature 5 definite dai rilievi anulari 6, formano delle zone cave che riducono la superficie di contatto tra i cuscinetti 7 ed il supporto 1 , per cui viene diminuito di conseguenza anche il trasferimento di calore tra la parte fissa e quella rotante del cuscinetto, ottenendo, come detto, una situazione più equilibrata. The grooves 5 defined by the annular projections 6, form hollow areas which reduce the contact surface between the bearings 7 and the support 1, so that the heat transfer between the fixed and the rotating part of the bearing is consequently also decreased, obtaining , as mentioned, a more balanced situation.

Riducendo la quantità di calore emessa dalla parte interna dei cuscinetti, vengono equilibrati e resi pressoché uguali e proporzionali i movimeti dilatatori di tutto il gruppo di rotazione e dei relativi supporti. By reducing the amount of heat emitted by the internal part of the bearings, the expansion movements of the entire rotation unit and relative supports are balanced and made almost equal and proportional.

I supporti così realizzati, risulteranno in definitiva molto più bilanciati dal punto di vista delle sollecitazioni meccaniche impresse, proprio per la più omogenea distribuzione del calore prodotto dall’attrito, e quindi più duraturi dal momento che vengono limitati gli oneri di manutenzione e di sostituzione delle parti più sollecitate. The supports made in this way will ultimately be much more balanced from the point of view of the mechanical stresses exerted, precisely due to the more homogeneous distribution of the heat produced by friction, and therefore more durable since the maintenance and replacement costs of the parts most stressed.

Un tecnico del ramo potrà apportare, a quanto descritto ed illustrato, alcune modifiche e varianti, ottenendo soluzioni che sono da ritenersi comprese nell'ambito del trovato. A person skilled in the art can make some modifications and variations to what has been described and illustrated, obtaining solutions which are to be considered included in the scope of the invention.

Claims

CLAIMS 1) Support for bearings of the type comprising a hollow body adapted to house one or more bearings and provided with fixing means to the structure of the machine, characterized in that it provides, in correspondence with the internal surface of said hollow body, in the seat where the bearings, a plurality of annular grooves adapted to limit the contact surface between the bearing and the support.

2) Support for bearings according to the preceding claim, characterized by the fact of being constituted by a substantially cylindrical body provided externally with a molding, or other similar coupling means suitable for the same purpose, which allows the mounting of the support on the structure of a machine.

3) Support for bearings according to the preceding claims, characterized in that the distance between said annular projections in the wall of the bearing seat is within the thickness of a bearing, so that each bearing rests on at least one pair of said projections.

4) Support for bearings according to the preceding claims, characterized in that said annular reliefs are arranged in pairs side by side.

5) Support for bearings according to the preceding claims, characterized in that it provides, between said annular projections, a series of grooves suitable for containing lubricating material.

6) Bearing support, as described and illustrated.