IT202000004873A1

IT202000004873A1 - Supporto perfezionato per cuscinetto per elettropompa ed elettropompa con un simile supporto

Info

Publication number: IT202000004873A1
Application number: IT102020000004873A
Authority: IT
Inventors: Francesco Sinico; Pietro Cailotto; Mattia Casagrande
Original assignee: Dab Pumps Spa
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-09-09
Also published as: EP3879121B1; EP3879121C0; EP3879121A1; CN113374726A; ES2953315T3

Description

SUPPORTO PERFEZIONATO PER CUSCINETTO PER ELETTROPOMPA ED ELETTROPOMPA CON UN SIMILE SUPPORTO

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un supporto perfezionato per cuscinetto per elettropompa.

Forma oggetto del trovato anche una elettropompa con un simile supporto per cuscinetto.

Una elettropompa ? un dispositivo, per il pompaggio di un liquido, comprendente una zona umida, quest'ultima presentante condotti di aspirazione e mandata, in cui sono immerse una o pi? giranti tra cui sono intercalati diffusori, calettate su di un albero rotante posto in rotazione da un motore elettrico.

Tale motore elettrico comprende uno statore ed un rotore, da cui si sviluppa l'albero rotante.

Solitamente il motore elettrico ? contenuto in un vano motore, sostanzialmente tubolare, che ? isolato, dalla zona umida, sull'albero rotante, mediante una tenuta meccanica.

Tale tenuta meccanica circonda l'albero rotante ed ? portata da un elemento anulare di supporto che circonda, anch'esso, l'albero rotante in corrispondenza dell'interfaccia tra il vano motore e la zona umida.

L'albero rotante porta due cuscinetti tra cui ? interposto il rotore del motore elettrico.

Questi due cuscinetti sono atti a mantenere l'albero rotante e quindi il rotore, in asse sia durante la fase operativa che durante la fase di inutilizzo.

In particolare, uno di questi due cuscinetti ? posto, all'interno del vano motore, in prossimit? della zona di interfaccia tra questo e la zona umida.

Per mantenere in posizione tale cuscinetto, ? presente un elemento di supporto sostanzialmente discoidale che presenta una sede di alloggiamento per il cuscinetto.

Tali tecniche note presentano alcuni inconvenienti.

Innanzitutto, l'esigenza di un elemento di supporto per il cuscinetto e di un elemento di supporto per la tenuta meccanica, in prossimit?/corrispondenza dell'interfaccia tra la zona umida ed il vano motore, comporta la necessit? un notevole numero di componenti.

Inoltre, oggigiorno l'elemento di supporto del cuscinetto in prossimit? della zona umida ? realizzato in materiale metallico, solitamente alluminio, mentre l'elemento di supporto della tenuta meccanica ? realizzato in materia plastica.

Per garantire la coassialit? dei fori di questi due supporti, per il passaggio dell'albero rotante, si effettua il centraggio del supporto del cuscinetto, in metallo, sul supporto della tenuta meccanica, in materia plastica.

A causa dello sviluppo di deformazioni, nel corso del tempo, sul supporto della tenuta meccanica, che ? in materia plastica, il centraggio tra i due supporti pu? venire meno compromettendo il corretto funzionamento dell'elettropompa.

Ancora, il supporto per la tenuta meccanica realizzato in materia plastica comporta l'impossibilit? di raggiungere tolleranze dimensionali del centraggio tra i due supporti, che si raggiungerebbero adoperando altri materiali.

Infine, la presenza di un supporto per il cuscinetto e di un supporto per l'elemento di tenuta distinti, in prossimit?/corrispondenza dell'interfaccia tra la zona umida ed il vano motore, pu? determinare la non perfetta coassialit? tra i due supporti, anche a seguito di deformazioni sul supporto per la tenuta meccanica in materia plastica, e quindi lo sviluppo di momenti flettenti sull'albero rotante con conseguenti malfunzionamenti dell'elettropompa.

Una non perfetta coassialit? tra il supporto della tenuta meccanica ed il supporto del cuscinetto riduce la vita operativa della tenuta e quindi dell'elettropompa.

Il compito del presente trovato ? quello di realizzare un supporto per cuscinetto per elettropompa che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o pi? degli aspetti sopra indicati.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato ? quello di realizzare un supporto per cuscinetto per elettropompa che consenta di ridurre il numero di componenti dell'elettropompa.

Un altro scopo del trovato ? quello di mettere a punto un supporto per tenuta meccanica per elettropompa che sia meno soggetto a deformazioni rispetto ad analoghi supporti per cuscinetto di tipo noto.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di realizzare un supporto per cuscinetto per elettropompa che consenta di raggiungere tolleranze dimensionali di centraggio con il supporto per la tenuta meccanica inferiori a quelle raggiunte da analoghi supporti di tipo noto.

Ancora uno scopo del trovato ? quello di mettere a punto un supporto per cuscinetto per elettropompa che consenta una migliore coassialit? con il supporto dell'elemento di tenuta alla zona umida rispetto ad analoghi supporti di tipo noto e quindi di ridurre i momenti flettenti sviluppantisi sull'albero rotante.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare un supporto per cuscinetto per elettropompa che sia di elevata affidabilit?, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un supporto per cuscinetto per elettropompa, caratterizzato dal fatto di presentare una sagomatura definente in un unico corpo:

- una sede di alloggiamento per detto cuscinetto,

- una sede di alloggiamento per un elemento di tenuta.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del supporto per cuscinetto per elettropompa secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra una vista in esploso di un supporto per cuscinetto secondo il trovato;

- la figura 2 illustra una vista in sezione di una elettropompa con un supporto per cuscinetto secondo il trovato;

- la figura 3 illustra un particolare ingrandito della vista di figura 2;

- la figura 4 illustra una vista in esploso del particolare di figura 3.

Con riferimento alle figure citate, un supporto per cuscinetto 12 per elettropompa 50 secondo il trovato, ? indicato globalmente con il numero di riferimento 10.

Una delle peculiarit? del trovato consiste nel fatto che il supporto 10 presenta una sagomatura definente in un unico corpo:

- una sede 11 di alloggiamento per un cuscinetto 12,

- una sede 13 di alloggiamento per un elemento di tenuta 14.

Considerando come asse X di sviluppo del supporto 10, l'asse:

- mediano, giacente sul piano di simmetria del supporto 10

- ortogonale ai piani di giacitura della sede 11 di alloggiamento per il cuscinetto 12 e della sede 13 di alloggiamento per l'elemento di tenuta 14,

la sede 11 di alloggiamento per un cuscinetto 12 e la sede 13 di alloggiamento per l'elemento di tenuta 14 sono poste a due estremit? opposte del supporto 10 lungo il suo asse X di sviluppo.

In questo modo, con il trovato si realizza un supporto comune a cuscinetto e tenuta meccanica.

In particolare, la sede 13 di alloggiamento per l'elemento di tenuta 14 ? posta all'interno di un elemento a flangia 26 comprendente una porzione discoidale 15 che presenta un primo foro passante 25 ed una superficie da cui si sviluppa una porzione anulare 16, coassiale alla porzione discoidale 15, circondante il primo foro passante 25.

In assetto d'uso, l'elemento di tenuta 14, costituito da una tenuta meccanica, ? inserito nella porzione anulare 16, alloggiandosi nel primo foro passante in corrispondenza/prossimit? della porzione discoidale 15.

Il supporto 10 ? realizzato in materiale metallico come, ad esempio, alluminio e presenta un elemento 17 di rivestimento della porzione anulare 16 che definisce la sede 13 di alloggiamento per l'elemento di tenuta 14.

In particolare, l'elemento di tenuta 14 ? alloggiato all'interno del rivestimento 17 nel primo foro passante 25 della porzione anulare 16.

Tale elemento 17 di rivestimento ? in materiale metallico, vantaggiosamente in acciaio inox, ed ? atto a proteggere il supporto 10 dall'acqua, posizionandosi all'interfaccia tra la zona umida 51 dell'elettropompa 50 ed il suo vano motore 52.

L'elemento 17 di rivestimento:

- ? costampato all'elemento a flangia 26, - ? complementare alla porzione anulare 16, - presenta una sagoma che ricalca la sagoma della porzione anulare 16.

In assetto d'uso, l'elemento di tenuta 14 poggia all'interno elemento 17 di rivestimento, ed ? circondato da quest'ultimo.

Considerando il suo asse X di sviluppo, il supporto 10 comprende, all'estremit? opposta rispetto a quella presentante la sede 13 di alloggiamento per l'elemento di tenuta 14, un elemento a vaschetta 19, di profilo circolare, con un bordo perimetrale 20 flangiato.

L'elemento a vaschetta 19 comprende una base 21 ed una parete laterale 22 da cui si sviluppa il bordo flangiato 20.

In particolare, la base 21 presenta un secondo foro passante 23 per l'inserimento dell'albero rotante 18 dell'elettropompa 50.

All'interno dell'elemento a vaschetta 19 ? presente una porzione tubolare 24, in corpo unico con esso, che costituisce il bordo laterale della sede 11 di alloggiamento per il cuscinetto 12.

Il diametro interno della porzione tubolare 24 ? paragonabile al diametro esterno del cuscinetto 12 ed ? maggiore del diametro del secondo foro passante 23.

In assetto d'uso, il cuscinetto 12 ? inserito all'interno della porzione tubolare 24 ed ? sostanzialmente a contatto colla base 21 della porzione a vaschetta 19.

La porzione tubolare 24, l'elemento a vaschetta 19, la porzione discoidale 15 e la porzione anulare 16 sono coassiali ed il loro asse coincide con l'asse X di sviluppo del supporto 10.

In particolare, l'elemento a flangia 26 e l'elemento a vaschetta 19 sono collegati ed uniti da uno o pi? elementi ponte 27 che conferiscono maggiore rigidezza al supporto 10.

Tali elementi ponte 27 sono di profilo sostanzialmente triangolare.

Vantaggiosamente gli elementi ponte 27 sono quattro, disposti in maniera radiale rispetto all'asse X di sviluppo del supporto 10 ed equidistanti gli uni dagli altri.

La presenza di quattro elementi ponte 27 e la loro distribuzione rispetto all'asse X di sviluppo del supporto 10, conferiscono rigidezza a quest'ultimo.

Il primo foro passante 25 ed il secondo foro passante 23 definiscono un unico passaggio per l'albero rotante 18 dell'elettropompa 50, attorno a cui sono disposti gli elementi ponte 27.

Considerando l'asse X di sviluppo del supporto 10, il cuscinetto 12 e l'elemento di tenuta 14 sono disposti ad estremit? opposte e rivolti verso l'esterno del supporto 10, quindi verso lati opposti del supporto 10.

? da notare come, con il supporto 10, si realizzi con un unico componente sia un supporto per un cuscinetto che un supporto per un elemento di tenuta tra la zona umida ed il vano motore.

In figura 2 ? illustrata una sezione di una elettropompa 50 comprendente un supporto 10, secondo il trovato.

L'elettropompa 50 ?, in assetto d'uso, a sviluppo verticale e comprende dal basso verso l'alto:

- una zona umida 51,

- un vano motore 52.

Nella zona umida 51, sono disposte una o pi? giranti 54 calettate sull'albero rotante 18.

All'interno del vano motore 52 ? posto un motore comprendente un rotore 55 per la movimentazione dell'albero rotante 18, calettato su di esso, ed uno statore 56, che circonda il rotore 55.

L'albero rotante 18 ? mantenuto in asse mediante due cuscinetti, disposti alle estremit? del rotore 55:

- un primo cuscinetto 57, superiore,

- un secondo cuscinetto 12, inferiore, disposto all'interno del vano motore 52, in prossimit? della zona umida 51.

Il supporto 10 per il cuscinetto 12, come sopra descritto, ? disposto all'interno dell'elettropompa 50, in corrispondenza dell'interfaccia tra la zona umida 51 ed il vano motore 52.

L'elemento di tenuta 14 ? calettato sull'albero rotante 18, in corrispondenza dell'interfaccia tra la zona umida 51 ed il vano motore 52 ed ostacola il passaggio di liquido dalla zona umida 51 al vano motore 52.

Si ? in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un supporto per cuscinetto per elettropompa che consente di ridurre il numero di componenti dell'elettropompa.

Con il trovato si ? messo a punto un supporto comune a cuscinetto e tenuta meccanica completamente in materiale metallico.

? da notare come con il trovato si realizzato un supporto per cuscinetto per elettropompa che consente di raggiungere tolleranze dimensionali di centraggio con il supporto per la tenuta meccanica, inferiori a quelle raggiunte da analoghi supporti di tipo noto, essendo realizzato in corpo unico con il supporto per la tenuta meccanica ed in materiale metallico.

Inoltre, con il trovato si ? messo a punto un supporto per cuscinetto per elettropompa che consente una migliore coassialit? con il supporto dell'elemento di tenuta alla zona umida rispetto ad analoghi supporti di tipo noto e quindi di ridurre i momenti flettenti sviluppantisi sull'albero rotante, essendo coassiali il suo elemento a flangia, definente la sede di alloggiamento per l'elemento di tenuta, ed il suo elemento tubolare definente la sede di alloggiamento per il cuscinetto.

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilit? delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Supporto (10) per cuscinetto (12) per elettropompa (50), caratterizzato dal fatto di presentare una sagomatura definente in un unico corpo: - una sede (11) di alloggiamento per detto cuscinetto (12), - una sede (13) di alloggiamento per un elemento di tenuta (14).
2. Supporto (10), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere realizzato in materiale metallico.
3. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede (11) di alloggiamento per detto cuscinetto (12) e detta sede (13) di alloggiamento per detto elemento di tenuta (14) sono poste a due estremit? opposte di detto supporto (10) lungo il suo asse (X) di sviluppo, considerando come detto asse (X) di sviluppo l'asse: - mediano, giacente sul piano di simmetria di detto supporto (10), - ortogonale ai piani di giacitura di detta sede (11) di alloggiamento per detto cuscinetto (12) e di detta sede (13) di alloggiamento per detto elemento di tenuta (14).
4. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede (13) di alloggiamento per detto elemento di tenuta (14) ? posta all'interno di un elemento a flangia (26) comprendente: - una porzione discoidale (15) che presenta un primo foro passante (25) - una porzione anulare (16), coassiale a detta porzione discoidale (15) e circondante detto primo foro passante (25).
5. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di presentare un elemento (17) di rivestimento di detta porzione anulare (16), definente detta sede (13) di alloggiamento per detto elemento di tenuta (14), detto elemento (17) di rivestimento essendo in materiale metallico, preferibilmente in acciaio inox.
6. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento (17) di rivestimento: - ? costampato a detto elemento a flangia (26), - ? complementare a detta porzione anulare (16), - presenta una sagoma ricalcante la sagoma di detta porzione anulare (16).
7. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, considerando detto asse (X) di sviluppo, comprende un elemento a vaschetta (19), di profilo circolare, all'estremit? opposta rispetto a quella presentante detta sede (13) di alloggiamento per detto elemento di tenuta (14).
8. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento a vaschetta (19) comprende una base (21) ed una parete laterale (22), detta base (21) presentando un secondo foro passante (23).
9. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che all'interno di detto elemento a vaschetta (19) ? presente una porzione tubolare (24), in corpo unico con esso, detta porzione tubolare (24) costituendo il bordo laterale di detta sede (11) di alloggiamento per detto cuscinetto (12).
10. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il diametro interno di detta porzione tubolare (24) ? maggiore del diametro di detto secondo foro passante (23).
11. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta: porzione tubolare (24), detto elemento a vaschetta (19), detta porzione discoidale (15) e detta porzione anulare (16) sono coassiali ed il loro asse coincide con detto asse (X) di sviluppo di detto supporto (10).
12. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento a flangia (26) e detto elemento a vaschetta (19) sono collegati ed uniti da uno o pi? elementi ponte (27).
13. Supporto (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti uno o pi? elementi ponte (27) sono di profilo sostanzialmente triangolare e disposti in maniera radiale rispetto a detto asse (X) di sviluppo di detto supporto (10).
14. Elettropompa (50), comprendente: - una zona umida (51), in detta zona umida essendo disposte una o pi? giranti (54) calettate su di un albero rotante (18), - un vano motore (52), all'interno di detto vano motore (52) essendo posto un motore comprendente un rotore (55) per la movimentazione di detto albero rotante (18), calettato su di esso, ed uno statore (56) circondante detto rotore (55), detto albero rotante (18), essendo mantenuto in asse mediante due cuscinetti, disposti alle estremit? di detto rotore (55): - un primo cuscinetto (57), - un secondo cuscinetto (12), disposto all'interno di detto vano motore (52), in prossimit? di detta zona umida (51), caratterizzata dal fatto di comprendere all'interfaccia tra detta zona umida (51) e detto vano motore (52), un supporto (10) per il supporto di detto secondo cuscinetto (12) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti.