ITTO20130799A1

ITTO20130799A1 - Complesso di tenuta a basso attrito, in particolare per cuscinetti di rotolamento

Info

Publication number: ITTO20130799A1
Application number: IT000799A
Authority: IT
Inventors: Carmelo Gulli
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-04-04

Description

COMPLESSO DI TENUTA A BASSO ATTRITO, IN PARTICOLARE PER CUSCINETTI DI ROTOLAMENTO

DESCRIZIONE

Settore Tecnico dell’Invenzione

La presente invenzione è relativa a soluzioni innovative per la realizzazione di un complesso di tenuta a basso attrito, in particolare per cuscinetti di rotolamento. L’invenzione permette pertanto di ottenere una famiglia di complessi di tenuta diversi, adatti a rispondere ad esigenze di volta in volta diverse, accomunati da un medesimo concetto innovativo.

Tecnica Nota

I complessi di tenuta destinati ad equipaggiare i cuscinetti di rotolamento di gruppi mozzo ruota sono formati da cosiddette guarnizioni “a pacchetto” includenti un primo ed un secondo schermo anulare, montati uno di fronte all’altro in modo da delimitare tra gli schermi una camera anulare entro la quale sono disposti una serie di labbri di tenuta portati da un anello di tenuta fissato solidale ad uno degli schermi, generalmente lo schermo destinato in uso a rimanere stazionario. Questi labbri di tenuta esercitano una tenuta strisciante o a labirinto su rispettive superfici di tenuta dello schermo rotante e possono essere di varia forma ed eventualmente caricati da molle. Un esempio di un tale tipo di guarnizione/complesso di tenuta è dato da EP0980999B1.

Sebbene soddisfacenti, i complessi di tenuta “a pacchetto” noti presentano attriti relativamente elevati a causa dei labbri striscianti caricati da molle o comunque montati con forti interferenze. Complessi di tenuta includenti unicamente tenute a labirinto, oltre che essere relativamente ingombranti e complessi da realizzare, presentano bassi attriti a fronte di efficienze di tenuta ridotte e spesso insufficienti per numerose applicazioni, ad esempio, in campo automobilistico.

Sintesi dell’Invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un complesso di tenuta del tipo “a pacchetto”, che sia privo degli inconvenienti descritti, presentando bassi costi ed elevata facilità di produzione, elevata efficienza di protezione dei corpi volventi, ridotti ingombri sia assiali che radiali e soprattutto un attrito ridotto.

In base all’invenzione viene dunque fornito un complesso di tenuta come definito nella rivendicazione 1.

Secondo l’invenzione, lo schermo in uso rotante viene provvisto di un labbro di tenuta che coopera a labirinto con almeno un labbro di una coppia di labbri di tenuta portati dallo schermo stazionario, che cooperano a loro volta, entrambi o uno soltanto, a labirinto con una porzione a flangia dello schermo rotante. In questo modo si ottiene un effetto sinergico di “pompaggio” dei contaminati verso l’esterno della camera anulare definita tra gli schermi permettendo di ottenere ottime efficienze di tenuta quando anche tutti e tre i suddetti labbri non esercitano alcuna tenuta strisciante. Conseguentemente, gli attriti vengono drasticamente ridotti pur conservando una efficienza di tenuta adeguata, ad esempio, per applicazioni su mozzi ruota. Solo un ulteriore labbro, detto “paragrasso”, rivolto in uso verso i corpi volventi da proteggere, viene realizzato come labbro strisciante, ma con solo una ridotta interferenza, in modo da mantenere comunque bassi gli attriti.

Particolari forme e disposizioni dei labbri e degli schermi permettono di conseguire prestazioni di tenuta ulteriormente ottimizzate.

Breve Descrizione dei Disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, effettuata con riferimento alle figure dei disegni annessi, nelle quali:

- la figura 1 illustra schematicamente ed in sezione radiale una vista longitudinale in elevazione di una prima forma di realizzazione del complesso di tenuta statica secondo il trovato applicato ad un cuscinetto di rotolamento, illustrati solo in parte per semplicità;

- la figura 2 illustra schematicamente in sezione radiale una possibile variante del complesso di tenuta di figura 1;

- la figura 3 illustra schematicamente ed in sezione radiale una vista longitudinale in elevazione di una seconda forma di realizzazione del complesso di tenuta statica secondo il trovato applicato ad un cuscinetto di rotolamento, illustrati solo in parte per semplicità;

- la figura 4 illustra schematicamente in sezione radiale una possibile variante del complesso di tenuta di figura 3;

- la figura 5 illustra schematicamente ed in sezione radiale una vista longitudinale in elevazione di una terza forma di realizzazione del un complesso di tenuta statica secondo il trovato applicato ad un cuscinetto di rotolamento, illustrati solo in parte per semplicità;

- la figura 6 illustra schematicamente in sezione radiale una possibile variante del complesso di tenuta di figura 5;

- la figura 7 illustra schematicamente ed in sezione radiale una vista longitudinale in elevazione di una quarta forma di realizzazione del un complesso di tenuta statica secondo il trovato applicato ad un cuscinetto di rotolamento, illustrati solo in parte per semplicità; e

- la figura 8 illustra schematicamente in sezione radiale una possibile variante del complesso di tenuta di figura 7.

Descrizione Dettagliata

Con riferimento alle figure 1 e 2, è indicato con 100 (figura 1) un complesso di tenuta a basso attrito, in particolare concepito per essere montato su un cuscinetto di rotolamento 2 di un gruppo mozzo ruota, noto e non illustrato nel suo complesso per semplicità, per essere inserito tra un primo organo 3 ed un secondo organo 4 in rotazione relativa, nell’esempio illustrato definiti dall’anello interno 3 e dall’anello esterno 4 del cuscinetto 2, per isolare a tenuta di fluido da un ambiente esterno, indicato con la lettera “E”, una cavità anulare 5 delimitata tra gli organi 3 e 4 ed alloggiante, nell’esempio illustrato, una pluralità di corpi volventi 6 del cuscinetto 2.

Il complesso di tenuta 100 è realizzato in figura 1 secondo una prima forma di realizzazione, indicata con 100B, ed in figura 2 con una seconda forma di realizzazione, indicata con 100C.

Entrambi i complessi di tenuta 100B e 100C, che verranno d’ora innanzi descritti insieme per le parti comuni, usando per semplicità i medesimi numeri di riferimento, comprendono un primo schermo anulare 107 in uso vincolabile angolarmente solidale al primo organo o anello interno 3 per ruotare con esso intorno ad un asse A di simmetria dello schermo 107 ed un secondo schermo anulare 108 in uso vincolabile angolarmente solidale al secondo organo o anello esterno 4, coassiale con il primo schermo 107 e stazionario rispetto allo schermo 107, insieme al quale definisce una camera anulare 109.

La camera anulare 109 è delimitata su lati opposti, in direzione radiale da rispettive porzioni a manicotto 110,111, tra loro coassiali, del primo schermo 107 e del secondo schermo 108, mediante le quali gli schermi 107,108 sono vincolati agli organi 3 e 4, rispettivamente, in modo noto, ad esempio per piantaggio; e, in direzione assiale, da rispettive porzioni a flangia 112,113 del primo schermo 107 e del secondo schermo 108, disposte tra loro reciprocamente affacciate.

I complessi di tenuta 100B e 100C comprendono inoltre un anello di tenuta 114 portato solidale dallo schermo 108 e provvisto di almeno un primo labbro anulare 115 e un secondo labbro anulare 116 che si estendono assialmente e radialmente a sbalzo dalla porzione a flangia 113 e verso la porzione a flangia 112, all’interno della camera anulare 109.

Secondo un primo aspetto dell’invenzione, comune, come si vedrà, a tutte le forme di realizzazione che saranno illustrate, almeno uno dei labbri 115 e 116, negli esempi non limitativi illustrati entrambi, coopera/cooperano senza toccarla, ma con un gioco assiale minimo (dell’ordine del millimetro o meno) con la porzione a flangia 112 del primo schermo 107, che in uso è rotante intorno al suo asse di simmetria A rispetto al secondo schermo 108.

Pertanto, il labbro 115 definisce con la porzione a flangia 112 ed entro la camera anulare 109 una prima tenuta dinamica a labirinto 117; qui e nel seguito con “dinamica” si intende il fatto che la tenuta 117 è esercitata tra due organi in moto relativo ed, in particolare, che l’organo mobile (schermo rotante 107 in questo caso) è quello rivolto in uso verso l’ambiente esterno E dal quale provengono i contaminanti, che cercano di introdursi nella cavità 5.

In combinazione con quanto precede, lo schermo 107 supporta solidale un terzo labbro anulare 118 che si estende a sbalzo dallo schermo 107 verso uno dei labbri 115,116 portati dallo schermo in uso stazionario 108 (nell’esempio non limitativo illustrato verso il labbro 115) senza toccarlo, per definire tra gli schermi 107 e 108 ed entro la camera anulare 109 una seconda tenuta dinamica a labirinto 119.

I labbri anulari di tenuta 115,116 e 118, come anche l’intero anello di tenuta 114 sono elasticamente deformabili, essendo realizzati in un materiale elastomerico. Viceversa, gli schermi 107,108 sono preferibilmente realizzati in metallo, ad esempio in una lamiera tranciata e piegata/imbutita, oppure in tutto o in parte in una materia plastica sintetica stampata, ma comunque in un materiale più rigido di quello usato per i labbri 115,116 e 118.

Un ulteriore aspetto comune di tutte le forme di realizzazione dell’invenzione consiste, come si vedrà, nel fatto che la porzione a flangia 112 dello schermo rotante 107 è disposta in uso in modo da delimitare la camera anulare 109 verso l’ambiente esterno E, lo schermo 107 definendo in uso uno schermo assialmente esterno del complesso di tenuta 100B/C rispetto alla cavità anulare 5 definita tra il primo e secondo organo 3 e 4.

Secondo le forme di realizzazione illustrate in figure 1 e 2, il labbri 115,116 sono disposti in sequenza in direzione radiale entro la camera anulare 109, il secondo labbro 116 essendo disposto radialmente più verso l’asse A di rotazione del primo schermo 107 rispetto al primo labbro 115. Inoltre, entrambi i labbri 115,116 cooperano a distanza ravvicinata, ma senza toccarla, con la porzione a flangia 112 del primo schermo 107, per definire con la tale porzione a flangia 112 una successione di labirinti interposti in serie in direzione radiale tra la porzione a manicotto 110 dello schermo 107 e la porzione a manicotto 111 dello schermo 108, il più esterno dei quali è quello che definisce la tenuta dinamica a labirinto 117.

Il terzo labbro anulare 118 è portato assialmente e radialmente a sbalzo da una prima faccia 120 rivolta verso lo schermo 108 della porzione a flangia 112 e si estende all’interno della camera anulare 109 in modo da essere interposto in serie, secondo una direzione radiale, tra il primo labbro 115 ed il secondo labbro 116; un bordo libero 121 di estremità del labbro 118 è rivolto verso il primo labbro 115 ed è disposto, in una sezione radiale (piano del foglio in figure 1 e 2), in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al primo labbro 115, in modo da definire con una porzione di estradosso 122 del primo labbro 115 rivolta verso lo schermo 107 la seconda tenuta dinamica a labirinto 119.

Inoltre, il labbro 118 è conformato e disposto in modo da definire con una porzione di intradosso 123 del labbro 116 rivolta verso il secondo schermo 108, una terza tenuta dinamica a labirinto 124.

Inoltre, i labbri 115,116 e 118 presentano in sezione radiale tutti una forma ad U (labbri 115,118) o a V (labro 116), in modo da definire in direzione radiale (e verso diretto verso l’asse A) una successione di gocciolatoi anulari 125,126,127 disposti in serie uno sull’altro e da delimitare così all’interno della camera anulare 109 una pluralità di recessi costituenti i gocciolatoi 125,126,127 e disposti successivamente in serie in direzione radiale, separati tra loro da almeno le tenute dinamiche a labirinto 119 e 124.

I complessi di tenuta 100B e 100C comprendono infine un quarto labbro anulare 128 ricavato di pezzo con l’anello di tenuta 114 ed i relativi labbri 115 e 116. Il labbro 128 si estende a sbalzo dalla porzione a flangia 113 da banda opposta al labbro 116 e, in uso, da banda opposta all’ambiente esterno E e coopera con leggera interferenza con una superficie laterale 129 radialmente esterna della porzione a manicotto 110, in modo da definire con essa una tenuta radiale strisciante. Il labbro 128 costituisce un labbro cosiddetto “paragrasso” ed è costantemente lubrificato da grasso disposto in uso all’interno della cavità 5 verso i corpi volventi 6 ed, eventualmente, anche entro la camera 109, tra il labbro 116 e la porzione a manicotto 110.

Nel complesso di tenuta 100B, la porzione a flangia 112 dello schermo rotante 107 (destinato a venire montato sul lato interno veicolo di un mozzo ruota) supporta, su una propria seconda faccia 130 rivolta da banda opposta allo schermo 108, un riporto anulare 131 (illustrato a tratteggio) realizzato in un elastomero (ad esempio ABS) almeno in parte magnetizzato, in modo da definire un elemento generatore di segnale o encoder, noto, per un sensore noto e non illustrato per semplicità di un sistema ABS o anti-skid o ESP di un veicolo. Il riporto 131 ricopre almeno in parte la faccia 130 fino in corrispondenza della porzione a manicotto 110 e presenta un primo risalto anulare radiale 132, che si estende radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto 110 del primo schermo 107 verso l’asse di rotazione A e sull’interno della porzione a manicotto 110, ed il quale risalto anulare 132 è conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del primo schermo 107 sull’organo 3.

I complessi di tenuta 100B e 100C differiscono tra loro, oltre per la presenza o meno del riporto anulare 131, per il fatto che un bordo radialmente esterno 133 della porzione a flangia 112 del primo schermo 107 è realizzato in un materiale diverso; nel caso del complesso di tenuta 100B nel medesimo materiale del resto dello schermo 107; nel caso del complesso di tenuta 100C in un materiale plastico sintetico o elastomerico, comunque diverso dal, e meno rigido del, materiale con cui è formato il resto del primo schermo 107.

In ogni caso, il bordo 133 presenta la medesima forma, sia nel complesso di tenuta 100B, che nel complesso di tenuta 100C. In particolare, il bordo 133, che è opposto alla porzione a manicotto 110, è conformato in modo da definire, da banda opposta alla camera anulare 109 e, in uso, verso l’ambiente esterno E, un primo risalto anulare assiale 134 che si estende assialmente a sbalzo rispetto alla faccia 130, da banda opposta alla porzione a flangia 113 ed in immediata prossimità della porzione a manicotto 111 del secondo schermo 108 per formare con il secondo schermo 108 una prima pre-tenuta a labirinto 135 verso l’esterno della camera anulare 109; negli esempi illustrati, la faccia 130 è inoltre provvista, in posizione immediatamente adiacente al risalto 134 e radialmente verso l’asse di rotazione A, di una scanalatura anulare a fondo curvo 136 atta a definire insieme al risalto 134 un elemento centrifugatore 137 disposto sull’esterno della camera anulare 109 e, in uso, sull’esterno della cavità anulare 5.

Con riferimento alle figure 3 e 4, in esse sono illustrati dei complessi di tenuta 200B e 200C che differiscono tra loro unicamente per i medesimi elementi di differenza presenti tra i complessi di tenuta 100B e 100C. I dettagli simili od identici a quelli già descritti vengono indicati per semplicità con i medesimi numeri di riferimento aumentati di 100 unità.

I complessi di tenuta 200B e 200C comprendono schermi 207 e 208 che definiscono tra loro una camera anulare 209 e che presentano rispettive porzioni a flangia 212,213 ed a manicotto 210,211. Lo schermo 208 porta un anello di tenuta 214 avente due labbri 215,216. Il labbro 215 coopera senza toccarla, ma con un gioco assiale minimo con la porzione a flangia 212. Pertanto, il labbro 215 definisce con la porzione a flangia 212 ed entro la camera anulare 209 una prima tenuta dinamica a labirinto 217.

Lo schermo 207 porta un terzo labbro 218 interposto in serie, in direzione radiale, tra i labbri 215 e 216 e che si estende a sbalzo dallo schermo 207 verso uno dei labbri 215,216 portati dallo schermo in uso stazionario 208 (nell’esempio non limitativo illustrato verso il labbro 215) senza toccarlo, per definire tra gli schermi 207 e 208 ed entro la camera anulare 209 una seconda tenuta dinamica a labirinto 219. Il labbro 218 si estende a sbalzo da una faccia 220 della porzione a flangia 212 e presenta un bordo libero 221 di estremità, ingrossato in direzione radiale e che è rivolto verso la porzione a flangia 213, alla quale è disposto parallelo, in sezione radiale in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al labbro 215, in modo da definire con una porzione di estradosso 222 del primo labbro 215 rivolta verso lo schermo 207 la seconda tenuta dinamica a labirinto 219.

Inoltre, il labbro 218 è conformato e disposto in modo da definire con una porzione di intradosso 223 del labbro 216, una terza tenuta dinamica a labirinto 224.

Inoltre, i labbri 215,216 e 218 presentano in sezione radiale tutti una forma ad U (labbri 215,216) o a V asimmetrica (labbro 218), in modo da definire in direzione radiale (e verso diretto verso l’asse A) una successione di gocciolatoi anulari 225,226,227 disposti in serie uno sull’altro.

I complessi di tenuta 200B e 200C comprendono infine un quarto labbro anulare 228 “paragrasso” ricavato di pezzo con l’anello di tenuta 214 e che coopera con leggera interferenza con una superficie laterale 229 della porzione a manicotto 210, in modo da definire con essa una tenuta radiale strisciante.

Il complesso di tenuta 200B porta su una sua faccia 230 rivolta da banda opposta allo schermo 208, un riporto anulare 231 (illustrato a tratteggio) realizzato in un elastomero (ad esempio ABS) almeno in parte magnetizzato, in modo da definire un elemento generatore di segnale o encoder, noto, per un sensore noto e non illustrato per semplicità di un sistema ABS o anti-skid o ESP di un veicolo. Il riporto 231 ricopre almeno in parte la faccia 230 fino in corrispondenza della porzione a manicotto 210 e presenta un primo risalto anulare radiale 232, che si estende radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto 210 verso l’asse di rotazione A e che è conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del primo schermo 207 sull’organo 3.

I complessi di tenuta 200B e 200C differiscono tra loro, oltre per la presenza o meno del riporto anulare 231, per il fatto che un bordo radialmente esterno 233 è realizzato in un materiale diverso, nel caso del complesso di tenuta 200B nel medesimo materiale del resto dello schermo 207, nel caso del complesso di tenuta 200C in un materiale plastico sintetico o elastomerico, mentre il resto dello schermo 207 è realizzato in metallo o altro materiale rigido.

Il bordo 233 presenta la medesima forma, sia nel complesso di tenuta 200B, che nel complesso di tenuta 200C, è opposto alla porzione a manicotto 210, è conformato in modo da definire, da banda opposta alla camera anulare 209 e, in uso, verso l’ambiente esterno E, un risalto anulare assiale 234, che si estende assialmente a sbalzo rispetto alla faccia 230 ed in immediata prossimità della porzione a manicotto 211 per formare una pre-tenuta a labirinto 235 verso l’esterno della camera anulare 209.

Il labbro 215 presenta un bordo radialmente esterno formante un aggetto 236 disposto a filo del bordo 233 e che si estende verso la porzione a flangia 213, il che migliora la tenuta dinamica a labirinto 217. Per lo stesso motivo, anche il labbro 115 nei complessi di tenuta 100B/C precedentemente descritti presenta un bordo libero 138 che curva verso la flangia 113.

Con riferimento alle figure 5 e 6, in esse sono illustrati dei complessi di tenuta 300B e 300C. I dettagli simili od identici a quelli già descritti vengono indicati per semplicità con i medesimi numeri di riferimento aumentati di 200 unità rispetto alla descrizione dei complessi di tenuta 100B e 100C.

I complessi di tenuta 300B e 300C comprendono schermi 307 e 308 che definiscono tra loro una camera anulare 309 e che presentano rispettive porzioni a flangia 312,313 ed a manicotto 310,311. Lo schermo 308 porta un anello di tenuta 314 avente due labbri 315,316. Il labbro 315 coopera senza toccarla, ma con un gioco radiale minimo, con una porzione di un bordo radialmente esterno 333 della porzione a flangia 312 e definisce con essa, nel complesso, ed entro la camera anulare 309 una prima tenuta dinamica a labirinto 317, la quale è orientata assialmente, anziché radialmente, come nei casi delle tenute 117 e 217.

Lo schermo 307 porta un terzo labbro 318 interposto in serie, in direzione radiale, tra i labbri 315 e 316 e che si estende a sbalzo dallo schermo 307 verso uno dei labbri 315,316 portati dallo schermo in uso stazionario 308 (nell’esempio non limitativo illustrato verso il labbro 315) senza toccarlo, per definire tra gli schermi 307 e 308 ed entro la camera anulare 309 una seconda tenuta dinamica a labirinto 319. Il labbro 318 si estende a sbalzo da una faccia 320 della porzione a flangia 312 e presenta un bordo libero 321 di estremità conformato ad I, orientato in direzione radiale e che è rivolto verso la porzione a flangia 313, alla quale è disposto parallelo, in sezione radiale in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al labbro 315, in modo da definire con una porzione di estradosso 322 del primo labbro 315 rivolta verso lo schermo 307 la seconda tenuta dinamica a labirinto 319.

Inoltre, il labbro 318 è conformato e disposto in modo da definire con una porzione di intradosso 323 del labbro 316, una terza tenuta dinamica a labirinto 324.

I labbri 315,316 e 318 presentano in sezione radiale tutti una forma ad U maiuscola (labbro 315) o minuscola (labbro 318) o a V asimmetrica (labbro 316), in modo da definire in direzione radiale (e verso diretto verso l’asse A) una successione di gocciolatoi anulari 325,326,327 disposti in serie uno sull’altro.

I complessi di tenuta 300B e 300C comprendono infine un quarto labbro anulare 328 “paragrasso” ricavato di pezzo con l’anello di tenuta 314 e che coopera con leggera interferenza con una superficie laterale 329 della porzione a manicotto 310, in modo da definire con essa una tenuta radiale strisciante.

Il complesso di tenuta 300B porta su una sua faccia 330 rivolta da banda opposta allo schermo 308, un riporto anulare 331 (illustrato a tratteggio) realizzato in un elastomero (ad esempio ABS) almeno in parte magnetizzato, in modo da definire un elemento generatore di segnale o encoder, noto, per un sensore noto e non illustrato per semplicità di un sistema ABS o anti-skid o ESP di un veicolo, che ricopre almeno in parte la faccia 330 fino in corrispondenza della porzione a manicotto 310 e che presenta un primo risalto anulare radiale 332, che si estende radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto 310 verso l’asse di rotazione A e che è conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del primo schermo 307 sull’organo 3.

Il bordo radialmente esterno 333, che è opposto alla porzione a manicotto 310, è definito da un blocco di materiale plastico sintetico o elastomerico portato integrale dalla porzione a flangia 312 e conformato in modo da definire, da banda opposta alla camera anulare 309 e, in uso, verso l’ambiente esterno E, un primo risalto anulare assiale 334 conformato in sezione radiale come una L rivolta verso la porzione a flangia 311 e che si estende assialmente a sbalzo rispetto alla faccia 330 ed in immediata prossimità della porzione a manicotto 311 per formare una pre-tenuta a labirinto 335 verso l’esterno della camera anulare 309.

Il bordo radialmente esterno 333 è inoltre conformato in modo da definire verso la camera anulare 309 e, in uso, da banda opposta all’ambiente esterno E, un secondo risalto anulare assiale 336 che si estende assialmente a sbalzo verso il secondo schermo 308 rispetto alla faccia 320 della porzione a flangia 312 e all’interno della camera anulare 309 andando a definire la citata porzione del bordo 333 che definisce con il labbro 315 la prima tenuta dinamica a labirinto 317.

Secondo l’ulteriore variante illustrata a tratteggio in figura 5, uno dei due labbri 315,316 può essere reso strisciante, ma con ridotta interferenza, nell’esempio illustrato è il labbro 316 che può essere conformato come una V più aperta andando a toccare sulla flangia 312. Questa soluzione alternativa può essere applicata anche al labbro 316 del complesso di tenuta 300C di figura 6, nonché ai complessi di tenuta di figure 1, 2, 3, 4, conformando come una V più aperta i labbri 116 e 216.

Con riferimento alle figure 7 e 8, in esse sono illustrati dei complessi di tenuta 400B e 400C. I dettagli simili od identici a quelli già descritti vengono indicati per semplicità con i medesimi numeri di riferimento aumentati di 300 unità rispetto alla descrizione dei complessi di tenuta 100B e 100C.

I complessi di tenuta 400B e 400C comprendono schermi 407 e 408 che definiscono tra loro una camera anulare 409 e che presentano rispettive porzioni a flangia 412,413 ed a manicotto 410,411. Lo schermo 408 porta un anello di tenuta 414 avente due labbri 415,416. Il labbro 415 coopera senza toccarla, ma con un gioco radiale minimo, con una porzione di un bordo radialmente esterno 433 della porzione a flangia 412 e definisce con essa, nel complesso, ed entro la camera anulare 409 una prima tenuta dinamica a labirinto 417, la quale è orientata assialmente, anziché radialmente, come nei casi delle tenute 117 e 217 e che è disposta obliquamente rispetto all’asse A per la conformazione, come si vedrà, del bordo 433.

Lo schermo 407 porta un terzo labbro 418 che si estende a sbalzo dallo schermo 407 verso uno dei labbri 415,416 portati dallo schermo in uso stazionario 408 (nell’esempio non limitativo illustrato verso il labbro 416) senza toccarlo, per definire tra gli schermi 407 e 408 ed entro la camera anulare 409 una seconda tenuta dinamica a labirinto 419.

Secondo queste forme di realizzazione, il labbro 418 è portato assialmente e radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto 410 del primo schermo 407 e si estende all’interno della camera anulare 409 in modo da essere interposto in serie, secondo una direzione radiale, tra il secondo labbro 416 e la porzione a manicotto 410 del primo schermo 407; un bordo libero di estremità 421 del terzo labbro 418 è rivolto verso il secondo labbro 416 ed è disposto, in una sezione radiale, in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al secondo labbro 416, in modo da definire con una porzione di estradosso 422 del secondo labbro 416, rivolta verso la porzione a manicotto 410, la seconda tenuta dinamica a labirinto 419.

I labbri 415,416 e 418 presentano in sezione radiale tutti una forma ad U (labbri 415 e 416) o a V minuscola asimmetrica (labbro 418), in modo da definire in direzione radiale (e verso diretto verso l’asse A) una successione di gocciolatoi anulari 425,426 ed una barriera 427, disposti radialmente in serie, uno sull’altro.

I complessi di tenuta 400B e 400C comprendono infine un quarto labbro anulare 428 “paragrasso” ricavato di pezzo con l’anello di tenuta 414 e che coopera con leggera interferenza con una superficie laterale 429 della porzione a manicotto 410, in modo da definire con essa una tenuta radiale strisciante.

I complessi di tenuta 400B e 400C portano entrambi su una faccia 430 rivolta da banda opposta allo schermo 408, un riporto anulare 431 (illustrato a tratteggio) realizzato in un elastomero (ad esempio ABS) almeno in parte magnetizzato, in modo da definire un elemento generatore di segnale o encoder, noto, per un sensore noto e non illustrato per semplicità di un sistema ABS o anti-skid o ESP di un veicolo, che ricopre almeno in parte la faccia 430 fino in corrispondenza della porzione a manicotto 410 e che presenta un primo risalto anulare radiale 432, che si estende radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto 410 verso l’asse di rotazione A e che è conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del primo schermo 407 sull’organo 3.

Il bordo radialmente esterno 433 della porzione a flangia 412, bordo che è opposto alla porzione a manicotto 410, è, nel complesso di tenuta 400C, realizzato in un materiale diverso, preferibilmente plastico sintetico o elastomerico, dal materiale con cui è formato il resto del primo schermo 407.

In entrambi i complessi di tenuta 400B e 400C, il bordo radialmente esterno 433 è conformato in modo da definire da banda opposta alla camera anulare 409 e, in uso, verso l’ambiente esterno E, un primo risalto anulare assiale 434 conformato in sezione radiale come un nasello arrotondato e che si estende assialmente a sbalzo rispetto alla faccia 430 ed in immediata prossimità della porzione a manicotto 411 per formare una pre-tenuta a labirinto 435 verso l’esterno della camera anulare 409.

Il bordo radialmente esterno 433 è inoltre conformato in modo da definire verso la camera anulare 409 e, in uso, da banda opposta all’ambiente esterno E, un secondo risalto anulare assiale 436 che si estende assialmente a sbalzo verso il secondo schermo 408 rispetto ad una faccia 420 della porzione a flangia 412 del primo schermo 407, e all’interno della camera anulare 409; il secondo risalto anulare assiale 436 è, in queste due forme di realizzazione, conformato in sezione radiale come una V asimmetrica avente la concavità rivolta verso la porzione a flangia 411 del secondo schermo 408 in modo da definire con la sua cavità un gocciolatoio 437 disposto immediatamente sopra, in una sezione radiale, ai labbri 415,416; il risalto 436 che forma il gocciolatoio 437 coopera inoltre, con una sua estremità libera 438 con la porzione a manicotto 411 per definire con essa una seconda pre-tenuta a labirinto 439.

Nel complesso di tenuta 400B, infine, la faccia 430 della porzione a flangia 412 del primo schermo 407 è provvista anche, in posizione immediatamente adiacente al primo risalto anulare assiale 434 e su una porzione della faccia 430 lasciata libera (non occupata) dall’inserto 431, disposta radialmente verso l’asse di rotazione A rispetto al risalto 434, di una scanalatura anulare 440 a fondo curvo atta a definire insieme al primo risalto 434 un elemento centrifugatore 441 disposto sull’esterno della camera anulare 409 e, in uso, sull’esterno della cavità anulare 5.

Nei complessi di tenuta 400B e 400C è il labbro 415 che può, in caso di necessità, per aumentare l’azione di tenuta, essere reso strisciante, ma con ridotta interferenza, conformando il labbro 415 come una V, anziché come una U e portandolo così a toccare sulla flangia 412.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, in tutte le forme di realizzazione illustrate e descritte la porzione a manicotto 111,211,311,411 del secondo schermo 108,208,308,408 si estende assialmente di sbalzo rispetto alla porzione a flangia 112,212,312,412 del primo schermo 107,207,307,407 dalla parte opposta alla camera anulare 109,209,309,409, in modo da definire in uso, con un proprio bordo anulare di estremità 142,242,342,442 opposto alla porzione a flangia 113,213,313,413 dello schermo 108,208,308,408, un recesso circolare 143,243,343,443 disposto fuori dalla cavità anulare 5 e che circonda il bordo 133,233,333,433 radialmente esterno della porzione a flangia 112,212,312,412 per l’intera sua estensione assiale; il bordo anulare 142,242,342,442 è annegato completamente in un prolungamento dell’anello di tenuta 114,214,314,414 che forma un elemento anulare di tenuta statica 144,244,344,444 destinato a cooperare in uso con il secondo organo 4; l’elemento anulare di tenuta statica 144,244,344,444 è provvisto di un secondo risalto anulare radiale 145,245,345,445, radialmente esterno, conformato in modo da definire in uso, anch’esso, uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del secondo schermo 108,208,308,408 sul secondo organo 4. A tale scopo, l’organo o anello esterno 4 è provvisto di una sede anulare 7 entro la quale alloggia in appoggio assiale, in uso, il risalto 145,245,345,445.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Complesso di tenuta (100B,200B,300B,400B; 100C,200C,300C,400C) a basso attrito, in particolare per cuscinetti di rotolamento di gruppi mozzo ruota, atto ad essere inserito tra un primo (3) ed un secondo (4) organo in rotazione relativa per isolare a tenuta di fluido da un ambiente esterno una cavità anulare (5) definita tra il primo e secondo organo, e comprendente: un primo schermo anulare (107,207,307,407) in uso vincolabile angolarmente solidale al primo organo (3) per ruotare con il primo organo intorno ad un asse di simmetria (A) del primo schermo; un secondo schermo anulare (108,208,308,408) in uso vincolabile angolarmente solidale al secondo organo (4), coassiale con il primo schermo e stazionario rispetto al primo schermo, insieme al quale definisce una camera anulare (109,209,309,409) delimitata su lati opposti, in direzione radiale da rispettive porzioni a manicotto(110,210,310,410;111,211,311,411), tra loro coassiali, del primo e del secondo schermo, mediante le quali il primo e secondo schermo sono vincolati al primo e secondo organo e, in direzione assiale, da rispettive porzioni a flangia (112,212,312,412;113,213,313,413) del primo e del secondo schermo disposte reciprocamente affacciate; e un anello di tenuta (114,214,314,414) portato solidale dal secondo schermo e provvisto di almeno un primo (115,215,315,415) e un secondo (116,216,316,416) labbro anulare che si estendono assialmente e radialmente a sbalzo dalla porzione a flangia del secondo schermo e verso la porzione a flangia del primo schermo, all’interno della camera anulare; caratterizzato dal fatto che, in combinazione: i)- almeno uno dei primo e secondo labbro (115,215,315,415;116,216,316,416) coopera senza toccarla con la porzione a flangia (112,212,312,412) del primo schermo, che in uso è rotante intorno al suo asse di simmetria (A) rispetto al secondo schermo, per definire con la porzione a flangia (113,213,313,413) del primo schermo ed entro la camera anulare una prima tenuta dinamica a labirinto (117,217,317,417); ii)- il primo schermo (107,207,307,407) supporta solidale un terzo labbro anulare (118,218,318,418) che si estende a sbalzo dal primo schermo verso uno dei primo e secondo labbro del secondo schermo (113,213,313,413) senza toccarlo per definire tra il primo e secondo schermo ed entro la camera anulare una seconda tenuta dinamica a labirinto (119,219,319,419).
2. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la porzione a flangia (112,212,312,412) del primo schermo è disposta in uso in modo da delimitare la camera anulare (109,209,309,409) verso l’ambiente esterno (E), il primo schermo (107,207,307,407) definendo in uso uno schermo assialmente esterno del complesso di tenuta rispetto alla cavità anulare (5) definita tra il primo e secondo organo.
3. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il primo e secondo labbro (115,215,315,415;116,216,316,416) sono disposti in sequenza in direzione radiale entro la camera anulare, il secondo labbro (116,216,316,416) essendo disposto radialmente più verso l’asse di rotazione (A) del primo schermo rispetto al primo labbro (115,215,315,415).
4. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che entrambi il primo e secondo labbro (115,215,315,415;116,216,316,416) cooperano a distanza ravvicinata, ma senza toccarla, con la porzione a flangia (112,212,313,412) del primo schermo, per definire con la porzione a flangia del primo schermo una successione di labirinti interposti in serie in direzione radiale tra la porzione a manicotto (110,210,310,410) del primo schermo e la porzione a manicotto (111,211,311,411) del secondo schermo.
5. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il terzo labbro anulare (118,218,318) è portato assialmente e radialmente a sbalzo da una prima faccia (120,220,320) della porzione a flangia (112,212,313) del primo schermo rivolta verso il secondo schermo e si estende all’interno della camera anulare in modo da essere interposto in serie, secondo una direzione radiale, tra il primo ed il secondo labbro (115,215,315;116,216,316); un bordo libero di estremità (121,221,312) del terzo labbro essendo rivolto verso il primo labbro (115,215,315) ed essendo disposto, in una sezione radiale, in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al primo labbro, in modo da definire con una porzione di estradosso (122,222,322) del primo labbro rivolta verso il primo schermo la seconda tenuta dinamica a labirinto (119,219,319); e, con una porzione di intradosso (123,223,323) del secondo labbro rivolta verso il secondo schermo, una terza tenuta dinamica a labirinto (124,224,324).
6. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il primo, secondo e terzo labbro (115,215,315;116,216,316;118,218,318) presentano in sezione radiale tutti una forma ad U o a V, in modo da definire in direzione radiale una successione di gocciolatoi anulari (125,126,127) disposti in serie e da delimitare all’interno della camera anulare una pluralità di recessi costituenti i gocciolatoi e disposti successivamente in serie in una direzione radiale, separati tra loro da almeno la seconda e terza tenuta dinamica a labirinto (119,219,319;124,224,324).
7. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il terzo labbro anulare (418) è portato assialmente e radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto (410) del primo schermo e si estende all’interno della camera anulare in modo da essere interposto in serie, secondo una direzione radiale, tra il secondo labbro (416) e la porzione a manicotto (410) del primo schermo (407); un bordo libero (421) di estremità del terzo labbro essendo rivolto verso il secondo labbro ed essendo disposto, in una sezione radiale, in una posizione immediatamente sottostante e ravvicinata al secondo labbro, in modo da definire con una porzione di estradosso (422) del secondo labbro (416) rivolta verso la porzione a manicotto (410) del primo schermo la seconda tenuta dinamica a labirinto (419).
8. Complesso di tenuta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’anello di tenuta (114,214,314,414) comprende un quarto labbro anulare (128,228,328,428) che si estende a sbalzo dalla porzione a flangia (113,213,313,413) del secondo schermo da banda opposta al secondo labbro (116,216,316,416) e, in uso, all’ambiente esterno (E) alla cavità anulare (5) definita tra il primo e secondo organo; il quarto labbro cooperando con leggera interferenza con una superficie laterale radialmente esterna (129,229,329,429) della porzione a manicotto del primo schermo, in modo da definire con essa una tenuta radiale strisciante.
9. Complesso di tenuta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la porzione a flangia del primo schermo supporta, su una propria seconda faccia (130,230,330,430) rivolta da banda opposta al secondo schermo, un riporto anulare (131,231,331,431) realizzato in un elastomero almeno in parte magnetizzato, in modo a definire un elemento generatore di segnale, il quale riporto ricopre almeno in parte la seconda faccia fino in corrispondenza della porzione a manicotto (110,210,310,410) del primo schermo e presenta un primo risalto anulare (132,232,332,432) radiale che si estende radialmente a sbalzo dalla porzione a manicotto del primo schermo verso l’asse di rotazione (A) del primo schermo e sull’interno della porzione a manicotto (110,210,310,410) del primo schermo, il quale primo risalto anulare radiale è conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del primo schermo sul primo organo.
10. Complesso di tenuta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la porzione a manicotto (111,211,311,411) del secondo schermo si estende assialmente di sbalzo rispetto alla porzione a flangia del primo schermo dalla parte opposta alla camera anulare (109,209,309,409) delimitata tra il primo ed il secondo schermo, in modo da definire in uso, con un proprio bordo anulare di estremità (142,242,342,442) opposto alla porzione a flangia del secondo schermo, un recesso circolare (143,243,343,443) disposto fuori dalla cavità anulare delimitata tra il primo e secondo organo e che circonda un bordo radialmente esterno (133,23,333,433) della porzione a flangia del primo schermo; il bordo anulare di estremità della porzione a flangia del secondo schermo essendo annegato in un prolungamento dell’anello di tenuta che forma un elemento anulare di tenuta statica (144,244,344,444) destinato a cooperare in uso con il secondo organo; l’elemento anulare di tenuta statica essendo provvisto di un secondo risalto anulare radiale (145,245,354,445), radialmente esterno, conformato in modo da definire in uso uno spallamento assiale di battuta per determinare una posizione assiale di montaggio fissa del secondo schermo sul secondo organo.
11. Complesso di tenuta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un bordo radialmente esterno (133,233,333,433) della porzione a flangia del primo schermo, opposto alla porzione a manicotto del primo schermo, è conformato in modo da definire, da banda opposta alla camera anulare delimitata tra il primo e secondo schermo e, in uso, verso l’ambiente esterno alla cavità anulare delimitata tra il primo e secondo organo, un primo risalto anulare assiale (134,234,334,434) che si estende assialmente a sbalzo rispetto ad una seconda faccia (130,230,330,430) della porzione a flangia del primo schermo rivolta da banda opposta al secondo schermo ed in immediata prossimità della porzione a manicotto del secondo schermo per formare con il secondo schermo una prima pretenuta a labirinto (135,235,335,435) verso l’esterno della camera anulare; opzionalmente, la seconda faccia (130,430) della porzione a flangia del primo schermo essendo inoltre provvista, in posizione immediatamente adiacente al primo risalto anulare assiale (134,434) e radialmente verso l’asse di rotazione (A) del primo schermo, di una scanalatura anulare a fondo curvo (136,440) atta a definire insieme a primo risalto anulare assiale un elemento centrifugatore (137,441) disposto sull’esterno della camera anulare e, in uso, sull’esterno della cavità anulare delimitata tra il primo e secondo organo.
12. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il bordo radialmente esterno (133,233,433) della porzione a flangia del primo schermo è realizzato in un materiale diverso, preferibilmente plastico sintetico o elastomerico, dal materiale con cui è formato il resto del primo schermo.
13. Complesso di tenuta secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che il bordo radialmente esterno (333,433) della porzione a flangia del primo schermo è conformato in modo da definire verso la camera anulare (109,409) delimitata tra il primo e secondo schermo e, in uso, da banda opposta all’ambiente esterno alla cavità anulare delimitata tra il primo e secondo organo, un secondo risalto anulare assiale (336,436) che si estende assialmente a sbalzo verso il secondo schermo rispetto ad una prima faccia (320,420) della porzione a flangia del primo schermo rivolta verso il secondo schermo, e all’interno della camera anulare; il secondo risalto anulare assiale (436) essendo opzionalmente conformato in sezione radiale come una V asimmetrica avente la concavità rivolta verso la porzione a flangia del secondo schermo in modo da definire un gocciolatoio (437) disposto immediatamente sopra, in una sezione radiale, al primo e secondo labbro (415,416) e cooperando con una sua estremità libera (438) con la porzione a manicotto (411) del secondo schermo per definire con essa una seconda pre-tenuta a labirinto (439).