IT202000005833A1

IT202000005833A1 - DEVICE FOR TRANSFORMING THE OVERPRESSURES OF A HYDRAULIC CIRCUIT INTO ELECTRICITY

Info

Publication number: IT202000005833A1
Application number: IT102020000005833A
Authority: IT
Inventors: Francesco Dartizio
Original assignee: Francesco Dartizio
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-09-19

Description

DISPOSITIVO PER TRASFORMARE IN ENERGIA ELETTRICA LE SOVRAPPRESSIONI DI UN CIRCUITO IDRAULICO DEVICE FOR TRANSFORMING THE OVERPRESSURES OF A HYDRAULIC CIRCUIT INTO ELECTRICITY

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inserisce nel settore dei circuiti idraulici e, in particolare, dei dispositivi di attenuazione o smorzamento dei fenomeni di oscillazione e/o pulsazione ai quali sono generalmente soggetti. Pi? nel dettaglio l?invenzione riguarda un dispositivo per trasformare in energia elettrica parte dell?energia derivante dai picchi di pressione, ovvero dalle sovrappressioni rispetto a una pressione nominale di lavoro. L?invenzione trova peculiare, ma non esclusiva, applicazione nei circuiti idraulici degli impianti industriali o delle macchine da lavoro, ad esempio una ruspa o una trivella. The present invention is part of the field of hydraulic circuits and, in particular, of devices for attenuating or damping the phenomena of oscillation and / or pulsation to which they are generally subject. Pi? in detail, the invention relates to a device for transforming part of the energy deriving from pressure peaks, or from overpressures with respect to a nominal working pressure, into electrical energy. The invention finds particular, but not exclusive, application in the hydraulic circuits of industrial plants or work machines, for example a bulldozer or an auger.

Nella sua configurazione di base un circuito idraulico comprende una pompa, un utilizzatore, quale ad esempio un motore idraulico, e un serbatoio di raccolta del fluido idraulico, oltre a dei tubi di collegamento. La pompa fornisce una portata di fluido idraulico che aziona l?utilizzatore grazie alla differenza di pressione che si realizza tra l?ingresso e l?uscita dell?utilizzatore. Spesso quest?ultimo non lavora in condizioni stazionarie provocando variazioni di pressione e/o portata all?interno del circuito idraulico. In generale i circuiti idraulici sono soggetti a fenomeni di oscillazioni e/o pulsazioni che sono usualmente attenuati o smorzati tramite accumulatori. Stabilita una pressione nominale, gli accumulatori attenuano le sovrappressioni in linea e al contempo accumulano energia che viene poi reimmessa, a meno degli attriti e delle perdite di carico, nel caso di una diminuzione della pressione in linea. L?accumulatore lavora quindi da polmone. In its basic configuration, a hydraulic circuit comprises a pump, a user, such as a hydraulic motor, and a reservoir for collecting the hydraulic fluid, as well as connecting pipes. The pump supplies a flow rate of hydraulic fluid that activates the user thanks to the difference in pressure that occurs between the inlet and outlet of the user. Often the latter does not work in stationary conditions causing variations in pressure and / or flow inside the hydraulic circuit. In general, the hydraulic circuits are subject to phenomena of oscillations and / or pulsations which are usually attenuated or dampened by accumulators. Once a nominal pressure has been established, the accumulators attenuate the overpressures in the line and at the same time accumulate energy which is then reintroduced, without friction and pressure drops, in the event of a decrease in the pressure in the line. The accumulator therefore works as a lung.

Sono state sviluppate numerose soluzioni per il recupero dell?energia inutilizzata dei circuiti idraulici, sia rendendola disponibile in altri punti con differenti pressioni di lavoro che trasformandola in energia elettrica; quest?ultima opzione ? facilitata dalla disponibilit? di motori idraulici collegabili a generatori elettrici; esempi sono descritti in US3947744A o in EP2947332B1. Simili soluzioni sono difficilmente applicabili al recupero delle sovrappressioni, rispetto a una pressione nominale, a causa delle inerzie tipiche dei motori idraulici e/o delle complicazioni impiantistiche richieste, ad esempio in termini di sistemi di controllo e relative valvole. Numerous solutions have been developed for the recovery of unused energy in the hydraulic circuits, both by making it available in other points with different working pressures and by transforming it into electrical energy; this last option? facilitated by the availability? of hydraulic motors that can be connected to electric generators; examples are described in US3947744A or EP2947332B1. Such solutions are difficult to apply to the recovery of overpressures, with respect to a nominal pressure, due to the typical inertia of hydraulic motors and / or the system complications required, for example in terms of control systems and relative valves.

Un primo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che assorba l?energia eccedente di un circuito idraulico dovuta alle sovrappressioni trasformandola, in parte, in energia elettrica. Un ulteriore scopo ? quello di fornire un dispositivo flessibile che possa essere configurato facilmente per rispondere ad esigenze differenti. A first object of the present invention? that of providing a device that absorbs the excess energy of a hydraulic circuit due to overpressure, transforming it, in part, into electrical energy. An additional purpose? that of providing a flexible device that can be easily configured to meet different needs.

Questi e gli altri scopi che verranno chiari all?esperto del ramo dalla lettura del testo che segue sono conseguiti per mezzo di un dispositivo secondo la rivendicazione 1. These and the other objects which will become clear to those skilled in the art from reading the following text are achieved by means of a device according to claim 1.

Secondo gli insegnamenti del presente testo, il dispositivo comprende un accumulatore idraulico, un manovellismo di spinta rotativa, una macchina elettrica, un volano e un innesto di sopravanzo. L?accumulatore idraulico comprende un cilindro e un pistone scorrevole che delimitano una camera di spinta per accogliere il fluido idraulico. L?avanzamento del pistone causato dalla sovrappressione del fluido idraulico ? contrastato da mezzi di accumulo di energia che favoriscono anche il ritorno del pistone dopo il suo avanzamento. Vantaggiosamente il pistone movimenta un albero motore, al quale ? collegata una macchina elettrica, tramite il manovellismo di spinta rotativa; l?innesto di sopravanzo ingaggia il manovellismo di spinta rotativa e l?albero motore quando il pistone avanza e trasmette coppia all?albero motore. According to the teachings of the present text, the device comprises a hydraulic accumulator, a rotary thrust crank, an electric machine, a flywheel and an overrun clutch. The hydraulic accumulator comprises a cylinder and a sliding piston that delimit a thrust chamber to accommodate the hydraulic fluid. The advancement of the piston caused by the overpressure of the hydraulic fluid? contrasted by energy accumulation means which also favor the return of the piston after its advancement. Advantageously, the piston moves a crankshaft, to which? connected to an electric machine, by means of the rotary thrust crank mechanism; the overrun engagement engages the rotary thrust crank mechanism and the crankshaft when the piston advances and transmits torque to the crankshaft.

Forme di realizzazione specifiche dell?invenzione saranno descritte nel seguito della presente trattazione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l?ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali: Specific embodiments of the invention will be described in the rest of the present treatment, in accordance with what is reported in the claims and with the aid of the attached drawing tables, in which:

- la figura 1 mostra una vista laterale di una forma realizzativa di un dispositivo per trasformare in energia elettrica una sequenza di sovrappressioni; Figure 1 shows a side view of an embodiment of a device for transforming a sequence of overpressures into electrical energy;

- la figura 2 mostra una vista dall?alto della figura 1; Figure 2 shows a top view of Figure 1;

- le figure da 3 a 8 mostrano differenti forme realizzative dell?invenzione; - Figures 3 to 8 show different embodiments of the invention;

- le figure da 9 a 13 mostrano una possibile sequenza di funzionamento del dispositivo di figura 1; Figures 9 to 13 show a possible operating sequence of the device of Figure 1;

- la figura 14 riporta un diagramma esemplificativo dell?oscillazione di pressione di un circuito idraulico quando ? connesso o disconnesso dal dispositivo secondo l?invenzione. - figure 14 shows an example diagram of the pressure oscillation of a hydraulic circuit when? connected or disconnected from the device according to the invention.

Con riferimento alle tavole di disegno allegate, ? stato indicato con il riferimento 1 un dispositivo per trasformare in energia elettrica una sequenza di sovrappressioni, rispetto a una pressione nominale o di precarica, di un fluido idraulico in un circuito idraulico. Preferibilmente il fluido idraulico ? olio minerale, vegetale o sintetico. With reference to the attached drawing tables,? Reference 1 indicates a device for transforming into electrical energy a sequence of overpressures, with respect to a nominal or pre-charge pressure, of a hydraulic fluid in a hydraulic circuit. Preferably the hydraulic fluid? mineral, vegetable or synthetic oil.

Una forma realizzativa di tale dispositivo (1) comprende un accumulatore idraulico (2), o martinetto idraulico, un manovellismo di spinta rotativa (4), una macchina elettrica (8), un volano (7) e un innesto di sopravanzo (5). An embodiment of this device (1) comprises a hydraulic accumulator (2), or hydraulic jack, a rotary thrust crank (4), an electric machine (8), a flywheel (7) and an overrun clutch (5) .

L?accumulatore idraulico (2) comprende un cilindro (21) e un pistone (22) che delimitano una camera di spinta (27) per accogliere un fluido idraulico di un circuito idraulico; il pistone (22) ? scorrevolmente connesso, secondo una direzione di scorrimento (X), al cilindro (21). L?accumulatore idraulico (2) comprende anche almeno un?apertura (23) per connettere la camera di spinta (27) al circuito idraulico e mezzi di accumulo di energia. Questi ultimi contrastano l?avanzamento del pistone (22), secondo un primo verso, causato dalla sovrappressione del fluido idraulico nella camera di spinta (27); in altre parole il primo verso ? quello in cui il fluido idraulico muove il pistone (22) a causa della sovrappressione rispetto alla pressione nominale. Grazie all?energia accumulata i mezzi di accumulo di energia favoriscono il ritorno del pistone (22), ovvero lo scorrimento secondo un secondo verso, opposto al primo verso, dopo il suo avanzamento causato dalla sovrappressione. I mezzi di accumulo di energia sono quindi sostanzialmente di tipo reversibile. The hydraulic accumulator (2) comprises a cylinder (21) and a piston (22) which delimit a thrust chamber (27) for receiving a hydraulic fluid of a hydraulic circuit; the piston (22)? slidingly connected, according to a sliding direction (X), to the cylinder (21). The hydraulic accumulator (2) also comprises at least one opening (23) for connecting the thrust chamber (27) to the hydraulic circuit and energy storage means. The latter counteract the advancement of the piston (22), in a first direction, caused by the overpressure of the hydraulic fluid in the thrust chamber (27); in other words the first verse? the one in which the hydraulic fluid moves the piston (22) due to the overpressure compared to the nominal pressure. Thanks to the accumulated energy, the energy accumulation means favor the return of the piston (22), i.e. the sliding in a second direction, opposite to the first direction, after its advancement caused by the overpressure. The energy storage means are therefore substantially of the reversible type.

Il manovellismo di spinta rotativa (4) trasforma lo scorrimento del pistone (22) in un movimento rotativo di un albero motore (6) che viene trasformato da una macchina elettrica (8), in particolare da un generatore elettrico, in energia elettrica. Vantaggiosamente l?innesto di sopravanzo (5) permette lo sfruttamento del solo spostamento utile del pistone (22), ovvero di un avanzamento che permette di trasferire coppia all?albero motore (6). L?innesto di sopravanzo (5) ? collegato al manovellismo di spinta e all?albero motore (6) ed ? configurato per ingaggiarli, ovvero renderli sostanzialmente solidali, quando il pistone (22) avanza secondo il primo verso e trasmette coppia all?albero motore (6). Semplificando, quest?ultima condizione si verifica quando la velocit? angolare lato pistone (22) ? uguale, o maggiore, alla velocit? angolare lato albero motore (6) e con stesso verso. Invece, quando la velocit? angolare lato pistone (22) ? inferiore alla velocit? angolare lato albero motore (6), o ha verso opposto, l'innesto di sopravanzo (5) disaccoppia l'albero motore (6) dal manovellismo di spinta rotativa (4). The rotary thrust crank mechanism (4) transforms the sliding of the piston (22) into a rotary movement of a drive shaft (6) which is transformed by an electric machine (8), in particular by an electric generator, into electrical energy. Advantageously, the overrun clutch (5) allows the exploitation of only the useful displacement of the piston (22), or rather of an advance which allows to transfer torque to the crankshaft (6). The surplus graft (5)? connected to the thrust crank mechanism and to the crankshaft (6) and d? configured to engage them, or to make them substantially integral, when the piston (22) advances in the first direction and transmits torque to the drive shaft (6). Simplifying, this last condition occurs when the velocity? angled piston side (22)? equal to, or greater than, the speed? angular on the motor shaft side (6) and with the same direction. Instead, when the speed? angled piston side (22)? lower than the speed? angular on the crankshaft side (6), or in the opposite direction, the overrun clutch (5) decouples the crankshaft (6) from the rotary thrust crank (4).

Poich? la trasmissione di coppia da parte del pistone (22) ? discontinua, il dispositivo (1) comprende un volano (7) collegato all?albero motore (6), preferibilmente il volano (7) ? solidale all?albero motore (6). Since? the transmission of torque by the piston (22)? discontinuous, the device (1) comprises a flywheel (7) connected to the driving shaft (6), preferably the flywheel (7)? integral with the motor shaft (6).

In genere i mezzi di accumulo di energia sono configurati per accumulare una quantit? di energia minore di quella necessaria per contrastare completamente l?avanzamento del pistone (22) causato dalla sequenza di sovrappressioni, gi? detratte le perdite del dispositivo (1). In questo modo ? resa disponibile al pistone (22) parte dell?energia derivante dalle sovrappressioni e il pistone (22) pu? trasmettere coppia all?albero motore (6). Generally, the means of energy storage are configured to accumulate a quantity of energy. of energy less than that necessary to completely counteract the advancement of the piston (22) caused by the sequence of overpressures, already? minus the losses of the device (1). So ? made available to the piston (22) part of the energy deriving from the overpressures and the piston (22) can? transmit torque to the motor shaft (6).

Preferibilmente, il pistone (22) definisce all?interno del cilindro (21) sia la camera di spinta (27) che una seconda camera (28) e i mezzi di accumulo sono disposti all?interno di una camera scelta tra la camera di spinta (27) e la seconda camera (28). Preferably, the piston (22) defines inside the cylinder (21) both the thrust chamber (27) and a second chamber (28) and the accumulation means are arranged inside a chamber selected from the thrust chamber ( 27) and the second chamber (28).

Secondo una preferita forma realizzativa che massimizza il recupero energetico, i mezzi di accumulo di energia sono configurati per minimizzare l?accumulo di energia assicurando tempi di ritorno del pistone (22) adeguati alla sequenza di sovrappressioni. In altre parole i mezzi di accumulo di energia devono permettere il ritorno del pistone (22) prima della sovrappressione successiva utile per generare energia elettrica. According to a preferred embodiment that maximizes energy recovery, the energy storage means are configured to minimize energy storage by ensuring return times of the piston (22) suitable for the sequence of overpressures. In other words, the energy accumulation means must allow the piston (22) to return before the next overpressure useful for generating electrical energy.

Preferibilmente il manovellismo di spinta rotativa (4) comprende una biella (41) e una manovella (44), quest?ultima porta in rotazione l?innesto di sopravanzo (5). Preferibilmente l?accumulatore idraulico (2) comprende uno stelo (24) che ha una prima estremit? solidale al pistone (22) e una seconda estremit? rotazionalmente connessa alla biella (41). Questa forma realizzativa risulta particolarmente vantaggiosa non solo per interporre mezzi elastici (9) tra una prima parte e una seconda parte dello stelo (24), come meglio descritto pi? avanti, ma anche perch? permette di attraversare il cilindro (21) attraverso un semplice foro (25) provvisto di guarnizione. Preferably, the rotary thrust crank (4) comprises a connecting rod (41) and a crank (44), the latter rotating the overrun clutch (5). Preferably, the hydraulic accumulator (2) comprises a stem (24) which has a first end. integral with the piston (22) and a second end? rotationally connected to the connecting rod (41). This embodiment is particularly advantageous not only for interposing elastic means (9) between a first part and a second part of the stem (24), as better described below. forward, but also why? it allows to pass through the cylinder (21) through a simple hole (25) provided with gasket.

Come appena anticipato il dispositivo (1) comprende preferibilmente mezzi elastici (9), interposti tra il pistone (22) e l?albero motore (6), la cui forza di reazione ? minore della forza richiesta per movimentare l?albero motore (6) da fermo. Questo permette al pistone (22) di avanzare pi? facilmente nelle fasi iniziali della sequenza di sovrappressioni, favorendo l?avvio del dispositivo (1). Inoltre la presenza di mezzi elastici (9) permette di smorzare picchi di pressione di poco pi? alti di quelli smorzati da uno stesso dispositivo (1) che ne fosse privo, in regime non stazionario. As just mentioned, the device (1) preferably comprises elastic means (9), interposed between the piston (22) and the drive shaft (6), the reaction force of which? less than the force required to move the motor shaft (6) from standstill. This allows the piston (22) to advance more? easily in the initial phases of the overpressure sequence, favoring the start-up of the device (1). Furthermore, the presence of elastic means (9) allows to dampen pressure peaks of slightly more? higher than those damped by the same device (1) without them, in non-stationary regime.

I mezzi elastici (9) possono essere interposti tra una prima parte (42) e una seconda parte (43), tra loro mobili, dello stelo (24) e/o della biella (41) e/o della manovella (44) del manovellismo di spinta rotativa (4). I mezzi elastici (9) nelle forme realizzative rappresentate nelle figure comprendono una molla. The elastic means (9) can be interposed between a first part (42) and a second part (43), mutually movable, of the rod (24) and / or of the connecting rod (41) and / or of the crank (44) of the rotary thrust crank (4). The elastic means (9) in the embodiments shown in the figures comprise a spring.

I mezzi di accumulo di energia dell?accumulatore idraulico (2) della figura 1 comprendono sia una molla (31) che del gas (32). Tuttavia sono possibili numerose varianti, combinazioni e disposizioni all?interno della camera di spinta (27) e/o della seconda camera (28), come esemplificato nelle figure da 3 a 8. The energy storage means of the hydraulic accumulator (2) of Figure 1 comprise both a spring (31) and a gas spring (32). However, numerous variants, combinations and arrangements are possible inside the thrust chamber (27) and / or the second chamber (28), as exemplified in Figures 3 to 8.

Nella figura 3 i mezzi di accumulo di energia comprendono una molla (31) posta nella seconda camera (28) che esercita una forza di reazione che contrasta la sua compressione causata dalla sovrappressione del fluido idraulico nella camera di spinta (27). Nella figura 4 la molla (31) ? immersa nel fluido idraulico all?interno della camera di spinta (27) ed esercita una forza di reazione che contrasta il suo allungamento causato dalla sovrappressione del fluido idraulico. Nella figura 5 i mezzi di accumulo di energia comprendono un gas (32), nel presente testo inteso come puro o in miscela, posto nella seconda camera (28) che esercita una forza di reazione che contrasta la sua compressione causata dalla sovrappressione del fluido idraulico nella camera di spinta (27). Nell?accumulatore idraulico (2) di figura 6, il cui funzionamento ? simile a quello di figura 5, il gas (32) ? contenuto in una sacca (29). Nella figura 7 la camera di spinta (27) e la seconda camera (28) si trovano in posizioni invertite rispetto a quelle di figura 5 con la conseguenza che il primo verso di figura 7 sar? opposto al primo verso di figura 5, ovvero la rotazione dell?albero motore (6) ha verso opposto nelle due configurazioni. Le stesse considerazioni valgono anche per l?esempio di figura 8, nel quale i mezzi di accumulo di energia comprendono anche una molla (31) che ? immersa nel gas (32) all?interno della seconda camera (28) ed esercita una forza di reazione che contrasta la sua compressione causata dalla sovrappressione del fluido idraulico nella camera di spinta (27). In Figure 3, the energy accumulation means comprise a spring (31) placed in the second chamber (28) which exerts a reaction force which counteracts its compression caused by the overpressure of the hydraulic fluid in the thrust chamber (27). In figure 4 the spring (31)? immersed in the hydraulic fluid inside the thrust chamber (27) and exerts a reaction force which counteracts its elongation caused by the overpressure of the hydraulic fluid. In figure 5 the energy accumulation means comprise a gas (32), in the present text intended as pure or in mixture, placed in the second chamber (28) which exerts a reaction force that counteracts its compression caused by the overpressure of the hydraulic fluid in the thrust chamber (27). In the hydraulic accumulator (2) of figure 6, whose operation? similar to that of figure 5, the gas (32)? contained in a bag (29). In figure 7 the thrust chamber (27) and the second chamber (28) are in inverted positions with respect to those of figure 5 with the consequence that the first direction of figure 7 will be? opposite to the first direction of figure 5, ie the rotation of the motor shaft (6) has the opposite direction in the two configurations. The same considerations also apply to the example of figure 8, in which the energy storage means also include a spring (31) which? immersed in the gas (32) inside the second chamber (28) and exerts a reaction force that counteracts its compression caused by the overpressure of the hydraulic fluid in the thrust chamber (27).

Nelle figure le frecce con la lettera F si riferiscono al fluido idraulico che attraversa la almeno un?apertura (23) mentre quelle con la lettera G al gas (32) che attraversa una bocca di carico/scarico (26). Preferibilmente il gas (32) ? azoto. Con riferimento alle figure da 9 a 13, l?esperto del ramo comprender? come, a valle di una sovrappressione, rispetto alla pressione nominale di lavoro, il fluido idraulico del circuito idraulico entri nella camera di spinta (27), attraverso la almeno un?apertura (23), generando una forza sulla superficie del pistone (22) di verso opposto a quella generata dai mezzi di accumulo di energia. Quando la forza generata dal fluido idraulico ? maggiore della forza generata dai mezzi di accumulo di energia e dalle inerzie e perdite del dispositivo (1), il pistone (22), per mezzo del manovellismo di spinta rotativa (4), trascina l?innesto di sopravanzo (5) nella direzione di ?presa? dello stesso e l?innesto di sopravanzo (5) accoppia la manovella (44) all?albero motore (6) qualora la manovella (44) sia in grado di imprimere una coppia all?albero. L?albero motore (6) pu? quindi mettere in rotazione il volano (7) solidale ad esso e trascinare il generatore elettrico. In the figures, the arrows with the letter F refer to the hydraulic fluid that passes through the at least one opening (23) while those with the letter G refer to the gas (32) that passes through a loading / unloading mouth (26). Preferably the gas (32)? nitrogen. With reference to Figures 9 to 13, the person skilled in the art will understand? how, downstream of an overpressure, with respect to the nominal working pressure, the hydraulic fluid of the hydraulic circuit enters the thrust chamber (27), through the at least one opening (23), generating a force on the surface of the piston (22) opposite to that generated by the energy storage means. When is the force generated by the hydraulic fluid? greater than the force generated by the energy storage means and by the inertia and losses of the device (1), the piston (22), by means of the rotary thrust crank (4), drags the excess clutch (5) in the direction of ?socket? of the same and the extra clutch (5) couples the crank (44) to the crankshaft (6) if the crank (44) is able to impart a torque to the shaft. The crankshaft (6) can then rotate the flywheel (7) integral with it and drag the electric generator.

Differentemente al caso di un accumulatore idraulico tradizionale, la forza generata dal fluido idraulico non viene contrastata solo dai mezzi di accumulo di energia e dalle perdite ma anche dagli elementi collegati al pistone (22), in particolare dalla macchina elettrica (8) e dal volano (7). Nota la pressione nominale e le sovrappressioni tipiche, il dispositivo (1) pu? essere configurato cos? da mantenere il pistone (22) all?interno dell?oscillazione utile per movimentare l?albero motore (6) e per trasferire una coppia utile al generatore elettrico. In genere si tender? a minimizzare l?intervento dei mezzi di accumulo di energia per favorire il recupero elettrico, sebbene questa tendenza sia influenzata dai tempi di risposta richiesti per seguire le pulsazioni, ovvero le sovrappressioni. Unlike the case of a traditional hydraulic accumulator, the force generated by the hydraulic fluid is opposed not only by the energy storage means and losses but also by the elements connected to the piston (22), in particular by the electric machine (8) and the flywheel. (7). Note the nominal pressure and the typical overpressures, the device (1) can? be configured cos? to keep the piston (22) inside the oscillation useful for moving the crankshaft (6) and for transferring a useful torque to the electric generator. Typically will you tender? to minimize the intervention of the means of energy storage to favor electrical recovery, although this trend is influenced by the response times required to follow the pulsations, or the overpressures.

Nel momento in cui la pressione del fluido idraulico genera una forza inferiore a quella necessaria per vincere la spinta dei mezzi di accumulo di energia e delle altre forze sopra citate, il pistone (22) inverte il suo movimento; conseguentemente l?innesto di sopravanzo (5) disaccoppia il manovellismo di spinta rotativa (4) dall?albero motore (6) con quest?ultimo che continua il suo movimento grazie al volano (7). Il volano (7) potr? poi essere accelerato nuovamente nel caso di una successiva sovrappressione. When the pressure of the hydraulic fluid generates a force lower than that necessary to overcome the thrust of the energy storage means and of the other forces mentioned above, the piston (22) reverses its movement; consequently the overrun clutch (5) decouples the rotary thrust crank (4) from the drive shaft (6) with the latter continuing its movement thanks to the flywheel (7). The flywheel (7) can? then be accelerated again in the event of a subsequent overpressure.

In genere valori di frequenza elevati riducono l?inerzia del volano (7) e ne causano una velocit? di rotazione pi? costante e quindi una maggiore efficienza di recupero. A causa dell?inerzia del dispositivo (1), ? preferibile che i mezzi di accumulo di energia siano progettati a regime, poich? il dispositivo (1) da fermo presenta un?inerzia maggiore. In altre parole si tiene conto delle condizioni a regime, infatti nelle condizioni a regime la forza di reazione data dall?inerzia delle masse in movimento ? inferiore alla forza di reazione delle masse in quiete. Generally, high frequency values reduce the inertia of the flywheel (7) and cause it to speed up. of rotation pi? constant and therefore greater recovery efficiency. Due to the inertia of the device (1),? it is preferable that the means of energy storage are designed at steady state, since? the device (1) when stationary has a greater inertia. In other words, the steady state conditions are taken into account, in fact in the steady state conditions the reaction force given by the inertia of the moving masses? less than the reaction force of the masses at rest.

Dalla linea a tratto continuo di figura 14 si osserva come i circuiti idraulici siano soggetti nel tempo a fenomeni di oscillazioni e/o pulsazioni caratterizzati da variazioni di pressione in negativo e positivo rispetto a una pressione nominale di lavoro in condizioni stazionarie. Gli accumulatori di pressione cercano di attenuare queste variazioni. Il dispositivo (1) secondo l?invenzione trasforma le sovrappressioni rispetto alla pressione nominale in energia elettrica e permette di attenuare i picchi, come mostrato a titolo esemplificativo dalla linea tratteggiata. Si evidenzia quindi come l?invenzione non permette esclusivamente il recupero energetico ma evita danni al circuito idraulico dovuti alle sovrappressioni. From the solid line of figure 14 it can be seen how the hydraulic circuits are subjected over time to oscillations and / or pulsations characterized by negative and positive pressure variations with respect to a nominal working pressure in stationary conditions. The pressure accumulators try to attenuate these variations. The device (1) according to the invention transforms the overpressures with respect to the nominal pressure into electrical energy and allows the peaks to be attenuated, as shown by way of example by the dashed line. It is therefore evident that the invention does not only allow energy recovery but avoids damage to the hydraulic circuit due to overpressure.

Si intende che quanto sopra ? stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come nel seguito rivendicata. Do you mean the above? has been described by way of non-limiting example, so that any constructional variants are intended to fall within the protective scope of the present technical solution, as claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1) Device (1) for transforming into electrical energy a sequence of overpressures, with respect to a nominal working pressure, of a hydraulic fluid of a hydraulic circuit, the device (1) comprising a hydraulic accumulator (2) which comprises: - a cylinder (21) and a piston (22), the piston (22) being movable slidingly inside the cylinder (21), which delimit a thrust chamber (27) to receive a hydraulic fluid of a hydraulic circuit; - at least one opening (23) to connect the thrust chamber (27) to the hydraulic circuit; - energy accumulation means which oppose the advancement of the piston (22), according to a first direction, caused by the overpressure of the hydraulic fluid in the thrust chamber (27) and which favor the return of the piston (22), according to a second direction opposite to the first verse, after its advancement; the device (1) being characterized in that it comprises: - a rotary thrust crank (4) to transform the sliding of the piston (22) into a rotary movement of a drive shaft (6); - an electric machine (8) to transform the rotary movement of the drive shaft (6) into electrical energy; - a flywheel (7) integral with the driving shaft (6); - a surplus clutch (5) between the thrust crank mechanism and the crankshaft (6) which? configured to engage the thrust crank mechanism and the crankshaft (6) when the piston (22) advances in the first direction and transmits torque to the crankshaft (6).

2) Device (1) according to claim 1 in which the piston (22) defines the thrust chamber (27) and a second chamber (28) inside the cylinder (21) and in which the accumulation means are arranged inside a chamber chosen between the thrust chamber (27) and the second chamber (28).

3) Device (1) according to claim 1 or 2 in which the energy accumulation means are configured to minimize energy accumulation by ensuring return times of the piston (22) suitable for the sequence of overpressures.

4) Device (1) according to any one of the preceding claims in which the rotary thrust crank (4) comprises a connecting rod (41) and a crank (44) and in which the hydraulic accumulator (2) comprises a rod (24) which has a first end? integral with the piston (22) and a second end? rotationally connected to the connecting rod (41), the rod (24) passing through a hole (25) made on the cylinder (21) and the crank (44) turning the overrun clutch (5).

5) Device (1) according to any one of the preceding claims comprising elastic means (9) interposed between the piston (22) and the driving shaft (6) whose reaction force? less than the force required to move the motor shaft (6) from standstill.

6) Device (1) according to claim 5, wherein the hydraulic accumulator (2) comprises a rod (24) which has a first part integral with the piston (22) and a second part rotationally connected to a connecting rod (41) of the rotary thrust crank mechanism (4) between which the elastic means (9) are interposed.

7) Device (1) according to any one of the preceding claims in which the rotary thrust crank (4) comprises a connecting rod (41) and a crank (44) and in which the connecting rod (41) and / or the crank (44) they comprise a first part (42) and a second part (43) between which the elastic means (9) are interposed.

8) Device (1) according to any one of the preceding claims in which the energy accumulation means comprise a spring (31).

9) Device (1) according to any one of the preceding claims in which the energy storage means comprise a gas (32).

10) Device (1) according to the preceding claim in which the accumulation means comprise a bag (29) which contains the gas (32).