ITPD20120250A1 - MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION - Google Patents
MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- ITPD20120250A1 ITPD20120250A1 IT000250A ITPD20120250A ITPD20120250A1 IT PD20120250 A1 ITPD20120250 A1 IT PD20120250A1 IT 000250 A IT000250 A IT 000250A IT PD20120250 A ITPD20120250 A IT PD20120250A IT PD20120250 A1 ITPD20120250 A1 IT PD20120250A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- compressor
- shaped
- movable piston
- annular
- ring
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 21
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 51
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 51
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 19
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 241001272720 Medialuna californiensis Species 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/005—Multi-stage pumps with two cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0005—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/04—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid
- F04B39/041—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid sealing for a reciprocating rod
- F04B39/042—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid sealing for a reciprocating rod sealing being provided on the piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
COMPRESSORE VOLUMETRICO ALTERNATIVO MULTISTADIO MULTI-STAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR
A SEMPLIFICATA COSTRUZIONE A SIMPLIFIED CONSTRUCTION
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un compressore volumetrico alternativo multistadio (pluristadio, plurifase oppure ancora in alta pressione, ad esempio e tipicamente 30 bar, adatti a conseguire elevati rapporti di compressione) a semplificata costruzione e ad elevata efficienza funzionale, in rapporto all’arte anteriore. The present invention refers to a multistage reciprocating volumetric compressor (multistage, multistage or still in high pressure, for example and typically 30 bar, suitable for achieving high compression ratios) with simplified construction and high functional efficiency, in relation to the front art.
Notoriamente, i compressori sono macchine operatrici di tipo pneumatico impiegate da svariato tempo per incrementare la pressione di un fluido (in genere un gas, quale per esempio l’aria) attraverso l'impiego di energia meccanica. It is known that compressors are pneumatic operating machines which have been used for various times to increase the pressure of a fluid (generally a gas, such as air for example) through the use of mechanical energy.
I compressori sono classificabili principalmente in due grandi famiglie, la prima delle quali include i compressori volumetrici, nei quali la compressione del gas à ̈ data da movimenti meccanici ben definiti, la seconda delle quali comprende, invece, i compressori dinamici, nei quali la compressione del gas à ̈ diretta conseguenza della velocità che si riesce ad imprimere sul corpo. Compressors can be mainly classified into two large families, the first of which includes volumetric compressors, in which the compression of the gas is given by well-defined mechanical movements, the second of which, on the other hand, includes dynamic compressors, in which the compression of the gas is a direct consequence of the speed that can be impressed on the body.
I compressori volumetrici provocano una riduzione del volume del fluido su cui operano, determinando così un aumento diretto della pressione di quest’ultimo; essi sono particolarmente adatti ad essere utilizzati per elaborare piccole portate di fluido e conferire a quest’ultimo elevate prevalenze. Volumetric compressors cause a reduction in the volume of the fluid on which they operate, thus causing a direct increase in the pressure of the latter; they are particularly suitable to be used to process small flow rates of fluid and to give the latter high heads.
I compressori volumetrici alternativi sono, inoltre, ulteriormente suddivisibili in compressori volumetrici monostadio (o singolo stadio o in bassa pressione) e compressori volumetrici multistadio (o a più stadi o in alta pressione) che si distinguono dai primi per la possibilità di conseguire rapporti di compressione più elevati. The reciprocating volumetric compressors are also further subdivided into single-stage volumetric compressors (or single stage or low pressure) and multistage volumetric compressors (or multi-stage or high pressure) which differ from the former for the possibility of achieving higher compression ratios. elevated.
Le ragioni per cui i rapporti di compressione raggiunti da un compressore volumetrico alternativo monostadio non sono elevati dipendono in via principale dall’azione del volume nocivo (in genere pari al 2÷5% del volume o cilindrata del compressore) e dall’elevata temperatura finale del fluido compresso, al punto da surriscaldare eccessivamente alcuni organi componenti del compressore (tipicamente cilindro, pistone o stantuffo, valvole). The reasons why the compression ratios reached by a single-stage reciprocating volumetric compressor are mainly due to the action of the noxious volume (generally equal to 2Ã5% of the volume or displacement of the compressor) and to the high final temperature of the compressed fluid, to the point of excessively overheating some components of the compressor (typically cylinder, piston or plunger, valves).
Appare quindi immediato come il surriscaldamento degli organi componenti sia un aspetto di cruciale e fondamentale importanza in un compressore volumetrico alternativo non solo monostadio ma anche, evidentemente, multistadio, in funzione della sua composizione costruttiva e della tipologia di organi componenti impiegati. It therefore appears immediate that the overheating of the component parts is an aspect of crucial and fundamental importance in a reciprocating volumetric compressor not only single-stage but also, obviously, multistage, depending on its construction composition and the type of component parts used.
Nella sua conformazione elementare, un comune compressore volumetrico alternativo multistadio , cui specificatamente si orienta la presente invenzione, comprende innanzitutto una pluralità di stadi di compressione, ciascuno dei quali include, a sua volta, un pistone mobile scorrevolmente accoppiato con moto lineare alternativo in una camera di compressione di un fluido definita all’interno di un cilindro esterno. In its elementary conformation, a common multistage reciprocating volumetric compressor, to which the present invention is specifically oriented, first of all comprises a plurality of compression stages, each of which in turn includes a movable piston slidingly coupled with reciprocating linear motion in a chamber compression of a fluid defined inside an external cylinder.
Un compressore volumetrico alternativo multistadio di tipo noto include, inoltre, mezzi di motorizzazione, operativamente connessi al pistone mobile di ognuno dei predetti stadi di compressione tramite mezzi di trasmissione, ad esempio e tipicamente un meccanismo biella-manovella. A known type multistage reciprocating volumetric compressor also includes motorization means, operatively connected to the movable piston of each of the aforesaid compression stages by means of transmission means, for example and typically a connecting rod-crank mechanism.
Infine, un tradizionale compressore volumetrico alternativo multistadio della tecnica nota comprende mezzi di tenuta interposti tra il pistone mobile ed il cilindro esterno con la cui parete interna cooperano per contatto radente. Finally, a conventional multistage reciprocating volumetric compressor of the known art comprises sealing means interposed between the movable piston and the outer cylinder with whose inner wall they cooperate by sliding contact.
I compressori volumetrici alternativi multistadio sono in grado di raggiungere elevati rapporti di compressione ed adattarsi a numerosi utilizzi nell’ambito industriale: a puro titolo di esempio, si indica che un compressore volumetrico alternativo multistadio, operante a 30 bar, viene impiegato in ambito edilizio per l’azionamento di chiodatrici che, mediante aria compressa, conficcano chiodi o simili in una struttura armata cementizia. The multistage reciprocating volumetric compressors are able to reach high compression ratios and adapt to numerous uses in the industrial field: purely by way of example, it is indicated that a multistage reciprocating volumetric compressor, operating at 30 bar, is used in the building sector for the operation of nailers which, by means of compressed air, drive nails or the like into a reinforced concrete structure.
Tuttavia, anche i più moderni e sofisticati compressori volumetrici alternativi multistadio dell’arte anteriore presentano alcuni riconosciuti inconvenienti. However, even the most modern and sophisticated multistage reciprocating volumetric compressors of the prior art have some recognized drawbacks.
In particolare, un primo inconveniente dei tipici compressori volumetrici alternativi multistadio di tipo noto deriva dal fatto che i mezzi di tenuta presentano una costruzione piuttosto complessa ed articolata, soprattutto in ragione dell’elevato numero di componenti che la contraddistingue: ciò inevitabilmente incide in misura notevole sul costo e sul prezzo del prodotto finito. In particular, a first drawback of the typical multistage reciprocating volumetric compressors of the known type derives from the fact that the sealing means have a rather complex and articulated construction, above all due to the high number of components that distinguish them: this inevitably affects considerable on the cost and price of the finished product.
Inoltre, la tipologia di mezzi di trasmissione o trasformazione del moto oggi adottata nei compressori volumetrici alternativi in alta pressione – basata su un meccanismo del tipo biella-manovella che imprime un moto alternato flottante al pistone mobile – impone, da un lato, tolleranze dimensionali strettissime tra pistone mobile e cilindro esterno che complicano ulteriormente la costruzione ed il costo della macchina operatrice in esame e, dall’altro lato, corse prolungate del pistone mobile ed estensione elevata delle superfici degli organi scorrevoli preposti alla compressione (pistone stesso e relativi mezzi di tenuta), che comportano inevitabili problematiche di surriscaldamento da considerare e risolvere con relativi ulteriori e costosi accorgimenti costruttivi, quali un apposito sistema di ventilazione attentamente studiato, pena il repentino decadimento del rendimento del compressore volumetrico. Furthermore, the type of motion transmission or transformation means adopted today in high pressure reciprocating volumetric compressors - based on a connecting rod-crank mechanism that gives a floating alternating motion to the mobile piston - requires, on the one hand , very tight dimensional tolerances between the mobile piston and the external cylinder which further complicate the construction and the cost of the operating machine in question and, on the other hand, prolonged strokes of the mobile piston and high extension of the surfaces of the sliding members responsible for compression (piston itself and relative sealing means), which involve unavoidable overheating problems to be considered and solved with relative further and costly constructive measures, such as a special carefully studied ventilation system, under penalty of sudden decline in the efficiency of the volumetric compressor.
All’elevato costo dei compressori volumetrici alternativi multistadio dello stato attuale della tecnica contribuisce anche il fatto che molti dei componenti dei mezzi di tenuta e dei mezzi di trasmissione, proprio per la loro destinazione funzionale, devono essere ottenuti con operazione meccanica di precisione, aspetto che, come ampiamente, à ̈ fonte di un rilevante aggravio di costi. The high cost of multistage reciprocating volumetric compressors of the current state of the art also contributes to the fact that many of the components of the sealing means and transmission means, precisely due to their functional purpose, must be obtained with precision mechanical operation. which, as widely, is a source of a significant increase in costs.
Un non ultimo inconveniente dei compressori volumetrici alternativi multistadio noti à ̈ costituito dalla loro rumorosità durante il funzionamento, determinata in larga misura dall’elevato numero di componenti che lo compongono, specie in riferimento ai mezzi di tenuta interposti tra il pistone mobile ed il cilindro esterno. A not least drawback of known multistage reciprocating volumetric compressors is their noise during operation, largely determined by the high number of components that compose it, especially with reference to the sealing means interposed between the movable piston and the cylinder. external.
Partendo, dunque, dalla consapevolezza degli inconvenienti sopraesposti dello stato attuale dell’arte, la presente invenzione intende porvi compiuto rimedio. Starting, therefore, from the awareness of the aforementioned drawbacks of the current state of the art, the present invention intends to remedy them.
In particolare, scopo principale dell’attuale invenzione à ̈ concepire un compressore volumetrico alternativo multistadio che presenti una costruzione più semplice rispetto a compressori equivalenti di tipo noto, paragonabili per rendimento. In particular, the main purpose of the present invention is to conceive a multistage reciprocating volumetric compressor which has a simpler construction than equivalent compressors of known type, comparable in terms of efficiency.
Altrimenti detto, scopo prevalente della presente invenzione à ̈ ideare un compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione che presenti, da un lato, un numero di componenti, specie in relazione ai mezzi di tenuta interposti tra il pistone mobile ed il cilindro esterno, inferiore rispetto a quello di compressori simili di tipo noto e, dall’altro lato, organi componenti che, pur nella loro efficacia ed efficienza, siano di più semplice concezione e costruzione rispetto all’arte nota in questione, se non addirittura anche reperibili commercialmente su vasta scala. Otherwise said, the main purpose of the present invention is to devise a multistage reciprocating volumetric compressor with a simplified construction which has, on the one hand, a number of components, especially in relation to the sealing means interposed between the movable piston and the external cylinder, lower than to that of similar compressors of a known type and, on the other hand, component parts which, despite their effectiveness and efficiency, are simpler in design and construction than the known art in question, if not even commercially available on large scale.
Nell’ambito degli scopi appena enunciati, à ̈ un primo compito dell’attuale invenzione fornire un compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione che presenti un costo di produzione minore rispetto a compressori volumetrici alternativi multistadio noti, a parità di manodopera e materiali impiegati. Within the scope of the aforementioned purposes, it is a first task of the present invention to provide a multistage reciprocating volumetric compressor with a simplified construction which has a lower production cost than known multistage reciprocating volumetric compressors, with the same labor and materials used. .
E’ un altro compito dell’invenzione concretizzare un compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione che, durante il funzionamento, sia particolarmente silenzioso o possieda, in ogni caso, un livello di rumorosità decisamente inferiore rispetto a quello dei compressori analoghi della tecnica anteriore. It is another task of the invention to realize a multistage reciprocating volumetric compressor with a simplified construction which, during operation, is particularly silent or has, in any case, a much lower noise level than that of similar compressors of the prior art. .
E’ un ulteriore scopo dell’invenzione realizzare un compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione i cui mezzi di tenuta conservino la propria integrità strutturale e funzionale per una vita paragonabile se non superiore a quella dei mezzi di tenuta impiegati nei compressori volumetrici multistadio dell’arte nota. It is a further object of the invention to produce a multistage reciprocating volumetric compressor with a simplified construction whose sealing means retain their structural and functional integrity for a life comparable if not greater than that of the sealing means used in the multistage volumetric compressors of the € ™ known art.
E’ un non ultimo scopo dell’attuale invenzione rendere disponibile un compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione che possieda comunque un elevato rendimento di compressione e che mantenga inalterata nel tempo la propria capacità funzionale almeno quanto i compressori equivalenti di tipo noto. It is a not least object of the present invention to make available a multistage reciprocating volumetric compressor with a simplified construction which in any case has a high compression efficiency and which maintains its functional capacity unchanged over time at least as much as the equivalent compressors of the known type.
Gli scopi suddetti vengono conseguiti tramite un compressore volumetrico alternativo multistadio (o in alta pressione) a semplificata costruzione secondo la rivendicazione 1 allegata, cui si rimanda per brevità espositiva. The above purposes are achieved by means of a multistage (or high pressure) reciprocating volumetric compressor with a simplified construction according to the attached claim 1, to which reference should be made for the sake of explanation.
Ulteriori caratteristiche tecniche di dettaglio del compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione sono evidenziate nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti. Le suddette rivendicazioni, nel seguito specificatamente e concretamente definite, si intendono parte integrante della presente descrizione. Further detailed technical characteristics of the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention are highlighted in the corresponding dependent claims. The aforesaid claims, hereinafter specifically and concretely defined, are intended as an integral part of the present description.
Vantaggiosamente, il compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione presenta una costruzione più semplice rispetto a quella dei compressori equivalenti della tecnica nota. Advantageously, the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention has a simpler construction than that of the equivalent compressors of the known art.
Ciò soprattutto in relazione alla composizione dei mezzi di tenuta che, nell’invenzione, comprendono semplicemente un anello principale a memoria elastica o elasticamente cedevole che viene accoppiato alla parete esterna del pistone mobile e coopera con un anello ausiliario di spinta, interposto tra l’anello principale a memoria elastica stessa e la parete esterna del pistone mobile in maniera tale da contrastare le deformazioni strutturali per surriscaldamento subite dall’anello principale a memoria elastica durante il funzionamento, impedendo che tali deformazioni diventino pericolosamente permanenti e siano così in grado di incidere negativamente sul rendimento del compressore. This above all in relation to the composition of the sealing means which, in the invention, simply comprise a main ring with elastic or elastically yielding memory which is coupled to the outer wall of the movable piston and cooperates with an auxiliary thrust ring, interposed between the ™ main elastic memory ring itself and the outer wall of the movable piston in such a way as to counteract the structural deformations due to overheating suffered by the main elastic memory ring during operation, preventing these deformations from becoming dangerously permanent and thus able negatively affect compressor performance.
Stante tale composizione dei mezzi di tenuta, dei quali si evidenzia qui il ridottissimo numero di componenti agevolmente assemblabili tra loro da un operatore, la semplificazione operata dall’invenzione rispetto allo stato attuale dell’arte appare immediatamente riconoscibile da un tecnico esperto del ramo. Given this composition of the sealing means, of which the very small number of components that can be easily assembled together by an operator is highlighted, the simplification made by the invention with respect to the current state of the art appears immediately recognizable by a technician skilled in the art .
La presenza dell’anello ausiliario di spinta consente altresì all’anello principale a memoria elastica di conservare a lungo la propria originaria capacità strutturale e funzionale in modo tale che i mezzi di tenuta del compressore dell’invenzione presentino una durata se non superiore almeno equiparabile a quella dei mezzi di tenuta utilizzati in compresso multistadio noti. The presence of the auxiliary thrust ring also allows the main ring with elastic memory to keep its original structural and functional capacity for a long time so that the sealing means of the compressor of the invention have a duration if not higher than at least comparable to that of the sealing means used in known multistage compresses.
Ancora vantaggiosamente, il compressore volumetrico alternativo multistadio, che à ̈ oggetto dell’attuale invenzione, presenta un costo di produzione inferiore rispetto a quello dei compressori di tipo noto, il che si riflette nella possibilità di praticare prezzi di vendita al pubblico più competitivi ed appetibili, pur nella garanzia di conseguire rendimenti elevati. Altrettanto vantaggiosamente, la riduzione del numero di componenti dei mezzi di tenuta ottenuta con l’invenzione rispetto alla tecnica nota permette al compressore volumetrico alternativo multistadio qui rivendicato di essere meno rumoroso rispetto ai compressori equivalenti noti, con tutti i vantaggi che ne conseguono, specie in condizioni di utilizzo tanto per la salute delle persone quanto per l’impatto ambientale. Still advantageously, the multistage reciprocating volumetric compressor, which is the object of the present invention, has a lower production cost than that of known type compressors, which is reflected in the possibility of practicing more competitive prices to the public and attractive, even with the guarantee of achieving high returns. Equally advantageously, the reduction in the number of components of the sealing means obtained with the invention with respect to the known art allows the multistage reciprocating volumetric compressor claimed here to be less noisy than the known equivalent compressors, with all the ensuing advantages, especially in conditions of use both for people's health and for the environmental impact.
In modo vantaggioso, inoltre, il compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione presenta un rendimento di compressione ampiamente soddisfacente, in ogni caso paragonabile a quello dei più moderni compressori volumetrici alternativi multistadio dell’arte nota. Advantageously, moreover, the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention has a highly satisfactory compression efficiency, in any case comparable to that of the most modern multistage reciprocating volumetric compressors of the known art.
Gli scopi ed i vantaggi detti, così come altri che emergeranno nel prosieguo dell’elaborato, risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita forma esecutiva del compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione dell’invenzione, data a titolo esemplificativo ed illustrativo, ma non limitativo, con riferimento alle allegate tavole di disegno in cui: The aforementioned purposes and advantages, as well as others that will emerge in the continuation of the document, will become more evident from the following description, relating to a preferred embodiment of the multistage reciprocating volumetric compressor with simplified construction of the invention, given by way of illustrative and illustrative, but not limitative, with reference to the attached drawing tables in which:
ï€ la figura 1 à ̈ una vista assonometrica del compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione; - figure 1 is an axonometric view of the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention;
ï€ la figura 2 à ̈ una vista assonometrica esplosa di figura 1; ï € figure 2 is an exploded axonometric view of figure 1;
ï€ la figura 3 à ̈ una vista assonometrica semplificata e parziale di figura 1; ï € figure 3 is a simplified and partial axonometric view of figure 1;
ï€ la figura 4 à ̈ una vista laterale di figura 3; ï € figure 4 is a side view of figure 3;
ï€ la figura 5 à ̈ una vista assonometrica ingrandita ed in parziale spaccato di un dettaglio costruttivo di figura 3. ï € figure 5 is an enlarged isometric view in partial section of a construction detail of figure 3.
Il compressore volumetrico alternativo multistadio a semplificata costruzione, oggetto dell’invenzione ed utilizzato, per esempio, per l’azionamento mediante aria compressa di macchine cosiddette “chiodatrici†in ambito edilizio, à ̈ illustrato in figura 1 dove viene globalmente indicato con 1. The multistage reciprocating volumetric compressor with simplified construction, object of the invention and used, for example, for the activation by compressed air of so-called `` nailing machines '' in the building sector, is illustrated in figure 1 where it is globally indicated with 1.
Come si osserva, il compressore volumetrico alternativo multistadio 1 dell’invenzione comprende in questo specifico caso: As can be seen, the multistage reciprocating volumetric compressor 1 of the invention comprises in this specific case:
ï€ due stadi di compressione 2, 3, ciascuno dei quali include un pistone mobile 4 scorrevolmente accoppiato con moto alternativo in una camera di compressione di un fluido, tipicamente un gas quale aria, definita all’interno di un cilindro esterno 5; two compression stages 2, 3, each of which includes a movable piston 4 slidingly coupled with reciprocating motion in a compression chamber for a fluid, typically a gas such as air, defined inside an external cylinder 5;
ï€ mezzi di motorizzazione, nel complesso numerati con 6, operativamente connessi al pistone mobile 4 di ognuno dei suddetti stadi di compressione 2, 3 tramite mezzi di trasmissione, nell’insieme segnalati con 7; ï € motorization means, numbered as a whole with 6, operatively connected to the mobile piston 4 of each of the aforementioned compression stages 2, 3 by means of transmission means, generally indicated with 7;
ï€ mezzi di tenuta, complessivamente indicati con 8 e meglio visibili a partire dalla figura 2, interposti tra il pistone mobile 4 ed il cilindro esterno 5 con la cui parete interna cooperano per contatto radente. Sealing means, indicated as a whole with 8 and better visible starting from Figure 2, interposed between the movable piston 4 and the external cylinder 5 with whose internal wall they cooperate by sliding contact.
Secondo l’invenzione, i mezzi di tenuta 8 comprendono un anello principale a memoria elastica 9, accoppiato alla parete esterna 4a del pistone mobile 4 tramite mezzi di incastro, nel complesso indicati con 10 e visibili soprattutto in figura 5, e cooperante con un anello ausiliario di spinta 11, interposto tra l’anello principale a memoria elastica 9 e la parete esterna 4a del pistone mobile 4 in maniera tale da contrastare le deformazioni strutturali per surriscaldamento subite dall’anello principale a memoria elastica 9 medesimo durante il funzionamento, impedendo che tali deformazioni, diventando permanenti, compromettano l’integrità strutturale dell’anello principale 9 e, in ultima analisi, determinino un peggioramento del rendimento del compressore volumetrico 1 nel suo complesso. According to the invention, the sealing means 8 comprise a main ring with elastic memory 9, coupled to the outer wall 4a of the movable piston 4 by means of interlocking means, indicated as a whole with 10 and visible above all in figure 5, and cooperating with a auxiliary thrust ring 11, interposed between the main elastic memory ring 9 and the outer wall 4a of the movable piston 4 in such a way as to counteract the structural deformations due to overheating suffered by the main elastic memory ring 9 itself during operation , preventing these deformations, becoming permanent, compromise the structural integrity of the main ring 9 and, ultimately, cause a worsening of the efficiency of the volumetric compressor 1 as a whole.
La figura 1 evidenzia come, secondo una prassi consolidata nel settore tecnico qui di pertinenza, il compressore volumetrico alternativo multistadio 1 comprenda anche, di preferenza, un telaio di supporto 12 adatto ad insistere su una superficie di riferimento (non rappresentata per semplicità ) ed accoppiato inferiormente ai mezzi di motorizzazione 6. Inoltre, si evidenzia come il compressore volumetrico alternativo multistadio 1 dell’invenzione sia, opportunamente sebbene non obbligatoriamente, del tipo a secco, ossia senza olio di lubrificazione e, anche in combinazione del fatto che, in questo caso, à ̈ costruito con soli due stadi di compressione 2, 3, esso presenta caratteristiche di leggerezza, ridotte dimensioni, limitato ingombro, risultando pertanto facilmente manovrabile e trasportabile. Figure 1 shows how, according to a consolidated practice in the technical sector pertaining here, the multistage reciprocating volumetric compressor 1 also preferably comprises a support frame 12 suitable for insisting on a reference surface (not shown for simplicity) and coupled below the drive means 6. Furthermore, it is highlighted how the multistage reciprocating volumetric compressor 1 of the invention is, suitably although not necessarily, of the dry type, i.e. without lubricating oil and, also in combination with the fact that, in this case, it is built with only two compression stages 2, 3, it has characteristics of lightness, reduced dimensions, limited overall dimensions, making it therefore easy to handle and transportable.
Preferibilmente ma non necessariamente, l’anello principale a memoria elastica 9, comunemente definito nel gergo del settore dei compressori anche con il termine di “segmento†, presenta in sezione trasversale un profilo a forma sostanzialmente di panca, essendo composto da un blocchetto anulare di base 13, accoppiato al pistone mobile 4 mediante i mezzi di incastro 10 prima introdotti, e da un labbro anulare laminare 14 sporgente verso l’alto dal blocchetto di base 13 in modo da individuare con quest’ultimo un piano intermedio 15 nel quale à ̈ parzialmente disposto l’anello ausiliario di spinta 11, come ben mostrato dalla figura 5. Preferably but not necessarily, the elastic memory main ring 9, commonly defined in the jargon of the compressor sector also with the term â € œsegmentâ €, has a substantially bench-shaped profile in cross section, being composed of a block base ring 13, coupled to the movable piston 4 by means of the interlocking means 10 previously introduced, and by a laminar annular lip 14 protruding upwards from the base block 13 so as to identify with the latter an intermediate plane 15 in which the auxiliary thrust ring 11 is partially arranged, as shown in figure 5.
Più in dettaglio, il labbro anulare laminare 14 sporge dal blocchetto anulare di base 13 in corrispondenza della superficie laterale esterna 13a del blocchetto anulare di base 13 medesimo. More in detail, the laminar annular lip 14 protrudes from the annular base block 13 in correspondence with the external lateral surface 13a of the annular base block 13 itself.
In maniera preferita, vantaggiosa ma non vincolante, l’anello principale a memoria elastica 9 à ̈ un componente disponibile a livello commerciale realizzato in materiale composito; più precisamente, il materiale composito comprende politetrafluoroetilene (PTFE, noto anche con il marchio di Teflon®) caricato con carbonio, grafite, fibra di vetro e/o ghisa, così che il materiale composito presenti, allo stesso tempo, un basso coefficiente di attrito, risultando autolubrificante, e una buona resistenza meccanica. Preferably, advantageous but not binding, the elastic memory main ring 9 is a commercially available component made of composite material; more precisely, the composite material includes polytetrafluoroethylene (PTFE, also known as Teflon®) loaded with carbon, graphite, fiberglass and / or cast iron, so that the composite material has, at the same time, a low coefficient of friction, resulting self-lubricating, and good mechanical resistance.
Tali proprietà meccaniche rendono l’anello principale a memoria elastica 9 particolarmente adatto ad interferire meccanicamente con la parete interna del cilindro esterno 5 mentre il pistone mobile 4 che lo supporta scorre all’interno della camera di compressione con moto alternativo oscillante, eseguendo comunque una conseguente breve corsa lineare netta, come meglio sarà chiarito a breve. These mechanical properties make the elastic memory main ring 9 particularly suitable for mechanically interfering with the internal wall of the external cylinder 5 while the movable piston 4 that supports it slides inside the compression chamber with an oscillating reciprocating motion, performing in any case a consequent short straight linear run, as will be better clarified shortly.
La predisposizione dell’anello ausiliario di spinta 11 consente di mantenere l’anello principale a memoria elastica 9 nella forma originaria anche e soprattutto in presenza di un suo surriscaldamento, ampiamente ipotizzabile o comunque non scongiurabile, sino oltre la temperatura di sua formazione, durante il funzionamento del compressore volumetrico multistadio 1: qualora, infatti, l’anello principale 9 si surriscaldasse oltre la sua temperatura di formazione (che nel caso del materiale composito appena descritto à ̈ pari a circa 180°C), esso perderebbe irrimediabilmente la sua memoria elastica e non sarebbe così più in grado di assumere la forma originaria quando il compressore volumetrico 1 viene arrestato, risultando così inservibile per una successiva fase operativa di quest’ultimo. The predisposition of the auxiliary thrust ring 11 allows to keep the main elastic memory ring 9 in the original shape even and above all in the presence of its overheating, widely hypothesized or in any case not avoidable, up to beyond the temperature of its formation, during operation of the multistage volumetric compressor 1: if, in fact, the main ring 9 overheats above its formation temperature (which in the case of the composite material just described is equal to about 180 ° C), it would irremediably lose its its elastic memory and would no longer be able to assume its original shape when the volumetric compressor 1 is stopped, thus making it useless for a subsequent operational phase of the latter.
Tale circostanza negativa viene scongiurata dalla presenza dell’anello ausiliario di spinta 11 che mantiene l’anello principale a memoria elastica 9 nella corretta posizione e forma anche in presenza delle suddette condizioni critiche di temperatura, così che possa essere comunque riutilizzato in una successiva fase di funzionamento. This negative circumstance is averted by the presence of the auxiliary thrust ring 11 which keeps the main elastic memory ring 9 in the correct position and shape even in the presence of the aforementioned critical temperature conditions, so that it can in any case be reused in a subsequent phase of operation.
Di preferenza, l’anello ausiliario di spinta 11 presenta in sezione trasversale un profilo circolare, come ancora si osserva in figura 5, ed à ̈ realizzato in materiale plastico morbido, costituendo a tutti gli effetti un O-ring. Preferably, the auxiliary thrust ring 11 has a circular profile in cross section, as can be seen again in Figure 5, and is made of soft plastic material, effectively constituting an O-ring.
In riferimento ai mezzi di incastro 10, a titolo puramente preferito e non esclusivo essi comprendono un primo sottosquadro anulare 16, ricavato nella parte centrale della parete esterna 4a del pistone mobile 4 ed un’appendice interna 17 del blocchetto anulare di base 13: tale appendice interna 17 si innesta a scatto nel predetto primo sottosquadro anulare 16. Sempre la figura 5 evidenzia, altresì, che, preferibilmente ma non esclusivamente, la parete esterna 4a del pistone mobile 4 presenta un secondo sottosquadro anulare 18 nel quale à ̈ solo parzialmente alloggiato e trattenuto l’anello ausiliario di spinta 11: in sostanza, quindi, l’anello ausiliario di spinta 11 contrasta contro il piano intermedio 15, le superfici interne tra loro ortogonali che definiscono il secondo sottosquadro anulare 18 e la faccia interna del labbro anulare laminare 14. With reference to the interlocking means 10, purely and not exclusively, they comprise a first annular undercut 16, obtained in the central part of the external wall 4a of the mobile piston 4 and an internal appendix 17 of the annular base block 13: such internal appendix 17 is snapped into the aforementioned first annular undercut 16. Again, figure 5 also shows that, preferably but not exclusively, the external wall 4a of the mobile piston 4 has a second annular undercut 18 in which it is only partially the auxiliary thrust ring 11 is housed and retained: in essence, therefore, the auxiliary thrust ring 11 contrasts against the intermediate plane 15, the internal surfaces orthogonal to each other that define the second annular undercut 18 and the internal face of the laminar annular lip 14.
Il secondo sottosquadro anulare 18 à ̈ adiacente al primo sottosquadro anulare 16 ed à ̈ disposto tra il primo sottosquadro anulare 16 stesso e la superficie superiore 4b del pistone mobile 4. The second annular undercut 18 is adjacent to the first annular undercut 16 and is arranged between the first annular undercut 16 itself and the upper surface 4b of the mobile piston 4.
Per quanto concerne i mezzi di trasmissione 7, in modo preferito ma non vincolante essi comprendono una biella monoblocco 19, realizzata vantaggiosamente per pressofusione (e perciò non suscettibile di ulteriori lavorazioni) e collegata, da un lato, all’albero motore 20 dei mezzi di motorizzazione 6 e, dall’altro lato, al pistone mobile 4 in maniera tale che il pistone mobile 4 stesso scorra con moto alternato oscillante nella camera di compressione del cilindro esterno 5. As regards the transmission means 7, preferably but not bindingly, they comprise a monobloc connecting rod 19, advantageously made by die-casting (and therefore not susceptible to further processing) and connected, on one side, to the drive shaft 20 of the means motorization 6 and, on the other side, to the movable piston 4 in such a way that the movable piston 4 itself slides with an oscillating reciprocating motion in the compression chamber of the external cylinder 5.
In particolare, l’albero motore 20 dei mezzi di motorizzazione 6 individua un asse lineare di rotazione Z attorno al quale à ̈ fulcrata la biella monoblocco 19. In particular, the drive shaft 20 of the drive means 6 identifies a linear axis of rotation Z around which the monobloc connecting rod 19 is pivoted.
Si evidenzia, inoltre, che nello specifico caso qui descritto, una prima porzione 36 del pistone mobile 4 à ̈ realizzata di pezzo con la biella monoblocco 19, risultando pezzo unico con quest’ultima; una seconda porzione 37 del pistone mobile 4 viene disposta superiormente a ridosso dei mezzi di tenuta 8, segnatamente l’anello principale 9 e l’anello ausiliario 11, e mantenuta stabilmente in posizione tramite mezzi di bloccaggio, nell’insieme numerati con 38, per chiudere l’assieme strutturale formato dal pistone mobile 4 e dai mezzi di tenuta 8. Secondo la preferita forma esecutiva qui descritta dell’invenzione, il compressore volumetrico alternativo multistadio 1 comprende anche una pluralità di contrappesi sagomati 21, 22, 23, resi solidali ai mezzi di motorizzazione 6 tramite mezzi di presa del moto, complessivamente numerati con 24. It is also pointed out that in the specific case described here, a first portion 36 of the movable piston 4 is made in one piece with the monobloc connecting rod 19, resulting in a single piece with the latter; a second portion 37 of the movable piston 4 is arranged above the sealing means 8, in particular the main ring 9 and the auxiliary ring 11, and is kept stably in position by means of locking means, together numbered with 38, to close the structural assembly formed by the movable piston 4 and the sealing means 8. According to the preferred embodiment of the invention described here, the multistage reciprocating volumetric compressor 1 also comprises a plurality of shaped counterweights 21, 22, 23, made integral with the motorization means 6 by means of motion taking means, overall numbered with 24.
Ciascuno dei contrappesi sagomati 21, 22, 23 à ̈ provvisto di superfici libere (facce contrapposte 25, 26 e bordo laterale 27) sporgenti ampiamente a sbalzo dai mezzi di motorizzazione 6 (in particolare dal relativo albero motore 20) in maniera tale che i contrappesi sagomati 21, 22, 23, quando i mezzi di motorizzazione 6 sono azionati, movimentino una determinata e non trascurabile portata d’aria e contribuiscano così vantaggiosamente a smaltire il calore prodotto dagli stadi di compressione 2, 3 durante il funzionamento. Each of the shaped counterweights 21, 22, 23 is provided with free surfaces (opposite faces 25, 26 and lateral edge 27) extensively projecting from the drive means 6 (in particular from the relative motor shaft 20) so that the counterweights shaped 21, 22, 23, when the motorization means 6 are activated, move a determined and not negligible flow of air and thus advantageously contribute to dissipate the heat produced by the compression stages 2, 3 during operation.
Nel caso specifico, ciascuno dei contrappesi sagomati 21, 22, 23 si presenta come una piastra laminare avente un profilo sostanzialmente semicircolare o a mezza luna, come ben illustrato dalle figure 3 e 4, in grado così di movimentare una relativamente elevata quantità di aria che concorre al raffreddamento del compressore 1. In the specific case, each of the shaped counterweights 21, 22, 23 is presented as a laminar plate having a substantially semicircular or half-moon profile, as well illustrated by figures 3 and 4, thus able to move a relatively high quantity of air which contributes to the cooling of compressor 1.
Con riferimento ai mezzi di presa del moto 24, in questo caso essi includono preferibilmente: ï€ un lobo piano 28 (o chiavetta o spallamento, in gergo più propriamente tecnico) ricavato su una porzione terminale 29 della superficie esterna 20a dell’albero motore 20 dei mezzi di motorizzazione 6, particolare meglio visibile in figura 3; With reference to the motion gripping means 24, in this case they preferably include: ï € a flat lobe 28 (or key or shoulder, in more technical jargon) obtained on an end portion 29 of the external surface 20a of the drive shaft 20 of the motorization means 6, detail better visible in Figure 3;
ï€ un altrettanto corrispondente tratto lineare 30 della parete perimetrale che delimita un foro passante 31 ricavato in ciascuno dei contrappesi sagomati 21, 22, 23, particolare visibile alle figure 3 e 4. It is an equally corresponding linear section 30 of the perimeter wall which delimits a through hole 31 obtained in each of the shaped counterweights 21, 22, 23, detail visible in figures 3 and 4.
Più precisamente, la figura 4 mostra che il foro passante 31 à ̈ ricavato in corrispondenza del punto medio M del diametro D del profilo sostanzialmente semicircolare di ognuno dei contrappesi sagomati 21, 22, 23. More precisely, Figure 4 shows that the through hole 31 is obtained at the midpoint M of the diameter D of the substantially semicircular profile of each of the shaped counterweights 21, 22, 23.
In figura 4 si osserva, altresì, che, in modo preferito ma non limitante, in corrispondenza del punto medio M del diametro D del profilo sostanzialmente semicircolare, ciascuno dei contrappesi sagomati 21, 22, 23 à ̈ provvisto di una sporgenza semi-anulare di rinforzo 32, monolitica con i contrappesi sagomati 21, 22, 23 ed interessata parzialmente dal foro passante 31 in maniera tale che il foro passante 31 medesimo sia disposto sostanzialmente per una prima metà nella sporgenza semi-anulare di rinforzo 32 e per una seconda metà nelle facce dei contrappesi sagomati 21, 22, 23. Figure 4 also shows that, preferably but not limitingly, in correspondence with the midpoint M of the diameter D of the substantially semicircular profile, each of the shaped counterweights 21, 22, 23 is provided with a semi-annular projection reinforcement 32, monolithic with shaped counterweights 21, 22, 23 and partially affected by the through hole 31 in such a way that the through hole 31 itself is arranged substantially for a first half in the semi-annular reinforcement protrusion 32 and for a second half in the faces of the shaped counterweights 21, 22, 23.
E’ inteso che altre varianti esecutive del compressore volumetrico alternativo multistadio dell’attuale invenzione, non raffigurate, i mezzi di presa del moto potranno comprendere più di un unico lobo piano (o spallamento) ricavato su una porzione della superficie esterna dell’albero motore dei mezzi di motorizzazione e, di rimando, più di un corrispondente tratto lineare della parete perimetrale che delimita un foro passante ricavato in ognuno dei predetti contrappesi sagomati. It is understood that other executive variants of the multistage reciprocating volumetric compressor of the present invention, not shown, the motion taking means may include more than a single flat lobe (or shoulder) obtained on a portion of the external surface of the drive shaft of the motorization means and, in return, more than a corresponding linear section of the perimeter wall which delimits a through hole obtained in each of the aforementioned shaped counterweights.
Inoltre, in altre forme costruttive del compressore volumetrico alternativo multistadio della presente invenzione, ancora non illustrate, i mezzi di presa del moto potranno comprendere uno o più lobi piani ricavati sull’intera superficie esterna dell’albero motore dei mezzi di motorizzazione, e non solo su una porzione limitata di tale superficie esterna, come appena descritto. Furthermore, in other constructive forms of the multistage reciprocating volumetric compressor of the present invention, not yet illustrated, the motion gripping means may comprise one or more flat lobes formed on the entire external surface of the drive shaft of the drive means, and not only on a limited portion of this external surface, as just described.
Rimane altresì inteso che in ulteriori opzionali realizzazioni del compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione, qui non accompagnate da disegni di riferimento, i mezzi di presa del moto potranno essere di altra tipologia rispetto a quelli appena descritti. Nell’esempio preferito ma non limitativo qui descritto, gli stadi di compressione sono in numero di due (numerati con 2 e 3) ed i contrappesi sagomati sono in numero di tre (numerati con 21, 22, 23) per assumere una disposizione, meglio ricavabile dalla figura 2 allegata, tale per cui: It is also understood that in further optional embodiments of the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention, here not accompanied by reference drawings, the motion taking means may be of a different typology than those just described. In the preferred but not limiting example described here, the compression stages are two in number (numbered with 2 and 3) and the shaped counterweights are three in number (numbered with 21, 22, 23) to assume an arrangement, best obtained from the attached figure 2, such that:
ï€ un primo contrappeso sagomato 21 ed un secondo contrappeso sagomato 23 sono affacciati da parti contrapposte ai mezzi di trasmissione 7 del secondo stadio di compressione 3 ed accoppiati all’albero motore 20 dei mezzi di motorizzazione 6 in maniera tale da risultare tra loro simmetricamente contrapposti rispetto all’asse di rotazione Z individuato dall’albero motore 20 per rappresentare un volano stabilizzatore per il compressore volumetrico alternativo multistadio 1 nel suo complesso; ï € a first shaped counterweight 21 and a second shaped counterweight 23 face opposite sides to the transmission means 7 of the second compression stage 3 and coupled to the drive shaft 20 of the motorization means 6 in such a way as to be symmetrically between them opposite to the axis of rotation Z identified by the drive shaft 20 to represent a stabilizer flywheel for the multistage reciprocating supercharger 1 as a whole;
ï€ il secondo contrappeso sagomato 22 ed un terzo contrappeso sagomato 23 sono affacciati da parti contrapposte ai mezzi di trasmissione 7 del primo stadio di compressione 2 ed accoppiati all’albero motore 20 dei mezzi di motorizzazione 6 in maniera tale da risultare tra loro affacciati ed asimmetricamente disposti rispetto all’asse di rotazione Z dell’albero motore 20 per bilanciare la maggiore spinta prodotta dal secondo stadio di compressione 3 rispetto al primo stadio di compressione 2 durante il funzionamento. ï € the second shaped counterweight 22 and a third shaped counterweight 23 face opposite sides to the transmission means 7 of the first compression stage 2 and coupled to the drive shaft 20 of the drive means 6 in such a way as to be facing each other and asymmetrically arranged with respect to the rotation axis Z of the drive shaft 20 to balance the greater thrust produced by the second compression stage 3 with respect to the first compression stage 2 during operation.
Basilarmente, quindi, gli effetti ed i pesi dei primi due contrappesi sagomati 21 e 22 associati al secondo stadio di compressione 3 sostanzialmente si annullano tra loro, mentre il terzo contrappeso sagomato 23 si contrappone alla maggiore spinta esercitata dal pistone mobile 4 del secondo stadio di compressione 3, in virtù della pressione più elevata a cui opera, bilanciando in tal modo il funzionamento del compressore volumetrico alternativo multistadio 1 qui descritto. Basically, therefore, the effects and weights of the first two shaped counterweights 21 and 22 associated with the second compression stage 3 substantially cancel each other out, while the third shaped counterweight 23 opposes the greater thrust exerted by the movable piston 4 of the second compression stage compression 3, by virtue of the higher pressure at which it operates, thus balancing the operation of the multistage reciprocating volumetric compressor 1 described here.
Più specificatamente, il primo contrappeso sagomato 21 à ̈ disposto tra i mezzi di trasmissione 7 del secondo stadio di compressione 3 ed una flangia esterna di bloccaggio 33, mentre il secondo contrappeso sagomato 22 à ̈ disposto tra i mezzi di trasmissione 7 dei due stadi di compressione 2, 3 ed il terzo contrappeso sagomato 23 à ̈ disposto tra i mezzi di trasmissione 7 del primo stadio di compressione 2 ed una contro-flangia interna di bloccaggio 34 accoppiata alla flangia esterna di bloccaggio 33 tramite mezzi di fissaggio, complessivamente indicati con 35 e del tipo di per sé noto al tecnico esperto del ramo. More specifically, the first shaped counterweight 21 is arranged between the transmission means 7 of the second compression stage 3 and an external locking flange 33, while the second shaped counterweight 22 is arranged between the transmission means 7 of the two compression stages. compression 2, 3 and the third shaped counterweight 23 is arranged between the transmission means 7 of the first compression stage 2 and an internal locking counter-flange 34 coupled to the external locking flange 33 by means of fastening means, indicated as a whole with 35 and of the type known per se to those skilled in the art.
Operativamente, ed in particolare in fase di installazione del compressore volumetrico alternativo multistadio 1, l’anello principale a memoria elastica 9 viene accoppiato stabilmente ma amovibilmente, mediante i mezzi di incastro 10, Operationally, and in particular during the installation of the multistage reciprocating volumetric compressor 1, the elastic memory main ring 9 is coupled stably but removably, by means of the interlocking means 10,
al pistone (o stantuffo) mobile 4 di ciascuno degli stadi di compressione 2, 3 del compressore volumetrico alternativo 1. to the movable piston (or plunger) 4 of each of the compression stages 2, 3 of the reciprocating volumetric compressor 1.
Quindi, l’anello ausiliario di spinta 11 viene interposto tra l’anello principale a memoria elastica 9 e la parete esterna 4a del pistone mobile 4 in maniera tale da essere almeno parzialmente disposto a ridosso del piano intermedio 15 dell’anello principale a memoria elastica 9 e parzialmente trattenuto, altresì, dal secondo sottosquadro anulare 18 definito in tale parete esterna 4a. Then, the auxiliary thrust ring 11 is interposed between the main ring with elastic memory 9 and the outer wall 4a of the movable piston 4 in such a way as to be at least partially arranged close to the intermediate plane 15 of the main ring elastic memory 9 and partially retained, also, by the second annular undercut 18 defined in said external wall 4a.
Durante il funzionamento del compressore volumetrico alternativo 1 dell’invenzione, per effetto della specifica composizione costruttiva dei mezzi di trasmissione (o di trasformazione del moto) 7 di cui à ̈, preferibilmente, dotato tale compressore volumetrico 1, il pistone mobile 4 si muove di moto alternato oscillante all’interno della camera di compressione del cilindro esterno 5 di ognuno degli stadi di compressione 2, 3, eseguendo comunque una corsa lineare netta che produce la portata prestabilita di aria compressa. During the operation of the reciprocating volumetric compressor 1 of the invention, due to the specific constructive composition of the transmission (or motion transformation) means 7 with which this volumetric compressor 1 is preferably equipped, the mobile piston 4 moves of reciprocating motion oscillating inside the compression chamber of the external cylinder 5 of each of the compression stages 2, 3, in any case performing a net linear stroke which produces the predetermined flow rate of compressed air.
Già queste ultime considerazioni tecniche permettono di affermare che la preferita forma esecutiva qui descritta contribuisce vantaggiosamente al conseguimento da parte dell’invenzione degli obiettivi inizialmente preposti rispetto alla tecnica nota del settore dei compressori volumetrici multistadio, tecnica nota che prevede mezzi di trasmissione capaci di determinare un moto alternato lineare flottante per il pistone mobile all’interno della camera di compressione del cilindro esterno, con tutti le problematiche e le limitazioni che ne conseguono e di cui si à ̈ ampiamente detto in precedenza. Already these last technical considerations allow us to state that the preferred embodiment described here advantageously contributes to the achievement by the invention of the objectives initially set with respect to the known art of the field of multistage volumetric compressors, a known technique which provides transmission means capable of determining a floating linear reciprocating motion for the movable piston inside the compression chamber of the external cylinder, with all the problems and limitations that ensue and which have been extensively mentioned above.
Contrariamente all’arte anteriore di pertinenza, il compressore volumetrico alternativo multistadio della presente invenzione non necessita di un numero elevato di componenti, molti dei quali sono già disponibili commercialmente, e non necessita ad esempio degli elementi di connessione tra mezzi di tenuta e pistone, quali i cosiddetti spinotti, tipici dell’arte nota, con gli evidenti risparmi economici – sia di costo di produzione che di prezzo di vendita – che questo comporta. Contrary to the relevant prior art, the multistage reciprocating volumetric compressor of the present invention does not require a large number of components, many of which are already commercially available, and does not need, for example, the connecting elements between sealing means and piston, such as the so-called pins, typical of the known art, with the obvious economic savings - both in terms of production cost and selling price - that this entails.
Un eventuale surriscaldamento dell’anello principale a memoria elastica 9, non scongiurabile in ragione del materiale, generalmente composito, con cui à ̈ realizzato, nonché delle elevate temperature che si sprigionano all’interno di un compressore volumetrico multistadio, non incide comunque sulla natura strutturale dell’anello principale 9 stesso grazie alla presenza dell’anello ausiliario di spinta o rinforzo 11. Any overheating of the elastic memory main ring 9, which cannot be avoided due to the generally composite material, with which it is made, as well as the high temperatures that are released inside a multistage volumetric compressor, does not affect on the structural nature of the main ring 9 itself thanks to the presence of the auxiliary thrust or reinforcement ring 11.
All’occorrenza, infatti, tale anello ausiliario di spinta 11 contrasta opportunamente l’assunzione da parte dell’anello principale a memoria elastica 9 di una posizione strutturale che, sotto il recupero elastico intrinseco di cui esso gode, non permetterebbe il ripristino della corretta e funzionale posizione strutturale originaria e che sarebbe altrimenti irrimediabilmente determinata dalle temperature eccessivamente elevate o comunque superiori alla temperatura di formazione dell’anello principale 9 stesso, che inevitabilmente si sviluppano in uno o più degli stadi compressione 2, 3. In fact, if necessary, this auxiliary thrust ring 11 appropriately contrasts the assumption by the main elastic memory ring 9 of a structural position which, under the intrinsic elastic recovery it enjoys, would not allow the restoration of the correct and functional original structural position and which would otherwise be irreparably determined by the excessively high temperatures or in any case higher than the formation temperature of the main ring 9 itself, which inevitably develop in one or more of the compression stages 2, 3.
In tal modo, l’anello principale a memoria elastica 9 mantiene inalterata nel tempo la propria integrità strutturale e, di conseguenza, la propria precisa capacità funzionale, con gli evidenti vantaggi che ne derivano per il rendimento del compressore volumetrico alternativo multistadio 1 oggetto dell’attuale invenzione. In this way, the elastic memory main ring 9 maintains its structural integrity unaltered over time and, consequently, its precise functional capacity, with the obvious advantages deriving from it for the efficiency of the multistage reciprocating volumetric compressor 1 object of the € ™ current invention.
Sulla scorta di quanto appena esposto, si comprende, pertanto, che il compressore volumetrico alternativo multistadio (o in alta pressione) a semplificata costruzione, oggetto della presente invenzione, raggiunge gli scopi e realizza i vantaggi precedentemente menzionati. On the basis of the foregoing, it is therefore understood that the multistage (or high pressure) reciprocating volumetric compressor with simplified construction, object of the present invention, achieves the purposes and achieves the previously mentioned advantages.
In fase esecutiva, potranno essere apportate modifiche al compressore volumetrico alternativo multistadio dell’invenzione, consistenti, per esempio, in un numero di stadi di compressione superiore a due. In the executive phase, modifications may be made to the multistage reciprocating volumetric compressor of the invention, consisting, for example, of a number of compression stages greater than two.
In tale specifica evenienza, il numero di contrappesi sagomati di smaltimento del calore ed, altresì, di bilanciamento degli stadi compressione varierà conformemente, secondo opportuni accorgimenti progettuali dello loro dimensioni e posizioni. In this specific case, the number of shaped counterweights for heat dissipation and, also, for the balancing of the compression stages will vary accordingly, according to appropriate design measures of their dimensions and positions.
In aggiunta, altre soluzioni costruttive del compressore volumetrico alternativo multistadio che qui si rivendica in esclusiva, non raffigurate, potranno prevedere mezzi di trasmissione diversi da quelli precedentemente descritti in riferimento alle figure che seguono, il che non inficia il vantaggio apportato dalla presente invenzione. In addition, other constructive solutions of the multistage reciprocating volumetric compressor which is here claimed exclusively, not shown, may provide transmission means other than those previously described with reference to the following figures, which does not invalidate the advantage provided by the present invention.
Oltre a ciò, in ulteriori ed alternative varianti esecutive del compressore volumetrico alternativo multistadio della presente privativa industriale, ancora non rappresentate nei disegni che seguono, i mezzi di incastro mediante i quali l’anello principale a memoria elastica o elasticamente cedevole à ̈ accoppiato alla parete esterna del pistone mobile potranno differire da quelli descritti in precedenza in rapporto alla preferita forma esecutiva dell’invenzione. In addition to this, in further and alternative executive variants of the multistage reciprocating volumetric compressor of this industrial property, not yet represented in the following drawings, the interlocking means by which the main elastic or elastically yielding memory ring is coupled to the outer wall of the movable piston may differ from those described previously in relation to the preferred embodiment of the invention.
E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al compressore volumetrico alternativo multistadio in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. Finally, it is clear that numerous other variants can be made to the multistage reciprocating volumetric compressor in question, without departing from the principles of innovation inherent in the inventive idea, just as it is clear that, in the practical implementation of the According to the invention, the materials, shapes and dimensions of the illustrated details may be any according to requirements, and may be replaced with other technically equivalent ones.
Ove le caratteristiche costruttive e le tecniche menzionate nelle successive rivendicazioni siano seguite da segni o numeri di riferimento, tali segni di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, essi non presentano alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento identificato, a titolo puramente di esempio, da tali segni di riferimento. Where the construction features and techniques mentioned in the subsequent claims are followed by reference marks or numbers, these reference marks have been introduced with the sole aim of increasing the intelligibility of the claims themselves and, consequently, they have no effect. limiting on the interpretation of each element identified, purely by way of example, by these reference signs.
Claims (18)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000250A ITPD20120250A1 (en) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION |
| PCT/IB2013/054837 WO2014033563A2 (en) | 2012-08-28 | 2013-06-13 | Simplified construction multistage reciprocating volumetric compressor |
| EP13747505.9A EP2912311B1 (en) | 2012-08-28 | 2013-06-13 | Simplified construction multistage reciprocating volumetric compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000250A ITPD20120250A1 (en) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITPD20120250A1 true ITPD20120250A1 (en) | 2014-03-01 |
Family
ID=46982741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000250A ITPD20120250A1 (en) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2912311B1 (en) |
| IT (1) | ITPD20120250A1 (en) |
| WO (1) | WO2014033563A2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2862736A (en) * | 1956-09-28 | 1958-12-02 | Parker Hannifin Corp | Sealing assembly of packing rings of different qualities |
| US3518030A (en) * | 1968-04-12 | 1970-06-30 | Gen Motors Corp | Fluid supply system |
| GB1493450A (en) * | 1974-09-26 | 1977-11-30 | Thomas Industries Inc | Compressors |
| US4518328A (en) * | 1980-03-14 | 1985-05-21 | Kabushiki Kaisha Murayama Seisakusho | Piston for piston pump |
| US5016524A (en) * | 1989-03-14 | 1991-05-21 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Sealing arrangement for a piston in a compressor |
-
2012
- 2012-08-28 IT IT000250A patent/ITPD20120250A1/en unknown
-
2013
- 2013-06-13 EP EP13747505.9A patent/EP2912311B1/en active Active
- 2013-06-13 WO PCT/IB2013/054837 patent/WO2014033563A2/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2862736A (en) * | 1956-09-28 | 1958-12-02 | Parker Hannifin Corp | Sealing assembly of packing rings of different qualities |
| US3518030A (en) * | 1968-04-12 | 1970-06-30 | Gen Motors Corp | Fluid supply system |
| GB1493450A (en) * | 1974-09-26 | 1977-11-30 | Thomas Industries Inc | Compressors |
| US4518328A (en) * | 1980-03-14 | 1985-05-21 | Kabushiki Kaisha Murayama Seisakusho | Piston for piston pump |
| US5016524A (en) * | 1989-03-14 | 1991-05-21 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Sealing arrangement for a piston in a compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014033563A2 (en) | 2014-03-06 |
| WO2014033563A3 (en) | 2014-09-12 |
| EP2912311A2 (en) | 2015-09-02 |
| EP2912311B1 (en) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2485350C2 (en) | Piston compressor for compressed fluid medium | |
| ITMO20130271A1 (en) | PUMP. | |
| KR101824554B1 (en) | Fluid machine | |
| ITPD20120250A1 (en) | MULTISTAGE ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSOR WITH SIMPLIFIED CONSTRUCTION | |
| ITMI20002572A1 (en) | LOADER WITH OSCILLATION BEHAVIOR OPTIMIZED FOR TURBOMACHINES | |
| ITRM20060461A1 (en) | IMPROVEMENT TO ALTERNATIVE VOLUMETRIC COMPRESSORS | |
| JP2008248813A (en) | Reciprocating compressor | |
| ITTO20000615A1 (en) | VALVE UNIT FOR A HERMETIC COMPRESSOR IN PARTICULAR FOR THE INPUT OF THE REFRIGERANT. | |
| JPWO2015156144A1 (en) | Compressor | |
| CN103225605A (en) | Double-acting type reciprocating pump | |
| JP7201311B2 (en) | compressor | |
| CN203906299U (en) | Compression mechanism for compressor and compressor with same | |
| ITVR20110171A1 (en) | FLUID SPRING | |
| IT201800003733A1 (en) | TWIN-CYLINDER ALTERNATIVE AIR COMPRESSOR | |
| IT201900020072A1 (en) | AUTOMATIC BIDIRECTIONAL VALVE AND PUMP EQUIPPED WITH THIS VALVE | |
| JP6654388B2 (en) | Compressor | |
| US1002760A (en) | Air-compressor. | |
| ITRE20130011A1 (en) | PUMP VOLUMETRIC PUMP | |
| CN208268018U (en) | A kind of operation of reciprocating compressor device | |
| ITRE20100079A1 (en) | HYDRAULIC PISTON MACHINE | |
| JP6953217B2 (en) | Hand pump | |
| CA3010968A1 (en) | Variable displacement swash plate type piston pump | |
| JP2016151216A (en) | Compressor | |
| JP2013163977A (en) | Labyrinth piston reciprocating compressor, and operation method therefor | |
| KR101350212B1 (en) | The actuator to be installed guide wall on inner face of housing part |