ITTN20000009A1

ITTN20000009A1 - PUMP AND / OR MOTOR FOR FLUIDS, WITH ELECTIC ROTATION ACTUATORS AND PARALLELOGRAM HANDLEBARS

Info

Publication number: ITTN20000009A1
Application number: IT2000TN000009A
Authority: IT
Inventors: Cesare Scotoni; Pietro Tessari
Original assignee: Cesare Scotoni
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2000-07-13

Description

Descrizione delTinvenzione industriale dal titolo : ” POMPA E/O MOTORE PER FLUIDI, CON ATTUATORI A ROTAZIONE ELLITTICA E MANOVELLISMI A PARALLELOGRAMMA Description of the industrial invention entitled: "PUMP AND / OR MOTOR FOR FLUIDS, WITH ELLIPTICAL ROTATION ACTUATORS AND PARALLELOGRAM CRANK SYSTEMS

Forma oggetto della presente invenzione un cinematismo composto da uno statore toroidale e da un rotore a quattro attuatoli, atto ad essere utilizzato come pompa e/o motore rotativo a masse equilibrate e senza valvole per applicazioni diverse nell’ambito dell’idraulica, della pneumatica e dell’oleodinamica, nonché per le tecniche del vuoto ed il trattamento di fluidi Densi. The subject of the present invention is a kinematics consisting of a toroidal stator and a rotor with four actuators, suitable for use as a pump and / or rotary motor with balanced masses and without valves for different applications in the field of hydraulics, pneumatics and hydraulics, as well as for vacuum techniques and the treatment of dense fluids.

E’ nota l esistenza di pompe e motori rotativi per fluidi, orbitali a palette, in cui la posizione del rotore è eccentrica rispetto allo statore circolare e la spinta, nonché la tenuta di compressione, sono assicurate da palette mobili nel senso radiale, libere di avvicinarsi ed allontanarsi dal centro del rotore. Esiste altresì un compressore ed un motore a scoppio rotativi denominati “WANKEL” in cui il rotore, che è un prisma la cui base è un triangolo equilatero con lati curvi, ruota al'intero di uno statore che presenta una cavità cilindrica retta chiusa sulle facce, che ha per base la trocoide del rotore. Esiste anche una pompa e/o motore ad ingranaggi, costituiti da un rotore con profilo dentato che ruota eccentricamente attorno ad uno statore analogamente sagomato in modo opportuno affinché il variare nel corso della rotazione del volume tra i denti del rotore e quelli dello statore dia luogo ad un susseguirsi di aspirazioni e compressioni. The existence of rotary orbital vane pumps and motors for fluids is known, in which the position of the rotor is eccentric with respect to the circular stator and the thrust, as well as the compression seal, are ensured by moving vanes in the radial direction, free of move towards and away from the center of the rotor. There is also a compressor and a rotary combustion engine called "WANKEL" in which the rotor, which is a prism whose base is an equilateral triangle with curved sides, rotates within a stator which has a straight cylindrical cavity closed on the faces , which is based on the trochoid of the rotor. There is also a gear pump and / or motor, consisting of a rotor with a toothed profile that rotates eccentrically around a stator similarly shaped in a suitable way so that the variation in the course of rotation of the volume between the rotor teeth and those of the stator gives rise to a succession of aspirations and compressions.

La pompa e/o motore rotativi oggetto dell’invenzione è invece costituita da uno statore avente un profilo interno semi - toroidale ellittico e da un rotore costituito a sua volta da quattro attuatoli convessi imperniati sulle estremità snodate di un parallelogramma articolato. The rotary pump and / or motor object of the invention is instead made up of a stator having an elliptical semi-toroidal internal profile and a rotor consisting in turn of four convex actuators hinged on the articulated ends of an articulated parallelogram.

Le intersezioni snodate sono costituite da perni che, seguendo una ellisse centrale nel loro movimento fanno assumere al parallelogramma alternativamente forma rombica o quadra, mantenendo gli attuatoli aderenti alla parete dello statore. The articulated intersections are made up of pins which, following a central ellipse in their movement, make the parallelogram alternatively assume a rhombic or square shape, keeping the actuators adhering to the stator wall.

Ruotando quindi il parallelogramma passerà alternativamente, nel seguire il movimento dei perni sull’ellisse della guida, dalla forma quadra a quella rombica e quindi varieranno nell’unità di tempo le camere tra statore e rotore. By rotating then the parallelogram will pass alternately, following the movement of the pins on the ellipse of the guide, from square to rhombic shape and therefore the chambers between stator and rotor will vary in the unit of time.

Questo sistema a masse equilibrate offre da subito alcuni vantaggi : This balanced mass system immediately offers some advantages:

• Aspirazioni e Compressioni contrapposte e bilanciate con conseguente riduzione delle vibrazioni e della rumorosità • Opposed and balanced aspirations and compressions with consequent reduction of vibrations and noise

• Energia di attrito utilizzata direttamente per la deformazione dell’orbita degli attuatoli , con riduzione della dissipazione e contenimento dei consumi • Friction energy used directly for the deformation of the orbit of the actuators, with reduction of dissipation and containment of consumption

• Possibilità di differenziare il materiale utilizzato nelle fasce elastiche di tenuta a compressione in funzione del fluido di utilizzo • Possibility of differentiating the material used in the compression sealing piston rings according to the fluid used

• Funzionamento senza valvole (meno parti in movimento, più affidabilità) • Valveless operation (fewer moving parts, more reliability)

• Possibilità nella regolazione dei fluidi di alimentare due distinti circuiti con un’unica unità di lavoro • Possibility in regulating the fluids to feed two distinct circuits with a single work unit

• Possibilità di produrre come pompa otto cicli di aspirazione e compressione ad ogni giro • Possibility of producing eight suction and compression cycles per revolution as a pump

• Possibilità come motore a combustione interna di quattro cicli completi per giro ( aspirazione - compressione - combustione - scarico) • Possibilità di assemblaggio di più unità su di un unico asse motore, anche con una differenziazione delle angolazioni radiali (uniformità di erogazione) • Possibility as an internal combustion engine of four complete cycles per revolution (intake - compression - combustion - exhaust) • Possibility of assembling several units on a single driving axis, even with a differentiation of the radial angles (uniformity of delivery)

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La pompa e/o motore oggetto dell’invenzione è costituita da uno statore avente un profilo interno semi - toroidale ellittico, da un rotore composto di un parallelogramma articolato, quattro attuatori convessi e da due o più guide ellittiche. The pump and / or motor object of the invention consists of a stator having an elliptical semi-toroidal internal profile, a rotor consisting of an articulated parallelogram, four convex actuators and two or more elliptical guides.

L’invenzione si propone di offrire a quattro attuatori una guida nel loro moto sul perìmetro dello statore a mezzo di una serie di pantografi . The invention aims to offer four actuators a guide in their motion on the perimeter of the stator by means of a series of pantographs.

Il rotore movimenta quindi con dei perni volventi su guide elittiche solidali allo statore un parallelogramma snodato che attraverso quattro attuatoli convessi imperniati sulle estremità dello stesso parallelogramma percorrono l’intero perìmetro dello statore, schiacciando delle fasce elastiche di tenuta senza soluzione di continuità e creando nelle diverse fasi di una rotazione camere di diverso volume. The rotor then moves with rolling pins on elliptical guides integral with the stator, an articulated parallelogram which through four convex actuators hinged on the ends of the same parallelogram run through the entire perimeter of the stator, crushing elastic sealing bands without solution of continuity and creating in the different phases of a rotation of chambers of different volume.

Per la realizzazione vengono quindi utilizzate : For the realization are therefore used:

• uno statore semi - toroidale ellittico a sezione tronca verso l’interno (F1G. 5, A) costituito da due distinti settori tra loro assemblati (FIG. 1-2, Al , A2). Essi comprendono i condotti di carico e scarico dei fluidi, (FIG. l-2-5,B) , la sede ed i fori passanti per il fissaggio dei semigusci (FIG. 5,C) e le cave per l’alloggiamento dei cilindri cavi (FIG. 2,D) e le sedi (FIG. 5,D1,D2) per i cuscinetti (FIG.5,E1,E2) dell’albero del rotore (FIG. 2-3-5, F ) • an elliptical semi-toroidal stator with truncated inward section (F1G. 5, A) consisting of two distinct sectors assembled together (FIG. 1-2, A1, A2). They include the fluid loading and unloading ducts (FIG.1-2-5, B), the seat and the through holes for fixing the half-shells (FIG. 5, C) and the slots for housing the cylinders. cables (FIG. 2, D) and seats (FIG. 5, D1, D2) for the bearings (FIG. 5, E1, E2) of the rotor shaft (FIG. 2-3-5, F)

• due guide ellittiche solidali ai cilindri cavi (FIG. 2,G - 5,G1,G2) concentriche all’asse dello statore (FIG. 1-2, H) , che guideranno i perni trasmettendo il moto al /dal parallelogramma ai perni • two elliptical guides integral with the hollow cylinders (FIG. 2, G - 5, G1, G2) concentric to the stator axis (FIG. 1-2, H), which will guide the pins transmitting the motion to / from the parallelogram to the pins

quattro perni (FIG. 2-3-4-5-,I) alle intersezioni del parallelogramma • quattro aste uguali tra loro (F1G. 4,L - 3,L1,L2,L3,L4) in ciascuna delle quali sono rispetivamente ricavati quatro fori, due intermedi in cui sono ricavate le sedi per i cuscinetti (o boccole) in cui ruotano i perni sopraccitati (FIG. 3-4-5, M) , perni che sono anche collegamento tra le stesse aste (FIG. 3-4-5, 1) e altri due fori di estremità (FIG. 3-4, M) in cui è vincolato lo snodo che trasmete il moto agli attuatori convessi (FIG. 3-4,0) . In questi fori di estremità saranno inoltre ricavati le sedi (FIG. 3,P) per gli opportuni alloggiamenti delle tenute (FIG. 3-4, Q). four pins (FIG. 2-3-4-5-, I) at the intersections of the parallelogram • four equal rods (F1G. 4, L - 3, L1, L2, L3, L4) in each of which are respectively obtained four holes, two intermediate holes in which the seats for the bearings (or bushings) in which the aforementioned pins rotate (FIG. 3-4-5, M), pins which are also a connection between the rods themselves (FIG. 3- 4-5, 1) and two other end holes (FIG. 3-4, M) in which the joint that transmits motion to the convex actuators is constrained (FIG. 3-4,0). In these end holes the seats (FIG. 3, P) will also be obtained for the appropriate housings of the seals (FIG. 3-4, Q).

• un’asta di collegamento (FIG. 3-4, S) che da la trasmissione del movimento angolare tra l’albero (FIG. 3,F) ed il parallelogramma cui è ancorata (FIG. 3,T1,T2 -4,T) • a connecting rod (FIG. 3-4, S) which transmits the angular movement between the shaft (FIG. 3, F) and the parallelogram to which it is anchored (FIG. 3, T1, T2 -4, T)

Essenziale per il funzionamento del cinematismo è che il quadrilatero equilatero (FIG. 1-2,P1,P2,R) virtualmente formato dagli assi immaginari che collegano tra loro i fori intermedi delle aste del parallelogramma (FIG. 3,L1,L2,L3,L4), con i vertici degli attuatori e quelli dei perni (FIG. 1-2,R1,R2,R3,R4) permetta di trasmettere fedelmente agli attuatori sia nella fase del parallelogramma a rombo che in quella del parallelogramma a quadro la guida delle flange ellittiche (FIG. 2.G) sui perni (FIG.2,1 -3,0) Essential for the operation of the kinematics is that the equilateral quadrilateral (FIG. 1-2, P1, P2, R) virtually formed by the imaginary axes that connect the intermediate holes of the parallelogram rods together (FIG. 3, L1, L2, L3 , L4), with the vertexes of the actuators and those of the pins (FIG. 1-2, R1, R2, R3, R4) allows to faithfully transmit the guide to the actuators both in the rhombus parallelogram and in the square parallelogram phase. of the elliptical flanges (FIG.2 .G) on the pins (FIG.2,1 -3,0)

Claims

CLAIMS 1) Rotary pump and / or motor suitable for transforming the energy of the moving fluid of a rotor by means of kinematic mechanisms to pantograph and vice versa 2) System referred to in the previous point to be used for the transport of fluids and dense fluids (eight cycles per revolution ) 3) System referred to in the previous point designed to generate head in open or closed circuits and to supply several independent circuits at the same time 4) System referred to in the previous point designed to produce vacuum 5) System referred to in the previous point used as an internal combustion engine (four cycles per revolution) 6) pump and / or rotary motor consisting of a stator having an elliptical semi-toroidal internal profile and a rotor formed by four convex actuators hinged on the ends of an articulated parallelogram with intersecting sides. pump and / or motor referred to in the previous point in which the articulated intersections of the parallelogram are made up of pins which rotate around an elliptical shape making it alternatively assume square and rhombic shape (parallelogram), projecting the vertices and contours of the seals compression of the actuators constantly and adhering to the stator walls.