ITTO20130625A1 - Sistema di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento in una boccola ferroviaria e metodo associato - Google Patents

Sistema di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento in una boccola ferroviaria e metodo associato

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ITTO20130625A1
ITTO20130625A1 IT000625A ITTO20130625A ITTO20130625A1 IT TO20130625 A1 ITTO20130625 A1 IT TO20130625A1 IT 000625 A IT000625 A IT 000625A IT TO20130625 A ITTO20130625 A IT TO20130625A IT TO20130625 A1 ITTO20130625 A1 IT TO20130625A1
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IT
Italy
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hole
cup
cover
bearing
probe
Prior art date
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IT000625A
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Maurizio Martinetti
Mario Rossi
Silvano Sema
Fabrizio Sozzi
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Skf Ab
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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: SISTEMA DI MISURA DELLA TEMPERATURA DI UN CUSCINETTO DI ROTOLAMENTO IN UNA BOCCOLA FERROVIARIA E METODO ASSOCIATO
D E S C R I Z I O N E
Settore Tecnico dell’Invenzione
La presente invenzione è relativa ad un sistema o apparato di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento in una boccola ferroviaria e ad un metodo di ottenimento di tale sistema o apparato, in particolare applicabile in modo semplice a boccole ferroviarie non preventivamene già predisposte per alloggiare un sensore di temperatura.
Tecnica Nota
Le odierne esigenze della tecnica ferroviaria impongono di avere sistemi di misura affidabili della temperatura in esercizio dei cuscinetti di rotolamento che equipaggiano le boccole ferroviarie.
Come è noto, una boccola ferroviaria è quel complesso di componenti che supporta ciascuna estremità di un assile ferroviario o sala, il quale assile è composto da un assale su cui sono calettate le ruote e le cui opposte estremità sono appunto sostenute in modo folle da una coppia di boccole, che sono vincolate mediante opportune sospensioni alla carrozza ferroviaria. Ciascuna boccola comprende un sopporto anulare, che alloggia al proprio interno un cuscinetto di rotolamento, ed un coperchio di chiusura. Il cuscinetto di rotolamento riceve sull’anello interno una estremità dell’assale ed il coperchio chiude la boccola verso i lati esterni della carrozza ferroviaria, coprendo e proteggendo il cuscinetto e la estremità dell’assale, la quale porta anche, normalmente, una ruota fonica la cui velocità di rotazione è letta da un apposito sensore portato dal coperchio.
Siccome le boccole ferroviarie ed i relativi coperchi possono avere le fogge più disparate, risulta attualmente impossibile disporre di un sistema universale e, quindi, standardizzabile, di lettura della temperatura in esercizio del cuscinetto della boccola. Risulta inoltre estremamente difficile, per lo stesso motivo, “retrofittare” le boccole ferroviarie già esistenti con un sensore di temperatura.
Sintesi dell’Invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema o apparato di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento in una boccola ferroviaria che sia facilmente realizzabile con costi contenuti, che sia affidabile e che sia standardizzabile e quindi di utilizzo universale. È anche uno scopo dell’invenzione quello di fornire un metodo di ottenimento di tale sistema o apparato che sia semplice da implementare anche su boccole ferroviarie già esistenti e non preventivamene predisposte per ricevere un sensore di temperatura.
In base all’invenzione vengono dunque forniti un sistema o apparato di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento in una boccola ferroviaria ed un metodo di ottenimento di tale sistema o apparato aventi le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.
Breve Descrizione dei Disegni
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente una estremità terminale di un assile ferroviario con una relativa boccola di supporto equipaggiata con il sistema di misura della temperatura del cuscinetto interno alla boccola secondo l’invenzione;
- la figura 2 illustra schematicamente, in scala ingrandita, una vista in elevazione ed in sezione radiale di un coperchio della boccola ferroviaria di figura 1 con già predisposti alcuni elementi del sistema di misura dell’invenzione;
- la figura 3 illustra una vista prospettica esplosa del coperchio di figura 2 e dei componenti principali del sistema di misura dell’invenzione;
- le figure 4A e 4B illustrano il funzionamento del sistema di misura dell’invenzione;
- le figure 5, 6 e 7 illustrano in scala ingrandita ed in vista prospettica, le figure 5 e 7 in sezione, i componenti principali del sistema di misura dell’invenzione; e
- le figure 8 e 9 illustrano in scala ingrandita rispettivamente una vista prospettica di tre quarti dal basso ed in sezione di una variante preferita di un dettaglio del sistema di misura della temperatura del cuscinetto interno alla boccola di figura 1.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alla figure da 1 a 4, è indicato nel suo complesso con 1 un sistema (intendendo la parola “sistema” nella sua accezione di “apparato”) di misura della temperatura di un cuscinetto di rotolamento 2 in una boccola ferroviaria 3 di tipo per il resto noto.
La boccola 3, qualunque siano la sua foggia e dimensioni, comprende un sopporto anulare 4, che alloggia al proprio interno il cuscinetto di rotolamento 2, ed un coperchio 5 di chiusura. Il cuscinetto di rotolamento 2 comprende un anello interno 6, che riceve una estremità terminale di un assale ferroviario 7, un anello esterno 8 montato angolarmente solidale entro il supporto anulare 4 ed una pluralità di corpi volventi 9 interposti tra gli anelli 6 e 8. Il coperchio 5 chiude la boccola 3 verso i lati esterni della carrozza ferroviaria (nota e non illustrata per semplicità), coprendo e proteggendo il cuscinetto 2 e la estremità dell’assale 7, la quale porta anche, normalmente, una ruota fonica 10, nota, la cui velocità di rotazione intorno ad un asse A, che è anche l’asse di simmetria del cuscinetto 2, dell’assale 7 e della boccola 4, tutti coassiali tra loro, è letta da un apposito sensore, noto e non illustrato per semplicità, portato dal coperchio 5 in una sede 11 (figure 2 e 3) praticata radialmente passante attraverso una parete laterale 12 generalmente cilindrica del coperchio 5.
Il coperchio 5 ha generalmente forma a tazza o bicchiere e, nella fattispecie illustrata, la sede 11 è praticata in corrispondenza di una porzione spianata 13 della parete laterale 12 immediatamente adiacente ad un bordo anulare 14 del coperchio 5 provvisto di un colletto anulare 15 di diametro inferiore al diametro esterno del bordo 14. In uso (figure 1 e 4B), il bordo 14 va in battuta assiale contro il sopporto anulare 4, contro cui il coperchio 5 viene bloccato solidale mediante viti 16 (figura 1, mentre il colletto 15 va in battuta contro l’anello esterno 8 del cuscinetto 2 bloccandolo assialmente entro il sopporto anulare 4.
Secondo l’invenzione, il sistema di misura 1 comprende un primo foro 17 praticato in direzione radiale rispetto all’asse A di simmetria del cuscinetto 2 esternamente sul coperchio 5 della boccola ferroviaria 4, dalla parte del bordo 14, che è rivolto in uso verso il cuscinetto di rotolamento 2, ed un secondo 18 foro avente diametro più piccolo di quello del foro 17 e praticato in direzione assiale, cioè parallelamente all’asse A, sul bordo 14 del coperchio 5, nella fattispecie non limitativa illustrata attraverso il colletto 15, in modo da risultare in uso affacciato all’anello 8 del cuscinetto 2, che coopera in battuta contro il bordo 14 del coperchio 5 attraverso il colletto 15.
Il foro 17 è preferibilmente costituito da un foro radiale cieco praticato dall’esterno del coperchio 5 nell’esempio non limitativo illustrato preferibilmente ma non necessariamente angolarmente in corrispondenza della sede 11, quando questa è prevista. In ogni caso, il foro 17 è ricavato nell’esempio non limitativo illustrato in una porzione 19 perifericamente esterna del bordo 14 del coperchio 5, preferibilmente ma non necessariamente immediatamente adiacente alla porzione spianata 13 ed alla relativa sede 11 di alloggiamento per il sensore della velocità di rotazione del cuscinetto 2 e del relativo assale 7 da esso supportato. Più in generale, il foro 17 può essere ricavato in un punto qualsiasi del bordo 14.
Il foro 18 è un foro passante che parte da una superficie frontale esterna 20 piana (figure 2,3) del bordo 14, nella fattispecie illustrata del colletto 15, che è portato assialmente a sbalzo dal bordo 14, e sbocca nel foro 17, all’interno dello stesso; il foro 18 ha inoltre, preferibilmente, un diametro che è di circa un ordine di grandezza inferiore al diametro del foro 17.
Il sistema di misura 1 comprende inoltre (figure 3 e 4), un corpo a tazza (o bicchiere) 21 alloggiato nel foro 17, intendendo, qui ed ovunque nella presente descrizione, riferirsi con il termine “a tazza” ad un corpo o elemento (come ad esempio il coperchio 5) concavo delimitato da una parete laterale anulare e da una parete di fondo e aperto da banda opposta alla parete di fondo.
Il corpo a tazza 21 è alloggiato nel foro radiale 17, in modo da lasciare libero un tratto terminale 22 del foro 17, opposto al foro assiale 18, nel senso che il tratto 22 si trova disposto da banda opposta al foro 18; il corpo a tazza 21 è preferibilmente ma non necessariamente realizzato in un materiale plastico sintetico stampato elettricamente isolante; esso è in ogni caso piantato ad interferenza entro il foro 17.
Il sistema di misura 1 secondo l’invenzione comprende inoltre, in combinazione con gli elementi finora descritti, una molla 23 portata integrale dal corpo a tazza 21 in modo tale da essere solidale come di pezzo unico con il corpo a tazza 21; la molla 23 è disposta all’interno del corpo a tazza 21, in modo da sporgere a sbalzo davanti al foro 18, il quale è in comunicazione diretta con l’interno del corpo a tazza 21.
A tale scopo, e con riferimento anche alle figure 5 e 6, la molla 23 è preferibilmente una molla a lamina realizzata in un acciaio armonico ed è portata integrale di pezzo da una parete di fondo 24 del corpo a tazza 21, nella quale parete di fondo 24 una estremità 25 ripiegata ad L della molla 23 è annegata, il corpo a tazza 21 essendo di preferenza realizzato, come già detto, in un materiale plastico sintetico stampato. Nel caso in cui il corpo a tazza 21 dovesse essere realizzato in altro modo o con altro materiale o comunque non fosse possibile annegare l’estremità 25 entro lo spessore della parete di fondo 24, l’estremità 25 verrebbe fissata solidale alla parete di fondo 24 in qualsiasi altro modo opportuno.
La molla a lamina 23 (figure 5 e 6) sporge a sbalzo dalla parete di fondo 24 obliquamente di traverso alla parete di fondo 24 medesima, in modo da avvicinarsi progressivamente ad un foro passante 26 praticato attraverso una parete laterale 27 del corpo a tazza 21 e disposto coassiale (figure 4A e 4B) al foro 18, rispetto al quale il foro 26 presenta un diametro sostanzialmente identico o leggermente maggiore.
Una estremità libera 46 della molla a lamina 23, sagomata a forcella, è disposta affacciata al foro passante 26 e, di conseguenza, anche al foro 18.
Il sistema di misura 1 secondo l’invenzione comprende una sonda di temperatura 28 alloggiata, secondo un importante aspetto dell’invenzione, assialmente scorrevole entro il foro 18. La sonda 28 comprende a sua volta un elemento tubolare 29 (figura 7) più lungo del foro 18 e portante al suo interno un sensore 30 elettrico di temperatura, ed un cavo elettrico 31 di collegamento fuoriuscente da una prima estremità 32 assialmente aperta dell’elemento tubolare 29, estremità 32 che è normalmente alloggiata a sbalzo entro il corpo a tazza 21.
Il sistema di misura 1 secondo l’invenzione comprende infine un elemento di battuta 33 amovibile accoppiato solidale, ma in modo rimovibile, alla/sulla estremità 32, per cooperare in uso in battuta con la molla 23; nella fattispecie illustrata, l’elemento di battuta consiste in un anello elastico d’arresto 33, preferibilmente di tipo Benzing, inserito a scatto in una scanalatura anulare 34 praticata esternamente su una parete laterale 35 dell’elemento tubolare 29, dalla parte della sua prima estremità 32.
Inoltre, il corpo a tazza 21 è piantato ad interferenza entro il foro 17 in modo da allineare i fori 18 e 26 ed il diametro del foro 17, nonché il diametro intero della parete laterale 27, che è cilindrica, del corpo a tazza 21 sono scelti in modo da essere atti a consentire in uso, come illustrato in figure 3 e 4A, l’introduzione ed il montaggio a scatto dell’anello elastico d’arresto 33 entro il corpo a tazza 21 con la sonda 28 già inserita scorrevole entro il foro 18 e fino all’interno del corpo a tazza 21.
Secondo l’invenzione, la lunghezza del foro 18 e dell’elemento tubolare 29, la forma della molla 23 e la posizione di accoppiamento dell’elemento di battuta 33 con l’elemento tubolare 29 sono scelti in modo che la molla 23 spinge normalmente la sonda 28 verso una posizione estratta, illustrata in figura 4A, nella quale una seconda estremità 36 dell’elemento tubolare 29 sporge assialmente fuori dal foro assiale 18, in modo che a coperchio 5 disposto con il bordo 14 in battuta contro l’anello 8 del cuscinetto 2 (figure 4B), la molla 23 risulta precaricata e preme l’estremità 36 dell’elemento tubolare 29 e della sonda 28 contro l’anello esterno 8 del cuscinetto 2 con forza prefissata e tale ad assicurare una lettura ottimale della temperatura del cuscinetto 2 da parte del sensore 30.
Il sensore elettrico 30 di temperatura consiste preferibilmente in una adatta termocoppia, che è stata annegata/incorporata, ad esempio per deformazione plastica, come trafilatura, nell’elemento tubolare 29, il quale è preferibilmente realizzato in un materiale metallico elettricamente buon conduttore di calore, ad esempio rame.
Il sistema di misura 1 comprende inoltre, preferibilmente, anche una testa trasmittente wireless 37 (figura 1) piantata nel tratto terminale 22 del foro 17.
Il cavo elettrico 31 fuoriuscente dalla estremità 32 dell’elemento tubolare 29 alloggiata a sbalzo entro il corpo a tazza 21 si connette in uso con la testa trasmittente 37, ad esempio mediante uno spinotto 38 (figura 4B).
Secondo l’esempio non limitativo di realizzazione di figura 1, la testa trasmittente wireless 37 comprende: un involucro definito da un corpo scatolare di protezione 39, realizzato in un materiale plastico sintetico e sagomato a pipa, terminante con un manicotto cilindrico 40 inserito in modo leggermente forzato entro il tratto 22 del foro 17; un convertitore analogico-digitale 41 collegato al cavo elettrico 31; ed una antenna trasmittente 42. Il convertitore 41 e l’antenna 42 sono alloggiati a tenuta di fluido entro il corpo 39 e possono così trasmettere il segnale elettrico generato dal sensore 30, opportunamente elaborato, a mezzi di ricezione wireless di tipo noto e non illustrati per semplicità.
In figure 8 e 9 è illustrata una diversa e preferita forma di realizzazione della testa trasmittente wireless, indicata nel complesso con il numero di riferimento 37b; i dettagli simili od uguali a quelli già descritti sono indicati per semplicità con i medesimi numeri.
Secondo un aspetto dell’invenzione, la testa 37b è formata da più elementi e comprende, per cominciare, un primo elemento di involucro definito da un corpo scatolare 48 internamente cavo, sagomato a pipa, il quale però, al contrario del corpo scatolare 39, presenta una estremità 49 cilindrica, aperta, ed un basamento 50 opposto alla estremità 49 e rivolto in uso verso il foro 17, disposto trasversalmente alla estremità 49 e dotato di un manicotto 51, analogo al manicotto 40, che sporge a sbalzo dal basamento 50 in modo da accoppiare in uso con il foro 17, entro il tratto 22 lasciato libero dal corpo a tazza 21.
Il basamento 50 porta una coppia di viti di fissaggio 52 al coperchio 5 ed è atto a poggiare sulla porzione perifericamente esterna 19 del bordo anulare 14 del coperchio 5, che è dotata di opportuni fori filettati 53 (illustrati a tratteggio in figura 1) atti a ricevere le viti 52.
La testa 37b comprende inoltre un secondo elemento di involucro 54 conformato a tazza, delimitato cioè da una parete di fondo 55 piana e da una parete laterale 56 nella fattispecie cilindrica; l’elemento di involucro 54 è fissato solidale ed a tenuta di fluido all’elemento di involucro 48 mediante viti 57, in corrispondenza della estremità aperta 49 ed a chiusura della estremità aperta 49, di modo che gli elementi di involucro 48 e 54 sostituiscono, nella testa 37b, il corpo scatolare di protezione 39 in un pezzo unico della testa wireless 37.
All’interno dell’involucro definito dagli elementi di involucro 48 e 54 accoppiati tra loro, la testa wireless 37b comprende un convertitore analogico-digitale 41, un microcontrollore (microprocessore) 58 ed un microtrasmettitore 59 dotato di una antenna 42; il microprocessore 58 è inserito tra il convertitore analogico-digitale 41 ed il trasmettitore 59. Tutti questi componenti elettronici possono essere agevolmente alloggiati entro il solo elemento di involucro 54, oppure entro entrambi gli elementi 48 e 54.
Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 9, infine, la sonda di temperatura 28 è sostituita da una sonda di temperatura 28b identica alla sonda 28 salvo per il fatto di avere due sensori elettrici di temperatura 30 alloggiati annegati all’interno dell’elemento tubolare 29, anziché uno solo; i due sensori 30 sono entrambi collegati, tramite cavi elettrici 31 e spinotti 38, al convertitore analogico-digitale 41, in modo da avere una ridondanza di segnale che permette di superare eventuali guasti di uno dei sensori 30 ed, eventualmente, che permette al microprocessore 58 di confrontare le letture di temperatura.
Sulla base di quanto descritto è evidente che la presente invenzione è anche relativa ad un metodo per realizzare un sistema di misura della temperatura di un cuscinetto 2 di rotolamento in una boccola ferroviaria 3, come il sistema di misura 1 precedentemente descritto, comprendente le fasi descritte di seguito.
In primo luogo, si pratica un primo foro 17 esternamente su un coperchio 5 della boccola ferroviaria 3, a coperchio 5 smontato dalla boccola 3, dalla parte di un bordo 14 del coperchio 5 rivolto in uso verso il cuscinetto di rotolamento 2; questo primo foro viene praticato in direzione radiale rispetto ad un asse A di simmetria del cuscinetto 2.
Successivamente si pratica sul bordo 14 del coperchio 5, a coperchio smontato dalla boccola 3, un secondo foro 18 avente diametro sensibilmente più piccolo (meno della metà e poco più di un decimo) di quello del foro 17; il secondo foro 18 viene praticato in direzione assiale rispetto all’asse A di simmetria del cuscinetto 2, ovvero parallelamente all’asse A del cuscinetto 2, in modo da risultare in uso affacciato ad un anello esterno 8 del cuscinetto 2 cooperante in uso in battuta contro il bordo 14 del coperchio 5; nell’esempio illustrato il foro 18 è praticato frontalmente nel colletto 15, attraverso la superficie frontale 20; il foro 18 viene inoltre realizzato in modo da estendersi fino in corrispondenza del foro 17, ad esso perpendicolare, e da conseguentemente sboccare trasversalmente all’interno del foro 17.
Si realizza intanto, preferibilmente ma non necessariamente per stampaggio di un materiale plastico sintetico, un corpo a tazza 21 delimitato da una parete di fondo 24 e da una parete laterale 27 perpendicolare alla parete di fondo 24 e provvista di un foro passante 26, preferibilmente costampando all’interno del corpo a tazza 21, quando questo è realizzato per stampaggio in un materiale plastico sintetico, una molla a lamina 23, che sporge a sbalzo all’interno del corpo a tazza 21 davanti al foro passante 26. In alternativa, ad esempio in caso di corpo a tazza 21 metallico, la molla 23 viene fissata solidale alla parete di fondo 24 in qualsiasi modo conveniente, per saldatura, incollaggio, eccetera. Successivamente, sempre a coperchio 5 smontato dalla boccola 3, si pianta ad interferenza il corpo a tazza 21 nel primo foro 17, coassialmente al foro 17 (figura 3), con il foro passante 26 allineato coassiale con il secondo foro 18 del coperchio 5; in questo modo il foro 18 è messo in comunicazione diretta con l’interno del corpo a tazza 21, con una estremità libera 46 della molla a lamina 23 disposta affacciata al foro 18.
Sempre a coperchio 5 smontato dalla boccola 3, si monta assialmente scorrevole nel foro 18 una sonda di temperatura 28 (o 28b) inserendola attraverso una estremità 43 (figura 3) del foro 18 opposta al foro 17, cioè rivolta da banda opposta al foro 17, in modo da portare una prima estremità 44 della sonda 28/28b, provvista del cavo/i elettrico/i di collegamento 31 e corrispondente alla estremità 32 del corpo tubolare 29, ad inserirsi a sbalzo entro il corpo a tazza 21; si lascia inoltre una seconda estremità 45 della sonda 28/28b, opposta alla estremità 44 e corrispondente alla estremità 36 del corpo tubolare 29, a sporgere di sbalzo dal bordo 14 del coperchio 5, fuori dal foro 18 (figura 4A).
Successivamente, sempre a coperchio 5 smontato, e passando attraverso il foro 17, si accoppia entro il corpo a tazza 21 un elemento di battuta costituito dall’anello elastico di arresto 33 sulla prima estremità 44 della sonda 28, solidale alla sonda 28; l’elemento di battuta 33 usato è atto a cooperare con la molla a lamina 23, una volta accoppiato a scatto nella scanalatura anulare 34 del corpo tubolare 29, per deformare elasticamente la molla 23 quando la seconda estremità 45 della sonda 28 viene spinta in una posizione retratta completamente entro il foro 18 (figura 4B).
Infine si monta il coperchio 5 chiudendo la boccola 3, in modo che il bordo 14 (nella fattispecie il colletto 15 del bordo 14) va in battuta contro l’anello esterno 8 del cuscinetto 2, spingendo così la sonda 28 nella posizione retratta. Ovviamente, la molla 23 esercita allora una reazione elastica che spinge con pressione prefissata l’estremità 45 della sonda 28 contro il cuscinetto 2 (conto l’anello esterno 8 del cuscinetto 2) permettendo così alla sonda 28 di effettuare una rilevazione precisa ed ottimale della temperatura interna del cuscinetto 2. La sonda 28 emette in uso un segnale elettrico che viene raccolto dal cavo elettrico 31.
Il metodo secondo l’invenzione comprende inoltre le fasi di:
- assemblare una testa trasmittente wireless 37/37b comprendente un convertitore analogico/digitale 41 ed una antenna 42 racchiusi in un corpo scatolare 39, ovvero in un involucro formato dai due elementi 48 e 54; e
- collegare la testa trasmittente wireless 37/37b con la sonda di temperatura 28/28b tramite il cavo/i elettrico/i di trasmissione 31 e fissare la testa di trasmissione wireless 37/27b sul coperchio 5.
Nel caso della testa wireless 37 tale fissaggio viene eseguito semplicemente piantando la testa di trasmissione wireless 37 già assemblata e cablata in un tratto terminale 22 del foro 17, opposto al foro 18 e lasciato libero dal corpo a tazza 21, in modo da fissare la testa trasmittente wireless 37 solidale al coperchio 5.
Nel caso della testa wireless 37b, invece, questa viene assemblata, fissata e cablata in successione, elemento per elemento: prima si monta e si fissa sul coperchio 5 il solo elemento di involucro 48, facendo fuoriuscire dalla estremità 49 i cavi 31 con gli spinotti 38 della sonda 28b; poi, si va a montare e fissare sull’elemento di involucro 48 l’elemento di involucro 54, preferibilmente con i componenti elettronici 41,58, 59 e 42 già assemblati al suo interno, eseguendo in questa fase i collegamenti dei cavi 31 (ad esempio tramite gli spinotti 38) al convertitore analogico-digitale 41.
I vantaggi connessi con la presente invenzione sono evidenti. Si ottiene un sistema di misurazione della temperatura del cuscinetto 2 affidabile, grazie alla pressione esercitata dalla molla 23 sulla “testa” 45 della sonda 28/28b ed alla eventuale ridondanza di segnale garantita dalla sonda 28b. Tutti i componenti del sistema sono standardizzati e possono essere usati per i sistemi 1 destinati a qualsiasi tipo di boccola ferrovia. Qualsiasi tipo di boccola ferroviaria, anche non originariamente prevista per montare un sensore di temperatura, può essere equipaggiata in modo rapido e semplice con il sistema di misura dell’invenzione, operando secondo il metodo dell’invenzione, semplicemente praticando i due fori 17 e 18 in posizione opportuna sul coperchio 5 smontato della boccola 3 e poi usando i componenti descritti.

Claims (12)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Sistema di misura (1) della temperatura di un cuscinetto di rotolamento (2) in una boccola ferroviaria (3); caratterizzato dal fatto di comprendere: - un primo foro (17) praticato in direzione radiale rispetto ad un asse (A) di simmetria del cuscinetto esternamente su un coperchio (5) della boccola ferroviaria dalla parte di un bordo (14) del coperchio rivolto verso il cuscinetto di rotolamento; - un secondo foro (18) avente diametro più piccolo di quello del primo foro (17) e praticato in direzione assiale rispetto ad un asse (A) di simmetria del cuscinetto sul bordo del coperchio in modo da risultare in uso affacciato ad un anello (8) del cuscinetto cooperante in battuta contro il bordo (14) del coperchio, il secondo foro (18) sboccando nel primo foro (17); - un corpo a tazza (21) alloggiato nel primo foro (17); - una molla (23) portata integrale dal corpo a tazza (21), al suo interno, in modo da sporgere a sbalzo davanti al secondo foro (18), il quale è in comunicazione diretta con l’interno del corpo a tazza (21); - una sonda di temperatura (28;28b) alloggiata scorrevole entro il secondo foro (18) e comprendente a sua volta un elemento tubolare (29) più lungo del secondo foro (18) e portante al suo interno almeno un sensore elettrico di temperatura (30) dotato di un cavo elettrico (31) di collegamento fuoriuscente da una prima estremità (32) dell’elemento tubolare (29), la quale prima estremità è alloggiata a sbalzo entro il corpo a tazza (21); e - un elemento di battuta (33) accoppiato solidale alla prima estremità (32) per cooperare con la molla (23); - in cui la lunghezza del secondo foro (18) e dell’elemento tubolare (29), la forma della molla (23) ed una posizione di accoppiamento dell’elemento di battuta (33) con l’elemento tubolare (29) sono scelti in modo che la molla (23) spinge la sonda (28;28b) verso una posizione estratta nella quale una seconda estremità (36) dell’elemento tubolare (29) sporge assialmente fuori dal secondo foro (18), in modo che a coperchio (5) disposto con il bordo in battuta contro l’anello del cuscinetto (2) la molla (23) risulta precaricata e preme la seconda estremità (36) dell’elemento tubolare (29) della sonda (28;28b) contro l’anello (8) del cuscinetto.
  2. 2. Sistema di misura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo a tazza (21) è alloggiato nel primo foro (17), radiale, in modo da lasciare libero un tratto terminale (22) del primo foro, opposto al secondo foro (18), assiale; il sistema di misura comprendendo inoltre una testa trasmittente wireless (37;37b) accoppiata almeno in parte nel tratto terminale (22) del primo foro; almeno un cavo elettrico (31) fuoriuscente dalla prima estremità dell’elemento tubolare alloggiata a sbalzo entro il corpo a tazza connettendosi con la testa trasmittente (37;37b).
  3. 3. Sistema di misura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il primo foro (17) è un foro radiale cieco praticato in una porzione perifericamente esterna (19) del bordo (14) del coperchio della boccola, preferibilmente ma non necessariamente in posizione immediatamente adiacente ad una sede di alloggiamento (11) per un sensore della velocità di rotazione del cuscinetto, se presente.
  4. 4. Sistema di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la molla (23) è una molla a lamina ed è portata integrale di pezzo da una parete di fondo (24) del corpo a tazza, nella quale parete di fondo una estremità (25) ripiegata ad L della molla è preferibilmente annegata, il corpo a tazza (21) essendo preferibilmente realizzato in un materiale plastico sintetico stampato.
  5. 5. Sistema di misura secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la molla a lamina (23) sporge a sbalzo dalla parete di fondo (24) obliquamente di traverso alla parete di fondo, in modo da avvicinarsi progressivamente ad un foro passante (26) praticato attraverso una parete laterale (27) del corpo a tazza e disposto coassiale al secondo foro (18), rispetto al quale presente un diametro sostanzialmente identico o leggermente maggiore; una estremità libera (46) della molla a lamina (23), sagomata a forcella, è disposta affacciata foro passante 26).
  6. 6. Sistema di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’elemento di battuta (33) consiste in un anello elastico d’arresto, preferibilmente di tipo Benzing, inserito a scatto in una scanalatura anulare (34) praticata esternamente su una parete laterale (35) dell’elemento tubolare (29), dalla parte della sua prima estremità (32).
  7. 7. Sistema di misura secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il corpo a tazza (21) è piantato ad interferenza entro il primo foro (17); il diametro del primo foro (17) essendo atto a consentire l’introduzione ed il montaggio a scatto dell’anello elastico d’arresto (33) entro il corpo a tazza (21) con la sonda (28;28b) già inserita scorrevole entro il secondo foro (18) e fino all’interno del corpo a tazza (21).
  8. 8. Sistema di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il diametro del secondo foro (18) è di circa un ordine di grandezza inferiore al diametro del primo foro (17); l’almeno un sensore elettrico di temperatura (30) consistendo in una termocoppia annegata nell’elemento tubolare (29).
  9. 9. Sistema di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sonda di temperatura (28b) comprende due sensori elettrici di temperatura (30) annegati nel medesimo elemento tubolare (29) e ciascuno dotato di un rispettivo cavo elettrico (31).
  10. 10. Sistema di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la testa di trasmissione wireless (37b) comprende: un primo elemento di involucro (48) definito da un corpo scatolare internamente cavo, sagomato a pipa e presentante una estremità (49) aperta ed un basamento (50) opposto alla estremità aperta (49) e rivolto verso il primo foro (17), dotato di un manicotto (51) che sporge a sbalzo dal basamento (50) per accoppiare con il primo foro (17), entro un tratto (22) lasciato libero dal corpo a tazza (21); ed un secondo elemento di involucro (54) conformato a tazza fissato solidale ed a tenuta di fluido al primo elemento di involucro (48) in corrispondenza della estremità aperta (49) ed a chiusura della estremità aperta (49); il basamento (50) portando almeno una coppia di viti di fissaggio (52) al coperchio (5).
  11. 11. Metodo per realizzare un sistema di misura (1) della temperatura di un cuscinetto di rotolamento (2) in una boccola ferroviaria (3), comprendente le fasi di: - praticare un primo foro (17) esternamente su un coperchio (5) della boccola ferroviaria, a coperchio smontato dalla boccola, dalla parte di un bordo (14) del coperchio rivolto in uso verso il cuscinetto di rotolamento, il primo foro (17) venendo praticato in direzione radiale rispetto ad un asse (A) di simmetria del cuscinetto; - praticare sul bordo del coperchio, a coperchio smontato dalla boccola, un secondo foro (18) avente diametro più piccolo di quello del primo foro (17), il secondo foro venendo praticato in direzione assiale rispetto all’asse (A) di simmetria del cuscinetto, ovvero parallelamente all’asse del cuscinetto, in modo da risultare in uso affacciato ad un anello esterno (8) del cuscinetto cooperante in uso in battuta contro il bordo (14) del coperchio, ed in modo che il secondo foro (18) sbocca all’interno del primo foro (17); - realizzare, preferibilmente ma non necessariamente per stampaggio di un materiale plastico sintetico, un corpo a tazza (21) delimitato da una parete di fondo (24) e da una parete laterale (27) perpendicolare alla parete di fondo (24) e provvista di un foro passante (26), preferibilmente costampando all’interno del corpo a tazza (21) una molla a lamina (23) che sporge a sbalzo all’interno del corpo a tazza davanti al foro passante (26); - sempre a coperchio smontato dalla boccola, piantare ad interferenza il corpo a tazza (21) nel primo foro (17), con il foro passante (26) allineato coassiale con il secondo foro (18), il quale è così messo in comunicazione diretta con l’interno del corpo a tazza (21), con una estremità libera (46) della molla a lamina (23) disposta affacciata al secondo foro (18); - sempre a coperchio smontato dalla boccola, montare assialmente scorrevole nel secondo foro (18) una sonda di temperatura (28;28b) inserendola attraverso una estremità (43) del secondo foro (18) opposta al primo foro (17), in modo da portare una prima estremità (44) della sonda, provvista di almeno un cavo elettrico di collegamento (31) ad inserirsi a sbalzo entro il corpo a tazza (21) e lasciando una seconda estremità (45) della sonda, opposta alla prima, sporgente a sbalzo dal bordo (14) del coperchio della boccola fuori dal secondo foro (18); - passando attraverso il primo foro (17), accoppiare un elemento di battuta (33) solidale sulla prima estremità (44) della sonda (28;28b), l’elemento di battuta (33) essendo atto a cooperare con la molla a lamina (23) per deformarla elasticamente quando la seconda estremità (45) della sonda viene spinta in una posizione retratta completamente entro il secondo foro (18); e - montare il coperchio (5) chiudendo la boccola , in modo che il bordo (14) del coperchio va in battuta contro l’anello esterno (8) del cuscinetto spingendo la sonda (28;28b) nella posizione retratta.
  12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi di: - assemblare una testa trasmittente wireless (37;37b) comprendente un convertitore analogico/digitale (41) ed una antenna (42) racchiusi in un involucro (39;48,54); -collegare la testa trasmittente wireless (37;37b) con la sonda di temperatura (28;28b) tramite l’almeno un cavo elettrico di trasmissione (31), accoppiare la testa di trasmissione wireless (37;37b)) in un tratto terminale (22) del primo foro (17), opposto al secondo foro, lasciato libero dal corpo a tazza (21), e fissare la testa trasmittente wireless (37;37b) al coperchio (5).
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