ITMI981719A1 - Dispositivo di regolazione dell'anticipo di motori/pompe di tipo idrsulico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale di:

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di regolazione dell'anticipo della fase di motori idraulici.

Sono noti nella tecnica i motori idraulici a propulsori radiali/assiali i quali, agendo sull'albero motore eccentrico, ne provocano la rotazione; detti propulsori richiedono, per il loro azionamento, che un distributore rotante determini la corretta successione delle fasi di alimentazione/messa in scarico di ciascuno di essi.

E' anche noto che il fluido di alimentazione impiega un certo tempo ad attraversare i condotti che dal distributore rotante portano a ciascun propulsore (alimentazione) e viceversa (scarico), il che obbliga a determinare a priori la corretta fase del motore, ovvero l'istante in corrispondenza del quale si verifica l'apertura/chiusura del condotto di alimentazione/scarico del fluido ad una parte dei propulsori in modo che essa risulti sincronizzata con il corrispondente scarico/alimentazione degli altri propulsori.

Per mantenere sincronizzato il lavoro di tutti i propulsori e compensare il ritardo con cui il fluido raggiunge effettivamente il relativo propulsore dopo l'apertura del condotto da parte del distributore rotante si cerca di regolare il cosiddetto "anticipo" del motore, ovvero l'anticipo con cui il distributore rotante apre/chiude il detto condotto rispetto all'istante nel quale ci si aspetta che. il fluido raggiunga effettivamente il corrispondente propulsore. Tale regolazione dell'anticipo è tuttavia necessariamente legata alla velocità di rotazione del motore in quanto all'aumentare della velocità del motore, e quindi della velocità con la quale ciascun propulsore cambia fase (alimentazione/scarico), il ritardo nell'alimentazione/scarico del fluido, determina un mal funzionamento del motore.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un dispositivo che consenta il controllo e la regolazione della apertura/chiusura dei condotti di alimentazione/scarico di ciascun propulsore di un motore idraulico/oleodinamico al variare del numero dei giri del motore stesso.

Nell'ambito di tale problema costituisce ulteriore necessità che detto dispositivo sia di semplice ed economica realizzazione e possa essere comandato sia manualmente sia automaticamente da relativi mezzi di controllo.

Tali problemi tecnici sono risolti secondo il presente trovato da un dispositivo di regolazione dell'anticipo di motori idraulici dotati di propulsori azionanti un albero motore, eccentrico, e di un gruppo rotante di distribuzione del fluido di azionamento dei propulsori, detto gruppo di distribuzione rotante comprendendo almeno un piattello montato folle sull'albero motore, e mezzi atti a cooperare con detto piattello per determinare il suo azionamento in rotazione relativamente all'albero motore, detta rotazione essendo attuabile nei due sensi e tra predeterminate posizioni angolari di fine corsa.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione del trovato effettuata-con riferimento ai disegni allegati nei quali si mostra:

in figura 1 : una sezione secondo un piano di traccia I-I di fig. 2 di un motore oleodinamico secondo il presente trovato;

in figura 2 : una sezione secondo un piano di traccia II-II di fig. 1;

in figura 3 : una sezione ingrandita del dettaglio relativo al distributore rotante del fluido di azionamento dei cilindri; in figura 4a : una sezione secondo il piano di traccia IVa-IVa di fig. 3 illustrante i dispositivi di azionamento del piattello con mezzi di manovra automatici;

in figura 4b : una sezione secondo il piano di traccia IVb-IVb di fig. 4a;

in figura 5a : una sezione analoga a quella di fig. 4a con piattello ruotato in senso orario; in figura 5b : una sezione analoga a quella di fig. 4a con piattello ruotato in senso antiorario;

in figg.6a,6b : esempi di attuazione in variante dei mezzi di azionamento della rotazione del piattello.

in figura 7a : il dispositivo di comando del posizionamento del piattello con mezzi di manovra e controllo automatico della posizione angolare del piattello stesso;

in figura 7b : una sezione secondo il piano di traccia VlIb-VIIb di fig. 7a;

in figura 8 : il dispositivo di comando del posizionamento del piattello con mezzi di manovra di tipo manuale;

in figg. 9a,9b: il dispositivo di comando del posizionamento del piattello in configurazione radiale e in fig.l0a,10b: il dispositivo di comando del posizionamento del piattello in configurazione assiale.

Come illustrato in figg. 1 e 2 un motore 10 di tipo oleodinamico si compone essenzialmente di una carcassa 11, chiusa da coperchi 12, nella quale sono alloggiati dei cilindri radiali 13 ciascuno dei quali è posto in comunicazione con un distributore rotante 20 (fig.2) atto ad aprire/chiudere i condotti di alimentazione/scarico dei cilindri in modo che questi siano ciclicamente posti in compressione/scarico e possano esercitare la propria azione di spinta su un albero eccentrico 14 supportato alla cassa 11 del motore tramite relativi cuscinetti llb.

Detto gruppo rotante 20 di distribuzione (fig.3) è costituito da un contenitore esterno 21, fissato alla cassa 11 tramite bulloni 21a, al cui interno è coassialmente disposto un piattello 22 montato folle su una estensione I4a dell’albero 14 sulla quale può ruotare nei due sensi.

Il piattello 22 è dotato di aperture 22a di collegamento con i condotti 13a di alimentazione/scarico dei cilindri 13.

Contro il piattello 22, e coassialmente a questo, appoggia un disco distributore 23, rotante, a sua volta dotato di condotti passanti 23a e spinto contro il piattello 22 da un anello di reazione 24 dotato di una molla di precarica (non illustrata) interposta tra l'anello 24 e il coperchio 21 del distributore.

Il piattello 22 presenta una estensione radiale 22b atta ad entrare in impegno con il dispositivo 30 di regolazione dell'anticipo secondo il trovato che ne determina l'azionamento in rotazione.

In una prima forma di attuazione, detto dispositivo di azionamento 30 (fig.4) è costituito da una coppia di cilindri 31 realizzati nella cassa 11 del motore in posizione contrapposta rispetto a quella dell'estensione radiale 22b del piattello 22.

Detti cilindri 31 sono chiusi verso l'esterno da una testa 31a e al loro interno sono disposti corrispondenti pistoni 32, coassiali, dotati di relative tenute 32a, i quali agiscono sulle opposte superfici radiali dell'estensione 22b del piattello 22. Come illustrato nelle fig. 5a e 5b, rispettivamente, l'opportuna alimentazione/scarico dei due cilindri 31 determina il corrispondente avanzamento/arretramento dei due pistoni 32 verso/da l'estensione radiale 22b del piattello 22 con conseguente spinta da una parte o dall'altra della stessa e rotazione in senso orario/antiorario del piattello stesso.

Detta rotazione del piattello 22 determina il desiderato effetto di anticipo dell'apertura/chiusura dei condotti di alimentazione/scarico dei cilindri 13 in quanto provoca lo spostamento angolare della posizione circonferenziale dei fori 22a in corrispondenza della quale le aperture del piattello vengono a trovarsi allineate con le aperture 23a del disco rotante 23 consentendo il flusso del fluido.

In figg. 6a e 6b sono illustrati rispettivi esempi di attuazione in variante del dispositivo secondo il trovato e comprendenti: due cilindri 131 con un unico pistone 132 dotato di una sede 132a atta all'accoppiamento con l'estensione 22b del piattello 22 (fig.6a); oppure un unico cilindro 231 a doppia mandata con pistone 132 con sede 132a di accoppiamento con l'estensione 22b (fig.6b).

Al fine di poter comandare dall'esterno il dispositivo di azionamento secondo il trovato si prevedono mezzi di manovra 40 atti ad alimentare corrispondentemente il fluido ai cilindri 31.

In una prima versione detti mezzi automatici 40 di manovra comprendono un sensore 41 atto a rilevare la velocità di rotazione di un disco 41a associato all'albero motore 14 e ad inviare un corrispondente segnale ad una scheda 42 di controllo che emette impulsi di comando di un distributore 43 che, a sua volta, pilota una valvola dosatrice 44 le cui uscite controllano l'alimentazione/scarico dei due cilindri 31 e il conseguente avanzamento/arretramento dei pistoni 31.

In questo caso il gruppo 40 di comando determina l'alimentazione/scarico totale dei due cilindri e il conseguente spostamento dei pistoni 32 fino al rispettivo fine corsa, dall'una o dall'altra parte, ciò significa che il piattello 32 ruota tra due posizioni angolari fisse e si ferma solo in corrispondenza di queste ultime, determinando un anticipo prefissato e adatto ad un predeterminato e ben preciso valore della velocità di rotazione dell'albero motore.

Come illustrato in fig 7a e 7b è anche possibile prevedere mezzi 140 di comando e controllo automatico della posizione angolare del piattello 22.

Detti mezzi comprendono tutti i mezzi di comando 40 già preedentemente descritti e una valvola di blocco 145, interposta tra la valvola dosatrice 44 e i cilindri 31; la valvola di blòcco è atta ad equilibrare l'alimentazione dei due cilindri 31, bloccando i pistoni 32 in una qualunque posizione intermedia compresa tra le due posizioni di fine corsa.

In questo caso è pertanto possibile regolare con continuità l'anticipo del motore in funzione della variazione della sua velocità di rotazione.

Come illustrato in fig. 8 sono anche previsti mezzi di comando manuale 150 del dispositivo di azionamento in roptazione del piattello.

In tal caso l'estensione radiale 22b del piattello 22 si impegna in una sede 152a di un'asta 152 una cui estremità è collegata ad una vite 151 la cui altra estremità sporge esternamente alla cassa 11 del motore ed è solidale ad una manopola 151a di azionamento manuale .

Come illustrato l'opposta estremità dell'asta 152 presenta una forcella I52b nella quale è inserito un perno 153 di fine 'corsa di sicurezza e antirotazione dell'asta 152 attorno al proprio asse longitudinale. Sebbene non illustrato il comando manuale potrebbe anche essere attuato tramite la valvola dosatrice 44 alimentata tramite un circuito la cui apertura chiusura è controllata manualmente dall'operatore.

Nelle figure sopra descritte il dispositivo di regolazione è di tipo tangenziale sono tuttavia previste anche attuazioni di tipo radiale e assiale di seguito descritte con riferimento . alle rispettive figure.

In particolare (figg.9a,9b) il dispositivo di tipo radiale prevede che i due cilindri 331 siano disposti secondo direzioni sostanzialmente radiali; in tal caso i rispettivi pistoni 332 presentano un piano 332a inclinato verso l'estremità e verso l'interno del pistone, atto a cooperare con un corrispondente piano inclinato 122c dell'estensione radiale 122b del piattello 22. .

Come illustrato, l'azionamento alternato in spinta dei due pistoni 331 determina la spinta del relativo piano inclinato 332a sul corrispondente piano inclinato 122c dell'estensione radiale 122b con conseguente rotazione in un senso (fig.9a) o nell'altro (fig.9b) del disco 22 .

In una forma preferenziale -.di attuazione l'inclinazione dei piani inclinati è tale da rendere irreversibile il movimento del piattello.

In questa configurazione si prevede che la regolazione dell'anticipo sia controllabile tramite un sensore 141,' ad esempio di tipo induttivo, atto a rilevare il transito di una massa costituita, ad esempio, dalla testa di una vite I41a avvitata sul disco 22 in opportuna posizione, oppure di un tassello 141b posto nella medesima posizione.

Va sottolineato come il dispositivo radiale sia di tipo irreversibile in quanto anche in assenza di pressione nei cilindri la conformazione dei piani inclinati non consente la libera rotazione del piattello 22.

Anche nella configurazione radiale possono essere previsti mezzi di comando manuali costituiti da una coppia di aste filettate simili a quella illustrata in fig.8 ma disposte in direzione sostanzialmente radiale insostituzione deipistoni 432: in questo caso l'estremità opposta a quella della manopola 151a presenterà un piano inclinato per cooperare con il corrispondente piano 122c del risalto radiale 122 del piattello 22.

Nelle figg. 10a,10b è infine illlustrata la forma di attuazione assiale del dispositivo di comando della regolazione dell'anticipo secondo il trovato.

In tale configurazione la rotazione del disco 22 è determinata dalla rotazione di una camma 432 azionata dall'albero 431a di un attuatore 431 controllato convenzionalmente .

in questo caso la camma del dispositivo di regolazione è alloggiata all'interno di una sede radiale 222c del disco 22.

In questo caso la presenza dell'attuatore controllato conferisce intrinseca irreversibilità al dispositivo di comando della regolazione dell'anticipo.

Si prevede inoltre che detti mezzi di comando della rotazione del piattello 22 possano essere in collegamento diretto con l'alimentazione del motore al fine di realizzare una regolazione automatica e nei due sensi di rotazione dell'anticipo di fase della distribuzione .

Risulta pertanto evidente come il dispositivo secondo il trovato consenta di effettuare una semplice ed efficace regolazione, manuale od automatica, dell'anticipo con cui il gruppo rotante di distribuzione del fluido apre/chiude i condotti di alimentazione/scarico dei cilindri del motore consentendo una perfetta fasatura degli stessi anche al variare della velocità di rotazione del motore.

E' inoltre allaportata del tecnico del ramo prevedere l'applicazione del dispositivo secondo il trovato ad apparecchiature agenti come pompe anziché come motori.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di regolazione dell'anticipo di motori idraulici dotati di propulsori (13) azionanti un albero motore (I4a) montato su un eccentrico (14), e di un gruppo rotante (20) di distribuzione del fluido di azionamento dei propulsori (13) che comprende^-almeno un piattello (22) interposto tra il gruppo di distribuzione (20) stesso e i condotti di alimentazione (13a) dei propulsori (13), il quale piattello è assialmente fisso e folle rispetto all'albero motore (I4a) caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (31;131;231;331;431;151) di comando atti a cooperare con detto piattello (22) per il suo azionamento in rotazione relativamente all'eccentrico (14), detta rotazione essendo attuabile nei due sensi per determinare una corrispondente fasatura angolare tra l'eccentrico (14) e il piattello (22).
2. 2) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando (31;131;231;151) sono disposti tangenzialmente rispetto al piattello (22).
3. 3) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando (331) sono disposti radialmente rispetto al piattello (22).
4. 4) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando (431) sono disposti parallelamente all'asse di rotazione del piattello (22).
5. 5) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto piattello (22) è coassialmente montato su un estensione (14a) dell'albero motore.
6. 6) Dispositivo secondo rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che detto piattello (22;122b) presenta almeno un'estensione radiale (22b) atta a cooperare con detti mezzi di azionamento (31;131;231;331).
7. 7) Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento in rotazione del piattello (22) comprendono almeno un cilindro (231) a doppia mandata il cui pistone (232) presenta una sede (232a) di accoppiamento con detta estensione radiale (22b) del piattello.
8. 8) Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento in rotazione del piattello (22) comprendono una coppia di cilindri (131), contrapposti, con pistone (132) comune, il quale presenta una sede (132a) di accoppiamento con detta estensione radiale (22b) del piattello.
9. 9) Dispositivo secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento in rotazione del piattello (22) comprendono una coppia di cilindri (31), contrapposti, i cui relativi pistoni (32) sono disposti da parti opposte della detta estensione radiale (22b) del piattello (22) sul quale agiscono alternativamente in spinta.
10. 10) Dispositivo secondo rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che comprende una coppia di cilindri (331) disposti da parti opposte della estensione radiale (112b) del piattello (22).
11. 11) Dispositivo secondo rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che il pistone (332) di detti cilindri (331) presenta una superficie inclinata (332a) per l’impegno su una corrispondente superficie (122c) inclinata dell'estensione radiale (122b) del piattello (22).
12. 12) Dispositivo secondo rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che l'inclinazione di dette superfici inclinate (332a,ll2c) è tale da rendere irreversibile il movimento del piattello.
13. 13) Dispositivo secondo rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che comprende un sensore (141) di rilevazione della posizione angolare del piattello (22).
14. 14) Dispositivo secondo rivendicazione 7 o 8 o 9 caratterizzato dal fatto che detti cilindri (31;131;231;331) sono alimentati in compressione/scarico tramite corrispondenti mezzi (40;140;150) di comando.
15. 15) Dispositivo secondo rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando dell'alimentazione dei cilindri (31) di azionamento in rotazione del piattello (22) sono di tipo automatico.
16. 16) Dispositivo secondo rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando automatico comprendono almeno un sensore (4l,41a) atto a rilevare la velocità di rotazione dell'albero motore (14) e ad emettere un corrispondente segnale elettrico, almeno un dispositivo (42) di trasformazione di detto segnale elettrico in un segnale di comando di una valvola (44) di distribuzione del fluido di comando dei cilindri (31;131;231) e almeno una valvola dosatrice (44) disposta a valle di detta valvola di distribuzione (43).
17. 17) Dispositivo secondo rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono mezzi di controllo automatico della posizione angolare del piattello (22) in relazione alla velocità di rotazione dell'albero motore (14).
18. 18) Dispositivo secondo rivendicazione 17 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo automatico comprendono una valvola (145) di bloccaggio dei cilindri (31;131;231) di azionamento in rotazione del piattello (22) interposta tra detti valvola di regolazione (44) e cilindri (31;131;231).
19. 19) Dispositivo secondo rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che comprende mezzi a camma (432) atti a cooperare con una sede radiale (222c) del piattello (22) per determinare la rotazione dello stesso.
20. 20) Dispositivo secondo rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto che detta camma (222c) è azionata in rotazione da relativi mezzi di comando (431,431a).
21. 21) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando della rotazione del piattello (22) sono di tipo manuale. 22} Dispositivo secondo rivendicazione 2 e 21 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando manuale sono costituiti da un'asta (151) una cui estremità è collegata ad un estremità di una vite (152) la cui altra estremità sporge esternamente alla cassa (11) del motore ed è solidale ad una manopola (152a) di azionamento manuale, detta asta essendo dotata di una sede (I51a) atta all'accoppiamento con l'estensione radiale (22b) del piattello (22). 23) Dispositivo secondo rivendicazione 22 caratterizzato dal fatto che detta asta (151) di azionamento del piattello (22) presenta estremità libera opposta a quella collegata alla vite in forma di forcella (151a) per l'accoppiamento con un perno (153) di fine corsa. 24) Dispositivo secondo rivendicazione 4 e 22 caratterizzato dal fatto che detta sede dell'asta di comando è un piano inclinato atto a cooperare con la corrispondente superficie inclinata (122c) del risalto radiale (122b) del piattello (22). 25) Dispositivo secondo rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando manuale sono costituiti da una valvola (41) di distribuzione del fluido di azionamento dei cilindri (31;131) comandata manualmente. 26) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando della rotazione del piattello (22) sono in collegamento diretto con l'alimentazione del motore.