ITTO20120236A1 - Pompa a cilindrata variabile con doppio anello eccentrico e metodo di regolazione della sua cilindrata - Google Patents

Description

POMPA A CILINDRATA VARIABILE CON DOPPIO ANELLO ECCENTRICO E METODO DI REGOLAZIONE DELLA SUA CILINDRATA

Settore della tecnica

La presente invenzione si riferisce alle pompe a cilindrata variabile, e più in particolare riguarda una pompa volumetrica rotativa del tipo in cui la variazione di cilindrata à ̈ ottenuta grazie alla rotazione di un anello statorico eccentrico.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, l'invenzione trova applicazione in una pompa per l'olio di lubrificazione di un motore di autoveicolo.

Tecnica nota

E' noto che, nelle pompe per far circolare olio di lubrificazione sotto pressione in motori di autoveicoli, la capacità, e quindi la portata dell'olio in uscita, dipende dalla velocità di rotazione del motore, e pertanto le pompe sono progettate per fornire una portata sufficiente alle basse velocità, per garantire la lubrificazione anche in queste condizioni. Se la pompa ha geometria fissa, a velocità di rotazione elevata la portata à ̈ superiore a quella necessaria, cosicché si hanno un forte assorbimento di potenza con un conseguente maggior consumo di carburante e una maggiore sollecitazione dei componenti a causa delle pressioni elevate generate nel circuito.

Per ovviare a questo inconveniente, Ã ̈ noto dotare le pompe di sistemi che permettono la regolazione della portata ai differenti regimi di funzionamento del veicolo, in particolare attraverso la regolazione della cilindrata. Sono note diverse soluzioni per questo scopo, specifiche per il particolare tipo di elementi pompanti (ingranaggi esterni o interni, palette ...).

Un sistema sovente utilizzato in pompe rotative impiega un anello statorico con una cavità interna, eccentrica rispetto alla superficie esterna, al cui interno ruota il rotore, in particolare un rotore a palette, che, in condizioni operative della pompa, à ̈ eccentrico rispetto alla cavità. Facendo ruotare l'anello statorico di un certo angolo, si fa variare l'eccentricità relativa tra il rotore e la cavità, e quindi la cilindrata, tra un valore massimo e un valore minimo, sostanzialmente tendente a zero (condizione di funzionamento in stallo). Un organo elastico di contrasto, opportunamente tarato, consente la rotazione al raggiungimento di una portata prestabilita e fa sì che, a regime, la pompa eroghi sostanzialmente tale portata prestabilita. Una pompa di questo tipo à ̈ descritta per esempio in US 2685842.

US 4406599 descrive una pompa con una coppia di anelli statorici affiancati che presentano rispettive cavità ovali, allineate fra loro in una condizione di massima cilindrata della pompa. La cilindrata à ̈ variata facendo ruotare i due anelli uno rispetto all'altro in direzione opposta mediante ingranaggi o cremagliere, esterni alla pompa, in presa con dentature realizzate sulla superficie esterna degli anelli. La rotazione à ̈ comandata da un pistone che risponde alle condizioni di pressione in un circuito di utilizzazione del fluido pompato.

La presenza di organi di comando esterni rende questa pompa nota complessa e relativamente ingombrante.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di fornire una pompa a cilindrata variabile con doppio anello eccentrico e un metodo di regolazione della cilindrata di tale pompa che ovviino agli inconvenienti della tecnica nota.

Descrizione dell'Invenzione

Secondo l'invenzione, ciò à ̈ ottenuto per il fatto che l'anello statorico trova sede in una cavità eccentrica di un anello esterno configurato come pistone rotante multistadio atto ad essere comandato direttamente da un fluido in pressione per essere fatto ruotare entro un intervallo angolare prestabilito e atto a trasmettere il movimento di rotazione all'anello statorico per provocarne la rotazione in senso inverso all'anello esterno.

Preferibilmente, per la trasmissione della rotazione all'anello statorico, su superfici affacciate dei due anelli sono ricavati rispettivi settori dentati con i quali à ̈ in presa una ruota dentata oziosa, il settore dentato dell'anello esterno essendo concentrico alla superficie esterna di questo e il settore dentato dell'anello statorico essendo formato su un arco di evolvente risultante da una composizione delle rotazioni relative delle eccentricità delle cavità dei due anelli.

La rotazione dell'anello esterno à ̈ contrastata da una molla a spirale piana, che può essere bimetallica per avere un comportamento dipendente dalla temperatura.

L'invenzione implementa anche un metodo di regolazione della cilindrata di una pompa volumetrica rotativa mediante rotazione di un anello statorico eccentrico al cui interno ruota il rotore, comprendente le operazioni di:

- prevedere un anello esterno avente una cavità eccentrica in cui trova sede l'anello statorico;

- configurare l'anello esterno come pistone rotante multistadio;

- comandare direttamente la rotazione del pistone con fluido in pressione; e

- trasmettere la rotazione dell'anello esterno all'anello statorico in modo tale che i due anelli ruotino in senso inverso.

Vantaggiosamente, l'applicazione di fluido in pressione prevede almeno:

- l'applicazione del fluido a un primo stadio del pistone per mantenere la cilindrata ad un primo valore determinato mediante un'opportuna taratura di organi di contrasto della rotazione; e

- l'applicazione del fluido ad un secondo stadio (24), simultaneamente all'applicazione al primo stadio e in base a un comando esterno, per portare la cilindrata ad un secondo valore, diverso dal primo.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, si fornisce anche un sistema di lubrificazione per il motore di un autoveicolo in cui si utilizzano la pompa a cilindrata regolabile e il metodo di regolazione della cilindrata presentati sopra.

Breve Descrizione delle Figure

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno chiaramente dalla descrizione che segue di forme preferite di realizzazione, date a titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la fig. 1 Ã ̈ una vista in pianta della pompa secondo l'invenzione, con il coperchio rimosso e nella posizione di massima cilindrata;

- la fig. 2 Ã ̈ una vista analoga alla fig.1, nella posizione di minima cilindrata;

- la fig. 3 Ã ̈ una vista in pianta, analoga alla fig. 2, che mostra il meccanismo di regolazione della portata integrato nel coperchio;

- la fig. 4 Ã ̈ una vista in sezione della pompa secondo un piano passante per la linea y - y di fig.3; e

- le figure 5 e 6 sono schemi di un circuito di lubrificazione di un motore di autoveicolo che utilizza la pompa secondo l'invenzione, relativi rispettivamente alla posizione di massima e di minima cilindrata.

Descrizione di Forme Preferite di Realizzazione

Con riferimento alle figure 1 e 2, una pompa secondo l'invenzione, indicata nel suo complesso con 1, comprende un corpo 10 che presenta una cavità sostanzialmente a sezione circolare 11 in cui à ̈ disposto un primo anello mobile 12 (anello esterno), che presenta a sua volta una cavità assiale 13, anch'essa sostanzialmente a sezione circolare, eccentrica rispetto alla cavità 11. Nella cavità 13 à ̈ disposto un secondo anello mobile 112 (anello statorico), che presenta a sua volta una cavità assiale 113, anch'essa sostanzialmente a sezione circolare, eccentrica rispetto alla cavità 13 e avente un centro O'. I due anelli 12, 112 sono atti a ruotare in senso opposto l'uno rispetto all'altro di un certo angolo per variare la cilindrata della pompa, come si descriverà meglio in seguito. In particolare, l'anello esterno 12 funge da pistone rotante multistadio ed à ̈ atto a mettere in rotazione l'anello interno 112, che funge da anello statorico eccentrico. Nella cavità 113 trova sede a sua volta un rotore 15, solidale ad un albero di azionamento 15A che ne provoca la rotazione attorno ad un centro O, per esempio in senso orario, come indicato dalla freccia F. In una posizione di cilindrata massima (rappresentata in fig.1), i centri O e O' sono sullo stesso asse e distanziati fra loro e il rotore à ̈ sostanzialmente tangente alla superficie 113a, e in una posizione di cilindrata minima (rappresentata in fig. 2), il rotore 15 e la cavità 113 sono coassiali o sostanzialmente coassiali. Anche gli anelli di centraggio 17 saranno coassiali o sostanzialmente coassiali al rotore nella posizione di cilindrata minima.

Nell'ambito della presente descrizione il termine "coassiali o sostanzialmente coassiali" Ã ̈ usato nel senso di indicare una distanza minima tendente a zero fra i centri O e O'.

Vantaggiosamente, i due anelli eccentrici 12, 112 sono montati in modo che, nella posizione di cilindrata minima rappresentata in fig. 2, l'anello esterno 12 sia orientato con il suo spessore radiale minimo nella parte alta della figura e l’anello interno 112 sia orientato con il suo spessore radiale minimo nella parte bassa della figura. In altri termini, le eccentricità delle rispettive camere 13, 113 sono sfalsate di 180°. Preferibilmente, le camere 13, 113 hanno la stessa eccentricità rispetto alle superfici esterne dei rispettivi anelli.

Il rotore 15 presenta una serie di palette 16 scorrevoli radialmente in rispettive fenditure radiali. Ad un'estremità esterna le palette 16 sono a una distanza minima dalla superficie laterale 113a della cavità 113, mentre all'estremità interna poggiano su anelli di guida o centraggio 17, montati alle estremità assiali del rotore 15 e atti a mantenere la minima distanza tra le palette 16 e la superficie 113a in ogni condizione di eccentricità.

Tra il rotore 15 e la superficie 113a sono definite una camera di aspirazione 18, comunicante con un condotto di aspirazione 20, e una camera di mandata 19, comunicante con un condotto di mandata 21. Le due camere sono sostanzialmente simmetriche, e presentano le fasature ideali per il massimo rendimento volumetrico, come à ̈ chiaro per il tecnico.

Gli anelli 12 e 112, come pure gli anelli di centraggio 17 e il rotore 15, saranno preferibilmente ottenuti con un processo di sinterizzazione di polveri metalliche, oppure da stampaggio di materiali termoplastici o termoindurenti, con eventuali opportune lavorazioni di finitura su alcune parti funzionali, secondo i dettami dell’arte.

Per comandare la rotazione dell'anello esterno 12, questo presenta sulla superficie esterna una coppia di appendici radiali 23, 24, che penetrano in rispettive camere 25, 26 delimitate dall'anello 12 e da rispettive rientranze della superficie laterale della cavità 11 e scorrono sulla base delle camere 25, 26. Queste appendici possono essere parti integranti dell'anello 12 o essere elementi separati, fissati all'anello, oppure palette scorrevoli radialmente e guidate in apposite cavità radiali ricavate nell’anello 12, opportunamente spinte a contatto delle basi delle camere da un mezzo elastico. Nella zona di contatto con la base della rispettiva camera le appendici 23, 24 possono essere dotate di rispettive guarnizioni 27, 28 per ottimizzare la tenuta idraulica. Una delle due camere (nell'esempio illustrato la camera 25) à ̈ collegata in permanenza con la camera di mandata 19, attraverso un condotto 50, oppure, preferibilmente, con gli organi di utilizzazione del fluido pompato (in particolare, nell'applicazione preferita, un punto del circuito di lubrificazione del motore posto a valle del filtro olio), attraverso un primo condotto di regolazione, non rappresentato queste figure, terminante in un passaggio d'ingresso 29. Mediante una valvola azionata dalla centralina elettronica del veicolo, la camera 26 può a sua volta essere messa in comunicazione con gli organi di utilizzazione del fluido pompato, attraverso un secondo condotto di regolazione terminante in un passaggio d'ingresso 30. Anche la valvola e il secondo condotto di regolazione non sono rappresentati in queste figure.

Le due appendici 23, 24 sono quindi esposte alle condizioni di pressione del fluido esistenti sul lato di mandata e/o negli organi di utilizzazione e costituiscono un primo e un secondo stadio di regolazione della cilindrata, operante congiuntamente al primo, come si spiegherà meglio nella descrizione del funzionamento. La profondità e l'ampiezza circonferenziale delle camere 25, 26 saranno definite dalle caratteristiche di funzionamento richieste alla pompa. Le camere 25, 26 possono anche essere definite cilindri di regolazione, e le appendici 23, 24 formano i relativi pistoni. Una delle due appendici (l'appendice 23 nel disegno) può essere munita di sporgenze 23a, 23b che fungono da fine corsa rispettivamente per la posizione di riposo e in applicazione e mantengono, a fine corsa, l'appendice staccata dalla parete terminale adiacente della camera 25.

Entrambe le camere sono dotate di condotti di drenaggio 31, 32, per l'eliminazione di eventuali infiltrazioni d'olio e per compensare la variazione volumetrica che si genera quando si provoca la rotazione dell'anello 12.

Nella forma di realizzazione illustrata, i drenaggi 31 e 32 sono in comunicazione con l'esterno. In altre forme di realizzazione, i drenaggi 31 e 32, sono, ad esempio, collegati alla camera di aspirazione.

Se necessario, sono previste regolazioni di flusso dei drenaggi allo scopo di ammortizzare eventuali pulsazioni idrauliche del sistema di regolazione della cilindrata.

Sulle superfici affacciate degli anelli 12, 112 sono ricavati settori dentati 51 e 52, tra i quali à ̈ interposta una ruota dentata oziosa 53. Il settore dentato “conduttore†51 à ̈ concentrico alla superficie esterna dell’anello 12, guidata nella camera 11, mentre il settore dentato “condotto†52 à ̈ realizzato sull’arco di evolvente risultante dalla composizione delle rotazioni relative delle eccentricità delle camere 13, 113. Se le eccentricità sono uguali, durante la rotazione relativa degli anelli, l'asse il centro O' della cavità 113 si muoverà allora lungo una traiettoria rettilinea.

Con riferimento alle figure 3, 4, la ruota oziosa 53 coopera con un organo 34 di contrasto della rotazione dell'anello 12, in particolare una molla a spirale piana, precaricata in modo da impedire la rotazione dell'anello finché la pressione applicata all'appendice 23 (o la pressione complessiva applicata alle appendici 23 e 24) à ̈ inferiore ad una soglia prestabilita. La molla a spirale 34 à ̈ disposta in un contenitore 33 che, nell'esempio di realizzazione illustrato, à ̈ fissato ad un coperchio 14 che chiude un'estremità delle cavità 11, 13 e 113 che, nell'esempio illustrato, sono cieche. La parte terminale interna della molla 34 à ̈ configurata in modo da accoppiarsi alla parte terminale dell'albero 54 della ruota oziosa 53, mentre la parte terminale esterna à ̈ agganciata alla parete interna del contenitore 33, che può essere fatto ruotare, per esempio utilizzando una chiave dinamometrica, per regolare il precarico della molla 34. Una ghiera 55 permette di bloccare il contenitore 33 nella posizione di taratura voluta, indipendentemente dalle tolleranze costruttive dell’intero meccanismo. Tra il contenitore 33 e il coperchio 14 à ̈ prevista inoltre una guarnizione di tenuta 56 che isola dall'esterno la camera interna 57 del contenitore stesso. Un drenaggio 58 mette in comunicazione tale camera con la camera di aspirazione 18, per gli scopi illustrati in seguito.

Si noterà che, durante la rotazione di regolazione, la molla a spirale 34, grazie alla trascurabile variazione della coppia torcente e al rapporto di trasmissione del meccanismo ad ingranaggio, modificherà in modo trascurabile la propria coppia antagonista a quella idraulica del pistone rotante.

Vantaggiosamente, la molla 34 può essere realizzata in materiale bi-metallico, cosicché la sua caratteristica può variare opportunamente in funzione della temperatura di lavoro.

Con riferimento alle figure 5, 6, si illustra il circuito di lubrificazione 100 di un motore 60 di autoveicolo che utilizza la pompa 1. Con 61 e 62 sono indicati la coppa dell'olio e il filtro dell'olio, collegati in modo usuale ai condotti di aspirazione e mandata 20, 21 tramite condotti indicati con gli stessi riferimenti, e con 63 à ̈ indicato il condotto d'uscita del filtro 62, che porta l'olio al motore 60. Una prima diramazione dell'uscita 63 del filtro dell'olio 62 costituisce il primo condotto di regolazione 64 che porta l'olio nella camera 25 ed à ̈ utilizzabile in alternativa al passaggio 50. Una seconda diramazione dell'uscita 63 del filtro dell'olio 62 costituisce il secondo condotto di regolazione 65 su cui à ̈ inserita la valvola 66 comandata dalla centralina elettronica, p. es. una valvola elettromagnetica. Secondo la posizione di questa valvola, l'olio uscente dal filtro 62 può essere portato alla camera 26 oppure intercettato: in questo caso l'olio presente nella camera 25 e nel condotto 65 può essere rinviato alla coppa dell'olio 61 attraverso la valvola 66 e il condotto 67.

Si fa notare che la scelta di collegare la camera 25 direttamente al lato di mandata della pompa o all'uscita 63 del filtro dell'olio dipende dalle esigenze definite dal costruttore del motore. Il collegamento all'uscita del filtro à ̈ tuttavia quello che garantisce la maggior stabilità della pressione di regolazione, in quanto, come noto, per la natura delle pompe volumetriche, la pressione di mandata presenta picchi che sono smorzati dal filtro 32. In più, come facilmente comprensibile per un tecnico del settore, la regolazione della cilindrata risulta indipendente da qualunque caduta di pressione dipendente dal filtro, ad esempio a causa del suo maggiore o minore “intasamento†, dovuto ad impurità, o a causa di cambiamenti di viscosità dell’olio.

Inoltre, la valvola 65 potrebbe trovare sede nel corpo della pompa 1, nel qual caso i condotti 64, 65 saranno passaggi realizzati nel corpo della pompa 1.

Il funzionamento della pompa 1 Ã ̈ il seguente.

In condizioni di riposo, la pompa 1 à ̈ nella disposizione illustrata in fig. 1: come detto, il centro di rotazione O del rotore 15 à ̈ disassato rispetto al centro O’ della cavità 113 dell’anello eccentrico 112 e il rotore 15 si trova in prossimità della parete 113a di questa. Quando la pompa 1 à ̈ avviata, la rotazione in senso orario del rotore 15 provocherà una portata di olio attraverso la camera 19 e il relativo condotto di mandata 21 e, contemporaneamente, dalla camera 18 e dal relativo condotto di aspirazione 20, sarà richiamato un equivalente volume. Con l’aumento della velocità di rotazione e della portata, il sistema di lubrificazione del motore, opponendo una resistenza al flusso crescente, farà innalzare la pressione.

La pressione di mandata o la pressione a valle del filtro dell’olio sono portate alla camera 25 attraverso il condotto 50 o 64 e agiranno sull'appendice 23, creando una spinta idraulica sull’anello 12 e generando una coppia di rotazione. Una volta raggiunto il valore di taratura della molla antagonista 34, tale coppia imporrà all’anello 12 una rotazione, nella fattispecie oraria, che sarà trasmessa all'anello 112 attraverso la ruota oziosa 53 in presa con i settori dentati 51, 52, facendo ruotare l'anello 112 in senso antiorario dello stesso angolo. Se, come si à ̈ supposto, le eccentricità delle cavità 13, 113 rispetto alle superfici esterne dei rispettivi anelli sono uguali, la rotazione dell'anello 112 provocherà una traslazione rettilinea verso destra del centro O', proporzionale all'entità della rotazione, riducendo proporzionalmente l’eccentricità tra il rotore 15 e la camera cavità 113 e di conseguenza la cilindrata della pompa e stabilizzando la pressione al valore di taratura. Al variare dei parametri quali la velocità, la fluidità/temperatura del fluido, la "permeabilità" del motore (nel senso di quantità di olio utilizzata dal motore), ecc., tale pressione sarà mantenuta e controllata attraverso la variazione dell’eccentricità e quindi della cilindrata.

Quando, in funzione dei vari parametri di funzionamento del motore come rilevati dalla centralina elettronica del veicolo, si desidera passare ad un valore di pressione inferiore, riducendo conseguentemente la potenza assorbita, mediante la valvola 66 si può immettere fluido in pressione anche nella camera 26, creando sul pistone 24 una spinta idraulica supplementare concorde a quella esercitata sul pistone 23, incrementandone la coppia di rotazione e riducendo la cilindrata della pompa. L'interruzione dell'alimentazione alla camera 26 riporterà la pressione al valore superiore precedente attraverso la modifica della cilindrata.

La rotazione degli anelli può continuare fino a raggiungere la posizione di fig. 2, in cui I'appendice 23b del pistone 23 à ̈ a contatto con la parete della camera 25, i centri O e O' coincidono e le palette 16 e gli anelli centratori 17 ruotano con il rotore senza modificare la posizione relativa radiale: conseguentemente la cilindrata à ̈ nulla e la pompa à ̈ in stallo. Si noti che questa posizione può essere assunta quando à ̈ prossimo un blocco idraulico della pressione di mandata. Nella pratica costruttiva, preferibilmente à ̈ previsto che sia mantenuto un minimo di cilindrata, proteggendo la pompa con una valvola di massima pressione.

Scambiando tra loro i drenaggi e gli ingressi dell'olio nelle camere 25, 26 sarà anche possibile creare coppie che si sommano alla coppia antagonista generata dalla molla 34.

Un parametro importante, nella gestione della portata/pressione di una pompa dell'olio per motori termici, à ̈ rappresentato dalla temperatura, con l’aumento della quale l’olio diviene più fluido e la permeabilità del motore aumenta. In proporzione, la cilindrata della pompa dovrebbe di conseguenza aumentare. Questo può essere favorito se il carico di contrasto della molla antagonista aumenta. Per ottenere ciò, si può realizzare la molla a spirale piana 34 con un materiale bimetallico tale che la temperatura conferisca un aumento della rigidità e quindi della coppia antagonista. Per ottenere la variazione della rigidità, si può sfruttare la piccola portata di lubrificazione dell’albero 54 della ruota oziosa 53: l'olio, dopo aver lambito il contenitore 33 della molla 34 e aver trasmesso la temperatura alla molla stessa, trova libero sfogo verso la camera d'aspirazione attraverso il drenaggio 58.

L'invenzione raggiunge effettivamente gli scopi voluti. Configurando l'anello esterno 12 come pistone rotante multistadio a cui si applica direttamente la pressione del fluido di comando e azionando l'anello statorico 112 mediante l'anello esterno 12 si eliminano organi di comando esterni, e quindi la struttura à ̈ più semplice, e pertanto meno costosa e meno soggetta a guasti, e meno ingombrante. I due anelli, a sezione sostanzialmente circolare, possono essere realizzati con spessori radiali limitati. Un'ulteriore limitazione dell'ingombro radiale à ̈ ottenuta configurando i due anelli in modo che il movimento dell'asse del centro O' avvenga su una traiettoria rettilinea.

E' evidente che quanto descritto à ̈ dato unicamente a titolo di esempio non limitativo e che varianti e modifiche sono possibili senza uscire dal campo di protezione dell'invenzione.

Per esempio, anche se nella realizzazione illustrata l'albero 15A del rotore 15 Ã ̈ guidato dal corpo 10 mentre la molla a spirale 34 con i mezzi di taratura costituiti dal contenitore 33 e dalla ghiera 55 sono ospitati nel coperchio 14, la disposizione potrebbe essere invertita, oppure si potrebbero ospitare anche la molla e i mezzi di taratura nel corpo 10

Ancora, il corpo 10 potrebbe avere un profilo passante, che potrebbe eventualmente essere ottenuto con tecnologie d’estrusione o di stampaggio, ed essere chiuso alle estremità da appositi coperchi centrati e allineati da idonei centraggi, per esempio spine.

Anche le appendici 23 e 24 potrebbero essere ricavate nell’anello 12 o sostituite da apposite palette guidate e scorrevoli radialmente, aventi le stesse funzione.

Inoltre, l'anello esterno 12 potrebbe presentare, in corrispondenza delle appendici 23, 24, una camera di alleggerimento che dà sede a una barriera solidale al corpo e comunicare con una delle due camere 25, 26 per ricevere il fluido in pressione fornito a tale camera, in modo da offrire una superficie di spinta complessiva maggiore. Una simile camera di alleggerimento, ed eventuali altri camere analoghe realizzate alla periferia dell’anello 12, potrebbero essere collegate alla mandata della pompa o all'uscita del filtro dell'olio per costituire ulteriori stadi di regolazione, preferibilmente comandati dall'esterno in modo analogo allo stadio costituito dall'appendice 24 e dalla camera 26.

Sarà anche possibile l’eventuale inversione tra le alimentazioni e i drenaggi in almeno uno degli stadi allo scopo di sommare e/o sottrarre tra loro le coppie di attuazione, permettendo dì ottenere più varianti di taratura e di gestione della pompa. E' inoltre possibile la realizzazione di camere radiali, collegate stabilmente con il condotto di mandata in pressione, al fine di controbilanciare le spinte idrauliche radiali agenti sugli anelli eccentrici.

Infine, anche se l'invenzione à ̈ stata descritta in dettaglio con riferimento a una pompa per l'olio di lubrificazione di un motore di autoveicolo, essa può essere applicata in qualsiasi pompa volumetrica per il trasporto di fluido da un primo a un secondo ambiente di lavoro, in cui sia conveniente una riduzione della portata al crescere della velocità della pompa.

Claims (12)

1. Rivendicazioni 1. Pompa volumetrica rotativa a cilindrata variabile per fluidi, comprendente un rotore (15) atto a ruotare in una cavità eccentrica (113) di un anello statorico (112), atto a sua volta ad essere fatto ruotare entro un primo intervallo angolare prestabilito, al variare delle condizioni operative della pompa (1), per variare un'eccentricità relativa tra la cavità (113) e il rotore (15) e quindi la cilindrata della pompa (1), caratterizzata dal fatto che l'anello statorico (112) trova sede in una cavità eccentrica (13) di un anello esterno (12) configurato come pistone rotante multistadio atto ad essere comandato direttamente da un fluido in pressione per essere fatto ruotare entro un secondo intervallo angolare prestabilito e atto a trasmettere il movimento di rotazione all'anello statorico (112) per provocarne la rotazione in senso inverso a quella dell'anello esterno.
2. 2. Pompa secondo la riv.1, in cui le cavità eccentriche (13, 113) hanno la stessa eccentricità e, in una condizione di cilindrata minima, sono disposte con le eccentricità sfasate di 180°.
3. 3. Pompa secondo la riv. 1 o 2, in cui una coppia di stadi del pistone rotante à ̈ definita da appendici radiali esterne (23, 24) dell'anello esterno (12), scorrevoli a tenuta in rispettive camere (25, 26) definite tra l'anello e un corpo (10) della pompa, la prima appendice (23) essendo esposta in permanenza all'azione del fluido in pressione e la seconda appendice (24) essendo atta ad essere esposta all'azione del fluido in pressione in base a un comando esterno, congiuntamente alla prima appendice (23).
4. 4. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui su superfici affacciate dell'anello esterno (12) e dell'anello statorico (112) sono ricavati rispettivi settori dentati (51, 52) con i quali à ̈ in presa una ruota dentata oziosa (53), il settore dentato (51) dell'anello esterno (12) essendo concentrico a una superficie esterna di questo, e il settore dentato (52) dell'anello statorico essendo formato su un arco di evolvente risultante da una composizione delle rotazioni relative delle eccentricità delle cavità (13, 113) dei due anelli (12, 112), cosicché durante la rotazione dell'anello statorico (112) un centro (O') della cavità dell'anello statorico si sposta secondo una traiettoria rettilinea.
5. 5. Pompa secondo la riv. 4, in cui la ruota dentata oziosa (53) à ̈ atta a cooperare con un organo (34) di contrasto della rotazione dell'anello esterno (12), costituito da una molla a spirale piana vincolata a un'estremità a un albero (54) della ruota dentata oziosa e dall'altra a un elemento (33) solidale al corpo ed associata a mezzi di taratura (33, 55) atti a stabilire un valore di regime desiderato per la cilindrata della pompa (1).
6. 6. Pompa secondo la riv. 5, in cui la molla a spirale piana (34) Ã ̈ realizzata in un materiale bimetallico e presenta una caratteristica dipendente dalla temperatura.
7. 7. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la pompa (1) à ̈ una pompa per un circuito di lubrificazione (100) di un motore di autoveicolo e il fluido in pressione à ̈ olio prelevato da un lato di mandata (19) della pompa o da un punto (63) del circuito di lubrificazione a valle di un filtro dell'olio (62).
8. 8. Metodo per regolare la cilindrata di una pompa volumetrica rotativa (1) del tipo comprendente un rotore (15) atto a ruotare in una cavità eccentrica (113) di un anello statorico (112), il metodo comprendendo l'operazione di far ruotare l'anello statorico (112) entro un primo intervallo angolare prestabilito per variare l'eccentricità tra la cavità (113) e il rotore (15) ed essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le operazioni di: - prevedere un anello esterno (12) avente una cavità eccentrica (13) in cui trova sede l'anello statorico (112); - configurare l'anello esterno (12) come pistone rotante multistadio; e - applicare direttamente al pistone fluido in pressione per provocarne la rotazione entro un secondo intervallo angolare; e - trasmettere la rotazione del pistone (12) all'anello statorico (112) in modo tale che i due anelli ruotino in senso inverso.
9. 9. Metodo secondo la riv. 8, in cui l'operazione di applicazione di fluido in pressione prevede almeno: - l'applicazione del fluido a un primo stadio (23) per mantenere la cilindrata, a regime, ad un primo valore preimpostato; - l'applicazione del fluido ad un secondo stadio (24), simultaneamente all'applicazione al primo stadio e in base a un comando esterno, per portare la cilindrata ad un secondo valore, diverso dal primo.
10. 10. Metodo secondo la riv.8 o 9, comprendente inoltre l'operazione di contrastare la trasmissione della rotazione dell'anello esterno all'anello statorico con una forza dipendente dalla temperatura del fluido pompato.
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, per regolare la cilindrata di una pompa per l'olio di lubrificazione per un motore (60) di autoveicolo.
12. 12. Sistema di lubrificazione di un motore (60) di autoveicolo, comprendente una pompa (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7.