ITTO980072A1 - Macchina idraulica a palette. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Macchina idraulica a palette"

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda una macchina idraulica a palette avente un rotore, con una pluralità di palette mobili in senso radiale, uno statore con una cavità cilindrica, nella quale il rotore è disposto con possibilità di rotazione, e la cui parete interna è conformata come contorno di guida, sul quale si appoggiano le palette, ed un gruppo di piastre laterali su ciascun lato frontale in senso assiale del rotore e dello statore, che delimita le celle fra le palette insieme al rotore, alle palette medesime ed allo statore.

Queste macchine possono essere realizzate come motori (documenti US 4,376,620 e US 3,254,570) e come pompe (documento US 3,255,704). Quando il rotore gira rispetto allo statore, le palette si muovono in senso radiale verso l'interno e verso l'esterno, e tale movimento viene controllato dal contorno di guida. A tale scopo, il contorno di guida presenta delle aree di riposo, nelle quali la cavità cilindrica dello statore presenta un diametro solo leggermente superiore al diametro esterno del rotore, e delle aree di lavoro, nelle quali la cavità cilindrica dello statore ha un diametro più grande. Fra le aree di riposo e le aree di lavoro sono provviste delle aree di commutazione, nelle quali le palette vengono mosse in senso radiale rispettivamente dall'interno verso l'esterno, oppure dall'esterno verso l'interno. A tale riguardo, l'appoggio delle palette sul contorno di guida è prodotto mediante apposite molle. Tuttavia nella-maggior parte dei casi viene utilizzato un supporto idraulico addizionale per accrescere la pressione di appoggio delle palette sul contorno di guida .

Anche se questo principio, come si è detto in precedenza, può essere utilizzato tanto per le pompe quanto per i motori, per motivi di opportunità la descrizione che segue è basata su un motore.

Nelle aree di lavoro, sul lato ad alta pressione delle palette il fluido idraulico è immesso sotto una pressione più elevata. Il lato a bassa pressione delle palette è esposto ad una pressione più bassa. La differenza di pressione attraverso le palette produce il momento torcente necessario per 1'azionamento del motore. In alcuni casi, può accadere che una cella chiusa fra le palette sia situata fra la connessione di alta pressione e la connessione di bassa pressione della macchina. In queste condizioni avrà effetto la differenza di pressione attraverso due o più palette.

Come in tutte le macchine idrauliche, è importante che le perdite interne siano mantenute ad una entità minima, ossia che la macchina abbia le parti interne a tenuta ermetica. A questo riguardo certe aree, ove è richiesta una chiusura a tenuta fra le parti mobili, danno origine a particolari problemi.

In una macchina a palette, ciò avviene principalmente nell'appoggio della paletta sul contorno di guida. Inoltre le celle fra le palette debbono essere pure chiuse a tenuta verso i lati. Nei casi già noti, occorre considerare tanto l'attrito fra il rotore e le piastre laterali, quanto l'attrito fra le palette, durante il loro movimento in senso radiale, e le suddette piastre laterali. Poiché vengono applicate considerevoli pressioni per ottenere la chiusura a tenuta, ciascuno di questi movimenti provoca fenomeni di usura, e quindi riduce il rendimento, particolarmente quando si impiegano dei fluidi idraulici, il cui effetto lubrificante è inferiore a quello degli olii idraulici sintetici finora impiegati. Un fluido del genere potrebbe essere per esempio l' acqua.

L'invenzione ha lo scopo di migliorare il rendimento di una macchina idraulica a palette.

In una macchina idraulica a palette del tipo menzionato all'inizio, tale compito viene assolto per il fatto che i gruppi di piastre laterali sono fissati sul rotore, e girano insieme al rotore stesso rispetto allo statore.

Questa forma di attuazione non evita i fenomeni di attrito fra le parti in movimento. Tuttavia almeno differenti forme di movimento sono parzialmente isolate l'una dall'altra. Fino ad ora, il rotore con le sue palette girava rispetto alle piastre laterali. Ciò dava origine a fenomeni di attrito fra la superficie frontale del rotore e la piastra laterale. Nella presente forma di attuazione, la piastra laterale ora scorre sulla superficie frontale dello statore. Tuttavia, per ciò che riguarda l'attrito delle palette, le condizioni sono differenti .

Fino ad ora, le palette non solo dovevano compiere un movimento puramente radiale rispetto alle piastre laterali. A questo movimento radiale si sovrapponeva anche il movimento rotatorio, per cui in linea di principio le palette dovevano scorrere sulla intera superficie della piastra laterale. Per mantenere l'attrito ad un basso livello, era necessaria una lavorazione estremamente precisa delle palette e delle piastre laterali, con una corrispondente finitura reciproca.

Ora questo non è più necessario. Le palette compiono un movimento puramente radiale rispetto alle piastre laterali, mentre le stesse piastre laterali compiono un movimento puramente rotatorio rispetto al lato frontale dello statore. Ciò significa che questi due movimenti sono nettamente isolati l'uno dall'altro. In modo corrispondente, è possibile migliorare il posizionamento reciproco delle singole parti, in modo da ottenere una migliore tenuta ermetica. Si può produrre un movimento sovrapposto delle palette nei confronti dello statore. Tuttavia, questo movimento è limitato ad un'area più piccola, per cui esso non risulta più molto critico. Nel complesso, questi accorgimenti di progettazione determinano una certa riduzione dell'usura, che a sua volta contribuisce a migliorare il funzionamento della macchina. Particolarmente per il motore, il minore grado di attrito determina un migliore momento torcente all'avviamento, ovvero un migliore comportamento nell' avviamento medesimo.

In una forma di attuazione preferenziale, ciascun gruppo di piastre laterali presenta una piastra interna ed una piastra esterna, per cui fra le piastre interna ed esterna viene realizzata una disposizione a tasca sotto pressione idraulica. Per effetto di questa disposizione a tasca sotto pressione, delle forze di pressione agenti nella direzione assiale possono essere applicate sullo statore e sul rotore da parte del gruppo di piastre laterali. Mentre le forze di tenuta ermetica per il rotore potrebbero quindi essere ottenute mediante un fissaggio con appositi organi meccanici, ciò risulterebbe molto più difficile per la superficie di contatto con lo statore.

Tuttavia, le forze idrauliche che possono essere generate nella disposizione a tasca sotto pressione sono sufficienti a produrre un effetto di chiusura a tenuta anche in questa zona. Qui la piastra esterna può essere utilizzata come spallamento, sul quale viene "sopportata" la pressione esistente nelle tasche suddette, in modo da spingere la piastra interna contro il rotore e lo statore.

In questo caso, è particolarmente preferito che la disposizione a tasca sotto pressione presenti almeno una tasca in pressione collegata con ciascuna cella fra le palette. Quando la cella fra le palette è esposta alla pressione, un siffatto collegamento permanente provvede in modo che la stessa pressione sìa pure presente nella tasca suddetta. D'altro canto, è pure previsto che la pressione nella tasca in questione diminuisca quanto non esiste alcuna pressione nella cella della paletta. Di conseguenza, le forze di tenuta ermetica vengono generate solo quando esse sono necessarie. Nelle celle fra le palette non sottoposte a carico, le forze di tenuta ermetica non sono richieste. Pertanto qui non viene prodotta alcuna forza di tenuta ermetica, e l'usura è mantenuta ad un basso livello.

Preferibilmente, la tasca sotto pressione presenta una superficie di pressione più grande della cella fra le palette nella direzione assiale. Indipendentemente dall'entità della pressione nella cella fra le palette, con questo accorgimento si ottiene che la forza di contatto della piastra laterale sullo statore sia superiore alla forza che tende a staccare la piastra dallo statore, per effetto della pressione esistente nella cella fra le palette. Questo accorgimento è relativamente semplice, tuttavia esso assicura la tenuta ermetica della macchina.

Convenientemente, ogni tasca sotto pressione presenta una chiusura a tenuta. Ciò rende meno severi i requisiti di precisione nella lavorazione delle piastre interna ed esterna. La tenuta ermetica non viene più assicurata solamente dal reciproco appoggio di queste due piastre 1'una contro l'altra. La stessa tenuta ermetica è coadiuvata dalla chiusura suddetta.

A tale riguardo, è particolarmente preferito che la chiusura a tenuta sia realizzata mediante un anello di guarnizione disposto con un certo precarico fra le piastre interna ed esterna nella tasca sotto pressione. Un siffatto anello di guarnizione, realizzato per esempio nella forma di un cordone circolare od anello a sezione tonda, è poco costoso e facile da montare.

E' particolarmente preferito che la piastra interna abbia una rientranza, nella cui area l'anello di tenuta non si appoggia contro la piastra interna nella direzione assiale. Con questo accorgimento, si ottiene che il fluido idraulico sotto pressione possa anche raggiungere una zona compresa fra la piastra interna e l'anello di tenuta. In questo modo, è sufficiente la penetrazione in un luogo. Successivamente, il fluido idraulico solleva 1'anello di tenuta dalla piastra interna, e lo spinge contro la piastra esterna. Pertanto 1'intera superficie della tasca sotto pressione, e non solamente lo spazio circondato dall'anello di tenuta, risulta disponibile per 1'assorbimento delle forze idrauliche e per la generazione delle forze corrispondenti. Pertanto questo allestimento può essere utilizzato quando è disponibile solo uno spazio limitato.

In una forma di attuazione alternativa, la chiusura a tenuta può anche èssere realizzata nella forma di un diaframma collegato con la piastra interna. Questo diaframma è spinto contro la piastra esterna attraverso un'entrata di pressione nella relativa tasca, ed in questo modo vengono generate le necessarie forze di contatto. Il diaframma può essere per esempio ottenuto per spruzzatura sulla piastra interna, quando qui è disponibile un rivestimento sintetico.

Preferibilmente, un piccolo interstizio è provvisto nell'area delle tasche sotto pressione fra le piastre interna ed esterna. Come si è detto in precedenza, la piastra interna e la piastra esterna non debbono essere più adattate in modo preciso l'una all'altra. Può essere perfino prevista l'eventualità di lasciare deliberatamente un piccolo interstizio fra le piastre suddette. La larghezza di questo interstizio varia da pochi centesimi a 3/10 di mm.

La chiusura a tenuta di un interstizio così piccolo con l'anello di guarnizione o con il diaframma non costituisce un problema, e non si producono nocive deformazioni dell'organo di tenuta ermetica. Tuttavia, l'interstizio comporta il vantaggio di poter compensare un eventuale carico unilaterale sulla piastra esterna. Un siffatto carico unilaterale determina una certa inclinazione, seppure piccola, della piastra esterna rispetto alla piastra interna. Senza il suddetto interstizio, ciò determinerebbe una forzatura sulla piastra interna da parte della piastra esterna, premente la stessa piastra interna con una forza maggiore contro lo statore, per cui si avrebbe un aumento di usura.

Inizialmente, tale fenomeno può essere assorbito dall'interstizio, in quanto esso consente una piccola inclinazione della piastra esterna rispetto alla piastra interna. Inoltre, il suddetto interstizio rende più semplice il fissaggio. Il momento torcente richiesto per serrare i bulloni che tengono insieme il rotore e l'allestimento di piastre laterali non deve essere esattamente costante per tutti 1 bulloni, e tuttavia esso può essere superiore a quello necessario senza l'interstizio, in quanto il reciproco serraggio delle piastre non determina immediatamente un appoggio contro il rotore.

Convenientemente, la piastra interna è provvista di un materiale sintetico riducente l'attrito, almeno nell'area di appoggio contro lo statore. Un siffatto materiale sintetico- realizza uno scorrimento a basso attrito con il materiale dello statore, per esempio l'acciaio inossidabile. Sono particolarmente adatti i materiali sintetici appartenenti al gruppo dei prodotti sintetici termoplastici di alta resistenza, a base di poliaril-eter-chetoni .

Questi materiali potrebbero essere per esempio i polieter-eter-chetoni, le poliammidi, il poliacetalene, il poliaril-etere, il polietilene-tereftalato, il solfuro di polivinilene, i polisulfoni, i polieter-sulfoni, le polieter-imidi, le poliammid-imidi, i poliacrilati, le resine fenoliche, come la resina novolack, ecc., con i quali è possibile utilizzare còme riempitivi il vetro, la grafite, il politetrafluoretilene oppure il carbonio, particolarmente sotto forma di fibre. A tale riguardo, è risultato particolarmente utile il materiale costituito da polieter-eter-chetone (PEEK). Quando si utilizzano questi materiali, anche l'acqua può essere impiegata come fluido idraulico.

In una forma di attuazione preferenziale, viene provvisto un canale in comunicazione con il collegamento a bassa pressione fra la piastra interna ed il rotore, e questo canale si estende in prossimità delle celle fra le palette e delle aree di movimento delle palette medesime. Malgrado tutte le precauzioni, non è normalmente possibile evitare che il fluido idraulico pervenga in zone ove esso non è desiderato. Anche se si tratta solo di piccoli quantitativi, una siffatta perdita durante il funzionamento può determinare un accumulo di pressione corrispondente alla pressione d'esercizio della macchina idraulica .

Quando il fluido idraulico di perdita raggiunge l'area compresa fra il rotore e la piastra laterale, occorre provvedere in modo che questo fluido idraulico non determini una separazione delle piastre laterali, che darebbe origine ad ulteriori perdite. Questo è il motivo per cui viene predisposto il suddetto canale. Nella direzione radiale, esso delimita un'area della maggiore ampiezza possibile intorno al centro del rotore. Naturalmente, tale dimensione è limitata su un lato dalle celle fra le palette, e sull'altro lato dalle aree di movimento delle palette, aventi anch'esse delle aree idrauliche, che contribuiscono a controllare il movimento delle palette in questione.

In ogni caso, il canale contribuisce a mantenere esente da pressione l'area situata in senso radiale all'interno del canale.

Qualsiasi fluido idraulico che raggiunga il canale non può scorrere ulteriormente all'interno, bensì viene scaricato verso la connessione a bassa pressione attraverso il canale. In questo modo i mezzi di fissaggio, per esempio i bulloni, che tengono insieme le piastre laterali ed il rotore nella direzione assiale, possono essere mantenuti a dimensioni relativamente piccole, per cui viene semplificato il dimensionamento.

Convenientemente, l'entrata e l'uscita del fluido idraulico avviene dalla direzione radiale. Ciò significa che gli allestimenti di piastre laterali sono esenti da mansioni di controllo. Essi non debbono più effettuare una reale commutazione del fluido idraulico, ma debbono solo provvedere affinché le celle delle palette rimangano a tenuta ermetica. Ciò rappresenta una considerevole semplificazione nella progettazione della macchina.

Preferibilmente, le connessioni di alimentazione per l'entrata e l'uscita sono disposte nel contorno di guida. In altre parole, tanto la connessione della pompa quanto la connessione del serbatoio, ovvero rispettivamente la connessione ad alta pressione e la connessione a bassa pressione, sboccano nella parete interna della cavità cilindrica dello statore. La commutazione avviene allora in modo automatico al passaggio delle palette. Queste sono allora alimentate con le corrispondenti pressioni nella corretta posizione.

Preferibilmente, il contorno di guida presenta delle porzioni di lavoro e di riposo, fra le quali sono situate le aree di commutazione, per cui l'inizio ed il termine di ciascuna area di commutazione ha una connessione di alimentazione con la stessa direzione. Le aree o porzioni di commutazione sono le sole aree in cui si muovono le palette. Con la disposizione di una connessione di alimentazione tanto all'inizio quanto al termine di ciascuna area di commutazione, entrambe le connessioni avendo la stessa direzione, si provvede in modo che le palette non risultino sottoposte al carico di una differenza di pressione nei movimenti di rientro nel rotore o di allontanamento da questo.

In questo modo, per esempio due pompe o connessioni ad alta pressione possono essere provviste sulle estremità dell'area di commutazione, nella quale si protendono le palette. In maniera corrispondente, due connessioni di serbatoio, o connessioni a bassa pressione, sono provviste sulle estremità dell'area di commutazione, nella quale si retraggono le palette. Dal fatto che le palette non risultino sottoposte al carico di una differenza di pressione, nei loro movimenti di allontanamento e di rientro, consegue che esse non sono neppure premute contro il rotore. Pertanto l'attrito fra il rotore e le palette è mantenuto al più basso valore possibile nelle aree di commutazione. Anche questa particolarità riduce i fenomeni di usura e migliora le caratteristiche di rendimento.

L'invenzione viene descritta nel seguito sulla base di una forma di attuazione preferenziale, con riferimento ai disegni. In questi sono mostrati:

nella Figura 1, una sezione longitudinale di un motore idraulico a palette;

nella Figura 2, una vista ingrandita del particolare indicato con A nella Figura 1;

nella Figura 3, una vista schematica riguardante una disposizione della guarnizione di tenuta;

nella Figura A , una sezione indicata con IV-IV nella Figura 1;

nella Figura 5, una sezione indicata con V-V nella Figura 1, e

nella Figura 6, una sezione indicata con VI-VI nella Figura 1.

Un motore 1 a palette presenta uno statore 2, nel quale un rotore 3 è disposto con possibilità di rotazione. Lo statore presenta una cavità cilindrica, la cui parete interna forma un contorno A di guida. Questo contorno A di guida presenta due porzioni 5 di riposo, situate in posizioni diametralmente opposte, nelle quali il diametro della cavità cilindrica nello statore è solo leggermente superiore a quello del rotore, ed inoltre due porzioni 6 di lavoro, anch'esse situate in posizioni diametralmente opposte, nelle quali il diametro della cavità cilindrica nello statore è più grande. Delle aree 7 di transizione o commutazione sono provviste fra le porzioni 5 di riposo e le porzioni 6 di lavoro.

Il rotore 3 presenta un certo numero di palette 8, in questo caso otto, che sono spinte in senso radiale verso l'esterno, e quindi contro il contorno 4 di guida, per mezzo di molle 9.

La principale forma di funzionamento di un siffatto motore 1 può essere illustrata sulla base della Figura 4. Nello statore sono provvisti dei canali 10 di pompa ed altri canali 11 di serbatoio. Per maggiore chiarezza di rappresentazione, la Figura 4 mostra i canali 10 di pompa ed i canali 11 di serbatoio allo stesso livello. Nella realtà invece, come si vede nella Figura 1, essi sono situati a livelli reciprocamente sfalsati in senso assiale.

Poiché la macchina ha una struttura a simmetria di rotazione, nel seguito sarà descritta solo una porzione 6 di lavoro.

Il canale 10 di pompa è collegato alla cavità cilindrica nello statore attraverso due fori 12, 13, situati rispettivamente all'inizio ed al termine dell'area 7 di commutazione, ossia i condotti 12, 13 di pompa sboccano nel contorno 4 di guida. Il canale 11 di serbatoio è pure collegato con la cavità cilindrica dello statore attraverso appositi fori 14, 15, ossia anche i condotti 14, 15 di serbatoio sboccano nel contorno 4 di guida all'inizio ed al termine dell'area 7a di commutazione, successiva all'area 7 di commutazione.

Quando il rotore 3 gira nel verso indicato dalla freccia 16, una paletta 8 oltrepassa dapprima il condotto 12 di pompa. Poiché il fluido idraulico viene pure erogato attraverso il condotto 13 di pompa con la medesima pressione, la suddetta paletta 8 è soggetta alla medesima pressione su entrambi i lati nella direzione di rotazione. In questo modo essa può protendersi in fuori sotto la forza esercitata dalla molla 9, senza essere spinta contro il rotore per effetto di pressioni idrauliche. Nei casi in cui sia necessario, la forza della molla 9 può essere anche coadiuvata da pressioni idrauliche (non rappresentate).

Non appena la paletta 8 ha oltrepassato il secondo condotto 13 di pompa, il fluido idraulico viene erogato solamente sul suo lato di alta pressione. Nella direzione del movimento, il lato di alta pressione è quello posteriore. Quando la precedente paletta 8a della pompa ha oltrepassato il condotto 14 di serbatoio, il fluido idraulico sul lato di bassa pressione della paletta 8 fluisce nel condotto di serbatoio. Ciò determina una differenza di pressione fra i due lati della paletta 8, che dà origine al momento torcente richiesto per azionare il rotore 3.

Anche nella successiva area 7a di commutazione, la paletta 8 è esposta su entrambi i lati alla medesima pressione, ossia alla pressione di serbatoio. Di conseguenza, essa non è sottoposta al carico di una differenza di pressione del fluido idraulico, quando essa è retratta nel rotore 3 per effetto del contorno <3 di guida.

Le celle 17 di palette sono formate fra le singole palette. Dalla Figura 4, si può rilevare che queste celle di palette sono delimitate dal rotore 3 e dallo statore 2 (nella direzione radiale) e dalle adiacenti palette 8, 8a nella direzione circonferenziale.

Dalla Figura 1 risulta che, per la chiusura a tenuta delle celle 17 fra le palette nella direzione assiale, sono provvisti dei gruppi 18 di piastre laterali su entrambi i lati frontali, in senso assiale, del rotore 3 e dello statore 2. Questi gruppi 18 di piastre laterali delimitano le celle 17 di palette nella direzione assiale.

I gruppi 18 di piastre laterali comprendono una piastra interna 19 ed una piastra esterna 20. I due gruppi 18 di piastre laterali ed il rotore 3 sono collegati fra loro mediante bulloni 21, ossia i gruppi 18 di piastre laterali girano insieme al rotore 3 rispetto allo statore 2.

Durante la rotazione dei gruppi 18 di piastre laterali insieme al rotore 3, le palette 8 possono sempre muoversi verso l'interno e verso l'esterno nello stesso luogo rispetto alle piastre laterali. Un certo attrito nella direzione di rotazione si produce nelle aree 22 comprese fra la piastra interna 19 e lo statore 2. Per realizzare qui la richiesta chiusura a tenuta, la piastra interna 19 deve essere premuta con una certa forza contro lo statore 2.

Questa forza viene generata per mezzo di una tasca 23 a pressione idraulica, collegata attraverso un canale 24 con la cella 17 fra le palette. L'area in sezione trasversale della tasca 23 a pressione, nella direzione assiale, è superiore all'area in sezione trasversale della cella 17 fra le palette nella stessa direzione. In modo corrispondente, la forza agente in senso assiale dall'esterno verso l'esterno è superiore alla forza agente in senso assiale dall'interno verso l'esterno. Pertanto la piastra interna 19 è premuta con una forza positiva contro lo statore 2.

La forza di contatto si manifesta solo quando nella cella 17 fra le palette è presente il fluido idraulico, e tuttavia l'effetto di tenuta risulterà necessario solo in questo caso. Quando la corrispondente cella 17 fra le palette si trova in una porzione 5 di riposo, non viene generata alcuna forza di contatto, e questa non risulta neppure necessaria, in quanto non è presente un fluido idraulico, per il quale si richieda un effetto di tenuta ermetica.

Almeno nell'area 22, la piastra interna 19 presenta una superficie con un materiale sintetico riducente l'attrito, per esempio polieter-eter-chetone (PEEK). In molti casi sarà invece conveniente coprire l'intera piastra interna 19 con il materiale sintetico, o perfino fabbricare la piastra medesima con questo materiale sintetico, per il quale possono essere provvisti dei rinforzi di acciaio inossidabile.

La piastra esterna 20 è costituita da un materiale più stabile, per esempio da acciaio inossidabile. Questa combinazione di materiali consente anche 1'impiego dell'acqua come fluido idraulico.

Fra la piastra interna 19 e la piastra esterna 20, almeno nell'area delle tasche 23 sotto pressione, esiste un piccolo interstizio 25. Questo interstizio 25 può avere un'ampiezza variante da pochi centesimi a circa 3/10 di min. Esso ha lo scopo di compensare eventuali inclinazioni della piastra esterna 20 nei confronti della piastra interna 19, ossia di evitare che una eventuale inclinazione, che potrebbe prodursi ad esempio per effetto di un carico non uniforme sulla piastra esterna 20, determini un corrispondente aumento della forza di contatto della piastra interna 19 contro lo statore.

Esso agevola pure l'operazione di montaggio. I bulloni possono essere serrati con un momento torcente relativamente elevato, che tuttavia non deve essere necessariamente uniforme, per cui il rischio di un inceppamento dello statore è normalmente piuttosto piccolo.

Per chiudere a tenuta questo interstizio 25 (e naturalmente per chiudere a tenuta la tasca 23 sotto pressione verso l'esterno), viene provvista una guarnizione avente la forma di un anello 26 di tenuta, che è realizzato come cordone anulare di tenuta oppure come anello a sezione tonda. Questo anello di tenuta si appoggia con un certo precarico (compressione) contro la piastra interna 19 e contro la piastra esterna 20.

Un'altra caratteristica è tuttavia rappresentata dal fatto che l'anello 26 di tenuta non si appoggia contro la piastra interna 19 per tutta la sua lunghezza. E' provvista una rientranza 27, nella cui zona l'anello 26 di tenuta si trova ad una piccola distanza dalla piastra interna 19. In questa rientranza 27, il fluido idraulico che entra nella tasca 23 sotto pressione può ora penetrare sotto l'anello 26 di tenuta. Lo stesso fluido idraulico può allora propagarsi su tutta la lunghezza dell'anello 26 di tenuta, premendo allora lo stesso anello 26 di tenuta in senso assiale contro la piastra esterna 20. Ciò determina un aumento della sezione efficace della tasca 23 sotto pressione. Questo effetto si può rilevare dalla Figura 3, che mostra una sezione schematica di questa forma di funzionamento.

La Figura 3a mostra la forma di attuazione senza la rientranza 27. Qui il fluido idraulico può agire sull'anello 26 di tenuta solamente nella direzione radiale, come viene indicato schematicamente dalle frecce. In questo modo si ottiene comunque un certo effetto di tenuta, in quanto l'anello 26 di tenuta subisce una deformazione, e chiude l'interstizio 25. Tuttavia, praticamente solo l'area compresa entro l'anello 26 di tenuta risulta disponibile per una azione premente sulla piastra interna 19.

Invece quando il fluido idraulico può anche penetrare sotto l'anello 26 di tenuta attraverso la rientranza 27, come viene mostrato nella Figura 3b, esso preme l'anello 26 di tenuta contro la piastra 20 anche nella direzione assiale, per cui risulta disponibile una più estesa superficie di applicazione della pressione, per effetto della corrispondente contro-pressione sulla piastra interna 19. Si ha pure un miglioramento della chiusura a tenuta ermetica.

Come alternativa, la chiusura a tenuta della tasca 23 sotto pressione può anche essere ottenuta in una forma qui non rappresentata, nella quale ciascuna tasca sotto pressione presenta un diaframma, realizzato in un solo pezzo con la piastra interna 19. Questa forma di attuazione è particolarmente vantaggiosa quando la piastra interna 19 presenta un rivestimento di materiale sintetico. In questo caso, il diaframma può essere ottenuto insieme allo stesso rivestimento di materiale sintetico.

La Figura 5 mostra il lato della piastra interna 19, sul quale sono disposte le tasche 23 sotto pressione. La Figura 6 mostra il lato opposto della suddetta piastra interna 19.

Secondo le rappresentazioni delle Figure 2 e 6, nell'area delle celle 17 fra le palette la piastra interna 19 presenta delle tasche 28. Per effetto di queste tasche, è possibile realizzare un certo equilibrio fra le forze idrauliche agenti in senso assiale sul lato interno e sul lato esterno della piastra interna 19. Questo effetto è particolarmente importante nelle aree 7, 7a di commutazione, perché qui si ha un cambiamento di sezione delle celle 17 fra le palette. Le tasche 28 assicurano invece che risulti disponibile una superficie a pressione costante.

Sul lato interno della piastra interna 19, mostrata in Figura 6, è provvisto un canale 29, che segue da vicino le celle fra le palette, o piuttosto le tasche 28 sotto pressione. Inoltre esse circonda l'area di movimento delle palette 8, qui nella forma di una scanalatura radiale 30. Tra l'altro, questa scanalatura radiale 30 può anche essere utilizzata per il convogliamento di fluido idraulico alla base 30 delle palette 8, in modo da intensificare la pressione idraulica verso l'esterno. Inoltre, questa scanalatura radiale 30 può essere anche utilizzata per produrre uno scarico idraulico delle palette 8 durante i movimenti nella direzione radiale, per cui si ottiene una riduzione dell'attrito.

Il canale 29 ha lo scopo di scaricare il fluido idraulico che perviene all'interno fra il rotore ed i gruppi 18 di piastre laterali (nella direzione radiale), malgrado tutti gli sforzi di realizzare una chiusura a tenuta. Ciò provvede una camera nell'area radialmente interna al canale 29, sulla quale non è consentita la pressione del fluido idraulico. Di conseguenza, i bulloni 21 possono essere mantenuti a dimensioni così ridotte da consentirne l'adattamento fra le singole celle 8 fra le palette.

Quando la piastra interna 19 presenta un rivestimento di materiale sintetico, oppure è costituita da materiale sintetico, tutti i canali mostrati nelle Figure 5 e 6 possono essere ottenuti nel processo di formatura della piastra, semplicemente predisponendo un corrispondente stampo negativo.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina idraulica a palette avente un rotore, con una pluralità di palette mobili in senso radiale, uno statore con una cavità cilindrica, nella quale il rotore è disposto con possibilità di rotazione, e la cui parete interna è conformata come contorno di guida, sul quale si appoggiano le palette, ed un gruppo di piastre laterali su ciascun lato frontale in senso assiale del rotore e dello statore, che delimita le celle fra le palette insieme al rotore, alle palette medesime ed allo statore, caratterizzata dal fatto che i gruppi (18) di piastre laterali sono fissati sul rotore (3), e girano insieme al rotore rispetto allo statore (2).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun gruppo (18) di piastre laterali presenta una piastra interna (19) ed una piastra esterna (20), mediante le quali viene formata una disposizione (23) di tasche a pressione idraulica fra le piastre interna ed esterna (19, 20).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la disposizione di tasche a pressione presenta almeno una tasca (23) a pressione collegata con ciascuna cella (17) fra le palette.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la tasca (23) a pressione presenta una superficie di pressione più grande della cella (17) fra le palette nella direzione assiale.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che ciascuna tasca (23) a pressione è provvista di una chiusura (26) a tenuta.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la chiusura (26) di tenuta è realizzata mediante un anello di guarnizione disposto con un certo precarico fra le piastre interna ed esterna (19, 20) nella tasca (23) a pressione.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la piastra interna (19) presenta una rientranza (27), nella cui area l'anello (26) di tenuta non si appoggia contro la piastra interna (19) nella direzione assiale.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la chiusura a tenuta è realizzata nella forma di un diaframma collegato alla piastra interna .
9. 9. Macchina secondo una delle rivendicazioni 5 a 8, caratterizzata dal fatto che è provvisto un piccolo interstizio (25) nell'area delle tasche (23) a pressione fra le piastre interna ed esterna (19, 20).
10. 10. Macchina secondo una delle rivendicazioni 1 a 9, caratterizzata dal fatto che la piastra interna (19) è provvista di un materiale sintetico riducente l'attrito, almeno nell'area (22) di appoggio sullo statore (2).
11. 11. Macchina secondo una delle rivendicazioni 1 a 10, caratterizzata dal fatto che un canale (29), collegato ad una connessione (32) a bassa pressione, è provvisto fra la piastra interna (19) ed il rotore (3), e questo canale (29) si estende in prossimità delle celle (17) fra le palette e delle aree di movimento delle palette (8).
12. 12. Macchina secondo una delle rivendicazioni 1 a 11, caratterizzata dal fatto che l'entrata e l'uscita del fluido idraulico avviene dalla direzione radiale.
13. 13. Macchina secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che le connessioni (12 ÷ 15) di alimentazione per l'entrata e l'uscita sono disposte nel contorno (4) di guida.
14. 14. Macchina secondo le rivendicazioni 12 o 13, caratterizzata dal fatto che il contorno di guida presenta delle porzioni di lavoro e di riposo (5, 6), fra le quali sono disposte le aree (7, 7a) di commutazione, per cui l'inizio ed il termine di ciascuna area (7, 7a) di commutazione presenta una connessione (12, 13; 14, 15) di alimentazione con la stessa direzione.