ITRN20090011A1 - Spirale rotante - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

''SPIRALE ROTANTE”,

Il trovato è una macchina volumetrica rotativa per il trattamento dei fluidi che realizza le condizioni di funzionamento facendo ruotare simultaneamente due o più spirali o segmenti di esse con gli assi non allineati, sostituendo al movimento orbitante la rotazione congiunta degli unici due elementi costituenti il trovato; Foggetto del l’invenzione permette il funzionamento in entrambi i sensi di rotazione e estende le possibilità applicative a tutti i fluidi comprimibili e non.

Il trovato è costituito da una o più spirali o segmenti di spirale estruse o fissate su un piatto, accoppiato a una configurazione speculare. Le spirali sono collocate Luna dentro Taltra e ruotate di un certo numero di gradi, con gli assi di rotazione non allineati fino a determinare un lieve contatto tra le spirali contrapposte; esse ruotano all’unisono per mezzo di un qualsiasi elemento meccanico adatto allo scopo.

Uno o più punti di contatto tra le superfici adiacenti delle spirali dividono l’aspirazione dalla mandata in ogni senso di rotazione.

Il trovato deve la sua unicità alla rotazione simultanea di entrambe le spirali e al fatto che in fase di progetto le spirali possono essere opportunamente configurate per l’utilizzo di qualsiasi fluido.

Per le sue peculiarità può essere utilizzato come pompa come compressore o come motore idraulico.

STATO DELLA TECNICA

Inventato nel 1905, il compressore a spirale orbitante è attualmente in commercio, e mosso da un eccentrico e denominato (Scroll), Questi compressori impiegano due spirali, una fissa ed una mobile che compie un movimento orbitale ( non una rotazione ), è costituito da cinque componenti principali: una spirale fissa, una spirale mobile, un anello d’accoppiamento, un albero a gomito ed un involucro che contiene tutti questi elementi. Le spirali sono sistemate l'una dentro l’altra in modo tale da essere a contatto fra loro in diversi punti e formare durante il moto una serie di sacche a forma di falce fra le spire. Durante la compressione, la spirale mobile, mossa dall'albero a gomito, orbita attorno alla spirale fissa; le sacche tra le due spirali scorrono verso il centro mentre il loro volume si va riducendo (questa riduzione delle sacche, vantaggiosa nei fluidi comprimibili ne impedisce l'utilizzo con liquidi, in quanto incomprimibili ). Quando la sacca raggiunge il centro della spirale, il fluido costretto in un piccolo volume, ha acquistato la compressione necessaria per essere scaricato attraverso la luce centrale al centro della spirale fissa.

OGGETTO DELL’INVENZIONE

L’oggetto dell’invenzione è che il trovato realizza le condizioni dì funzionamento facendo ruotare simultaneamente due o più spirali o segmenti di esse con gli assi non allineati, sostituendo al movimento orbitante la rotazione congiunta degli unici due elementi costituenti il trovato; l'oggetto dell’ invenzione permette il funzionamento in entrambi i sensi di rotazione e estende le possibilità applicative a lutti i fluidi comprimibili e non.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nella tavola (1) figura (1) in prospettiva per una migliore comprensione sono le configurazioni speculari aperte, costituenti il trovato; esse sono composte da:

a) piatti sui quali le spirali sono estruse o inserite.

b) spirali.

c) perni per la trasmissione del moto.

Dal numero e dalla conformazione delle spirali dipendono lo sfasamento degli assi di rotazione, la posizione delle spirali inserite l’una nell’altra e il numero dei punti di contatto.

Nella tavola { 1 ) figura (2) in sezione A-A, le spirali sistemate funa dentro l’altra come descritto, avranno le superfici contrapposte in contatto in uno o più punti che dividono l’aspirazione dalla mandata. Il numero dei punti è in relazione alla lunghezza e al numero delle spirali che compongono l insieme. In questa configurazione aspirazione e mandata sono divise da un solo punto di contatto per ogni superfìcie di spirale contrapposta che, durante la rotazione sincronizzata, le percorre ciclicamente e senza interruzione da una estremità all’altra, dall’aspirazione alla mandata, in entrambi i sensi di rotazione, mantenendo costante la chiusura. Nella tavola (2) figura (3) si evidenzia come questa configurazione con un solo punto di contatto tra le superimi renda il trovato utilizzabile anche per fluidi incomprimibili, eliminando le sacche a volume variabile. Sì può dedurre che l’immissione di un liquido a pressione evidenziato dal tratteggio e delimitato dai punti di contatto a monte o a valle dei contatti tra le spirali indurrà il trovato a lla rotazione e viceversa: se messo in rotazione, sarà il liquido ad essere sospinto nell’una o nell’altra direzione. Questa configurazione permette l'utilizzo del trovato come pompa o come motore idraulico.

Nella tavola (2) alla figura (4) è descritta ancora una variante del trovato, in cui si evidenzia linterruzione possibile al’inizio e alla fine del percorso ciclico del punto di contatto; durante la rotazione congiunta, le estremità delle spirali da un lato si chiudono mentre dallaltro si aprono entro un arco di rotazione definibile in fase di progetto; anche se è presente linterruzione, per inerzia e velocità del fluido, persisterà di fatto una chiusura durante la rotazione.

Tutte le configurazioni del trovato, hanno somiglianza con i compressori centrifughi ma presentano rispetto a questi la capacità di comprimere la massa d’aria spostata per l’effettiva chiusura tra le giranti oltre che per velocità centrifuga.

Nella tavola (3) figura (5) è visibile in sezione un insieme con le spirali estruse sui piatti contrapposti, dei quali uno è solidale all’asse motore e conduce in rotazione l’altro attraverso un cardano. Tra le varianti possibili, questa rappresenta la più semplice attuazione di collegamento meccanico tra i piatti che supportano le spirali e che devono ruotare all’unisono su diversi centri di rotazione.

Nella tavola ( 3) figura (6) entrambe le spirali sono direttamente collegate all’asse motore da dentature ricavate al centro dei piatti e sull’asse stesso: una conformazione utilizzabile per grandi portate a bassa velocità di rotazione.

Nella tavola ( 4) figura (7) è visibile una conformazione dove un piatto solidale all’asse motore conduce in rotazione l’altro attraverso il contatto tra ì perni { g ) contrapposti e inseriti nei piatti stessi. Detti perni possono essere di vario numero e posizionati e/o all’esterno delle spirali; se la distanza fra gli assi dei perni contrapposti è uguale alla distanza degli assi di rotazione delle spirali, questi ruoteranno l’uno sull’altro in continuo contatto con moto sincrono.

Nella stessa figura è descritta una soluzione costruttiva con le spirali intercambiabili, realizzabili con materiali diversi in diversi spessori e con diversa elasticità; le spirali sono rese solidali ai piatti con elementi di fissaggio.

Nella tavola ( 4) figura (8) è descritta una soluzione costruttiva dove il prolungamento di alcuni perni sui quali sono fissate le spirali si inserisce in vani appositi ricavati sul piatto opposto e ne sincronizza la rotazione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 a) Il dispositivo è una macchina volumetrica rotativa costituita da una o più spirali o segmenti spirale estruse o fissate su un piato, accoppiato a una configurazione speculare. Le spirali son collocate Luna dentro l’altra e ruotate di un certo numero di gradi, con gli assi di rotazione no allineati fino a determinare un contatto tra le superfici delle spirali contrapposte; esse ruotano sincrono per mezzo di un qualsiasi elemento meccanico adatto allo scopo. Uno o più punti di contato tra le superfici adiacenti delle spirali dividono l’aspirazione dal mandata in ogni senso di rotazione. Il trovato deve la sua unicità alla rotazione simultanea di entrambe le spirali e al fatto che in fase progetto le spirali possono essere opportunamente configurate per l’utilizzo di qualsiasi fluido. 2a ) Il dispositivo come al punto l a) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che una o p spirali contrapposte ruotano simultaneamente. 3a ) Il dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fato che la rotazion sincronizzata avviene su assi non allineati. 4a) Il dispositivo come al punto l a) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che configurazione della figura (3) nella tavola (2) con un solo punto di contatto su ogni superfìci contrapposta delle spirali rende il trovato utilizzabile per tutti i fluidi. 5a ) II dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che i segmen di spirale costituenti il trovato possono essere di vario numero 6a ) il dispositivo come al punto 1a)o dellerivendicazioni è caratterizzato dal fatto che le spirali sono indotte alla rotazione sincronizzata da qualsiasi collegamento meccanico adatto allo scopo; tra questi si caratterizzano quelli descritti nelle tavole (3) e (4) nelle figure (5), (6), (7), (8). 7a) Il dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che le spirali posizionate sui piatti sono intercambiabili, facilmente sostituibili e realizzate in materiali diversi, 8a ) Il dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che le spirali o i segmenti di esse costituenti il trovato possono essere di varia lunghezza. 9a ) Il dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato da! fatto che permette il funzionamento del trovato in entrambi i sensi di rotazione. 10a) 11 dispositivo come al punto la) delle rivendicazioni è caratterizzato dal fatto che nella soluzione costruttiva della figura (3) alla tavola ( 2) è utilizzabile come turbina, come pompa o come motore idraulico.