IT8267439A1 - Compressore del tipo a chiocciola - Google Patents

Compressore del tipo a chiocciola

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IT8267439A1
IT8267439A1 ITTO1982A067439A IT6743982A IT8267439A1 IT 8267439 A1 IT8267439 A1 IT 8267439A1 IT TO1982A067439 A ITTO1982A067439 A IT TO1982A067439A IT 6743982 A IT6743982 A IT 6743982A IT 8267439 A1 IT8267439 A1 IT 8267439A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S418/01—Non-working fluid separation

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

DOCUMENTAZIONE
RI LEGATA
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
t "Compressore del tipo a chiocciola"
y di: ARTHUR D. LITTLE, INC., nazionalit? statunitense, 25 250.730
Acorn Park, Cambridge, Massachusetts, Stati Uniti d'America.
Inventori designati: John Engstrom McCullough, John Thomas
Dieckmann, Thomas Prince Hosmer.
Depositata li: 2 Aprile 1982 674 39 A / 82
>
* RIASSUNTO
Compressore compatto a chiocciola in grado di mante?
nere un rendimento elevato quando ? azionato a velocit?
o. ? variabili e funziona a pressioni variabili di gas. Il
compressore comprende una connessione oscillante particola co r* a<C *J re di comando e mezzi per regolare il flusso di fluido ad CD O
<c za o 1D alta pressione dalla zona centrale ad alta pressione deli ??C
mitata dagli elementi a chiocciola. Il compressore ? par?
ticolarmente adatto per funzionare su un motore automobi?
listico in modo da fornire il refrigerante compresso in un
condizionatore dell'aria per usi automobilistici.
La presente invenzione si riferisce ad un compres gUftiola? Ro?a ?,????. < sore volumetrico di fluido del tipo a chiocciola, e pi?
particolarmente ad un compressore compatto ad alto rendi-/??* mento, particolarmente adatto come compressore di refrige?
rante per usi automobilistici.
CE CM/ f
?' nota nella tecnica una classe di dispositivi
indicati in generale come pompe, compressori e motori
"a chiocciola", in cui due elementi interconnessi, spiroidali o a spirale ad evolvente di passo simile, sono
montati su dischi separati di estremit?, formando quelli
che possono essere denominati elementi a chiocciola fisso
ed orbitante. Questi elementi a spirale sono sfalsati
angolarmente e radialmente in modo da essere in contatto
reciproco lungo almeno una coppia di linee di contatto,
ad esempio tra superfici curve a spirale. Una coppia di
linee di contatto saranno disposte approssimativamente
lungo un raggio diretto verso l'esterno dalla regione
centrale delle chiocciole. Il volume di fluido cos? formato si estende perci? completamente intorno alla regione
centrale delle chiocciole. Le cavit? delimitano volumi
di fluido la cui posizione angolare varia con il movimento
orbitale relativo dei centri delle spirali; e tutte le
cavit? mantengono la stessa posizione angolare relativa. CB?Q?CA?I CSE JTT???A & ??A -*??.. Quando le linee di contatto si spostano lungo le superfici delle chiocciole, le cavit? cos? formate subiscono
una variazione di volume. Le zone risultanti di pressione minima e massima sono collegate ad aperture di fluido.
Un brevetto anteriore di Creux (Brevetto Statunitense No. 801.182) descrive questo tipo generale di dispositivo. Tra i brevetti successivi che hanno descritto
compressori e pompe a chiocciola vi sono i brevetti statu?
nitensi No. 2.475.247, 2.494.100, 2.841.089, 3.011.694,
3.560.119, 3.600.114, 3.802.809 e 3.817.664, il brevetto
britannico No. 486.192 ed il brevetto francese No. 813.559.
Sviluppi recenti nella tecnologia dei dispositivi a chioc?
ciola si riferiscono ad un certo numero di aspetti diffe?
renti e miglioramenti che hanno permesso la costruzione
di macchine a chiocciola in grado di avvicinarsi o di
raggiungere il loro potenziale effettivo. Questi perfe?
zionamenti sono relativi alla tenuta (sia radiale sia
j
tangenziale), al controllo del carico assiale'ed all'azio?
namento (brevetti statunitensi No. 3.884.599, 3.924.977,
3.994.633, 3.994.636, 4.065.279, 4.082.484, 4.192.152
e 4.199.308); alla posizione delle aperture ed al funziona?
mento delle pompe per liquidi (brevetti statunitensi N.
4.129.405 e 4.160.629); ai giunti (brevetti statunitensi
No. 4.121.438 e 4.259.043); ed al raffreddamento (brevet?
to statunitense No. 3.986.799). JAGOBiCACl CSETT?A ????A? ? -
I dispositivi a chiocciola comprendenti uno o
pi? di questi miglioramenti hanno trovato un certo numero
di applicazioni, comprendenti, senza nessun carattere
limitativo, compressori relativamente grandi, pompe per
liquidi di dimensioni variabili, e motori di espansione.
A causa dei vantaggi intrinseci dei dispositivi a chioccio?
la, ad esempio l'elevato rendimento, la possibilit? di
minimizzare il rumore e le vibrazioni, la capacit? di
trattare un'ampia gamma di fluidi, compresi i gas che
possono contenere goccioline di liquido in sospensione,
e simili, le macchine a chiocciola offrono un buon poten?
ziale come compressori per refrigeranti per usi automobili?
stici. Tuttavia questa applicazione dei dispositivi a
chiocciola pone diversi requisiti limitativi ai dispositi?
vi stessi, che non sono normalmente presenti nella maggior
parte delle altre applicazioni. Cosi un compressore per
un condizionatore dell'aria per usi automobilistici deve
!
essere compatto e nello stesso tempo deve mantenere il
Q-uu massimo rendimento funzionando a velocit? variabili, con
pressioni variabili del gas. io a.
<? j Costituisce perci? uno scopo principale della
<a o presente invenzione realizzare un dispositivo volumetrico
perfezionato del tipo a chiocciola, ed in particolare
compressori a chiocciola particolarmente adatti per l'uso
in condizionatori dell'aria per uso automobilistico. Costi?
tuisce un altro scopo della presente invenzione realizzare
compressori a chiocciola del tipo descritto, che siano
compatti e ad alto rendimento e che funzionino con il
minimo rumore e le minime vibrazioni. Un ulteriore scopo
consiste nel realizzare un nuovo compressore per condizio?
natori dell'aria per uso automobilistico che possa essere
facilmente montato in diverse strutture automobilistiche
e facilmente integrato su diversi motori automobilistici.
Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste
nel realizzare un compressore a chiocciola che sia in
grado di mantenere il massimo rendimento funzionando a
velocit? variabili, con pressioni variabili del gas, in
modo da ottenere una riduzione complessiva del consumo
di energia richiesto per comprimere il refrigerante utiliz?
zato.
Altri scopi dell'invenzione saranno in parte ovvi
e saranno in parte evidenti dalla descrizione seguente.
L'invenzione comprende di conseguenza le caratteri ss
stiche costruttive, le combinazioni di elementi e la di .? <X. ?
sposizione di parti che saranno esemplificate nelle costru co d o 4 zioni descritte in seguito, e l'ambito dell'invenzione
sar? indicato nelle rivendicazioni.
Secondo un primo aspetto della presente invenzio?
ne, si realizza un compressore volumetrico di fluido in
cui il fluido ? introdotto a bassa pressione attraverso
un'apertura periferica di ingresso per essere fatto circo?
lare attraverso questo compressore e successivamente e-
stratto a pressione elevata attraverso un'apertura centra-L?Uiliciale ??^?? Ui le di scarico, e che comprende un elemento fisso a chioc?
ciola avente un disco di estremit? ed una spirale ad evol-*5 vente formata da pi? spire, ed un elemento orbitante a
chiocciola avente un disco di estremit? ed una spirale
ad evolvente formata da pi? spire, fissata alla sua super?
ficie interna, mezzi di comando per provocare il movimento
orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola rispetto
all'elemento fisso a chiocciola in modo che? le spirali
ad evolvente formino linee di contatto mobili per
sigillare e delimitare cavit? in movimento di volume varia?
bile a pressione di fluido differente sui due lati della
linea di contatto in movimento, e mezzi di accoppiamento
per mantenere gli elementi a chiocciola in una relazione
angolare fissa e mezzi di applicazione di una forza tangen?
ziale; caratterizzato dal fatto che il mezzo di comando
3u? rxj_ comprende, in combinazione, un mezzo ad albero di comando; ?<8
un mezzo a manovella fissato al mezzo ad albero di coman co a 3 * do; un mezzo di connessione oscillante collegato in modo O ??X ?Q C5 CJ
articolato al mezzo a manovella, destinato a ruotare intor ?X
no ad un punto di articolazione e collegato in modo girevo?
le all'elemento orbitante a chiocciola, in cui il punto
di articolazione ? disposto su una linea tracciata radial?
mente verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante
a chiocciola e formante un certo angolo con una linea
tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita dell'ele?
mento orbitante a chiocciola, in modo che il valore del?
l'angolo determini l'ampiezza della forza con cui sono
realizzati i contatti lineari; un mezzo di contrappeso
formante un componente del mezzo di connessione oscillante
per equilibrare la forza centrifuga sull'elemento orbitante a chiocciola; e mezzi di sopporto destinati a sopportare le coppie applicate all'albero a gomiti durante la
sua rotazione per provocare il movimento orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione, si realizza un compressore volumetrico di fluido comprendente, in combinazione, un elemento fisso a chiocciola
avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente
formata da pi? spire fissata al suo lato interno; un elemento orbitante a chiocciola avente un disco di estremit?
ed una spirale ad evolvente formata da pi? spire fissata
al suo lato interno; un mezzo di comando per provocare
il movimento orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola
in modo che le spirali ad evolvente formino contatti lineari in movimento per sigillare e delimitare cavit? in movimento di volume variabile e zone a pressione di fluido
differente sui due lati del contatto lineare in movimento, ACBOCCl CSAETTA PERAJ &NAi l -in cui il mezzo di comando comprende un mezzo ad albero
di comando; un mezzo a manovella fissato al mezzo ad albero di comando; un mezzo di connessione oscillante collegato in modo articolato al mezzo a manovella, destinato
a ruotare intorno ad un punto di articolazione e collegato
in modo girevole all'elemento orbitante a chiocciola,
in cui il punto di articolazione ? disposto su una linea
tracciata radialmente verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante a chiocciola e formante un certo angolo con una linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita dell'elemento orbitante a chiocciola, in modo che il valore dell'angolo determini l'ampiezza della forza con cui sono realizzati i contatti lineari; un mezzo di contrappeso formante un componente del mezzo di connessione oscillante per equilibrare la forza centrifuga sull'elemento orbitante a chiocciola; e mezzi di sopporto destinati a sopportare le coppie sull'albero a gomiti durante la sua rotazione per provocare il movimento orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola; un mezzo di sopporto della forza assiale; un mezzo di accoppiamento per mantenere gli elementi a chiocciola in una relazione angolare fissa; e un mezzo di involucro formante con gli elementi a chiocciola un mezzo di ingresso di fluido a bassa pressione ed un mezzo di scarico di fluido ad alta pressione.
Per una comprensione pi? completa della natura e degli scopi dell'invenzione, si pu? fare riferimento alla descrizione dettagliata seguente fornita in unione con i disegni annessi, in cui:
la figuraci rappresenta una vista in sezione longitudinale di un compressore costruito secondo la presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista in pianta del lato interno dell'elemento orbitante a chiocciola, che
illustra la spirale orbitante e la scanalatura per l'ele?
mento di tenuta ricavata nella superficie della spirale;
la figura 3 rappresenta una vista in pianta del
lato esterno dell'elemento orbitante a chiocciola, che
illustra la parte del mezzo di accoppiamento che ? fissata
a questo elemento;
la figura 4 rappresenta una vista in sezione tra?
sversale del compressore illustrato nella figura 1, lungo
il piano 4-4 della figura 1, con l'omissione dell'anello
?
di accoppiamento fissato ai dischi di estremit? dell?ele?
mento orbitante a chiocciola, e che illustra il mezzo
di comando a connessione oscillante;
la figura 5 rappresenta una vista in sezione tra?
sversale lungo il piano 5-5 della figura 4 che illustra
il fissaggio dell'elemento di connessione oscillante al
disco di manovella;
la figura 6 illustra la forma speciale del mezzo
JCAfiOCC?A CSETTAAEK & PIAN -di comando a connessione oscillante;
la figura 7 rappresenta una vista in pianta del
lato interno dell?elemento fisso a chiocciola, che illu?
stra la spirale fissa e la scanalatura per l'elemento ?
di tenuta ricavata nella superficie della spirale;
la figura 8 rappresenta una vista in pianta del
lato esterno dell'elemento fisso a chiocciola, che illu
stra il blocco formante una cavit? ed un passaggio per
l'olio e la valvola di intercettazione sul lato ad alta
pressione;
la figura 9 rappresenta una vista in pianta del
lato interno del coperchio, che illustra il blocco forman?
te una cavit? complementare ed il posizionamento del sepa?
ratore dell'olio; e
la figura -)Q rappresenta una vista in elevazione
laterale, parzialmente in sezione trasversale, del separa?
tore dell'olio.
Come rappresentato nella figura 1, il compressore
secondo la presente invenzione comprende un elemento orbi a-?a ?? tante a chiocciola, indicato in generale con il numero ? d :J di riferimento 10, un elemento fisso a chiocciola 11, usu c? un componente 12 di accoppiamento/sopporto del carico ca< s ?c assiale, un mezzo di comando comprendente un meccanismo
14 di connessione oscillante, un disco di manovella 15,
un albero a gomiti 16, un involucro 17 ed un coperchio
18. Nella descrizione seguente l'elemento orbitante a
chiocciola 10, il suo mezzo di comando ed il mezzo che
lo accoppia all'involucro saranno descritti dettagliatamen?
te per primi con riferimento alle figure 1-6.
L'elemento orbitante a chiocciola 10 comprende
un disco di estremit? 20 con una superficie interna 21,
ed alla cui superficie esterna ? fissato un disco di sop
porto 22, la cui superficie 23 funge in pratica da super?
ficie esterna del disco di estremit? 20. Il disco di sop?
porto 22 ? bloccato sul disco di estremit? 20 e posiziona?
to da un perno 24. Fissata alla superficie interna 21,
o integrale con quest1ultima, vi ? una spirale ad evolven?
te 25 che si estende dall'estremit? interna 26 per circa
due spire e "tre quarti f verso l'estremit? esterna 27. Come
si vede dalla figura 2, il fianco esterno 28 della spirale
25 per un po' pi? di met? della sua ultima spira ? sagoma?
to in modo che la spirale 25 diminuisca gradualmente di
spessore avvicinandosi all'estremit? esterna 27. Questa
SS
configurazione della spirale ed il suo posizionamento
rispetto al disco di estremit? 20 costituisce una delle
a i 3 * caratteristiche che contribuiscono all'ottenimento di
a un compressore a chiocciola compatto. o ><c La tenuta radiale tra le cavit? di fluido 30,
31 e 32 (figura 1) deve essere realizzata ottenendo un
contatto di tenuta tra una superficie di tenuta associata
alle superfici di estremit? delle spirali a chiocciola
e la superficie interna del disco di estremit? dell'elemen?
to complementare a chiocciola. In conformit? con gli in?
segnamenti dei brevetti statunitensi No. 3.994.636 e
4.199.308 e della domanda di brevetto statunitense No.
di serie 233.915, depositata il 12 febbraio 1981, e ceduta
alla richiedente della presente invenzione, che sono tutti
incorporati nella presente per riferimento, la tenuta
radiale ? realizzata mediante l'uso di guarnizioni di
punta assialmente elastiche comprendenti un elemento di
tenuta 35 (figura l) inserito in una scanalatura 36 ricava?
ta nella superficie di estremit? 37 della spirale. Come
descritto dettagliatamente nei brevetti e nella domanda
di brevetto precedentemente menzionati, anche se non ?
illustrato in particolare nelle figure 1 e 2, l'elemento
di tenuta 35 ? libero di subire piccole escursioni assiali
e radiali nella scanalatura 36, e ad esso ? associato
I
un mezzo di azionamento diretto assialmente per spingerlo
1UJ ?. in contatto di tenuta con la superficie del disco comple ?a <c mentare di estremit?. A causa dello spessore decrescente cUoJa.
della spirale ad evolvente 25 e per il fatto che la tenuta O tCaD radiale non ? molto importante lungo la parte della spira ZD '?rs le rappresentata dall'ultima semi-spira esterna della
spirale 25, la scanalatura 36 e l'elemento di tenuta 35
terminano sostanzialmente nel punto in cui la spirale
25 inizia a convergere verso uno spessore minimo.
La figura 3 rappresenta una vista in pianta della
superficie esterna del disco di sopporto 23, ossia ? equi?
valente alla superficie esterna del disco di estremit?
dell'elemento orbitante a chiocciola 10. Come si vede
dalle figure 1 e 3, questo elemento a chiocciola ? provvi?
sto ?i un-alberino 40 che ? preferibilmente formato integral
mente con il disco di sopporto 22. L'alberino 40 ? collega?
to ad un elemento di connessione oscillante, come descrit?
to dettagliatamente in seguito, e ad un elemento del compo?
nente di accoppLamento/sopporto di carico assiale, (juesto
elemento comprende un disco anulare orbitante 41 a sfere
a cui ? fissato un anello anulare orbitante 42 a sfere
in cui ? ricavata una pluralit? di fori uniformemente
distanziati che, quando l'anello ? montato con il disco
41, delimitano una pluralit? di sedi circolari 43, in
ognuna delle quali una sfera 44 pu? subire un movimento
I
continuo di rotazione quando ? limitata tra le sedi 43
e sedi complementari 45 associate con un disco di spin?
ta 46 che ? fissato mediante mezzi (non rappresentati)
all'involucro 17. Come si vede dalle figure 1 e 4, le
sedi 45 sono formate nell'anello fisso 47 a sfere ricavan?
do una pluralit? di fori passanti e fissando l'anello
47 alla superficie del disco di spinta 46.
In conformit? con gli insegnamenti del brevetto JAGBCC01A CSETTAENA & RINA ?
statunitense No. 4.259.043, si realizza cos? un unico
componente di accoppiamento/sopporto di carico assiale,
1 Ufficiale Roga e l'elemento orbitante a chiocciola ? accoppiato all'invo->?Y ' lucro 17 in modo da mantenerlo in una relazione angolare
fissa con l'elemento fisso a chiocciola 11 che ? anch'esso ??* m? fissato all'involucro 17. Inoltre questo componente 12
di accoppiamento/sopporto di carico assiale sopporta i
carichi assiali applicaci all'eleraenco orbitante a chiocciola durante la sua rotazione mediante il meccanismo
descritto in seguito. Il modo in cui si determinano i
parametri di progetto per questo componente, ad esempio
la dimensione delle sedi 43 e 45, il diametro delle sfere
44 ed il raggio R dell'orbita, ? descritto dettagliatameno
te nel brevetto statunitense No. 4.259.043 :'che ? incorporato nella presente per riferimento.
Come precedentemente indicato, il? mezzo di comando
comprende il mezzo 14 di connessione oscillante, il disco
di manovella 15 ed il mezzo 16 ad albero a gomiti. Quando
l'elemento orbitante a chiocciola di un dispositivo a
chiocciola ? azionato in modo da seguire un percorso orbitale rispetto all'elemento fisso a chiocciola, le cavit?
di fluido sono in parte delimitate da contatti lineari
in movimento tra i fianchi degli elementi a spirale. Il
mantenimento di tali contatti lineari permette di ottenere quella che pu? essere denominata tenuta tangenziale. JCAOBCCIA GS EiTEf?AA & PiIN -Si noter? che una tenuta tangenziale efficace deve essere
raggiunta con un'usura minima, dato un elemento a chiocciola costruito con precisione. Ci? ? preferibilmente ottenuto mediante l'uso di mezzi deformabili di accoppiamento
meccanico che rendono possibile mantenere una forza radiale prefissata agente sull'elemento orbitante a chiocciola.
Il meccanismo a connessione oscillante descritto nel bre
vetto statunitense No. 3.924.977 costituisce tale mezzo,
ed ? utilizzato nella presente in una forma appositamente
modificata.
Come si vede dalle figure 4 e 5, l'elemento di
connessione oscillante, indicato in generale con il numero
di riferimento 14, comprende un componente di connessione
55 montato girevole tra l'alberino 40 (attraverso un cusci?
netto a rulli 56 bloccato nell'anello interno 57) e un
perno di articolazione 58 fissato al disco di manovella
15. L'elemento di connessione 55 ? montato sul perno di
articolazione 58 attraverso una boccola 59 appoggiata
a. su un distanziatore 60 e mantenuta in posizione da un
x anello di ritenuta 61. Un contrappeso 62 ? fissato al tC/3i
componente di connessione 55 o ? integrale con quest'ul- O O
c?a? Cimo. uo <c Un confronto tra il sistema di connessione oscil?
lante illustrato nelle figure 4 e 5 e quello illustrato
nella figura 19 del brevetto statunitense No. 3.924.977
mostra due differenze principali, ossia la posizione del
punto di articolazione e l'uso del contrappeso 62. Queste
differenze possono essere comprese pi? in dettaglio facen?
do riferimento alla figura 6. Il percorso 65 dell'orbita
dell'elemento orbitante a chiocciola ? naturalmente defini?
to dal raggio R dell'orbita, ossia la distanza tra l'asse 66 della
o
macchina, che coincide con l'asse dell'elemento fisso
a chiocciola, e l'asse 67 dell'elemento orbitante a chioc?
ciola. Nelle connessioni oscillanti di forma anteriore,
il punto di articolazione 68, ossia l'asse del perno di
articolazione, era disposto su una tangente 69 al raggio
dell'orbita. Tuttavia, come si vede dalla figura 6, il
punto di articolazione 70 del perno 58 ? stato spostato
su una linea 71 che forma un angolo con la tangente
69. Poich? la forza ? rappresentabile con un vettore,
essa pu? essere divisa in componenti, una delle quali
agisce lungo la linea 69 tangente al raggio R dell'orbi?
ta, e l'altra agisce 'lungo la linea 71 in direzione radia l?i UJ
ex. le verso l'esterno; ci? significa che la forza che porta ?2? H Ji in pratica i fianchi delle spirali ad evolvente dei due co d elementi a chiocciola in contatto lineare ? quella rappre-?C CO
O
sentata dal vettore 72. 11 valore dell'angolo dipende -a: dall'ampiezza della forza di contatto desiderata tra i
fianchi. Il contrappeso 62 ? dimensionato in modo da equi?
librare esattamente la forza centrifuga applicata all'ele?
mento orbitante a chiocciola 10 in modo che la foza di
contatto tra i fianchi non sia influenzata dalla velocit?
di funzionamento.
La modifica della connessione oscillante utilizza-
ta nel compressore secondo la presente invenzione rende
possibile ottenere il massimo rendimento mediante un dispo?
sitivo a chiocciola che deve funzionare a velocit? variabi
li, con pressioni variabili di gas. Nel caso di un condizionatore dell'aria per uso automobilistico, il compressore ? comandato a partire da una macchina a velocit?
variabile - il motore automobilistico - ed ha una pressione variabile che agisce attraverso il compressore. Allo
scopo di ottenere un rendimento costantemente elevato
in queste condizioni, ? necessario poter regolare le forze
di contatto tra i fianchi delle evolventi in modo da rendere minimo il consumo di energia. Se il punto di articolazione fosse situato sulla tangente, ossia si trovasse
nel punto 68 della figura 6, vi sarebbe una forza insufficiente per mantenere appoggiati, i fianchi, creando cos?
problemi di tenuta. Il sistema di connessione oscillante
secondo la presente invenzione elimina le fughe di gas
dovute ad una forza di contatto insufficiente tra i fianchi, ed un consumo eccessivo di energia dovuto al carico centrifugo .
Ritornando alla figura 1, si vede che la parete
interna 79 dell'involucro 17 ? formata in modo da avere
una serie di spallamenti 80, 81 ed 82 diretti verso l'interno, e da avere tra i livelli degli spallamenti 81 ed O-MAV.
82 un anello 83 di sede di cuscinetto, a spallamento interno, formante con lo spallamento 82 una cavit? anulare
84. Il disco di spinta 46 ? in contatto con la parete
interna 79 ed ? avvitato allo spallamento 80 mediante
mezzi non rappresentati. Poich? il movimento orbitale
dell'elemento orbitante a chiocciola 10, attraverso la
rotazione del disco di manovella 15, genera delle coppie
che agiscono su questo disco di manovella, ? necessario,
nel mezzo di comando utilizzato, prevedere mezzi per sop- ?
portare tali coppie. Nel compressore illustrato nella
figura 1, il mezzo per sopportare queste coppie comprende,
in combinazione, un cuscinetto reggispinta 85 in contatto
con il disco di spinta 79 ed agente sul disco di manovella
15 attraverso la rondella di spinta 86; ed il cuscinetto
reggispinta 87 che agisce sul disco di manovella 15 grazie
? alla forza assiale applicata ad esso attraverso la rondel o-.
la di spinta 88 dalla molla Belleville inserita nella
co a. cavit? 84.
L'involucro 17 termina con una sede anulare 95 o cs> a gradino per l'albero a gomiti. La sezione 98 dell'albero
a gomiti fissata al disco di manovella 15 ? sopportata
ed allineata in un cuscinetto a rulli 99 che ? inserito
nell'anello 83 di sede del cuscinetto, ed alla sezione
100 dell'albero a gomiti ? associata una guarnizione per
fluidi comprendente un anello 101 inserito nella parete
interna 102 della sede 95, un elemento scorrevole 103,
disposto a tenuta sulla sezione 100 dell'albero a gomiti
attraverso un 0-ring 104 e spinto in contatto di tenuta
con l'anello 101 da una molla di compressione 105. L'albe
ro a gomiti 16 termina all'esterno della sede 95 con una
sezione terminale 106 adatta per la connessione ad un
motore o altro mezzo di comando, non rappresentato.
La forma del disco di manovella 15, la sua relazio?
ne con il disco di spinta 46 e l'uso dei cuscinetti reggi?
spinta e della molla Belleville nella disposizione illu?
strata 'rendono possibile ottenere una macchina molto com?
patta, adatta per essere inserita in molti sistemi di
motori- automobilistici differenti.
Alternativamente la molla Belleville 89 pu? essere
sostituita da un distanziatore anulare massiccio avente
U4 Lo spessore adatto per ottenere il precarico assiale oppor-?? tuno <ie? cuscinetti 85 ed 87. Questa tecnica pu? richie U?=J ? ? co il dere un maggiore costo di fabbricazione, ma riduce l'attri ?3
?3 3 <e3 to nei cuscinetti 85 ed 87, migliorando cos? il rendimento C3
?3 globale di funzionamento.
L'elemento fisso a chiocciola 11 ? rappresentato
nelle figure 7 ed 8; la figura 7 rappresenta una vista
in pianta dell'interno, e la figura 8 dell'esterno di
questo componente. L'elemento fisso a chiocciola 11 com?
prende un disco di estremit? 115 avente una superficie
interna 116 ed una superficie esterna 117. Integrale con
la superficie interna 116, o fissata a questa superficie,
vi ? una spirale ad evolvente 118 che si estende dall'e?
stremit? interna 119 per circa due spire e tre?quarti verso
l'estremit? esterna 120. Come nel caso della spirale ad
evolvente dell'elemento orbitante a chiocciola, il fianco
esterno 121 della spirale 18 ? sagomato in modo che la
spirale riduca gradualmente il suo spessore avvicinan?
dosi all'estremit? esterna 120. Un elemento di tenuta
35 ? inserito in una scanalatura 123 ricavata nella super?
ficie di estremit? 124 della spirale 118, come precedente-
mente descritto con riferimento all'elemento orbitante
a chiocciola 10. Attraverso il disco di estremit? 115
sono ricavati un passaggio 125 di ingresso del fluido
a bassa pressione, che comunica con la cavit? periferica
126 di fluido del compressore (figura 1), ed un passaggio ?? 127 di scarico di fluido ad alta pressione. UcoJi a.
? Come si vede dalle figure 1 e 8, la direzione
03 ? del flusso del fluido finalmente compresso ad alta pressio?
ne dalla cavit? interna 30 attraverso il passaggio 127
nel collettore di mandata 135 ? controllata da una valvola
di intercettazione, ossia una valvola a lamina 136 che
? fissata attraverso il disco valvolare 137, avente un
passaggio 138, alla superficie esterna 117 del disco di
estremit? 115. 11 gruppo di'valvola a lamina, comprendente
il sopporto 139 della valvola ed un 0-ring 40 che cirrconda
il passaggio 118, ? avvitato al disco di estremit? 115
attraverso viti 141. L'uso di una valvola di intercettazione per controllare la direzione del flusso del fluido com?
presso nel collettore 135 rende possibile ridurre il consu?
mo di energia richiesto per comprimere il fluido. Questa
disposizione ? preferibile poich? le limitazioni imposte
sulle dimensioni delLa macchina a chiocciola non rendono
possibile costruire il compressore con il rapporto di
compressione ottimale.
Integrale con la periferia della superficie ester?
na 117 del disco di estremit? 115, o fissato a questa
periferia, vi ? un elemento di parete 145, formante una
area chiusa 146 e che delimita con il coperchio 18 un
i
volume di fluido che ? diviso in compartimenti, come de?
scritto in seguito. Nell'area 146 vi ? un blocco 147,
anch'esso formato preferibilmente integralmente con la
superficie esterna 117 del disco di estremit? 115. Come
si vede dalla figura 8, questo blocco 147 ? lavorato con
una cavit? centrale 148 in cui ? disposto il gruppo valvo?
lare a lamina. Al blocco 147 ? fissato un elemento di
parete 149 unito al blocco in 150 e che segue general miC K JBSETACGAC?T 6 CAA -.
mente la sua configurazione lungo un lato, per delimitare
con la parete laterale del blocco un passaggio 151 del
gas chiuso nel punto di unione. Nel blocco 147 ? ricavata
una pluralit? di fori filettati 153. Alla superficie 117 i'UfJi'ciale nta C-?? ? inoltre fissata una parete 154 di ritenuta del separato?
re dell'olio che, con la sezione di parete 155 del blocco
(li mtJ 147, delimita un passaggio 156 in cui la testa di un separatore dell'olio ? posizionata e trattenuta, come indicato
con linee tratteggiate.
Il coperchio 8 ? rappresentato nelle figure 1
e 9, e quest'ultima rappresenta una vista in pianta del
lato interno 160. Un blocco 161, corrispondente nella
sua configurazione di base al blocco 147 quando il coper -
chio 18 ? fissato all'involucro 17 ed all'elemento fisso
a chiocciola 11, ? disposto nell'area 162 delimitata entro
la parete periferica 159 del coperchio. Il blocco 161,
invece di avere un elemento di parete corrispondente a
49 del blocco 147, ? continuo per tutta la sua sezione
1
163, formando cos? un coperchio per il passaggio di gas
151. Una cavit? centrale 164 nel blocco 161 corrisponde
alla cavit? 148 del blocco 147, e quando i blocchi 161
e 147 sono uniti attraverso una guarnizione 165 di forma
appropriata (figura 1), essi formano il collettore 135
di mandata a tenuta di fluido. Il fluido ad alta pressione
? alimentato attraverso il passaggio di mandata 170 a
cui sono fissati mezzi esterni di accoppiamento 171 per UKEM PETT &SACIC CBA JUQAA -
realizzare il collegamento ad un condotto 172 di fluido
compresso. Il blocco 161 ha fori di scarico 173 che corri?
spondono come posizione ai fori 153 nel blocco 147.
Dalle figure 1 e 9, si vede che ? prevista, inte?
grale con il blocco 161, una piattaforma 175 del separato?
re dell'olio attraverso la quale ? ricavato un passaggio
circolare 176 per ricevere il filtro dell'olio 177, in
modo che il passaggio 176 sia dimensionato per impegnar?
si con lo stelo 178 del filtro, avente il cappuccio 179
(vedere figura 10). Lo stelo 178 del separatore dell'olio
? inserito nel passaggio 176 in modo che l'apertura 180
nello stelo 178 sia allineata con il passaggio di ritorno
181 del fluido a bassa pressione. Il fluido a bassa pres?
sione contenente olio ? spinto attraverso il passaggio
82 nello stelo 178 del separatore, nei filtro che compren?
de un elemento cilindrico di setaccio 183, chiuso da un
cappuccio 184. L'olio trascinato nel fluido ? riciclato
!
a bassa pressione, introdotto attraverso il condottto
? SS
185 a bassa pressione collegato al passaggio 181 di ri?
torno del fluido attraverso il giunto 186, tende a racco ?? ? ? * gliersi e coalescere sullo schermo 183, formando goccionj c -zoc line di olio. o
La parete periferica 159 del coperchio 18 presen?
ta, tagliati attraverso questa parete, una pluralit? di
fori di scarico 187, e fori filettati disposti in posizio?
ne corrispondente sono ricavati nella parete 190 dell'invo?
lucro 17. Il compressore ? montato inserendo l'elemento
fisso a chiocciola 11 nell'involucro 17, in modo da farlo
appoggiare contro uno spallamento anulare 191 diretto
verso l'interno ricavato nella parete interna dell'involu?
cro 17 ad un livello tale per cui la superficie della
parete periferica 145 dell'elemento a chiocciola si trovi
allo stesso livello della superficie della parete 190
dell'involucro per permettere che la parete 159 del coper?
chio 18 realizzi una tenuta stagna, attraverso la guarni?
zione 195, con l?elemento fisso a chiocciola e l'involu?
cro. Questo montaggio ? ottenuto mediante l'uso di viti
196 (figura 1) inserite attraverso il coperchio 18 nell?in?
volucro 17, e viti 197 inserite attraverso il coperchio
18 ed i fori 173 nei fori filettati 153 nella piastra
di estremit? 115 dell'elemento fisso a chiocciola 11.
Con questo gruppo sono delimitati tra l?elemento
fisso a chiocciola ed il coperchio un collettore superiore ?
23 200 a bassa pressione ed una coppa dell'olio 201 in cui ?a U_I * sono dirette le goccioline di olio, raccolte sulla super CO i
ficie 183 dello schermo separatore, intorno alla peri t <ua cac C3 o feria interna dell'elemento fisso a chiocciola 14 e del
coperchio 18, verso il passaggio di drenaggio 128. Dal
passaggio 128 di ingresso dell'olio si diramano i passag?
gi comunicanti 211, 212 e 213 di alimentazione dell?olio,
che sono ricavati nell'involucro 17. L'olio passa attra?
verso questa serie di passaggi nella camera stagna 214
delimitata nella sede 95 dell'albero a gomiti, intorno
ai cuscinetti a rulli 99, quindi attraverso una pluralit?
di passaggi 215 nel disco di manovella 15, in contatto
con i cuscinetti del gruppo di connessione oscillante
4 ed il componente 12 di accoppiamento/sopporto di carico
assiale e finalmente nelle camere di pompaggio a chiocciola. Il volume di olio nel fluido compresso scaricato attraverso il passaggio 70 ? usualmente minore del 3 percento. L'olio che ritorna dal sistema di condizionamento
dell'aria ? separato, come precedentemente descritto,
nel separatore dell'olio 177.
Il compressore a chiocciola secondo la presente
invenzione si differenzia per il fatto che presenta elevate prestazioni' in un campo di velocit? e di pressioni
di gas, ? in perfetto equilibrio dinamico ed ? sostanzialmente silenzioso ed esente da vibrazioni, essendo tuttavia estremamente compatto e leggero. Esso ? particolarmente adatto per essere incorporato in condizionatori dell'aria per uso automobilistico. ;
Si vede cos? che gli scopi precedentemente esposti, tra quelli resi evidenti dalla descrizione precedente, sono efficacemente raggiunti e, poich? alcune varianti
possono essere apportate alle costruzioni precedenti senza KAlET PfiCiSEC CT &?GQBAAA u -allontanarsi dall'ambito dell'invenzione, ? sottinteso
che tutto quanto ? contenuto nella descrizione precedente
o rappresentato nei disegni annessi deve essere interpre f?Utt?dale R?9j tato in senso illustrativo e non in senso limitativo.
RIVENDICAZIONI
1. In un compressore volumetrico di fluido in cui
il fluido ? introdotto a bassa pressione attraverso una
apertura periferica di ingresso per essere fatto circolare
attraverso il compressore, e successivamente estratto
ad alta pressione attraverso una apertura centrale di
mandata,? e comprendente un elemento fisso a chiocciola
avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente
formata da pi? spire, ed un elemento orbitante a chiocciola avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente formata da pi? spire fissate alla sua superficie interna, mezzi di comando per provocare il movimento orbitale dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola rispetto
all'elemento fisso a chiocciola in modo che le spirali
suddette ad evolvente formino contatti lineari in movimento per sigillare e delimitare cavit? in movimento di
volume variabile a pressioni di fluido differenti sui
due lati dei contatti lineari suddetti in movimento, un
mezzo di accoppiamento per mantenere gli elementi suddetti
a chiocciola in una relazione angolare fissa, ed un mezzo
di applicazione di forza tangenziale, caratterizzato dal NHAiCETTEBACI P IM CS SAAI -fatto che i mezzi suddetti di comando comprendono, in
combinazione :
(a) un mezzo ad albero di comando;
(b) un mezzo a disco di manovella fissato al mezzo
suddetto ad albero di comando;
(c) un mezzo di connessione oscillante collegato
in modo articolato al mezzo suddetto a disco di manovella,
disposto in modo da ruotare intorno ad un punto di artico?
lazione e collegato in modo girevole all'elemento orbitan?
te suddetto a chiocciola, in cui il punto suddetto di
articolazione ? disposto su una linea tracciata radialmen?
te verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante sud?
detto a chiocciola e formante un certo angolo con una
linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola in modo
che il valore dell'angolo suddetto determini l'ampiezza
della forza con cui sono realizzati i contatti lineari
!
i suddetti;
a. (d) un mezzo di contrappeso formante un componente
<1 del mezzo suddetto di connessione oscillante per equilibra d ?
re la forza centrifuga applicata all'elemento orbitante EJ CO O CJ
suddetto a chiocciola; e
(e) mezzi di sopporto destinati a sopportare le
coppie sull'albero a gomiti suddetto durante la sua rota?
zione per provocare il movimento orbitale dell'elemento
orbitante suddetto a chiocciola.
2. Compressore secondo la rivendicazione 1, compren?
dente un mezzo a disco fisso di spinta di forma anulare,
una cui superficie ? rivolta verso la superficie esterna
dell?elemento orbitante suddetto a chiocciola, e l'altra
cui superficie ? rivolta verso una superficie del mezzo
suddetto a disco di manovella, ed in cui i mezzi suddetti
di sopporto destinati a sopportare le coppie applicate
all'albero a gomiti suddetto comprendono un primo mezzo
reggispinta agente sull'altra superficie suddetta del
mezzo suddetto a disco di spinta e sulla prima superficie
suddetta del mezzo suddetto a disco di manovella, ed.??? secon?
do mezzo reggispinta agente sull'altra superficie del
mezzo suddetto a disco di manovella e sul mezzo di applica?
zione di forza assiale.
3. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui
il mezzo suddetto di applicazione di forza assiale compren-
I
de una molla Belleville. 1 1 a_ 4. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui
il mezzo suddetto di accoppiamento comprende, in combina bzione :
rj ?=c o (a) una pluralit? di prime sedi circolari distan?
ziate ricavate nella superficie esterna suddetta dell'ele?
mento orbitante suddetto a chiocciola;
(b) una pluralit? di seconde sedi circolari distan?
ziate aventi la stessa configurazione in sezione trasver?
sale delle prime sedi suddette, ricavate nella prima super?
ficie suddetta del mezzo suddetto a disco di spinta di
fronte alle prime sedi suddette, in modo che i centri
di tutte le sedi suddette siano disposti su circonferenze
aventi lo stesso raggio; e
(c) un sfera volvente di sopporto di carico assia
le mobile entro ogni coppia contrapposta di sedi suddette,
in cui il diametro relativo delle sfere suddette e delle
sedi suddette ? tale da adattarsi al raggio suddetto del?
l'orbita mantenendo una relazione angolare prefissata
tra gli elementi suddetti a chiocciola
5. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratte?
rizzato inoltre dal fatto che l'apertura centrale suddetta
di mandata comprende mezzi valvolari di intercettazione
destinati a controllare il flusso del fluido ad alta pres-
sione attraverso questa apertura
6. Compressore' secondo la rivendicazione 5, in cui
i mezzi valvolari suddetti di intercettazione sono costi-
tuiti da una valvola a lamina.
7. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratte-C <O rizzato inoltre dal fatto che le spirali suddette ad evol ?
vente degli elementi suddetti a chiocciola, orbitante
e fisso, sono sagomate in modo che lo spessore diminuisca
avvicinandosi alle loro estremit? esterne
8. Compressore secondo la rivendicazione 7, in cui
le spirali suddette ad evolvente hanno mezzi di tenuta
di estremit? che si estendono approssimativamente dal
punto in cui il loro spessore inizia a diminuire, sostan-QUfliciale Ro zialmente fino alle loro estremit? interne > M*
9. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratte-L*i rizzato inoltre dal fatto che comprende un mezzo separato
re dell?olio disposto in modo da rimuovere l'olio dal fluido suddetto prima dell'ingresso nell'apertura periferica suddetta di ingresso.
10. Compressore volumetrico di fluido, comprendente in combinazione:
(a) un elemento fisso a chiocciola avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente formata da pi? spire, fissata al suo lato interno;
(b) un elemento orbitante a chiocciola avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente formata da pi? spire, fissata al suo lato interno;
(c) un mezzo di comando per provocare il movimento orbitale dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola in modo che le spirali suddette ad evolvente formino contatti lineari in movimento per sigillare e delimitare cavit? in movimento di volume variabile e zone a pressione differente di fluido sui due lati del contatto lineare suddetto in movimento, in cui il mezzo suddetto di comando comprende:
(1) un mezzo ad albero di comando;
(2) un mezzo a disco di manovella fissato al mezzo suddetto ad albero di comando;
(3) un mezzo di connessione oscillante collegato in modo articolato al mezzo suddetto a disco di manovella, disposto in modo da ruotare intorno ad un punto di articolazione e collegato in modo girevole all'elemento orbitante suddetto a chiocciola, in cui il punto suddetto di articolazione ? disposto su una linea tracciata radialmente verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola e formante un certo angolo con una linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola, in modo che il valore dell'angolo suddetto determini l'ampiezza della forza con cui sono realizzati i contatti lineari suddetti;
(4) un mezzo di contrappeso formante un componente del mezzo suddetto di connessione oscillante per equilibrare la forza centrifuga applicata all'elemento orbitante suddetto a chiocciola; e
(5) mezzi di sopporto destinati a sopportare le coppie applicate sull'albero a gomiti suddetto durante la sua rotazione per provocare il movimento orbitale dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola;
(d) un mezzo di accoppiamento per mantenere gli elementi suddetti a chiocciola in una relazione angolare fissa; e
(e) un mezzo di involucro formante con gli elementi suddetti a chiocciola un mezzo di ingresso di fluido a bassa pressione ed un mezzo di mandata di fluido ad alta pressione.
11. Compressore secondo la rivendicazione IO, in cui
il disco suddetto di estremit? dell'elemento orbitante
suddetto a chiocciola comprende un mezzo a disco di sop?
porto.
12. Compressore secondo la rivendicazione 10, compren?
dente un mezzo fisso a disco di spinta di forma anulare,
una cui superficie ? rivolta verso la superficie esterna
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola, e l'altra
cui superficie ? rivolta verso una prima superficie del
mezzo suddetto a disco di manovella, ed in cui i mezzi
suddetti di sopporto destinati a sopportare le coppie
applicate all'albero a gomiti suddetto comprendono un
primo mezzo reggispinta agente sull'altra superficie sud?
detta del mezzo suddetto a disco di spinta e sulla prima
superficie suddetta del mezzo suddetto a disco di manovel?
la, ed un secondo mezzo reggispinta agente sull'altra
superficie del mezzo suddetto a disco di manovella e sul
lKA PENfi'CCISE B A GA SA AGO ji -mezzo di applicazione di forza assiale.
13. Compressore secondo la rivendicazione 12, in cui
il mezzo suddetto di applicazione di forza assiale compren?
de una molla Belleville.
14. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di accoppiamento comprende, in combina?
zione;
(a) una pluralit? di prime sedi circolari distan
ziate ricavate nella superficie esterna suddetta dell'ele?
mento orbitante suddetto a chiocciola;
(b) una pluralit? di seconde sedi circolari distan?
ziate aventi la stessa configurazione in sezione trasver?
sale delle prime sedi suddette, ricavate nella prima super?
ficie suddetta del mezzo suddetto a disco di spinta di
fronte alle prime sedi suddette, in modo che i centri
di tutte le sedi suddette siano disposti su circonferenze
aventi lo stesso raggio; e
(c) una sfera volvente di sopporto di carico assia?
le, mobile entro ogni coppia contrapposta di sedi suddetate, in modo che i diametri relativi delle sfere suddette ?s * e delle sedi suddette siano tali da adattarsi al raggio
<C j suddetto dell'orbita mantenendo una relazione angolare oCJ? coo prefissata tra gli elementi suddetti a chiocciola.
15. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
le spirali suddette ad evolvente degli elementi suddetti
a chiocciola, orbitante e fisso, sono sagomate in modo
che il loro spessore diminuisca avvicinandosi alle loro
estremit? esterne.
16, Compressore secondo la rivendicazione 15, in cui
le spirali suddette ad evolvente hanno mezzi di tenuta
Vi
di estremit? che si estendono approssimativamente dal
punto in cui il loro spessore inizia a diminuire, sostan-
zialmente fino alle loro estremit? interne.
17 Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di carcassa comprende un mezzo di invo?
lucro ed un mezzo di coperchio fissato in modo amovibile
a quest'ultimo.
18. Compressore secondo la rivendicazione 17, in cui
l'elemento fisso suddetto a chiocciola presenta, fissato
alla sua superficie esterna o integrale con quest1ultima,
un primo elemento a blocco formante una prima cavit?,
ed il mezzo suddetto di chiusura presenta, fissato alla
sua superficie interna o integrale con quest'ultima, un
i
secondo elemento a blocco formante una seconda cavit?
avente una forma corrispondente a quella della prima cavi *? t? suddetta, in modo che, quando il mezzo suddetto di c/3a chiusura ? fissato all'involucro suddetto, la prima e oCJ?
CG
la seconda cavit? suddette formino un collettore di fluido oo *<c ad alta pressione nel mezzo suddetto di mandata di fluido
ad alta pressione.
19. Compressore secondo la rivendicazione 18, in cui
il mezzo suddetto di mandata di fluido ad alta pressione
comprende un'apertura centrale di fluido nel disco suddet?
to di estremit? dell'elemento fisso suddetto a chiocciola
formante una comunicazione di fluido tra la zona di massi?
ma pressione di fluido delimitata tra gli elementi suddet?
ti a chiocciola ed il collettore suddetto di fluido ad
alta pressione; un mezzo valvolare di intercettazione
disposto in modo da regolare il flusso del fluido ad alta
pressione attraverso l'apertura centrale suddetta; e un
mezzo di condotto di fluido ad alta pressione disposto
in modo da essere accoppiato con un condotto di fluido
esterno al mezzo suddetto di carcassa.
20 Compressore secondo la rivendicazione 19, in cui
il mezzo valvolare suddetto di intercettazione ? costitui-
to da una valvola a lamina.
21 Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di ingresso di fluido a bassa pressione
I
comprende un mezzo collettore di1 fluido a bassa pressione
U4 delimitato tra la superficie esterna del disco suddetto
di estremit? dell'elemento fisso suddetto ? chiocciola UcoJai
e la superficie interna del mezzo suddetto di chiusura;
< ca un mezzo a cavit? periferica delimitato tra gli elementi oo
suddetti a chiocciola e l'involucro suddetto; mezzo
di apertura di fluido formante comunicazioni di fluido
tra il mezzo collettore di fluido suddetto a bassa pres?
sione ed il mezzo suddetto a cavit? periferica; e un mezzo
di condotto di fluido a bassa pressione destinato ad esse?
re accoppiato ad un condotto di fluido esterno al mezzo
suddetto di carcassa.
22. Compressore secondo la rivendicazione 21, compren?
dente un mezzo separatore dell'olio nel mezzo collettore
di fluido suddetto a bassa pressione.
23. Compressore secondo la rivendicazione 22, compren?
dente un mezzo a coppa dell'olio, ed in cui il mezzo sepa-
? ratore dell'olio suddetto comprende un mezzo cilindrico
??
di schermo su cui l'olio coalesce formando goccioline,
ed un mezzo per deviare il fluido a bassa pressione conte?
nente olio in sospensione dal mezzo suddetto di condotto
di fluido a bassa pressione in modo da farlo s trare in contatto
con il mezzo cilindrico suddetto di schermo in modo che
l'olio suddetto sia separato prima del passaggio del flu?- '
do suddetto a bassa pressione nel mezzo suddetto a cavit?
|
periferici; ed un mezzo per dirigere le goccioline suddetote di olio nel mezzo suddetto a coppa.
c ?a > 24. Compressore secondo la rivendicazione 23, comprenco d dente un mezzo per dirigere l?olio suddetto nel mezzo
suddetto a coppa in contatto con il mezzo suddetto di c oo
comando ed il mezzo suddetto di accoppiamento.
^CARICO
j^Ufltciale
) t/Jr.
9
?
K u? e ro di S e ri e : 06/250.730
67439 A/82 lata di deposito: 3 Aprile 198 1
Clap.'ic; 41 6 SottocluGE c; Gruppo; ^43 Richicdente/i; John E. McCullough, Carli sl.e, MAj John T. Dieckmann, Belmont, MA , Thomas P. Hosmer, Concord, MA.
(proseguono dati)
( continuato)
Domande eoterc/PCT
(controllato)
Priorit?, estera rivendicata ! '!? si 1 J no
& norma dell?uri. 35 USC 119 !J si !_t no
ALL'ATTO DEL DEPOSITO:
#
Stato o Paese; MA.
Tavole disegni: ^ Totale rivendicazioni : ^ Ri vendicaz. indipendenti: 2
.. ? .. - v* 0 Tasso ui deposito versate: $ 103 Numero di riferimento dell'agente; .587
Indirizzo: Bessie A. Lepper
'? ? Arthur D. Little, INC.
20 Acorn Park v ..
Cambridge, MA 02140 ?
Titolo: "Compressore di fluido compatto del tipo a chiocciola"
Con la presente G? certifica che l'allegato ? una copia autentica dagli Archivi dell '.Ufficio Brevetti e Marchi degli Staiti Uniti della domanda cosi come originariamente depositata
e qui sopra identificala. ?
Per incarico del Commissario dei Brevetti e Marchi
f.io (illeggibili) , ' t ?? Funzionario addette alle legalizzazioni
Data ' 2
DOMANDA DI BREVETTO PER GLI STATI UNITI D'AMERICA
A Tutti coloro ai quali pu? interessare
Sia noto che John E.MCCOLIOUGH,John T.DIECKMANN e Thomas P. HOSMER, cittadini statunitensi e residenti a Carlisle,Belmont e Concord,Massachusetts, rispettivamente hanno inventato dei nuovi miglioramenti utili per "Compressore di fluido compatto del tipo a chiocciola", di cui segue la descrizione;
1.04.198* 250730 1 101 65.OOCK
1.O4.I98I', 250730 1 102 38+00CK
RIASSUNTO
Compressore compatto a chiocciola in grado di mantenere un rendimento elevato quando ? azionato a velocit?
variabili e funziona a pressioni variabili di gas. II
compressore comprende una connessione oscillante partieoiare di comando e mezzi per regolare il flusso di fluido ad
alta pressione dalla zona centrale ad alta pressione delimitata dagli elementi a chiocciola. Il compressore ? particolarmente adatto per funzionare su un motore automobi-JOSUGCIA CSE'AH PK?AEAM * -i listico in modo da fornire il refrigerante compresso in un Kp?k?. condizionatore dell'aria per usi automobilistici.
*** *** ***
La presente invenzione si riferisce ad un compressore volumetrico di fluido del tipo a chiocciola, e pi?
particolarmente ad un compressore compatto ad alto rendimento, particolarmente adatto come compressore di refrigerante per usi automobilistici
CE GM/f
E? nota nella tecnica una classe di dispositivi
indicati in generale come pompe, compressori e motori
"a chiocciola", in cui due elementi interconnessi, spi?
roidali o a spirale ad evolvente di passo simile, sono
montati su dischi separati di estremit?, formando quelli
che possono essere denominati elementi a chiocciola fisso
ed orbitante. Questi elementi a spirale sono sfalsati
angolarmente e radialmente in modo da essere in contatto
reciproco lungo almeno una coppia di linee di 'contatto,
ad esempio tra superfici curve a spirale. Una coppia di
j
linee di contatt? saranno disposte approssimativamente
lungo un raggio diretto verso l'esterno dalla regione
centrale delle chiocciole. Tl volume di fluido cos? forma?
to si estende perci? completamente intorno alla regione
centrale delle chiocciole. Le cavit? delimitano volumi
di fluido la cui posizione angolare varia con il movimento
orbitale relativo dei centri delle spirali; e tutte le
cavit? mantengono la stessa posizione angolare relativa. !ACDBCC!A CSETTAtA & PHAH ii -
Quando le linee di contatto si spostano lungo le superfi?
ci delle chiocciole, le cavit? cos? formate subiscono
una variazione di volume. Le zone risultanti di pressio?
ne minima e massima sono collegate ad aperture di fluido.
Un brevetto anteriore di Creux (Brevetto Statuni?
tense No. 801.182) descrive questo tipo generale di dispo?
sitivo. Tra i brevetti successivi che hanno descritto
2.
compressori e pompe a chiocciola vi sono i brevetti statu?
nitensi No. 2.475.247, 2.494.100, 2.841.089, 3.011.694,
3.560.119, 3.600.114, 3.802.809 e 3.817.664, il brevetto
britannico No. 486.192 ed il brevetto francese No. 813.559.
Sviluppi recenti nella tecnologia dei dispositivi a chioc?
ciola si riferiscono ad un certo numero di aspetti diffe?
renti e miglioramenti che hanno permesso la costruzione
di macchine a chiocciola in grado di avvicinarsi o di
raggiungere il loro potenziale effettivo. Questi perfe?
zionamenti sono relativi alla tenuta (sia radiale sia
tangenziale), al controllo del carico assiale ed all'azio a uaj. namento (brevetti statunitensi No. 3.884.599, 3.924.977, ?a ?=c 3.994.633, 3.994.636, 4.065.279, 4.082.484, 4.192.152 co a.
CJ ? e 4.199.308); alla posizione delle aperture ed al funziona oc<a 0<3 O mento delle pompe per liquidi (brevetti statunitensi N. ?csa
4.129.405 e 4.160.629); ai giunti (brevetti statunitensi
No. 4.121.438 e 4.259.043); ed al raffreddamento (brevet?
to statunitense No. 3.986.799).
I dispositivi a chiocciola comprendenti uno o
pi? di questi miglioramenti hanno trovato un certo numero
di applicazioni, comprendenti, senza nessun carattere
limitativo, compressori relativamente grandi, pompe per
liquidi di dimensioni variabili, e motori di espansione.
A causa dei vantaggi intrinseci dei dispositivi a chioccio?
la, ad esempio l?elevato rendimento, la possibilit? di
minimizzare il rumore e le vibrazioni, la capacit? di
trattare un'ampia gamma di fluidi, compresi i gas che
possono contenere goccioline di liquido in sospensione,
e simili, le macchine a chiocciola offrono un buon poten?
ziale come compressori per refrigeranti per usi automobili?
stici. Tuttavia questa applicazione dei dispositivi a
chiocciola pone diversi requisiti limitativi ai dispositi?
vi stessi, che non sono normalmente presenti nella maggior
parte delle altre applicazioni. Cosi un compressore per
un condizionatore dell'aria per usi automobilistici deve
essere compatto e nello stesso tempo deve mantenere il SS massimo rendimento funzionando a velocit? variabili, con ?a 0-1? pressioni variabili del gas. CO A 5 ** Costituisce perci? uno scopo principale della ou c< oa presente invenzione realizzare un dispositivo volumetrico
perfezionato del tipo a chiocciola, ed in particolare
compressori a chiocciola particolarmente adatti per l'uso
in condizionatori dell'aria per uso automobilistico. Costi?
tuisce un altro scopo della presente invenzione realizzare
compressori a chiocciola del tipo descritto, che siano
compatti e ad alto rendimento e che funzionino con il
minimo rumore e le minime vibrazioni. Un ulteriore scopo
consiste nel realizzare un nuovo compressore per condizio?
natori dell'aria per uso automobilistico che possa essere
facilmente montato in diverse strutture automobilistiche
4.
e facilmente integrato su diversi motori automobilistici.
Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste
nel realizzare un compressore a chiocciola che sia in
grado di mantenere il massimo rendimento funzionando a
velocit? variabili, con pressioni variabili del gas, in
modo da ottenere una riduzione complessiva del consumo
di energia richiesto per comprimere il refrigerante utiliz?
zato.
Altri scopi dell'invenzione saranno in parte ovvi
e saranno in parte evidenti dalla descrizione seguente.
L'invenzione comprende di conseguenza le caratteri?
stiche costruttive, le combinazioni di elementi e la di-
U
sposizione di parti che saranno esemplificate nelle costru coJc-L CJ?? zioni descritte in seguito, e l'ambito dell'invenzione CCJJ3 ?*=?e Oo sar? indicato nelle rivendicazioni.
Secondo un primo aspetto della presente invenzio?
ne, si realizza un compressore volumetrico di fluido in
cui il fluido ? introdotto a bassa pressione attraverso
un'apertura periferica di ingresso per essere fatto circo?
lare attraverso questo compressore e successivamente e-
stratto a pressione elevata attraverso un'apertura centra?
le di scarico, e che comprende un elemento fisso a chioc?
ciola avente un disco di estremit? ed una spirale ad evol?
vente formata da pi? spire, ed un elemento orbitante a
chiocciola avente un disco di estremit? ed una spirale
5.
ad evolvente formata da pi? spire, fissata alla sua super?
ficie interna, mezzi di comando per provocare il movimento
orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola rispetto
all'elemento fisso a chiocciola in modo che le spirali
ad evolvente formino linee di contatto mobili per
sigillare e delimitare cavit? in movimento di volume varia?
bile a pressione di fluido differente sui due lati della
linea di contatto in movimento, e mezzi di accoppiamento
per mantenere gli elementi a chiocciola in una relazione
angolare fissa e mezzi di applicazione di una forza tangen?
ziale; caratterizzato dal fatto che il mezzo di comando 25
2L?U. comprende, in combinazione, un mezzo ad albero di comando; ?a ?? un mezzo a manovella fissato al mezzo ad albero di coman CO il
do; un mezzo di connessione oscillante collegato in modo u -OC Cd o articolato al mezzo a manovella, destinato a ruotare intor?
no ad un punto di articolazione e collegato in modo girevo?
le all'elemento orbitante a chiocciola, in cui il punto
di articolazione ? disposto su una linea tracciata radial?
mente verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante
a chiocciola e formante un certo angolo con una linea
tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita dell'ele?
mento orbitante a chiocciola, in modo che il valore del?
l'angolo determini l'ampiezza della forza con cui sono
realizzati i contatti lineari; un mezzo di contrappeso
formante un componente del mezzo di connessione oscillante
per equilibrare la forza centrifuga sull'elemento orbitan?
te a chiocciola; e mezzi di sopporto destinati a sopporta?
re le coppie applicate all'albero a gomiti durante la
sua rotazione per provocare il movimento orbitale dell'ele?
mento orbitante a chiocciola.
Secondo un altro aspetto della presente invenzio?
ne, si realizza un compressore volumetrico di fluido com?
prendente, in combinazione, un elemento fisso a chiocciola
avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente
formata da pi? spire fissata al suo lato interno; un elej
mento orbitante a chiocciola avente un disco di estremit?
ed una spirale ad evolvente formata da pi? spire fissata
al suo lato interno; un niezzo di comando per provocare
il movimento orbitale dell'elemento orbitante a chiocciola
in modo che le spirali ad evolvente formino contatti linea?
ri in movimento per sigillare e delimitare cavit? in movi?
mento di volume variabile e zone a pressione di fluido
differente sui due lati del contatto lineare in movimento, JAUBUOOAiE CSTTARI PEI &NA -
in cui il mezzo di comando comprende un mezzo ad albero
di comando; un mezzo a manovella fissato al mezzo ad albe?
ro di comando; un mezzo di connessione oscillante collega?
to in modo articolato al mezzo a manovella, destinato
a ruotare intorno ad un punto di articolazione e collegato
in modo girevole all'elemento orbitante a chiocciola,
in cui il punto di articolazione ? disposto su una linea
7 .
tracciata radialmente verso l'esterno dall'asse dell'ele-
mento orbitante a chiocciola e formante un certo angolo
con una linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'or?
bita dell'elemento orbitante a chiocciola, in modo che
il valore dell'angolo determini l?ampiezza della forza
con cui sono realizzati i contatti lineari; un mezzo di
contrappeso formante un componente del mezzo di connessio?
ne oscillante per equilibrare la forza centrifuga sull'ele?
mento orbitante a chiocciola; e mezzi di sopporto destina?
ti a sopportare le coppie sull'albero a gomiti durante
la sua rotazione per provocare il movimento orbitale del?
l'elemento orbitante a chiocciola; un mezzo di sopporto
della forza assiale; un mezzo di accoppiamento per mantene?
re gli elementi a chiocciola in una relazione angolare
fissa; e un mezzo di involucro formante con gli elementi
a chiocciola un mezzo di ingresso di fluido a bassa pres?
sione ed un mezzo di scarico di fluido ad alta pressione.
JABACCQCI CSET?AT & PEhiAM -Per una comprensione pi? completa della natura
e degli scopi dell'invenzione, si pu? fare riferimento
alla descrizione dettagliata seguente fornita in unione
con i disegni annessi, in cui:
la figuraci rappresenta una vista in sezione longitu?
dinale di un compressore costruito secondo la presente
invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista in pianta del
8.
lato interno dell'elemento orbitante a chiocciola, che
/ illustra la spirale orbitante e la scanalatura per l'ele?
mento di tenuta ricavata nella superficie della spirale;
la figura 3 rappresenta una vista in pianta del
lato esterno dell'elemento orbitante a chiocciola, che
illustra la parte del mezzo di accoppiamento che ? fissata
a questo elemento; !
la figura 4 rappresenta una vista in sezione tra?
sversale del compressore illustrato- nella figura 1, lungo
il piano 4-4 della figura 1, con l'omissione dell'anello
J
'di accoppiamento fissato ai dischi di estremit? dell'ele?
mento orbitante a chiocciola, e che illustra il mezzo
di comando a connessione oscillante;
la figura 5 rappresenta una vista in sezione tra?
sversale lungo il piano 5-5 della figura 4 che illustra
il fissaggio dell'elemento di connessione oscillante al
disco di manovella;
la figura 6 illustra la forma speciale del mezzo JACOBCCtA CSETTAA PR &E AIN -di comando a connessione oscillante;
la figura 7 rappresenta una vista in pianta del
lato interno dell'elemento fisso a chiocciola, che illu?
stra la spirale fissa e la scanalatura per l'elemento
di tenuta ricavata nella superficie della spirale;
la figura 8 rappresenta una vista in pianta del
lato esterno dell'elemento fisso a chiocciola, che illu-
9.
stra il blocco formante una cavit? ed un passaggio per
l'olio e la valvola di intercettazione sul lato ad alta
pressione;
la figura 9 rappresenta una vista in pianta del
lato interno del coperchio, che illustra il blocco forman?
te una cavit? complementare ed il posizionamento del separarore de111olio; e
la figura -|Q rappresenta una vista in elevazione
laterale, parzialmente in sezione trasversale, del separa?
tore dell'olio.
Come rappresentato nella figura 1, il compressore
secondo la presente invenzione comprende un elemento orbitante a chiocciola, indicato in generale con il numero
di riferimento 10, un elemento fisso a chiocciola 11,
un componente 12 di accoppiamento/sopporto del carico
assiale, un mezzo di comando comprendente un meccanismo
14 di connessione oscillante, un disco di manovella 15,
un albero a gomiti 16, un involucro 17 ed un coperchio
AC iCBCO] CASETTEKAA! F &NA -18. Nella descrizione seguente l'elemento orbitante a
chiocciola 10, il suo mezzo di comando ed il mezzo che
lo accoppia all'involucro saranno descritti dettagliatamen?
te per primi con riferimento alle figure 1-6.
L'elemento orbitante a chiocciola 10 comprende
un disco di estremit? 20 con una superficie interna 21,
ed alla cui superficie esterna ? fissato un disco di sop-
10.
porto 22, la cui superficie 23 funge in pratica da super?
ficie esterna del disco di estremit? 20. Il disco di sop?
porto 22 ? bloccato sul disco di estremit? 20 e posiziona?
to da un perno 24. Fissata alla superficie interna 21,
o integrale con quest'ultima, vi ? una spirale ad evolven?
te 25 che si estende dall'estremit? interna 26 per circa
due spire e tre quarti t verso l'estremit? esterna 27. Come
si vede dalla figura 2, il fianco esterno 28 della spirale
25 per un po' pi? di met? della sua ultima spira ? sagoma?
to in modo che la spirale 25 diminuisca gradualmente di
I
spessore avvicinandosi all'estremit? esterna 27. Questa
configurazione della spirale ed il suo posizionamento a.
?a ?? rispetto al disco di estremit? 20 costituisce una delle
<c caratteristiche che contribuiscono all?ottenimento di
aa co un compressore a chiocciola compatto. o
La tenuta radiale tra le cavit? di fluido 30,
31 e 32 (figura 1) deve essere realizzata ottenendo un
contatto di tenuta tra una superficie di tenuta associata
alle superfici di estremit? delle spirali a chiocciola
e la superficie interna del disco di estremit? dell'elemen?
to complementare a chiocciola. In conformit? con gli in?
segnamenti dei brevetti statunitensi No. 3.994.636 e
4.199.308 e della domanda di brevetto statunitense No.
di serie 233.915, depositata il 12 febbraio 1981, e ceduta
alla richiedente della presente invenzione, che sono tutti
11.
incorporati nella presente per riferimento, la tenuta
radiale ? realizzata mediante l?uso di guarnizioni di
punta assialmente elastiche comprendenti un elemento di
tenuta 35 (figura 1) inserito in una scanalatura 36 ricava?
ta nella superficie di estremit? 37 della spirale. Come
descritto dettagliatamente nei brevetti e nella domanda
di brevetto precedentemente menzionati, anche se non ?
illustrato in particolare nelle figure 1 e 2, l'elemento
di tenuta 35 ? libero di subire piccole escursioni assiali
e radiali nella scanalatura 36, e ad esso ? associato
un mezzo di azionamento diretto assialmente per spingerlo
UJ
O. in contatto di tenuta con la superficie del disco comple?
mentare di estremit?. A causa dello spessore decrescente UcoJ?d o ?* della spirale ad evolvente 25 e per il fatto che la ten?ta oC_3
G?
C3 radiale non ? molto importante lungo la parte della spira ZJ
le rappresentata dall'ultima semi-spira esterna della
spirale 25, la scanalatura 36 e l'elemento di tenuta 35
terminano sostanzialmente nel punto in cui la spirale
25 inizia a convergere verso uno spessore minimo.
La figura 3 rappresenta una vista in pianta della
superficie esterna del disco di sopporto 23, ossia ? equi?
valente alla superficie esterna del disco di estremit?
dell'elemento orbitante a chiocciola 10. Come si vede
dalle figure 1 e 3, questo elemento a chiocciola ? provvi-
sto di un alborino 40 che ? preferibilmente formato integral-
12.
mente con il disco di sopporto 22. L'alberino 40 ? collegato ad un elemento di connessione oscillante, come descritto dettagliatamente in seguito, e ad un elemento del componente di accoppiamento/sopporto di carico assiale. Questo
elemento comprende un disco anulare orbitante 41 a sfere
a cui ? fissato un anello anulare orbitante 42 a sfere
in cui ? ricavata una pluralit? di fori uniformemente
distanziati che, quando l'anello ? montato con il disco
41, delimitano una pluralit? di sedi circolari 43, in
ognuna delle quali una sfera 44 pu? subire un movimento
continuo di rotazione quando ? limitata tra le sedi 43
e sedi complementari 45 associate con un disco di spinta 46 che ? fissato mediante mezzi (non rappresentati)
all'involucro 17. Come si vede dalle figure 1 e 4, le
sedi 45 sono formate nell'anello fisso 47 a sfere ricavando una pluralit? di fori passanti e fissando l'anello
47 alla superficie del disco di spinta 46.
In conformit? con gli insegnamenti del brevetto JAACOBCCi CSETTASAEI &A PM -statunitense No. 4.259.043, si realizza cos? un unico
componente di accoppiamento/sopporto di carico assiale,
e l'elemento orbitante a chiocciola ? accoppiato all'involucro 17 in modo da mantenerlo in una relazione angolare
fissa con l'elemento fisso a chiocciola 11 che ? anch'esso
fissato all'involucro 17. Inoltre questo componente 12
di accoppiamento/sopporto di carico assiale sopporta i
13.
carichi assiali applicati all'elemento orbitante a chioc?
ciola durante la sua rotazione mediante il meccanismo
descritto in seguito. Il modo in cui si determinano i
parametri di progetto per questo componente, ad esempio
la dimensione delle sedi 43 e 45, il diametro delle sfere
44 ed il raggio R dell'orbita, ? descritto dettagliatameno
te nel brevetto statunitense No. 4.259.043 che ? incorpora?
to nella presente per riferimento.
Come precedentemente indicato, il mezzo di comando
comprende il mezzo 14 di connessione oscillante, il disco
di manovella 15 ed il mezzo 16 ad albero a gomiti. Quando
l'elemento orbitante a chiocciola di un dispositivo a
?a <x chiocciola ? azionato in modo da seguire un percorso orbi-? d 3-tale rispetto all'elemento fisso a chiocciola, le cavit? uu co di fluido sono in parte delimitate da contatti lineari uo
in movimento tra i fianchi degli elementi a spirale. Il
mantenimento di tali contatti lineari permette di ottene?
re quella che pu? essere denominata tenuta tangenziale.
Si noter? che una tenuta tangenziale efficace deve essere
raggiunta con un'usura minima, dato un elemento a chioccio?
la costruito con precisione. Ci? ? preferibilmente ottenu?
to mediante l'uso di mezzi deformabili di accoppiamento
meccanico che rendono possibile mantenere una forza radia?
le prefissata agente sull'elemento orbitante a chiocciola.
Il meccanismo a connessione oscillante descritto nel bre-
14.
vetto statunitense No. 3.924.977 costituisce tale mezzo,
ed ? utilizzato nella presente in una forma appositamente
modificata.
Come si vede dalle figure 4 e 5, l'elemento di
connessione oscillante, indicato in generale con il numero
di riferimento 14, comprende un componente di connessione
55 montato girevole tra l'alberino 40 (attraverso un cusci?
netto a rulli 56 bloccato nell'anello interno 57) e un
perno di articolazione 58 fissato al disco di manovella
15. L'elemento di connessione 55 ? montato sul perno di
articolazione 58 attraverso una boccola 59 appoggiata
! cu su un distanziatore 60 e mantenuta in posizione da un ?e anello di ritenuta 61. Un contrappeso 62 ? fissato al 5c3i <oc4 <3 ?* componente di connessione 55 o ? integrale con quest'ul- CJ u a<a timo. oo
Un confronto tra il sistema di connessione oscil?
lante illustrato nelle figure 4 e 5 e quello illustrato
nella figura 19 del brevetto statunitense No. 3.924.977
mostra due differenze principali, ossia la posizione del
punto di articolazione e l'uso del contrappeso 62. Queste
differenze possono essere comprese pi? in dettaglio facen?
do riferimento alla figura 6. Il percorso 65 dell'orbita
dell'elemento orbitante a chiocciola ? naturalmente defini?
to dal raggio R dell'orbita, ossia la distanza tra l'asse 66 della
o
macchina, che coincide con l'asse dell'elemento fisso
15.
a chiocciola, e l'asse 67 dell'elemento orbitante a chioc?
ciola. Nelle connessioni oscillanti di forma anteriore,
il punto di articolazione 68, ossia l'asse del perno di
articolazione, era disposto su una tangente 69 al raggio
dell'orbita. Tuttavia, come si vede dalla figura 6, il
punto di articolazione 70 del perno 58 ? stato spostato
su una linea 71 che forma un angolo con la tangente
69. Poich? la forza ? rappresentabile con un vettore,
essa pu? essere divisa in componenti, una delle quali
agisce lungo la linea 69 tangente al raggio R dell'orbio
ta, e l'altra agisce lungo la linea 71 in direzione radia-O. le verso l'esterno; ci? significa che la forza che porta
in pratica i fianchi delle spirali ad evolvente dei due ?co d??' o ? elementi a chiocciola in contatto lineare ? quella rappret?<a o sentata dal vettore 72. Il valore dell'angolo ?i dipende t-caC dall'ampiezza della forza di contatto desiderata tra i
fianchi. Il contrappeso 62 ? dimensionato in modo da equi?
librare esattamente la forza centrifuga applicata all'ele?
mento orbitante a chiocciola 10 in modo che la foza di
contatto tra i fianchi non sia influenzata dalla velocit?
di funzionamento.
La modifica della connessione oscillante utilizza-
ta nel compressore secondo la presente invenzione rende
possibile ottenere il massimo rendimento mediante un dispo?
sitivo a chiocciola che deve funzionare a velocit? variabi-
16
li, con pressioni variabili di gas. Nel caso di un condi?
zionatore dell'aria per uso automobilistico, il compres?
sore ? comandato a partire da una macchina a velocit?
variabile - il motore automobilistico - ed ha una pressio?
ne variabile che agisce attraverso il compressore. Allo
scopo di ottenere un rendimento costantemente elevato
in queste condizioni, ? necessario poter regolare le forze
di contatto tra i fianchi delle evolventi in modo da rende?
re minimo il consumo di energia. Se il punto di articola?
zione fosse situato sulla tangente, ossia si trovasse
nel punto 68 della figura 6, vi sarebbe una forza insuffi?
ciente per mantenere appoggiati i fianchi, creando cos?
problemi di tenuta. Il sistema di connessione oscillante
co a. secondo la presente invenzione elimina le fughe di gas
<c ca dovute ad una forza di contatto insufficiente tra i fian o
chi, ed un consumo eccessivo di energia dovuto al carico
centrifugo .
Ritornando alla figura 1, si vede che la parete
interna 79 dell'involucro 17 ? formata in modo da avere
una serie di spallamenti 80, 81 ed 82 diretti verso l'in?
terno, e da avere tra i livelli degli spallamenti 81 ed
82 un anello 83 di sede di cuscinetto, a spallamento inter?
no, formante con lo spallamento 82 una cavit? anulare
84. Il disco di spinta 46 ? in contatto con la parete
interna 79 ed ? avvitato allo spallamento 80 mediante
17
mezzi non rappresentati. Poich? il movimento orbitale
dell'elemento orbitante a chiocciola 10, attraverso la
rotazione del disco di manovella 15, genera delle coppie
che agiscono su questo disco di manovella, ? necessario,
nel mezzo di comando utilizzato, prevedere mezzi per sop?
portare tali coppie. Nel compressore illustrato nella
figura 1, il mezzo per sopportare queste coppie comprende,
in combinazione, un cuscinetto reggispinta 85 in contatto
con il disco di spinta 79 ed agente sul disco di manovella
15 attraverso la rondella di spinta 86; ed il cuscinetto
reggispinta 87 che agisce sui disco di manovella 15 grazie
alla forza assiale applicata ad esso attraverso la rondel a.
?a ?A la di spinta 88 dalla molla Belleville inserita nella
ca u cavit? 84.
u c L'involucro 17 termina con una sede anulare 95 oo CJ> a gradino per l'albero a gomiti. La sezione 98 dell'albero
a gomiti fissata al disco di manovella 15 ? sopportata
ed allineata in un cuscinetto a rulli 99 che ? inserito
nell'anello 83 di sede del cuscinetto, ed alla sezione
100 dell'albero a gomiti ? associata una guarnizione per
fluidi comprendente un anello 101 inserito nella parete
interna 102 della sede 95, un elemento scorrevole 103,
disposto a tenuta sulla sezione 100 dell'albero a gomiti
attraverso un 0-ring 104 e spinto in contatto di tenuta
con l'anello 101 da una molla di compressione 105. L'albe-
18.
ro a gomiti 16 termina all'esterno della sede 95 con una
sezione terminale 106 adatta per la connessione ad un
motore o altro mezzo di comando, non rappresentato.
La forma del disco di manovella 15, la sua relazio?
ne con il disco di spinta 46 e l'uso dei cuscinetti reggi?
spinta e della molla Belleville nella disposizione illu?
strata rendono possibile ottenere una macchina molto com?
patta, adatta per essere inserita in molti sistemi di
motori automobilistici differenti.
Alternativamente la molla Belleville 89 pu? essere
i
sostituita da un distanziatore anulare massiccio avent!e
?UU lo spessore adatto per ottenere il precarico assiale oppor-?s tuno dei cuscinetti 85 ed 87. Questa tecnica pu? richie i= * co a. co ? dere un maggiore costo di fabbricazione, ma riduce l'attri-CJJ
c?=o? to nei cuscinetti 85 ed 87, migliorando cos? il rendimento o rir? globale di funzionamento.
L'elemento fisso a chiocciola 11 ? rappresentato
nelle figure 7 ed 8; la figura 7 rappresenta una vista
in pianta dell'interno, e la figura 8 dell'esterno di
questo componente. L'elemento fisso a chiocciola 11 com?
prende un disco di estremit? 115 avente una superficie
interna 116 ed una superficie esterna 117. Integrale con
la superficie interna 116, o fissata a questa superficie,
vi ? una spirale ad evolvente 118 che si estende dall'e?
stremit? interna 119 per circa due spire e tre?quarti verso
19.
l'estremit? esterna 120. Come nei caso della spirale ad
evolvente dell'elemento orbitante a chiocciola, il fianco
esterno 121 della spirale 18 ? sagomato in modo che la
spirale riduca gradualmente il suo spessore avvicinan?
dosi all'estremit? esterna 120. Un elemento di tenuta
35 ? inserito in una scanalatura 123 ricavata nella super?
ficie di estremit? 124 della spirale 118, come precedente-
mente descritto con riferimento all'elemento orbitante
a chiocciola 10. Attraverso il disco di estremit? 115
sono ricavati un passaggio 125 di ingresso del fluido
I
a bassa pressione, che comunica con la cavit? periferica
126 di fluido del compressore (figura 1), ed un passaggio ea 127 di scarico di fluido ad alta pressione. i <nn *d U * Come si vede dalle figure 1 e 8, la direzione ?3
U<CQ O
del flusso del fluido finalmente compresso ad alta pressio ?3
ne dalla cavit? interna 30 attraverso il passaggio 127
nel collettore di mandata 135 ? controllata da una valvola
di intercettazione, ossia una valvola a lamina 136 che
? fissata attraverso il disco valvolare 137, avente un
passaggio 138, alla superficie esterna 117 del disco di
estremit? 115. Il gruppo di valvola a lamina, comprendente
il sopporto 139 della valvola ed un 0-ring 40 che circonda
il passaggio 118, ? avvitato al disco di estremit? 115
attraverso viti 141. L'uso di una valvola di intercettazio?
ne per controllare la direzione del flusso del fluido corn?
20.
presso nel collettore 135 rende possibile ridurre il consu?
mo di energia richiesto per comprimere il fluido. Questa
disposizione ? preferibile poich? le limitazioni imposte
sulle dimensioni della macchina a chiocciola non rendono
possibile costruire il compressore con il rapporto di
compressione ottimale.
Integrale con la periferia della superficie ester-
na 117 del disco di estremit? 115, o fissato a questa
periferia, vi ? un elemento di parete 145, formante una
area chiusa 146 e che delimita con il coperchio 18 un
volume di fluido che ? diviso in compartimenti, come de?
scritto in seguito. Nell'area 146 vi ? un blocco 147,
anch'esso formato preferibilmente integralmente con la UJ ? c/3a. < J superficie esterna 117 del disco di estremit? 115. Come oE t*=Jc si vede dalla figura 8, questo blocco 147 ? lavorato con aa co
una cavit? centrale 148 in cui ? disposto il gruppo valvo?
lare a lamina. Al blocco 147 ? fissato un elemento di
parete 149 unito al blocco in 150 e che segue general?
mente la sua configurazione lungo un lato, per delimitare
con la parete laterale del blocco un passaggio 151 del
gas chiuso nel punto di unione. Nel blocco 147 ? ricavata
una pluralit? di fori filettati 153. Alla superficie 117
? inoltre fissata una parete 154 di ritenuta del separato?
re dell'olio che, con la sezione di parete 155 del blocco
147, delimita un passaggio 156 in cui la testa di un separatore dell'olio ? posizionata e trattenuta, come indicato
21.
con Linee tratteggiate.
Il coperchio 8 ? rappresentato neLLe figure 1
e 9, e quest'ultima rappresenta una vista in pianta del
Iato interno 160. Un blocco 161, corrispondente nella
sua configurazione di base al blocco 147 quando il coper -chio 18 ? fissato all'involucro 17 ed all'elemento fisso
a chiocciola 11, ? disposto nell'area 162 delimitata entro
la parete periferica 159 del coperchio. Il blocco 161,
invece di avere un elemento di parete corrispondente a
49 del blocco 147, ? continuo per tutta la sua sezione
163, formando cosi un coperchio per il passaggio di gas
151. Una cavit? centrale 164 nel blocco 161 corrisponde
alla cavit? 148 del blocco 147, e quando i blocchi 161
e 147 sono uniti attraverso una guarnizione 165 di forma
appropriata (figura 1), essi formano il collettore 135
di mandata a tenuta di fluido. Il fluido ad alta pressione
? alimentato attraverso il passaggio di mandata 170 a
cui sono fissati mezzi esterni di accoppiamento 171 per RMU PEETT &S CCC!BA JACQAA -realizzare il collegamento ad un condotto 172 di fluido
compresso. Il blocco 161 ha fori di scarico 173 che corrispondono come posizione ai fori 153 nel blocco 147.
Dalle figure 1 e 9, si vede che ? prevista, integrale con il blocco 161, una piattaforma 175 del separatore dell'olio attraverso la quale ? ricavato un passaggio
circolare 176 per ricevere il filtro dell'olio 177, in
22.
modo che il passaggio 176 sia dimensionato per impegnar?
si con Lo stelo 178 del filtro, avente il cappuccio 179
(vedere figura 10). Lo stelo 178 del separatore dell'olio
? inserito nel passaggio 176 in modo che 1'apertura 180
nello stelo 178 sia allineata con il passaggio di ritorno
181 del fluido a bassa pressione. Il fluido a bassa pres?
sione contenente olio ? spinto attraverso il passaggio
82 nello stelo 178 del separatore, nel filtro che compren?
de un'elemento cilindrico di setaccio 183, chiuso da un
cappuccio 184. L'olio trascinato nel fluido ? riciclato
a bassa pressione, introdotto attraverso il condottto
2 185 a bassa pressione collegato al passaggio 181 di ri o_
?a torno del fluido attraverso il giunto 186, tende a racco U-I C<Oc gliersi e coalescere sullo schermo 183, formando gocciozcjoy a?a? line di olio. oc?<o La parete periferica 159 del coperchio 18 presen?
ta, tagliati attraverso questa parete, una pluralit? di
fori di scarico 187, e fori filettati disposti in posizio?
ne corrispondente sono ricavati nella parete 190 dell'invo?
lucro 17. Il compressore ? montato inserendo l'elemento
fisso a chiocciola 11 nell'involucro 17, in modo da farlo
appoggiare contro uno spallamento anulare 191 diretto
verso l'interno ricavato nella parete interna dell'involu?
cro 17 ad un livello tale per cui la superficie della
parete periferica 145 dell'elemento a chiocciola si trovi
23.
allo stesso livello della superficie della parete 190 dell'involucro per permettere che la parete 159 del coperchio 18 realizzi una tenuta stagna, attraverso la guarnizione 195, con l'elemento fisso a chiocciola e l'involucro. Questo montaggio ? ottenuto mediante l'uso di viti 196 (figura 1) inserite attraverso il coperchio 18 nell'involucro 17, e viti 197 inserite attraverso il coperchio 18 ed i fori 173 nei fori filettati 153 nella piastra di estremit? 115 dell'elemento fisso a chiocciola 11.
Con questo gruppo sono delimitati tra l'elemento fisso a chiocciola ed il coperchio un collettore superiore 200 a bassa pressione ed una coppa dell'olio 201 in cui sono dirette le goccioline di olio, raccolte sulla superficie 183 dello schermo separatore, intorno alla periferia interna dell'elemento fisso a chiocciola 14 e del coperchio 18, verso il passaggio di drenaggio 128. Dal passaggio 128 di ingresso dell'olio si diramano i passaggi comunicanti 211, 212 e 213 di alimentazione dell'olio, che sono ricavati nell'involucro 17. L'olio passa attraverso questa serie di passaggi nella camera stagna 214 delimitata nella sede 95 dell'albero a gomiti, intorno ai cuscinetti a rulli 99, quindi attraverso una pluralit? di passaggi 215 nel disco di manovella 15, in contatto con i cuscinetti del gruppo di connessione oscillante 4 ed il componente 12 di accoppiamento/sopporto di carico
24.
assiale e finalmente nelle camere di pompaggio a chioccio?
la. Il volume di olio nel fluido compresso scaricato at?
traverso il passaggio 70 ? usualmente minore del 3 percen?
to. L'olio che ritorna dal sistema di condizionamento
dell'aria ? separato, come precedentemente descritto,
nel separatore dell'olio 177.
Il compressore a chiocciola secondo la presente
invenzione si differenzia per il fatto che presenta eleva?
te prestazioni in un campo di velocit? e di pressioni
di gas, ? in perfetto equilibrio dinamico ed ? sostanzial?
mente silenzioso ed esente da vibrazioni, essendo tutta?
via estremamente compatto e leggero. Esso ? particolarmen ?a -et te adatto per essere incorporato in condizionatori dell'a ? COd 3 ? ria per uso automobilistico.
C3 a <aC O
Si vede cos? che gli scopi precedentemente espo Z??Jc sti, tra quelli resi evidenti dalla descrizione preceden?
te, sono efficacemente raggiunti e, poich? alcune varianti
possono essere apportate alle costruzioni precedenti senza
allontanarsi dall'ambito dell'invenzione, ? sottinteso
che tutto quanto ? contenuto nella descrizione precedente
o rappresentato nei disegni annessi deve essere interpre?
tato in senso illustrativo e non in senso limitativo.
RIVENDICAZIONI
1. In un compressore volumetrico di fluido in cui
il fluido ? introdotto a bassa pressione attraverso una
25.
apertura periferica di ingresso per essere fatto circolare
attraverso il compressore, e successivamente estratto
ad alta pressione attraverso una apertura centrale di
mandata, e comprendente un elemento fisso a chiocciola
avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente
formata da pi? spire, ed un elemento orbitante a chioccio?
la avente un disco di estremit? ed una spirale ad evolven?
te formata da pi? spire fissate alla sua superficie inter?
na, mezzi di comando per provocare il movimento orbita?
le dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola rispetto
I
all'elemento fisso a chiocciola in modi che le spirali zs iS u_l X
suddette ad evolvente formino contatti lineari in movi ?? mento per sigillare e delimitare cavit? in movimento di 0<3 volume variabile a pressioni d? fluido differenti sui CoJ c<a< o due lati dei contatti lineari suddetti in movimento, un
mezzo di accoppiamento per mantenere gli elementi suddetti
a chiocciola in una relazione angolare fissa, ed un mezzo
di applicazione di forza tangenziale, caratterizzato dal
fatto che i mezzi suddetti di comando comprendono, in
combinazione:
(a) un mezzo ad albero di comando;
(b) un mezzo a disco di manovella fissato al mezzo
suddetto ad albero di comando;
(c) un mezzo di connessione oscillante collegato
in modo articolato al mezzo suddetto a disco di manovella,
26.
disposto in modo da ruotare intorno ad un punto di artico?
lazione e collegato in modo girevole all'elemento orbitan?
te suddetto a chiocciola, in cui il punto suddetto di
articolazione ? disposto su una linea tracciata radialmen?
te verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante sud?
detto a chiocciola e formante un certo angolo con una
linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola in modo
che il valore dell'angolo suddetto determini l'ampiezza
della forza con cui sono realizzati i contatti lineari I
suddetti ;
(d) un mezzo di contrappeso formante un componente
del mezzo suddetto di connessione oscillante per equilibra?
re la forza centrifuga applicata all'elemento orbitante
suddetto a chiocciola; e
(e) mezzi di sopporto destinati a sopportare le
coppie sull'albero a gomiti suddetto durante la sua rota?
zione per provocare il movimento orbitale dell'elemento
orbitante suddetto a chiocciola.
2. Compressore secondo la rivendicazione 1, compren?
dente un mezzo a disco fisso di spinta di forma anulare,
una cui superficie ? rivolta verso la superficie esterna
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola, e l'altra
cui superficie ? rivolta verso una superficie del mezzo
suddetto a disco di manovella, ed in cui i mezzi suddetti
27.
di sopporto destinati a sopportare le coppie applicate
all'albero a gomiti suddetto comprendono un primo mezzo
reggispinta agente sull'altra superficie suddetta del
mezzo suddetto a disco di spinta e sulla prima superficie
suddetta del mezzo suddetto a disco di manovella, ed ??.secon?
do mezzo reggispinta agente sull'altra superficie del
mezzo suddetto a disco di manovella e sul mezzo di applica?
zione di forza assiale.
3. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui
il mezzo suddetto di applicazione di forza assiale compren?
de una molla Belleville.
4. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui ?S i il mezzo suddetto di accoppiamento comprende, in combina- u ?-i i 5
z ione:
ta a (a) una pluralit? di prime sedi circolari distan CJ
ziate ricavate nella superficie esterna suddetta dell'ele?
mento orbitante suddetto a chiocciola;
(b) una pluralit? di seconde sedi circolari distan?
ziate aventi la stessa configurazione in sezione trasver?
sale delle prime sedi suddette, ricavate nella prima super?
ficie suddetta del mezzo suddetto a disco di spinta di
fronte alle prime sedi suddette, in modo che i centri
di tutte le sedi suddette siano disposti su circonferenze
aventi lo stesso raggio; e
(c) un sfera volvente di sopporto di carico assia-
28.
le mobile entro ogni coppia contrapposta di sedi suddette,
in cui il diametro relativo delle sfere suddette e delle
sedi suddette ? tale da adattarsi al raggio suddetto dell'orbita mantenendo una relazione' angolare prefissata
tra gli elementi suddetti a chiocciola.
5. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che l'apertura centrale suddetta
di mandata comprende mezzi valvolari di intercettazione
destinati a controllare il flusso del fluido ad alta pressione attraverso questa apertura.
6. Compressore secondo la rivendicazione 5, in cui
i mezzi valvolari suddetti di intercettazione sono costituiti da una valvola a lamina.
7. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che le spirali suddette ad evolvente degli elementi suddetti a chiocciola, orbitante
e fisso, sono sagomate in modo che lo spessore diminuisca
avvicinandosi alle loro estremit? esterne. KNIA PEECC? CSTT &COBAAAAJ ? -8. Compressore secondo la rivendicazione 7, in cui
le spirali suddette ad evolvente hanno mezzi di tenuta
di estremit? che si estendono approssimativamente dal
punto in cui il loro spessore inizia a diminuire, sostanzialmente fino alle loro estremit? interne.
9. Compressore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che comprende un mezzo separato-
29.
re dell'olio disposto in modo da rimuovere l'olio dal
fluido suddetto prima dell'ingresso nell'apertura periferi?
ca suddetta di ingresso.
10. Compressore volumetrico di fluido, comprendente
in combinazione:
(a) un elemento fisso a chiocciola avente un disco
di estremit? ed una spirale ad evolvente formata da pi?
spire, fissata al suo lato interno;
(b) un elemento orbitante a. chiocciola avente
un disco di estremit? ed una spirale ad evolvente formata
da pi? spire, fissata al suo lato interno;
(c) un mezzo di comando per provocare il movimento *8 orbitale dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola ? c?od oX * in modo che le spirali suddette ad evolvente formino con Cu3
-? o tatti lineari in movimento per sigillare e delimitare C3
<cC cavit? in movimento di volume variabile e zone a pressione
differente di fluido sui due lati del contatto lineare
suddetto in movimento, in cui il mezzo suddetto di coman?
do comprende:
(1) un mezzo ad albero di comando;
(2) un mezzo a disco di manovella fissato al mezzo
suddetto ad albero di comando;
(3) un mezzo di connessione oscillante collegato
in modo articolato al mezzo suddetto a disco di manovella,
disposto in modo da ruotare intorno ad un punto di artico-
30
lazione e collegato in modo girevole a11'elemento orbitan-
te suddetto a chiocciola, in cui il punto suddetto di
articolazione ? disposto su una linea tracciata radialmen?
te verso l'esterno dall'asse dell'elemento orbitante sud?
detto a chiocciola e formante un certo angolo con una
linea tracciata tangenzialmente al raggio dell'orbita
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola, in modo
che il valore dell'angolo suddetto determini l'ampiezza
della forza con cui sono realizzati i contatti lineari
suddetti;
(4) un mezzo di contrappeso formante un componente ? 3S tu del mezzo suddetto di connessione oscillante per equilibra itf
UJ * re la forza centrifuga applicata all'elemento orbitante
suddetto a chiocciola; e ou aoa (5) mezzi di sopporto destinati a sopportare le
coppie applicate sull'albero a gomiti suddetto durante
la sua rotazione per provocare il movimento orbitale del-
l'elemento orbitante suddetto a chiocciola;
(d) un mezzo di accoppiamento per mantenere gli
elementi suddetti a chiocciola in una relazione angolare
fissa; e
(e) un mezzo di involucro formante con gli elemen?
ti suddetti a chiocciola un mezzo di ingresso di fluido
a bassa pressione ed un mezzo di mandata di fluido ad
?alta pressione
31.
11. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il disco suddetto di estremit? dell'elemento orbitante
suddetto a chiocciola comprende un mezzo a disco di sop?
porto.
12. Compressore secondo la rivendicazione 10, compren?
dente un mezzo fisso a disco di spinta di forma anulare,
una cui superficie ? rivolta verso la superficie esterna
dell'elemento orbitante suddetto a chiocciola, e l'altra
cui superficie ? rivolta verso una prima superficie del
mezzo suddetto a disco di manovella, ed in cui i mezzi
!
suddetti di sopporto destinati a sopportare le coppie ?
3 applicate all'albero a gomiti suddetto comprendono un
?=c U ? primo mezzo reggispinta agente sull'altra superficie sud cLId u<oc 4 detta del mezzo suddetto a disco di spinta e sulla prima ou oa o superficie suddetta del mezzo suddetto a disco di manovel u
la, ed un secondo mezzo reggispinta agente sull'altra
superficie del mezzo suddetto a disco di manovella e sul
mezzo di applicazione di forza assiale.
13. Compressore secondo la rivendicazione 12, in cui
il mezzo suddetto di applicazione di forza assiale compren?
de una molla Belleville.
14. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di accoppiamento comprende, in combina?
zione:
(a) una pluralit? di prime sedi circolari distan-
32.
ziate ricavate nella superficie esterna suddetta dell'ele?
mento orbitante suddetto a chiocciola;
(b) una pluralit? di seconde sedi circolari distan?
ziate aventi la stessa configurazione in sezione trasver?
sale delle prime sedi suddette, ricavate nella prima super?
ficie suddetta del mezzo suddetto a disco di spinta di
fronte alle prime sedi suddette, in modo che i centri
di tutte le sedi suddette siano disposti su circonferenze
aventi lo stesso raggio; e
(c) una sfera volvente di sopporto di carico assia-I
le, mobile entro ogni coppia contrapposta di sedi suddetex. te, in modo che i diametri relativi delle sfere suddette ?a v??-4 e delle sedi suddette siano tali da adattarsi al raggio c<oC<J1
suddetto dell'orbita mantenendo una relazione angolare CJ EJJ CQ
prefissata tra gli elementi suddetti a chiocciola. oO
15. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
le spirali suddette ad evolvente degli elementi suddetti
a chiocciola, orbitante e fisso, sono sagomate in modo
che il loro spessore diminuisca avvicinandosi alle loro
estremit? esterne.
16. Compressore secondo la rivendicazione 15, in cui
le spirali suddette ad evolvente hanno mezzi di tenuta
di estremit? che si estendono approssimativamente dal
punto in cui il loro spessore inizia a diminuire, sostan?
zialmente fino alle loro estremit? interne.
33.
17. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di carcassa comprende un mezzo di invo?
lucro ed un mezzo di coperchio fissato in modo amovibile
a quest'ultimo.
18. Compressore secondo la rivendicazione 17, in cui
l'elemento fisso suddetto a chiocciola presenta, fissato
alla sua superficie esterna o integrale con quest?ultima,
un primo elemento a blocco formante una prima cavit?,
ed il mezzo suddetto di chiusura presenta, fissato alla
sua superficie interna o integrale con quest'ultima, un
I
secondo elemento a blocco formante una seconda cavit?
avente una forma corrispondente a quella della prima cavi?
t? suddetta, in modo che, quando il mezzo suddetto di
chiusura ? fissato all'involucro suddetto, la prima e
la seconda cavit? suddette formino un collettore di fluido
ad alta pressione nel mezzo suddetto di mandata di fluido
ad alta pressione.
19. Compressore secondo la rivendicazione 18, in cui ERA?ET Pm ?m CST &kAA -il mezzo suddetto di mandata di fluido ad alta pressione
comprende un'apertura centrale di fluido nel disco suddet?
to di estremit? dell'elemento fisso suddetto a chiocciola
formante una comunicazione di fluido tra la zona di massi?
ma pressione di fluido delimitata tra gli elementi suddet?
ti a chiocciola ed il collettore suddetto di fluido ad
alta pressione; un mezzo valvolare di intercettazione
34
disposto in modo da regolare il flusso del fluido ad alta
pressione attraverso l'apertura centrale suddetta; e un
mezzo di condotto di fluido ad alta pressione disposto
in modo da essere accoppiato con un condotto di fluido
esterno al mezzo suddetto di carcassa,
20 Compressore secondo la rivendicazione 19, in cui
il mezzo valvolare suddetto di intercettazione ? costitui-
to da una valvola a lamina.
21. Compressore secondo la rivendicazione 10, in cui
il mezzo suddetto di ingresso di fluido a bassa pressione
comprende un mezzo collettore di fluido a bassa pressione
delimitato tra la superficie esterna del disco suddetto ?9
?A di estremit? dell'elemento fisso suddetto a chiocciola c<o?dJ e la superficie interna del mezzo suddetto di chiusura;
cn un mezzo a cavit? periferica delimitato tra gli elementi uO .?c suddetti a chiocciola e l'involucro suddetto; UJJ mezzo
di apertura di fluido formante comunicazioni di fluido
tra il mezzo collettore di fluido suddetto a bassa pres?
sione ed il mezzo suddetto a cavit? periferica; e un mezzo
di condotto di fluido a bassa pressione destinato ad esse?
re accoppiato ad un condotto di fluido esterno al mezzo
suddetto di carcassa.
22. Compressore secondo la rivendicazione 21, compren?
dente un mezzo separatore dell'olio nel mezzo collettore
di fluido suddetto a bassa pressione.
35
23. Compressore secondo la rivendicazione 22, compren?
dente un mezzo a coppa dell'olio, ed in cui il mezzo sepa?
ratore dell'olio suddetto comprende un mezzo cilindrico
di schermo su cui l'olio coalesce formando goccioline,
ed un mezzo per deviare il fluido a bassa pressione conte?
nente olio in sospensione dal mezzo suddetto di condotto
di fluido a'bassa pressione in modo da fari0 in contatto
con il mezzo cilindrico suddetto di schermo in modo che
l'olio suddetto sia separato prima del passaggio del flui?
do suddetto a bassa pressione nel mezzo suddetto a cavit?
periferica; ed un mezzo per dirigere le goccioline suddeta. te di olio nel mezzo suddetto a coppa.
?a 24. Compressore secondo la rivendicazione 23, compren U^ ? coJd ? t<a ? dente un mezzo per dirigere l'olio suddetto nel mezzo O U
c suddetto a coppa in contatto con il mezzo suddetto di oo
comando ed il mezzo suddetto di accoppiamento.
36.
I>'h l !?> del l ?< ni*? 587
??.?,??/??' ?: irinale
? eli? ai? qualit? ili rottoccri ito inventore,? 5 c> r*in!ij.c'i;'o che:
il mio domicilio , indi:?) r.r.o e nazionali tn CCM'.O elencaci, pi? in onoro, a segni lo del mio nome; clic ?
in fede, ri ienr/,? ci cooerc il p.'-iv.o, criminale co uni oc inventore (se un colo nominativo e el encato in calce)? ????? ??? un inventore 'congiunto (qualora pi? invento,?) io socio no.-jinati in
? calce) dell 1 invenzione dal titolo:
"Compressore di fluido compatto del -tipo a chiocciola"
descritta e rivendicata nello, d cc eri zi o?3 c'all che* conoscolo. descrizione al lesoti?., clic 'non co e* non riten?-;:? e), e la et e? ire. fosco noto, o in uso negli Stati Uniti ? 1 /?_?? e? ri ce ori*? della mi ?.
o nostro, invenzione, o brevettato, o descritta in subbi i e ozio:-!, o staup? i?? ovai ohe He e? e ?ri:.;a dell? dia o rosil a induzioni.? o pi?
v , . .
o,? non era chi piibM ir? uso o in vendi lo. ??;?? Stati Uniti d ?Averi co. pi? ci un or.no crina della orecrnt r ,??,-, . ,*.'?? o ' > jpn/?. ??.-.. ? :???? non. e sxax? breveniat? e fatto? orsetto di un certi ficate'? ': '! ir: ver. toro rilasciato prima dello, dato ? c-1 l'n presente dosuinda. .in alcun
? Paese o Ir ani eie r.fl.i Stati Uniti d 'Armi :.?? , r.u i cionco, depositai';
, \
co. r:e o :?i miei lesoli- re porco cui aali o.cer.i ionari pi? di codici mesi prima cello, data cello, presente Jonr.?vv , che io riconosco mio dovere iV.nire le in.roir.-.azier.i delle candii seno a. reno eoe ni? che costitu? scoro rat eri al e utile all 1esame di detta domanda,.*? che nessuna comanda di brevetto o ci corti ficaio di inventore, in relazione all? oroernt?1 'invenzione, ? otri? deror.it ai? ir. '.Ir.v.r.
Paese straniero ???????< col l? aree cuti c"'.~' n.ci. do ''.? o ? < .-?> i r,.
? " .
r? li rar/r? seni unti o cerai erari , <
LETTERA D'INCARICO: Nella qualit? di inventore, io nomino i seguenti quali procuratori od agenti, per la prosecuzzione della domanda e l'esecuzione di tutte le pratiche relative ad essa presso l'Ufficio Brevetti e Marchi.
Bessie A. Lepper, Numero Reg. 18.162
Indirizzare la corrispondenza a :
Bessie E. Lepper
Arthur D. Little, INC.
20 Acom Park
Camhridge, MA 02140
Per le telefonate rivolgersi a:
Bessie A. Lepper
(617 ) 864-5770
Ext. 2244
201. Nome completo dell ' inventore:
Cognome Nome altri nomi McCULLOUGH John E.
Residenza e cittadinanza:
Citt? Stato o Paese di j paese straniero cittadinanza i 1 Carlisle, Mass. Massachusetts U.S.A. ! Indirizzo postale:
Via Citt? Stato e Codice 413 Brook Street Carlisle , MA. Ma. 01741
202. Nome completo dell ' inventore :
Cognone Nome altri nomi DIECKMANN John T.
Residenza e cittadinanza:
Citt? Stato o Paese di paese straniero cittadinanza Belmont Massachusetts U.S.A. !
Indirizzo post ale :
Via Citt? Stato e codice 47 Lorirner Road Belmont MA 02178
203. Nome completo dell ' inventore:
Cognome Nome altri nomi HOSMER Thomas P.
Residenza e cittadinanza:
CITTA' STATO PAESE j Concord Massachusetts U.S.A. j i INDIRIZZO POSTALE
VIA ? CITTA' STATO 0 CODICE

Claims (1)

  1. Attesto inoltre che tutte le dichiarazioni contenute nella presente, per quanto risulta a mia sonosoeuza sono veritiere e che tutte le dichiarazioni rilasciate'su informazione e fede sono da ritenersi vere; ed inoltre che queste dichiarazioni sono state fatte con la consapevolezza che dichiarazioni volontariamente false e simili sono punibil con contravvenzione o reclusione o con entrambe, ai sensi dell'art, 1001, paragrafo 18 del Codice degli Stati Uniti e che dette dichiarazioni volutamente false possono pregiudicare la validit? della domanda
    o di qualsiasi brevetto per essa rilasciato?
    Eirma dell' invent ore McCullough John E
    Data 1 Aprile 1981
    Firma dell' inventore Dieckmann John T.
    Data 1 Aprile 1981
    Firma dell'inventore Hosmer Thomas P
    Data 1 Aprile 1981
    mrziOMt
    i
IT67439/82A 1981-04-03 1982-05-31 Compressore del tipo a chiocciola IT1155488B (it)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/250,730 US4892469A (en) 1981-04-03 1981-04-03 Compact scroll-type fluid compressor with swing-link driving means

Publications (3)

Publication Number Publication Date
IT8267439A0 IT8267439A0 (it) 1982-04-02
IT8267439A1 true IT8267439A1 (it) 1983-12-01
IT1155488B IT1155488B (it) 1987-01-28

Family

ID=22948913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT67439/82A IT1155488B (it) 1981-04-03 1982-05-31 Compressore del tipo a chiocciola

Country Status (7)

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US (1) US4892469A (it)
EP (1) EP0076826B1 (it)
JP (1) JPS57165687A (it)
CA (1) CA1297460C (it)
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