ITUD20080232A1

ITUD20080232A1 - ADJUSTABLE HYDRAULIC WHEEL AND PROCEDURE FOR ITS ADJUSTMENT

Info

Publication number: ITUD20080232A1
Application number: IT000232A
Authority: IT
Inventors: Franco Vignuda
Original assignee: Giovanni Vignuda Automazioni S R L
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-08
Also published as: IT1391696B1

Description

"RUOTA IDRAULICA REGOLABILE E PROCEDIMENTO PER LA SUA REGOLAZIONE" "ADJUSTABLE HYDRAULIC WHEEL AND PROCEDURE FOR ITS ADJUSTMENT"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad una ruota idraulica, comunemente nota come mulino ad acqua, provvista di un dispositivo per regolare, o variare in modo controllato, la sua potenza e/o la portata di esercizio. In particolare, la soluzione secondo il presente trovato permette di effettuare tali regolazioni senza la necessitÃ di deviare il normale flusso dell'acqua e/o prevedere necessariamente chiuse idrauliche. The present invention relates to a water wheel, commonly known as a water mill, provided with a device for adjusting, or varying in a controlled manner, its power and / or the operating flow rate. In particular, the solution according to the present invention allows such adjustments to be carried out without the need to divert the normal flow of water and / or necessarily provide hydraulic locks.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Sono note le ruote idrauliche, o mulini ad acqua, provviste perifericamente di una pluralitÃ di pale radiali, le quali, permettono di sfruttare la potenza generata dalla differenza di energia potenziale determinata da un salto idraulico di un flusso d'acqua, per ricavare una voluta potenza fruibile, ad esempio elettrica, meccanica, cinematica od altra. Hydraulic wheels, or water mills, are known, peripherally provided with a plurality of radial blades, which allow to exploit the power generated by the potential energy difference determined by a hydraulic jump of a water flow, to obtain a volute usable power, for example electrical, mechanical, kinematic or other.

In particolare, le ruote idrauliche si applicano, vantaggiosamente, per sfruttare salti idrici di piccola entitÃ , ad esempio compresi fra circa 0,5 m e circa 3 m, ed ottenere potenze relativamente contenute, ad esempio minori di circa 100 kW, e non solo. In particular, the hydraulic wheels are advantageously applied to exploit small water jumps, for example between about 0.5 m and about 3 m, and to obtain relatively low power, for example less than about 100 kW, and more.

Sono note nella tecnica ruote idrauliche sia di tipo a cassetto, in cui l'acqua colpisce la ruota da sopra rispetto al suo asse di rotazione, sia di tipo Sagebien celeri o lente, in cui l'acqua colpisce di fianco la ruota, e comunque inferiormente al suo asse di rotazione. Hydraulic wheels are known in the art, both of the drawer type, in which the water hits the wheel from above with respect to its axis of rotation, and of the fast or slow Sagebien type, in which the water hits the wheel sideways, and in any case inferior to its axis of rotation.

Uno dei principali inconvenienti delle ruote idrauliche note Ã ̈ dato dal fatto che la loro installazione operativa in un flusso d'acqua richiede la realizzazione di un canale di by-pass con relativo sistema di chiuse. One of the main drawbacks of known water wheels is given by the fact that their operational installation in a water flow requires the construction of a by-pass channel with relative lock system.

Infatti, per ridurre, aumentare o interrompere, le condizioni di funzionamento della ruota idraulica Ã ̈, fino ad ora, necessario ridurre, aumentare o interrompere, di conseguenza, la portata del flusso dell'acqua, in corrispondenza delle pale della ruota, deviando parzialmente o totalmente tale flusso nel canale di by-pass. In fact, to reduce, increase or interrupt, the operating conditions of the water wheel it is, up to now, necessary to reduce, increase or interrupt, consequently, the flow rate of the water flow, in correspondence with the wheel blades, partially deviating or totally this flow in the by-pass channel.

Questa necessitÃ operativa, comporta lunghi tempi ed elevati costi di installazione delle ruote idrauliche note, nonchÃ© ampi spazi e particolari condizioni ambientali, per permettere la realizzazione del canale di by-pass, oltre che delle chiuse . This operational need entails long times and high installation costs for the known water wheels, as well as large spaces and particular environmental conditions, to allow the creation of the by-pass channel, as well as of the locks.

Inoltre, effettuando la deviazione parziale o totale del flusso, si hanno lunghi tempi di risposta del funzionamento della ruota. Furthermore, by carrying out the partial or total deviation of the flow, there are long response times of the wheel operation.

Questi inconvenienti, inducono alla normale installazione di turbine tradizionali, per sfruttare anche salti di piccola entitÃ . Le turbine hanno di per sÃ© una complessa gestione idraulica e meccanica, ed un costo di realizzazione e progettazione decisamente piÃ¹ elevato rispetto alle ruote idrauliche . These drawbacks lead to the normal installation of traditional turbines, to exploit even small jumps. Turbines themselves have a complex hydraulic and mechanical management, and a much higher construction and design cost than water wheels.

Uno scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare una ruota idraulica che sia di semplice ed economica realizzazione e che possa essere facilmente e rapidamente installata sostanzialmente in qualsiasi condizione ambientale, senza richiedere la realizzazione di canali di by-pass, chiuse, od altri sistemi idraulici per la riduzione, aumento o interruzione, della sua funzionalitÃ . An object of the present invention is to provide a water wheel which is simple and inexpensive to manufacture and which can be easily and quickly installed substantially in any environmental condition, without requiring the construction of by-pass channels, sluices, or other systems. hydraulic for the reduction, increase or interruption of its functionality.

Altro scopo del presente trovato Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento per regolare, o variare, la potenza, o la portata, di una ruota idraulica, che permetta di superare i suddetti inconvenienti delle ruote idrauliche tradizionali. Another object of the present invention is to provide a method for adjusting or varying the power or flow rate of a water wheel, which allows to overcome the aforementioned drawbacks of traditional water wheels.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed altri scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the known art and to achieve this and other objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. The present invention is expressed and characterized in the independent claim.

Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the main solution idea.

In accordo con il suddetto scopo, una ruota idraulica secondo il presente trovato Ã ̈ di tipo regolabile per quanto riguarda la sua potenza e/o portata di esercizio, e si applica ad un flusso idrico, per trasformare la potenza idraulica di tale flusso idrico in una potenza fruibile. In accordance with the aforementioned purpose, a water wheel according to the present invention is of an adjustable type as regards its power and / or operating flow rate, and is applied to a water flow, to transform the hydraulic power of this water flow into usable power.

La ruota idraulica secondo il presente trovato comprende un corpo rotante provvisto, centralmente, di un albero di rotazione atto a definire un'asse di rotazione per il corpo rotante stesso. Il corpo rotante Ã ̈ inoltre provvisto, perifericamente, di una pluralitÃ di pale disposte angolarmente distanziate fra loro. The hydraulic wheel according to the present invention comprises a rotating body provided, centrally, with a rotation shaft adapted to define a rotation axis for the rotating body itself. The rotating body is also provided, peripherally, with a plurality of blades arranged angularly spaced apart.

Le pale offrono una determinata superficie di contatto al flusso idrico in modo da subire, da parte di quest'ultimo, una spinta tale da determinare una coordinata velocitÃ angolare di rotazione del corpo rotante attorno all'asse di rotazione. Vantaggiosamente, all'albero di rotazione viene associata un'utenza predisposta per trasformare l'energia cinetica della rotazione in energia fruibile, ad esempio elettrica, meccanica, cinematica od altro, secondo un voluto rapporto di trasformazione. The blades offer a certain contact surface to the water flow so as to undergo, by the latter, a thrust such as to determine a coordinated angular speed of rotation of the rotating body around the rotation axis. Advantageously, a user is associated to the rotation shaft which is designed to transform the kinetic energy of the rotation into usable energy, for example electrical, mechanical, kinematic or other, according to a desired transformation ratio.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, la ruota idraulica comprende una struttura di supporto fissa, sulla quale Ã ̈ montato in modo mobile il corpo rotante, e mezzi di movimentazione associati a detta struttura di supporto, ed operativamente collegati al corpo rotante, in modo da determinare la selettiva movimentazione di quest'ultimo rispetto al flusso idrico. According to a characteristic aspect of the present invention, the water wheel comprises a fixed support structure, on which the rotating body is mounted in a mobile way, and movement means associated with said support structure, and operatively connected to the rotating body, in a way to determine the selective movement of the latter with respect to the water flow.

Tale movimentazione selettiva del corpo rotante rispetto al flusso idrico permette di definire una pluralitÃ di differenti posizioni operative, in cui le pale offrono al flusso idrico corrispondenti superfici di contatto di ampiezza differente, in modo da determinare coordinate velocitÃ angolari di rotazione del corpo rotante attorno all'asse di rotazione . This selective movement of the rotating body with respect to the water flow allows to define a plurality of different operating positions, in which the blades offer corresponding contact surfaces of different amplitude to the water flow, so as to determine angular velocity coordinates of rotation of the rotating body around the 'rotation axis .

Con il presente trovato, non Ã ̈ il flusso idrico ad essere parzialmente o totalmente deviato per definire condizioni funzionali variabili di spinta sulle pale, bensÃ¬ Ã ̈ il corpo rotante, con le relative pale, a poter essere selettivamente movimentato rispetto al flusso idrico, che resta invariato, per offrire superfici di contatto variabili delle pale, in funzione della sua posizione. With the present invention, it is not the water flow that is partially or totally deviated to define variable functional conditions of thrust on the blades, but it is the rotating body, with the relative blades, that can be selectively moved with respect to the water flow, which remains unchanged, to offer variable contact surfaces of the blades, depending on its position.

Si ha pertanto che nelle fasi di installazione della ruota idraulica secondo il presente trovato non Ã ̈ necessario prevedere la realizzazione del canale di by-pass, o delle chiuse, per la deviazione parziale del flusso idrico, a vantaggio dei tempi e dei costi di installazione. Therefore, in the installation phases of the water wheel according to the present invention it is not necessary to provide for the realization of the by-pass channel, or of the locks, for the partial deviation of the water flow, to the advantage of installation times and costs. .

Anche gli ingombri della ruota idraulica secondo il presente trovato risultano contenuti, a vantaggio della possibile installazione, sostanzialmente indipendente dalle condizioni ambientali. The overall dimensions of the water wheel according to the present invention are also contained, to the advantage of the possible installation, substantially independent of the environmental conditions.

Inoltre, la movimentazione del corpo rotante rispetto all'acqua, e non vice-versa, risulta molto piÃ¹ controllabile, potendo raggiungere maggiori precisioni di regolazione con tempi di reazione piÃ¹ immediati, e quindi ottimizzare la regolazione e la trasformazione dell'energia, limitando al minimo gli sprechi. Furthermore, the movement of the rotating body with respect to water, and not vice-versa, is much more controllable, being able to achieve greater regulation precision with more immediate reaction times, and therefore optimize the regulation and transformation of energy, limiting to the minimum waste.

Secondo una variante, i mezzi di movimentazione sono conformati per movimentare il corpo centrale almeno fra una prima posizione operativa, in cui il corpo centrale Ã ̈ posizionato rispetto al flusso idrico in modo tale per cui le pale offrono la maggior superficie possibile al flusso idrico, ed una seconda posizione operativa, in cui il corpo centrale Ã ̈ posizionato rispetto al flusso idrico in modo tale per cui le pale offrono la minor superficie possibile al flusso idrico. According to a variant, the handling means are shaped to move the central body at least between a first operating position, in which the central body is positioned with respect to the water flow in such a way that the blades offer the largest possible surface to the water flow, and a second operating position, in which the central body is positioned with respect to the water flow in such a way that the blades offer the smallest possible surface to the water flow.

Nella seconda posizione, la superficie fornita dalle pale al flusso idrico Ã ̈ sostanzialmente nulla, portando la velocitÃ angolare del corpo rotante sostanzialmente a zero. In the second position, the surface provided by the blades to the water flow is substantially zero, bringing the angular velocity of the rotating body substantially to zero.

Secondo un'altra variante, i mezzi di movimentazione sono conformati per movimentare il corpo centrale, in modo da poterlo posizionare volutamente fra una pluralitÃ di posizioni intermedie alle suddette prima e seconda posizione operativa, sÃ¬ da definire volute condizioni di posizionamento reciproco fra le pale ed il flusso idrico. According to another variant, the handling means are shaped to move the central body, so as to be able to position it deliberately between a plurality of intermediate positions to the aforementioned first and second operating positions, so as to define desired conditions for mutual positioning between the blades. and the water flow.

Pertanto, possono essere definite in modo voluto e preciso una pluralitÃ di velocitÃ angolari differenti, ciascuna corrispondente ad un determinato grado di potenza differente. Therefore, a plurality of different angular speeds, each corresponding to a determined degree of different power, can be defined in a desired and precise way.

Secondo una variante, i mezzi di movimentazione comprendono almeno un attuatore lineare, ad esempio di tipo idraulico, vincolato, da un lato, alla struttura di supporto e, dall'altro lato, al corpo rotante, in modo da determinare una movimentazione lineare del corpo rotante rispetto alla struttura fissa e, quindi, rispetto al flusso idrico. According to a variant, the movement means comprise at least one linear actuator, for example of the hydraulic type, constrained, on one side, to the support structure and, on the other side, to the rotating body, so as to determine a linear movement of the body. rotating with respect to the fixed structure and, therefore, with respect to the water flow.

Secondo un'altra variate, i mezzi di movimentazione comprendono una trave basculante incernierata alla struttura di supporto. La trave basculante supporta, ad una sua estremitÃ , il corpo rotante. Secondo questa variante, i mezzi di movimentazione comprendono, inoltre, almeno un attuatore lineare, ad esempio di tipo idraulico, vincolato, da un lato, alla struttura di supporto e, dall'altro lato, alla trave basculante. According to another variation, the handling means comprise a tilting beam hinged to the support structure. The tilting beam supports the rotating body at one end. According to this variant, the handling means also comprise at least one linear actuator, for example of the hydraulic type, constrained, on one side, to the support structure and, on the other side, to the tilting beam.

In questo modo, Ã ̈ possibile determinare la selettiva rotazione della trave basculante rispetto al suo punto di incernieramento con la struttura di supporto e, quindi, una movimentazione circolare del corpo rotante rispetto alla struttura fissa con conseguente variazione di posizionamento rispetto al flusso idrico. In this way, it is possible to determine the selective rotation of the tilting beam with respect to its hinging point with the support structure and, therefore, a circular movement of the rotating body with respect to the fixed structure with consequent positioning variation with respect to the water flow.

Secondo un'altra variante, i mezzi di movimentazione sono conformati per determinare una movimentazione selettiva del corpo rotante lungo il suo l'asse di rotazione, in modo da spostarsi trasversalmente rispetto al flusso idrico. According to another variant, the movement means are shaped to cause a selective movement of the rotating body along its axis of rotation, so as to move transversely with respect to the water flow.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di alcune forme preferenziali di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of some preferential embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la fig. 1 illustra schematicamente una vista laterale di una prima forma di realizzazione di ruota idraulica secondo il presente trovato; - fig. 1 schematically illustrates a side view of a first embodiment of a water wheel according to the present invention;

- la fig. 2 illustra schematicamente una vista laterale di una seconda forma di realizzazione di ruota idraulica secondo il presente trovato; - fig. 2 schematically illustrates a side view of a second embodiment of a water wheel according to the present invention;

- la fig. 3 illustra schematicamente una vista laterale di una terza forma di realizzazione di ruota idraulica secondo il presente trovato. - fig. 3 schematically shows a side view of a third embodiment of a water wheel according to the present invention.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERENZIALI DI DESCRIPTION OF SOME PREFERENTIAL FORMS OF

REALIZZAZIONE REALIZATION

Con riferimento alla fig. 1, Ã ̈ illustrata una prima forma di realizzazione di una ruota idraulica 10 secondo il presente trovato, atta a sfruttare, in modo selettivamente regolabile, la differenza di energia potenziale determinata dal salto di un flusso d'acqua, per portare in rotazione un albero motore 15 ad una voluta velocitÃ angolare. With reference to fig. 1, a first embodiment of a water wheel 10 according to the present invention is shown, adapted to exploit, in a selectively adjustable way, the potential energy difference caused by the jump of a water flow, to rotate a shaft motor 15 at a desired angular speed.

L'albero motore 15 Ã ̈ meccanicamente collegato ad un'utenza, ad esempio un moltiplicatore di giri, un motore asincrono, uno o piÃ¹ utensili e/o altro. The motor shaft 15 is mechanically connected to a user, for example a speed multiplier, an asynchronous motor, one or more tools and / or other.

In particolare, la ruota idraulica 10 comprende un corpo rotante 11 a cui Ã ̈ coassialmente calettato l'albero motore 15, una struttura, o telaio, di supporto 12, su cui Ã ̈ montato girevole e mobile il corpo rotante 11, ed un meccanismo di movimentazione 13, che permette la movimentazione selettiva del corpo rotante 11 rispetto al telaio di supporto 12. In particular, the water wheel 10 comprises a rotating body 11 to which the motor shaft 15 is coaxially keyed, a support structure or frame 12, on which the rotating body 11 is rotatably mounted and movable, and a mechanism of movement 13, which allows the selective movement of the rotating body 11 with respect to the support frame 12.

Il corpo rotante 11 ha forma sostanzialmente circolare ed Ã ̈ atto a ruotare attorno ad un asse di rotazione X, comune con l'albero motore 15. The rotating body 11 has a substantially circular shape and is able to rotate around a rotation axis X, common with the motor shaft 15.

II corpo rotante 11 Ã ̈ provvisto perifericamente di una pluralitÃ di pale idrauliche 16, opportunamente conformate ed orientate, per fornire al flusso d'acqua una determinata superficie di contatto. L'ampiezza della superficie di contatto fornita determina la forza con cui l'acqua spinge ogni singola pala 16 e, quindi, la velocitÃ angolare di rotazione del corpo rotante 11 attorno all'asse di rotazione X. The rotating body 11 is peripherally provided with a plurality of hydraulic blades 16, suitably shaped and oriented, to provide the water flow with a determined contact surface. The amplitude of the contact surface provided determines the force with which the water pushes each individual blade 16 and, therefore, the angular speed of rotation of the rotating body 11 around the axis of rotation X.

Per semplicitÃ rappresentativa, nei disegni allegati, sono rappresentate solo alcune delle pale idrauliche 16 previste, ma va inteso che le pale idrauliche 16 sono disposte angolarmente sfalsate fra loro e distribuite uniformemente su tutta la circonferenza del corpo rotante 11. For the sake of simplicity, only some of the hydraulic blades 16 provided are shown in the attached drawings, but it should be understood that the hydraulic blades 16 are arranged angularly offset from each other and uniformly distributed over the entire circumference of the rotating body 11.

Nella fattispecie, la ruota idraulica 10 Ã ̈ del tipo a cassetto, e il flusso d'acqua colpisce le pale 16 che si trovano, di volta in volta durante la rotazione, in corrispondenza della parte superiore del corpo centrale 11. In this case, the water wheel 10 is of the drawer type, and the flow of water hits the blades 16 which are located, from time to time during rotation, in correspondence with the upper part of the central body 11.

In questa soluzione, Ã ̈ tipicamente previsto un canale idrico 17 che passa superiormente alla ruota idraulica 10 per far cadere dall'alto il flusso d'acqua. Ãˆ possibile prevedere una chiusa idraulica 19 al termine del canale idrico 17, per interrompere completamente il flusso d'acqua. In this solution, a water channel 17 is typically provided which passes above the water wheel 10 to cause the flow of water to fall from above. It is possible to provide a hydraulic lock 19 at the end of the water channel 17, to completely stop the flow of water.

Il telaio di supporto 12 Ã ̈ fissato al terreno, vantaggiosamente lungo le sponde laterali del flusso d'acqua, e comprende almeno una trave di guida 20 rispetto alla quale Ã ̈ montato girevole e mobile il corpo rotante 11. The support frame 12 is fixed to the ground, advantageously along the lateral banks of the water flow, and comprises at least one guide beam 20 with respect to which the rotating body 11 is rotatably mounted and movable.

Il meccanismo di movimentazione 13 comprende un carro 21 montato mobile lungo la trave di guida 20, un attuatore lineare 22 ed un contrappeso 23. The movement mechanism 13 comprises a carriage 21 mounted movable along the guide beam 20, a linear actuator 22 and a counterweight 23.

Sul carro 21 Ã ̈ fissato in modo girevole, nel caso di specie mediante cuscinetti 25, l'albero motore 15 e, di conseguenza, il corpo rotante 11. Nella fattispecie, il montaggio girevole e mobile del corpo rotante 11 rispetto al telaio di supporto 12 Ã ̈ concretizzato dal carro 21 del meccanismo di movimentazione 13. On the carriage 21, in this case by means of bearings 25, the motor shaft 15 and, consequently, the rotating body 11 are rotatably fixed. In this case, the rotating and mobile assembly of the rotating body 11 with respect to the support frame 12 is concretized by the carriage 21 of the handling mechanism 13.

L'attuatore lineare 22 Ã ̈ fissato, da un lato al telaio di supporto 12 e , dall'altro lato al carro 21, in modo da determinare la movimentazione selettiva del carro 21 rispetto al telaio di supporto 12 e, nel caso di specie, del corpo rotante 11 rispetto al telaio di supporto 12. The linear actuator 22 is fixed, on one side to the support frame 12 and, on the other side to the carriage 21, so as to determine the selective movement of the carriage 21 with respect to the support frame 12 and, in this case, of the rotating body 11 with respect to the support frame 12.

Il contrappeso 23 Ã ̈ fissato al carro 21 e, mediante un normale cinematismo, asserve la movimentazione del carro 21, nella corsa di ritorno dell'attuatore lineare 22. The counterweight 23 is fixed to the carriage 21 and, by means of a normal kinematic mechanism, serves the movement of the carriage 21, in the return stroke of the linear actuator 22.

Inoltre, il contrappeso 23 permette, in caso di malfunzionamento dell'attuatore lineare 22, di portare il corpo rotante 11 sempre nella sua seconda posizione limite, interrompendone quindi la rotazione, per maggiore sicurezza. Furthermore, the counterweight 23 allows, in the event of a malfunction of the linear actuator 22, to bring the rotating body 11 always in its second limit position, thus stopping its rotation, for greater safety.

Nella soluzione di fig. 1, il corpo centrale 11 Ã ̈ rappresentato in linea continua quando si trova in una sua prima posizione operativa limite, in cui le pale 16 forniscono al flusso d'acqua la maggior superficie di contatto possibile. In the solution of fig. 1, the central body 11 is shown in a continuous line when it is in its first limit operating position, in which the blades 16 provide the largest possible contact surface to the water flow.

In questa condizione, la velocitÃ angolare di rotazione impartita al corpo rotante 11 Ã ̈ la massima possibile, per cui l'albero motore 15, e la relativa utenza, vengono attuati al massimo regime. In this condition, the angular speed of rotation imparted to the rotating body 11 is the maximum possible, so that the motor shaft 15, and the relative user, are actuated at maximum speed.

Nella stessa fig. 1, il corpo centrale 11 Ã ̈ rappresentato in linea tratteggiata quando si trova in una sua seconda posizione operativa limite, in cui si trova al di sotto del canale idrico 17 e le pale 16 non forniscono alcuna superficie di contatto al flusso d'acqua. In the same fig. 1, the central body 11 is shown in broken line when it is in a second limit operating position thereof, in which it is located below the water channel 17 and the blades 16 do not provide any contact surface to the water flow.

In questa condizione, la velocitÃ angolare di rotazione impartita Ã ̈ sostanzialmente pari a zero, per cui l'albero motore 15, e la relativa utenza, rimangono fermi. In this condition, the angular speed of rotation imparted is substantially equal to zero, so that the motor shaft 15, and the relative user, remain stationary.

Ãˆ chiaro che, regolando volutamente, anche in continuo, la movimentazione dell'attuatore lineare 22, il corpo rotante 11 puÃ² essere movimentato selettivamente e disposto sostanzialmente in qualsiasi delle posizioni intermedie comprese fra le suddette due posizioni limite operative, fornendo cosÃ¬ al flusso d'acqua superfici di contatto differenti, con coordinate velocitÃ angolari differenti. It is clear that, by deliberately adjusting, even continuously, the movement of the linear actuator 22, the rotating body 11 can be selectively moved and arranged substantially in any of the intermediate positions comprised between the aforementioned two operating limit positions, thus providing the flow water different contact surfaces, with different angular velocity coordinates.

In questa e nelle successive forme di realizzazione illustrate la movimentazione del corpo rotante 11 prevede anche la simultanea movimentazione dell'albero motore 15 e dell'utenza, ma non si esclude che tale movimentazione possa interessare solo il corpo rotante 11, prevedendo meccanismi di svincolo per l'albero motore 15 e/o l'utenza. In this and in the subsequent embodiments illustrated, the movement of the rotating body 11 also provides for the simultaneous movement of the drive shaft 15 and of the user, but it is not excluded that this movement may involve only the rotating body 11, providing for release mechanisms for the motor shaft 15 and / or the user.

Nella forma di realizzazione di fig. 2, Ã ̈ illustrata una seconda forma di realizzazione di una ruota idraulica 110 secondo il presente trovato, atta a portare in rotazione un albero motore 115 a cui Ã ̈ meccanicamente collegata un'utenza. In the embodiment of fig. 2, a second embodiment of a hydraulic wheel 110 according to the present invention is shown, adapted to rotate a drive shaft 115 to which a user is mechanically connected.

Nel caso di specie, la ruota idraulica 110 Ã ̈ del tipo Sagebien, in cui il flusso d'acqua colpisce le pale 116 che si trovano, di volta in volta durante la rotazione, in corrispondenza della parte inferiore del corpo centrale 111. In the present case, the water wheel 110 is of the Sagebien type, in which the flow of water hits the blades 116 which are located, from time to time during rotation, in correspondence with the lower part of the central body 111.

Anche in questa soluzione, la ruota idraulica 110 comprende un corpo rotante 111 a cui Ã ̈ coassialmente calettato l'albero motore 115, una struttura, o telaio, di supporto 112, su cui Ã ̈ montato girevole e mobile il corpo rotante 111, ed un meccanismo di movimentazione 113, che permette la movimentazione selettiva del corpo rotante 111 rispetto al telaio di supporto 112. Also in this solution, the water wheel 110 comprises a rotating body 111 to which the drive shaft 115 is coaxially keyed, a support structure or frame 112, on which the rotating body 111 is rotatably mounted and movable, and a movement mechanism 113, which allows the selective movement of the rotating body 111 with respect to the support frame 112.

In questa soluzione, il flusso d'acqua proviene da un canale idrico 117 aperto frontalmente alla ruota idraulica 110 per far cadere il flusso d'acqua. Ãˆ prevista anche una paratoia idraulica 119 al termine del canale idrico 117, per modulare il flusso d'acqua sulle pale 116. In this solution, the water flow comes from a water channel 117 open in front of the water wheel 110 to make the water flow fall. A hydraulic gate 119 is also provided at the end of the water channel 117, to modulate the flow of water on the blades 116.

In questa soluzione, il meccanismo di movimentazione 113 Ã ̈, meccanicamente, sostanzialmente equivalente a quanto descritto nella forma di realizzazione di fig. 1, e comprende un carro 121 montato mobile lungo la trave di guida 120, un attuatore lineare 122 ed un contrappeso 123. In this solution, the movement mechanism 113 is, mechanically, substantially equivalent to what is described in the embodiment of fig. 1, and comprises a carriage 121 mounted movable along the guide beam 120, a linear actuator 122 and a counterweight 123.

Nella soluzione di fig. 2, il corpo centrale 111 Ã ̈ rappresentato in linea continua quando si trova in una sua prima posizione operativa limite, in cui le pale 116 forniscono al flusso d'acqua la maggior superficie di contatto possibile, mentre Ã ̈ rappresentato in linea tratteggiata quando si trova in una sua seconda posizione operativa limite, in cui le pale 116 non forniscono alcuna superficie di contatto al flusso d'acqua. In the solution of fig. 2, the central body 111 is shown in a continuous line when it is in its first limit operating position, in which the blades 116 provide the greatest possible contact surface to the water flow, while it is shown in a broken line when it is it is located in a second limit operating position thereof, in which the blades 116 do not provide any contact surface to the water flow.

Anche in questo caso, Ã ̈ chiaro che, regolando volutamente, anche in continuo, la movimentazione dell'attuatore lineare 122, il corpo rotante 111 puÃ² essere movimentato selettivamente e disposto sostanzialmente in qualsiasi delle posizioni intermedie comprese fra le suddette due posizioni limite operative. Also in this case, it is clear that, by deliberately adjusting, even continuously, the movement of the linear actuator 122, the rotating body 111 can be selectively moved and arranged substantially in any of the intermediate positions comprised between the aforesaid two operating limit positions.

Nella forma di realizzazione illustrata in fig. In the embodiment illustrated in FIG.

3, Ã ̈ illustrata una terza forma di realizzazione di una ruota idraulica 210 secondo il presente trovato atta a portare in rotazione un albero motore 215 a cui Ã ̈ meccanicamente collegata un'utenza. 3, a third embodiment of a water wheel 210 according to the present invention is shown, adapted to rotate a drive shaft 215 to which a user is mechanically connected.

Anche nel caso di specie, la ruota idraulica 210 Ã ̈ del tipo Sagebien, in cui il flusso d'acqua colpisce le pale 216 che si trovano, di volta in volta durante la rotazione, in corrispondenza della parte inferiore del corpo centrale 211. Also in the present case, the water wheel 210 is of the Sagebien type, in which the flow of water hits the blades 216 which are located, from time to time during rotation, in correspondence with the lower part of the central body 211.

Anche in questa soluzione, la ruota idraulica 210 comprende un corpo rotante 211 a cui Ã ̈ coassialmente calettato l'albero motore 215, una struttura, o telaio, di supporto 212, su cui Ã ̈ montato girevole e mobile il corpo rotante 211, ed un meccanismo di movimentazione 213, che permette la movimentazione selettiva del corpo rotante 211 rispetto al telaio di supporto 212. Also in this solution, the hydraulic wheel 210 comprises a rotating body 211 to which the drive shaft 215 is coaxially keyed, a support structure or frame 212, on which the rotating body 211 is rotatably mounted and movable, and a movement mechanism 213, which allows the selective movement of the rotating body 211 with respect to the support frame 212.

In questa soluzione, il telaio di supporto 212 comprende un piedistallo 220 fissato al terreno, mentre il meccanismo di movimentazione 113 comprende una trave basculante 211 incernierata centralmente al piedistallo 220. In this solution, the support frame 212 comprises a pedestal 220 fixed to the ground, while the movement mechanism 113 comprises a tilting beam 211 hinged centrally to the pedestal 220.

Il corpo rotante 211 Ã ̈ montato girevole ad un'estremitÃ della trave basculante 221, in modo che il basculamento di quest'ultima rispetto al piedistallo 220 determina la movimentazione circolare del corpo rotante 211, rispetto al flusso d'acqua. The rotating body 211 is rotatably mounted at one end of the tilting beam 221, so that the tilting of the latter with respect to the pedestal 220 determines the circular movement of the rotating body 211, with respect to the flow of water.

Nella fattispecie, l'attuatore lineare 222 Ã ̈, da un lato, fissato al piedistallo 220 e, dall'altro lato, fissato alla trave basculante 221, per determinarne la movimentazione. In this case, the linear actuator 222 is, on the one hand, fixed to the pedestal 220 and, on the other hand, fixed to the tilting beam 221, to determine its movement.

All'estremitÃ libera della trave basculante 221 Ã ̈ prevista una massa con funzione di contrappeso 223. Nella soluzione di fig. 3, il corpo centrale 211 Ã ̈ rappresentato in linea continua quando si trova in una sua prima posizione operativa limite, abbassata, in cui le pale 216 forniscono al flusso d'acqua la maggior superficie di contatto possibile, mentre Ã ̈ rappresentato in linea tratteggiata quando si trova in una sua seconda posizione operativa limite, sollevata, in cui le pale 216 non forniscono alcuna superficie di contatto al flusso d'acqua. At the free end of the tilting beam 221 there is a mass with the function of counterweight 223. In the solution of fig. 3, the central body 211 is shown in a continuous line when it is in its first limit operating position, lowered, in which the blades 216 provide the greatest possible contact surface to the flow of water, while it is shown in a broken line when it is in a second limit operating position thereof, raised, in which the blades 216 do not provide any contact surface to the flow of water.

Anche in questa soluzione, regolando volutamente, anche in continuo, la movimentazione dell 'attuatore lineare 222, il corpo rotante 211 puÃ² essere movimentato selettivamente e disposto sostanzialmente in qualsiasi delle posizioni intermedie comprese fra le suddette due posizioni limite operative, fornendo cosÃ¬ al flusso d'acqua superi ici di contatto differenti, con coordinate velocitÃ angolari differenti . Also in this solution, by deliberately adjusting, even continuously, the movement of the linear actuator 222, the rotating body 211 can be selectively moved and arranged substantially in any of the intermediate positions comprised between the aforementioned two operating limit positions, thus providing the flow of different contact surfaces, with different angular velocity coordinates.

E<1>chiaro comunque che alla ruota idraulica 10, 110 e 210, ed al suo procedimento di regolazione, fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. However, it is clear that modifications and / or additions of parts can be made to the water wheel 10, 110 and 210, and to its adjustment method, described up to now, without thereby departing from the scope of the present invention.

Rientra ad esempio nell'ambito del presente trovato prevedere che il telaio di supporto 12, 112, 212, puÃ² essere una qualsiasi altra struttura fissa rispetto al flusso d'acqua, anche ad esempio la struttura edile a cui Ã ̈ associata la ruota idraulica 10, 110, 210, la quale definisce un riferimento fisso per la movimentazione del corpo rotante 11, 111, 211, fra le su differenti posizioni operative. E' anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, una persona esperta del ramo potrÃ senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di ruota idraulica regolabile e procedimento per la sua regolazione, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito. For example, it falls within the scope of the present invention to provide that the support frame 12, 112, 212 can be any other fixed structure with respect to the flow of water, including for example the building structure to which the hydraulic wheel 10 is associated. , 110, 210, which defines a fixed reference for the movement of the rotating body 11, 111, 211, between the different operating positions. It is also clear that, although the present invention has been described with reference to specific examples, a person skilled in the art will certainly be able to realize many other equivalent forms of adjustable water wheel and method for its adjustment, having the characteristics expressed in the claims and therefore all fall within the scope of protection defined by them.

Claims

CLAIMS 1. Adjustable hydraulic wheel for transforming the hydraulic power of a water flow into usable power, said water wheel comprising a rotating body (11, 111, 211) provided, centrally, with a rotation shaft (15, 115, 215 ) to which at least one user is associated, and able to define an axis of rotation (X) for said rotating body (11, 111, 211), and, peripherally, of a plurality of blades (16, 116, 216 ) arranged angularly spaced apart, and able to offer each a corresponding contact surface to the water flow, to undergo a thrust such as to determine a coordinated angular speed of rotation of said rotating body (11, 111, 211) around said axis of rotation (X), characterized in that it comprises a fixed support structure (12, 112, 212), on which said rotating body (11, 1H, 211) is mounted in a mobile way, and handling means (13, 113 , 213) associated with said support structure (12, 112, 212), operative connected to said rotating body (11, 111, 211), and able to determine a selective movement of said rotating body (11, 111, 211) with respect to the water flow, to define a plurality of different operating positions, in which said blades (16, 116, 216) offer said water flow corresponding contact surfaces of different amplitude, so as to determine angular velocity coordinates of rotation of said rotating body (11, 111, 211) around said rotation axis (X) .

2. Hydraulic wheel as in claim 1, characterized in that said moving means (13, 113, 213) are shaped to move said rotating body (11, 111, 211) at least between a first operating position, in which said rotating body (11, 111, 211) is positioned with respect to the water flow in such a way that said blades (16, 116, 216) offer the greatest possible contact surface to the water flow, and a second operating position, in which said rotating body (11, 111, 211) It is positioned with respect to the water flow in such a way that said blades (16, 116, 216) offer the smallest possible surface to the water flow.

3. Water wheel as in claim 2, characterized in that said movement means (13, 113, 213) are shaped so that, in said second operating position, the surface provided by said blades (16, 116, 216) to the water flow is essentially nil.

4. Hydraulic wheel as in claim 2 or 3, characterized in that said moving means (13, 113, 213) are shaped to move said rotating body (11, 111, 211), so as to be able to position it deliberately among a plurality of intermediate positions to said first operative position and second operative position.

5. Hydraulic wheel as in any one of the preceding claims, characterized in that said handling means (13, 113) comprise a carriage (21, 121) sliding linearly on said support structure (12, 112), and on which carriage (21, 121) Said rotating body (11, 111) is mounted.

6. Hydraulic wheel as in claim 5, characterized in that said movement means (13, 113) further comprise at least one linear actuator (22, 122), constrained, on one side, to said support structure (12, 112) and, on the other side, to said chariot (21, 121).

7. Hydraulic wheel as in any one of claims 1 to 4, characterized in that said movement means (213) comprise a tilting beam (221) hinged to said support structure (212), and on which tilting beam (221 ) The rotating body (211) is mounted.

8. Hydraulic wheel as in claim 7, characterized in that said movement means (213) further comprise at least one linear actuator (222), constrained, on one side, to said support structure (212) and, by other side, to said tilting beam (221).

9. Hydraulic wheel as in any one of the preceding claims, characterized in that said movement means (13, 113, 213) comprise at least one counterweight member (23, 123, 223) mechanically associated with said rotating body (11, 111) , 211), to facilitate movement between said first and second operating positions.

10. Procedure for regulating the transformation of a hydraulic power of a water flow into usable power, by means of a water wheel comprising a rotating body (11, 1H, 211) provided, centrally, with a rotation shaft (15, 115, 215) to which at least one user is associated, and able to define a rotation axis (X) for said rotating body (11, 111, 211), and, peripherally, of a plurality of blades (16, 116, 216) arranged angularly spaced apart, and each capable of offering a corresponding contact surface to the water flow, to undergo a thrust such as to determine a coordinated angular speed of rotation of said rotating body (11, 111, 211) around said axis rotation (X), characterized in that it comprises at least one adjustment phase in which said rotating body (11, 111, 211) is selectively moved with respect to the water flow, to define a plurality of different operating positions, in which said blades (16, 116, 216) offer to said water flow corresponding contact surfaces of different amplitude, so as to determine angular velocity coordinates of rotation of said rotating body (11, 111, 211) around said rotation axis (X), said movement being carried out by movement means (13, 113, 213) operatively connected to said rotating body (11, 111, 211) and associated with a support structure (12, 112, 212) on which said body is movably mounted rotating (11, 111, 211).

11. Adjustable hydraulic wheel and procedure for its adjustment, substantially as described, with reference to the attached drawings,