ITMI20140342U1 - Motore idraulico con mezzi semplificati di trattenuta del pistone dei propulsori contro rispettive superfici di strisciamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un motore idraulico con mezzi perfezionati di trattenuta degli organi propulsori contro relative superfici di strisciamento.

E' nota nella tecnica di costruzione dei motori ad organi propulsori, mossi tramite alimentazione di un fluido e pertanto definiti a colonna di fluido, la possibilità di realizzare i detti organi propulsori con un cilindro e un pistone tra loro telescopicamente accoppiati in modo da traslare relativamente, tra loro in allungamento/accorciamento al girare di un eccentrico associato all'albero motore, dando in tal modo spinta all'albero stesso tramite il fluido alimentato/scaricato al loro interno.

Detti propulsori possono essere disposti radialmente, assialmente oppure obliguamente.

Per gli scopi del presente brevetto nel seguito si intenderà anche con motori idraulici i detti motori a colonna di fluido.

E' anche noto che nel caso di motori a propulsori radiali uno dei problemi presentati da questi ultimi è costituito dalla necessità di mantenere il bordo di estremità del cilindro e del pistone rispettivamente aderenti, a tenuta, al detto eccentrico e ad un elemento di reazione costituito da una calotta fissa alla cassa del motore, in modo da non causare trafilamenti di fluido durante la corsa relativa tra pistone e cilindro.

Più in dettaglio e in relazione alla trattenuta dell'elemento - normalmente il pistone interno che deve rimanere a contatto con una superficie sferica della calotta del motore, la tecnica nota prevede complicati mezzi di ancoraggio realizzati con un numero elevato di pezzi che richiedono lavorazioni separate, un pre-assemblaggio per l'installazione e complicate manovre da parte di personale specializzato per il montaggio finale del motore .

Un esempio di tale tecnica nota è ad esempio descritto e illustrato in EP 0851 119 ed EP 1 609 987.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un motore idraulico, a colonna di fluido particolarmente, ma non necessariamente, di tipo radiale, che preveda mezzi semplificati di trattenuta del cilindro esterno dei propulsori contro rispettive superfici contro le quali deve appoggiarsi stabilmente a tenuta.

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale motore idraulico sia di contenuti ingombri, di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile presso qualunque utente anche non specificatamente specializzato, consentendo in tal modo anche semplificate operazioni di manutenzione ordinaria. Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un motore idraulico secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una sezione parziale schematica di dettaglio di un propulsore di motore radiale secondo tecnica nota;

in figura 2 : una sezione parziale schematica di un propulsore del motore radiale di fig. 1;

in figura 3 : una sezione parziale schematica di un motore radiale secondo il presente trovato;

in figura 4 : il dettaglio ingrandito del perno di trattenuta del pistone secondo il presente trovato; in figura 5 : la sequenza di montaggio del perno di trattenuta del pistone secondo il presente trovato; Come illustrato in figg. 1 e 2 e assunte per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo una direzione longitudinale X-X, corrispondente all'asse del motore e trasversale/radiale Y-Y corrispondente all'asse del propulsore il motore idraulico in versione a propulsori radiali secondo tecnica nota, comprende una carcassa 1 al cui interno è alloggiato l'albero motore montato 2 su cuscinetti e portante l'eccentrico 3 sul quale agiscono radialmente una pluralità di organi propulsori 10.

Ciascun propulsore 10 è esternamente contenuto nella carcassa 1 da un rispettivo coperchio 4 vincolato alla carcassa 1 da rispettivi mezzi di fissaggio preferibilmente inseriti in senso radiale.

Detti organi propulsori 10 sono a loro volta costituiti da un cilindro 11 esterno, uno dei due bordi di estremità del quale appoggia sulla superficie esterna 3a del detto eccentrico 3, e da un pistone 12, telescopicamente scorrevole in direzione radiale all'interno del cilindro 11 e avente uno dei due bordi di estremità in battuta contro una rispettiva superficie di strisciamento 4b del coperchio 4.

11 bordo di appoggio di detti cilindro 11 e pistone 12 alle rispettive superfici di strisciamento 4b del coperchio 4 e 3a dell'eccentrico 3 (fig. 2) è sostanzialmente costituito da un rispettivo bordo anulare Ila,12c dotato di una superficie llb,12b di contatto, parallela alla superficie dell' eccentrico.

Nella zona di contatto tra il cilindro 11 e l'eccentrico 3 detti elementi di trattenuta sono costituiti: da un pattino 13, coassiale, avente diametro leggermente superiore al diametro esterno del cilindro 11 in modo da consentirne il passaggio fino ad un fine corsa costituito da un dente Ile estendentesi verso l'esterno e atto ad impegnarsi con i mezzi per la trattenuta in direzione radiale descritti nel seguito.

Detto pattino 13 presenta, inoltre, almeno una coppia di ribassi, opposti e paralleli, con superficie cilindrica atta a costituire un aggancio per un anello 15 (figg.l e 2) disposto attorno a ciascun bordo 13c di tutti i pattini 13 di trattenuta di ogni cilindro 11 e avente centro su un asse parallelo a quello dell'albero motore 2 e passante per il centro della camma sferica 3.

In tal modo gli opposti anelli 15 trattengono radialmente tutti i pattini 13 che, a loro volta, mantengono il relativo cilindro 11 in battuta contro l'eccentrico 3 durante la rotazione dello stesso.

Al fine di consentire il basculamento con mantenimento in battuta con tenuta del pistone durante l'estensione/compressione dovuta alla rotazione dell'eccentrico 3 mosso dal fluido alimentato attraverso il condotto 20, la superficie di strisciamento 4b del coperchio 4 è in forma sferica convessa e corrispondentemente la superficie di contatto del pistone 12 è conformata secondo una corrispondente superficie sferica concava 12b.

Secondo tecnica nota (figg 1 e 2) nella zona di contatto tra il pistone 12 e il coperchio 4 gli elementi di trattenuta relativa sono costituiti da un perno 52 dotato di una testa 53 che presenta una superficie sferica 53a in appoggio su corrispondenti elementi 54 di supporto, fissi alla carcassa 1, in modo che la testa 53 stessa costituisca uno snodo sferico; il gambo 52a del perno 52 porta un corpo cilindrico 55 di diametro tale da portare la propria superficie laterale 55a a contatto con la superficie laterale interna del pistone 12 e la propria superficie frontale radialmente esterna 55b disposta al di sotto di un dente anulare 12c del cilindro 12 sporgente verso l'interno dello stesso.

Tra il corpo cilindrico 55 e il detto dente anulare 12c sono interposti mezzi elastici in forma di una molla 16 per garantire una costante adesione relativa tra le superfici di strisciamento 12b,la durante le varie fasi di lavoro dell'organo propulsore 10; il pistone 12 porta poi un elemento di fine corsa 50 per impedire che la molla 16 venga sollecitata oltre il suo limite di snervamento.

Come illustrato in fig.3-4 che illustra un motore secondo il presente trovato, si prevede che detti mezzi di trattenuta del pistone 12 contro la superficie di strisciamento siano realizzati tramite un perno 100 di ancoraggio attuato in pezzo unico e dotato di:

+ una testa 101 di accoppiamento al coperchio 104 del motore;

+ un gambo 102 di diametro ridotto rispetto alla testa;

+ un piattello 103 radialmente interno di diametro esterno inferiore a quello del diametro interno del pistone 12 e atto ad entrare in battuta assiale contro un bordo anulare 12a esteso verso l'interno realizzato in corrispondenza della estremità radialmente esterna del pistone 12 stesso, il piattello è opportunamente collegato in senso assiale Y-Y al gambo 102.

Corrispondentemente il coperchio 104 del motore presenta (fig.4):

+) una superficie di strisciamento 104b contro cui deve essere trattenuta a tenuta l'estremità radialmente esterna del pistone 12;

+) una cavità 105 a chiave comprendente una prima sede radialmente interna 105a di opportuno diametro atto a far entrare in senso radiale la testa 101 del perno 100;

+) una seconda sede radialmente esterna 105b con strozzatura interna 105c atta ad alloggiare la testa 101 e ad impedirne la fuoriuscita in senso radiale;

+) una terza sede 106 (fig.5a) di collegamento tra la prima sede interna 105a e la seconda sede esterna 105b.

Come illustrato nella fig.4 la terza sede 106 di collegamento consente il passaggio della testa 101 del perno 100 di trattenuta dalla prima sede radialmente interna 105a alla seconda sede radialmente esterna 105b, al cui interno la testa rimane intrappolata.

In maggior dettaglio e come illustrato nella detta fig.5 la sequenza di montaggio prevede:

--) inserimento del perno 100 di trattenuta nel pistone 12 fino alla battuta frontale del piattello 103 contro il bordo anulare 12c;

--) inclinazione del pistone 12 e perno 100 con relativa testa 101 di trattenuta di un opportuno angolo fino a portare la testa 101 di trattenuta stessa in allineamento con la terza sede 106 di collegamento ;

--) inserimento della testa di trattenuta lungo la terza sede di collegamento 106 fino all'ingresso della testa 101 nella seconda sede 105b esterna con trascinamento del pistone 12;

--) contro-inclinazione del pistone 12 e della testa 101 in senso opposto per riportare in allineamento coassiale il coperchio, il pistone e la relativa testa di trattenuta, che risulta ora intrappolata nella seconda sede 105b esterna e pronta all'uso e atta a tirare e mantenere l'estremità 12a del pistone 12 contro la superficie di strisciamento 104b durante il funzionamento del motore .

Tra le opposte estremità del pistone 12 e del cilindro 11 è interposta una molla interna 13 di spinta delle relative estremità contro le corrispondenti superfici di strisciamento.

Risulta pertanto come il motore secondo il trovato determini una importante riduzione di parti necessarie al suo funzionamento, nonché una notevole semplificazione delle lavorazioni necessarie sui singoli pezzi e delle operazioni di assemblaggio; la realizzazione delle superfici sferiche convessa e concava sui rispettivi coperchi e risalti della carcassa, del pistone, del coperchio e del perno di trattenuta radiale del pistone è infatti facilmente attuabile durante le fasi di produzione dei due componenti e non richiede ulteriori riprese di lavorazione e/o manipolazioni in fase di montaggio del motore.

Tenendo conto che un motore idraulico prevede mediamente una corona a cinque propulsori, ma anche eventualmente due corone da cinque propulsori accoppiate, è stato stimato che la particolare forma di realizzazione dell'elemento di trattenuta in pezzo unico e la corrispondente particolare forma del coperchio 104 del motore consentono una riduzione dei tempi di allestimento del motore compresa tra il 20% e il 35%.

Sebbene descritto per una forma di attuazione del tipo radiale si intende che la soluzione di cui al presente trovato possa essere applicata anche a motori di tipo assiale e/o con propulsori obliqui. Risulta inoltre compreso negli scopi del presente trovato la configurazione equivalente del propulsore invertita con cilindro interno e pistone esterno .

Benché descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore idraulico a colonna di fluido comprendente una carcassa (1) al cui interno è alloggiato l'albero motore (2) portante un eccentrico (3) sul quale agiscono una pluralità di organi propulsori (10), chiusi nella carcassa (1) da un rispettivo coperchio (104) vincolato alla carcassa (1) da rispettivi mezzi di fissaggio, ciascun propulsore (10) comprendendo un cilindro (11) esterno, uno dei due bordi (Ila) di estremità del quale appoggia sulla superficie esterna (3a) del detto eccentrico (3), e un pistone (12), telescopicamente scorrevole in direzione radiale all'interno del cilindro (11) e avente uno dei due bordi di estremità in battuta contro una rispettiva superficie di strisciamento (104b) del coperchio (104); mezzi di trattenuta a tenuta del pistone (12) contro la superficie di strisciamento (104b) del coperchio (104) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattenuta comprendono un perno (100) di ancoraggio attuato in pezzo unico e dotato di: + una testa (101) di accoppiamento al coperchio 104 del motore + un gambo (102) di diametro ridotto rispetto alla testa; + un piattello (103) radialmente interno di diametro esterno inferiore a quello del diametro interno del pistone (12) e atto ad entrare in battuta assiale contro un bordo anulare (12a) esteso verso l'interno realizzato in corrispondenza della estremità radialmente esterna del pistone (12) stesso e dal fatto che . corrispondentemente il coperchio (104) del motore presenta : +) una cavità (105) a chiave radialmente interna comprendente una prima sede radialmente interna (105a) di opportuno diametro atto a far entrare in senso radiale la testa (101) del perno (100); +) una seconda sede radialmente esterna (105b) con strozzatura interna (105c) atta ad alloggiare la testa (101) e ad impedirne la fuoriuscita in senso radiale; +) una terza sede (106) di collegamento tra la prima sede interna (105a) e seconda sede esterna (105b).
2. 2. Motore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che tra le opposte estremità del pistone (12) e del cilindro (11) è interposta una molla interna (13) di spinta contro le rispettive superfici di strisciamento (104b,3a).
3. 3. Motore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che è del tipo a propulsori radiali.
4. 4. Motore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che è del tipo a propulsori assiali.
5. 5. Motore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che è del tipo a propulsori obliqui.