IT201800006043A1

IT201800006043A1 - METHOD OF ASSEMBLING A GEAR PUMP

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Publication number: IT201800006043A1
Application number: IT102018000006043A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2019-12-05

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

“METODO DI ASSEMBLAGGIO DI UNA POMPA AD INGRANAGGI” "METHOD OF ASSEMBLING A GEAR PUMP"

La presente invenzione è relativa ad un metodo di assemblaggio di una pompa ad ingranaggi. The present invention relates to a method of assembling a gear pump.

Più in dettaglio, la presente invenzione è relativa ad un metodo di assemblaggio di una pompa ad ingranaggi ad azionamento elettrico che può essere vantaggiosamente utilizzata negli impianti di alimentazione del carburante tipo Common Rail. Impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità. More in detail, the present invention relates to a method of assembling an electrically operated gear pump which can be advantageously used in Common Rail type fuel supply systems. Use to which the following discussion will explicitly refer without losing generality.

Com’è noto, alcuni modelli di pompe ad ingranaggi per impianti Common Rail comprendono: un gruppo statorico di forma anulare, che è posizionato immobile all’interno della cavità cilindrica di un corpo pompa usualmente realizzato in materiale metallico, ed è in grado di generare un campo magnetico rotante; un gruppo rotorico di forma anulare, che è alloggiato in modo assialmente girevole all’interno del gruppo statorico, ed è mantenuto localmente coassiale all’ asse longitudinale del gruppo rotorico da una boccola intermedia solidale al gruppo statorico; ed infine una ruota dentata che è calzata in modo assialmente girevole su di un perno di supporto che è collocato all’interno del gruppo rotorico in posizione eccentrica rispetto all’asse di rotazione del gruppo rotorico, ed ingrana parzialmente su una dentatura circonferenziale realizzata sul fianco interno dello stesso gruppo rotorico. As is known, some models of gear pumps for Common Rail systems include: an annular stator group, which is positioned motionless inside the cylindrical cavity of a pump body usually made of metal material, and is capable of generating a rotating magnetic field; an annular rotor group, which is housed in an axially rotatable way within the stator group, and is kept locally coaxial to the longitudinal axis of the rotor group by an intermediate bushing integral with the stator group; and finally a toothed wheel which is fitted in an axially rotatable way on a support pin which is placed inside the rotor unit in an eccentric position with respect to the rotation axis of the rotor unit, and partially engages on a circumferential toothing made on the side internal of the same rotor group.

Ingranando parzialmente sulla dentatura interna del gruppo rotorico, la dentatura della ruota dentata forma una pluralità di camere a volume variabile, che sono distribuite e ruotano attorno all’asse di rotazione del gruppo rotorico, variando progressivamente il volume interno tra un valore massimo ed un valore minimo. By partially meshing with the internal toothing of the rotor group, the toothing of the toothed wheel forms a plurality of variable volume chambers, which are distributed and rotate around the rotation axis of the rotor group, progressively varying the internal volume between a maximum value and a value minimum.

Oltre a mantenere il gruppo rotorico coassiale al gruppo statorico, nelle pompe ad ingranaggi più recenti la boccola intermedia è strutturata in modo tale da isolare a tenuta di fluido la cavità centrale del gruppo statorico destinata ad alloggiare il gruppo rotorico. In addition to keeping the rotor group coaxial to the stator group, in the most recent gear pumps the intermediate bushing is structured in such a way as to seal off the central cavity of the stator group destined to house the rotor group in a fluid-tight manner.

Più in dettaglio, nelle pompe ad ingranaggi più recenti la boccola intermedia è realizzata in materiale plastico ad alta resistenza, ha una forma sostanzialmente tubolare cilindrica, ed è inserita a forza nel foro delimitato dalle teste polari del pacco di lamierini del gruppo statorico. La superficie esterna della boccola si dispone pertanto in appoggio sul gruppo statorico solamente in un numero limitato di zone (le teste polari) distribuite in modo regolare attorno all’asse longitudinale del gruppo statorico. More in detail, in the most recent gear pumps the intermediate bushing is made of high-strength plastic material, has a substantially cylindrical tubular shape, and is inserted by force in the hole delimited by the polar heads of the pack of laminations of the stator assembly. The external surface of the bush therefore rests on the stator group only in a limited number of areas (the polar heads) distributed evenly around the longitudinal axis of the stator group.

Purtroppo prove sperimentali hanno evidenziato che il numero limitato delle zone di contatto con il gruppo statorico può provocare, durante l’assemblaggio della pompa, una leggera deformazione della forma del foro centrale della boccola tubolare, con tutti i problemi che questo comporta. Unfortunately, experimental tests have shown that the limited number of areas in contact with the stator group can cause, during the assembly of the pump, a slight deformation of the shape of the central hole of the tubular bushing, with all the problems that this entails.

Un eccessivo ed irregolare gioco meccanico tra boccola e gruppo rotorico può provocare il trafilamene del carburante nella zona dove si trovano gli avvolgimenti elettrici del gruppo statorico. Excessive and irregular mechanical play between bushing and rotor assembly can cause fuel leakage in the area where the electric windings of the stator assembly are located.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra descritti. The object of the present invention is to obviate the drawbacks described above.

In accordo con questi obiettivi, secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di assemblaggio di una pompa ad ingranaggi come definito nella rivendicazione 1 è preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti. In accordance with these objectives, according to the present invention there is provided a method of assembling a gear pump as defined in claim 1 and preferably, but not necessarily, in any of the claims dependent on it.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica e parzialmente esplosa di una pompa ad ingranaggi realizzata secondo i dettami della presente invenzione, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza; Figure 1 is a schematic and partially exploded perspective view of a gear pump made according to the dictates of the present invention, with parts in section and parts removed for clarity;

- la figura 2 è una vista laterale esplosa della pompa ad ingranaggi di figura 1, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza; mentre figure 2 is an exploded side view of the gear pump of figure 1, with parts in section and parts removed for clarity; while

- la figura da 3 a 8 illustrano in modo schematico alcune fasi dell’assemblaggio della pompa ad ingranaggi illustrata nelle figure 1 e 2, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza. - Figures 3 to 8 schematically illustrate some stages of the assembly of the gear pump illustrated in Figures 1 and 2, with parts in section and parts removed for clarity.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con il numero 1 è indicata nel suo complesso una pompa ad ingranaggi ad azionamento elettrico adatta al pompaggio di liquidi, che può essere vantaggiosamente utilizzata negli impianti di alimentazione del carburante tipo Common Rail. With reference to Figures 1 and 2, the number 1 indicates as a whole an electrically operated gear pump suitable for pumping liquids, which can be advantageously used in Common Rail type fuel supply systems.

La pompa ad ingranaggi 1 comprende: una carcassa o corpo pompa esterno 2, che è preferibilmente realizzato in materiale metallico, ed è dotato al suo interno di una grande cavità 2a di forma preferibilmente sostanzialmente cilindrica; un gruppo statorico 3 di forma anulare, che è alloggiato immobile all’interno della cavità 2a, ed è dotato di una cavità centrale 3a di forma sostanzialmente cilindrica che si estende sostanzialmente coassiale ad un asse A prefissato, e preferibilmente sostanzialmente coincidente con l’asse longitudinale della cavità interna 2a; ed una boccola tubolare 4 preferibilmente di forma sostanzialmente cilindrica, che è realizzata in materiale plastico ed è inserita/calettata a forza nella cavità centrale 3a del gruppo statorico 3 in modo tale da rimanere solidale a quest’ultimo. The gear pump 1 comprises: an external casing or pump body 2, which is preferably made of metallic material, and is equipped inside with a large cavity 2a preferably substantially cylindrical in shape; a stator group 3 of annular shape, which is housed immobile inside the cavity 2a, and is equipped with a central cavity 3a of substantially cylindrical shape which extends substantially coaxial to a predetermined axis A, and preferably substantially coincides with the axis longitudinal of the internal cavity 2a; and a tubular bushing 4 preferably of substantially cylindrical shape, which is made of plastic material and is inserted / keyed by force in the central cavity 3a of the stator unit 3 in such a way as to remain integral with the latter.

Il gruppo statorico 3 è dotato di avvolgimenti elettrici ed è strutturato in modo tale da poter generare, quando la corrente elettrica circola negli avvolgimenti elettrici, un campo magnetico radiale che ruota all’interno della cavità centrale 3a, attorno all’asse longitudinale A della medesima cavità centrale 3a. The stator group 3 is equipped with electric windings and is structured in such a way as to be able to generate, when the electric current circulates in the electric windings, a radial magnetic field which rotates inside the central cavity 3a, around the longitudinal axis A of the same. central cavity 3a.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la pompa ad ingranaggi 1 inoltre comprende un gruppo rotorico 5 di forma anulare, che ha forma sostanzialmente cilindrica, è calzato/inserito in modo assialmente girevole all’interno del foro centrale 4a della boccola 4 in modo tale da poter ruotare liberamente attorno all’asse longitudinale A della boccola 4 e del gruppo statorico 3 rimanendo coassiale allo stesso asse A, ed è preferibilmente dotato, sul fianco interno, di una dentatura circonferenziale 5a coassiale all’asse A. With reference to Figures 1 and 2, the gear pump 1 also comprises a rotor assembly 5 of annular shape, which has a substantially cylindrical shape, is fitted / inserted in an axially rotatable way inside the central hole 4a of the bushing 4 in such a way to be able to rotate freely around the longitudinal axis A of the bushing 4 and of the stator assembly 3 remaining coaxial to the same axis A, and is preferably equipped, on the internal side, with a circumferential toothing 5a coaxial to the axis A.

Il gruppo rotorico 5 è strutturato in modo tale da essere trascinato in rotazione attorno al suo asse longitudinale, ossia attorno all’asse A, dal campo magnetico rotante generato dal gruppo statorico 3. The rotor group 5 is structured in such a way as to be dragged in rotation around its longitudinal axis, ie around the axis A, by the rotating magnetic field generated by the stator group 3.

In aggiunta la pompa ad ingranaggi 1 preferibilmente comprende anche una ruota dentata 6 che è posizionata all’interno del gruppo rotorico 5 in posizione eccentrica rispetto all’asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ingrana nella dentatura circonferenziale 5a del gruppo rotorico 5, ed è infine calzata in modo assialmente girevole su di un perno di supporto 7, che è solidale al corpo pompa 2 e si estende a sbalzo all’interno del foro centrale del gruppo rotorico 5 rimanendo parallelo e distanziato dall’asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ossia parallelo e distanziato dall’asse longitudinale A del gruppo statorico 3. In addition, the gear pump 1 preferably also comprises a toothed wheel 6 which is positioned inside the rotor assembly 5 in an eccentric position with respect to the rotation axis of the rotor assembly 5, meshes with the circumferential toothing 5a of the rotor assembly 5, and is finally fitted in an axially rotatable way on a support pin 7, which is integral with the pump body 2 and extends overhanging inside the central hole of the rotor assembly 5 remaining parallel and spaced from the rotation axis of the rotor assembly 5, ie parallel and spaced from the longitudinal axis A of the stator group 3.

In altre parole, la ruota dentata 6 è coassiale ad un asse di riferimento che è eccentrico rispetto all’asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ossia parallelo e distanziato dall’asse longitudinale A del gruppo statorico 3, ed è in grado di ruotare liberamente attorno a tale asse di riferimento. In other words, the toothed wheel 6 is coaxial to a reference axis which is eccentric with respect to the rotation axis of the rotor group 5, i.e. parallel to and spaced from the longitudinal axis A of the stator group 3, and is able to rotate freely around this reference axis.

Ingranando sulla dentatura circonferenziale 5a del gruppo rotorico 5, la ruota dentata 6 forma con il gruppo rotorico 5 una pluralità di camere a volume variabile, che sono distribuite attorno all’asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ossia attorno all’asse longitudinale A del gruppo statorico 3, e ruotano attorno all’asse di rotazione del gruppo rotorico 5 variando progressivamente il loro volume interno tra un valore massimo ed un valore minimo. By meshing with the circumferential toothing 5a of the rotor assembly 5, the toothed wheel 6 forms with the rotor assembly 5 a plurality of variable volume chambers, which are distributed around the rotation axis of the rotor assembly 5, i.e. around the longitudinal axis A of the stator group 3, and rotate around the rotation axis of the rotor group 5 progressively varying their internal volume between a maximum value and a minimum value.

La ruota dentata 6 ed il gruppo rotorico 5 formano quindi gli ingranaggi pompanti della pompa ad ingranaggi 1. The toothed wheel 6 and the rotor assembly 5 therefore form the pumping gears of the gear pump 1.

Con riferimento alle figure 1 e 2, nell’esempio illustrato, in particolare, il corpo pompa 2 preferibilmente comprende: un corpo a tazza 10 di forma sostanzialmente cilindrica, che è preferibilmente dimensionato in modo tale da accogliere l’intero gruppo statorico 3; ed un coperchio 11 di forma sostanzialmente discoidale, che è posto a chiusura dell’imboccatura del corpo a tazza 10, ed è atto a chiudere sostanzialmente ermeticamente il corpo a tazza 10, intrappolando il gruppo statorico 3, la boccola 4, il gruppo rotorico 5, e la ruota dentata 6 all’interno del corpo a tazza 10. With reference to figures 1 and 2, in the example shown, in particular, the pump body 2 preferably comprises: a cup body 10 of a substantially cylindrical shape, which is preferably sized in such a way as to accommodate the entire stator group 3; and a lid 11 of substantially disc-shaped shape, which is placed to close the mouth of the cup-shaped body 10, and is adapted to substantially hermetically close the cup-shaped body 10, trapping the stator group 3, the bushing 4, the rotor group 5 , and the toothed wheel 6 inside the cup body 10.

Preferibilmente il corpo a tazza 10 e/o il coperchio 11 è/sono realizzati in materiale metallico. In altre parole, il corpo pompa 2 è preferibilmente realizzato in materiale metallico. Preferably the cup-shaped body 10 and / or the lid 11 is / are made of metallic material. In other words, the pump body 2 is preferably made of metallic material.

Il gruppo statorico 3 invece preferibilmente comprende: un nucleo magnetico 12 di forma anulare, che è dotato di una pluralità di teste polari che si estendono radialmente verso il centro della cavità centrale 3a, sono angolarmente equispaziate attorno all’asse longitudinale A della cavità centrale 3a, e concorrono a delimitare/ definire la cavità centrale 3a; ed una serie di bobine di induzione 13 che sono avvolte in modo noto attorno alle varie teste polari del nucleo magnetico 12 in modo tale da poter generare, quando sono percorse da corrente elettrica, un campo magnetico radiale all’interno della cavità centrale 3a. The stator group 3, on the other hand, preferably comprises: an annular magnetic core 12, which is equipped with a plurality of pole heads which extend radially towards the center of the central cavity 3a, are angularly equidistant around the longitudinal axis A of the central cavity 3a , and concur to delimit / define the central cavity 3a; and a series of induction coils 13 which are wound in a known way around the various polar heads of the magnetic core 12 in such a way as to be able to generate, when they are crossed by electric current, a radial magnetic field inside the central cavity 3a.

Alimentando opportunamente le bobine di induzione 13, il gruppo statorico 3 è in grado di generare, all’interno della cavità centrale 3a e della boccola tubolare 4, un campo magnetico radiale che ruota attorno all’asse longitudinale A del gruppo statorico 3. By suitably powering the induction coils 13, the stator group 3 is able to generate, inside the central cavity 3a and the tubular bushing 4, a radial magnetic field that rotates around the longitudinal axis A of the stator group 3.

Nell’esempio illustrato, in particolare, il nucleo magnetico 12 è preferibilmente formato da un pacco di lamierini di materiale ferromagnetico, strettamente accostati tra loro. In the example illustrated, in particular, the magnetic core 12 is preferably formed by a pack of laminations of ferromagnetic material, closely adjacent to each other.

Preferibilmente il nucleo magnetico 12 è inoltre trattenuto saldamente in posizione all’interno della cavità 2a del corpo pompa 2 tramite una serie di bulloni passanti longitudinali (non illustrati) che si estendono parallelamente e sono angolarmente equispaziati attorno all’asse longitudinale A. Preferably, the magnetic core 12 is also held firmly in position within the cavity 2a of the pump body 2 by means of a series of longitudinal through bolts (not shown) which extend parallel and are angularly equally spaced around the longitudinal axis A.

Preferibilmente i bulloni passanti hanno anche la funzione di comprimere il pacco di lamierini che forma il nucleo magnetico 12. Preferably, the through bolts also have the function of compressing the pack of laminations which forms the magnetic core 12.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la boccola 4 è posizionata all’interno del gruppo statorico 3 con la superficie periferica esterna in battuta sulle varie teste polari del nucleo magnetico 12, ed è anche dimensionata in modo tale da chiudere/isolare, preferibilmente sostanzialmente a tenuta di liquido, lo spazio all’interno della cavità centrale 3a del gruppo statorico 3 dalla parte restante della cavità interna 2a del corpo pompa 2. With reference to Figures 1 and 2, the bushing 4 is positioned inside the stator assembly 3 with the external peripheral surface abutting the various pole heads of the magnetic core 12, and is also sized in such a way as to close / isolate, preferably substantially liquid-tight, the space inside the central cavity 3a of the stator assembly 3 from the remaining part of the internal cavity 2a of the pump body 2.

In altre parole, la boccola 4 è preferibilmente dimensionata in modo tale da disporsi con le due estremità assiali in battuta sul corpo pompa 2, o meglio sul fondo del corpo a tazza 10 e sul coperchio 11, in modo tale da chiudere a tenuta di liquido lo spazio all’interno della cavità centrale 3a del gruppo statorico 3. In other words, the bushing 4 is preferably sized in such a way as to be arranged with the two axial ends abutting against the pump body 2, or rather on the bottom of the cup body 10 and on the cover 11, in such a way as to close in a liquid-tight manner. the space inside the central cavity 3a of the stator group 3.

Preferibilmente la boccola 4 è infine realizzata in polietere-etere-chetone (PEEK) opzionalmente caricato con fibre di carbonio, o altro materiale plastico ad alta resistenza eventualmente caricato con fibre di carbonio. Preferably, the bushing 4 is finally made of polyether-ether-ketone (PEEK) optionally loaded with carbon fibers, or other high-strength plastic material possibly loaded with carbon fibers.

Con riferimento alle figure 1 e 2, invece il gruppo rotorico 5 preferibilmente comprende: una corona dentata circolare 16 di forma sostanzialmente cilindrica, che è preferibilmente realizzata in materiale plastico o in materiale metallico sinterizzato, ha la dentatura rivolata verso il proprio centro, ed è inserita/calzata in modo assialmente girevole nel foro centrale 4a della boccola 4; ed una pluralità di magneti permanenti 17 che sono posizionati/alloggiati/annegati all’interno della corona dentata 16, angolarmente equispaziati attorno all’asse della corona dentata circolare 16, ossia attorno all’asse di rotazione del gruppo rotorico 5. With reference to Figures 1 and 2, on the other hand, the rotor assembly 5 preferably comprises: a circular toothed crown 16 of substantially cylindrical shape, which is preferably made of plastic material or sintered metal material, has the toothing facing its center, and is inserted / fitted in an axially rotatable way in the central hole 4a of the bushing 4; and a plurality of permanent magnets 17 which are positioned / housed / embedded within the toothed crown 16, angularly equally spaced around the axis of the circular toothed crown 16, i.e. around the axis of rotation of the rotor group 5.

La corona dentata circolare 16 è quindi calettata in modo assialmente girevole nel foro centrale 4a della boccola 4 sostanzialmente senza giochi meccanici radiali. The ring gear 16 is therefore keyed in an axially rotatable manner into the central hole 4a of the bushing 4 substantially without radial mechanical play.

Il campo magnetico generato dai magneti permanenti 17 interagisce con il campo magnetico rotante generato dalle bobine di induzione 13 del gruppo statorico 3, producendo una coppia che trascina in rotazione il gruppo rotorico 5 all’interno della boccola 4, attorno all’asse longitudinale A della medesima boccola 4. The magnetic field generated by the permanent magnets 17 interacts with the rotating magnetic field generated by the induction coils 13 of the stator group 3, producing a torque which drives the rotor group 5 in rotation inside the bushing 4, around the longitudinal axis A of the same bush 4.

In una diversa forma di realizzazione, tuttavia, la corona dentata 16 potrebbe presentare, in sostituzione dei magneti permanenti 17, una serie di cavità longitudinali che sono realizzate nella corona dentata circolare 16 in modo tale da attenuare localmente il flusso magnetico, e quindi interagiscono con il campo magnetico rotante generato dal gruppo statorico 3, producendo una coppia che trascina in rotazione l’intero gruppo rotorico 5 attorno all’asse longitudinale A. In a different embodiment, however, the ring gear 16 could have, in place of the permanent magnets 17, a series of longitudinal cavities which are made in the ring gear 16 in such a way as to locally attenuate the magnetic flux, and therefore interact with the rotating magnetic field generated by the stator group 3, producing a torque which drives the entire rotor group 5 in rotation around the longitudinal axis A.

Con riferimento alle figure 1 e 2, a sua volta la ruota dentata 6 è preferibilmente realizzata in materiale plastico o in materiale metallico sinterizzato, ed è preferibilmente calzata in modo assialmente girevole sul perno di supporto eccentrico 7 mediante l’interposizione di una boccola intermedia. With reference to figures 1 and 2, in turn the toothed wheel 6 is preferably made of plastic or sintered metal material, and is preferably fitted in an axially rotatable manner on the eccentric support pin 7 by interposing an intermediate bushing.

Più in dettaglio, nell’esempio illustrato il perno di supporto 7 si estende a sbalzo all’interno del foro centrale del gruppo rotorico 5 preferibilmente rimanendo coassiale ad un asse longitudinale B che è parallelo e distanziato dall’ asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ossia eccentrico rispetto all’asse longitudinale A del gruppo statorico 3. La ruota dentata 6, invece, è preferibilmente calzata in modo assialmente girevole su di una boccola intermedia 18, che si estende all’interno del foro centrale del gruppo rotorico 5 rimanendo coassiale ad un asse di riferimento C parallelo e distanziato dall’asse di rotazione del gruppo rotorico 5, ossia dall’asse A del gruppo statorico 3, ed anche dall’asse longitudinale B del perno di supporto 7. More in detail, in the example illustrated, the support pin 7 extends overhanging inside the central hole of the rotor assembly 5, preferably remaining coaxial to a longitudinal axis B which is parallel and spaced from the rotation axis of the rotor assembly 5, that is, eccentric with respect to the longitudinal axis A of the stator group 3. The toothed wheel 6, on the other hand, is preferably fitted in an axially rotatable way on an intermediate bushing 18, which extends inside the central hole of the rotor group 5 remaining coaxial to a reference axis C parallel to and spaced from the rotation axis of the rotor assembly 5, i.e. from the axis A of the stator assembly 3, and also from the longitudinal axis B of the support pin 7.

In altre parole, nell’esempio illustrato la ruota dentata 6 è posizionata all’interno del gruppo rotorico 5, con la possibilità di ruotare liberamente attorno all’asse C e di basculare attorno all’asse B. In other words, in the example shown, the toothed wheel 6 is positioned inside the rotor group 5, with the ability to rotate freely around the C axis and to tilt around the B axis.

Con riferimento alla figura 1, il corpo pompa 2 è infine dotato di una bocca di aspirazione 19 e di una bocca di mandata 20 che consentono al carburante o altro liquido di entrare e di uscire dalla pompa ad ingranaggi 1, e ciascuna camera a volume variabile, durante la rotazione del gruppo rotorico 5 e della ruota dentata 6 attorno ai rispettivi assi di rotazione A e C, viene messa in comunicazione prima con la bocca di aspirazione 19 e poi con la bocca di mandata 20 della pompa ad ingranaggi 1. With reference to Figure 1, the pump body 2 is finally equipped with an intake port 19 and a delivery port 20 which allow fuel or other liquid to enter and exit the gear pump 1, and each chamber with variable volume , during the rotation of the rotor assembly 5 and of the toothed wheel 6 around the respective rotation axes A and C, it is put into communication first with the suction port 19 and then with the delivery port 20 of the gear pump 1.

Il funzionamento della pompa ad ingranaggi 1 è facil-mente desumibile da quanto sopra descritto e non necessita di ulteriori spiegazioni. The operation of the gear pump 1 can be easily deduced from what has been described above and does not require further explanations.

Con riferimento alle figure da 3 a 8, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 invece comprende le fasi di: With reference to Figures 3 to 8, the assembly method of the gear pump 1 instead comprises the steps of:

− assemblare il gruppo statorico 3; - assemble the stator group 3;

− inserire/calettare a forza la boccola tubolare 4 in materiale plastico all’interno della cavità centrale 3a del gruppo statorico 3, in modo tale che la boccola 4 sia localmente sostanzialmente coassiale all’asse longitudinale A del gruppo statorico 3; − inserire a forza all’interno del foro centrale della boccola 4 un utensile rotante 100, che ricalca sostanzialmente la forma della superficie periferica esterna del gruppo rotorico 5, è in grado di alesare il foro centrale 4a della boccola 4 quando viene trascinato in rotazione attorno al suo asse longitudinale all’interno della bocca 4, ed è strutturato in modo tale da essere trascinato in rotazione attorno al proprio asse longitudinale dal campo magnetico rotante generato dal gruppo statorico 3; e poi - insert / force fit the tubular bushing 4 in plastic material inside the central cavity 3a of the stator group 3, so that the bushing 4 is locally substantially coaxial to the longitudinal axis A of the stator group 3; - inserting by force into the central hole of the bushing 4 a rotating tool 100, which substantially follows the shape of the outer peripheral surface of the rotor assembly 5, is capable of boring the central hole 4a of the bushing 4 when it is rotated around it to its longitudinal axis inside the mouth 4, and is structured in such a way as to be rotated around its longitudinal axis by the rotating magnetic field generated by the stator unit 3; and then

− alimentare/fornire corrente elettrica agli avvolgimenti elettrici del gruppo statorico 3, o meglio alle bobine di induzione 13 del gruppo statorico 3, in modo tale da generare un campo magnetico rotante che trascina in rotazione l’utensile rotante 100 all’interno della boccola 4, così da rettificare la forma del foro centrale 4a della boccola 4. - supplying / supplying electric current to the electric windings of the stator group 3, or better to the induction coils 13 of the stator group 3, in such a way as to generate a rotating magnetic field which drives the rotating tool 100 in rotation inside the bushing 4 , so as to rectify the shape of the central hole 4a of the bushing 4.

Più in dettaglio, l’utensile rotante 100 preferibilmente ha la superficie periferica esterna strutturata in modo tale da poter, quando viene trascinato in rotazione all’interno della boccola 4, asportare/rimuovere materiale plastico della boccola 4. More in detail, the rotating tool 100 preferably has the outer peripheral surface structured in such a way as to be able, when it is rotated inside the bush 4, to remove / remove plastic material from the bush 4.

Prima di essere rettificato, il foro centrale 4a della boccola 4 ha quindi un diametro nominale preferibilmente leggermente inferiore al diametro esterno del gruppo rotorico 5. Before being ground, the central hole 4a of the bushing 4 therefore has a nominal diameter preferably slightly lower than the external diameter of the rotor assembly 5.

Nell’esempio illustrato, in particolare, l’utensile rotante 100 preferibilmente comprende: un nucleo centrale 101 di forma sostanzialmente cilindrica, che sostanzialmente ricalca la forma della periferia esterna del gruppo rotorico 4, ed è preferibilmente realizzato in acciaio ad alta resistenza o altro materiale metallico amagnetico; ed una pluralità di magneti permanenti 102 che sono posizionati/ alloggiati/annegati all’interno della nucleo centrale 101, angolarmente equispaziati attorno all’asse longitudinale del nucleo rigido 101. La superficie cilindrica esterna del nucleo rigido 101 è preferibilmente strutturata in modo tale da poter abradere e/o fresare, mentre l’utensile rotante 100 ruota attorno al suo asse longitudinale, la superficie interna della boccola 4. In the example illustrated, in particular, the rotating tool 100 preferably comprises: a central core 101 of substantially cylindrical shape, which substantially follows the shape of the outer periphery of the rotor assembly 4, and is preferably made of high-strength steel or other material non-magnetic metallic; and a plurality of permanent magnets 102 which are positioned / housed / embedded within the central core 101, angularly equally spaced around the longitudinal axis of the rigid core 101. The outer cylindrical surface of the rigid core 101 is preferably structured in such a way as to be able to abrade and / or mill, while the rotating tool 100 rotates around its longitudinal axis, the internal surface of the bush 4.

Similmente a quanto avviene per il gruppo rotorico 5, il campo magnetico generato dai magneti permanenti 102 interagisce con il campo magnetico rotante generato dalle bobine di induzione 13 del gruppo statorico 3, producendo una coppia che trascina in rotazione l’utensile rotante 100 all’interno della boccola 4 attorno al suo asse longitudinale, ovvero attorno all’asse longitudinale A del gruppo statorico 3. Similarly to what happens for the rotor group 5, the magnetic field generated by the permanent magnets 102 interacts with the rotating magnetic field generated by the induction coils 13 of the stator group 3, producing a torque which rotates the rotating tool 100 inside. of the bushing 4 around its longitudinal axis, i.e. around the longitudinal axis A of the stator group 3.

In una diversa forma di realizzazione, tuttavia, l’utensile rotante 100 può presentare, in sostituzione dei magneti permanenti 102, una serie di cavità longitudinali che sono realizzate nel nucleo centrale 101 in modo tale da attenuare localmente il flusso magnetico, ed interagiscono con il campo magnetico rotante generato dal gruppo statorico 3, producendo una coppia che è in grado di trascina in rotazione l’utensile rotante 100 all’interno della boccola tubolare 4. In a different embodiment, however, the rotating tool 100 can have, in place of the permanent magnets 102, a series of longitudinal cavities which are made in the central core 101 in such a way as to locally attenuate the magnetic flux, and interact with the rotating magnetic field generated by the stator assembly 3, producing a torque which is capable of driving the rotating tool 100 into rotation inside the tubular bushing 4.

Preferibilmente il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 inoltre prevede di inserire l’utensile rotante 100 nel foro centrale 4a della boccola 4, disponendo l’utensile localmente sostanzialmente coassiale all’ asse longitudinale A del gruppo statorico 3. Preferably the assembly method of the gear pump 1 also provides for inserting the rotating tool 100 in the central hole 4a of the bushing 4, placing the tool locally substantially coaxial to the longitudinal axis A of the stator group 3.

A sua volta, l’assemblaggio del gruppo statorico 3 preferibilmente comprende le fasi di: In turn, the assembly of the stator group 3 preferably includes the steps of:

− tagliare nella forma prefissate e poi impaccare i lamierini in materiale ferromagnetico in modo tale da formare il nucleo magnetico 12; e poi − avvolgere uno o più fili elettrici attorno a ciascuna testa polare del nucleo magnetico 12, in modo tale da formare le bobine di induzione 13. - cutting in the predetermined shape and then packing the laminations in ferromagnetic material in such a way as to form the magnetic core 12; and then - winding one or more electric wires around each polar head of the magnetic core 12, so as to form the induction coils 13.

In alternativa, le bobine di induzione 13 possono essere formate lontano dalle teste polari del nucleo magnetico 12, ed essere poi calzate sulle singole teste polari del nucleo magnetico 12. Alternatively, the induction coils 13 can be formed away from the pole heads of the magnetic core 12, and then be fitted onto the individual pole heads of the magnetic core 12.

Dopo aver rettificato la forma del foro centrale 4a della boccola 4 mediante l’utensile rotante 100, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 comprende le fasi di: After having rectified the shape of the central hole 4a of the bushing 4 using the rotating tool 100, the assembly method of the gear pump 1 includes the steps of:

− estrare l’utensile rotante 100 dalla boccola 4 parallelamente all’asse longitudinale A della cavità centrale 3a del gruppo statorico 3; e poi − inserire il gruppo rotorico 5 all’interno del foro centrale rettificato 4a della boccola 4. - extract the rotating tool 100 from the bushing 4 parallel to the longitudinal axis A of the central cavity 3a of the stator group 3; and then - insert the rotor assembly 5 inside the ground central hole 4a of the bushing 4.

In aggiunta, con riferimento alle figure da 3 ad 8, prima della fase di inserire/calettare a forza la boccola 4 in materiale plastico nel gruppo statorico 3, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 preferibilmente comprende anche la fase di In addition, with reference to Figures 3 to 8, before the step of inserting / forcing the plastic bush 4 into the stator unit 3, the assembly method of the gear pump 1 preferably also includes the step of

− stringere il nucleo magnetico 12 in modo tale da provocare, preferibilmente almeno nelle teste polari nel nucleo magnetico 12, della deformazioni meccaniche sostanzialmente uguali a quelle che si manifestano nel nucleo magnetico 12 quando il gruppo statorico 3 è stabilmente alloggiato all’ interno del corpo pompa 2. - tighten the magnetic core 12 in such a way as to cause, preferably at least in the polar heads in the magnetic core 12, mechanical deformations substantially equal to those which occur in the magnetic core 12 when the stator assembly 3 is stably housed inside the pump body 2.

Più in dettaglio, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 preferibilmente comprende anche la fase di posizionare il gruppo statorico 3 all’interno di un organo di bloccaggio 110 che è in grado di trattenere il gruppo statorico 3, stringendo il pacco di lamierini che forma il nucleo magnetico 12 in modo tale da provocare, almeno nelle teste polari nel nucleo magnetico 12, della deformazioni meccaniche sostanzialmente uguali a quelle che si manifestano quando il gruppo statorico 3 viene bloccato stabilmente all’interno della cavità centrale 2a del corpo pompa 2. More in detail, the assembly method of the gear pump 1 preferably also comprises the step of positioning the stator assembly 3 inside a locking member 110 which is capable of retaining the stator assembly 3, tightening the pack of laminations which forms the magnetic core 12 in such a way as to cause, at least in the polar heads in the magnetic core 12, mechanical deformations substantially equal to those which occur when the stator unit 3 is stably locked inside the central cavity 2a of the pump body 2.

In altre parole, l’organo di bloccaggio 110 è in grado di stringere il nucleo magnetico 12 in modo tale da provocare, almeno nelle teste polari nel nucleo magnetico 12, della deformazioni meccaniche sostanzialmente uguali a quelle che si manifestano quando il pacco di lamierini che forma il nucleo magnetico 12 viene bloccato saldamente all’interno della cavità centrale 2a del corpo pompa 2 tramite i bulloni passanti longitudinali (non illustrati). In other words, the locking member 110 is able to tighten the magnetic core 12 in such a way as to cause, at least in the polar heads in the magnetic core 12, mechanical deformations substantially equal to those which occur when the pack of laminations which form the magnetic core 12 is firmly locked inside the central cavity 2a of the pump body 2 by means of the longitudinal through bolts (not shown).

Preferibilmente, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 in aggiunta prevede di lasciare il gruppo statorico 3 nella stretta dell’organo di bloccaggio 110 fino al completo inserimento del gruppo rotorico 5 all’ interno del foro centrale rettificato 4a della boccola 4, al posto dell’utensile rotante 100. Preferably, the assembly method of the gear pump 1 additionally provides for leaving the stator assembly 3 in the grip of the locking member 110 until the rotor assembly 5 is completely inserted inside the ground central hole 4a of the bushing 4, instead of of the rotating tool 100.

Dopo aver inserito il gruppo rotorico 5 all’interno del foro centrale rettificato 4a della boccola 4 ed opzionalmente aver rimosso dall’organo di bloccaggio 110 l’assieme formato dal gruppo statorico 3, dalla boccola 4 e dal gruppo rotorico 6, il metodo di assemblaggio della pompa ad ingranaggi 1 comprende la fase di: After having inserted the rotor assembly 5 inside the ground central hole 4a of the bushing 4 and optionally having removed the assembly formed by the stator assembly 3, the bushing 4 and the rotor assembly 6 from the locking member 110, the assembly method of the gear pump 1 includes the phase of:

− inserire l’assieme formato dal gruppo statorico 3, dalla boccola 4 e dal gruppo rotorico 5 all’interno del corpo a tazza 10; - insert the assembly formed by the stator group 3, the bushing 4 and the rotor group 5 inside the cup body 10;

− calzare la ruota dentata 6 sul perno di supporto eccentrico 7, ingranando contestualmente la ruota dentata 6 nella dentatura circonferenziale 5a del gruppo rotorico 5; ed infine - fit the toothed wheel 6 on the eccentric support pin 7, at the same time engaging the toothed wheel 6 in the circumferential toothing 5a of the rotor assembly 5; and finally

− posizionare il coperchio 11 sull’imboccatura del corpo a tazza 10 in modo tale da chiudere sostanzialmente ermeticamente il corpo a tazza 10, intrappolando il gruppo statorico 3, la boccola 4, il gruppo rotorico 5, e la ruota dentata 6 all’interno del corpo a tazza 10. - position the lid 11 on the mouth of the cup-shaped body 10 in such a way as to substantially hermetically close the cup-shaped body 10, trapping the stator group 3, the bushing 4, the rotor group 5, and the toothed wheel 6 inside the cup body 10.

I vantaggi associato al metodo di assemblaggio sopra descritto sono notevoli. The advantages associated with the assembly method described above are considerable.

Grazie alla rettifica mediante l’utensile rotante 100, il foro centrale 4a della boccola tubolare 4 ha sempre una forma perfettamente corrispondente alle specifiche di progetto. Thanks to the grinding using the rotating tool 100, the central hole 4a of the tubular bushing 4 always has a shape perfectly corresponding to the project specifications.

In aggiunta, poiché l’utensile alesatore rotante 100 viene trascinato in rotazione dal campo magnetico rotante generato dal gruppo statorico 3, la forma finale del foro centrale 4a compensa anche le deformazioni termiche indotte sul nucleo magnetico 12 dal riscaldamento degli avvolgimenti elettrici del gruppo statorico 3, ed è quindi perfettamente complementare a quella del gruppo rotorico 5 in condizioni di normale utilizzo. In addition, since the rotating reaming tool 100 is rotated by the rotating magnetic field generated by the stator group 3, the final shape of the central hole 4a also compensates for the thermal deformations induced on the magnetic core 12 by the heating of the electrical windings of the stator group 3 , and is therefore perfectly complementary to that of the rotor group 5 in conditions of normal use.

Infine, l’utilizzo dell’organo di bloccaggio 110 per simulare le deformazioni strutturali del nucleo magnetico 12 dopo il montaggio del gruppo statorico 3 nel corpo pompa 2, consente di ottenere una boccola 4 in cui il foro centrale 4a combacia perfettamente con il gruppo rotorico 5 anche quando il gruppo statorico 3 e la boccola 4 sono trasferiti nella cavità cilindrica 2a del corpo pompa 2. Finally, the use of the locking member 110 to simulate the structural deformations of the magnetic core 12 after the assembly of the stator group 3 in the pump body 2, allows to obtain a bushing 4 in which the central hole 4a fits perfectly with the rotor group. 5 also when the stator assembly 3 and the bushing 4 are transferred into the cylindrical cavity 2a of the pump body 2.

Risulta infine chiaro che alla pompa ad ingranaggi 1 ed al suo metodo di assemblaggio possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito della presente invenzione. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the gear pump 1 and its assembly method without departing from the scope of the present invention.

Claims

1. Method of assembling a gear pump (1) comprising: a stator assembly (3) of annular shape, which is equipped with a central cavity (3a) of substantially cylindrical shape and is adapted to generate a rotating magnetic field at the inside of said central cavity (3a); a bushing (4) in plastic material which is keyed into the central cavity (3a) of the stator group (3) in such a way as to remain integral with the latter; and a rotor group (5) which is axially rotatable in the central hole (4a) of the bushing (4) in such a way as to be able to rotate freely around the longitudinal axis (A) of said central cavity (3a); the assembly method being characterized by the fact that it includes the steps of: - assemble the stator group (3); - forcefully insert the bushing (4) inside the central cavity (3a) of the stator group (3); - insert by force and inside the central hole (4a) of the bushing (4) a rotating tool (100), which substantially follows the shape of the outer peripheral surface of the rotor assembly (5), is able to bore the central hole of the bushing (4), and is able to be rotated around its longitudinal axis by the rotating magnetic field generated by the stator group (3); and - powering the stator group (3) in such a way as to generate a rotating magnetic field which rotates the rotating tool (100) inside the bush (4), so as to rectify the shape of the central hole (4a) of said bushing (4).

2. Assembly method according to claim 1, characterized in that it comprises, after grinding the central hole (4a) of the bushing (4) by means of the rotating tool (100), also the step of extracting the rotating tool (100 ) from the bushing (4) parallel to the longitudinal axis (A) of the central cavity (3a) of the stator assembly (3), and the step of inserting the rotor assembly (5) inside the ground central hole (4a) of the bushing (4).

3. Method of assembly according to claim 2, characterized by the fact of including, before the step of forcibly inserting the bushing (4) into the central cavity (3a) of the stator assembly (3), also the step of tightening the magnetic core (12) of the stator group (3) in such a way as to cause, at least in the polar heads of said magnetic core (12), mechanical deformations substantially equal to those which occur in the magnetic core (12) when the stator group ( 3) is stably housed inside the pump body (2) of the gear pump (1).

4. Assembly method according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises, after inserting the rotor assembly (5) into the ground central hole (4a) of the bushing (4), the step of inserting the assembly formed by the assembly stator (3), from the bushing (4) and from the rotor assembly (5) inside a cup body (10) which helps to form the external pump body (2) of the gear pump (1).

5. Method of assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the bush (4) has a substantially cylindrical tubular shape.

6. Assembly method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bush (4) is made of polyether-ether-ketone (PEEK).

7. Assembly method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bush (4) is made of plastic material loaded with carbon fibers.

8. Assembly method according to any of the preceding claims, characterized in that the outer peripheral surface of the rotating tool (100) is structured in such a way as to be able to remove / remove plastic material from the bushing (4).

Assembly method according to claim 8, characterized in that the rotating tool (100) comprises: a central core (101) of substantially cylindrical shape, which substantially follows the shape of the outer periphery of the rotor assembly (4), and a plurality of permanent magnets (102) or longitudinal cavities which are positioned inside the central core (101), angularly equally spaced around the longitudinal axis of the rigid core (101); the outer cylindrical surface of the rigid core (101) being structured in such a way as to be able to abrade and / or mill the inner surface of the bush (4).