IT8219752A1 - Pompa a pistoni rotoalternativi - Google Patents

Description

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DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una pompa a pistoni rotoalter^-nativi

Come ? noto le pompe a pistoni assiali risultano costituite da una piastra connessa ad un albero e disposta obliqua o inclinata rispetto all'asse di un blocco cilindri nel quale sono alloggiati pistoni connessi alla piastra stessa per mezzo disnodi sferici?

Per l'inclinazione fra la piastra e l'asse del blocco cilindri, la traiettoria percorsa dai piedi di biella che connettono i vari pistoncini alla piastra risulta ellittica e conseguentemente ?necessario che anche il collegamento fra biella e pistone sia a snodo sferica per poter assorbire movimenti angolari di pochi gradi. Per porre in rotazione il blocco cilindri occorre applicargli semplicemente la coppia.necessariaper vincere gli attriti, essendolacoppia motrice vera e propria trasmessa all'albero di ingresso attraverso gli snodi sferici dei piedi di biella?

Inoltre con pompe di questo tipo si ha la possibilit? di variare la cilindrata utile semplicemente variando l'inclinazione relativa tra piastra e blocco cilindri^che con la disposizione descritta pu? essere anche di 30 35? rispetto alla posizione neutra, per cui si possono realizzare corse relaa: o

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tivamente elvate con ingombri radiali ridotti. 905

Questo tipo di pompe presenta per? l'inconveniente che il collegamento dei pistoncini alla piastra inclinata mediante una biella risulta critico da un punto di vista meccanicot in quanto ? necessario ridurre la sezione della biella al min-imo possibile per consentire i necessari, movimenti angolari, per cui nella fase di mandata sulla biella vengono esercitati notevolissimi carichi assiali che,nei casi peggiori^possono portare alla rottura della biella stessa e quindi al danneggiamento della pompa?

Secondo un?altra forma di realizzazione nota si ha che il blocco cilindri ? trascinato direttamente in rotazione dall?albero della pompa e i pistoncini sono muniti di una testa a snodo sferico che risulta connessa ad una piastra inclinata, per cui ruotando l?albero e quindi il blocco cilindri i piedi .di biella dei pistoncini sono costretti a compiere un movimento alternativo che produce l'aspirazione e la mandata dei fluidi?

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Variando l?inclinazione della piastra si varia la corsa dei pisto-ni e quindi la cilindrata della pompa.

Con questa forma di realizzazione si ha per? che l?escursione massima ammissibile per l'inclinazione della piastra ? contenuta fra 15 e 18?, quindi in un intervallo sensibilmente inferiore rispetto alla pompa del tipo precedentemente accennato.

Inoltre dato il tipo di collegamento tra blocco cilindri e piastra inclinata si ha che sui cilindri stessi si vengono a generare delle notevoli forze trasversali ed inoltre si hanno sensibili perdite per attrito, e con-? seguentemente maggior usura nell?assorbimento delle forze radiali.

Il compito che si propone il trovato ? appunto quello di eliminarne gli inconvenienti precedentemente lamentati mettendo a disposizione una pom-pa a pistoni rotoalternativi che,per la sua particolare forma di realizzazione,oonsenta di assumere gli aspetti positivi delle pompe sopra illustrate sen-za per? averne i conseguenti effetti negativi?

Nell*ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato ? quello di realizzare tuia pompa a pistoni,in cui sia possibile effet? tuare una connessione tra pistone e piastra inclinata che offre nella fase di mandata una elevata sezione resistente,pur non creando delle forze radiali sili Cilindri?

Ancora uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare una pompa, di tipo reversibile cio? utilizzabile come motore, analogamente a (pian-to avviene con le pompe della tecnica nota, la quale sia in grado di dare le pi? ampie garanzie di affidabilit? ? sicurezza nell'uso?

Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di realizzare una pompa che sia facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilit? in commercio, e che, inoltre, risulti di costo molto contenu? to?

Il compito sopra esposto, nonch? gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da una pomi? a pistoni roto? alternativi comprendente un involucro di contenimento al cui interno ? girevolmente supportato un blocco cilindri solidale in rotazione con un albero e con i cilindri aventi la luce aperta in corrispondenza di un.distributore fisso, in detti cilindri essendo alternativamente traslabili pistoncini operativamente connessi con una piastra inclinata rispetto all'asse di detto blocco - 5 - \?V A?-' cilindri, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti piston?lni ? operativamente associato a detta piastra mediante un corpo sferico alloggiato in ! ima corrispondente sede sferica prevista su detta piastra ed agente su di un blocchetto, detto blocchetto presentando, superiormente, un incavo accoppian? tesi con detto corpo sferico ed,inferiormente, una superficie piana agente per contatto di reciproco strisciamento sulla testa del rispettivo pistoncino, essendo inoltre previsto un elemento a.tirante passante attraverso il detto blocchetto e collegante detto pistoncino con detto corpo sferico?

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una pompa a pistoni rotoalternativi, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui;

la fig. 1 rappresenta una<' >forma di realizzazione della pompa a pistoni, in sezione assiale;

la fig? 2 rappresenta, in scala ingrandita, il particolare del collegamento tra piastra ed albero;

la fig? 3 rappresenta la piastra inclinata vista in pianta;-la fig? 4 rappresenta la contropiastra per l<1>alloggiamento dei coxtpi sferici;

la fig? 5 rappresenta in sezione trasversale la piastra inclinata con evidenziato il giunto di collegamento all<1>albero?

Con riferimento alle citate figure la pompa a pistoni rotoalterna? tivi, secondo il trovato^comprende un involucro di contenimento,indicato globalmente con il numero di riferimento 1,che, inferiormente,risulta connesso ad un distributore fisso, di tipo di per s? noto,presentante una feritoia 2 ft oo

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in.comunicazione con il condotto di aspirazione 3 ed una feritoia~?i mandata 4 in comunicazione con il condotto di mandata 5?come usuale in questo tipo di pompe* All*intemo dell'involucro di contenimento 1 risulta previsto un blocco cilindri 6 che?solidalein rotazione e connesso mediante scanalature o simili ad un albero 7 girevolmente passante a tenuta all'interno dell?involucro di contenimento 1j inoltre ? prevista una molla di spinta 8 agente tra blocco 6 ed albero 7 per mantenere il blocco cilindri in stretto contatto con il citato distributore*

Il blocco cilindri 6 definisce circonferenzialmente uniformemente distribuiti attorno all'albero 7 una pluralit? di cilindri 10 in cui risulta-no alternativamente traslati dei pistoncini 11 che risultano operativamente connessi ad una piastra 12 disposta inclinata rispetto all'asse del citato blocco cilindri 6*

Una importante peculiarit? del trovato ? costituita dal fatto che il collegamento operativo tra pistoncini 11 e piastra 12 ? realizzato, per ciascun pistoncino 11,mediante un corpo sferico 13 alloggiabile in una sede . sferica 14 corrispondentemente prevista sulla faccia inferiore della piastra inclinata o inclinabile 12* Per mantenere l'accoppiamento tra corpo sferico 13 e sede 14 ? prevista ima contropiastra 15 definente fori passanti 16 che risultano disponibili in corrispondenza di ciascuna sede 14 in modo da trat-tenere saldamente in posizione ciascun corpo sferico 13?

Il corpo sferico 13 si impegna con un blocchetto 20 che superiorraente definisce un incavo 21 per l'accoppiamento con il corpo sferico 136 inferiormente presenta una superficie piana 22 per l'accoppiamento con contatto di strisciamento con la testa di ciascun pistoncino 12*

Per eseguire l'unione tra corpo sferico 13 e pistoncino 11 risulta prevista un tirante 25 che ai impegna con una sferetta 26 contenuta all'in-terno del coppo sferico 13 e mantenuta in posizione da un tappo di chiusura 30 a contatto inferiormente con la sferetta 26 e superiormente presentante superficie coniugata con la sede 14?

Il tirante 25 passa attraverso il citato blocchetto 20 e si impegna con una sferetta inferiore 32 alloggiata all'interno del pistonoino 11 e realizzante uno snodo sferico per il collegamento del tirante al pistoncino? Inoltre vantaggiosamente il tirante presenta la su? estremit? inferiore filettata e si impegna con un dado 40 che agisce su di una molla dispin ta 41 a sua volta agente sulla faccia inferiore di detta sferetta 32 in modo da mantenere sempre a stretto reciproco contatto tra loro gli elementi sopra descritti.

Con la disposizione descritta sihachenella fase di'compressione. tra piastra e pistoncino si ha a disposizione una sezione resistente molto

<1>. ! . elevata^in quanto la piastra tramite il corpo sferico 13 agisce sul blocchet?-to 20 che a sua volta agisce sul pistoncino per cui ? possibile esercita-re forze elevate senza pericolo alcuno di rottura.

Il tirante 25 agisce unicamente nella fase di risalita del pistone e cio? di aspirazione per cui esso,non ? sottoposto a sforzi elevati e la ridotta sezione del tirante risulta ininfluente aglieffetti meccanici.

Per evitare azione di sforzi radiali o trasversali sui cilindri la piastra inclinata risulta posta in rotazione direttamente dall'albero 7 che trascina in rotazione il blocco cilindrico 6.

A questo scopo tra albero 7 ed piastra inclinata o inclinabile 12 - fi- (? ?

? Q't risulta previsto un giunto omocinetico che risulta costituito da una sporgen-za sferica 50 realizzata sull'albero e;munita di scanalature circonferenziali 51 nelle quali si alloggiano sferette di accoppiamento 52 a loro volta impe-gnagli in incavature circonferenziali 55 definite sulla parte interna della piastra inclinata 12 che presenta una feritoia svasata 60 per il passaggio dell'albero 7 con qualsiasi delle inclinazioni assumibili dalla piastra stessa.

A quanto detto va<' >anche aggiunto che la citata piastra inclinabile 12 agiscet mediante l'interposizione di cuscinetti di rotolamento 65?contro una piastra di supporto 70 prevista all'interno dell'involucro di contenimento 1 e connessa a mezzi per la variazione della sua inclinazione^cos? da consentire la variazione dell'inclinazione della piastra e conseguentemente la variazione della cilindrata della pompa.

Con la forma di realizzazione descritta si ha quindi che-viene messa a disposizione una pompa a cilindrata variabile^in cui si ha un collegamento meccanico molto valido tra piastra e pistoncini ed inoltre si ha una pia? ' stra che essendo trascinata direttamente in rotazione dall'albero 7 non crea? sforzi trasversali sui cilindri. ,

Bella forma di realizzazione descritta viene illustrata una pompa a cilindrata variabile con albero rettilineoiovviamente nulla cambia concettualmente nel caso in cui gli stessi criteri realizzativi venissero applicati in una pompa a cilindrata costante, cio? con piastra inclinata con inclinazio-ne fissa, avente il blocco cilindri disposto inclinato rispetto alla piastra.

Da quanto descritto si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che il nuovo crite? rio realizzaiivo della connessione operativa tra pistoncini e^i?stra consente di avere a disposizione degli elementi a snodi sferici che quindi consentono di seguire il percorso ellittico del piede di biella del pistoncino, sen za per? creare delle pericolose riduzioni di sezione nella biella,che risultano quando mai negative nella fase di mandata, cio? nella fase in cui si e? sercita una compressione fra piastra e pistoncini?

Uh altro aspetto importante del trovato ? poi costituito dal fatto che il giunto omocinetico s?pra descritto consente di trascinare in rotazione la piastra direttamente per mezzo dell'albero senza quindi creare sforzi trasversali sui pistoncini.

Il trovato cosi concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti? -In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni e leforme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze?

RIVENDICAZIONI

1? Pompa a pistoni rotoaltornativi comprendente un involucro di contenimento al cui interno ? girevolmente supportato un blocco cilindri so-. lidale in rotazione con un albero e con i cilindri aventi la luce aperta in corrispondenza di un distributore fisso, in detti cilindri essendo alternativamente traslabili pistoncini operativamente connessi con una piastra inclinata rispetto all'asse di dett? blocco cilindri, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti pistoncini ? operativamente associato :a detta piastra mediante un corpo sferico alloggiato in una corrispondente sede sferica previ? ?? S? sta su detta piastra ed agente su di un. <">blocchetto, dett loNs?cQc?i <etto presentando superiormente un incavo accoppiantesi con detto corpo sferico ed,inferiormente,una superficie piana agente per contatto di reciproco strisciamento sulla testa del rispettivo pistoncino, essendo inoltre previsto un elemento a tirante passante attraverso detto blocchetto e collegante detto pistoncino con detto corpo sferico?

2. Pompa a pistoni rotoalternativi, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal<* >fatto di comprendere un giunto omocinetico per il collegamento in rotazione di detta piastra inclinata con detto albero?

3? Pompa a pistoni rotoaltemativi, sec?ndo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo sferico alloggiato in detta sede sferica prevista su detta piastra ? mantenuto in detta sede sferica per la presenza di una contropiastra munita di una pluralit? di fori passanti disposti in corrispondenza di ciascuna di dette sedi sferiche?

4? Pompa a pistoni rotoaltemativi, seoondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento a tirante si impegna alla sua estremit? superiore in una sferetta alloggiata all?interno di detto corpo sferico e mantenuta in posizione da un corpo a tappo presentante inferiormente conformazione coniugata con detta sferetta superiore ed esternamente una superficie coniugata con detta sede sferica, inferiormente detto elemento a tirante impegnandosicon una sferetta inferiore alloggiata all'interno di detto pistoncino per definire uno snodo sferico?

5* Pompa a pistoni rotoaltemativi, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento a tirante presenta inferiormente un tratto filettato con cui si impegna un bulloncino

Claims (1)

1. sul quale agisce per contrasto una molla di spinta agente all'altra estremi-t? contro detta sferetta inferiore*

   6* Pompa a pistoni rotoalternativi, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedentij caratterizzata dal fatto che detto giunto omocinetico tra detta piastra e detto albero ? costituito da un ingrossamento sferico definito su detto albero e munito di scanalature circonferenziali in cui si impegnano sferette impegnantisi con corrispondenti scanalature circolari definite sulla parte interna di d?tta piastra inclinata.

   7* Pompa a pistoni rotoalternativi, secondo una o pi? delle riven? dicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta piastra inclinata ? connessa mediante?l'interposizione di un cuscinetto di rotolamento con una piastra di supporto alloggiata all'interno di detto involucro di contenimento*

   8* Pompa a pistoni, rotoalternativi, secondo una o pi? delle riven? dicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per variare inclinazione di detta piastra di supporto e conseguentemente di detta piastra inclinata*

   9 Pompa a pistoni rotoalternativi caratterizzata dal fatto di etra prendereuna o pi? delle caratteristiche descritte e illustrate*

   li Mandatario:

   /

   Pr.Ing.G.MODIANO

   l?Ufficiale Rogante

   (f'i??ro (VlLisineo)