IT201800010391A1

IT201800010391A1 - Premistoppa per utilizzo con aste di pistoni mobili reciprocamente e relativo metodo di costruzione

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Publication number: IT201800010391A1
Application number: IT102018000010391A
Authority: IT
Original assignee: Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-05-16
Also published as: US20210277997A1; MX2021005084A; CN112969876A; EP3653911A1; CN112969876B; EP3653911B1; WO2020098972A1

Description

TITOLO

PREMISTOPPA PER UTILIZZO CON ASTE DI PISTONI MOBILI RECIPROCAMENTE E RELATIVO METODO DI COSTRUZIONE DESCRIZIONE CAMPO DELL’INVENZIONE

[001] Forme di realizzazione dell’oggetto qui divulgato si riferiscono a elementi di premistoppa o pressastoppa e, più in particolare, a miglioramenti nella struttura di circolazione del refrigerante di tali elementi.

STATO DELLA TECNICA DELL’INVENZIONE

[002] Le strutture a pacco premistoppa, anche chiamate premistoppa o premitreccia, sono da molto tempo usate per fornire una tenuta lungo e intorno a un’asta di pistone mobile reciprocamente di un compressore a gas, per impedire la fuga di gas dal cilindro del pistone lungo e intorno alla superficie dell’asta di pistone. Tali strutture a pacco premistoppa sono inoltre state usate per fornire guarnizioni a tenuta di gas lungo e intorno agli alberi mobili di macchinari rotanti. Tipicamente, un elemento di pacco premistoppa o scatola premistoppa di tipo noto è di forma cilindrica e contiene un’apertura circolare centrale per il montaggio fisso in un alloggiamento di compressore su un’asta di pistone mobile reciprocamente. L’apertura centrale è di diametro leggermente maggiore di quello dell’asta di pistone, così che la parete di definizione perimetrale dell’apertura centrale sia distanziata dalla superficie dell’asta di pistone, così che quest’ultima non sfreghi contro la scatola mentre l’asta di pistone si muove reciprocamente nell’apertura centrale. Ma dal momento che questa distanziatura può consentire ai gas in compressione da parte del pistone di fuggire dalla camera di compressione lungo e intorno alla superficie dell’asta, la serie di scatole che costituiscono il pacco premistoppa contiene anelli di tenuta che poggiano scorrevolmente contro l’asta per fornire una barriera a tenuta di gas.

[003] Gli anelli di tenuta causano il verificarsi di attrito di scorrimento lungo l’asta di pistone mentre quest’ultima si muove reciprocamente attraverso i primi, attrito che provoca il riscaldamento delle scatole premistoppa, dell’asta di pistone e degli elementi di tenuta stessi. Sebbene un lubrificante liquido sia tipicamente introdotto sulla superficie dell’asta di pistone attraverso un passaggio nel pacco premistoppa per ridurre tale attrito di scorrimento, solitamente rimane attrito sufficiente a provocare un grave riscaldamento delle scatole premistoppa.

[004] Per risolvere questo problema, le scatole di forma cilindrica sono tipicamente realizzate in due pezzi di forma cilindrica combacianti. Una scanalatura circolare è lavorata alla macchina nelle porzioni di superficie opposte delle facce combacianti dei pezzi, così che, quando sono giuntati, si formi un passaggio circolare nell’alloggiamento di scatola che si estende intorno a una porzione perimetrale maggioritaria dell’apertura centrale. Un’estremità del passaggio contiene un foro d’ingresso che si apre su una faccia piana della scatola, mentre la porzione di estremità opposta del passaggio contiene un foro di uscita che si apre su una faccia piana opposta della scatola. Un fluido refrigerante introdotto nel passaggio circolare scorre tra i fori d’ingresso e di uscita per assorbire il calore dall’alloggiamento di scatola.

[005] La lavorazione alla macchina è un processo complesso e delicato. Per evitare un tale processo, US 5.873.575 insegna a fornire circuiti di raffreddamento in ciascun anello che forma il premitreccia tramite foratura e collegare in serie tali circuiti. Ciò, tuttavia, limita la forma e la funzionalità del circuito di raffreddamento. Inoltre, sono necessari tappi per chiudere a tenuta il circuito di raffreddamento, generando in tal modo problemi di potenziali perdite.

[006] Vi è pertanto una necessità di un premitreccia che fornisca una tenuta lungo e intorno a un’asta di pistone mobile reciprocamente che collega due componenti di turbina o gli alberi mobili di macchinari rotanti, che sia più leggero e più facile da manipolare rispetto alla sua controparte lavorata alla macchina, consenta di ottimizzare il circuito di raffreddamento senza richiedere tappi addizionali, migliori lo scambio di calore tra il metallo che forma il premistoppa e il fluido di raffreddamento e in tal modo l’efficienza di trasferimento di calore.

BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

[007] Secondo le prime forme di realizzazione esemplificative, è descritto un premitreccia per montaggio su un albero di macchinario. Il premitreccia comprende un alloggiamento che definisce un’apertura centrale per alloggiare un albero di macchinario mobile, e un passaggio cavo che circonda detta apertura centrale per formare un percorso per il flusso di un fluido refrigerante tra un foro di ingresso di fluido e un foro di uscita di fluido. Il passaggio è formato da un condotto singolo o da una pluralità di condotti collegati in serie o in parallelo, così da essere sostanzialmente avvolti intorno all’apertura centrale. Il condotto singolo o la pluralità di condotti sono ottenuti attraverso un processo di produzione additiva.

[008] In una forma di realizzazione, il passaggio per il fluido refrigerante forma un circuito di raffreddamento comprendente sezioni curve che si avvolgono, per esempio elicoidalmente, intorno all’apertura circolare e sezioni dritte che collegano le sezioni curve tra loro e/o con i fori di ingresso/uscita. Sezioni curve consecutive sono collegate insieme in serie, mentre le prime e le ultime sezioni curve della serie sono collegate a sezioni dritte in comunicazione di fluido, rispettivamente, con i fori di ingresso e di uscita o viceversa.

[009] In una forma di realizzazione vantaggiosa, anche il circuito di lubrificazione è realizzato tramite processo di produzione additiva.

[0010] Il premitreccia può comprendere anelli di guarnizione separati come nelle soluzioni tradizionali o anelli di tenuta integrali che formano un dispositivo monopezzo. Nel primo caso, per collegare i circuiti di raffreddamento di ciascun anello di guarnizione, sono usati tappi o o-ring per evitare perdite di refrigerante, mentre nel secondo caso non sono necessari tappi o o-ring, ottenendo così una configurazione molto vantaggiosa.

[0011] L’uso del processo di produzione additiva consente di progettare circuiti di raffreddamento e lubrificazione aventi qualsiasi tipo di geometria, apportando così elevata efficienza di lubrificazione e raffreddamento.

[0012] Secondo ulteriori forme di realizzazione esemplificative, è divulgato un metodo per la produzione di un premistoppa, il metodo comprendendo la costruzione, tramite la lavorazione con produzione additiva, di una pluralità di scatole premistoppa aventi un’apertura centrale per l’inserimento al suo interno di un albero di macchinario mobile, e uno o più condotti di raffreddamento intorno all’apertura centrale e racchiusi nelle scatole premistoppa. I condotti circondano una porzione perimetrale maggioritaria dell’apertura centrale per formare un percorso per il flusso di un fluido refrigerante sostanzialmente completamente intorno a detta apertura circolare tra un foro di ingresso di fluido e un foro di uscita di fluido. Lungo l’apertura centrale possono anche essere costruiti uno o più condotti di lubrificazione per formare un percorso per il flusso di un fluido lubrificante tra un foro di ingresso e di uscita di lubrificazione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0013] La presente descrizione diventerà più chiara dalla seguente descrizione di forme di realizzazione esemplificative, da considerare insieme ai disegni allegati, in cui:

[0014] la figura 1 mostra viste in sezione trasversale di un premistoppa secondo una prima forma di realizzazione;

[0015] la figura 2 mostra una vista tridimensionale di un circuito di raffreddamento secondo forme di realizzazione nella presente;

[0016] la figura 3 mostra viste in sezione trasversale del circuito di raffreddamento di figura 2;

[0017] la figura 4 mostra viste in sezione trasversale di un premistoppa secondo un’altra forma di realizzazione;

[0018] la figura 5 mostra una vista tridimensionale del circuito di raffreddamento di figura 2 con termocoppie addizionali, e

[0019] la figura 6 mostra una vista tridimensionale del circuito di raffreddamento di figura 2 con circuito di lubrificazione addizionale secondo forme di realizzazione nella presente.

[0020] La seguente descrizione di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni diversi identificano gli stessi o simili elementi. La seguente descrizione dettagliata non limita l’invenzione. Invece, l’ambito di tutela dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni allegate. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

[0021] Un premistoppa o premitreccia è un gruppo che è usato per impedire perdite di fluido tra parti scorrevoli o girevoli di elementi di macchine. Per esempio, si utilizzano premistoppa per fornire una tenuta lungo e intorno a un’asta di pistone mobile reciprocamente di un compressore a gas, per impedire la fuga di gas dal cilindro di pistone lungo e intorno alla superficie dell’asta di pistone. La struttura di un premistoppa è complicata a causa della necessità di far circolare fluidi lubrificanti e refrigeranti, così i processi di lavorazione alla macchina tradizionali, richiesti per produrre un premistoppa, possono essere complessi, delicati, e rappresentano una limitazione rispetto alle topologie che possono essere realizzate. Pertanto, le forme di rappresentazione qui descritte forniscono un premitreccia con una tenuta lungo e intorno a un’asta di pistone mobile reciprocamente, che collega due componenti di turbina o gli alberi mobili di macchinari rotanti, che è più leggero e più facile da manipolare rispetto alla sua controparte lavorata alla macchina, consente di ottimizzare il circuito di raffreddamento senza richiedere tappi addizionali, migliora lo scambio di calore tra il metallo che forma il premistoppa e il fluido di raffreddamento, e migliora così l’efficienza di trasferimento di calore.

[0022] Nella figura 1 è mostrata una rappresentazione schematica di una vista in sezione trasversale di un premistoppa 1 assemblato secondo una prima forma di realizzazione.

[0023] Il premistoppa 1, in seguito anche definito gruppo pacco premistoppa, include una serie di scatole premistoppa 101 (otto nella specifica configurazione mostrata nella figura) e una flangia 201. Il numero di scatole premistoppa 101 contenute in qualsiasi dato pacco premistoppa 1 è ovviamente una questione di scelta di progettazione convenzionale e può variare da 2 a 20.

[0024] Ciascuna delle scatole 101 può essere costruita in acciaio, ghisa, bronzo, composito o altri materiali idonei, prestando attenzione ai requisiti di resistenza chimica e resistenza meccanica per una particolare applicazione. La scatola 101 del presente esempio include un alloggiamento di forma anulare o a disco 11 e contiene un’apertura centrale circolare 2 che le consente di essere montata lascamente e concentricamente su un albero di macchinario mobile, quale o un albero rotante o un’asta di pistone mobile reciprocamente di un compressore alternativo. Il diametro dell’apertura 2 dovrebbe essere sufficientemente maggiore di quello dell’albero, così che il perimetro dell’apertura sia distanziato da e non sfreghi contro l’albero, mentre quest’ultimo ruota o si muove reciprocamente in o attraverso l’apertura, a seconda del caso.

[0025] Una tacca che si estende anularmente 16 di sezione trasversale a forma di L è formata in e intorno a una porzione di superficie di un’estremità della scatola 101 in cui è collocato un anello di tenuta convenzionale 18. L’anello di tenuta 18 così sfrega contro l’asta o albero mentre quest’ultimo si muove e forma una tenuta per impedire ai gas di fuggire lungo l’asta o albero attraverso l’apertura distanziata 2 della scatola 101. Tipicamente, l’anello di tenuta 18 può essere costruito da un’ampia varietà di materiali diversi quali, per esempio, bronzo, ghisa, o varie plastiche, compositi e leghe metalliche. Un passaggio 7 può estendersi attraverso il corpo dell’alloggiamento per fornire un percorso per il fluido lubrificante per lubrificare la superficie dell’asta o albero contro cui poggia l’anello di tenuta 18. Un tale passaggio di lubrificazione forma un percorso per il flusso di un fluido lubrificante tra un foro di ingresso di lubrificante e un foro di uscita di lubrificante, i quali foro di ingresso e foro di uscita di lubrificante si aprono su almeno una superficie esterna di detto alloggiamento.

[0026] Il passaggio di lubrificazione può avere la forma di un foro nel gruppo premistoppa, o di un condotto. Nella configurazione mostrata in figura 6, il passaggio di lubrificazione 7 è formato da un singolo condotto o da una pluralità di condotti collegati in serie, così da estendersi sostanzialmente lungo l’apertura centrale 2 del premitreccia 1.

[0027] Un aspetto importante è la disposizione di flusso di refrigerante 3 che è fornito per togliere calore da ciascuna scatola. Come meglio mostrato in figura 2 per la configurazione con sei scatole premistoppa, nella presente forma di realizzazione la disposizione di flusso ha la forma di sei condotti da 103a a 103f, avvolti due volte intorno all’apertura centrale 2 di ciascuna scatola 101 e collegati in serie per formare la configurazione mostrata in figura 3. Ciascun condotto da 103a a 103f ha un foro di ingresso da 203a a 203f e di uscita da 303a a 303f sul lato opposto di ciascun anello, per consentire tale collegamento in serie. I fori di ingresso e di uscita sono orientati a 90° rispetto al corrispondente condotto da 103a a 103f, con il foro di ingresso da 203a a 203f avente una giunzione piatta da 403a a 403f per facilitare l’inserimento con il foro di uscita dell’anello precedente, per ottenere la struttura mostrata in figura 3.

[0028] Il primo condotto 103a, cioè quello vicino alla flangia 201, ha il foro di uscita 303a collegato a un primo percorso di flusso 4 che si estende longitudinalmente, cioè parallelo all’asse del gruppo, per raggiungere un foro di uscita 104 previsto nella flangia 201, mentre il foro di ingresso 203f dell’ultimo condotto 103f, cioè quello lontano dalla flangia 201, è collegato a un secondo percorso di flusso 5 che si estende longitudinalmente per introdurre fluido refrigerante attraverso il foro di ingresso 105 previsto nella flangia 201, come meglio visto nelle sezioni trasversali mostrate in figura 1.

[0029] Così, il fluido refrigerante entra nel foro di ingresso 105 nella flangia 201, raggiunge l’ultimo condotto 103f della pila, scorre in serie attraverso ciascun condotto, da quello distale a quello prossimale alla flangia 201, ed esce in corrispondenza del foro di uscita 104, come mostrato dalle frecce in figura 2. Termocoppie 6 possono essere fornite, per esempio, tra gli avvolgimenti del circuito di raffreddamento 103, per misurare la temperatura del gruppo in funzionamento, come mostrato in figura 5.

[0030] Nella forma di realizzazione mostrata in figura 4, il premistoppa è monopezzo, cioè ciascun anello è realizzato integrale con l’altro. Ciò consente di impedire perdite dei circuiti di fluido (di raffreddamento e lubrificazione) tra gli anelli che formano la pila. Per la parte rimanente, la configurazione mostrata in questa figura è esattamente la stessa di quella mostrata in figura 1, cioè una pluralità di anelli o scatole premistoppa 101 impilati su una flangia 201, ciascuno degli anelli o scatole premistoppa racchiudendo un circuito di raffreddamento da 103a a 103f comprendente un condotto circolare interno 113 e uno esterno 114 collegati da una giunzione intermedia 503 per formare una struttura a doppio avvolgimento intorno all’apertura circolare 2, come meglio mostrato nella Sezione D–D di figura 1. I condotti circolari interno ed esterno 113,114 hanno fori terminali 203, 303 per il collegamento con uno o più circuiti di raffreddamento della pila e/o a condotti di ingresso/uscita 4, 5 in comunicazione di fluido con i fori di ingresso/uscita 104, 105 dell’alloggiamento.

[0031] Ciascun anello o scatola premistoppa 101 e i corrispondenti condotti racchiusi in essi sono elementi integrali, costruiti in singolo pezzo tramite processo di produzione additiva e poi impilati insieme. In alternativa, tutti gli anelli o scatole premistoppa 101 e i condotti che formano il circuito di raffreddamento sono elementi integrali, costruiti in singolo pezzo tramite processo di produzione additiva per formare un premistoppa in singolo pezzo.

[0032] Soluzioni impilate in singolo pezzo o pezzi multipli possono essere facilmente implementate grazie a un’idea inventiva e utile di fabbricare il premistoppa usando la tecnologia di produzione additiva che consente di costruire il circuito di raffreddamento 3, e in generale qualsiasi tipo di circuito di flusso, quale, per esempio, il circuito di lubrificazione 7, sotto forma di condotti senza dover forare o lavorare alla macchina il materiale principale che forma il premistoppa. Inoltre, grazie a questa tecnologia, tali condotti possono essere fabbricati con sezione trasversale di forma arbitraria, quale ellittica, triangolare, quadrata, consentendo così di migliorare lo scambio termico senza modificare la resistenza meccanica dei componenti.

[0033] Il termine “produzione additiva” si riferisce a tecnologie che costruiscono oggetti tridimensionali uno strato alla volta. Ciascuno strato successivo si lega allo strato precedente di materiale fuso o parzialmente fuso. È possibile usare sostanze diverse per creare strati di materiale, inclusi polvere metallica, termoplastiche, ceramiche, compositi, vetro e persino sostanze commestibili come il cioccolato.

[0034] Gli oggetti sono definiti digitalmente tramite software di progettazione assistita da computer (CAD) che è usato per creare file .stl che essenzialmente “sezionano” l’oggetto in strati ultrasottili. Queste informazioni guidano il percorso di un ugello o testina di stampa mentre deposita con precisione il materiale sullo strato precedente. Oppure, un fascio laser o di elettroni selettivamente fonde o fonde parzialmente in un letto di materiale in polvere. Mentre i materiali si raffreddano o solidificano, si fondono insieme per formare un oggetto tridimensionale.

[0035] Anche se tutti i processi di produzione additiva (AM) sono caratterizzati da fabbricazione strato per strato di oggetti tridimensionali, le tecniche di produzione variano. Nel 2010, l’American Society for Testing and Materials (ASTM) ha raggruppato i processi di AM in sette categorie in un nuovo standard - “ASTM F42 - Produzione Additiva”. Ogni anno, membri del Comitato ASTM F42 si incontrano per valutare standard nuovi o aggiornati.

[0036] Le attuali categorie di processi di produzione additiva sono:

Estrusione di Materiale; Deposizione di Energia Diretta; Getto di Materiale; Getto di Legante: Laminazione di Fogli; Fotopolimerizzazione in Vasca; Fusione su Letto di Polvere.

Estrusione di Materiale

[0037] L’estrusione di materiale è uno dei processi di produzione additiva meglio noti. Polimeri in bobina sono estrusi o trafilati attraverso un ugello riscaldato montato su un braccio mobile. L’ugello si muove orizzontalmente mentre il letto si muove verticalmente, consentendo al materiale fuso di essere accumulato strato dopo strato. La corretta adesione tra gli strati avviene tramite il preciso controllo della temperatura o l’uso di agenti leganti chimici.

Deposizione di Energia Diretta

[0038] Il processo di deposizione di energia diretta (DED) è simile all’estrusione di materiale, anche se può essere usato con una più ampia varietà di materiali, inclusi polimeri, ceramiche e metalli. Una pistola a fascio di elettroni o un laser montato su un braccio a quattro o cinque assi fonde la materia prima di filo metallico o filamento o polvere.

Getto di Materiale

[0039] Con il getto di materiale, una testina di stampa si muove avanti e indietro, in modo simile alla testina su una stampante a getto d’inchiostro 2D. Tuttavia, tipicamente si muove su assi x, y e z per creare oggetti 3D. Gli strati si induriscono mentre si raffreddano, o sono solidificati da luce ultravioletta.

Getto di Legante

[0040] Il processo di getto di legante è simile al getto di materiale, eccetto che la testina di stampa deposita strati alternati di materiale in polvere e di un legante chimico.

Laminazione di Fogli

[0041] La produzione di oggetti laminati (LOM) e la produzione additiva ultrasonica (UAM) sono due metodi di laminazione di fogli. La LOM usa strati alternati di carta e adesivo, mentre la UAM utilizza sottili fogli metallici uniti tramite saldatura a ultrasuoni. La LOM eccelle nel creare oggetti ideali per la modellazione visiva o estetica. La UAM è un processo a temperatura relativamente bassa e bassa energia, usato con vari metalli, inclusi titanio, acciaio inossidabile e alluminio.

Polimerizzazione in Vasca

[0042] Con la fotopolimerizzazione in vasca, un oggetto è creato in una vasca di un fotopolimero di resina liquido. Un processo chiamato fotopolimerizzazione solidifica ciascuno strato di resina microfine usando luce ultravioletta (UV) diretta con precisione da specchi.

Fusione su Letto di Polvere

[0043] La tecnologia della fusione su letto di polvere (PFB) è usata in una varietà di processi AM, inclusa la sinterizzazione laser diretta di metalli (DMLS), la sinterizzazione laser selettiva (SLS), la sinterizzazione termica selettiva (SHS), la fusione a fascio di elettroni (EBM) e la fusione laser diretta di metalli (DMLM). Questi sistemi usano laser, fasci di elettroni o testine di stampa termiche per fondere o fondere parzialmente strati ultrafini di materiale in uno spazio tridimensionale. Mentre il processo si conclude, la polvere in eccesso viene soffiata via dall’oggetto.

[0044] Per una bibliografia completa sulla produzione additiva, si può fare riferimento a Wikipedia, alla voce “Stampa 3D”, da includere qui per riferimento.

[0045] Grazie alla tecnologia della produzione additiva, può essere ottenuta qualsiasi geometria per il circuito di raffreddamento (e opzionalmente, del circuito di lubrificazione), in configurazioni sia a pezzo singolo sia a pila di anelli, consentendo così la progettazione di un percorso di flusso ottimizzato per qualsiasi applicazione, di cui quelle rappresentate nelle figure sono solo degli esempi (condotti collegati in serie a due avvolgimenti). Possono ovviamente essere prodotti condotti a singolo avvolgimento o a più di due avvolgimenti collegati in serie, così come condotti ad avvolgimento singolo o multiplo, collegati in parallelo a percorsi di flusso di ingresso e di uscita, che si estendono vicini in parallelo, o soluzioni miste in cui parti dei condotti sono collegate in serie e parte in parallelo, per ottenere una soluzione molto flessibile e potente.

[0046] Secondo un aspetto, esiste un metodo per la produzione di un premistoppa, il metodo comprendendo la costruzione tramite lavorazione con produzione additiva di:

a. una pluralità di scatole premistoppa 101 aventi un’apertura centrale 2 per l’inserimento in essa di un albero di macchinario mobile;

b. uno o più condotti di raffreddamento 103 intorno all’apertura centrale 2 e racchiusi nelle scatole premistoppa 101, detti condotti circondando una porzione perimetrale maggioritaria di detta apertura centrale 2 per formare un percorso 3 per il flusso di un fluido refrigerante sostanzialmente completamente intorno a detta apertura circolare 2 tra un foro di ingresso di fluido 105 e un foro di uscita di fluido 104.

[0047] Il metodo può comprendere vantaggiosamente anche costruire uno o più condotti di lubrificazione 7 che si estendono lungo l’apertura centrale 2 per formare un percorso per il flusso di un fluido lubrificante tra un foro di ingresso di lubrificante 107 e uno di uscita di lubrificante 207.

[0048] Secondo una forma di realizzazione, il metodo comprende costruire una pluralità di scatole premistoppa separate 101 con relativi condotti di raffreddamento da 103a a 103f aventi fori di ingresso/uscita intermedi 203, 303, e impilare tali scatole premistoppa 101 su una flangia 201, così da collegare in serie i condotti di raffreddamento di anelli consecutivi per formare un circuito di raffreddamento che circonda sostanzialmente l’apertura centrale 2. Il circuito di raffreddamento può anche essere costruito per ottenere collegamenti paralleli o strutture seriali e parallele miste.

[0049] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il metodo comprende costruire le scatole premistoppa 101 e i condotti del circuito di raffreddamento e/o del circuito di lubrificazione integralmente per formare un premistoppa a singolo pezzo.

[0050] Vantaggiosamente, il metodo può comprendere costruire condotti del circuito di raffreddamento 3 e/o del circuito di lubrificazione 7 con sezioni trasversali di forma arbitraria quali ellittica, triangolare, quadrata o simili, per migliorare lo scambio termico senza modificare la resistenza meccanica dei componenti.

[0051] Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione” significa che una particolare caratteristica, struttura, o peculiarità descritta in relazione a una forma di realizzazione è inclusa in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto divulgato. Così, la presenza della frase “in una forma di realizzazione” in vari punti della descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture o peculiarità possono essere combinate in qualsiasi maniera idonea in una o più forme di realizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Premistoppa configurato per il montaggio su un albero di macchinario, il premitreccia comprendendo un alloggiamento che definisce un’apertura circolare (2) attraverso di esso per l’inserimento al suo interno di un albero di macchinario mobile, l’alloggiamento inoltre definendo un passaggio cavo (103) che circonda una porzione perimetrale maggioritaria dell’apertura centrale (2) per formare un percorso per il flusso di un fluido refrigerante sostanzialmente completamente intorno all’apertura circolare (2) tra un foro di ingresso di fluido (105) e un foro di uscita di fluido (104), i quali foro di ingresso e foro di uscita si aprono su almeno una superficie esterna dell’alloggiamento, il passaggio (103) essendo formato da un singolo condotto o una pluralità di condotti collegati in serie e/o in parallelo, così da avvolgersi sostanzialmente intorno all’apertura circolare (2).
2. Premistoppa secondo la rivendicazione 1, in cui il condotto o condotti sono ottenuti tramite processo di produzione additiva.
3. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il passaggio per il fluido refrigerante forma un circuito di raffreddamento comprendente sezioni curve (103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f) che si avvolgono elicoidalmente intorno all’apertura circolare (2) e sezioni dritte (4, 5) che collegano le sezioni curve tra di loro e/o ai fori di ingresso/uscita (104,105).
4. Premistoppa secondo la rivendicazione 3, in cui sezioni curve consecutive sono collegate insieme in serie, con le prime e le ultime sezioni curve della serie che sono collegate a sezioni dritte (5, 4) in comunicazione di fluido con i fori di ingresso e di uscita (105,104).
5. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere una pluralità di anelli o scatole premistoppa (101) impilate su una flangia (201), ciascuno degli anelli o scatole premistoppa racchiudendo un circuito di raffreddamento (103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f) comprendente un condotto circolare interno (113) e uno esterno (114) collegati da una giunzione intermedia (503) per formare una struttura a doppio avvolgimento intorno all’apertura circolare (2).
6. Premistoppa secondo la rivendicazione 5, in cui i condotti circolari interno ed esterno (113, 114) hanno fori terminali (203, 303) per il collegamento a uno o più circuiti di raffreddamento della pila e/o a condotti di ingresso/uscita (4, 5) in comunicazione di fluido con i fori di ingresso/uscita (104, 105) dell’alloggiamento.
7. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni da 5 a 6, in cui ciascun anello o scatola premistoppa (101) della pila e i corrispondenti condotti in essa racchiusi sono elementi integrali costruiti in un singolo pezzo tramite processo di produzione additiva.
8. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni da 5 a 6, in cui tutti gli anelli o scatole premistoppa (101) e i condotti che formano il circuito di raffreddamento sono elementi integrali costruiti in un singolo pezzo tramite processo di produzione additiva per formare un premistoppa in singolo pezzo.
9. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un passaggio di lubrificazione (7) che forma un percorso per il flusso di un fluido lubrificante tra un foro di ingresso di lubrificante (107) e un foro di uscita di lubrificante (207), i quali foro di ingresso di lubrificante e foro di uscita di lubrificante si aprono su almeno una superficie esterna dell’alloggiamento, il passaggio di lubrificazione (7) essendo formato da un singolo condotto o da una pluralità di condotti collegati in serie, così da estendersi sostanzialmente lungo l’apertura centrale (2) del premitreccia, il condotto o condotti di lubrificazione (7) essendo ottenuti tramite processo di produzione additiva.
10. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno un sensore di temperatura (6) posto tra gli avvolgimenti del circuito di raffreddamento (103).
11. Premistoppa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto o condotti hanno sezioni trasversali di forma arbitraria quali ellittica, triangolare, quadrata o simili.
12. Metodo per fabbricare un premistoppa, il metodo comprendendo la costruzione tramite lavorazione di produzione additiva di: a. una pluralità di scatole premistoppa (101) aventi un’apertura centrale (2) per l’inserimento al loro interno di un albero di macchinario mobile; b. uno o più condotti di raffreddamento (103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f) intorno all’apertura centrale (2) e racchiusi nelle scatole premistoppa (101), i condotti circondando una porzione perimetrale maggioritaria dell’apertura centrale (2) per formare un percorso per il flusso di un fluido refrigerante sostanzialmente completamente intorno all’apertura circolare (2) tra un foro di ingresso di fluido (105) e un foro di uscita di fluido (104).
13. Metodo secondo la rivendicazione 12, comprendente inoltre costruire uno o più condotti di lubrificazione (7) lungo l’apertura centrale (2) per formare un percorso per il flusso di un fluido lubrificante tra un foro di ingresso (107) e di uscita (207) di lubrificante.
14. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 12 a 13, comprendente costruire una pluralità di scatole premistoppa separate (101) con relativi condotti di raffreddamento (103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f) aventi fori di ingresso/uscita intermedi (203, 303), e impilare tali scatole premistoppa (101) su una flangia (201) così da collegare in serie i condotti di raffreddamento (103) di anelli consecutivi (101) per formare un circuito di raffreddamento che circonda sostanzialmente l’apertura centrale (2).
15. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 12 a 13, comprendente costruire le scatole premistoppa (101) e i condotti del circuito di raffreddamento (3) e/o del circuito di lubrificazione (7) integralmente per formare un premistoppa in singolo pezzo.
16. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 12 a 15, comprendente costruire condotti del circuito di raffreddamento (3) e/o del circuito di lubrificazione (7) con sezioni trasversali di forma arbitraria quali ellittica, triangolare, quadrata o simili.