IT202100028589A1 - Dispositivo a ruota idraulica e metodo di azionamento associato - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D?INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
?Dispositivo a ruota idraulica e metodo di azionamento associato?
Campo dell?invenzione
La presente divulgazione afferisce al settore delle macchine idrauliche ed in dettaglio concerne un dispositivo a ruota idraulica.
La presente divulgazione altres? concerne un metodo di azionamento di un dispositivo a ruota idraulica.
Arte nota
Le ruote idrauliche sono macchine atte a trasformare energia potenziale o cinetica di corsi d?acqua in energia meccanica sotto forma di moto rotatorio. Tradizionalmente le macchine ad acqua sono progettate per operare ad una determinata quota rispetto al fondo del corso d?acqua. In una tradizionale fase di progettazione, pertanto, si determina una quota dell?acqua tipicamente raggiunta nel corso d?acqua e si dimensiona la ruota ad acqua ed i relativi supporti in relazione sia alla potenza (in particolare, alla coppia di rotazione) richiesta per la specifica applicazione d?interesse, sia alla larghezza del corso d?acqua ed alla quota raggiunta dall?acqua nel suddetto corso.
Le ruote idrauliche tipicamente comprendono un albero al quale ? trasmesso il moto. L?albero ? tipicamente calettato al centro della ruota idraulica, e per questa ragione la velocit? angolare di rotazione dell?albero ? pari alla velocit? angolare di rotazione della ruota idraulica; all?albero possono essere connessi utilizzatori meccanici quali ad esempio macine di un mulino, o utilizzatori elettrici, ad esempio generatori elettrici che a loro volta possiedono un albero forzato in rotazione dall?albero della ruota idraulica. In tale caso l?applicazione ? quella di produrre energia elettrica, per uso locale o per distribuzione in rete.
La Richiedente ha osservato che il dimensionamento della ruota idraulica ? spesso critico. Le ruote ad acqua, per poter funzionare al massimo dell?efficienza consentita dalla loro forma, debbono essere immerse per una quota predefinita nell?acqua del suddetto corso, al fine di sfruttarne al meglio la corrente. La Richiedente ha osservato altres? che spesso i corsi d?acqua sono soggetti a variazioni di quota dell?acqua piuttosto repentine; in particolare questo ? vero laddove la larghezza del corso d?acqua, intesa come estensione lungo una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione della corrente, sia di ridotte dimensioni; significative variazioni di portata del corso d?acqua possono determinare rilevanti variazioni della larghezza del corso d?acqua medesimo.
La Richiedente ha altres? osservato che spesso i corsi d?acqua sono naturali, e sono popolati da pesci che devono poter attraversare il tratto in cui ? presente la ruota idraulica. In particolare laddove i corsi d?acqua naturali siano inseriti in un contesto di protezione ambientale, ? di rilevante importanza che il corso d?acqua venga mantenuto per quanto possibile libero da ostacoli che impediscano, o quantomeno impattino significativamente con, la possibilit? di movimento dei pesci.
Uno scopo della presente divulgazione ? quello di descrivere un dispositivo a ruota idraulica il quale consenta di mitigare gli inconvenienti dei dispositivi dell?arte nota.
Un ulteriore scopo della presente divulgazione ? quello di descrivere un metodo di azionamento di un dispositivo a ruota idraulica il quale consenta di mitigare gli inconvenienti dell?arte nota.
Sommario
L?oggetto della presente divulgazione ? ora descritto in accordo ad alcuni aspetti salienti, che possono esser combinati tra loro e/o con porzioni della descrizione e delle rivendicazioni.
In accordo ad un primo aspetto ? qui descritto un dispositivo a ruota idraulica (1), configurato per essere posto in sostanziale corrispondenza di un corso d?acqua, comprendente:
- una ruota idraulica (2) dotata di una pluralit? di pale (3) e configurata per essere, in uso, almeno parzialmente immersa nell?acqua (100) del detto corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua (100);
- un albero primario (4), connesso alla ruota idraulica (2), configurato per essere posto in rotazione dalla ruota idraulica (2) e sul quale viene, in uso, generata una coppia di rotazione derivante dalla rotazione della ruota idraulica (2);
- almeno un primo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2);
in cui
la ruota idraulica (2) ? mobile rispetto a detto primo supporto (5) tra una prima quota ed una seconda quota;
il dispositivo a ruota idraulica (1) comprendendo un regolatore di quota (7, 8), configurato per causare un adattamento di una quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4) rispetto ad un fondo del corso d?acqua in funzione di un livello dell?acqua (100) localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il regolatore di quota (7, 8) ? configurato per causare un adattamento automatico di detta quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il regolatore di quota (7, 8) comprende almeno una prima massa (7) avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad almeno una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il regolatore di quota (7, 8) comprende almeno una seconda massa avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad almeno una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto regolatore di quota (7, 8) ? connesso con il detto albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto regolatore di quota (7, 8) ? configurato per causare, in uso, una variazione (?h) della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta variazione di quota ? corrispondente ad una variazione (?h) di una quota (h3) dell?acqua (100) rispetto ad un fondo del corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?albero primario (4) ? direttamente connesso alla ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?albero primario (4) ? posizionato al centro della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?albero primario (4) ? un albero metallico.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?albero primario (4) ? rigidamente connesso a detta ruota idraulica (2) e, in uso, ruota ad una velocit? angolare pari alla velocit? angolare di rotazione della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta prima massa (7) ? connessa all?albero primario (4) in modo tale da mantenere una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o ? ruotabilmente connessa all?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta seconda massa ? connessa all?albero primario (4) in modo tale da mantenere una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o ? ruotabilmente connessa all?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) ? configurato e specificamente destinato a causare un?immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua (100) inferiore al raggio della ruota idraulica (2), lasciando il detto albero primario (4) fuori dall?acqua (100) e/o lasciando una quota libera (h4) tra una porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed un fondo del detto corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) ? configurato e specificamente destinato a causare un?immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua lasciando almeno una predefinita minima quota libera (h4) tra detta porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed il fondo del detto corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende almeno un finecorsa, configurato per impedire alla porzione inferiore della detta ruota idraulica (2) di raggiungere una quota inferiore rispetto a detta predefinita minima quota libera (h4) e per limitare la quota libera raggiungibile, in uso, da detta porzione inferiore della ruota idraulica (2) alla detta predefinita minima quota libera (h4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende un sistema a contrappeso (11, 12) operativamente connesso a detto albero primario (4) e/o a detta ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso (11, 12) ? configurato e destinato a causare una forza di trazione verso l?alto del detto albero primario (4) e/o di detta ruota idraulica (2), opzionalmente coadiuvante il galleggiamento della detta prima massa (7).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la prima massa (7) ? posizionata in corrispondenza di un primo lato della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la seconda massa ? posizionata in corrispondenza di un secondo lato della ruota idraulica (2); il primo lato essendo opposto al secondo lato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso (11, 12) comprende almeno un primo contrappeso (12).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso (11, 12) comprende un secondo contrappeso (12).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto sistema a contrappeso (11, 12) comprende un primo elemento flessibile (11) comprendente una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa all?albero primario (4) e/o connessa alla prima massa (7), ed una seconda porzione diversa dalla prima porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al primo contrappeso (12).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso (11, 12) comprende un secondo elemento flessibile (11) comprendente una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa all?albero primario (4) e/o connessa alla seconda massa, ed una seconda porzione diversa dalla prima porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al secondo contrappeso (12).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende almeno una prima puleggia di rinvio (10), comprendente una gola ospitante il detto primo elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la prima puleggia di rinvio (10) ? ruotabilmente fissata su detto primo supporto (5) ed ? posizionata fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, del primo elemento flessibile (11) e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, del primo elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende un secondo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2); il primo supporto (5) essendo posizionato su un primo lato della ruota idraulica (2), il secondo supporto (5) essendo posizionato su un secondo lato della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il primo supporto (5) supporta rototraslabilmente l?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il primo supporto (5) ed il secondo supporto (5) supportano rototraslabilmente l?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso (11, 12) comprende un primo ed un secondo contrappeso (12) ed un primo ed un secondo elemento flessibile (11); ciascuno dei detti primo e secondo elemento flessibile (11) comprendendo una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa all?albero primario (4) e/o fissata ad almeno una tra la prima e la seconda massa, ed una seconda porzione diversa dalla prima porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al rispettivo primo, o secondo, contrappeso (12).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il primo elemento flessibile (11) ? connesso all?albero primario (4) in corrispondenza di un primo lato della ruota idraulica (2); il secondo elemento flessibile (11) ? connesso all?albero primario (4) in corrispondenza di un secondo lato della ruota idraulica (2); il secondo lato essendo opposto al primo lato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento flessibile (11) ? uno tra: un cavo, in particolare un cavo metallico, una catena, una cinghia, una fune.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende una seconda puleggia di rinvio (10), comprendente una gola ospitante il detto secondo elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la seconda puleggia di rinvio (10) ? ruotabilmente fissata su detto secondo supporto (5) ed ? posizionata fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, del primo elemento flessibile (11) e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, del primo elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta seconda massa ? connessa all?albero primario (4) in modo tale da mantenere una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o ? ruotabilmente connessa all?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, almeno una tra la prima massa (7) e la seconda massa presenta una forma sostanzialmente idrodinamica, opzionalmente almeno parzialmente ogivale.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, almeno una tra la prima massa (7) e la seconda massa ?, in uso, posizionata dentro il corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo a ruota idraulica (1) comprende un generatore elettrico (6) connesso, opzionalmente assialmente connesso, all?albero primario (4); detto generatore elettrico (6) comprendendo un rispettivo albero in uso forzato in rotazione dalla rotazione dell?albero primario (4); detto generatore elettrico (6) comprendendo almeno una coppia di morsetti di uscita sui quali, in uso, ? prodotta energia elettrica.
In accordo ad un ulteriore aspetto ? inoltre descritto un metodo di azionamento di un dispositivo (1) a ruota idraulica, comprendente:
- una fase di posizionamento di una ruota idraulica (2) dotata di una pluralit? di pale (3) in corrispondenza di un corso d?acqua in modo tale che la ruota idraulica (2) sia almeno parzialmente immersa nell?acqua (100) del detto corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua (100);
- una fase di rotazione di un albero primario (4) connesso alla ruota idraulica (2) per effetto della rotazione della ruota idraulica (2) per generare una coppia di rotazione sul detto albero primario (4) derivante dalla rotazione della ruota idraulica (2);
- una fase di supporto della ruota idraulica (2) per mezzo di almeno un primo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2);
- una fase di movimentazione relativa tra la ruota idraulica (2) ed il primo supporto (5) tra una prima ed una seconda quota;
- una fase di adattamento di una quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4) rispetto ad un fondo del corso d?acqua; detta fase di adattamento comprendendo un?attuazione di un regolatore di quota (7, 8) causante un adattamento della quota (h5) in relazione ad un livello dell?acqua (100) localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di adattamento ? una fase di adattamento automatico della quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4) rispetto ad un fondo del corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di posizionamento, nell?acqua (100) del detto corso d?acqua, di almeno una prima massa (7) avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad almeno una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di posizionamento, nell?acqua (100) del detto corso d?acqua, di almeno una seconda massa avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad almeno una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il posizionamento della prima massa (7) avviene in corrispondenza di un primo lato della ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il posizionamento della seconda massa avviene in corrispondenza di un secondo lato della ruota idraulica (2); il primo lato essendo opposto al secondo lato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una connessione del regolatore di quota (7, 8) con il detto albero primario (4), detta connessione determinando, in uso, una variazione (?h) della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta variazione della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5) corrisponde ad una variazione (?h) di una quota (h3) dell?acqua (100) rispetto ad un fondo del corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una connessione della prima massa (7) con l?albero primario (4) tale per cui venga in uso mantenuta una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o venga in uso mantenuta una connessione ruotante rispetto all?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una connessione della seconda massa con l?albero primario (4) tale per cui venga in uso mantenuta una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o venga in uso mantenuta una connessione ruotante rispetto all?albero primario (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di posizionamento della ruota idraulica (2) in corrispondenza del corso d?acqua determina una immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua (100) per una quota inferiore al raggio della ruota idraulica (2), lasciando il detto albero primario (4) fuori dall?acqua (100) e/o lasciando una quota libera (h4) tra una porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed un fondo del detto corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende un?immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua lasciando almeno una predefinita minima quota libera (h4) tra detta porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed il fondo del detto corso d?acqua.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende disporre almeno un finecorsa per impedire alla porzione inferiore della detta ruota idraulica (2) di raggiungere una quota inferiore rispetto a detta predefinita minima quota libera (h4) e per limitare la quota libera raggiungibile, in uso, da detta porzione inferiore della ruota idraulica (2) alla detta predefinita minima quota libera (h4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una connessione di un sistema a contrappeso (11, 12) sul detto albero primario (4) e/o a detta ruota idraulica (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta connessione determina una forza di trazione verso l?alto del detto albero primario (4) e/o della detta ruota idraulica (2), opzionalmente coadiuvante il galleggiamento della detta prima massa (7).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il sistema a contrappeso coadiuva il galleggiamento della prima massa (7) e della seconda massa.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di supporto prevede il supporto della ruota idraulica (2) mediante un secondo supporto (5), ed ? tale per cui il supporto ha luogo su un primo lato della ruota idraulica (2) tramite il primo supporto (5) e su un secondo lato della ruota idraulica tramite il secondo supporto (5).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo prevede una fase di supporto rototraslabile dell?albero primario (4) mediante il detto primo supporto (5).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo prevede una fase di supporto rototraslabile dell?albero primario (4) mediante il detto primo supporto (5) ed il detto secondo supporto (5).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di fornitura di almeno una prima puleggia di rinvio (10), comprendente una gola ospitante il detto elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di fornitura dell?almeno una puleggia di rinvio (10) comprende un fissaggio della prima puleggia di rinvio (10) su detto primo supporto (5) cosicch? tale prima puleggia di rinvio (10) possa ruotare rispetto a detto primo supporto (5) e determina un posizionamento della puleggia di rinvio (10) fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, dell?elemento flessibile (11) e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, dell?elemento flessibile (11).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di connessione, opzionalmente di connessione assiale, di un generatore elettrico (6) con l?albero primario (4); detta fase di connessione forzando, in uso, una rotazione di un albero del generatore elettrico, o albero secondario con l?albero primario (4) e determinando una produzione di energia elettrica su almeno una coppia di morsetti del detto generatore elettrico (6).
In accordo ad un ulteriore aspetto ? altres? descritto l?uso di un dispositivo a ruota idraulica (1) in accordo ad uno o pi? degli aspetti qui descritti, per la produzione di energia elettrica.
In accordo ad un ulteriore aspetto ? altres? descritto l?uso di un dispositivo a ruota idraulica (1) in accordo ad uno o pi? degli aspetti qui descritti, per l?azionamento di un utensile meccanico.
Figure
La seguente descrizione dettagliata illustra alcune forme di realizzazione non limitative del dispositivo a ruota idraulica e del metodo di azionamento del dispositivo a ruota idraulica; una breve descrizione delle figure ? qui di seguito fornita.
La figura 1 illustra una forma di realizzazione non limitativa di un dispositivo a ruota idraulica, illustrato in una vista frontale in sezione.
La figura 2 illustra una forma di realizzazione non limitativa di un dispositivo a ruota idraulica, illustrato in vista laterale, in sezione.
La figura 3 illustra una vista di dettaglio di una forma di realizzazione alternativa del dispositivo a ruota idraulica.
Descrizione dettagliata
Con riferimento alle figure annesse, in figura 1 con il numero di riferimento 1 ? indicato nel suo complesso un dispositivo a ruota idraulica.
Il dispositivo a ruota idraulica 1 innanzitutto comprende una ruota idraulica 2 dotata di una pluralit? di pale 3 e configurata per essere, in uso, almeno parzialmente immersa nell?acqua 100 del corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua 100. La ruota idraulica 2 ? vantaggiosamente una ruota cosiddetta ?dal basso?, in cui l?acqua agisce sulle palette per peso. In una forma di realizzazione, le pale 3 della ruota ad acqua sono di tipo dritto, e presentano uno sviluppo sostanzialmente planare disposto sostanzialmente in direzione ortogonale rispetto alla direzione della corrente del corso d?acqua; in figura 1, la direzione della corrente del corso d?acqua ? sostanzialmente uscente dal foglio. Tale forma delle pale 3 non deve essere intesa in modo limitativo: infatti, ciascuna delle pale 3 potrebbe assumere una forma sostanzialmente a cucchiaio o una qualsiasi altra forma ritenuta dal tecnico del ramo conveniente in relazione alla velocit? dell?acqua, dell?ampiezza del corso d?acqua trasversalmente alla direzione della corrente e/o all?inclinazione del corso d?acqua.
Ai fini della presente divulgazione, per ?corso d?acqua? si intende un corso d?acqua naturale, quale un ruscello, un torrente, una roggia o un fiume, o un corso d?acqua artificiale, ad esempio un canale irriguo o convogliatore d?acqua definito dall?uomo anche sopra il terreno e confinato da muri manufatti, ad esempio e non limitatamente in calcestruzzo armato.
II numero di pale 3 della ruota idraulica 2 pu? variare: tale numero pu? ad esempio e non limitatamente essere pari a 6, o 8 o pi? pale.
Il dispositivo a ruota idraulica 1 altres? comprende un albero primario 4, che ? connesso alla ruota idraulica 2 e che ? configurato per essere posto in rotazione dalla ruota idraulica 2; sull?albero primario 4 viene in uso generata una coppia di rotazione derivante dalla rotazione della ruota idraulica 2. L?albero primario 4 ? preferibilmente realizzato in metallo.
In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, l?albero primario 4 ? direttamente connesso alla ruota idraulica 2 ed ? posizionato al centro della medesima ruota idraulica 2; la connessione tra l?albero primario 4 e la ruota idraulica 2 ? rigida e per questa ragione la velocit? angolare di rotazione dell?albero primario 4 ? pertanto identica alla velocit? di rotazione angolare della ruota idraulica 2. In figura 1 si osserva un asse X, orientato in direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione del flusso della corrente nel corso d?acqua. Tale asse X ? l?asse dell?albero primario 4 ed ? altres? l?asse della ruota idraulica 2. L?albero primario 4 medesimo risulta pertanto orientato in direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione della corrente nel corso d?acqua.
La figura 1 altres? illustra un asse Y, sostanzialmente verticale, che ? posizionato a met? dello sviluppo longitudinale della ruota idraulica 2. Idealmente, tale asse ? posizionato in sostanziale corrispondenza di met? della larghezza del corso d?acqua.
Il dispositivo qui descritto altres? comprende un primo ed un secondo supporto per la ruota idraulica 2; tali primo e secondo supporto sono indicati con il numero di riferimento 5. La Richiedente osserva che ai fini della presente divulgazione non ? necessaria strettamente la presenza di due supporti 5, ma ? sufficiente la presenza di almeno un primo supporto 5.
In figura 2 ? possibile osservare una specifica e non limitativa forma di realizzazione per il supporto 5 in cui tale supporto agisce anche da guida per l?albero primario 4 cosicch? questo sia limitato in una direzione di movimentazione sostanzialmente assiale verticale, all?interno del supporto 5. La ruota idraulica 2 pu? dunque variare una quota assunta rispetto al supporto 5. Il supporto 5 pu? dunque definirsi sdoppiato e comprende una porzione anteriore ed una porzione posteriore. Tali porzione anteriore e posteriore sono definite rispetto ad una direzione della corrente dell?acqua, la porzione anteriore giacendo a valle e la porzione posteriore giacendo a monte.
Il primo ed il secondo supporto 5 sono sostanzialmente rigidi, sono posizionati in modo fisso rispetto al corso d?acqua e possono essere parzialmente introdotti nel corso d?acqua medesimo o giacere fuori dal corso d?acqua, in prossimit? ad esempio dell?argine del corso d?acqua medesimo. Il primo ed il secondo supporto 5 si estendono sostanzialmente in direzione verticale.
Al fine di mitigare gli effetti dell?arte nota, la ruota idraulica 2 ? mobile rispetto al primo supporto ed al secondo supporto 5, ed ? in particolare mobile tra una prima quota rispetto al supporto ed una seconda quota rispetto al supporto.
Al fine di chiarire l?impatto di tale mobilit? per mitigare gli inconvenienti dell?arte nota, nella presente descrizione sono fornite diverse quote, qui di seguito descritte:
- h1 (quota di immersione) rappresenta una differenza di quota tra una massa di un regolatore di quota 7, 8 della ruota idraulica 2 rispetto alla quota dell?acqua 100 nel corso d?acqua;
- h2 rappresenta una differenza di quota tra una porzione d?estremit? inferiore della ruota idraulica 2 e la quota dell?acqua 100 nel corso d?acqua;
- h3 rappresenta una quota dell?acqua 100 nel corso d?acqua, misurata rispetto ad un fondo del corso d?acqua medesimo;
- h4 rappresenta una quota libera tra una porzione d?estremit? inferiore della ruota idraulica 2 e il fondo del detto corso d?acqua;
- h5 rappresenta una quota assunta dall?albero primario 4, e dunque dalla ruota idraulica 2 in senso generale, rispetto al fondo del corso d?acqua.
Le quote sopra descritte, e loro variazioni indicate con ??h? sono riferite ad una direzione verticale, parallela all?asse Y. Le quote sopra descritte possono essere misurate in una qualsiasi unit? di misura, ad esempio e non limitatamente, in metri.
Il dispositivo a ruota idraulica 1 comprende altres? un regolatore di quota 7, 8, che ? configurato per causare, in uso, un adattamento della quota h4 assunta dalla ruota idraulica 2 (o della quota h5 assunta dall?albero primario 4), rispetto al fondo del corso d?acqua in funzione di un livello dell?acqua 100 localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica 2. Come sar? meglio chiarito dalle seguenti porzioni di descrizione, l?adattamento ? sostanzialmente automatico.
In particolare, in una forma di realizzazione preferita, ma non limitativa, il regolatore di quota 7, 8 ? configurato per causare un adattamento della quota assunta dalla ruota idraulica 2 e/o dall?albero primario 4 rispetto al fondo del corso d?acqua e tale adattamento ? proporzionale, in particolare identico, alla variazione del livello dell?acqua localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica 2. Questo, ad esempio, significa che se la quota dell?acqua 100 scende di ?h centimetri, anche la quota h4, rispettivamente la quota h5, scender? di conseguenza di ?h centimetri.
Bench? diverse forme di realizzazione del regolatore di quota 7, 8 siano state concepite dalla Richiedente e pertanto adattabili all?applicazione, in una forma di realizzazione non limitativa ? presente una prima massa 7 avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua 100 o tale da causarne il mantenimento di una predeterminata quota di immersione h1 nell?acqua 100.
La prima massa 7 ? schematicamente rappresentata nelle figure annesse come un blocco quadrato, ma questa forma non deve essere chiaramente intesa in modo limitativo; poich? infatti la prima massa 7 ? posizionata nell?acqua 100, ed ? soggetta alla corrente nel corso d?acqua, in una forma di realizzazione non limitativa tale massa presenta una forma sostanzialmente idrodinamica, con almeno una porzione a forma d?ogiva destinata a offrire una ridotta resistenza idrodinamica e a contribuire alla riduzione nella formazione di vortici nell?acqua.
Come ? possibile osservare chiaramente dalla figura 1, in una forma di realizzazione il regolatore di quota 7, 8 ? connesso con l?albero primario 4 in modo tale da mantenere una distanza fissa da quest?ultimo ed ? ruotabilmente connesso all?albero primario 4 ad esempio tramite un cuscinetto a sfere 9 sul quale ? fissato un elemento distanziatore 8 che ? congiunto con la prima massa 7. Il regolatore di quota 7, 8 ? destinato a causare, in uso, una variazione ?h di una quota assunta dalla ruota idraulica 2 rispetto al supporto 5, e rispetto al fondo del corso d?acqua medesimo, corrispondente ad una variazione ?h di una quota h3 dell?acqua 100 rispetto al fondo del corso d?acqua.
Il dispositivo a ruota idraulica 1 oggetto della presente divulgazione ? configurato e specificamente destinato a causare un?immersione della ruota idraulica 2 nell?acqua 100 inferiore al raggio della ruota idraulica 2, lasciando l?albero primario 4 fuori dall?acqua 100. Grazie a questa caratteristica tecnica ? possibile ottimizzare l?efficienza di rotazione della ruota idraulica 2 in funzione della corrente nel corso d?acqua.
Inoltre, il dispositivo a ruota idraulica 1 oggetto della presente divulgazione ? configurato e specificamente destinato a lasciare una quota libera h4 tra una porzione inferiore della ruota idraulica 2 ed un fondo del corso d?acqua. Grazie a questa caratteristica tecnica si mantiene la possibilit? di transito per eventuali pesci presenti nel corso d?acqua anche in corrispondenza della porzione del corso ove ? presente il dispositivo a ruota idraulica 1 qui descritto. Tale dispositivo pertanto non influisce negativamente sulla popolazione ittica, e pu? essere installato in zone a protezione ambientale. In particolare, dei finecorsa possono essere presenti per limitare l?escursione della ruota idraulica 2 e dell?albero primario 4. Tali finecorsa possono essere in particolare disposti in modo tale da limitare ad un predefinito livello minimo la quota assunta dalla ruota idraulica 2 o dall?albero primario 4 rispetto al fondo del corso d?acqua. Grazie a questa caratteristica tecnica, anche qualora il livello dell?acqua 100 nel corso d?acqua scendesse sostanzialmente a zero, la ruota idraulica 2 non toccherebbe sostanzialmente mai il fondo del corso d?acqua. Cos? facendo, si evita di danneggiare la ruota idraulica 2 e si permette, al contempo, il transito di specie ittiche anche con quote d?acqua 100 molto basse.
Preferibilmente, ancorch? non limitatamente, il dispositivo a ruota idraulica 1 qui descritto pu? essere vantaggiosamente fornito di un sistema a contrappeso 11, 12 operativamente connesso all?albero primario 4 e, pertanto, alla ruota idraulica 2.
Il sistema a contrappeso 11, 12 ? configurato e destinato a causare una forza di trazione verso l?alto dell?albero primario 4, e dunque della ruota idraulica 2; in uso, esso coadiuva il galleggiamento della prima massa 7. In particolare laddove la ruota idraulica 2 sia di significative dimensioni e peso, questo aiuta a mantenere contenute le dimensioni della prima massa 7.
Si osserva che in particolare nelle forme di realizzazione della presente divulgazione rappresentate in figura, il regolatore di quota comprende una prima massa connessa all?albero primario 4 in sostanziale corrispondenza di una prima porzione dell?albero primario 4 in sostanziale corrispondenza del primo supporto 5, dunque su un primo lato del corso d?acqua, ed una seconda massa connessa all?albero primario 4 in sostanziale corrispondenza di una seconda porzione dell?albero primario 4 in sostanziale corrispondenza del secondo supporto 5, e dunque su un secondo lato del corso d?acqua. In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, preferibilmente la prima massa e la seconda massa sono uguali.
Il sistema a contrappeso 11, 12 comprende innanzitutto un primo contrappeso 12 ed un secondo contrappeso 12 ed un rispettivo primo e secondo elemento flessibile 11. Ciascuno degli elementi flessibili 11 comprende una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa con l?albero primario 4 e/o connessa alla rispettiva prima massa 7 e alla seconda massa, ed una seconda porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al contrappeso 12. La connessione della prima porzione alla prima massa 7 avviene ad esempio per il tramite dell?albero primario 4. In una forma di realizzazione pu? essere tuttavia presente un singolo contrappeso.
L?elemento flessibile 11 pu? essere convenientemente scelto tra un cavo, in particolare un cavo metallico, una catena o una cinghia o ancora una fune (ad esempio e non limitatamente una fune in materiale sintetico).
Chiaramente, laddove il dispositivo 1 qui descritto comprenda solamente un singolo supporto 5, sar? sufficiente la presenza di un solo contrappeso 12. Preferibilmente, laddove vi sia la presenza di un primo contrappeso 12 e di un secondo contrappeso 12, tali primo e secondo contrappeso sono di uguale peso. Il primo ed il secondo contrappeso sono posizionati rispettivamente su un primo ed un secondo lato della ruota idraulica 2.
Al fine di ottimizzare la scorrevolezza dell?elemento flessibile 11, la Richiedente ha fornito il dispositivo a ruota idraulica 1 oggetto della presente divulgazione di una puleggia di rinvio 10, comprendente una gola ospitante in uso l?elemento flessibile 11.
Come ? possibile chiaramente osservare in figura 1, qualora il dispositivo a ruota idraulica 1 qui descritto sia fornito di un primo supporto 5 e di un secondo supporto 5, saranno presenti almeno una prima puleggia di rinvio 10 ed una seconda puleggia di rinvio 10 rispettivamente posizionate in corrispondenza del primo supporto 5 e del secondo supporto 5. Laddove il dispositivo a ruota idraulica 1 qui descritto sia fornito di un singolo supporto 5, sar? di principio sufficiente la presenza di una singola puleggia di rinvio 10 posizionata in corrispondenza del supporto 5.
In dettaglio, la prima e la seconda puleggia di rinvio 10 sono posizionate preferibilmente in una porzione di testa del rispettivo primo e secondo supporto 5 e a questi sono ruotabilmente connesse. La prima e la seconda puleggia di rinvio 10 preferibilmente ma non limitatamente ruotano attorno ad un asse sostanzialmente parallelo all?asse X.
La prima puleggia di rinvio e la seconda puleggia di rinvio 10 sono posizionate fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, dell?elemento flessibile 11 e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, dell?elemento flessibile 11.
In una forma di realizzazione alternativa, schematicamente rappresentata in figura 3, ciascun supporto 5 (o, se presente in singola unit?, il singolo supporto 5) presenta una puleggia frontale 10a ed una puleggia posteriore 10b; entrambe sono pulegge di rinvio. Tale coppia di pulegge consente di scavallare il supporto 5 nella direzione individuata dalla corrente del corso d?acqua. Le due pulegge frontale e posteriore sono allineate lungo una direzione di scorrimento dell?elemento flessibile 11.
La Richiedente osserva che all?albero primario 4 possono essere direttamente connessi degli utilizzatori meccanici e/o, come nel caso di figura 1, un generatore elettrico. Nella non limitativa forma di realizzazione di figura 1, il generatore elettrico 6 ? assialmente connesso, e direttamente connesso, all?albero primario 4; il generatore elettrico 6 ? fornito di un rispettivo albero posto in rotazione dalla rotazione dell?albero primario 4 e comprende almeno una coppia di morsetti d?uscita sui quali, in uso ? prodotta energia elettrica. La presente divulgazione illustra quindi specificamente l?uso del dispositivo a ruota idraulica 1 oggetto della presente divulgazione per la produzione di energia elettrica.
La presente divulgazione dunque concerne altres? un metodo di azionamento di un dispositivo 1 a ruota idraulica, comprendente innanzitutto una fase di posizionamento di una ruota idraulica 2 dotata di una pluralit? di pale 3 in corrispondenza di un corso d?acqua in modo tale che la ruota idraulica 2 sia almeno parzialmente immersa nell?acqua 100 del corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua 100 presente nel corso d?acqua medesimo.
Il metodo descritto comprende una fase di rotazione dell?albero primario 4 connesso alla ruota idraulica 2, ed indotta dalla corrente dell?acqua 100, per effetto della rotazione della ruota idraulica 2 per generare una coppia di rotazione sull?albero primario 4 derivante dalla rotazione della ruota idraulica 2.
Il metodo altres? comprende una fase di supporto della ruota idraulica 2 per mezzo di almeno un primo supporto 5 per la ruota idraulica 2. Osservando le figure annesse, si evince chiaramente che la fase di supporto avviene altres? per mezzo di un primo e di un secondo supporto 5 rispettivamente preferibilmente posizionati su di un primo e secondo lato della ruota idraulica 2. Le caratteristiche di disposizione dei supporti sono state descritte in precedenza, e pertanto non vengono ripetute.
Il metodo qui descritto, al fine di mitigare gli inconvenienti dell?arte nota, comprende una fase di movimentazione relativa tra la ruota idraulica 2 ed il primo supporto 5 e tale movimentazione relativa avviene tra una prima ed una seconda quota.
Sussiste in particolare la presenza di una fase di adattamento di una quota h5 assunta dalla ruota idraulica 2 e/o dall?albero primario 4 rispetto ad un fondo del corso d?acqua; pi? in dettaglio la fase di adattamento comprende un?attuazione di un regolatore di quota 7, 8 causante un adattamento della quota h5 in relazione al livello dell?acqua 100 localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica 2. Tale fase consente di mantenere sempre la ruota idraulica 2 alla giusta profondit? rispetto al pelo libero dell?acqua 100, e dunque consente di mantenere sempre la corretta efficienza della ruota idraulica evitando che questa possa essere o troppo immersa (qualora il livello dell?acqua 100 aumenti in modo significativo) o addirittura non immersa, qualora il livello dell?acqua 100 diminuisca troppo.
Il metodo della presente divulgazione comprende una fase di posizionamento, nell?acqua 100, di almeno una prima massa 7 avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua 100 o tale da causarne il mantenimento di una predeterminata quota di immersione h1 nell?acqua 100. Come gi? precedentemente accennato, laddove sussistano due supporti 5, il metodo prevede chiaramente una fase di posizionamento di una prima massa 7 e di una seconda massa con le caratteristiche sopra descritte.
Il metodo comprende una connessione del regolatore di quota 7, 8 con l?albero primario 4; tale connessione determina, in uso, una variazione ?h della quota assunta dalla ruota idraulica 2 rispetto al supporto 5 e/o della quota h5 assunta dalla ruota idraulica 2 e/o dall?albero primario 4 rispetto ad un fondo del corso d?acqua. Tale variazione corrisponde, ed in particolare ? identica, alla variazione ?h della quota h3 dell?acqua 100 rispetto al fondo del corso d?acqua.
Nel metodo di azionamento qui descritto sussiste una connessione della prima massa 7 con l?albero primario 4 tale per cui viene in uso mantenuta una determinata e fissa distanza tra l?albero primario 4 e la prima massa 7 (e, laddove presente, tra l?albero primario 4 e la seconda massa) e viene altres? mantenuta una connessione ruotante rispetto all?albero primario 4.
Come gi? accennato in precedenza, la fase di posizionamento della ruota idraulica 2 in corrispondenza del corso d?acqua determina una immersione della ruota idraulica 2 nell?acqua 100 per una quota inferiore al raggio della ruota idraulica 2, lasciando il detto albero primario 4 fuori dall?acqua 100. Viene altres? lasciata una quota libera h4 tra una porzione inferiore della ruota idraulica 2 ed il fondo del corso d?acqua per permettere il passaggio delle specie ittiche sotto la ruota idraulica 2.
Al fine di coadiuvare il galleggiamento della prima massa 7 e della seconda massa (laddove presente) il metodo comprende una connessione di un sistema a contrappeso 11, 12 sull?albero primario 4 e, di conseguenza, alla ruota idraulica 2. La connessione preferibilmente avviene in corrispondenza di una prima e seconda porzione dell?albero in sostanziale corrispondenza del lato sinistro e destro della ruota idraulica 2. Le caratteristiche del sistema a contrappeso sono gi? state descritte in precedenza e pertanto non vengono qui di seguito riportate.
Il metodo altres? comprende una fase di fornitura di almeno una puleggia di rinvio 10, comprendente una gola ospitante l?elemento flessibile 11; la fase di fornitura dell?almeno una puleggia di rinvio 10 comprende un fissaggio della puleggia di rinvio 10 sul primo supporto 5, in particolare un fissaggio della puleggia di rinvio in corrispondenza di una porzione di testa del primo supporto 5. Il fissaggio ? tale per cui la puleggia di rinvio 10 possa ruotare rispetto a detto primo supporto 5 e determina un posizionamento della puleggia di rinvio 10 fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, dell?elemento flessibile 11 e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, dell?elemento flessibile 11. Laddove il dispositivo a ruota idraulica 1 oggetto della presente divulgazione sia provvisto di un primo supporto 5 e di un secondo supporto 5, preferibilmente ma non limitatamente il metodo comprender? una fase di fornitura di una prima e di una seconda puleggia di rinvio 10, ognuna ospitante nella gola un rispettivo primo e secondo elemento flessibile 11. Il fissaggio della prima e della seconda puleggia di rinvio avverr? preferibilmente in modo tale che gli assi di rotazione della prima puleggia di rinvio 10 e della seconda puleggia di rinvio 10 si trovino ad una medesima quota. Gli assi della prima puleggia di rinvio 10 e della seconda puleggia di rinvio 10 saranno inoltre paralleli all?asse X.
Il metodo in accordo alla presente divulgazione altres? pu? comprendere una fase di connessione, opzionalmente di connessione assiale, di un generatore elettrico 6 con l?albero primario 4. La fase di connessione forza, in uso, una rotazione di un albero del generatore elettrico, o albero secondario, con l?albero primario 4 e determina una produzione di energia elettrica su almeno una coppia di morsetti del generatore elettrico 6.
La Richiedente osserva infine che un adattatore di velocit? pu? essere frapposto fra l?albero primario 4 e l?albero del generatore elettrico, o albero secondario per causare un?alterazione della velocit? di rotazione tra i due alberi; preferibilmente, in una forma di realizzazione non limitativa, l?adattatore di velocit? pu? essere configurato per causare un incremento della velocit? angolare di rotazione dell?albero del generatore elettrico, o albero secondario 6 rispetto alla velocit? angolare di rotazione dell?albero primario 4. L?adattatore di velocit? pu? essere disposto e configurato cos? da mantenere una co-assialit? tra l?albero del generatore elettrico, o albero secondario 6 e l?albero primario 4, o alternativamente per causare una modifica della posizione e/o inclinazione dell?asse di rotazione dell?albero del generatore elettrico, o albero secondario 6 rispetto all?asse X di rotazione dell?albero primario 4.
Si osserva infine che al dispositivo 1 qui descritto possono essere associati uno o pi? sensori di misurazione della quota assunta dalla ruota idraulica 2 e/o dall?albero primario 4; tali sensori di quota non sono qui descritti in dettaglio, poich? di tipo noto, ma sono configurati per trasmettere un segnale elettrico o ottico, su un canale cablato o senza fili, verso un?unit? di elaborazione dati che comprende almeno uno tra un processore di tipo general purpose, o un processore dedicato, o un controllore logico programmabile (PLC) o una FPGA; in una forma di realizzazione, il dispositivo oggetto della presente divulgazione altres? pu? comprendere uno o pi? sensori atti a rilevare una velocit? angolare assunta dall?albero primario 4 e/o dalla ruota idraulica 2, e/o a rilevare una coppia presente sull?albero primario 4. Anche questi ultimi sensori saranno preferibilmente operativamente accoppiati all?unit? di elaborazione dati nella modalit? sopra descritta.
La Richiedente osserva che l?invenzione non ? limitata alle forme di realizzazione rappresentate nelle figure annesse; per questo motivo, i numeri o segni di riferimento fra parentesi sono presenti al solo scopo di incrementare l?intelligibilit? delle rivendicazioni e non debbono per alcuna ragione essere considerati come limitativi.
? infine chiaro che al dispositivo e metodo qui descritti possono essere applicate aggiunte, modifiche o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (11)
1. Dispositivo a ruota idraulica (1), configurato per essere posto in sostanziale corrispondenza di un corso d?acqua, comprendente:
- una ruota idraulica (2) dotata di una pluralit? di pale (3) e configurata per essere, in uso, almeno parzialmente immersa nell?acqua (100) del detto corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua (100);
- un albero primario (4), connesso alla ruota idraulica (2), configurato per essere posto in rotazione dalla ruota idraulica (2) e sul quale viene, in uso, generata una coppia di rotazione derivante dalla rotazione della ruota idraulica (2);
- almeno un primo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2);
in cui
la ruota idraulica (2) ? mobile rispetto a detto primo supporto (5) tra una prima quota ed una seconda quota;
il dispositivo a ruota idraulica (1) comprendendo un regolatore di quota (7, 8), configurato per causare un adattamento di una quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4) rispetto ad un fondo del corso d?acqua in funzione di un livello dell?acqua (100) localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica (2).
2. Dispositivo a ruota idraulica secondo la rivendicazione 1, in cui il regolatore di quota (7, 8) comprende almeno una prima massa (7) avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100), detto regolatore di quota (7, 8) essendo connesso con il detto albero primario (4) ed essendo configurato per causare, in uso, una variazione (?h) della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5), detta variazione di quota essendo corrispondente ad una variazione (?h) di una quota (h3) dell?acqua (100) rispetto ad un fondo del corso d?acqua.
3. Dispositivo a ruota idraulica secondo la rivendicazione 2, in cui la detta prima massa (7) ? connessa all?albero primario (4) in modo tale da mantenere una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o ? ruotabilmente connessa all?albero primario (4), e/o in cui il dispositivo a ruota idraulica (1) ? configurato e specificamente destinato a causare un?immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua (100) inferiore al raggio della ruota idraulica (2), lasciando il detto albero primario (4) fuori dall?acqua (100) e/o lasciando una quota libera (h4) tra una porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed un fondo del detto corso d?acqua.
4. Dispositivo a ruota idraulica secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, comprendente un sistema a contrappeso (11, 12) operativamente connesso a detto albero primario (4) e/o a detta ruota idraulica (2); il sistema a contrappeso (11, 12) essendo configurato e destinato a causare una forza di trazione verso l?alto del detto albero primario (4) e/o di detta ruota idraulica (2), opzionalmente coadiuvante il galleggiamento della detta prima massa (7);
detto sistema a contrappeso (11, 12) comprendendo almeno un primo contrappeso (12) ed almeno un primo elemento flessibile (11) comprendente una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa all?albero primario (4) e/o connessa alla prima massa (7), ed una seconda porzione diversa dalla prima porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al primo contrappeso (12);
il detto primo elemento flessibile (11) essendo uno tra: un cavo, in particolare un cavo metallico, una catena, una cinghia, una fune.
5. Dispositivo a ruota idraulica secondo la rivendicazione 4, comprendente almeno una prima puleggia di rinvio (10), comprendente una gola ospitante il detto primo elemento flessibile (11); la prima puleggia di rinvio (10) essendo ruotabilmente fissata su detto primo supporto (5) ed essendo posizionata fra la prima porzione, opzionalmente la prima estremit?, del primo elemento flessibile (11) e la seconda porzione, opzionalmente la seconda estremit?, del primo elemento flessibile (11).
6. Dispositivo a ruota idraulica secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, comprendente un secondo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2); il primo supporto (5) essendo posizionato su un primo lato della ruota idraulica (2), il secondo supporto (5) essendo posizionato su un secondo lato della ruota idraulica (2); in cui il primo supporto (5) ed il secondo supporto (5) supportano rototraslabilmente l?albero primario (4).
7. Dispositivo a ruota idraulica secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, comprendente un generatore elettrico (6) connesso, opzionalmente assialmente connesso, all?albero primario (4); detto generatore elettrico (6) comprendendo un rispettivo albero in uso forzato in rotazione dalla rotazione dell?albero primario (4); detto generatore elettrico (6) comprendendo almeno una coppia di morsetti di uscita sui quali, in uso, ? prodotta energia elettrica.
8. Metodo di azionamento di un dispositivo (1) a ruota idraulica, comprendente:
- una fase di posizionamento di una ruota idraulica (2) dotata di una pluralit? di pale (3) in corrispondenza di un corso d?acqua in modo tale che la ruota idraulica (2) sia almeno parzialmente immersa nell?acqua (100) del detto corso d?acqua al fine di essere posta in rotazione per effetto di una corrente dell?acqua (100);
- una fase di rotazione di un albero primario (4) connesso alla ruota idraulica (2) per effetto della rotazione della ruota idraulica (2) per generare una coppia di rotazione sul detto albero primario (4) derivante dalla rotazione della ruota idraulica (2);
- una fase di supporto della ruota idraulica (2) per mezzo di almeno un primo supporto (5) per la detta ruota idraulica (2);
- una fase di movimentazione relativa tra la ruota idraulica (2) ed il primo supporto (5) tra una prima ed una seconda quota;
- una fase di adattamento di una quota (h5) assunta dalla ruota idraulica (2) e/o dall?albero primario (4) rispetto ad un fondo del corso d?acqua; detta fase di adattamento comprendendo un?attuazione di un regolatore di quota (7, 8) causante un adattamento della quota (h5) in relazione ad un livello dell?acqua (100) localmente presente nel corso d?acqua in sostanziale corrispondenza della ruota idraulica (2).
9. Metodo secondo la rivendicazione 8, comprendente una fase di posizionamento, nell?acqua (100) del detto corso d?acqua, di almeno una prima massa (7) avente una densit? tale da causarne almeno un parziale galleggiamento sull?acqua (100) o tale da causarne il mantenimento ad una predeterminata quota di immersione (h1) nell?acqua (100), il metodo comprendendo una connessione del regolatore di quota (7, 8) con il detto albero primario (4), detta connessione determinando, in uso, una variazione (?h) della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5), detta variazione della quota assunta dalla ruota idraulica (2) rispetto al primo supporto (5) essendo corrispondente ad una variazione (?h) di una quota (h3) dell?acqua (100) rispetto ad un fondo del corso d?acqua.
10. Metodo secondo la rivendicazione 9, comprendente una connessione della prima massa (7) con l?albero primario (4) tale per cui venga in uso mantenuta una determinata e fissa distanza da detto albero primario (4) e/o venga in uso mantenuta una connessione ruotante rispetto all?albero primario (4), e/o in cui la fase di posizionamento della ruota idraulica (2) in corrispondenza del corso d?acqua determina una immersione della ruota idraulica (2) nell?acqua (100) per una quota inferiore al raggio della ruota idraulica (2), lasciando il detto albero primario (4) fuori dall?acqua (100) e/o lasciando una quota libera (h4) tra una porzione inferiore della ruota idraulica (2) ed un fondo del detto corso d?acqua.
11. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni da 8 a 10, comprendente una connessione di un sistema a contrappeso (11, 12) sul detto albero primario (4) e/o a detta ruota idraulica (2); detta connessione determinando una forza di trazione verso l?alto del detto albero primario (4) e/o della detta ruota idraulica (2), opzionalmente coadiuvante il galleggiamento della detta prima massa (7);
detto sistema a contrappeso (11, 12) comprendendo almeno un primo contrappeso (12) ed almeno un primo elemento flessibile (11) comprendente una prima porzione, opzionalmente una prima estremit?, connessa all?albero primario (4) e/o connessa alla prima massa (7), ed una seconda porzione diversa dalla prima porzione, opzionalmente una seconda estremit?, fissata al primo contrappeso (12);
il detto primo elemento flessibile (11) essendo uno tra: un cavo, in particolare un cavo metallico, una catena, una cinghia, una fune;
ed in cui la fase di supporto prevede il supporto della ruota idraulica (2) mediante un secondo supporto (5), ed ? tale per cui il supporto ha luogo su un primo lato della ruota idraulica (2) tramite il primo supporto (5) e su un secondo lato della ruota idraulica tramite il secondo supporto (5); il metodo prevedendo una fase di supporto rototraslabile dell?albero primario (4) mediante il detto primo supporto (5) ed il detto secondo supporto (5).
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3604794A1 (de) * | 2018-08-02 | 2020-02-05 | Ismet Hadzic | Wasserkraftwerk |
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2021
- 2021-11-10 IT IT102021000028589A patent/IT202100028589A1/it unknown
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