ITTO20010441A1 - Dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO DI RILEVAMENTO DEI PARAMETRI DI FUNZIONAMENTO PER CUSCINETTI AD USO FERROVIARIO.

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario.

La domanda di brevetto italiana No. T096A000752 descrive un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione applicato su un cuscinetto per assili ferroviari, e comprendente una ruota magnetica generatrice di impulsi; un sensore affacciato alla ruota magnetica per la ricezione degli impulsi; due schermi di tenuta montati su di un anello rotante e su di un anello non rotante del cuscinetto, e supportanti, rispettivamente, la ruota magnetica ed il sensore.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario, il quale oltre a presentare delle qualità di tenuta superiori a quelle presentante dal dispositivo descritto nella domanda di brevetto sopra menzionata, sia anche definito da un ridotto numero di componenti consentendone una semplice ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario provvisti di un anello rotante e di un anello non rotante coassiali ad un asse di rotazione del cuscinetto stesso, il dispositivo comprendendo:

- uno schermo di tenuta montato sull'anello non rotante;

una guarnizione di tenuta solidale allo schermo e contattante una superficie di strisciamento solidale all'anello rotante;

- un elemento generatore di un segnale solidale alla superficie di strisciamento stessa e disposto all'interno dello schermo; ed

- un sensore, il quale è affacciato all'elemento generatore per la lettura del segnale stesso, ed è montato attraverso lo schermo.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista in sezione assiale con parti asportate per chiarezza, di una prima preferita forma di realizzazione di un dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario realizzato secondo la presente innovazione;

- la figura 2 è una vista in sezione assiale, con parti asportate per chiarezza, di una seconda preferita forma di realizzazione del dispositivo della figura 1;

- la figura 3 è una vista in sezione assiale, con parti asportate per chiarezza, di una terza preferita forma di realizzazione del dispositivo della figura 1; e

- le figure 4 e 5 sono viste frontali, in scala diminuita, di rispettive possibili configurazioni di uno qualsiasi dei dispositivi delle figure 1, 2 e 3.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento di un cuscinetto 2 ad uso ferroviario comprendente un anello 3 rotante ed un anello 4 non rotante coassiali tra loro e ad un asse A di rotazione (figura 3) del cuscinetto 2 stesso.

Il dispositivo 1 comprende uno schermo 5 di tenuta montato sull'anello 4 non rotante, un elemento 6 anulare montato sull'anello 3 rotante, ed una guarnizione 7 di tenuta solidale allo schermo 5 e provvista di un labbro 8 rivolto verso l'elemento 6.

In particolare, in una sezione assiale intesa come una sezione realizzata mediante un piano passante per l'asse A e per un diametro qualsiasi del cuscinetto 2, lo schermo 5 presenta una forma sostanzialmente a L, e comprende una parete 9 cilindrica montata all'interno ed a contatto dell'anello 4 non rotante, ed un parete 10 anulare, la quale si estende trasversalmente all'asse A tra i due anelli 3 e 4 a partire della parete 9 verso l'anello 3. La parete 10 anulare è, inoltre, provvista di un foro lOf passante, e supporta la guarnizione 7 in corrispondenza di una propria estremità radiale interna libera.

L'elemento 6 comprende una parete 11 cilindrica, la quale è calettata sull'anello 3, ed è radialmente delimitata verso l'interno da una superficie lls cilindrica disposta in contatto strisciante con il labbro 8. L'elemento 6 comprende, inoltre, una parete 12 anulare, la quale è trasversale all'asse A ed è assialmente sfalsata verso l'esterno del cuscinetto 2 rispetto alla parete 10, ed una appendice 13 radiale esterna di forma sostanzialmente troncoconica definente con il sensore 16 una intercapedine 13f aperta verso l'esterno del cuscinetto 2.

II dispositivo 1 comprende, inoltre, un elemento generatore 15 di un segnale disposto all'interno dello schermo 5, ed un sensore 16 alloggiato all'interno del foro lOf ed affacciato all'elemento generatore 15 per la lettura del segnale stesso.

L'elemento generatore 15 comprende una parete 17 cilindrica calettata sull'anello rotante 3 ad una distanza determinata dalla parete 11 lungo l'asse A, ed una parete 18 troncoconica, la quale è unita alla parete 17, e si estende a partire dalla parete 17 stessa verso lo schermo 5 con la propria parte concava rivolta verso lo schermo 5 stesso. L'elemento generatore 15 comprende, inoltre, una ruota fonica 19, la quale è disposta ad una sommità radiale esterna della parete 18, ed è definita da una parete cilindrica estendentesi verso lo schermo 5 coassialmente all'asse A ed affacciata al sensore 16.

La ruota fonica 19 comprende una pluralità di denti 20 ed una pluralità di incavi 21 tra loro alternati e la cui rotazione attorno all'asse A, unitamente all'anello 3 rotante causa l'emissione di un segnale che viene captato dal sensore 16. In alternativa ai denti 20 ed agli incavi 21, è possibile prevedere una pluralità di zone magnetizzate con campi magnetici alternati: l'effetto sul sensore 16 sarà comunque identico potendo, infatti, intendersi equivalenti a dei poli positivi sia i denti 20 che le zone magnetizzate con campo positivo, ed equivalenti a dei poli negativi sia gli incavi 21 che le zone magnetizzate con campo negativo o viceversa.

Il sensore 16 comprende un corpo 22 principale montato attraverso il foro lOf in modo tale da garantire comunque una rapida rimozione del sensore 16 stesso in caso di avaria, un cavo 23 di collegamento del sensore 16 stesso ad una unità periferica di decodifica (di tipo noto e non illustrato), ed un elemento sensibile 24 disposto trasversalmente all'asse A in posizione affacciata alla ruota fonica 19.

A sua volta, il corpo 22 comprende una testa 25, la quale è disposta all'interno del cuscinetto 2 per alloggiare l'elemento sensibile 24, e presenta una superficie 26 di estremità trasversale all'asse A, ed un fianco 27 radiale interno parallelo all'asse A stesso ed impegnato direttamente nel foro lOf.

L'elemento sensibile 24 è operativamente disposto lungo il fianco 27 e, così come è illustrato nella figura 4, il sensore 16 e l'elemento sensibile 24 stesso si estendono attorno all'asse A stesso per un arco di circonferenza di ampiezza determinata o pari, in alternativa, così come è illustrato nella figura 5, ad un angolo giro.

Il dispositivo 1 di rilevamento testé descritto è particolarmente idoneo ad essere applicato su di un cuscinetto 2 per applicazioni ferroviarie, e, semplicemente inserendo una pluralità di trasduttori analoghi all'elemento sensibile 24 all'interno del sensore 16, può essere anche utilizzato per il rilevamento di una molteplicità di parametri, quali, ad esempio, la velocità ed il senso di rotazione, la temperatura, la vibrazione, l'umidità, o l'eventuale presenza di fumi.

Le forme di attuazione illustrate nelle figure 2 e 3 sono relative, rispettivamente ad un dispositivo la, ed lb di rilevamento analoghi al dispositivo 1, dal quale:

- il dispositivo la differisce dal dispositivo 1 per il fatto che la ruota fonica 19 è realizzata sull'estremità radiale esterna libera di una parete anulare, la quale si estende a partire sempre dalla parete 18 parallelamente allo schermo 5 e trasversalmente all'asse A, ed è affacciata al sensore 16 lungo il fianco 27; e

- il dispositivo lb differisce dal dispositivo 1 in primo luogo per il fatto che la ruota fonica 19 è realizzata sull'estremità radiale esterna libera di una parete anulare, la quale si estende a partire sempre dalla parete 18 parallelamente allo schermo 5 e trasversalmente all'asse A, ed è affacciata al sensore 16 lungo la superficie 26 di estremità. In secondo luogo, il dispositivo lb differisce dal dispositivo 1 per il fatto che l'elemento sensibile 24 è operativamente disposto lungo la superficie 26 anziché lungo il fianco 27.

Inoltre, sia per il dispositivo la che per il dispositivo lb, i denti 20 giacciono su di un piano trasversale all'asse A anziché su di un piano cilindrico come nel caso del dispositivo 1.

Si intende che l'invenzione non è limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del dispositivo di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti ad uso ferroviario, che è invece suscettibile di ulteriori modifiche relative a forme e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di montaggio.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1)(la)(lb) di rilevamento dei parametri di funzionamento per cuscinetti (2) ad uso ferroviario provvisti di un anello rotante (3) e di un anello non rotante (4) coassiali ad un asse (A) di rotazione del cuscinetto (2) stesso, il dispositivo (1)(la)(lb) comprendendo: - uno schermo (5) di tenuta montato sull'anello non rotante (4); - una guarnizione (7) di tenuta solidale allo schermo (5) e contattante una superficie (lls) di strisciamento solidale all'anello rotante (3); - un elemento generatore (19) di un segnale solidale alla superficie (lls) di strisciamento stessa e disposto all'interno dello schermo (5); ed un sensore (16), il quale è affacciato all'elemento generatore (19) per la lettura del segnale stesso, ed è montato attraverso lo schermo (5).
2. 2. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento generatore (19) comprende un elemento anulare (17) calettato sull'anello rotante (3), ed una parete di emissione (19) provvista di una alternanza di zone a segno opposto tra loro.
3. 3. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la parete di emissione (19) definisce una ruota fonica (19) provvista di una pluralità di zone piene e di una pluralità di zone vuote alternate tra loro.
4. 4. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la parete di emissione (19) definisce una ruota fonica (19) provvista di una pluralità di zone magnetizzate positivamente ed una pluralità di zone magnetizzate negativamente alternate tra loro.
5. 5. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la parete di emissione (19) è disposta coassialmente al detto asse (A), ed è orientata verso il detto schermo (5).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il detto sensore (16) comprende una porzione di testa (25) lateralmente limitata verso l'interno da un fianco (27) affacciato alla detta ruota fonica (19), ed un elemento sensibile (24) operativamente disposto lungo il fianco (27) stesso.
7. 7. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la parete di emissione (19) è disposta trasversalmente all'asse (A) di rotazione, ed è orientata sostanzialmente parallela al detto schermo 5.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il detto sensore (16) comprende una porzione di testa (25) assialmente limitata da una superficie (26) di testa affacciata alla detta ruota fonica (19), ed un elemento sensibile (24) operativamente disposto lungo la superficie (26) stessa.
9. 9. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto sensore (16) si estende attorno all'asse (A) di rotazione per un arco (a) di circonferenza di ampiezza determinata.
10. 10. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che 1' ampiezza del detto arco (a) di circonferenza è pari ad un angolo giro.
11. 11. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto schermo (5) comprende una parete (10) anulare provvisto di un foro (lOf) passante per l'alloggiamento del detto sensore (16).
12. 12. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 6 o 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di trasduttori analoghi all'elemento sensibile (24) disposti all'interno del sensore (16) per il rilevamento di specifiche grandezze tipiche di ciascun trasduttore.
13. 13. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento anulare (6) calettato sull'anello rotante (3) ed assialmente allineato all'elemento generatore (19); l'elemento anulare (6) comprendendo una parete cilindrica (11) disposta a contatto con l'anello rotante (3) e definente la detta superficie (lls) di strisciamento.
14. 14. Dispositivo di rilevamento secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare (6) comprende una appendice (13) radiale esterna di forma sostanzialmente troncoconica definente con il sensore (16) una intercapedine (13f) aperta verso l'esterno del cuscinetto (2).