ITMI950875A1 - Unita' costruttiva formata da una macchina idropompa o idromotore e da un elemento portante - Google Patents

Description

"Unità costruttiva formata da una macchina, idropompa o idromotore, e da un elemento portante"

Riassunto del trovato

L'invenzione parte da una unità costruttiva formata da una idromacchina con un albero motore, rispettivamente albero condotto, e da un elemento portante, dal quale la idromacchina è sostenuta con interposizione di materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido..Si.ottiene una modesta emissione di rumori della idromacchina per il fatto che l'elemento portante si impegna esternamente al di sopra della idromacchina specialmente nella direzione dell'albero, e che 1'idromacchina tramite materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido, che si trova fra la sua superficie mantellare esterna e l'elemento portante, è sostenuta sull'elemento portante. In tal modo è possibile ridurre in modo semplice le emissioni di rumori.

Descrizione del trovato

L'invenzione parte da una unità costruttiva formata da una idromacchina, idropompa o idromotore, con un albero motore, rispettivamente con un albero condotto, nonché da un elemento portante, dal quale 1'idromacchina è sostenuta con interposizione di materiale isolante per vibrazione acustiche via solido. Sull'elemento portante può essere fissato ad esempio anche un motore elettrico azionante una idromacchina servente da idropompa. Con il materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido si intende evitare che dall'idropompa vibrazioni acustiche via solido e oscillazioni vengano trasmesse sul motore elettrico ed eventualmente su un serbatoio dell'olio, sul quale è disposta l'unità formata da motore elettrico ed idropompa.

Un'idropompa, la cui cassa è sostenuta da un elemento portante con interposizione di materiale isolante per vibrazioni acustiche via solido, è nota ad esempio dal volume "Der Hydraulik Trainer", tomo I, pagina 296, 1991 della Mannesmann Rexroth GmbH. In questa idropompa il materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido è un anello di gomma profilato, che con una cava anulare periferica esterna è applicato a pressione su una sporgenza anulare dell'elemento portante, orientata radialmente verso l'interno. Del resto questo è serrato assialmente fra un anello di serraggio ed una flangia accoppiati reciprocamente con viti. Sulla flangia j è fissata frontalmente la cassa della pompa. Con questo tipo di fissaggio l'anello di gomma profilato dovrà essere fatto necessariamente di un materiale relativamente duro, cosicché la trasmissione di onde acustiche e vibrazioni, specialmente nella gamma delle basse frequenze, viene non ancora evitata nella misura oggi giorno talvolta richiesta nel corso di interventi riguardanti lo sviluppo di rumori in idroimpianti.

Lo scopo dell'invenzione è di sviluppare ulteriormente una unità costruttiva con le caratteristiche della definizione introduttiva della rivendicazione 1, in modo che è possibile in misura elevata un isolamento delle vibrazioni acustiche via solido e delle oscillazioni.

Secondo l'invenzione questo problema viene risolto mediante una unità costruttiva formata da una idromacchina e da un elemento portante, in cui, conformemente alla parte caratterizzante della rivendicazione 1, l'elemento portante si impegna esternamente al di sopra della idromacchina, specialmente nella direzione dell'albero e 1'idromacchina tramite materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido, situato fra la sua superficie mantellare esterna e l'elemento portante, è sostenuta sull'elemento portante. In una tale unità costruttiva, poiché l'appoggio mediante il materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido ha luogo più vicino al baricentro dell'idromacchina, insieme agli elementi costruttivi alloggiati in essa e montati su di essa, le condizioni di leva per l'appoggio sono più vantaggiose rispetto all'attuale stato della tecnica, cosicché come materiale di isolamento acustico si prende in considerazione anche materiale meno duro e nell'intero spettro delle frequenze è possibile un buon isolamento delle vibrazioni acustiche via solido e delle oscillazioni. Esecuzioni vantaggiose dell'unità costruttiva secondo l'invenzione sono desumibili dalle sotto rivendicazioni. Così i rapporti di leva per l'appoggio risultano particolarmente vantaggiosi se conformemente alla rivendicazione 2, 1'idromacchina nell'ambito di un piano, che passa per il suo baricentro e perpendicolarmente al suo albero, tramite materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido è sostenuta sull'elemento portante. Le idromacchine per lo più possiedono una superficie mantellare esterna più o meno frastagliata, cosicché una coppia di reazione, che agisce nel caso di una rotazione dell'albero sulla cassa dell'idromacchina, può essere sostenuta dal materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido oltre un vincolo di materiale, in quanto il materiale si impegna in sporgenze a ritroso sulla superficie mantellare e copre sporgenze in avanti. Con una sicurezza superiore ad un vincolo di materiale è possibile trasmettere la coppia di resistenza dal materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido sull'elemento portante se, conformemente alla rivendicazione 3, il lato esterno dell'elemento portante, rivolto radialmente verso 1'idromacchina, non presenta simmetria di rotazione. In questo caso si considera in particolare un contorno interno poligonale dell'elemento portante.

Fondamentalmente l'elemento portante a partire da un anello, con il quale esso è fissato ad esempio su un motore elettrico, con singoli diti può impegnarsi sull'idromacchina e sostenerla con questi singoli diti. Tuttavia per la stabilità di forma dell'elemento portante viene considerato più vantaggioso se questo, conformemente alla rivendicazione 4, si estende perifericamente attorno all'idromacchina, ossia non presenta singoli diti liberi in corrispondenza di una sua estremità. La stabilità può essere aumentata anche per il fatto che l'elemento portante conformemente alla rivendicazione 5 è eseguito -a-forma di tazza e presenta un fondo davanti ad un lato frontale dell'idromacchina. Al riguardo non è assolutamente necessario che l'intero elemento portante sia formato da un unico pezzo. Anzi, ad esempio nel mantello dell'elemento portante a forma di tazza, può trovarsi una commettitura di separazione fra due parti dell'elemento portante. Mediante un accoppiamento rigido fra le più parti si ottiene ciononostante l'elevata stabilità di forma.

In maniera particolarmente vantaggiosa l'elemento portante conformemente alla rivendicazione 6 è formato da un calcestruzzo a base di resina di reazione. Questo materiale è stato presentato dettagliatamente ad esempio nel N. 29/88 della rivista "Technische Rundschau" anche in relazione alle sue applicazioni ed è reperibile in commercio. Rispetto ai metalli esso offre vantaggi relativamente alla conformazione e al peso. Inoltre esso contribuisce parimenti all'isolamento delle vibrazioni acustiche via solido e delle vibrazioni in genere e quindi ad una riduzione dei rumori in una idromacchina. Pertanto il suo impiego anche nel caso di un sostegno di tipo convenzionale può essere già combinato con vantaggi.

È vantaggioso se anche la posizione assiale dell'idromacchina è assicurata con vincolo geometrico oltre un vincolo di materiale, in primo .luogo, fra essa e il materiale isolante per le vibrazioni acustiche -via solido e, in secondo luogo, fra il materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido e l'elemento portante, oppure anche senza vincolo di materiale. Nelle rivendicazioni 8 fino a 12 viene indicato come viene opportunamente realizzato questo vincolo geometrico.

Ulteriori esempi di una unità costruttiva secondo l'invenzione sono rappresentati nei disegni. In base alle figure di questi disegni l'invenzione viene illustrata ora in dettaglio, laddove vengono forniti dettagli anche in merito ad ulteriori esecuzioni vantaggiose.

In particolare:

la figura 1 mostra il primo esempio di realizzazione con un elemento portante a forma di tazza, in un unico pezzo, laddove 1'idromacchina è rappresentata in vista e l'elemento portante nonché il materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido fra l'elemento portante e 1'idromacchina sono rappresentati in sezione,

la figura 2, in una rappresentazione simile a quella della figura 1, mostra un secondo esempio di realizzazione, il cui elemento portante è eseguito in due pezzi,

la figura 3, nella stessa modalità di rappresentazione delle figure 1 e 2, mostra un terzo esempio di realizzazione, il cui elemento portante è eseguito parimenti in due parti e presenta una cava anulare interna riempita con materiale isolante per le vibrazioni acustiche via solido,.e

la figura 4 mostra una sezione lungo le linee IV-IV delle figure 1 e 2.

Tutti gli esempi di realizzazione come idromacchina presentano una idropompa 10, che è dotata di un raccordo di aspirazione 11 e di un raccordo di mandata 12, che lo fronteggia, e dalla cui cassa 13 sporge un albero motore 14- L'albero motore 14, cosa rappresentata solo nelle figure 1 e 2, tramite un giunto elastico 15 è accoppiato con l'albero 16 di un motore elettrico 17. L'idropompa 10 pertanto può essere azionata dal motore elettrico 17.

Affinché vibrazioni acustiche via solido e vibrazioni in genere non vengano trasmesse, o vengono trasmesse solo in modo assai limitato, dall'idropompa 10 al motore elettrico 17, 1'idropompa è fissata al motore elettrico in maniera particolare. Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 1 per il fissaggio serve un elemento portante 18 a forma di tazza, in un unico pezzo, la cui estensione nella direzione dell'albero motore 14 e dell 'idropompa 10 è superiore all'estensione dell'idropompa e il quale sovrasta 1'idropompa nella direzione verso il motore elettrico 17. Sul bordo della tazza l'elemento portante 18 è dotato di una flangia esterna 19, con cui esso può essere avvitato ad una flangia 20 del motore elettrico. Nello spazio libero 21, realizzato grazie alla sporgenza dell'elemento portante 18 sull'idropompa 10, si trova il giunto 15 elastico alle rotazioni. Nel suo mantello 22 l'elemento portante 18 possiede due aperture passanti 23, aperte assialmente unilateralmente, che si fronteggiano reciprocamente e attraverso le quali è possibile raccordare rispettivamente una conduttura al raccordo di aspirazione il e al raccordo di mandata 12 dell'idropompa 10. Il fondo 24 dell'elemento portante 18 possiede una modesta distanza dall'idropompa 10.

L'elemento portante 18 è realizzato con un calcestruzzo in resina di reazione. La sua fabbricazione è pertanto particolarmente semplice. In un primo momento vengono mischiati i diversi componenti del materiale. Successivamente essi vengono colati in uno stampo, laddove non si dovrà esercitare alcuna pressione e non è necessario alcun trattamento termico. Nello stampo il materiale indurisce in un tempo dell'ordine di ore, senza particolare trattamento.

L'idropompa 10 si trova all'interno dell'elemento portante 18 a forma di tazza ed è sostenuta su questo tramite materiale 25 a guisa di gomma, isolante per le vibrazioni acustiche via solido, che si trova radialmente fra 1'idropompa 10 e il mantello 22 nonché assialmente fra 1'idropompa 10 e il fondo 24 dell'elemento portante 18. Il materiale 25 è iniettato nelle intercapedini fra 1'idropompa 10 e l'elemento portante 18 e riempie queste intercapedini completamente ad eccezione delJLo spazio libero 21 e di rientranze attorno ai raccordi 11 e 12. Fra l'altro il materiale 25 si impegna anche su una flangia 26 della pompa in corrispondenza del lato frontale dell'idropompa 10 rivolto verso il motore elettrico 17. Poiché il materiale 25 isolante per le vibrazioni acustiche via solido copre completamente la superficie dell'idropompa 10, incluse tutte le sporgenze a ritroso e le sporgenze in avanti ad eccezione degli spazi liberi in corrispondenza dei raccordi 11 e 12, esso è accoppiato con 1'idropompa 10, sia in direzione assiale che in direzione periferica, oltre che con un vincolo di materiale in seguito ad un effetto di incollatura e oltre che con un vincolo dinamico, anche con vincolo geometrico con l'idropompa 10. Fra il materiale 25 di isolamento per le vibrazioni acustiche via solido e l'elemento portante 18 in seguito al fondo 24 in una direzione assiale sussiste un vincolo geometrico, mentre nell'altra direzione assiale sul motore elettrico 17 sussiste un accoppiamento tramite vincolo di materiale e vincolo dinamico. In direzione periferica l'elemento portante 18, come risulta chiaramente dalla figura 4, internamente è quadrangolare, cosicché coppie di reazione possono senz'altro essere trasmesse dal materiale 25 all'elemento portante 18.

L'appoggio radiale dell'idropompa 10 sull'elemento portante 18 tramite il materiale 25 isolante per vibrazioni acustiche via solido avviene soprattutto anche nell'ambito di un piano 27, che è perpendicolare all'albero 14 e passa per il baricentro dell'idroporapa 10. I rapporti di leva per l'appoggio mediante il materiale 25 sono assai vantaggiosi pertanto, cosicché è possibile impiegare un materiale 25 relativamente tenero, che nell'intero spettro di frequenza delle onde acustiche possiede buone proprietà di smorzamento. Poiché anche il materiale impiegato per l'elemento portante 18 possiede proprietà di smorzamento, le vibrazioni acustiche via solido dall'idropompa 10 vengono trasmesse solo in modo assai smorzato sul motore elettrico 17. Inoltre dalla figura 1 si riconosce senz'altro che con l'ausilio dell'elemento portante 18 si è verificato un incapsulamento quasi completo dell'idropompa 10, cosicché rispetto a note unità costruttive è ridotto anche l'irradiamento di vibrazioni acustiche in aria e si è realizzata una unità costruttiva caratterizzata da una modestissima emissione di rumori.

L'esecuzione secondo la figura 2, in cui 1'idropompa 10 è disegnata ruotata di 90° rispetto alla figura 1, corrisponde quasi completamente all'esecuzione secondo la figura 1, cosicché è possibile utilizzare ampiamente la descrizione dell'esecuzione secondo la figura 1 con i corrispondenti contrassegni. A differenza dell'esecuzione secondo la figura 1 per quella secondo la...^figura 2 l'elemento portante 18 è eseguito in due pezzi, laddove una parte 40 abbraccia sostanzialmente il mantello 22 e la flangia di fissaggio 19 e l'altra parte 41 il fondo 24. Entrambe le parti 40 e 41 dell'elemento portante 18 possiedono flange esterne 35, rispettivamente 36, che poggiano l'una sull'altra e sulle quali sono avvitate fra di loro le due parti. Le aperture passanti 23, disegnate con linee tratteggiate nella figura 2, assialmente alla superficie di separazione fra le due parti dell'elemento portante 18 sono aperte. Fondamentalmente tuttavia le aperture passanti 23 possono essere anche fori circolari del mantello 22 dell'elemento portante 18. Il fatto che l'elemento portante 18 nell'esecuzione secondo la figura 2 è in due parti consente di mantenere libero lo spazio fra 1'idropompa 10 e il fondo 24 quando viene effettuata l'iniezione del materiale 25. Soltanto dopo che è stato immesso il materiale 25 il fondo 24 viene applicato sul mantello 22 dell'elemento portante 18.

Anche nell'esecuzione secondo la figura 3 l'elemento portante 18 è eseguito in due pezzi con le parti 40 e 41, laddove tuttavia ora le superfici di separazione fra le due parti 40 e 41 sono ora assialmente allontanate ulteriormente dal fondo 24 e una parte 40 comprende la flangia 19 e la porzione del mantello 22 sostenente la pompa 10, e l'altra parte 41 comprende il fondo 24 eun'ulteriore porzione del mantello 22, in cui si trovano ora le aperture passanti 23 eseguite come fori circolari. Le superfici di separazione fra le due parti 40 e 41 dell'elemento portante sono a gradini, cosicché la parte 41 è centrata sulla parte 40. Entrambe le parti 40 e 41 sono fissate l'una all'altra per mezzo di viti 42, che passano assialmente attraverso la parte 41 e sono avvitate nel mantello 22 della parte 40.

Con l'ausilio di uno spallamento interno 43 sulla parte 40 e con l'ausilio di un secondo spallamento interno 44, che si è formato mediante il lato frontale su un collare 45 della parte 41 dell'elemento portante, penetrante assialmente nella parte 40, sull'elemento portante 18 esternamente è stata realizzata una cava periferica 46, che è aperta verso 1'idropompa 10 ed è completamente riempita con il materiale 25 isolante per le vibrazioni acustiche via solido situato fra l'elemento portante 18 e 1'idropompa 10. Conseguentemente in direzione assiale fra l'elemento portante 18 e il materiale 25 sussiste un vincolo geometrico. La costruzione in due parti dell'elemento portante 18 nonché l'esecuzione di uno spailamento interno 44 sulla parte 41 dell'elemento portante non soltanto comporta il fatto che la cava 46, senza parte a sottosguadro, può essere prodotta sull'una oppure sull'altra parte dell'elemento portante, ma presenta anche un ulteriore vantaggio. Il materiale elastico 25 viene immesso prima del fissaggio della parte 41 sulla parte 40 dell'elemento portante, laddove è possibile rendere la sua estensione assiale all'indietro, nella direzione in cui è rivolto lo spallamento interno 43, di grandezza tale che lo spallamento interno 44 sulla parte 41 dell'elemento portante batte piuttosto contro il materiale 25, che non la parte 41 dell'elemento portante contro la parte 40 dell'elemento portante. Serrando con differente intensità le viti 42 è possibile ora precaricare differentemente assialmente il materiale 25 ed influenzare in tal modo la caratteristica dell'appoggio.

Anche nell'esecuzione secondo la figura 3 si è provveduto affinché 1'idropompa 10 sia sostenuta dal materiale elastico 25 nell'ambito del piano 27 passante per il baricentro.

Claims (13)

1. Rivendicazioni 1. Unità costruttiva formata da una idromacchina (10), idropompa o idromotore, con un albero motore, rispettivamente albero condotto, (14) e da un elemento portante (18), dal quale 1'idromacchina (10) è sostenuta con interposizione di materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido, caratterizzata dal fatto che l'elemento portante (18) si impegna esternamente sull'idromacchina (10) specialmente in direzione dell'albero (14), e dal fatto che 1'idromacchina (10) tramite materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido, situato fra la sua superficie mantellare esterna e l'elemento portante (18), è sostenuta sull'elemento portante (18).
2. 2. Unità costruttiva secondo la rivendicazione 1, con un baricentro dell'idromacchina (10) in corrispondenza di un punto definito in direzione longitudinale dell'albero (14), in cui l'idrornaechina (10) nell'ambito di un piano (27), passante per il baricentro e perpendicolare all'albero (14), tramite materiale (25) isolante per le vibrazioni via solido è sostenuta sull'elemento portante (18).
3. 3. Unità costruttiva secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui il lato interno dell'elemento portante (18), rivolto radialmente verso 1'idromacchina (10), presenta simmetria di rotazione.
4. 4. Unità costruttiva secondo le rivendicazioni 1, 2 oppure 3, in cui l'elemento portante (18) si estende perifericamente attorno all'idromacchina (10).
5. 5. Unità costruttiva secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento portante (18) è eseguito a forma di tazza e presenta un fondo (24) davanti ad un lato frontale dell'idromacchina (10).
6. 6. Unità costruttiva, specialmente secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento portante (18) è fatto di un calcestruzzo in resina di reazione.
7. 7. Unità costruttiva secondo una rivendicazione precedente, in cui il materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido si estende perifericamente attorno all'idromacchina (10).
8. 8. Unità costruttiva secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui una flangia assiale (26) dell'idromacchina (10) è circondata da materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido.
9. 9. Unità costruttiva secondo una rivendicazione precedente, in cui fra 1'idromacchina (10) e il fondo (24) dell'elemento portante (18) a forma di tazza si trova materiale (25) àì isolamento delle vibrazioni acustiche via solido.
10. 10. Unità costruttiva secondo una rivendicazione precedente, in cui l'elemento portante (18) presenta almeno uno spallamento interno (43, 44) per l'appoggio assiale di materiale (25) isolante per le vibrazioni via solido.
11. 11. Unità costruttiva secondo la rivendicazione 10, in cui l'elemento portante (18) presenta una cava interna (46), che è delimitata assialmente da due spallamenti interni (43, 44) ed è riempita con materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido.
12. 12. Unità costruttiva secondo la rivendicazione 10 oppure il, in cui l'elemento portante (18) è fatto da almeno due parti (40, 41) ed uno spallamento interno (44) mediante variazione della posizione di una parte (41) dell'elemento portante è scorrevole rispetto all'altra parte (40) dell'elemento portante.
13. 13. Unità costruttiva secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale (25) isolante per le vibrazioni acustiche via solido è iniettato nello spazio fra 1'idromacchina (10) e l'elemento portante (18).