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TURBOPOMPA ROTATIVA
AD INGRANAGGI ELLITTICI
Riassunto del Primo Brevetto (fig.2)
INTRODUZIONE
L’idea era quella di progettare una POMPA ROTATIVA di GRANDE PORTATA, pensando ad una coppia di INGRANAGGI ELLITTICI di piccolo PASSO situate inizizialmente in posizione CANONICA (ad Assi Ortogonali), avendo dimostrato che durante il MOTO ciascuna delle due ELLISSI rotola intorno all’altra senza strisciare mentre il suo CENTRO descrive una CIRCONFERENZA intorno al CENTRO dell’ALTRA, cioè un luogo di PUNTI che abbiamo chiamato CICLOIDE ELLITTICA.
Si tratta di una MACCHINA semplice e compatta, con PORTATA regolabile da ZERO al valore MASSIMO, trasformabile in TURBINA o COMPRESSORE tramite By-Pass esterno, particolarmente ADATTA per PICCOLE e MEDIE POTENZE.
DESCRIZIONE
Nella sua versione più semplice (fig.2) questa MACCHINA è formata essenzialmente da due RUOTE DENTATE ELLITTICHE uguali (E)=(F), di SEMIDIAMETRI (a≥b>0) e ASSI (O,Ω) situati alla DISTANZA |OΩ|=(a+b).
Per il resto è simile alla comune POMPA ROTATIVA ad Ingranaggi CILINDRICI, con la quale condivide l’INVOLUCRO BICILINDRICO (A,B), i due ASSI (O.Ω), l’ALBERO MOTORE di ASSE (O), l’eventuale VOLANO, BRONZINE, GUARNIZIONI, LUBRIFICAZIONE ed altri Accessori, tenendo conto che conviene adottare DENTATURE di piccolo PASSO, quanto basta per vincolare le rispettive ROTAZIONI.
In effetti (fig.1) le due ELLISSI (E)=(F) possono RUOTARE l’una sull’altra senza STRISCIARE mantenendo la DISTANZA (a+b) fra i due CENTRI (O,Ω), ciascuno dei quali descrive una CIRCONFERENZA di RAGGIO (a+b) intorno all’ALTRO, un LUOGO di PUNTI che abbiamo chiamato CICLOIDE ELLITTICA, mentre i rispettivi PUNTI ESTREMI di (E,F) tracciano (strisciando) le due Circonferenze di Raggio (a) dell’INVOLUCRO ESTERNO (A,B).
Nasce dunque l’Idea (fig.2) di creare una TURBOPOMPA formata dalle due ELLISSI uguali (E)=(F) di CENTRI (O,Ω), dove il Contatto TANGENZIALE (T) rappresenta il CENTRO ISTANTENEO di ROTAZIONE che non è fisso ma si MUOVE di moto ALTERNATO nell’Intervallo (b≤|OT|≤a)∈(OΩ) producendo VIBRAZIONI, facilmente ELIMINABILI mediante due o più COPPIE Ellittiche in SERIE (fig.3), Calettate e ugualmente Sfasate sull’ALBERO MOTORE di ASSE (O).
Infatti nel caso dei LIQUIDI diventa una POMPA IDRAULICA (aspirante e/o premente) oppure una TURBINA IDRAULICA, trasformabili in COMPRESSORE oppure in TURBINA a GAS se il FLUIDO si trova allo STATO GASSOSO, tenendo conto che questi COMPITI possono essere svolti dalla stessa MACCHINA mediante RUBINETTI e VALVOLE-BY-PASS.
Peraltro l’accoppiamento COMPRESSORE→FORNO→TURBINA forma un MOTORE a GAS dove la POTENZA può essere OTTIMIZZATA anche in TEMPI REALI (Istante per Istante) REGOLANDO la PORTATA che lo attraversa.
Comunque si tratta di una MACCHINA CICLOIDALE, MOTRICE oppure OPERATRICE, funzionante con qualsiasi VELOCITA’ n(giri/s) e PORTATA Q(m3/s) facilmente REGOLABILI da ZERO ai Valori MASSIMI secondo le Esigenze.
Può quindi avere Varie APPLICAZIONI CIVILI e INDUSTRIALI specialmente per PICCOLE e MEDIE POTENZE, anche perché (per quanto ne sappiamo) non esistono MACCHINE EVOLVENTI di questo TIPO, ad eccezione delle POMPE ad Ingranaggi CILINDRICI (d=0) che possono EROGARE soo il piccolo VOLUME racchiuso nelle Cavità-Dentali.
Per conoscere l’ORDINE di Grandezza delle più semplici applicazioni consideriamo una piccola TURBO POMPA formata da 2 COPPIE ELLITTICHE in serie avente all’incirca le dimensioni del DISEGNO, con Velocità v=1200(giri/primo) e Pressione p=10(at)»100(N/cm2), ottenendo la PORTATA Q=15(litri/s) e la POTENZA P»15(kW), tenuto conto che questi RISULTATI possono VARIARE da ZERO ai Valori MASSIMI (secondo le necessità) tramite REGOLATORI ESTERNI.
