IT202000024160A1 - SEAL FOR BEARING UNITS WITH OPTIMIZED ANCHORAGE - Google Patents
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Description
Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO DI TENUTA PER UNIT? CUSCINETTO CON ANCORAGGIO OTTIMIZZATO Description accompanying a patent application for an industrial invention entitled: SEALING DEVICE FOR UNIT? BEARING WITH OPTIMIZED ANCHORAGE
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Settore Tecnico dell'Invenzione Technical Sector of the Invention
La presente invenzione ? relativa ad un dispositivo di tenuta per unit? cuscinetto e all'unit? cuscinetto provvista del medesimo dispositivo di tenuta. Il dispositivo di tenuta e l'unit? cuscinetto sono applicati preferibilmente, ma non esclusivamente, a tutte le applicazioni industriali, e, in particolar modo, a quelle applicazioni in cui l'anello stazionario dell'unit? cuscinetto sia provvisto di una opportuna gola adibita all'ancoraggio del dispositivo di tenuta. The present invention ? relating to a sealing device for the unit? bearing and the unit? bearing provided with the same sealing device. The sealing device and the unit? bearing are applied preferably, but not exclusively, to all industrial applications, and, in particular, to those applications in which the stationary ring of the unit? bearing is provided with a suitable groove for anchoring the sealing device.
L'invenzione ? adatta anche per qualsiasi tipo di corpi di rotolamento (sfere, rulli, rulli conici, ecc.) ma in particolar modo ? applicata alle unit? cuscinetto che utilizzano come corpi di rotolamento una pluralit? di rullini. Tali unit? cuscinetto sono note con il nome inglese Needle Rollier Bearings (NBR). The invention ? also suitable for any type of rolling bodies (balls, rollers, tapered rollers, etc.) but in particular ? applied to units? bearing that use as rolling bodies a plurality? of rolls. Such units? bearing are known under the English name Needle Rollier Bearings (NBR).
Tecnica Nota Known technique
I dispositivi di tenuta per unit? cuscinetto sono configurati in modi diversi. Secondo una tecnica nota, il dispositivo di tenuta ? realizzato in un pezzo unico. Questa configurazione ? utilizzata sia per anelli esterni stazionari e anelli interni girevoli, sia per anelli esterni girevoli e anelli interni stazionari. Ci? che rileva ? che l'anello stazionario sia provvisto di una gola di alloggiamento. The sealing devices per unit? bearing are configured in different ways. According to a known technique, the sealing device ? made in one piece. This configuration? used for both stationary outer rings and rotating inner rings, and for rotating outer rings and stationary inner rings. There? what does it detect? that the stationary ring is provided with a receiving groove.
? questo il caso, ad esempio delle unit? cuscinetti a rullini (NBR) utilizzano rulli cilindrici lunghi e sottili simili ad aghi. Questi rullini o aghi sono caratterizzati da una lunghezza pari ad almeno quattro volte il loro diametro. Rispetto alle unit? cuscinetto a sfere o a rulli, gli NBR hanno una maggiore superficie a contatto con le piste, quindi possono sopportare un carico maggiore. Sono anche pi? sottili, quindi richiedono meno spazio tra l'asse e la struttura circostante. ? this is the case, for example of the unit? Needle roller bearings (NBR) use long thin cylindrical needle-like rollers. These rollers or needles are characterized by a length equal to at least four times their diameter. Compared to the units? ball or roller bearing, NBRs have a greater surface area in contact with the raceways, so they can bear a greater load. Are they even more thin, so they require less space between the axle and the surrounding structure.
Tornando al dispositivo di tenuta, quest'ultimo comprende uno schermo metallico su cui ? costampata una porzione in elastomero. La porzione in elastomero ? provvista di un labbro radialmente esterno che si monta per interferenza nella gola di alloggiamento dell'anello stazionario dell'unit? cuscinetto, ad esempio l'anello radialmente esterno. Solidale, quindi, all'anello esterno, il labbro radialmente esterno della porzione in elastomero assicura la tenuta con quel componente, grazie all'interferenza di montaggio. La porzione in elastomero ? inoltre provvista di almeno un labbro radialmente interno. Returning to the sealing device, the latter includes a metal shield on which co-moulded a portion in elastomer. The elastomer portion? provided with a radially external lip that fits by interference in the housing groove of the stationary ring of the unit? bearing, for example the radially outer ring. Therefore, integral with the outer ring, the radially outer lip of the elastomer portion ensures the seal with that component, thanks to the assembly interference. The elastomer portion? also provided with at least one radially internal lip.
Preferibilmente, tale labbro potr? essere contattante e secondo questa modalit? effettua un contatto strisciante sull'anello girevole, dell'unit? cuscinetto, ad esempio, l'anello radialmente interno, assicurando la tenuta nei confronti di quest'ultimo. Preferably, this lip can be contacting and according to this modality? makes a sliding contact on the rotating ring, of the unit? bearing, for example, the radially inner ring, ensuring the seal towards the latter.
In alternativa, il labbro potr? essere non contattante, nei confronti dell'anello girevole. Secondo quest'ultima modalit?, il labbro former? un "labirinto". Tali labirinti vengono usati sia nel caso di anello radialmente esterno girevole, sia in quello di anello radialmente interno girevole. Risulta per? pi? efficace la prima tipologia, in quanto l'effetto centrifugo legato alla velocit? angolare dell'anello girevole tende a respingere il contaminante verso l'esterno dell'unit? cuscinetto. Alternatively, the lip can be non-contacting, towards the rotating ring. According to this last modality, the lip will form? a "maze". These labyrinths are used both in the case of a radially outer rotating ring and in that of a radially inner rotating ring. It results for? more the first type is effective, since the centrifugal effect is linked to the speed? angle of the rotating ring tends to push the contaminant towards the outside of the unit? bearing.
Ad ogni modo, il design tipico di un dispositivo di tenuta comprende, quindi, una o pi? sporgenze chiamate labbri che con forme diverse e orientamenti diversi (tipicamente assiali e radiali) sono in contatto con superfici dell'unit? cuscinetto girevoli: in questo modo, il dispositivo di tenuta impedisce l'ingresso dei contaminanti dall'esterno, proteggendo i componenti interni dell'unit? cuscinetto, vale a dire i corpi di rotolamento e le gabbie di contenimento dei corpi di rotolamento medesimi. Un'altra importante funzione di un dispositivo di tenuta ? quella di impedire la fuoriuscita di lubrificanti presenti all'interno dell'unit? cuscinetto. However, the typical seal device design therefore includes one or more seals. protrusions called lips that with different shapes and different orientations (typically axial and radial) are in contact with surfaces of the unit? Swivel Bearings: In this way, the sealing device prevents the entry of contaminants from the outside, protecting the internal components of the unit. bearing, i.e. the rolling bodies and the cages containing the rolling bodies themselves. Another important function of a sealing device ? that of preventing the leakage of lubricants present inside the unit? bearing.
Essendo montati per interferenza del labbro radialmente esterno, esiste per questi dispositivi di tenuta un delicato trade-off tra valore dell'interferenza e rigidezza del labbro radialmente esterno. Since these seals are mounted by interference from the radially outer lip, there is a delicate trade-off between the amount of interference and the stiffness of the radially outer lip.
Qualora la rigidezza sia elevata, l'interferenza con la gola deve essere minore. Questa condizione crea problemi di montaggio del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento dell'anello esterno sia nella condizione di interferenza massima che in quella minima, essendoci rispettivamente il rischio che il montaggio non si possa effettuare o, nel caso limite opposto, che il dispositivo di tenuta possa fuoriuscire dalla gola di alloggiamento. If the stiffness is high, the interference with the groove must be less. This condition creates assembly problems of the seal device in the housing groove of the outer ring both in the condition of maximum and minimum interference, as there is respectively the risk that the assembly cannot be carried out or, in the opposite extreme case, that the device seal can come out of the housing groove.
Nel caso opposto - labbro molto flessibile e maggiore interferenza con la gola di alloggiamento - si creano differenti problemi: il labbro rimane all'esterno della scanalatura in alcune zone lungo la circonferenza dell'anello radialmente esterno, oppure con elevata interferenza, c'? il rischio di lacerazione dell'elastomero. In the opposite case - very flexible lip and greater interference with the housing groove - different problems are created: the lip remains outside the groove in some areas along the circumference of the radially outer ring, or with high interference, there is? the risk of tearing the elastomer.
In aggiunta, tali soluzioni note, una volta installate nella gola di alloggiamento, tendono a non essere stabili, con il rischio che il dispositivo di tenuta esca dalla sua posizione di lavoro, a causa di una non corretta deformazione e distribuzione degli sforzi interni. In addition, these known solutions, once installed in the housing groove, tend not to be stable, with the risk that the sealing device comes out of its working position, due to an incorrect deformation and distribution of the internal forces.
In conclusione, le soluzioni note lasciano non risolti i seguenti problemi tecnici: rendere pi? agevole la procedura di montaggio del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno, migliorare il posizionamento finale del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno, evitare che il materiale in elastomero del dispositivo di tenuta rimanga schiacciato tra l'utensile metallico utilizzato per il montaggio e l'anello radialmente esterno con il rischio di lacerazioni e la conseguenza di mandare in circolo particelle di elastomero. In conclusion, the known solutions leave the following technical problems unsolved: make it more? facilitate assembly procedure of the seal in the housing groove of the radially outer ring, improve the final seating of the seal in the housing groove of the radially outer ring, prevent the elastomer material of the seal from being pinched between the metal tool used for assembly and the radially external ring with the risk of lacerations and the consequence of sending elastomer particles into circulation.
? pertanto necessario definire un dispositivo di tenuta che, a fronte di una costante affidabilit? nella tenuta che sia scevro degli inconvenienti sopra menzionati. ? therefore it is necessary to define a sealing device which, in the face of a constant reliability? in the seal that is free from the drawbacks mentioned above.
Sintesi dell'Invenzione Summary of the Invention
Per risolvere in modo sostanziale i problemi tecnici di sopra evidenziati, uno scopo della presente invenzione ? definire un dispositivo di tenuta in cui la geometria del labbro radialmente esterno del dispositivo di tenuta ? ottimizzata per semplificare la procedura di installazione del dispositivo medesimo, per migliorare l'ancoraggio finale del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno dell'unit? cuscinetto e per ridurre il rischio di lacerazione dell'elastomero. In order to substantially solve the technical problems highlighted above, an object of the present invention is define a sealing device in which the geometry of the radially outer lip of the sealing device ? optimized to simplify the installation procedure of the device itself, to improve the final anchoring of the sealing device in the housing groove of the radially outer ring of the unit? bearing and to reduce the risk of tearing the elastomer.
Secondo un primo aspetto dell'invenzione, una prima superficie del labbro radialmente esterno che, durante il montaggio, scorre sul bordo esterno dell'anello radialmente esterno dell'unit? cuscinetto ? provvista di una concavit? definita da un predeterminato raggio di curvatura. Il montaggio ? cos? agevolato in quanto si riduce il materiale in elastomero e si aumenta la sua flessibilit?. Inoltre, a montaggio avvenuto, si ottiene una maggiore forza di contatto e si riducono le deformazioni dell'elastomero. According to a first aspect of the invention, a first surface of the radially outer lip which, during assembly, rides on the outer edge of the radially outer ring of the unit? bearing ? equipped with a concavity? defined by a predetermined radius of curvature. The assembling ? what? facilitated as the elastomer material is reduced and its flexibility is increased. Furthermore, once assembled, a greater contact force is obtained and the deformations of the elastomer are reduced.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il labbro radialmente esterno ? provvisto di una protrusione radialmente interna in direzione della battuta sulla gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno a montaggio avvenuto. Questa protrusione ha un effetto stabilizzante della posizione finale del labbro radialmente esterno nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno. According to a further aspect of the present invention, the radially outer lip is provided with a radially internal protrusion in the direction of the abutment on the housing groove of the radially external ring after assembly. This protrusion has a stabilizing effect on the final position of the radially outer lip in the receiving groove of the radially outer ring.
Infine, secondo un altro aspetto, il labbro radialmente esterno, in una zona di contatto radialmente esterna con la superficie della gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno, presenta un doppio angolo di inclinazione. Ci? consente di mantenere un'area di contatto regolare al variare dell'interferenza nella tra il labbro del dispositivo di tenuta e la gola dell'anello radialmente esterno. Finally, according to another aspect, the radially outer lip, in a radially outer contact zone with the surface of the housing groove of the radially outer ring, has a double angle of inclination. There? allows maintaining a regular contact area as the interference fit varies between the lip of the seal device and the groove of the radially outer ring.
Pertanto, secondo la presente invenzione viene fornito un dispositivo di tenuta per unit? cuscinetto avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente, allegata alla presente descrizione. Thus, according to the present invention there is provided a unit seal device. bearing having the characteristics set forth in the independent claim attached to the present description.
La presente invenzione attiene anche ad un'unit? cuscinetto provvista di un dispositivo di tenuta secondo una delle forme di attuazione della presente invenzione. The present invention also pertains to a unit? bearing provided with a sealing device according to one of the embodiments of the present invention.
Ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione, preferite e/o particolarmente vantaggiose, sono descritte secondo le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni dipendenti allegate. Further embodiments of the invention, preferred and/or particularly advantageous, are described according to the characteristics set forth in the attached dependent claims.
Breve Descrizione dei Disegni Brief Description of the Drawings
L'invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: Will the invention come? now described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting embodiment thereof, in which:
- la figura 1 ? una rappresentazione schematica di un'unit? cuscinetto provvisto di un dispositivo di tenuta, rappresentato nello stato non deformato, secondo una forma di attuazione della presente invenzione, - la figura 2 ? la medesima rappresentazione schematica di figura 1, in cui il dispositivo di tenuta ? rappresentato nella condizione deformata, a montaggio avvenuto tra gli anelli dell'unit? cuscinetto, - figure 1 ? a schematic representation of a unit? bearing provided with a sealing device, shown in the undeformed state, according to an embodiment of the present invention, - figure 2 is the same schematic representation of figure 1, in which the sealing device ? represented in the deformed condition, after assembly between the rings of the unit? bearing,
- la figura 3 ? un dettaglio del dispositivo di tenuta di figura 1 che illustra i principali parametri geometrici del dispositivo di tenuta medesimo. - figure 3 ? a detail of the sealing device of figure 1 which illustrates the main geometrical parameters of the sealing device itself.
- la figura 4 ? un dettaglio di figura 1 che illustra alcune relazioni geometriche tra la gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno e il labbro radialmente esterno dell'elastomero del dispositivo di tenuta, in condizione non deformata, - figure 4 ? a detail of Figure 1 illustrating some geometric relationships between the housing groove of the radially outer ring and the radially outer lip of the elastomer of the seal device, in the non-deformed condition,
- la figura 5 ? un dettaglio di figura 2 che illustra alcune relazioni geometriche tra la gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno e il labbro radialmente esterno dell'elastomero del dispositivo di tenuta, in condizione deformata, ovvero a montaggio avvenuto, e - figure 5 ? a detail of figure 2 which illustrates some geometric relationships between the housing groove of the radially outer ring and the radially outer lip of the elastomer of the sealing device, in the deformed condition, i.e. after assembly, and
- la figura 6 ? un dettaglio del dispositivo di tenuta di figura 1 che illustra ulteriori parametri geometrici del dispositivo di tenuta medesimo. - figure 6 ? a detail of the sealing device of figure 1 which illustrates further geometrical parameters of the sealing device itself.
Descrizione Dettagliata Detailed Description
A titolo puramente esemplificativo e non limitativo, la presente invenzione verr? ora descritta facendo riferimento ad una unit? cuscinetto 30 avente un dispositivo di tenuta secondo la presente invenzione. By way of a purely non-limiting example, the present invention will be now described by referring to a unit? bearing 30 having a sealing device according to the present invention.
Nella forma di attuazione del dispositivo di tenuta di seguito descritta, si far? riferimento ad una unit? cuscinetto provvista di un anello radialmente esterno stazionario con gola di alloggiamento per il dispositivo di tenuta e anello radialmente interno girevole. L'invenzione ricomprende, per?, anche il caso in cui l'anello radialmente interno sia stazionario e provvisto di gola di alloggiamento per il dispositivo di tenuta e l'anello radialmente esterno sia girevole. In the embodiment of the sealing device described below, it will be done reference to a unit? bearing provided with a stationary radially outer ring with housing groove for the seal device and a rotatable radially inner ring. However, the invention also includes the case in which the radially inner ring is stationary and provided with a housing groove for the sealing device and the radially outer ring is rotatable.
Con riferimento alla figura 1, una unit? cuscinetto ? indicata nel suo insieme con 30. With reference to figure 1, a unit? bearing ? denoted as a whole by 30.
L'unit? presenta un asse X di rotazione centrale, e comprende: un anello 31 radialmente esterno, stazionario, provvisto di una gola 31a radialmente interna, The unit? has a central rotation axis X, and comprises: a stationary, radially outer ring 31 provided with a radially inner groove 31a,
un anello radialmente interno 34, girevole, a radially internal ring 34, rotatable,
una pluralit? di corpi di rotolamento 32, in questo esempio rullini, interposti tra l'anello radialmente esterno 31 e l'anello radialmente esterno 34. a plurality? of rolling bodies 32, in this example rollers, interposed between the radially outer ring 31 and the radially outer ring 34.
In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti quali "radiale" e "assiale" si intendono riferiti all'asse X di rotazione centrale dell'unit? cuscinetto 30. Espressioni quali "assialmente esterno" e "assialmente interno" sono, invece, riferite alla condizione montata del dispositivo di tenuta nell'unit? cuscinetto, e nel caso di specie, preferibilmente, sono riferite ad un lato di inserimento del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno e, rispettivamente, ad un lato opposto al lato di inserimento. Throughout the present description and in the claims, terms and expressions indicating positions and orientations such as "radial" and "axial" are understood to refer to the central rotation axis X of the unit. bearing 30. Expressions such as "axially external" and "axially internal" are, instead, referred to the mounted condition of the sealing device in the unit? bearing, and in this case, preferably, they refer to an insertion side of the sealing device in the housing groove of the radially outer ring and, respectively, to a side opposite to the insertion side.
L'anello radialmente esterno 31 e l'anello radialmente interno 34 definiscono, tra loro un'intercapedine 35 che, se non schermata, permetterebbe l'ingresso all'interno dell'unit? cuscinetto 30 di contaminanti e impurit?. The radially outer ring 31 and the radially inner ring 34 define a gap 35 between them which, if not shielded, would allow entry inside the unit? bearing 30 of contaminants and impurities?.
Pertanto, al fine di schermare l'unit? cuscinetto 30, almeno un dispositivo di tenuta 50, realizzato secondo i dettami della presente invenzione, ? montato all'interno dell'intercapedine 35. Il dispositivo di tenuta 50 ? illustrato in figura 1 nella sua condizione non deformata e in figura 2 (i riferimenti sono i medesimi della figura 1) nella condizione deformata, ovvero a montaggio avvenuto nella gola di alloggiamento 31a dell'anello radialmente esterno 31. Therefore, in order to shield the unit? bearing 30, at least one sealing device 50, made according to the dictates of the present invention, ? mounted inside the cavity 35. The sealing device 50 ? shown in figure 1 in its non-deformed condition and in figure 2 (the references are the same as in figure 1) in the deformed condition, i.e. after assembly in the housing groove 31a of the radially outer ring 31.
Il dispositivo di tenuta 50, stazionario, comprende The stationary seal 50 comprises
- uno schermo 1 metallico, - a metallic 1 screen,
- un rivestimento in elastomero 2, costampato sullo schermo 1, - un primo labbro 3, radialmente esterno, appartenente al rivestimento in elastomero 2 che si monta per interferenza nella gola 3 la radialmente interna dell'anello radialmente esterno 31, - an elastomer lining 2, co-moulded on the screen 1, - a first lip 3, radially external, belonging to the elastomer lining 2 which is fitted by interference in the groove 3 the radially inner one of the radially outer ring 31,
- almeno un secondo labbro 9, radialmente interno, preferibilmente contattante e appartenente al rivestimento in elastomero 2, che effettua un contatto strisciante sull'anello radialmente interno 34, girevole. La medesima invenzione potr? comunque essere applicata anche qualora il secondo labbro 9 sia non contattante e definisca una tenta a labirinto con la parete corrispondente dell'anello girevole dell'unit? cuscinetto. - at least one second lip 9, radially internal, preferably contacting and belonging to the elastomer coating 2, which makes sliding contact on the radially internal, rotatable ring 34. The same invention could however be applied even if the second lip 9 is non-contacting and defines a labyrinth attempt with the corresponding wall of the rotating ring of the unit? bearing.
Le figure da 3 a 6 illustrano i principali dettagli della geometria del labbro radialmente esterno 3 del dispositivo di tenuta 50 nella sua forma ottimizzata. In particolare nelle figure 4 e 5 ? visibile anche la condizione di montaggio del labbro radialmente esterno 3 nella gola di alloggiamento 31a dell'anello radialmente esterno 31, rispettivamente in condizione non deformata e in condizione deformata, ovvero a montaggio avvenuto. Figures 3 to 6 illustrate the main details of the geometry of the radially outer lip 3 of the seal device 50 in its optimized form. In particular in figures 4 and 5 ? also visible is the assembly condition of the radially outer lip 3 in the housing groove 31a of the radially outer ring 31, respectively in the non-deformed condition and in the deformed condition, ie after assembly.
Secondo una forma attuazione dell'invenzione, una prima superficie 3a assialmente interna del labbro radialmente esterno 3, quella che, durante il montaggio, scorre sul bordo esterno 3 lb dell'anello radialmente esterno 31 dell'unit? cuscinetto 30, ? provvista di una concavit? definita da un raggio R di predeterminata curvatura. Il montaggio ? cos? agevolato in quanto l'effetto della superficie concava riduce il materiale in elastomero del labbro 3 nella sua zona radialmente esterna e assialmente interna (in figura 3 ? abbozzata la corrispondente superficie C di un labbro standard per cui ? visibile la riduzione di materiale) aumentando la flessibilit? del labbro 3 medesimo. Inoltre, a montaggio avvenuto, si ottiene una maggiore forza di contatto e si riducono le tensioni indotte dalle deformazioni sul labbro 3 in una prima zona di contatto A con la gola di alloggiamento 31a. Infatti, la geometria concava del labbro riduce le deformazioni e crea un precarico interno garantendo un miglior bilanciamento delle sollecitazioni interne e maggiori pressioni di contatto. Vantaggiosamente il raggio R potr? assumere valori compresi tra 1 mm e 7,2 mm. According to an embodiment of the invention, a first axially inner surface 3a of the radially outer lip 3, the one which, during assembly, slides on the outer edge 31b of the radially outer ring 31 of the unit? bearing 30, ? equipped with a concavity? defined by a radius R of predetermined curvature. The assembling ? what? facilitated as the effect of the concave surface reduces the elastomer material of the lip 3 in its radially external and axially internal area (in figure 3 the corresponding surface C of a standard lip is sketched for which the reduction of material is visible) increasing the flexibility? of the lip 3 itself. Furthermore, once assembled, a greater contact force is obtained and the stresses induced by the deformations on the lip 3 in a first contact area A with the housing groove 31a are reduced. In fact, the concave geometry of the lip reduces deformations and creates an internal preload ensuring a better balance of internal stresses and higher contact pressures. Advantageously, the radius R will be able to assume values between 1 mm and 7.2 mm.
Il labbro radialmente esterno 3 ? inoltre provvisto di una protrusione 3b radialmente interna e assialmente interna, ovvero quella porzione del labbro radialmente esterno 3 che, montaggio avvenuto, ? in battuta su una superficie 31a' della gola 31a dell'anello radialmente esterno 31 in una seconda zona di contatto B. Questa protrusione 3b ha un effetto stabilizzante della posizione finale del labbro radialmente esterno 3 nella gola di alloggiamento 31a dell'anello radialmente esterno 31. Infatti la protrusione 3b stabilizza la posizione finale del labbro radialmente esterno 3 nella gola di alloggiamento 31a, creando equilibrio tra le due zone di contatto A, B, e di conseguenza dell'intero dispositivo di tenuta 50. La protrusione 3b, ? definita da dimensioni caratteristiche, visibili in figura 6: un'ampiezza assiale Ha tra un piano passante per una superficie assialmente interna 3c del labbro 3 e la zona di contatto B, preferibilmente compresa tra 0,1 mm e 0,6 mm; un'altezza radiale Hr tra una superficie radialmente esterna la dello schermo metallico 1 e la zona di contatto B, preferibilmente compresa tra 0,05 mm e 0,7 mm; un angolo ? tra la direzione radiale e una superficie di raccordo tra la zona di contatto B e la superficie assialmente interna 3c del labbro 3, angolo compreso tra 15? e 50?. The radially external lip 3 ? also provided with a radially internal and axially internal protrusion 3b, i.e. that portion of the radially external lip 3 which, after assembly, is abuts against a surface 31a' of the groove 31a of the radially outer ring 31 in a second contact area B. This protrusion 3b has a stabilizing effect on the final position of the radially outer lip 3 in the receiving groove 31a of the radially outer ring 31 In fact, the protrusion 3b stabilizes the final position of the radially outer lip 3 in the housing groove 31a, creating equilibrium between the two contact areas A, B, and consequently of the entire sealing device 50. The protrusion 3b, ? defined by characteristic dimensions, visible in figure 6: an axial width Ha between a plane passing through an axially internal surface 3c of the lip 3 and the contact area B, preferably comprised between 0.1 mm and 0.6 mm; a radial height Hr between a radially outer surface la of the metal shield 1 and the contact area B, preferably between 0.05 mm and 0.7 mm; a corner ? between the radial direction and a connecting surface between the contact area B and the axially internal surface 3c of the lip 3, angle between 15? and 50?.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione, il labbro radialmente esterno 3 nelle adiacenze della prima zona di contatto A radialmente esterna con la superficie della gola di alloggiamento 31a dell'anello radialmente esterno 31, presenta un doppio angolo di inclinazione ?, ?. In particolare, l'angolo a ? definito tra un piano parallelo alla direzione assiale e passante per la prima zona di contatto A e una prima superficie inclinata 3d e pu? assumere valori compresi tra 20? e 60?, mentre l'angolo ? ? definito tra un piano con giacitura parallela alla direzione radiale e una seconda superficie inclinata 3e e pu? assumere valori compresi tra 25? e 60?. La presenza di questa doppia angolazione nei pressi della zona di contatto A consente di mantenere un'area di contatto regolare al variare dell'interferenza tra il labbro radialmente esterno 3 e la gola di alloggiamento 3 la dell'anello radialmente esterno 31. According to another aspect of the present invention, the radially outer lip 3 in the vicinity of the first radially outer contact zone A with the surface of the housing groove 31a of the radially outer ring 31 has a double inclination angle ?, ?. In particular, the angle at ? defined between a plane parallel to the axial direction and passing through the first contact area A and a first inclined surface 3d and pu? take on values between 20? and 60?, while the angle ? ? defined between a plane lying parallel to the radial direction and a second inclined surface 3e and pu? take on values between 25? and 60?. The presence of this double angle near the contact area A makes it possible to maintain a regular contact area as the interference varies between the radially outer lip 3 and the housing groove 3la of the radially outer ring 31.
Con riferimento alla figura 4, l'interferenza I tra il labbro radialmente esterno 3 e la gola di alloggiamento 31a si pu? definire in relazione alla distanza G tra una superficie radialmente interna 31b' del bordo 31b dell'anello radialmente esterno 31 e la superficie radialmente esterna la dello schermo metallico. Preferibilmente il valore minimo dell'interferenza I ? 0,1 mm mentre il suo valore massimo sar? pari al 55% della distanza G, di sopra definita. With reference to figure 4, the interference I between the radially outer lip 3 and the housing groove 31a can be defined in relation to the distance G between a radially inner surface 31b' of the edge 31b of the radially outer ring 31 and the radially outer surface la of the metal shield. Preferably the minimum value of the interference I ? 0.1 mm while its maximum value will be? equal to 55% of the distance G, defined above.
Infine, con riferimento alla figura 5, ? opportuno che in condizione montata il labbro radialmente esterno 3 presenti una lunghezza assiale HLODW minore della lunghezza assiale HOR della gola di alloggiamento 31a in modo da aversi solo due zone di contatto A, B, come definite precedentemente, e non una terza zona di contatto. Preferibilmente, la lunghezza assiale HLODW del labbro 3 dovr? risultare: Finally, with reference to figure 5, ? it is advisable that in the assembled condition the radially outer lip 3 has an axial length HLODW which is smaller than the axial length HOR of the housing groove 31a so as to have only two contact areas A, B, as defined above, and not a third contact area. Preferably, the axial length HLODW of the lip 3 should result:
4/5 x HOR < HLODW < HOR 4/5 x HOR < HLODW < HOR
In definitiva, la presente invenzione ottimizza la geometria del labbro radialmente esterno nella gola di alloggiamento dell'anello radialmente esterno per migliorare l'ancoraggio del dispositivo di tenuta. In particolare la superficie concava 3a riduce la quantit? di materiale in elastomero, quindi evita che del materiale si incastri (e molto probabilmente si stacchi nel seguito) tra il bordo dell'anello radialmente esterno e l'utensile metallico di montaggio. Inoltre la geometria arrotondata del labbro, che cos? ne deriva, si accoppia meglio con il profilo del bordo dell'anello esterno per lo scorrimento del dispositivo di tenuta nella gola di alloggiamento 3 la, semplificando la procedura di montaggio sia che venga effettuata automaticamente, sia che venga effettuata manualmente. Ultimately, the present invention optimizes the geometry of the radially outer lip in the housing groove of the radially outer ring to improve the anchoring of the sealing device. In particular, the concave surface 3a reduces the quantity? of elastomer material, thus preventing material from getting stuck (and most likely coming off later) between the edge of the radially outer ring and the metal mounting tool. Plus the rounded geometry of the lip, what's that? as a result, it couples better with the profile of the edge of the outer ring for the sliding of the sealing device in the housing groove 31a, simplifying the assembly procedure whether it is carried out automatically or manually.
Inoltre la protrusione 3b sul labbro radialmente esterno crea un secondo punto di contatto nella gola di alloggiamento 31a che permette, a tutto il dispositivo di tenuta, di raggiungere un equilibrio dopo l'applicazione della forza di montaggio e la rimozione dell'utensile. Ci? migliora la posizione finale del dispositivo di tenuta riducendo il rischio che il dispositivo di tenuta esca dalla gola di alloggiamento o addirittura si sposti dopo l'installazione. Furthermore, the protrusion 3b on the radially outer lip creates a second point of contact in the housing groove 31a which allows the whole sealing device to reach an equilibrium after the application of the mounting force and the removal of the tool. There? improves the final position of the seal by reducing the risk of the seal moving out of the housing groove or even moving after installation.
Oltre alla forma di realizzazione dell'invenzione, come sopra descritto, si deve comprendere che esistono numerose altre varianti. Si deve anche comprendere che tali forme di realizzazione sono solo esemplificative e non limitano n? l'ambito dell'invenzione, n? le sue applicazioni, n? le sue possibili configurazioni. Al contrario, sebbene la descrizione di cui sopra consenta al tecnico specializzato di attuare la presente invenzione almeno secondo una sua forma di realizzazione esemplificativa, si deve comprendere che sono possibili molte varianti dei componenti descritti, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, come definita nelle rivendicazioni allegate, che sono interpretate letteralmente e/o secondo i loro equivalenti legali. In addition to the embodiment of the invention, as described above, it is to be understood that numerous other variations exist. It is also to be understood that such embodiments are exemplary only and do not limit or the scope of the invention, n? its applications, n? its possible configurations. On the contrary, although the above description allows the skilled technician to implement the present invention at least according to an exemplary embodiment thereof, it must be understood that many variants of the components described are possible, without thereby departing from the scope of the invention, as defined in the appended claims, which are construed literally and/or according to their legal equivalents.
Claims (10)
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| IT102020000024160A IT202000024160A1 (en) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | SEAL FOR BEARING UNITS WITH OPTIMIZED ANCHORAGE |
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Citations (4)
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-
2020
- 2020-10-14 IT IT102020000024160A patent/IT202000024160A1/en unknown
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