ITBO970254A1 - Pompa rotativa a palette, per il vuoto, lubrificata, ad ingombro conte nuto ed a bassa rumorosita'. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale, dal titolo: "Pompa rotativa a palette, per il vuoto, lubrificata, ad ingombro contenuto ed a bassa rumorosità"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato tratta una pompa rotativa per il vuoto, del tipo a palette, lubrificata e tratta una tale pompa particolarmente adatta per l'applicazione su macchine confezionatrici, caratterizzata da una pluralità di perfezionamenti che hanno consentito di migliorarne l’affidabiltà tecnologica, di contenerne gli ingombri e di renderla più silenziosa. Le caratterietiche della pompa di cui trattasi ed i relativi vantaggi, appariranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione della stessa, illustrata a titolo d'esempio, non limitativo, nelle figure delle due tavole allegate di disegni, in cui;

- la fig. 1 è una vista in elevazione laterale della pompa col relativo motore d'azionamento, ripresa dal lato in cui sono visibili i tappi di immissione e scàrico olio, la spia di livello olio e la bocca di collegamento al circuito utilizzatore del vuoto;

- la fig. 2 è una vista dall'alto della pompa;

- la fig. 3 illustra la pompa in elevazione frontale, vista dal senso indicato dalla freccia K in figura 1;

- la fig. 4 illustra la pompa sezionata in parte secondo la linea IV-IV di figura 1 e con parti in vista;

- le figg. 5, 6 e 7 illustrano altri dei dettagli rilevati secondo le linee di sezione V-V, VI-VI e VII-VII di figura 4.

Nelle figure 1, 2 e 5, con 1 è indicato il motore elettrico che aziona la pompa di cui trattasi, che nell'esempio illustrato è dotato ad una estremità dello statore di una flangia di attacco 2 con cuscinetto 3 e guarnizione 4 attraversati dall'albero 5 dello stesso motore, che sporge anche dall'altra estremità dello statore per azionare un ventilatore 6 che assicura il necessario raffreddamento sia al motore che alla pompa. Per mezzo delle viti 7 e delle guarnizioni 8, sulla faccia piana della flangia 2 è fissato a tenuta il corpo 9 della pompa, dotato di una sede cilindrica e passante 10, nel seguito denominata sede statorica, impegnata in posizione eccentrica dall'albero 5 del motore, chiusa a tenuta ad una estremità dalla detta flangia 2 e chiusa a tenuta sull'altra estremità da un coperchio 11 la cui conformazione frontale è indicata con segno a trattini nella figura 4 e che è fissato mediante un giusto numero di viti 12 attraversanti delle orecchie del detto coperchio, dei fori del corpo pompa ed ancorate alla flangia 2. Nella sede statorica 10 alloggia in modo noto il rotore cilindrico 13 della pompa, calettato sull'albero 5 del motore 1, che coopera tangenzialmente ed in sostanziale condizione di tenuta con la detta sede statorica, nella zona superiore indicata con T in figura 4, e che è dotato di sedi radiali ed angolarmente equidistanziate 14 nelle quali alloggiano le palette 15 di adatto materiale, che per effetto della forza centrifuga cooperano a tenuta con la superficie laterale della detta sede 10 e che con le estremità cooperano con buone condizioni di tenuta con la flangia 2 e col coperchio 11, essendo le varie tenute assicurate ai valori necessari dalla presenza di olio di lubrificazione, come più avanti detto. Nella cooperazione con la sede statorica 10 e con le relative chiusure frontali, le palette 15 del rotore 13, che nella figura 4 ruota nel Benso indicato dalla freccia F, definiscono delle camere a volume variabile che aumentano per un tratto della corsa di allontanamento dalla detta zona di tenuta T e che diminuiscono nel rimanente tratto della córsa di avvicinamento alla stessa zona di tenuta T. Una prima caratteristica innovativa della pompa di cui trattasi, consiste nel fatto che il corpo pompa 9 ha lo spessore necessario per la definizione volumetrica della sede statorica 10 dianzi detta, ma ha una dimensione in altezza ed in larghezza opportunamente superiore a quella della detta camera 10, con un rapporto di superficie di circa 1/4-1/6 preferibilmente di circa 1/5 e la conformazione frontale dello stesso corpo pompa è ad esempio rettangolare, con un recesso sostanzialmente rettangolare nella zona d'angolo posta sul lato aspirazione della pompa medesima ed è tale da circoscrivere completamente la detta sede statorica 10 la cui posizione nel corpo pompa è opportunamente disassata ed è prossima alla zona d'angolo opposta a quella provvista del detto recesso rettangolare. Dalle figure 1, 2, 4 si rileva che il corpo 9 della pompa è chiuso sulla parte del fronte non interessato dalla flangia 2 e su tale fronte porta delle alette 16 di raffreddamento, mentre sul fronte opposto dello stesso corpo 9 sono aperte tutt'attorno alla fascia torica 109 che definisce la sede 10 e che porta i ringrossi attraversati dalle viti 12 di serraggio del coperchio 11, delle camere cieche 17 e 18. Questo fronte del corpo pompa viene spianato e sulla stessa superficie spianata giaciono il bordo perimetrale del corpo 9, il bordo perimetrale della detta fascia torica 109 ed i bordi delle camere 17 e 18. Su questo fronte spianato del corpo 9 viene posizionata una guarnizione di tenuta 19 che circoscrive perimetralmente lo stesso corpo 9 e la camera 18 e su tale guarnizione viene appoggiato il bordo spianato e coniugato di una calotta 20 con zone d'angolo ringrossate e forate 120, attraversate da viti 21 che attraversano anche fori della detta guarnizione 19 e si avvitano nelle zone d'angolo ringrossate del corpo 9. Attraverso la camera interna 23 della calotta 20, tutte le camere cieche 17 del corpo pompa comunicano tra loro. Nella calotta 20 è prevista una camera cieca 22 che s'accoppia a tenuta con la camera 16, formando un’unica camera isolata dalle altre. La parte inferiore delle camere 17 e della camera interna 23 della calotta 20, contiene la giusta quantità di olio necessario per la lubrificazione e per la tenuta della pompa e l'olio stesso viene immesso attraverso l'orifizio con tappo 24 previsto su una porzione inclinata 220 della detta calotta, rivolta verso il fianco usualmente in vista della pompa (fig. 1). Il livello dell'olio è visualizzato da un indicatore di livello 25 avvitato in un orifizio posto sul detto fianco in vista della calotta 20. Il fronte esterno della calotta 20 porta delle alette di raffreddamento 26 (fig. 3) opportunamente distribuite e conformate. Sulla parte bassa della camera 17 del corpo pompa, posta dal lato aspirazione della pompa stessa, è previsto un orifizio chiuso da un tappo 27, utile per lo scarico dell’olio quando si deve provvedere alla sua periodica sostituzione. La pompa secondo il trovato è sensibilmente più corta delle pompe di tipo noto, aventi pari caratteristiche di targa e con le bocche d'aspirazione e di scarico direttamente sul corpo pompa, in quanto la calotta 20 è flangiata al detto corpo pompa ed incorpora il coperchio 11 e perchè nel corpo pompa sono ricavate delle camere 17 che contribuiscono alla funzione di serbatoio di contenimento dell'olio di lubrificazione--tenuta e consentono di limitare la lunghezza o profondità della calotta 20. Nelle pompe note il serbatoio dell'olio è formato unicamente dalla calotta 20 che è flangiata al coperchio 11. Al detto vantaggio di contenimento degli ingombri, si aggiunge anche quello di un più efficace raffreddamento della pompa e di un funzionamento più silenzioso della stessa, per la presenza attorno alla fascia torica 109 dell'olio e delle camere 17-18. Per migliorare ulteriormente la dispersione del calore prodotto dalla pompa, non è escluso che, contrariamente a quanto illustrato nella figura 4, la parete esterna della fascia torica 109 del corpo pompa, posta nelle camere 17 e 18, sia opportunamente alettata. Dalle figure 4 e 5 sì rileva che il coperchio 11 è dotato di una appendice inferiore 111 che si protende verso il basso fino a giungere a breve distanza dal fondo della calotta 20 con la propria estremità libera sulla quale è aperto un foro 28 disposto tangenzialmente nello stesso coperchio e che con l'altra estremità cieca, comunica con un foro trasversale 29 aperto in un punto noto delle camere della pompa, per immettere in questa la necessaria quantità d'olio. A monte ed a breve distanza dalla zona di contatto T tra rotore e statore, sulla faccia attiva del coperchio 11 è aperto un recesso noto 30, a forma di rene, che comunica con la camera di pressione della pompa e nella quale sono attestati una coppia di fori 130 aperti con l'altra estremità sulla faccia esterna del coperchio, dove i fori stessi sono intercettati da una valvola unidirezionale a membrana, formata da una rondella 31 di un adatto materiale elastomerico, scorrevole su una boccola assiale 32 a forma di fungo, fissata sul coperchio per mezzo della vite 33 e che con la propria testa rigida 132 limita la corsa e la deformazione in apertura della detta rondella flessibile 31. L'aria compressa dalla pompa viene scaricata attraverso i fori 130 controllati in modo noto dalla valvola 31. Nel recesso 30 è aperta l'estremità rastremata di un foro calibrato 35, ricavato radialmente nel coperchio 11 e che con l'altra estremità è aperto su di un'appendice 211 dello stesso coperchio e sfocia nella camera superiore 17 che fa parte del complesso del serbatoio dell'olio. Il foro 35 realizza una sorta di Venturi che richiama aria dalla parte alta del serbatoio dell'olio e la miscela con l'aria in scarico dalla pompa, per restituire all'olio di lubrificazione la componente gassosa e la conseguente elasticità che ha perso nelle camere della pompa stessa. L'aria in pressione scaricata dai fori 130 nella parte alta della camera interna 23 della calotta 20, trova l'unico sfogo in un foro ascendente 36 ricavato dall1esterno in un ringrosso 209 della perete del corpo pompa che è volta dalla parte della flangia 2 (fig. 2), essendo tale foro chiuso sull'estremità superiore da un tappo 37 ed essendo comunicante con un foro 38 ricavato perpendicolarmente sul fondo della camera 16, cieco verso l'esterno e filettato. In questo foro orizzontale è avvitato il gambo longitudinalmente scanalato 139 che sostiene la cartuccia filtrante nota 39 che separa l'olio dall'aria e che impegna anche la camera 22 della calotta 20. L'olio filtrato dalla cartuccia 39 cade sul fondo della camera 18, 22 e fluisce nelle sottostanti camere 17, 23 attraverso una valvola unidirezionale 40 di tipo noto, posta nel punto più basso del fondo trasversalmente inclinato {fig. 4) della camera 18 e che s'apre quando la pompa si ferma o quando è a regime e cessa di aspirare. L'aria scaricata dalla pompa e che esce dalla cartuccia filtrante 39, priva dell'olio, fuoriesce dalla camera 18, 22 attraverso dei fori 41 ricavati sulla parte alta e posteriore della stessa camera 18 (figg. 4 e 7). Nelle fasi di avviamento della pompa, quando la cartuccia 39 è satura d'olio, le goccioline di olio tenderebbero ad uscire con violenza dalla stessa cartuccia ed una parte d'olio potrebbe uscire dai fori 41 di scarico dell'aria. Per evitare questo inconveniente, il trovato prevede di disporre attorno alla cartuccia 39 una campana cilindrica 42 di maggior diametro, con una base forata che viene attraversata dalla vite scanalata 139 e che appoggia tra la cartuccia 39 e la relativa guarnizione di fondo 239. Gli spruzzi d'olio che escono dalla cartuccia 39, urtano contro la superficie interna della campana 42 che li smorza e l'olio lambisce questa superficie e fluisce per gravità dalla bocca di scarico della campana 42 che ha un'ampiezza tale da consentire il libero passaggio dell'aria filtrata. La parte della parete di fondo 122 della camera 22 contro la quale urta l'aria che esce dalla campana 39, può essere internamente alettata per migliorare lo scambio termico e per realizzare un filtro dinamico contro il quale rimane attaccata ogni piccola traccia di unto. Immediatamete a valle della zona T di contatto tra rotore e statore 13, 10, sulla parete della camera statorica 10 è aperto il recesso a mezzaluna 43 che comunica col pozzetto verticale di aspirazione 44 ricavato su una parte piena del corpo pompa 9 e che s'apre nella zona d'angolo in recesso di tale corpo dove il pozzetto stesso è sormontato da un piccolo duomo 46 fissato con orientamento variabile per mezzo delle viti 47 e dotato della bocca filettata 45 di collegamento all'utenza del vuoto. Nel duomo 46 è montato per mezzo di un anello elastico 48, un piccolo filtro 49 preferibilmente di acciaio inossidabile, che evita alla pompa di aspirare delle impurità grossolane. Il pozzetto 44 è caratterizzato dal presentare dei tratti di diametro decrescente verso il basso, che formano almeno tre gradini anulari e di giusta ampiezza. Sul gradino superiore 50, avente il bordo interno rialzato, viene appoggiato un anello di materiale elastomerico 51 con un foro interno di diametro proporzionato alla portata del condotto d'aspirazione della pompa e questo anello viene bloccato nella propria sede dal soprastante duomo 46. Sul gradino intermedio 52 appoggiano le appendici radiali e tra loro angolarmente equidistanziate 153 (vedi fig. 6) di un dischetto 53 di acciaio per molle, che quando l'utenza è in depressione rispetto alla pompa, si solleva e chiude il foro dell'anello 51 che di preferenza ha un labbro opportunamente sporgente verso il basso, per assicurare una migliore tenuta nella cooperazione col detto dischetto 53. Il diametro interno del gradino 52 ed il diametro del dischetto 53 sono tali per cui quando il dischetto stesso è nella posizione bassa, la somma delle superfici delle aperture a settore 54 esistenti tra le stesse parti 52 e 53, non sia inferiore alla superficie del foro dell'anello 51. Se durante la fase di montaggio della valvola unidirezionale di cui trattasi, il dischetto 53 dovesse essere inclinato in modo tale da cadere dal proprio gradino d'appoggio 52, il dischetto stesso verrebbe trattenuto dal gradino sottostante 55 che ha un diametro interno adatto allo scopo. Resta inteso che alla pompa come descritta, possono essere apportate numerose varianti e modifiche, soprattutto costruttive, il tutto per altro senza abbandonare il principio informatore dell'invenzione, come esposto e come a seguito rivendicato.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Pompa rotativa a palette, per il vuoto, lubrificata, del tipo che comprende un corpo pompa (9) chiuso a tenuta ad una estremità da una flangia (2) fiesa ad esempio allo statore del motore elettrico (1) sul cui albero (5) è calettato il rotore (13) con le palette (15) della pompa, che ruota in posizione eccentrica e con le necessarie condizioni di tenuta nella camera statorica (10) ricavata nel detto corpo pompa sul quale è disposto il condotto d'aspirazione (45) da collegare all'utenza e controllato da una valvola unidirezionale e normalmente aperta in aspirazione, essendo la detta camera statorica chiusa a tenuta sull'altro fronte da un coperchio (11) sormontato da una calotta (20) con all'interno l'olio di lubrificazione e di tenuta della pompa e nella quale scarica la pompa ed è disposto il filtro (39) che separa l'olio dall'aria di scarico prima che questa venga evacuata nell'atmosfera, caratterizzata dal fatto che il corpo pompa (9) ha una ampiezza frontale opportunamente superiore a quella della fascia torica (109) che definisce la detta camera statorica (10), essendo su tale fascia fissato il coperchio di chiusura (11) della detta camera (10) e le parti del corpo pompa esterne a tale fascia essendo cave e tali da formare delle camere (17) aperte dal lato del detto coperchio e su tale fronte del corpo pompa essendo fissata a tenuta la calotta (20) che contiene la giusta quantità d'olio di lubrificazione e di tenuta, che in parte impegna anche quelle inferiori delle dette camere (17) del corpo pompa, il tutto in modo che la pompa stessa possa essere realizzata con un ingombro contenuto e risulti meglio raffreddata e desonorizzata.
2. 2) Pompa secondo la rivendicazione 1), in cui la superficie frontale del corpo pompa (9) è circa quattro-sei volte, preferibilmente circa cinque volte superiore a quella della fascia torica (109) che realizza la camera statorica (10) della pompa stessa.
3. 3) Pompa secondo la rivendicazione 1), in cui il coperchio (11) che chiude il corpo pompa e che è alloggiato nel serbatoio dell'olio presenta un'appendice (111) rivolta verso il basso, che giunge a breve distanza dal fondo del detto serbatoio e nella quale s'apre l'estremità di un foro (28) orientato con un primo tratto tangenzialmente alla camera statorica (10) della pompa nella quale sfocia, in posizione nota, con un tratto terminale (29) perpendicolare al tratto precedente, per l'immissione in tale camera dell'olio di lubrificazione e di tenuta.
4. 4) Pompa secondo la rivendicazione 1), in cui il coperchio (11) che chiude il corpo pompa (9) e che è alloggiato nel serbatoio dell'olio, presenta sulla faccia interna, a monte ed a breve distanza dalla zona di tenuta (T) tra rotore e statore della pompa stessa, un recesso a forma di rene (30) nel quale sono attestati dei fori (130) che realizzano lo scarico della pompa e che s'aprono sulla faccia esterna del detto coperchio sulla quale sono intercettati da una valvola unidirezionale formata da una rondella flessibile (31), guidata su un supporto assiale (32, 132) a forma di fungo, fisso al coperchio con una vite (33), essendo previsto che nella parte intermedia della detta asola sia aperto radialmente un foro calibrato (35) che prosegue con un tratto di maggior diametro, aperto sull'estremità di un'appendice superiore (211) del coperchio e che sfocia nella parte alta del serbatoio dell'olio, il tutto in modo da formare un piccolo Venturi che per effetto della pressione dello scarico della pompa richiama aria dal serbatoio per rigasificare l'olio contenuto nell'aria di scarico.
5. 5) Pompa secondo la rivendicazione 1), in cui il corpo pompa (9) presenta una conformazione frontale sostanzialmente rettangolare, con un recesso nella zona d'angolo poeta dal lato dell'aspirazione della camera statorica (10) della pompa stessa che ha un posizionamento disassato rispetto al centro del medesimo corpo pompa.
6. 6) Pompa secondo la rivendicazione 1), in cui il bordo frontale e perimetrale del corpo pompa (9) sul quale viene fissata la calotta (20) di contenimento dell'olio, è piano ed è complanare al bordo frontale delle varie camere (17) ricavate in recesso nello stesso corpo pompa ed anche nei confronti del bordo frontale della fascia torica (109) che forma la camera statorica (10) della pompa, essendo su tale fronte disposta una guarnizione di tenuta (19) che interessa il corpo pompa perimetralmente e che circoscrive una camera superiore (18) del corpo pompa posta in corrispondenza della zona d'angolo di tale corpo che è dal lato dello scarico, essendo la calotta di contenimento dell'olio, dotata in corrispondenza della zona d'angolo superiore di una camera interna (22).che si sovrappone a tenuta alla detta camera d'angolo superiore (18) del corpo pompa, per formare la camera di contenimento del filtro (39) che separa l'olio dall'aria scaricata dalla pompa e che porta i fori (41) per l'evacuazione dell'aria filtrata.
7. 7) Pompa secondo la rivendicazione 6), in cui la camera (18) prevista nel corpo pompa per il contenimento del filtro di separazione aria-olio è dotata sulla parete posteriore di un ringroseo esterno e verticale (209) nel quale viene ricavato dall'esterno un foro (36) che s'apre nella sottostante camera (17) in comunicazione col serbatoio dell'olio e tale foro viene chiuso con un tappo (37) sull'estremità esterna e perpendicolarmente allo stesso sul fondo della detta camera (18) viene ricavato un foro filettato (38) nel quale è avvitato il gambo longitudinalmente scanalato (139) ed orizzontale del filtro noto di separazione aria-olio (39) ed essendo previsti nella parte alta della detta camera (18) dei fori (41) per lo scarico nell'atmosfera dell'aria filtrata.
8. 8) Pompa per il vuoto, dotata di un filtro (39) che provvede alla separazione dell'olio dall'aria scaricata dalla pompa stessa prima che l'aria medesima venga evacuata nell'atmosfera, in cui la cartuccia filtrante è circoscritta da una campana di maggior diametro (42) dotata sulla base di un foro che viene attraversato dal gambo scanalato (139) del detto filtro e tale campana interessa il filtro stesso per tutta la lunghezza, per trattenere gli schizzi d'olio che escono dal filtro medesimo all'avviamento della pompa, essendo il complesso del filtro e della campana disposto di preferenza orizzontalmente o con inclinazione verso il basso della bocca di scarico della campana stessa dalla quale esce l'olio separato dall'aria.
9. 9) Pompa secondo la rivendicazione.B) in cui la bocca di scarico della campana (42) che circoscrive il filtro di separazione aria--olio (39) è posta a breve distanza dal fondo (122) della camera (22) della calotta (20) che contiene l'olio e tale fondo può essere opportunamente nervato per meglio dissipare il calore dell'aria di scarico che lo lambisce e per fungere da filtro dinamico.
10. 10) Pompa secondo la rivendicazione 7), in cui la parete inferiore della camera composita (18, 22) che contiene il filtro di separazione aria-olio (39) è inclinata trasversalmente e nel punto più basso porta un foro di scarico nella camera sottostante (17), intercettato da una valvola unidirezionale e nota (40) che s'apre solo quando la pompa si ferma o cessa di aspirare, per consentire il travaso dell'olio recuperato dal filtro nella sottostante camera di serbatoio.
11. 11) Pompa per il vuoto dotata sul lato aspirazione di un recesso mediano (43) che comunica con un pozzetto verticale (44) ricavato nel corpo pompa (9) e su cui è fissato con possibilità di orientamento un piccolo duomo (46) con una bocca filettata (45) per il collegamento all'utenza e normalmente con un piccolo filtro (49) per trattenere eventuali impurità dell'aria aspirata, caratterizzato dal fatto che il detto pozzetto presenta una conformazione a scalare e decrescente verso il basso, che origina almeno tre gradini, essendo nel gradino superiore (50), preferibilmente con bordo interno rialzato, collocato ed ammorsato un anello di materiale elastomerico (51) dotato sul diametro interno di un bordo che sporge verso il basso, mentre sul gradino intermedio (52).appoggiano le appendici radiali (153) e tra loro angolarmente equidistanziate di un dischetto d'acciaio (53) con diametro esterno tale da formare nei confronti del diametro interno del detto gradino intermedio, delle luci (54) di ampiezza tale da non originare perdite di carico nell'aspirazione della pompa, mentre quando la pompa stessa cessa d'aspirare o si ferma, il detto dischetto sale contro il detto anello di gomma e chiude il collegamento con l'utenza, essendo previsto che il gradino più basso e di più piccolo diametro (55) abbia dimensioni tali da trattenere il detto dischetto (53) nel caso in cui, durante la fase di montaggio, lo stesso assuma un orientamento che lo porta a superare il proprio gradino d'appoggio, cosi che il dischetto medesimo possa essere facilmente recuperato dal montatore.
12. 12) Pompa secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il corpo pompa (9) e la calotta (20) che forma il serbatoio dell'olio sono dotati di alette di raffreddamento (16, 26), essendo il corpo pompa dotato nella parte bassa del fianco normalmente in vista, di un condotto che comunica con le camere interne (17) e che è chiuso da un tappo (27) per lo scarico dell’olio esausto dalla pompa, essendo sulla parte alta di tale fianco del corpo pompa, previsto il duomo (46) con la bocca d'aspirazione di collegamento all'utenza e sullo stesso fianco in vista la detta calotta (20) porta su una porzione alta ed inclinata (220), la bocca col tappo (24) per l'immissione dell'olio e porta su una parte bassa-intermedia la bocca con l'indicatore (25) del livello dell'olio stesso.
13. 13) Pompa rotativa a palette, per il vuoto, lubrificata, ad ingombro contenuto ed a bassa rumorosità, realizzata più in particolare, in tutto o sostanzialmente, come descritto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.