ITBO20080237A1 - Dispositivo per la movimentazione di fluidi - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo per la movimentazione di fluidi.

Come è noto dispositivi per la movimentazione di fluidi possono essere definiti da un compressore o da una pompa. Nel mercato vi sono svariate tipologie di compressori e pompe adatte ai più svariati impieghi. In ogni caso tali compressori o pompe che sia a pistoni o di altro devono essere provvisti di valvole che devono essere sincronizzate con la movimentazione dei pistoni o degli organi in movimento. Inoltre negli attuali compressori o pompe uno dei maggiori problemi che sussistono consiste nell'elevata inerzia degli organi in movimento che non consente di sviluppare elevate velocità di rotazione di tali organi in movimento e di elevate accelerazioni degli stessi. Altra caratteristica negativa che sussiste negli attuali compressori e pompe sta nel fatto che questi devono presentare soluzioni costruttive legate all'impiego e soprattutto al fluido movimentato. In sostanza per ogni impiego e per ogni fluido esiste un corrispondente dispositivo di movimentazione del fluido.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per la movimentazione di un fluido che sia privo degli inconvenienti sopra citati.

In base alla presente invenzione viene realizzato un dispositivo per la movimentazione di fluidi caratterizzato dal fatto di comprendere:

un corpo scatolare fisso conformato a manicotto prismatico;

un corpo rotante a conformazione cilindrica alloggiato all'interno del detto corpo scatolare ed atto a dividere 1'interno del detto corpo scatolare in due camere a tenuta idraulica fra loro, il fluido essendo atto ad essere pompato da una detta prima camera alla detta seconda camera;

un motore atto a determinare la rotazione del detto corpo rotante attorno ad un asse di rotazione un foro centrale definito nel detto corpo rotante lungo il detto asse di rotazione;

una pluralità di fori radiali realizzati nel detto corpo rotante e che si originano radialmente dal detto foro centrale fino all'esterno del detto corpo rotante

una pluralità di pistoni ognuno dei quali è atto a scorrere lungo un rispettivo foro radiale; e mezzi per determinare la corsa dei detti pistoni lungo il rispettivo detto foro radiale.

L'esempio che segue serve a scopo illustrativo e non limitativo, per una migliore comprensione dell'invenzione con l'ausilio delle figure del disegno annesso, in cui:

la figura 1 è una vista parziale e prospettica di un dispositivo realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

le figure 2 e 3 sono sezioni secondo piani diversi del dispositivo di figura 1 in una prima fase di funzionamento; e

le figure 4 e 5 sono sezioni secondo piani diversi del dispositivo di figura 1 in una seconda fase di funzionamento.

Con riferimento alle figure allegate è indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo per la movimentazione di un fluido. Il dispositivo 1 comprende un corpo scatolare fisso 2 conformato a manicotto prismatico e definito da due coppie di pareti laterali 3 e 4 parallele fra loro; le pareti laterali 3 presentando una larghezza maggiore delle contigue pareti laterali 4. Il dispositivo 1 comprende un corpo 5 a conformazione cilindrica alloggiato all'interno del corpo scatolare 2 ed atto a dividere 1'interno del corpo 2 in due camere 6 e 7 a tenuta idraulica fra loro; il fluido essendo atto ad essere pompato da una camera 6 o 7 all'altra camera 7 o 6. Il corpo 5 è girevole, come si vedrà meglio in seguito, attorno ad un asse di rotazione X tramite un motore 8 per esempio elettrico; l'asse X essendo l'asse centrale del corpo 5. Il corpo 5 presenta un diametro esterno leggermente superiore alla distanza fra le pareti laterali 4 che per questo in corrispondenza del corpo 5 presentano un rispettivo tratto deformato secondo un arco di circonferenza .

Con riferimento alle figure 2 e 3, il corpo 5 presenta un foro centrale passante 11 definito lungo l'asse X e tre fori radiali 12 che si originano radialmente dal foro 11 e che sono aperti verso l'esterno; i fori 12 essendo angolati a 120° fra loro. Il foro centrale 11 da una parte è chiuso da una piastra 13 (interna al corpo 2) e dalla parte opposta da una seconda piastra 14 sempre interna al corpo 2 come illustrato nelle figure 4 e 5. La piastra 13 è solidale al corpo 5 per esempio tramite un collante ed è in pezzo unico con un albero rotante 15 che si estende all'esterno del corpo 2 attraverso un foro passante 19 realizzato in una prima parete 3. L'albero 15 è poi angolarmente connesso con l'albero di uscita 16 del motore 8. La piastra 14 è atta a chiudere anche un foro passante 17 realizzato nella seconda parete 3 per permettere l'introduzione del corpo 5 all'interno del corpo 2. La piastra 14 è solidale al corpo 2 e presenta di pezzo un perno 18 che si estende all'interno del foro 11 lungo un asse parallelo all'asse X.

Con riferimento alle figure allegate, all'interno dei fori 12 è atto a scorrere un rispettivo pistone 21 provvisto di una rispettiva biella 22 ad una prima estremità incernierata al corrispondente pistone 21 ed ad una seconda estremità incernierata sul perno 18. Appare evidente che ruotando il corpo 5 ed essendo il perno 18 fisso, i pistoni 21 scorreranno lungo i rispettivi fori 12. Ora sono state selezionate la posizione del perno 18, la lunghezza dei fori 12, la lunghezza dei pistoni 22 e la lunghezza delle bielle 22 in modo che i pistoni 21 siano, nel rispettivo foro 12, in corrispondenza del punto morto superiore quando il foro 12 è affacciato ad una prima parete 4 {proprio in corrispondenza del tratto deformato) ed in corrispondenza del punto morto inferiore quando il foro 12 è affacciato alla seconda parete 4 (proprio in corrispondenza del tratto deformato). Inoltre la corsa dei pistoni 21 è doppia rispetto alla distanza fra l'asse X (asse di rotazione del corpo 5) e l'asse del perno 18.

In uso supponendo che il corpo 5 ruoti in senso antiorario guardando la figura 2 e quando il foro 12 si apre verso la camera 6 il corrispondente pistone 21 trasla verso il proprio punto morto inferiore e quindi il fluido va a riempire il foro 12. Mentre continuando la rotazione quando il foro 12 si apre verso la camera 7 (figura 3) il corrispondente pistone 21 trasla verso il punto morto superiore premendo quindi il fluido verso la camera 7.

Da quanto sopra descritto risultano evidenti i vantaggi conseguiti con la realizzazione della presente invenzione.

In particolare si è realizzato un dispositivo di semplice costruzione e che non è soggetto a forze inerziali. Di conseguenza la velocità di rotazione del corpo 5 può essere anche elevata e comunque maggiore delle normali pompe a pistone ed inoltre il corpo 5 può essere soggetto anche a forti accelerazioni senza alcun problema.

Risulta infine chiaro che al dispositivo 1 qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

In particolare il numero dei fori 12 e quindi dei pistoni 21 può essere diverso da quello descritto ed illustrato, fermo restando il principio che tali fori 12 siano distribuiti in modo uniforme nel corpo rotante 5. Alcune parti del dispositivo 1 ed in particolare quelle a contatto con il fluido potrebbero essere realizzate in un materiale resistente ad eventuali aggressioni chimiche del fluido stesso. Inoltre al posto delle bielle 22 potrebbe essere installata una camma fissa il cui contatto con una parte del pistone essendo atto a determinare la corsa dello stesso; il contatto continuo fra pistone e camma essendo assicurato da opportuni mezzi a molla.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo per la movimentazione di fluidi caratterizzato dal fatto di comprendere: un corpo scatolare fisso (2) conformato a manicotto prismatico; un corpo rotante (5) a conformazione cilindrica alloggiato all'interno del detto corpo scatolare (2) ed atto a dividere 1'interno del detto corpo scatolare (2) in due camere (6 e 7) a tenuta idraulica fra loro, il fluido essendo atto ad essere pompato da una detta prima camera (6 o 7) alla detta seconda camera (7 o 6); un motore (8) atto a determinare la rotazione del detto corpo rotante (5) attorno ad un asse di rotazione (X); un foro centrale (11) definito nel detto corpo rotante (5) lungo il detto asse di rotazione (x); una pluralità di fori radiali (12) realizzati nel detto corpo rotante (5) e che si originano radialmente dal detto foro centrale (11) fino all'esterno del detto corpo rotante (5); una pluralità di pistoni (21) ognuno dei quali è atto a scorrere lungo un rispettivo foro radiale (12); e mezzi per determinare la corsa dei detti pistoni (21) lungo il rispettivo detto foro radiale (12).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi, per ognuno dei detti pistoni (21), comprendono una rispettiva biella (22); le dette bielle (22) essendo incernierate su un perno fisso (18) con asse parallelo ed ad una prefissata distanza dal detto asse di rotazione (x).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi comprendono una camma fissa il cui contatto con una parte del detto pistone essendo atto a determinare la corsa dello stesso; il contatto continuo fra detto pistone e detta camma essendo assicurato da opportuni mezzi a molla.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che il detto corpo scatolare (2) comprende due prime pareti laterali (3) parallele fra loro e due seconde pareti laterali (4) parallele fra loro ed ortogonali alle dette prime pareti laterali (3); il diametro esterno del detto corpo rotante (5) essendo sostanzialmente pari alla distanza fra le dette prime pareti laterali (3).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 dipendente dalla 2, caratterizzato dal fatto che le lunghezze dei detti fori radiali (12), dei detti pistoni (21) e delle dette bielle (22) determinano che ogni detto pistone (21) risulti in corrispondenza di un punto morto superiore in corrispondenza di una prima delle dette prime pareti laterali (3) ed in corrispondenza di un punto morto inferiore in corrispondenza di una seconda delle dette prime pareti laterali (3).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la corsa dei detti pistoni (21) è doppia rispetto alla distanza fra il detto asse di rotazione (X) e l'asse del detto perno (18).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i detti fori radiali (12) sono distribuiti in modo uniforme nel detto corpo rotante (5).
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il detto corpo rotante (5) è provvisto di un albero (15) rotante attorno al detto asse di rotazione (X) e che si estende all'esterno del detto corpo scatolare (2) per connettersi con un albero di uscita (16) del detto motore (8).