IT202000005989A1 - Dispositivo per la variazione non dissipativa della portata in pompe a ingranaggi in particolare, e in pompe volumetriche in generale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale avente per TITOLO:

DISPOSITIVO PER LA VARIAZIONE NON DISSIPATIVA DELLA

PORTATA IN POMPE A INGRANAGGI IN PARTICOLARE, E IN

POMPE VOLUMETRICHE IN GENERALE

Le pompe volumetriche ad ingranaggi sono macchine estremamente compatte, poco costose e di elevate prestazioni ma non ? possibile realizzarle in versione ?a portata variabile?. Le pompe a portata variabile, infatti, sono quasi sempre del tipo a pistoni assiali ma trattasi di macchine il cui costo ? almeno dieci volte maggiore di quello di una equivalente pompa a ingranaggi a portata fissa ed ? proprio questo che ne limita l?impiego. Sono attualmente in commercio dispositivi che permettono di variare la portata erogata dalle pompe a ingranaggi e ci? viene fatto smaltendo direttamente a scarico la portata eccedente; tale soluzione, per?, comporta che la portata smaltita (e quindi non necessaria) sia gi? stata pressurizzata prima dello smaltimento e il tutto si risolve quindi in un notevole dispendio energetico. Il dispositivo qui presentato, invece, consente di mandare a scarico la portata non necessaria prima che essa sia pressurizzata realizzando cos? un sistema non dissipativo di regolazione della portata stessa, proprio come viene fatto nelle pompe a pistoni assiali che per?, come detto, sono molto ma molto pi? costose.

Se si vuole avere una idea delle quantit? di energia in ballo, si consideri che mandare a scarico una portata di 50 lt/min a 200 bar vuol dire dissipare pi? di 16 kW.

Tanto premesso,Il funzionamento del dispositivo qui rivendicato, e denominato ?gruppo di regolazione della portata? ? il seguente.

Per pompe di media grandezza (Gruppo 1 e 2) lo schema idraulico da adottare ? quello di Fig. 1 ove la portata erogata dalla pompa (1) viene deviata a scarico da una elettrovalvola (7) a due vie e a due posizioni attraverso una tubazione (4).

In altre parole, quando l?utenza chiede una portata inferiore a quella erogata dalla pompa, si pilota la elettrovalvola (7) con una sequenza di impulsi on-off in modo tale che il tempo totale di apertura sia proprio quello necessario per far passare la portata desiderata.

E? per? chiaro che con questo tipo di regolazione la portata deviata a scarico non ha sub?to alcun processo di pressurizzazione e non ha quindi consumato energia mentre solo la parte che attraversa la valvola di ritegno (2) ? stata pressurizzata e, quindi, energizzata. In altre parole la regolazione della portata avviene aprendo e chiudendo la elettrovalvola (7) con una sequenza temporale tale che, in media, la percentuale dei tempi di apertura sia pari alla percentuale della portata da eliminare mentre quella dei tempi di chiusura sia pari alla percentuale della portata da pressurizzare e, quindi, da utilizzare.

Per pompe di maggiore grandezza (Gruppo 3 e 4) la valvola (7) indicata in Fig.1 pu? assumere (in commercio) dimensioni notevoli e potrebbe quindi essere meglio, in tale caso, utilizzare uno schema idraulico come quello di Fig.2 ove la portata (non pressurizzata) da smaltire viene mandata a scarico da una valvola di blocco pilotata (6) che viene azionata da una elettrovalvola (3) a tre vie e due posizioni, la cui logica di funzionamento ? identica a quella dello azionamento della elettrovalvola (7) della Fig.1 . Dal punto di vista costruttivo il gruppo valvole (2) e (7) di Fig.1 e il gruppo valvole (2), (3) e (6) di Fig.2 sono assemblati in un unico blocchetto in lega leggera che ? indicato con il numero (8) per lo schema idraulico di Fig.1 e con (8?) per lo schema di Fig.2. I blocchetti (8) e (8?) sono flangiati sulla mandata della pompa e da essi parte una tubazione (4) che riporta l?olio in eccesso, e non pressurizzato, a un altro blocchetto (10) sulla bocca di aspirazione della pompa (1).

Caso di pompe multiple : il gruppo di controllo portata di Fig.3 e qui rivendicato si presta egregiamente anche al caso in cui si vogliano utilizzare pompe a ingranaggi multiple (Fig.3) permettendo cos? al progettista di realizzare circuiti idraulici complessi ove ogni circuito parziale pu? essere alimentato da una diversa pompa, potendo essere tale pompa sia a portata variabile che a portata fissa a seconda delle esigenze progettuali ed essendo tutte le pompe azionate da un unico motore (elettrico o termico che sia). E? anche previsto un piccolo accumulatore idropneumatico (11) per smorzare le vibrazioni causate dai processi di apertura/chiusura delle valvole (6) oppure (7)

LEGENDA

1. Pompa a ingranaggi

2. Valvola di ritegno

3. Elettrovalvola a 3 vie e 2 posizioni

4. Tubazione di ritorno olio inutilizzato

5. Serbatoio olio

6. Valvola di ritegno pilotata

7. Elettrovalvola a 2 vie e due posizioni

8. Blocchetto in lega che accoglie tutte le valvole raffigurate in Fig.1

8?. Blocchetto in lega che accoglie tutte le valvole raffigurate in Fig.2

9. Pompa a ingranaggi

10. Blocchetto di aspirazione

11. Accumulatore idropneumatico

12. Foro di lavorazione e/o per accumulatore idropneumatico

ELENCO FIGURE

Fig.1 ? schema di principio per pompe di media grandezza

Fig.2 ? schema di principio per pompe di maggior grandezza

Fig.3 ? gruppo di regolazione della portata

Fig.4 ? gruppo di regolazione applicato a pompa singola

Fig.5 ? gruppo di regolazione su pompa multipla (accumulatori omessi per semplicit? di disegno)

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI dell?invenzione industriale avente per TITOLO DISPOSITIVO PER LA VARIAZIONE NON DISSIPATIVA DELLA PORTATA IN POMPE A INGRANAGGI IN PARTICOLARE, E IN POMPE VOLUMETRICHE IN GENERALE Riv.1 : dispositivo meccanico denominato ?gruppo di controllo portata? mostrato in Fig.3 e tale da consentire in modo non dissipativo il controllo della portata erogata da una pompa a ingranaggi, essendo tale controllo ottenuto tramite la messa a scarico della portata eccedente prima che essa subisca il processo di pressurizzazione. Riv.2 : dispositivo meccanico denominato ?gruppo di controllo portata? come alla Riv. precedente e realizzato con due blocchetti metallici (8 oppure 8?) e (10), essendo il blocchetto (8 o 8?) flangiato sulla bocca di mandata della pompa (1) ed essendo il blocchetto (10) flangiato sulla bocca di aspirazione; i due blocchetti sono collegati da una tubazione (4) che permette al fluido non necessario di essere rimandato alla bocca di aspirazione (o al serbatoio 5) prima di essere pressurizzato Riv.3 : gruppo di controllo portata come alle precedenti rivendicazioni che include un piccolo accumulatore idropneumatico (11) per smorzare le vibrazioni idrauliche causate nelle tubazioni in pressione dal processo di apertura/chiusura delle elettrovalvole (7) e (3) Riv.4 : gruppo di controllo portata come alle precedenti rivendicazioni ove le elettrovalvole (7) e (2) dello schema idraulico di Fig.1 sono assemblate in un unico blocchetto metallico (8) flangiato o avvitato sulla bocca di mandata della pompa (1) Riv.5 : gruppo di controllo portata come alle precedenti rivendicazioni ove le valvole (2), (3) e (6) indicate nello schema idraulico di Fig.2 sono assemblate in un unico blocchetto (8?) flangiato o avvitato sulla bocca di mandata della pompa (1) Riv.6 : gruppo di controllo portata come alle precedenti rivendicazioni ove la valvola pilotata (6) permette che il fluido in eccesso torni alla bocca di aspirazione essendo tale valvola pilotata da una elettrovalvola a tre vie e a due posizioni (7)