ITTV20100155A1 - Pompa comprendente un dispositivo per l'individuazione e il controllo di un trafilamento di liquido - Google Patents

Description

“Pompa comprendente un dispositivo per l'individuazione e il controllo di un trafilamento di liquido†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una pompa fluidodinamica comprendente un dispositivo per l'individuazione e il controllo di un trafilamento di liquido. Più in particolare la presente invenzione ha per oggetto una pompa fluidodinamica comprendente un dispositivo adatto ad individuare se un trafilamento di liquido à ̈ dovuto a condizioni di avviamento o ad un difetto di costruzione o assemblaggio della pompa stessa.

La descrizione che segue farà riferimento in modo esplicito a pompe centrifughe, restando inteso che la presente invenzione può essere applicata a qualsiasi altro tipo di pompa, ad esempio assiale o volumetrica nel modo che apparirà evidente.

Le pompe centrifughe comprendono una girante a forma di disco, provvista in modo in sé noto su una propria superficie di pale radiali, cioà ̈ disposte radialmente, divergenti dal centro del disco verso l’esterno. La superficie del disco comprendente le pale à ̈ parzialmente coperta da un coperchio, avente un foro centrale che definisce la bocca di aspirazione della pompa centrifuga. Sulla superficie opposta della girante à ̈ predisposta una sede adatta all’accoppiamento, in sé noto, con l’estremità di un albero di trasmissione, proveniente generalmente da un motore elettrico.

Le pompe centrifughe di tipo noto comprendono inoltre una voluta, adatta a convogliare il liquido proveniente dalla girante, verso una bocca di mandata.

La voluta presenta un condotto di forma ben nota, disposto a copertura del bordo circonferenziale della girante. Il condotto della voluta ha giacitura sostanzialmente trasversale rispetto alla direzione assiale dell’albero di trasmissione. Le volute di tipo noto comprendono inoltre una parete posteriore disposta a parziale copertura della superficie della girante adatta ad accoppiarsi con l’albero di trasmissione.

Nelle pompe centrifughe à ̈ quindi possibile individuare una camera di pompaggio, nella quale viene lavorato il liquido, che comprende in modo in sé noto, la girante, cioà ̈ un elemento di pompaggio mobile. La camera di pompaggio, à ̈ fissata all'incastellatura della pompa. L’incastellatura definisce la struttura esterna rispetto alla camera di pompaggio.

Come noto l'elemento di pompaggio à ̈ dotato di una tenuta in corrispondenza del proprio montaggio sull'incastellatura della pompa.

Infatti, appare evidente la necessità di una tenuta meccanica tra la parete posteriore della voluta e la parte rotante, sia essa l’albero di trasmissione o l’attacco dell’albero alla seconda superficie della girante, adatta ad impedire il trafilamento di liquido dalla camera di pompaggio.

A tal proposito, le tenute meccaniche di tipo noto comprendono un primo elemento circonferenziale, rigidamente connesso alla parte rotante, e un secondo elemento avente anch’esso sviluppo circonferenziale rigidamente connesso alla parte statica.

La tenuta à ̈ ottenuta, in modo in sé noto, attraverso l’accoppiamento di superfici affacciate tra loro, ricavate rispettivamente sul primo e sul secondo elemento. Grazie alla concomitante azione della pressione di contatto tra le due superfici e della forza centrifuga creata dalla girante, si crea una pellicola di liquido che impedisce il contatto diretto tra le superfici e allo stesso tempo crea la tenuta.

Questo tipologia di tenute, sebbene sia largamente utilizzata, non à ̈ tuttavia esente da inconvenienti.

Ai primi avviamenti della pompa, può capitare che le tenute meccaniche non funzionino perfettamente e diano luogo ad una perdita per trafilamento che però à ̈ destinata a risolversi. Infatti, le pompe che sono generalmente stoccate in un magazzino, prima di essere installate, possono subire un momentaneo indurimento della tenuta meccanica, che solitamente à ̈ realizzata con un materiale termoplastico. L’indurimento à ̈ dovuto solitamente alle variazioni di temperature alle quali à ̈ sottoposta la tenuta.

Le pompe subiscono un collaudo prima di essere immesse nel mercato. Può quindi succedere che l’operatore addetto al collaudo rilevi una perdita, e invii la pompa al laboratorio per eseguire un esame della perdita.

La perdita di trafilamento dovuta a condizioni di avviamento à ̈ abbastanza frequente, ed à ̈ causa di un elevato numero di non conformità, che a loro volta sono causa di un elevato costo per le operazioni di ripresa, e di frequenti ritardi nelle consegne.

Si à ̈ notato però che in laboratorio la medesima pompa, testata per tempi nettamente più lunghi, dando quindi modo alla tenuta meccanica di riscaldarsi, di muoversi ed adattarsi all’albero motore, e di rendere quindi più fluido il lubrificante, non presentava più la perdita per trafilamento.

Tuttavia non sempre le perdite sono associabili al fenomeno appena descritto, ma possono essere dovute a difetti di costruzione o di montaggio, e quindi non risolvibili a seguito di un determinato periodo di utilizzo della pompa.

Appare quindi evidente la necessità di un dispositivo adatto ad individuare se una perdita à ̈ dovuta ad un difetto di montaggio o di costruzione, o se la perdita à ̈ dovuta ad un trafilamento temporaneo dovuto a condizioni di avviamento.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di risolvere almeno parzialmente gli inconvenienti della tecnica nota.

Un primo compito della presente invenzione à ̈ di predisporre una pompa comprendente un dispositivo adatto a individuare se una perdita à ̈ dovuta ad un difetto di montaggio o costruzione, o ad un trafilamento temporaneo dovuto a condizioni di avviamento, da qui in avanti indicato semplicemente con trafilamento temporaneo.

Un secondo compito della presente invenzione à ̈ quello di predisporre un dispositivo adatto a individuare se una perdita à ̈ dovuta ad un difetto di montaggio o costruzione, o ad un trafilamento temporaneo che possa essere applicato ad una qualsiasi pompa di tipo noto, già esistente.

Lo scopo e i compiti sono conseguiti con una pompa definita nella rivendicazione 1.

Vantaggiosamente il dispositivo secondo l’invenzione à ̈ costituito da un recipiente fissato sull’incastellatura della pompa, in una posizione tale da contenere l’eventuale liquido che esce per trafilamento dalla tenuta posta tra la camera di pompaggio e l'elemento di pompaggio.

Tale recipiente, aperto sulla sua parte superiore, à ̈ adatto a contenere un determinato volume di liquido, maggiore o uguale rispetto al volume di liquido che si à ̈ osservato trafili nel caso di trafilamento temporaneo.

Appare quindi evidente che in caso si verifichi una perdita dovuta ad un trafilamento temporaneo, questa sarà raccolta all’interno del contenitore. Qualora il volume sia maggiore, e quindi dovuto ad un trafilamento che avviene per un difetto, il liquido tracimerà verso l’esterno dell’incastellatura, e sarà riscontrabile dall’operatore che segnalerà la non conformità e invierà la pompa al laboratorio per le operazioni di manutenzione necessaria.

Questi ed altri aspetti della presente invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione preferita fatta in relazione ai disegni allegati nei quali:

- fig. 1 rappresenta una vista in pianta di un dispositivo secondo l’invenzione;

- fig.2 rappresenta una vista secondo il piano di sezione II-II di fig.

1 di un dispositivo secondo l’invenzione;

- fig. 3 rappresenta una pompa equipaggiata con un dispositivo secondo l’invenzione;

- fig. 4 rappresenta una pompa equipaggiata con un dispositivo secondo l’invenzione in una prima situazione operativa; e

- fig. 5 rappresenta una pompa equipaggiata con un dispositivo secondo l’invenzione in una seconda situazione operativa.

In figura 3 con il riferimento numerico 10 à ̈ rappresentata una pompa fluidodinamica secondo la presente invenzione, comprendente un'incastellatura 18 e una camera di pompaggio 12. La camera di pompaggio 12, che in condizioni di funzionamento à ̈ adatta a contenere un liquido, comprende un elemento di pompaggio mobile 14 dotato di una tenuta 16 in corrispondenza del suo montaggio sull'incastellatura 18.

La pompa 10 comprende un dispositivo 20 di individuazione e controllo di un trafilamento di liquido. Il dispositivo 20 ha la forma di un recipiente, fissato all'incastellatura 18, in comunicazione di fluido con l'ambiente interno dell'incastellatura 18 che contiene l’eventuale liquido di trafilamento, e con l'ambiente esterno in modo che l'eventuale liquido di trafilamento che trabocca da detto dispositivo 20 venga scaricato verso l'ambiente esterno.

In una prima forma di realizzazione della presente invenzione, la pompa fluidodinamica 10 Ã ̈ una pompa centrifuga, nella quale l'elemento di pompaggio mobile 14 Ã ̈ costituito da una girante 22.

La girante 22 à ̈ provvista su una prima superficie 24 di pale 26 e su una seconda superficie 28 di mezzi di connessione 30 adatti ad accoppiarsi con un albero 32 di un motore elettrico (non mostrato). In corrispondenza della prima superficie 24 della girante 22 à ̈ disposto in modo in sé noto, a parziale copertura della girante 22 un coperchio 34, avente un foro centrale 36.

La pompa 10, comprende inoltre una voluta 38 avente un condotto 40 di forma ben nota, disposto a copertura del bordo circonferenziale della girante 22. Il condotto 40 della voluta 38 ha giacitura sostanzialmente trasversale rispetto alla direzione assiale dell’albero di trasmissione 32. La voluta 38 comprende generalmente una parete posteriore 42, disposta a parziale copertura della seconda superficie 28 della girante 22.

Appare quindi evidente che nel caso di una pompa centrifuga la camera di pompaggio 12 Ã ̈ definita dalla voluta 38 e dal coperchio 34.

Riferendosi ora alle figure 3 e 4, in corrispondenza del montaggio tra elemento di pompaggio 14 e incastellatura 18 della pompa 10 Ã ̈ predisposta una tenuta meccanica 16 di tipo noto comprendente:

- un primo elemento 44 circonferenziale rigidamente connesso all'albero 32, e

- un secondo elemento 46 avente anch'esso sviluppo circonferenziale rigidamente connesso alla parete posteriore 42 della voluta 38.

L’effetto tenuta à ̈ ottenuto in modo in sé ben noto, attraverso l'accoppiamento di superfici affacciate tra loro e ricavate rispettivamente sul primo elemento 44 e sul secondo elemento 46. Grazie alla concomitante azione della pressione di contatto tra le due superfici e della forza centrifuga creata dalla girante 22, si crea una pellicola di liquido che impedisce il contatto diretto tra le superfici, e allo stesso tempo si crea la tenuta tra le due superfici.

Qualora in corrispondenza della tenuta meccanica si verifichi un trafilamento, il liquido fuoriuscito dalla camera di pompaggio 12 si muoverà verso l'incastellatura 18 della pompa 10, e in particolare si raccoglierà in prossimità del fondo dell’incastellatura 18.

In prossimità del fondo dell’incastellatura 18, può essere vantaggiosamente predisposto uno spazio di raccolta 50 avente un’estremità inferiore 48 alla quale à ̈ vantaggiosamente associato il dispositivo 20. In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, mostrata in figura 3 lo spazio di raccolta 50 à ̈ vantaggiosamente a forma di collettore.

Con riferimento alle figure 1 e 2, il dispositivo 20, a forma di recipiente, à ̈ adatto a contenere al suo interno 52 una determinata quantità di fluido. L’interno 52 del dispositivo 20 à ̈ in comunicazione di fluido con lo spazio di raccolta 50.

Sulla parte superiore del dispositivo 20 à ̈ predisposta un’apertura 54, per la comunicazione di fluido tra l’interno 52 del dispositivo 20 e l’ambiente esterno. L’apertura 54 à ̈ tale che attraverso di essa può fuoriuscire il liquido eccedente la determinata quantità che il dispositivo 24 à ̈ adatto a contenere.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, il dispositivo 20 di individuazione e controllo di un trafilamento à ̈ predisposto internamente all'incastellatura 18. In forme di realizzazione alternative il dispositivo 20 à ̈ disposto sulla superficie esterna dell'incastellatura 18.

Con riferimento alla forma di realizzazione mostrata in figura 1 e 2, il dispositivo 20 secondo la presente invenzione comprende inoltre una camera 58, adiacente alla prima, in comunicazione di fluido con l'interno 52 del dispositivo 20 per mezzo dell'apertura 54, e con l'esterno dell'incastellatura 18.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, mostrata nelle figure 4 e 5, può essere predisposta una guarnizione di tenuta 60 tra dispositivo 20 e incastellatura 18.

Il dispositivo 20 può essere fissato all’incastellatura 18, in modi che appaiono evidenti al tecnico del ramo, ad esempio attraverso un collegamento filettato tra dispositivo 20 e incastellatura 18. In forme di realizzazione alternative, il dispositivo può essere fissato per mezzo di un incastro alla incastellatura 18, o per mezzo di viti (non mostrate).

Con riferimento alle figure 4 e 5 si spiegherà ora nel dettaglio il funzionamento del dispositivo 20 di individuazione e controllo di un trafilamento secondo la presente invenzione.

La figura 4 mostra una prima condizione operativa della pompa 10, relativa al caso di un trafilamento dovuto ad un errato assemblaggio o ad un difetto delle parti. La perdita di trafilamento raggiunge la parte interna dell'incastellatura 18, e in particolare si accumulerà sul fondo dell’incastellatura 18 o nella posizione nella quale l'energia potenziale del liquido sarà la più bassa. In corrispondenza di tale posizione à ̈ stato posizionato un dispositivo 20 secondo la presente invenzione. La perdita continuerà a fluire all'interno del dispositivo 20 fino a quando, raggiunto il volume massimo che tale dispositivo à ̈ adatto a contenere, il liquido traboccherà attraverso l'apertura 54 verso la seconda camera 58 e quindi verso l'esterno dell'incastellatura 18.

In questo caso la perdita à ̈ dunque riscontrabile dall'operatore o dall'utilizzatore.

La figura 5, mostra invece una seconda condizione di funzionamento nella quale la perdita per trafilamento à ̈ temporanea. Il volume del recipiente del dispositivo 20 à ̈ tale da raccogliere una quantità di liquido predeterminata attraverso dati sperimentali. La quantità di liquido che può essere ospitata dal dispositivo 20 à ̈ non minore della quantità di liquido che si à ̈ osservato trafili dalla tenuta nel caso in cui il trafilamento sia dovuto all'avviamento della macchina.

I vantaggi legati all'utilizzo del dispositivo 20 secondo l'invenzione appaiono evidenti.

Nel caso in cui il trafilamento sia dovuto all'avviamento iniziale della pompa, l'operatore non riscontra la perdita che si accumula all’interno del dispositivo 20 e quindi la pompa può essere utilizzata senza subire un’operazione di collaudo in laboratorio.

Nel caso invece in cui la perdita sia dovuta ad un difetto di montaggio, la perdita traboccherà dal dispositivo 20 e sarà riscontrata dall'operatore che potrà procedere con l'invio della pompa al laboratorio per le operazione di collaudo.

Alle forme di realizzazione descritte sopra la persona esperta potrà, al fine di soddisfare specifiche esigenze, apportare modifiche e/o sostituzioni di elementi descritti con elementi equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Ad esempio possono essere previste forme di realizzazione alternative nelle quali il dispositivo 20 può essere predisposto con una camera supplementare, o nelle quali il liquido di trafilamento possa essere raccolto, senza poter uscire dal dispositivo 20. L'indicazione sul tipo di perdita potrà quindi essere condotta con l'uso di riferimento di livello del recipiente.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pompa fluidodinamica del tipo comprendente una camera di pompaggio (12) ed un elemento di pompaggio (14) mobile rispetto a detta camera di pompaggio (12), in cui detto elemento di pompaggio (14) à ̈ dotato di una tenuta (16) in corrispondenza del suo montaggio all’incastellatura (18) della pompa (10) caratterizzata dal fatto che detta incastellatura (18) comprende un dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento consistente in un recipiente fissato all'incastellatura (18) e in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno, e con l'ambiente interno dell'incastellatura (18) che contiene l’eventuale liquido di trafilamento, in modo che l’eventuale liquido di trafilamento che trabocca da detto recipiente venga scaricato verso l'ambiente esterno.
2. 2. Pompa fluidodinamica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta pompa fluidodinamica à ̈ una pompa centrifuga (10) comprendente una voluta (38), un coperchio (34) e una girante (22), in cui l’elemento di pompaggio (14) à ̈ la girante (22), e detta camera di pompaggio (12) à ̈ definita da detta voluta (38) e detto coperchio (34).
3. 3. Pompa fluidodinamica secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta tenuta (16) Ã ̈ una tenuta meccanica.
4. 4. Pompa fluidodinamica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento à ̈ predisposto sul fondo (48) di uno spazio di raccolta (50), detto spazio di raccolta (50) essendo interno all’incastellatura (18).
5. 5. Pompa fluidodinamica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’interno (52) di detto dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento à ̈ in comunicazione di fluido con lo spazio di raccolta (50) e tramite una apertura (54) con l’ambiente esterno all’incastellatura.
6. 6. Pompa fluidodinamica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento à ̈ predisposto internamente all’incastellatura (18) della pompa (10).
7. 7. Pompa fluidodinamica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento comprende una camera (58) in comunicazione di fluido con l'interno (52) del dispositivo (20) per mezzo dell'apertura (54), e con l'esterno dell'incastellatura (18).
8. 8. Pompa fluidodinamica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una guarnizione di tenuta (60) tra detto dispositivo (20) di individuazione e controllo di eventuale trafilamento e detta incastellatura (18).