IT8147640A1

IT8147640A1 - Perfezionamento nelle pompe o motori rotativi.

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Publication number: IT8147640A1
Application number: IT1981A47640A
Authority: IT
Original assignee: Commercial Shearing
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1982-07-27
Also published as: DE3048984A1; IT1170654B; GB2068465B; AU538911B2; AU6665981A; ZA807671B; FR2474607B1; JPS56167890A; GB2068465A; US4337018A; CA1154306A; BR8100486A; DE3048984C2; IT8147640A0; FR2474607A1; JPS6350556B2

Description

DESCRIZIONE

-a-corredo di -una. domanda- di-brevetto per invenzione, avente per- titolo:

Perfezionamento- nelle pompe .o motori . rotativi

RIASSUNTO _

Vi en e -resli zzata -una -pompa o .motore a g? jranie- -rotativa,-- avente,un. involucro *..una coppia,, di -gi-ran t i- -rotative, -in detto - involute r o , una .piasi ra . a vente-una prima- faccia suddivisa da pienx.in una, pluralit?- di camere contro corrispondenti .estremit -delle- miranti - ed una - seconda faccia. avente, due. eie rche attorno -all-e giranti -rotative,- mezzi_.di_ tenuta anulari fra le- estremit?- di ciascuna, cieca.. che. for mano una coppia . di- ? camere . nella cieca,. .luci oppost di- immissione -e di- uscita in, detto involucro por cui - detta-piastra- ?-fcilanciata a pressione ,,su...lati opposti - dal- fluido . in dette, camere sulla prima . fac e- sulle cieche

La -presente invenzione .si riferisce a po p e e-motori- rotativi e particolarmente a pompe e rc Ito ri- con -giranti- rotative ed a mezzi per realizzar la -tenuta- sulle .estremit?... di dette ..giranti'?

- -Pompe e motori- rotativi come ad esempio po pe ad ingranaggi hanno una coppia di giranti sotto f ma di ingranaggi in presa ed un involucro che si e~ stende strettamente attorno ad una parte -della peri--feria- di ciascuna girante per cooperare con i denti della girante nell 1 in trappolare fluido sul lato di -bassa pressione della pompa -e -trasportarlo al -lato--di-alta pressione nella -pompa. - 1 -denti in presa impediscono qualsiasi flusso di ritorno sostanziale fra -le giranti quale risultati - della differenza di pressione fra i -lati- di- uscita e di entrata della pompa. Piastre di- estremit? sono prevista per limi -tare il- flusso di ritorno fra l ' estremit? delle gi ranti che sono in -rotazione, e l 'involucro. Un pr? blema maggiore -in tali pompe-e motori ? quello di regolare -le piastre- di - estremit? in modo - che esse siano sufficientemente ermetiche per impedire qual siasi flusso di -ritorno sostanziale e inoltre suff esentemente lasche per impedire alle giranti di en -trare in una- condizione -di -inceppamento e di esse ? -re- arrestate, - Dato che le - giranti generalmente son realizzate- di- acciaio-e-le piastra di estremit?, so no -realizzate? di bronzo, vi -? -ulteriore complicazi ne- che il- bronzo - si espande ad un indice pi? eie? -vato dell'acciaio che aumenta di- temperatura -di RIO - do-che-le piastre-di -estremit?- debbono- essere di- di metro minore -rispetto-ali 'involucro per compensare -ci? .-Infine -le -piastra -di- estremit?- -racchiuse -pre ? feribilmente -sono- disposta -per -"flottare"- relativamente-ali' estremit? della girante,- con la faccia de -la- piastra- opposta alla- girante che ? soggetta a -pressione di fluido -dal lato di -uscita della -pompa allo scopo -di- creare-una pressione-di- bilanciamento che sollecita- la-piastra-contro -le estremit?- della girante per7 creare la tenuta desiderata?. Ci? produc - un -problema- - veramente -reale creato-dal- fatto -che -le-pressioni del- flu? do -sulle- face e -della piastra v cino alla girante differiscono fortemente- dal lato di-uscita- al- -lato di- entrata -ci? che-d?-come -risultato una pressione ?dlanciata ed in alcuni -casi gri paggio -della dirante e -della piastra.- Questi pr?iemi sono stati- riconosciuti da lungo tempo -nel ram e vengono discussi nel brevetto-di Patton No, 4.972 e -nel? brevetto di Nane- No.- 2.-7 14*856, -brevetti che offrono entrambi delle- soluzioni a questi-problemi -elle -in circostanze apprqriata hanno lavorato- bene . ed-e-f focacemente. -Tuttavia, la tecnologia moderna ha-richiesto che le pompe ed _i motori vengono fatti funci-onar? - a- pressioni - sempre pi?- -elevate - che -hanno aggravato il -problema -fino al -punto in oui-le-solu? zioni di tecnica precedente non sono pi?_ appli c abil Con la presente invenzione ? stata re ali z zat a una forma_ originale di st ruttura di pompa e mo tore rotativo che elimina que s t i problemi anche a J? re s s io ni mo It o _ elevate. _ Vengono re ali s zat e p i ast re di estremit? originali per _impegnare_le estremit? _ delle, girant i rotative, giranti che forniscono ini _ grado_^j?i_bilanciame.ntp_unifome di pressione finora impo s sib ile in . mot ori e pompe rotai ivi .___Le pi ast re di_e.st remit ?__sono_ siramet riche_ e . consentono^, instai modo . inversione... di_.flusso_ attraverso JLa pompa o .moiore. In considerazione dell?azione di bilanciament migliorata, _ la^durat a_de ll.e_. piasi r e di_est rerait? vi ne_ ad .essere -noi evolment.e _mi gliorata assieme.. alla_ _ef?icienza. .della pompa. _ .

Pr.ef eribilment e , viene r e al i z z at a una . pom pa .e motore rot at ivi . comp r endent e ..una _ g? r ant e. ro t aifciva, . una piastra di. .spinta ,contro._una . estremit?...de Lia girante rotativa e .un__involucro_che_racchiude_la piastra...e_la girante, , con una. parte ...dell'involucro si. accoppia-strettamente_attorno_ ad. una parte della girante per .intrappolare. iiuido fra di .essi, organi ad. albero .su .ciascuna estremit? di. detta gi-Lrante. concentrici, ad- essa ed- est endent esi .in organi di supporto in detto involucro, una apertura, in det _ta_p lastra -di -spinta _che. .riceve- detto organo- ad- alb.e ro , ?luc i_di?u s c it a -e- di __imiii i s s io ne . di am et r alm ent e oppost e in_det.to. . involucro , -la .jBrif.eria- della piast _di-.spint a. estendendosi .sostanzialmente in contatto con li involucro, generalmente attorno... all a . sua .perif eria,- almeno una-tacca. nella periferia, della piastra adiacente- a-ciascuna. delle, luci ?di-use ita e .di immissione, . almeno- .una -tacca -nella perii erin della piastra_ distanziata_fra.le.-t ac che - sulle - luci-di _imm i s s io ne _ e.. di. _us c i t a,___det_t e _.t ac che f o mendo ..comuni-.cazione._da_un lato_della-piastra allialt ro una par _te? ad .awallamento-sulla faccia di -detta piastre,, su cias cuna-tacca, - un -pieno tra ciascuna delle parti ad -avvali amento? che -poggia- contro la girante -per- se parare a- tenuta -dette parti - ad- avvallamento -e- dette tacche,? detti- pieni essendo -di una dimensione -tale da -fornire una -tenuta ad-un -dente fra ciascuna dell ^parti-di- avvallamento adiacenti,- -una tenuta anulare nella -apertura in -detta -piastra di? spinta ohe ricev detto? organo ad albero -fra -le estremit? -di detta a ? pertura-e -che -forma- con -i mezzi di- supporto due- ca ? mere- separate- e- un- passaggio -che comunica dalla -tac -c a- interme di e- le -luci ad- una camera-formata da- detta-tenuta -anulare, dalla girante- e dai mezzi-di sup porto Pref eribilment e, la -pompa o -motore ha-una co pia_di_ giranti, rotative . e _1 e . piastre ...sono . sotto., f or^ ma., di. una . pif ra .8 , con gL.i__.assi_delle .. girane i che _ sono generalment e _concent rie i .rispetto alle^aperture circolari_ nella cif ra_ 8._Preferib ilment e , ..la piast ra presenta un._ avyallament o_che . si.._est ende. .attraverso _ le. estremit?. opposi e_della_cif ra_.8 _sulla faccia. che poggia sulle, giranti e distanziai ordalie ..aperture circcla?ri, .a. mezzo.. di_un..pi.eno, e una coppia.. di .av-._ vallament.i ,._???. sa ..ciascun,.lato,di . una linea cent raattraverso., la., cif ra _8._.e...di stanziati., dalle, apertur circolari e-1 'uno dal li altrove mezzo. di_un p xeno... -Gl awallamert L_ sono _p res suriz z at i_ da.- fluido- pr? veniente. dall' interno ideila pompa, -1- due -awalfementi- sulle luci di -Immissione , di., uscita sono .pressurizzati dal -fluido su ciascuna di_ quelle -luci -mentre. gli-avvalla menti-sulle estremit? opposte . sono-pressurizzat i-da fluido, sotto pressione dalla girante.. Queste, forze di fluido producono forze antagoniste, fra le-giranti e_la. piastra che riducono la-.usura-sia sugli- ingra--naggi_e sia sulle piasi re, aumentano la velocit? ope rat iva consentibile. e- la- pressione, consentibile e ri ducono il riscaldamento del -fluido. La camera formata fra l'organo- di tenuta, la parete delle apertura nella piastra-dx spinta, -la girante e i mezzi di sup porto, -riceve fluido ad- alta pressione attraverso il pass a ggio. dal 1 a tacca intermedia _in_mq do _ d a formare una_pre s s ione _di_ b il anci.am ent o_f_r a__la. e e J. a_ pias.t.r a_di _ sp.int a _ch e_ a gis c e_. p e r ... co nt ro b ilanci a-.r_e_.la _pr_e ss ione_nellial.t r a_c amera ..format a dallio rgano_ ..di _t .enut.a _che_ _agi se e _ fra. 1_? involucro , e la. .pia-.st.ra .di_ spinta

..Nella pre.cedent e__de.acrlzlone_gene.rale, _ so->__st att e sposti . al cuni ,_o gget.ti vant aggi. e__s.c_o.pi -delliinvenzione ._Alt ri.. oggetti., _scop.i_e_vant aggi. _di jverranno_chiari da_una ^considerazione _della_s.eguen-_t.e_descriaione.__e.__dagli_ allegai x_disegni_ in cui: _ _la_ f.igura_1? ? _.una-_v_ist a_in_ s ez io ne_di_.una pompa e_-mo?ore_rotat ivo , ..presa? attraver so. _gli_assi giranti.;

-la-fi gura^2. ? una-vista..in sezione ..sulla linea-II-II-della-figura-1-;--la f i gur su- 3- ? ?una? vi sta- di- una - p i as t r a - d i ?che-ne -most ra-la -faccia i?rontale che ijn--pegna-le-est remit?- delle giranti ;-la? figura -4? ?? una^-vi sta -della faccia- po--steriore-della-piastra- di-spinta -della -f igura -3-? -- la-f- igura-5- ? una -vista -in- sezione -delia piastra -di -spinta- presa -sull %a linea -V? V- -della figura-4; --la -figura? 6- ? una sezione- ir amment aria- su ia linea VI-VI .della -figura 4;

la f igira 7. ? una vista della faccia post i riore. di una .seconda .forma di realizzazione di pia~ J3tra di spinta secondo la presente invenzione . - -_ Con riferimento ai disegni, ?. stata illustrata una pompa di ingranaggi- -10, . che . ?- anche utilizzabile ..come un .motore, -avente ima coppia di giran _ti_ ad. ingranaggi impr?sa 11 -e_12 tra una coppia- di-.piastre. di_ spinta -di-estremit?_13- e 14 con-un organo ad_involucro centrale-15 che racchiude le periferie esterne delle giranti, e delle. piastre; Luci -15a e -15b attraverso, l?organo ad -involucro 15 servono in o lilo do -intercambiabile come luci di- immissione e di --uscita per la -pompa. -Le piastre di spinta 13 e 14- e l 'organo -15 dell'organo sono -racchiusi fra una cop--pia di organi terminali 1 6 e 17-del l'involucro, e -bulloni -4 8- si estendono attraverso gli organi 15 e 4-7- dell'involucro e si avvitano- nell'organo 16 del-- l'-involucro per tenere assieme gli - organi dell' involucro in relazione a tenuta ermetica. Il lato inter no- dell 'organo -17 dell'involucro sta in un piano pia -to continuo fatta eccezione per una coppia di depres sioni cilindriche in cui sono disposti cu *scinetti 19 e- 20. Mozzi cilindrici cavi 22 e 23 sono supportati in cuscinetti 19 e 20

La piasi ra di spinta 14, _ eh e_ j identica alla piastra di spinta 13 verr? descritt a in d e tt agito La piastra di a 14 ha una coppia d i aper ture 24 e 25 attraverso le quali si estendono i moz zi 22 e 23 , e que st e aperture sono__ac c ecat e_sulla. f accia posteriore della p i a st ra. per_fo_rnir e cieche 26 e 27 ??e_.si_ac_c pjpp_i ano. .st reti am ente_attO-rno__all _e st remit ?__ spor gent .i__dei_gu.sci _1.9__e._20?de i _suppo.rt i o cuscinetti (figura 1 ) . La faccia anteriore della piastra di spinta 14 , illustrata nella f i gura_3 , sotto forma di una cifra 8 avente un pieno anulare 30 e 31 t circondante ciascuna delle .ape rture__24... e 25 colle gat e_a_pieni.. radiali- .opp.o st i_.32_ e 33 e un _ p ieno_t.rasyersal^_-3-4_-c.he-. si__e_st end.e_ f ra_i -? ieni._3Q._ e_3_1_.._La ..par? e_..fra_.i_p.i eni_30 ,-.3.1 , -3 2, 33 e_34_.?_ in~ cavata, per fo mare camere .35 e 36 su. estremit? oppo _st.e_d eli a . pi ast r a_ .14_ .e_came r e_ .37 e _38 _ sui -lati ...di_ immissio.ne _e__di . uscita . della piastra ..1.4......Quest e ...camore _35_, _ 36, 37 ? 38 hanno uria profondit? molto Jbas sa-e_-fornisco.no--camere-in.-pression.e_sulla-f-accia-.de la-piast ra_14.? Tacche.. 39 -e _40? su..e.st remit ? _o.ppo.st e .della-.piast.ra- 14- comunicano - dalle -.camere.. 35 a_-3 6 -at -tray-erso.-la- periferia, della. pii ast ra -14 . c o n -il -lat o _ posteriore- della -piastra. -Le ..tacche. _41.. ?-42 _sul_lat dalle camere. .37. e_38. al_.lato_posteriore della, pia-Lstra_ 14. La faccia posteriore della piastra 14., .. illustrata .nella, figura .4 , naturalmente _ ?.. similmente. sotto forma .di una cifra .8...con. superi i ci _p latte, ch si. ..estendono. parallele., alla superficie .piatta adiac ent e . del 1 ' o r gano . 1.7._de11 iinvoluc ,i?_e con .le eie che __26 _e_.27... s o p r a ..m enzi o nat e . C i as cuna d e 11 e_ c i e c he 2.6. .e.. 27- ?^ dot at a _di_una scanalatura anulare_29-. tra le. estremit?, della cieca ..che . porta.. un .anello di?tenuta 29a.. .L'. anello 29a .pu?. essere_di._tef lon rinforzato- o materiale, simile. Un passaggio. 29t??si..e stende da ? .ciascuna, delle, taccile 39-e_40_nell*area^f ra l? anell d?-tenuta- 29a-ed.il fondo- 26a e -27a- di - ciascuna cie ca- 26 e 27

- ? Duxaite il funzionamento , il fluido - ad al? -ta pressione- dei-lato di uscita-provoca un -leggero -spostamento -delle piastre di spinta 13 e -14 e delle giranti 11 e-4 2 -vetso il-lato -di bassa, pressione. Ci? -consente -che il fluido ad alta pressione attraverso il leggero -gioco o - spazio - attorno -alla perif e ria delle piastre di-spinta e delle -giranti raggiun ga i passaggi 29b che quindi -pressurizza-la- camera formata dall' anello di tenuta 29a, le pa *reti delle cieche 26 e 27, i mezzi di supporto e la faccia del supporto della girante contro la piastra di spinta e f ?rnisce una forza di controbilanciamento__e_art agonista alle forze che sollecitano la piast ra _di_..sp ta dalla parte posteriore verso la girant e e .riduce l'usura che altrimenti si manifesta-Con_.il? .funziona ?!.entp__ad . alt a pr e spione ..

Nella J? orma di realizzazione ..illusi rat a. nella figura 7, ad elementi uguali_vengona_ impartit numeri _uguali_a__quelli_delle? f igure_da_1_. a-6_con un se gno_di__api_ce ,_In__quest a_f orma__di_nealizzazione , _J. face i a._pp?st_erio re_della .piastraJAi??- dot ata._di_una co ppi a d? c an al i __di st anziati_3 2 ,?53,-54,? 55 e_64--e 65_._dividono__le_.-estremit?_ e st eme ..semi circo lari d ell cif ra-8-dalla_ sua_.part e_cent rale_e_ -ricevono -organi _ di_tenufa..elaatonierici 58,? 59, 60 ,?61 f -- 62.-e? 63 -che -s_eparano__le._e.stremit?-.esterne -dalla^ parte centralo? in_cavii?._o_ .camere? separat e . -.Ciascuna delle-t enut e ? tanto.__lunga .quant o _i] _ corri spondent e- canale-e sistendefLeggerment e ..al- di sopra -della sommit? del-canale._per__re ali zzare .la. t enut a -cont ro la -superi i eie -dell.Vinvo lue IO _17 - - -? La_per-iferia-della piastra -14 ? intagliat su .ciascuna .estremit?. con-tacche -39- -e -40 -come-sopra menzionate- che? si-est endono?pgr? l'intera- larghezza ? .deULa._p iastra.? Le?' fcaccha servono a-due funzioni; -es se ..consent ono . la comunicazi one -da -un -lat o? all-- alt ro !della .piast ra_1 4_ed impediscono . def ormazione ..della _ I piastra dovuta al. .riscaldamento, durante . il. funziona mento.. _

_ __ La. .piastra.. 13 corrisponde in. modo. identic alla piastra. J4_ p.er_. quanto. riguarda la.-struttura, .i montaggio, ed il funzionamento ..come_anclie _le_.piastre 133? e._l_4i_e_ non _v_err?__descritta_.in dettaglio .. Llnr-.gano_ di_estremit?.._1.6__dell' involucro _coopera_.con la . piastra 13,nello S_stesso modo come . 1! involucro di e-? .stremit? opposto__17 .coopera _con-la-piastra 14.' _

_ Durant e .il. funzionamento,. .le. carne re.. .35? e~ 36. e. llarea fra i._canali .52-6?53? su. di..una estremi--t? .e i ?anali--54? e_55 sull'. altra estremit?, -sono pr surizzati a mezzo di -fluido tra l'involucro e? la-gi rante di- modo che -le -estremit? della piastra- sono - completamente, bilanciate. Similmente, -la- camera, 37 -sulla parte anteriore e sull'area definita dai-cana li 52,. 54 , 65 sulla parte- posteriore, sono soggette alla -pressione di- immissione e -la -camera 36 sulla parte anteriore^ e sull'area definita dai canali 53, 55, 64, sono soggette alla pressione di uscita, bilanciando cos? le piastre 13 -e 14 in relazione di t - nuta fra gLi organi 16 e 17 dell'involucro e-le giranti 11 e 12.

?- - Nella precedente descrizione sono state e

Claims

RIVENDICAZIONI

_ 1 Pompa o motore rotativo a giranti , _comprendente una co ppia di giranti rotative, una piastra di spinta avente una prima f ac c i a_ c o nt ro__ e st re mit? corrispondenti delle girant i un invo.luc ro_a- _ vente una prima sezione che racchiude le giranti e la periferia della piastra e avente una seconda sezione che racchiude una se conda faccia, deliaci a- _ stra opposta alla girante, mezzi che fissano in man ra distacc?bile assieme le due sezioni dell?invclucro . luci d i._imm i s s io ne_ e d _u.sc ita _di amet ralmcrvt e op poste in_dettp_inyolucro,_.la _prima sezione preseli- . tando _ part i_s emi circolari in impegno ? e rrato. di accoppiamento con le giranti per int rappolare_ fluido f ra_ di ess ere ed in cont at t o con adi ac enti _par$ i__deUa perif eria^della^piastra^ organAad^albera _su ciascunatesi remitA.jdi c ias.cuna_di_dett e__girant i _c o nc ent.r ici ri spettp_ ad . esse_,._dett a_ piast ra A spint a essendo. spost ab il e__nell.? invo lue ro as siati ent e cont ro le. _ gl ran _ti,je _pres.ent.andQ_una--CQp.pia_.di_aperture. attraverso _ad__e s s a _ concent ri che __c o n gl i_o r gan i jad _.alb e ro.?e .. che ! < sonp_ accecate suddette aperture. dalla seconda faccia della piastra, . mezzi .di. supporto... che. portanoJLe gi?

* ranti e che hanno. una perif eria esterna non rotante ; . fissata nella . seconda parte dell'involucro .ed .est endente si. in dette parti, accecate, almeno juna tacca.. nella periferia di detta piastra di spinta vicino a ciascuna .delle .luci di. immissione e di uscita,., alme no_.una tacca nella periferia della .piastra di _spinta su_ciascuna estremit?, traile _t ac che_ sulla luci d immissione_.e_.di._ uscita, una. pluralit? .di .camere fon te. sulla prima faccia di detta, piastra vicino -alle giranti definite , da pieni radiali, sulla prima facci che. poggia .contro, le giranti ., detti -pieni essendo .di _una. dimensione -tale da fornire -una tenuta ad un .dente, ccn .la girante tra ciascuna delle camere adia centi, .una- 1 enut a anulare in -ciascuna -cieca tra le estremit? della stessa e formante in essa due carnere -separate e mezzi a passaggio che comunicano tra .di dette camere s- in ciascuna cieca e la tacca adiacente intermedia. -- 2. Pompa o- mot ore rotativo a giranti secondo' la rivendicazione 1 in cui i mezzi di tenuta sono portati in canali anulari nelle cieche in posi zione intermedia alle estremit? di detta cieca.' -- 3.' Pompa o motore rotativo a giranti seco do le rivendicazioni 1 o 2 in cui le camere in detta

_l.iprima f accia sono .incavate ..in detta faccia.

_ Pompa o. mot ore_.rot at ivo_ a girant e., secon-.do .le . rivendicazioni 1._o 2 .avent e_luci .di immissio-_ne._ e ..di.uscit a. opposte, in detto, involucro . su lati op~

le . face e prima asseconda .della, piastra vicino .a eiascuna delle_.luci_.di_ immissione _e di _us citale una camera. su_ciascuna delle facce. prima. e seconda della . . estremit? della .piastra adiacente alla parte, dell lin- _ _ . vo lucro- e .alle . giranti, in cui viene intrappolato . il _ fluido...

.5. Piastra di pressione per_ corrispc-ndenti-. estremit? di una coppia di giranti-cooperanti in. una -pompa o motore rotativo comprendente -un corpo di

metalb avente ..una prima faccia atta ad attestarsi

alle, estremit? delle . giranti, una coppia di aperture

per ricevere gli alberi delle giranti e una seconda -faccia generalmente parallela- a detta -prima faccia,

pieni- radiali sulla prima faccia che poggiano contro

la girante per limitare il flusso attraverso detta.

prima faccia, detti pieni essendo- di una dimensione tale da fornire una tenuta ad un dente con la girante - -trs ciascuna delle camere adiacenti, una tenuta Emulare in ciascuna cieca in posizione intermedia ri- ; spetto alle estremit? della stessa e f orm ant_e__in_e s sa due camere ? _e_mezz i . a .passaggio comuni jLanti-fra-la-perif e.ria_della_piastra -di. -spinta -su? estremit? oppo st e ..e _una.-di _ dett a_camere-in-ciascuna c_ieca.

_ 6. ._Piastra-di_p.ressione-per? motori-e pom ? p_e__rat.at iv.e ..secondo _la_rivendicazione-5- in-cui mezz di_t.enut a _sono. organi. .di.. teflon portati -in? canali anulari _nella_ci e c a.

-7-.- Pi astra di pre s si one- s e condo ?la- rivendi.c az i one_-.5_i 3 _6. s otto-forma -generai e- di- -una- c if r a 8.

-8.._J?.iastra -di-pre ssione- secondo la -rivend cazbne-6 in. cui- le-camere - in? detta-prima -f accia son incavai e -in -dett a faccia.-- 9 Piasi r a - di-p r es sio ne s e condo - l? ri ven ? dicazione- 6-avent e- tacche nella-perif eria-della pia stra-sulle- estremit? diamet ralment e-oppost e e- sui-l t.i?diamet ralment e -oppo st i- comunic anti? fra- dett a- pri e- dett a- seconda -faccia,? dett i -me zzi- a--passaggio? coraunicando -da-d et t-e 'taccile -ad -una- -d-i- ?dette - camerenella- cieca^ -0-? Piastra-di pressione -secondo -la riven dicazione? 6 -avente- una-pluralit ? di-canali-distanzi radiali -che- -si? e st endono- fra- dett e - aperture - -la periferia della piastra di spinta sulla seconda faceia e mezzi di tenuta elastomerici in essi.

Titolo

POMPE E MOTORI ROTATIVI

RIASSUNTO

Viene realizzata ima pompa o. motore a girante rotativa, avente un_involucro_, una coppia di giranti rotative in detto involucro, una piastra avente una prima faccia suddivia. da pieni in una pluralit? di camere contro corrispondenti estremit? delle giranti ed una seconda faccia avente due cieche attorno alle giranti rotative, mezzi di tenuta anulari-fra le estremit? di ciascuna cieca che formano una coppia di camere nella cieca, luci opposte di im Iimissione e di uscita in detto involucro per cui det ta piastra ? bilanciata a pressione su -lati opposti dal fluido, in -dette camere sulla prima faccia e sulle cieche.

La presente invenzione si riferisce a pom pe e motori, rotativi e particolaraient e a pompe e mo t iori con giranti rotative ed a mezzi per realizzare la tenuta sulle estremit? di . dette giranti Pompe e motori rotativi come ad esempio p.o pe ad ingranaggi hanno una coppia di giranti .sotto ma di ingranaggi in presa ed un involucro, che si__estende strettamente attorno ad una parte della periferia di ciascuna girante per cooperare, con i denti della girante nell . ' intrappolar e fluido sul .lato. di. bassa pressione della pompa a trasportarlo _al lato 'di alta pressione nella pompa. I denti in epresa.. impediscono qualsiasi flusso di ritorno sostanziale fr ;le giranti quale risultato della differenza, di pressione fra i lati di uscita e di entrata della pompa.. Piastre di estremit? sono previste per limitare il flusso' di ritorno fra l?estremit? delle giranti che sono in rotazione, e l' involucro. Un problema maggio r I e in tali pompe e motori . ? quello di regolare le pi stre di estremit? in modo che esse siano, sufficiente mente ermetiche per impedire qualsiasi flusso di .ritorno sostanziale e inoltre sufficientemente lasche per impedire alle giranti di entrare in una condizio ne di inceppamento e di essere arrestate. Dato -Che l giranti generalmente sono realizzate di acciaio . e le piastre di estremit? sono realizzate, di. bronzo,, vi ? ult erio re complicazione che. il_ bronzo . si espande_ad. un indice pi? elevato dell 'acciaio che .aumenta di. te peratura di modo che le piastre di estremit? debbon essere di diametro minore rispetto all'involucro pe compensare ci?. Infine le piastre di estremit? racchiuse preferibilmente sono disposte per "flottare" [ relativamente all'estremit? della girante, con la faccia della piastra opposta alla girante che ? sog getta a pressione di fluido dal lato di uscita dell pompa allo scopo di creare una pressione di bilanciamento che sollecita la piastra contro le estremi t? della girante per creare la tenuta desiderata. Ci? produce un problema veramente reale creato dal fatto che le pressioni del fluido sulle facce della piastra vicino alla girante differiscono fortsment dal lato di uscita al lato di entrata ci? che d? co me risultato una pressione sbilanciata ed_ in alcuni casi grippaggio della girante e della piastra. Questi problemi sono stati ri conosciuti, da lungo tempo nel ramo e vengono discussi nel brevetto di Patton No. 1.972.632 e nel brevetto di Kane No. 2.7.14.856 brevetti .che offrono entrambi delle soluzioni,a qu i sti problemi che in circostanze appropriate hanno . lavorato bene ed efficacemente..Tuttavia, la tec.no-|logia moderna ha richiesto che le pompe ed i motor |vagono fatti funzionare a pressioni sempre pi? eie i vate che hanno aggravato il problema fino al punto in ^cui le soluzioni di tecnica precedente non sono _ pi?-_ applicab ili _ _ Con la present e invenzione _? stata re ali z zata una_f orma. originai e di s t rut tura. di pompa e rao 1_ ore., rotativo __ch_e _e_limina_questi problemi anche a pressioni, molto, elevate . Vengono, realizzat e piastre di_ est rerait? o ri gi nal i . per . imp e gnar e le e st r emit ? de lle_.gi.rant i_ _rqt.at iv e, gi. r ant i eh e forni s cono un grado_di hilanciamento uniforme di pressione finora impp.ssib_ile_.in_moto,ri e pompe rotativi. Le. piastre di .estremit?. sono simmetriche e. consentono L in tal modo inversione di. flusso attraverso. .la pompa o mohtore. In considerazione dell 1 az.ione. di bilanciament migliorata,. ?la_ durata delle piastre di .estremit?. vi ne ad essere notevolmente migliorata assieme alla efficienza della. pompa.

Preferibilmente, viene realizzata una pom pa e motore rotativi comprendente una girante rotativa, una piastra di spinta contro una estremit? de la girante rotativa e un involucro che racchiude la piastra e la girante, con una parte dell' involucro che si accoppia strettamente attorno ad una parte della girante per intrappolare fluido fra di essi, organi ad albero su ciascuna estremit? di detta girante concentrici ad essa ed estendentesi in organi di supporto in detto involucro,, una apertura in detta piastra di spinta che riceve detto organo ad albero , luci di uscita e di immissione diametralmente opposte in detto involucro, la periferia della piast [di spinta estendendosi sostanzialmente in contatto con l ' involucro generalmente attorno alla sua periti eria, almeno una tacca nella periferia della pia-+stra adiacente a ciascuna delle luci di uscita e di immissione, almeno una tacca nella periferia della piastra distanziata fra le tacche sulle luci di immissiore e di uscita, . dette tacche fornendo comunifazione da un lato della piastra all' altro , una parte ad avvallamento sulla faccia di detta piastra su ciascuna tacca, un pieno tra ciascuna delle parti ad avvallamento che poggia contro la girante per separare a tenuta dette parti ad avvallamento e dette tacche, detti pieni essendo di una dimensione tale da fornire una tenuta ad un dente fra ciascuna delle parti di avvallamento adiacenti, una tenuta anulare nella apertura in detta piastra di spinta che riceve detto organo ad albero fra le estremit? di detta apertura e che forma con i mezzi di supporto due camere separate e un. passaggio che comunica dalla tacca intermedie le luci ad una .camera formata da detta t enuta anulare, dalla girante e dai mezzi di sipporto Prof erib ilment e , l a, _pomp a o motore ha una copia di giranti rotative e le piastre ^ono sotto for-^ ma di una cifra J3 , con :gli assi delle giranti che sono generalmente concentrici rispetto alle aperture circolari nella cifra 8. Preferibilmente, la piastra presenta un avvallamento che si estende attraverso le estremit? opposte della cifra 8 sulla faccia che poggia sulle giranti e distanziato dalle aperture circolari a mezzo di un pienp, e una coppia di av-^ vai lamenti, uno su ciascun lato di una linea centra-' le attraverso la cifra 8 e distanziati dalle aperture circolari e l'uno dall 'altro a mezzo di un pieno . Gli .avvallamenti sono pressurizzati da fluido proveniente dall'interno della pompa, i due avvallamenti sulle luci di immissione e di uscita sono pressurizzati dal fluido su ciascuna di quelle luci mentre gli avvallamenti sulle estremit? opposte sono pressurizzati da fluido dotto pressione dalla girante . Queste forze di fluido producono forze antagoniste fra le giranti e la piastra che riducono la usuea sia sugli ingranaggi e sia sulle piastre, aumentano la velocit? operativa consentibile e la pressione consentitile e riducono il riscaldamento del fluido . La camera formata fra l'organo di tenuta, la parete della apertura ? nella piastra di spinta, la girante e i mezzi di supporto, riceve fluido ad alta pressione attraverso i passaggio dalla tacca intermedia in modo da fonmare una pressione di bilanciamento fra la girante e la piastra di spinta che agisce per controbilanciare la pressione nell'altra camera formata dall 'orgemo di tenuta che agisce fra l'involucro e la piastra di spinta.

Nella prec - edente descrizione generale, so no stati esposti alcuni oggetti, vantaggi e scopi dell 'invenzione. Altri oggetti, scopi e vantaggi di verranno chiari da una considerazione della seguente descrizione e dagli allegati disegni in cui:

la figura 1 ? una vista in sezione di una pompa e motore rotativo, presa attraverso gii assi delle giranti;

la figura 2 ? una vista in sezione sulla linea II-II della figura 1;

la figura 3 ? una vista di una piastra di estremit? che ne mostra la faccia frontale che impegna le estremit? delle giranti;

la figura 4 h una vista della faccia po steriore della piastra di spinta della figura 3;

la figura 5 ? una vista in sezione della piastra di spinta presa sulla linea V-B della figura 4;

_ la figura 6_ ? _una_ sezione frammentaria suli_a .linea. VX-VI. della. figura 4;. _ _ _ la. f igura .7? ?. .unajvi.s:t-a. .della f accia, post e riore _di .una._sec.onda f.orma_ di ^realizzazione di pia ? st ra . di .sp.int assecondo la. presente, invenzione. _ _ Con .riferimento L ai ..disegni^?. stata illustratajma pompa, di. ingranaggi,. 10, che ? -anche utilizzabile come un motore, avente una coppia -di- giran t i. ad ingranaggi, .in .presa J 1 e 12 tra Tina coppia di J i_a_s.tre_di_ .spinta? il- estremit? .13 e 14 con un . organ ad involucro centrale .15. .che . racchiude le. periferi e est erne delle, .giranti, e delle piastre. . Luci- 15 a- e_ 15b attraverso l' organo. _ad involucro .15 servono in modo intercambiabile come luci di immissione e -di -uscita per la. pompa. Le piastre di spinta 13 e 14 e l' organo 15 dell 'organo sono racchiusi fra una coppia di . organi terminali 16 e 17 dell' involucro, e bulloni 18 si estendono attraverso gli organi 15 e 17 dell' involucro e si avvitano nell'organo 1 6 dell 'involucro per tenere. assieme gli organi dell 'involucro in relazione a tenuta ermetica. Il lato interno dell 'organo 17 dell'involucro sta in un piano piat ito continuo fatta eccezione per una coppia di depres sioni cilindriche in cui sono disposti cuscinetti 19 e 20. Mozzi cilindrici cavi 22 e 23 sono supportati in cuscinetti 19 e 20.

La piastra di spinta 14, che ? identica f alla piastra di spinta 13 verr? descritta in detta-, gjio. La piastra di spinta. 14 ha una coppia di aperture 24 e 25 attraverso le quali si estendono i mozzi 22 e 23, e queste aperture sono, accecate sulla , faccia posteriore della piastra per fornire cieche * 26 e 27 che si accoppiano,strettamente attorno alle. estremit? sporgenti dei gusci 19 e 20 dei supporti o cuscinetti (figura 1 ) . La faccia anteriore della piastra di spinta 14, illustrata nella figura 3 , ? ' sotto forma di una cifra 8 avente un pieno . anulare 30 e 31 , circondante ciascuna delle aperture 24 e 25 collegate a pieni radiali opposti 32 e 33 e un pieno trasversale 34 che si estende fra i pieni 304 e 31. La parte fra i pieni 30, 31, 32 , 33 e 34 ? incavata per formare camere 35 e 36 su estremit? opposte della piastra 14 e camere 37 e 38 sui lati di immissione e di uscita della piastra 14.Queste ca- 4 mere 35, 36, 37 e 38 hanno una profondit? molto bassa e forniscono camere in pressione sulla faccia della piastra 14. Tacche 39 e 40 su estremit? opposte della piastra 14 comunicano dalle camere 35 e 36 at-, traverso la periferia della piastra 14 con il lato posteriore della piastra, le tacche 41 e 42 sui lati di immissione e di usci.t a _de.Ha .perif eri a ^comunicano.? _ ^dalle camere_3X e 38 al lato _post.er?Qre_ della _pia-.. ^ stra 14. La faccia posteriore della piastra 14, _ illustrata nella figura 4 , naturalmente ? similmente | sotto forma di una cifra 8 con superfici piatte che_ si estendono parallele alla superficie piatta adia- ^ cente dell'organo 17 dell'involucro e con le cieche 1 26 e 27 sopra menzionate. Ciascuna delle cieche 26 e 27 ? piotata di una scanalatura anulare 29 __tra_ le ^estremit? della cieca che porta un anello di t enuta 29 a. L?anello 29 a pu? essere di leflon rinforzato p _ materiale simile. Un passaggio 29h si estende _da_ ciascuna delle tacche 39. e 40 nell?area fra. 1 '.anello, di tenuta 29a ed il fondo 26a e 27a di ciascuna, cieca 26 e 27. .

Durante il funzionamento, il fluido ad alta pressione del lato di uscita provoca un . leggero spostamento delle piastre di spinta 13 e 14 e delle ? giranti 11 e 12 verso il lato di bassa pressione. Ci? consente che il fluido ad alta pressione attra- , verso il leggero gioco o spazio attorno alla periferia delle piastre di spinta e delle giranti raggiunga i passaggi 29b che quindi pressurizza la camera formata dall'anello di tenuta 29 a, le pareti delle cieche 26 e 27, i mezzi di sopporto e la faccia del auppprt o d eli a gir ant e co nt.ro. _l_a_ . p lastra di spi nt a e_f_o_rniscp juna__fprza di controbilanciamento e antagonist a. alle forze che_s.oll_ec.it ano.I3._piastr.a_ di. spi t a. dalla. .parte .posteriore verso la .gi.rante e riduc_e l?usura che .altriment i._si_manif est? con il funzionamentp_ ad, alta pressione.. _ _ . . Nella forma.. di .realizzazione illustrata. nella figura 7, _ad_ elementi .uguali^ vengo no... impartiti numeri uguali _a? quelli. _de_ll e fi gare .da 1 . a.. 6..con_un? segno di apice., _In_q_uest a forma di realizzazione, la faccia posteriore.. dalla piastra 141. ?... dot at a_.di_. una coppia .di ..canali distanziati .52.,... 5.1, 54 , 55 e 64..e_ 65 dividono le estremit? esterne semicircolari. della cifra 8 dalla sua parte centrale e ricevono organi. di tenuta elastomeri ci .58, 59 , .60, 61., .62 e . 63 che separano le estremit? esterne dalla parte centrale in cavit? o camere separate. Ciascuna delle tenute ?. tanto lunga quanto il corrispondente canale e si stende leggermente, al disopra della sommit? . del canale per realizzare la tenuta contro la superficie dell ' involucro 17. .

La periferia della piastra 14 ? intagliat su ciascuna estremit? con tacche 39 e 40 come sopra menzionato che si estendono per l'intera larghezza della piastra. Le tacche servono a due funzioni; es se consentono la comunicazione da un lato all 'altro della piastra 14 ed impediscono deformazione della -. piastra .dovuta al riscaldamento durant e il funzionamento.

La piastra 13 corrisponde in modo identico alla pia.stra 14 per quanto riguarda la struttura,, il montaggio ed il funzionamento come anche le piastre 13 ' e 14 * e non verr? descritta in ..dettaglio? L'organo, .di ^estremit? 1 6 dell' involucro coopera con la piastra . 13 nello stesso modo come l'involucro di estremit? opposto 17 coopera con la piastra 14,. _ . . .Durante. il funzionamento, le ..camere 35 e_ 3 6. e l'area fra__i canali 52 e 53 su .di una estremi- . t? e i canali 54 e 55. sull.' altra estremit?, sono.pr suri zzati a. mezzo di. fluido tra l 'involucro, e la - girante di modo che le estremit? della piastra sono . pomplet amente bilanciate . Similmente, . la camera 37 sulla parte anteriore e sull' area definii a dai -canali 52,. 54, 65 .sulla parte .posteriore, sono soggette alla pre.ss.ione di immiss io ne _e_ la c amera. 38 sulla p.art e ant erio re _e .sull '.area definita dai canali 53 , 55 , . 164 , .sono soggette alla -pressione, di uscita, -bi lanciando cos? le piastre. .13. e_ 1.4. in. relazione di t rutajfra. gli organi 1 6 e 17 dell'involucro _e_ le gijranti 11 e. 1,2..

RIVENDICAZIONI

1 . Pompa o. motore rotativo a giranti, com prendente una coppia di girant i. rotati ve , una piastra di spinta avente una prima faccia contro estre? mit? corrispondenti delle giranti, un involucro a^ vente una prima sezione che racchiude le giranti e la periferia della piastra e avente una seconda sezione che racchiude una seconda faccia della piastra opposta alla girante, mezzi che.._fissano in maniera distaccabile assieme, le due sezioni dell ' involujcro,_ luci, di immissione, e di uscita diametralment e opposte in detto -involucro, la prima_sezione presentando .parti semicircolari in impiego serrato di ac- , coppi amento con le .giranti per intrappolare fluido ,fra di esse ed in contatto con adiacenti parti della jperif eria della piastra, organi ad. albero su ciascuna estremit? di ciascuna di dette giranti concentrici rispetto ad esse, detta. piastra di spinta essendcj .spostabile nell'involucro assialmente contro le gir?nti e presentando una coppia di aperture attraverso

i ad essa concentriche con gli organi ad albero e che sono accecate su dette aperture della seconda facci della piastra, mezzi di supporto che. portano le giranti e che hanno una ? periferia .esterna non .rotante fissata nella seconda parte dell'involucro ed e sten de ?ntesi i .n dette parti accecat 'e, almeno .una ta 'cca nella. periferia di detta piastra di spinta vicino, a ciascuna delle luci di immissione e di uscita, alme no una tacca nella periferia della piastra di spinta su ciascuna estremit? tra le tacche sulle, luci d immissione e di uscita, una pluralit? di camere for te spila prima faccia di detta ^piastra, vicino, alle. giranti definite da pieni radiali sulla prima facci {che poggia qontro le giranti,, .detti pieni essendo . di una dimensione tale da fornire una tenuta. ad un dente con la girante tra ciascuna delle camere adia centi, una tenuta anulare in ciascuna cieca tra le.. estremit? della stessa e formante in. essa due carnere separat e ! e mezzi a passaggi ..che. comunicano tra una di dette camere e in ciascuna cieca e. la tacca adiacente intermedia;. _ _ . ... _
2. Pompa, o motore rotativo a gi.ranti_.secondo la rivendicazione 1 in cui_ i mezzi di tenuta. sono portati in canali, anulari nelle cieche_in posi zione intermedia alle. estremit?., in detta ci.eca._. ..
3. Pompa o motore rotativo a giranti seco do le rivendicazioni 1 o 2 in cui le camere in dett prima faccia sono incavate in detta faccia.
4. Pompa o motore rotativo a girante seco do le rivendicazioni 1 o 2 avente luci di immissione e di uscita opposte in detto involucro su lati o posti in dette giranti, una camera su ciascuna delle facce prima e .seconda della piastra vicino a cia scuna delle luci di immissione e di. uscita e una ca mera su ciascuna delle facce prima e seconda della estremit? della piastra adiacente alla parte dell 'i volucro e alle giranti, in cui viene intrappolato i fluido .
5. Piastra di pressione per corrispondent estremit? di una coppia di giranti cooperanti in un pompa o motore, rotativo, comprendente un corpo di metallo avente una prima faccia atta ad attestarsi alle estremit? delle giranti, una coppia di apertur per ricevere gli alberi delle giranti e una seconda .faccia .generalmente parallela a detta prima faccia pieni iadi ali sulla prima faccia che poggiano contro la girante per limitare il flusso attraverso detta prima faccia, detti pieni essendo di una dimensi on le da fornire una tenuta ad un dente con la girant |tra ciascuna delle camere adiacenti, una tenuta anu lare . in ciascuna cieca in posizione intermedia ri spetto alla estremit? della stessa e formante in essa due camere separate e mezzi a passaggio comunicanti fra la periferia della piastra di spinta. su. . estremit? opposte e una di dett e camere in ciascuna cieca.
6. Piastra di pressione per motori_ e pomp e rotative secondo la rivendicazione 5 in cui mezzi di tenuta sono organi di teflon portati in. canali. nulari nella cieca.
7. Piastra di pressione secondo la rivendicazione 5 e 6 sotto forma generale di una cifra ,8 _
8. Piastra di pressione secondo la rivendi e azione 6 in cui le camere in detta prima faccia. son incavate in detta faccia.
9. Piastra di pressione. secondo, la riyendi caz ione 6 avent e t acche nella p erif eria ..della piastra sulle estremit? diametralmente opposte e sui la ti diametralmente opposti comunicanti, fra detta. prima e detta seconda f acciai detti mezzi a passaggio comunicando da dette tacche ad una.. di. dette camere nella cieca;
10. Piastra di pressione secondo. _1a ri vendicazione 6 avente una pluralit? di canali distanzia ti radiali che pi est endo no f.ra_dett_e_ aperture e. la periferia della piastra ?i spinta sulla seconda faceia e mezzi di tenuta elastomerici in essi

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA