IT8322210A1

IT8322210A1 - Pompa a pistoni radiali per l'erogazione di mezzi scorrevoli, in particolare liquidi idraulici

Info

Publication number: IT8322210A1
Application number: IT1983A22210A
Authority: IT
Original assignee: Teves Gmbh Alfred
Priority date: 1982-08-28
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1985-01-22
Also published as: IT1163843B; FR2532366B1; IT8322210A0; FR2532366A1; GB8315283D0; DE3232083A1; GB2126284B; GB2126284A; DE3232083C2

Description

Descrizione dell'Invenzione avente per titolo:

"POMPA A PISTONI RADIALI PER L'EROGAZIONE DI MEZZI SCORREVOLI, IN PARTICOLARE LIQUIDI IDRAULICI"

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si basa su una pompa a pistoni radiali per l'erogazione di mezzi scorrevoli,in particolare liquidiidraulici, in cui almeno un elemento di pistone ? supportato su una traiettoria curva, eccentricamente disposta rispetto all'asse di un albero motore, ed ? adattato per compiere movimenti verticali in un foro di cilindro, ed in cui delle valvole di non ritorno vengono disposte all'ingresso e all'uscita della pompa le quali si aprono in direzione del flusso di fluido. Per migliorare il rendimento meccanico e volumetrico di una tale pompa a pistoni radiali, viene proposto di provvedere l'albero (10,11) motore con una scanalatura (15) circonferenziale chiusa su s? stessa ed avente una sezione trasversale circolare, il centro della scanalatura (15) circonferenziale essendo distanziato dall'asse dell'albero (10,11) motore. Come elemento di pistone viene usata una sfera (16), il cui raggio ? tutt1al pi?uguale a quello della sezione trasversale della scanalatura.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una pompa a pistoni radiali per l'erogazione di mezzi scorrevoli, in particolareliquidi idraulici, in cui almeno un elemento di pistone ? supportato su una traiettoria curva, eccentricamente disposta rispetto all'asse di un albero motore, ed ? adattato per compiere movimenti verticali in un foro di cilindro, ed in cui delle valvole di non ritorno vengono disposte all'ina-' gresso e all'uscita della pompa le quali si aprono nella direzione del flusso di fluido.

Una pompa a pistoni radiali includente le caratteristiche summenzionate ? nota per esempio dalla domanda di brevetto tedesco stampato ed esaminato DE-AS 1653632. Il gruppo noto include un albero motore il quale ? provvisto con una scanalatura circonferenziale radiale con una sezione trasversale a forma di rettangolo, il centro della scanalatura circonferenziale trovandosi certa distanza dall'asse dell'albero motore. La parte inferiore della scanalatura radiale dell'albero motore riceve un manicotto scorrevole contro il quale premono i pistoni di cilindro che sono muovibili avanti e indietro in fori di cilindro. Quando i pistoni compiono un movimento verticale, uno spigolo pilota verr? oltrepassato per una corsa specifica cosicch? ora la superficie anteriore del pistone di cilindro che ? lontana dall'albero motore delimita una camera nel foro di cilindro, la quale camera ? chiusa su s? stessa e ora isolata dal lato aspirazione della pompa. Per un'altra corsa del pistone di cilindro, il volume di fluido presente in questa camera chiusa verr? erogato all'uscita della pompa mentre la sua pressione viene aumentata.

Questa n?ta pompa,a pistoni radiali comporta lo svantaggio che la pompa ? a luce controllata il che risulta in un rendimento volumetrico relativamente basso. Inoltre, si presentano delle forze di attrito relativamente grandi tra il pistone e il manicotto scorrevole e la parte inferiore dell'albero motore cosicch? ne deriva anche un rendimento meccanico relativamente basso, per cui le forze motrici necessarie in corrispondenza dell'albero motore diventano relativamente grandi.

Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di provvedere una pompa a pistoni radiali del tipo inizialmente riferito la quale sia di struttura semplice e caratterizzata da un alto rendimento sia meccanico che volumetrico.

Questo scopo viene raggiunto secondo la presente invenzione per il fatto che l'albero motore ? provvisto con una scanalatura circonferenziale chiusa su s? stessa e di sezione trasversale circolare, per il fatto che il centro della scanalatura circonferenziale ? distanziato dall'asse dell'albero motore, e per il fatto che come elemento di pistone viene usata una sfera il cui raggio ? al-massimo uguale al raggio della sezione trasversale della scanalatura. In tale struttura ? da considerarsi particolarmente vantaggioso il fatto che la sfera rotola nella scanalatura circonferenziale cosicch? le corrispondenti forze d'attrito o la coppia motrice necessaria all'albero motore, sono piccole. Come sfera pii? essere usata, per esempio, una sfera standard di un cuscinetto a sfere. Inoltre, la pompa ? esclusivamente a valvola controllata cosicch? il 'rendimento volumetrico verr? migliorato rispetto a quello del gruppo noto. Preferibilmente,' il raggio della sfera ? al massimo uguale a quello della sezione trasversale della scanalatura. Se i due raggi sono 1 ntici si stabilir? un contatto .a forma di linea tra la sfeha e il profilo della scanalatura cosicch? la sfera ruota molto probabilmente nella scanalatura e implica uno scorrimento relativamente piccolo per cui non vi sar? alcuna porzione appiattita in corrispondenza della sfera nel caso di un impegno scorrevole tra la sfera e la scanalatura. Se il'raggio della sfera ? minore di quello della sezione trasversale della scanalatura, si stabilir? sostanzialmente un punto di contatto tra la sfera e l'albero motore il quale ? caratterizzato da forze di attrito estremamente grandi e il quale assicura che la sfera ruota in modo stabile.

La sfera viene ritenuta nella scanalatura circonferenziale per mezzo di una molla di compressione?. Ci? si rende necessario in particolare nel caso di una corsa di aspirazione, per tenere la sfera in contatto con l'albero motore. A causa della sua dimensione conformata al foro di cilindro, la sfera agisce quasi come un pistone di cilindro. Pertanto, il rendimento volumetrico ? ulteriormente migliorato in modo vantaggioso per il fatto che il foro di cilindro riceve un pistone sostanzialmente cilindrico tra la sfera e la molla di compressione. Per questo, verr? decisamente migliorato l'effetto a tenuta rispetto alla parete del foro di cilindro, poich? l'intera superficie periferica del pistone di cilindro ? in contatto con la parete del foro ai cilindro. Preferibilmente,' le superfici anteriori del pistone cilindrico sono interconnesse :idraulicamente. Qualsiasi materia plastica elastomerica avente buone propriet? di scorrimento, pu? essere vantaggiosamente utilizzata come materiale per il pistone. L'effetto a tenuta del pistone pu? essere ulteriormente aumentato mediante un labbro di tenuta circonferenziale elastico in corrispondenza della superficie del pistone che ? lontana dalla sfera.

L'oggetto della presente invenzione pu? essere ulteriormente sviluppato in modo vantaggioso per il fatto che l'albero motore ? di per s? assialmente scorrevole e per il fatto che la posizione assiale dell'albero motore ? ottenuta per mezzo di un impegno positivo tra la sfera e la scanalatura circonferenziale. In questo caso non ? necessario soddisfare tolleranze strette per quanto concerne l'albero motore, poich? quest?ultimo si centrer? di per s? stesso durante il funzionamento della pompa. A questo riguardo risulter? ulteriormente vantaggioso se 'l'albero motore ? formato in due pezzi, un primo mezzo dello stesso portando la scanalatura circonferenziale ed impegnatesi, in modo protetto contro la torsione, in un secondo pezzo dell?albero in corrispondenza del quale diventa direttamente efficace la coppia motrice. In una tale struttura possono essere ammesse tolleranze pi? grandi nella connessione tra la carcassa della pompa ed il gruppo motore. Parimenti, non hanno effetto le dilatazioni delle parti dell'albero causate dal calore. Ci? pu? essere ottenuto ulteriormente in modo favorevole per il fatto che la prima.porzione dell?albero ? assialmente movibile rispetto alla seconda porzione dello stesso, mentre viene matenuto il loro impegno protetto contro la torsione.

Inoltre, sar? vantaggioso che la carcassa della pompa, che alloggia il foro di cilindro, sia supportata, mediante anelli di tenuta, in un corpo di cilindro cavo. In questo modo viene drasticamente ridotto il rumore prodotto dalla pompa. Inoltre, come l'esperienza ha mostrato, da una vibrazione ridotta ne deriva una vita media pi? lunga.

La camera di pressione della pompa ? chiusa a tenuta da Un altro anello di tenuta, per cui da un lato ne risulta una struttura costruttivamente semplice, e ci? comporta, dall'altro lato, che le pulsazioni della pressione nella camera di pressione verranno smorzate. I picchi di pressione nella camera di pressione saranno pi? abbassati pi? grande ? l'elasticit? dell'anello di tenuta. Pertanto, si possono ottenere risultati particolarmente soddisfacenti se l'anello 'lidi tenuta ? cavo.

La presente invenzione verr? descritta in maggior dettaglio qui di seguito per mezzo di una vista in sezione trasversale illustrata con riferimento al disegno allegato.

Nel disegno,il numero 1 di riferimento indica una luce di aspirazione attraverso la quale viene aspirato il fluido di pressione da un serbatoio polmone non mostrato. Il fluido di pressione aspirato si propaga attraverso un cana^ le 2 di aspirazione in una camera 3 anulare la quale ? formata dalla carcassa 4 della pompa e da un corpo 5 di cilindro principale alloggiante la carcassa 4 in combinazione con gli anelli 6,7 di tenuta. La carcassa 4 della pompa ? ulteriormente provvista con una luce 8-della pressione in corrispondenza della quale ? disponibile il fluido idraulico pressurizzato durante il funzionamento della pompa.

Inoltre, la carcassa della pompa contiene un foro 9 cieco assiale nel quale viene supportata, in modo da poter ruotare, una prima porzione 10 di un albero motore. Formato in corrispondenza dell'estremit? della prima porzione 10 dell?albero, la quale estremit? ? lontana dalla parte inferiore del foro 9 cieco, vi ? un perno 11 il quale si impegna in una cavit? 12 di una seconda porzione 13 dell'albero stabilendo cos? un collegamento, protetto contro la torsione, tra le porzioni 10,13 dell'albero. La porzione 13 dell'albero ? per esempio l'asse di un motore 14 elettrico.

La porzione 10 dell'albero include una scanalatura 15 circonferenziale avente una sezione trasversale circolare, il centro di detta scanalatura 15 essendo spostato rispetto all'asse della prima porzione 10 dell'albero. In questo modo, verr? formata una traiettoria curva eccentrica di sezione trasversale circolare nella quale viene disposta una sfera 16.

Guardando il disegno, al di sopra della sfera 16 viene disposto un pistone 17 sostanzialmente cilindrico il quale ? ritenuto in attestatura sulla sfera 16 da una molla 18 di compressione. Al di sopra del pistone 17 cilindrico, viene inserita una valvola 19,20 di non ritorno la quale ? responsabile per l?aspirazione del fluido di pressione. Un canale 23 conduce da una camera 21 nel foro 22 di cilindro attraverso un?altra valvola 24,25 di non ritorno ad una camera 26 di pressione, quest'ultima essendo chiusa a tenuta da un anello 28 elastico di tenuta.

Durante il funzionamento della pompa a pistoni radiali, la sfera 16 unitamente al pistone 17 compie dei movimenti

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Pompa a pistoni radiali per 1'"erogazione di mezzi scorrevoli, in particolare liquidi idraulici, in cui almeno un elemento di pistone ? supportato su una traiettoria curva, eccentricamente disposta rispetto all'asse di un albero motore, ed ? adattato per compiere movimenti verticali in un foro di cilindro, ed in cui delle valvole di non ritorno vengono disposte all'ingresso e all'uscita della pompa le quali si aprono nella direzione del flusso di fluido, caratterizzata dal fatto che l?albero (10,13) motore ? provvisto con una scanalatura (15) circonferenziale chiusa su s? stessa e di sezione trasversale circolare, dal fatto che il centro della scanalatura (15) circonferenziale ? distanziato dall'asse dell'albero (10) motore, e dal fatto che come elemento di pistone viene usata una sfera (16) il cui raggio ? al massimo uguale al raggio della sezione trasversale della scanalatura.

2. Pompa a pistoni radiali secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto.che la sfera (16) ? ritenuta nella scnalatura (15) circonferenziale per mezzo di una molla (18) di compressione.

3. Pompa a pistoni radiali secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che un pistone (17) sostanzialmente cilindrico viene disposto nel foro (22) di cilindro tra la sfera (16) e la molla (18) di compressione.

4. Pompa a pistoni radiali secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto'che le superfici _anteriori del pistone (17) sono interconnesse idraulicamente.

5. Pompa a pistoni radiali secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che l'albero (10,13) motore ? di per s? assialmente scorrevole e dal fatto che la posizione assiale dell'albero (10) motore ? conseguita mediante impegno positivo tra la sfera (16) e la scanalatura (15) circonferenziale.

6. Pompa a pistoni radiali secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l'albero (10,13) motore ha una struttura in due pezzi, con un primo pezzo (10) portante la scanalatura (15) circonferenziale ed impegnatesi, in modo protetto contro la torsione,? in un secondo pezzo (13) dell'albero in corrispondenza del quale diventa direttamente efficace la coppia motrice.

7. Pompa a pistoni radiali secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il primo pezzo (10) dell'albero ? assialmente movibile rispetto al secondo pezzo (13) dell'albero, mentre viene mantenuto il loro impegno protetto contro la torsione.

8. Pompa a pistoni radiali secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la carcassa (4) della pompa che alloggia il foro (2) di cilindro ? supportata, attraverso anelli (6,7) di tenuta, in un corpo (5) di cilindro cavo.

9. Pompa a pistoni radiali.-secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la camera (26) di pressione ? chiusa da un anello (28) elastico di tenuta.

10. Pompa a pistoni radiali secondo la rivendicazio? ne 9, caratterizzata dal fatto che l'anello (28) di tenuta ? un anello cavo torico.