BR112019014558B1 - Bomba de cavidade progressiva para transporte de líquidos carregados de sólidos e método para operar uma bomba de cavidade progressiva - Google Patents

Abstract

a invenção refere-se a uma bomba de parafuso excêntrico (1) para transporte de líquidos carregados com sólidos, com um rotor (4) enrolado helicoidalmente, um estator (2), com uma entrada (10) e uma saída (12), na qual o rotor (4) está disposto de maneira rotativa em torno de um eixo longitudinal (l1), e que apresenta uma parede interna (8) helicoidal correspondendo ao rotor (4), sendo que o rotor (4) apresenta uma forma afilada na direção da saída (12) ou da entrada (10), preferivelmente cônica, e/ou apresenta uma excentricidade (e1, e2) variável, e sendo que o rotor (4) e o estator (2) estão dispostos e configurados um em relação ao outro de tal modo que se forma pelo menos uma câmara (5), a qual serve para transporte do líquido, e a câmara (5) está separada através de um estreitamento (7), especialmente linha de vedação (d). a invenção distingue-se através de um dispositivo de deslocamento para deslocamento de uma posição relativa axial de rotor (4) e estator (2), sendo que o dispositivo de deslocamento (39) está configurado para alargar o estreitamento (7) entre o rotor (4) e o estator (2).

Description

[0001] A invenção refere-se a uma bomba de cavidade progressiva para transporte de líquidos carregados com sólidos, com um rotor enrolado helicoidalmente, um estator cônico, com uma entrada e uma saída, na qual o rotor está disposto de modo rotativo em torno de um eixo longitudinal, e o qual apresenta uma parede interna helicoidal correspondendo ao rotor, sendo que o rotor apresenta uma forma afilada na direção da saída ou da entrada, especialmente cônica e ou uma excentricidade variável, e sendo que rotor e estator estão dispostos e configurados em relação um ao outro de tal modo, que fica formada pelo menos uma câmara, a qual serve para transporte dos líquidos, e a câmara está separada através de um estreitamento, especialmente uma linha de vedação. A invenção refere-se ainda a um processo para operação de tal bomba de cavidade progressiva.

[0002] Bombas de parafuso excêntrico do tipo mencionado inicialmente são conhecidas desde há alguns anos e são empregadas especialmente para transportar e dosar suavemente líquidos carregados com sólidos, líquidos abrasivos ou líquidos em geral com alta viscosidade. Elas utilizam um rotor helicoidal de passo único ou de passos múltiplos, o qual está disposto em uma câmara de passo único ou passos múltiplos correspondente de um estator e gira neste. A rotação do parafuso, em uma bomba de cavidade progressiva, ocorre em torno de um eixo de rotação helicoidal, o qual, por sua vez, via de regra, gira em torno de um eixo longitudinal de estator paralela a ele, o que resulta em um movimento de rotação do parafuso conduzido excentricamente em uma trajetória circular e de onde deriva a designação de "bomba de cavidade progressiva". O acionamento do parafuso de uma bomba de cavidade progressiva ocorre então, frequentemente, através de um eixo oscilante, o qual é formado através de um eixo provido de juntas cardânicas em ambas as extremidades entre o motor de acionamento e o rotor. Através de conformação correspondente do perfil externo do rotor e do perfil interno do estator resulta um estreitamento, especialmente uma linha de vedação, o qual veda pelo menos uma câmara, mas preferivelmente câmaras individuais de uma pluralidade de câmaras, em relação uma à outra. Via de regra, o rotor está configurado então como parafuso de passo único ou o estator está configurado como parafuso de dois passos com passo duplo, pelo que resulta uma vedação das câmaras individuais.

[0003] Do documento DE2632716 é conhecida uma bomba helicoidal que apresenta um parafuso cônico e um invólucro de pressão cônico. Nesta forma de realização o parafuso apresenta uma conicidade de cerca de 30 graus de ângulo de cone, com o que se alcança uma elevação da pressão de transporte través de uma curta extensão de parafuso. Nesse caso o parafuso e o invólucro de pressão são móveis axialmente em relação um ao outro, com o invólucro de pressão estando conduzido em movimento axial em uma luva. Assim deve-se manter uma pressão constante, com o invólucro de pressão sendo deslocado sob efeito da pressão de líquido sobre uma parte anular do invólucro de pressão na bomba. Sistematicamente, porém, através de uma elevação de pressão na saída pode-se obter apenas um avanço vertical e, com isso, uma adaptação do invólucro de pressão ao parafuso. Nesse sistema conhecido é desvantajoso ainda que, no estabelecimento de objetivo, só se pode contar com a constância da alta pressão, a qual é gerada através da redução da área de seção transversal no sentido de transporte da fenda de bomba cônica e não possibilita nenhum deslocamento axial em função de outras grandezas de influência.

[0004] Do documento AT 223042 é conhecida também uma bomba helicoidal, a qual apresenta um estator cônico e rotor. Por meio de uma luva helicoidal inserida entre o rotor e o eixo de acionamento, nessa bomba helicoidal o rotor pode ser deslocado axialmente em relação ao estator, com um usuário girando a luva manualmente, através de um orifício de inspeção, com a bomba parada, por meio de uma ferramenta. Assim podem ser compensados tanto um aperto quanto uma fenda demasiadamente grande entre o estator e o rotor, provocada através de intumescimnto do estator ou desgaste de rotor e ou estator.

[0005] Do documento DE102015112248A1 é conhecida uma bomba de cavidade progressiva, na qual a geometria de fenda entre o rotor e o estator é alterável, ajustando-se o pré-tensionamento do estator. Um pré-tensioamento elevado provoca então uma compressão do estator configurado como peça elastomérica e assim pode reduzir a geometria de fenda. Porém, nessa bomba de cavidade progressiva é desvantajoso que as espessuras de elastômero do estator são distintas tanto na direção circunferencial quanto na direção longitudinal, condicionadas através de sua geometria e, portanto, um pré- tensionamento elevado leva a uma deformação elástica irregular. Portanto, não se garante uma operação segura da bomba de cavidade progressiva e, através da geometria de fenda irregular, e com este deslocamento pode ser gerado desgaste elevado localmente.

[0006] Entre bombas de parafuso excêntrico são conhecidas ainda bombas de parafuso excêntrico cônicas, uma vez que estas permitem tanto uma montagem simples quanto um reajuste do rotor em relação ao estator no caso de desgaste. Tal bomba de cavidade progressiva é conhecida, por exemplo, do documento WO 2010/100134 A2. Esse documento propõe uma bomba de cavidade progressiva, para prevenir ou compensar desgaste, com um rotor, a qual está configurada de tal modo, que todas as câmaras individuais apresentam o mesmo volume. Caso ocorram fenômenos de desgaste na operação, especialmente as chamadas cavitações, é possível deslocar o rotor axialmente em relação ao estator de tal modo, que os volumes de câmara fiquem novamente do mesmo tamanho e seja alcançada uma vedação.

[0007] Uma desvantagem nestas soluções conhecidas é que essas soluções só podem compensar desgaste já surgidos no estator, com o rotor sendo deslocado. A ocorrência de desgaste como tal não pode ser impedida pela bomba helicoidal e pela bomba de cavidade progressiva conhecidas do estado da técnica não podem impedir a ocorrência de desgaste como tal.

[0008] Portanto, é objetivo da presente invenção prover uma bomba de cavidade progressiva do tipo mencionado inicialmente, a qual não apenas permite a compensação de desgaste ocorrido, mas sim já reduz a ocorrência de desgaste e assim prolonga a vida útil da bomba de cavidade progressiva e diminui o gasto com manutenção.

[0009] Este objetivo é alcançado, em uma bomba de cavidade progressiva do tipo mencionado inicialmente, pelo fato de que ela apresenta um dispositivo de ajuste para deslocamento de uma posição relativa axial de rotor e estator, o qual está configurado para otimizar a geometria de fenda entre o rotor e o estator, sendo instalado para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator.

[0010] A invenção se baseia no conhecimento de que a geometria de fenda, isto é a geometria do estreitamento que separa a (s) câmara (s), por um lado, é importante para configurar suficientemente a vedação, de modo que seja possível um bombeamento; por outro lado, na operação da bomba de cavidade progressiva, reina atrito, pelo que as partes individuais, especialmente rotor e estator, se aquecem e, devido à dilatação de material, um pré-tansionamento entre o rotor e o estator é aumentado, ou o estreitamento se torna demasiadamente pequeno. O pré-tensionamento elevado leva a mais desgaste.

[0011] A invenção verificou que qualquer desgaste pode ser evitado, ou reduzido, quando na operação o estreitamento é alargado e assim a geometria de fenda pode ser adaptada às condições de operação e, portanto, otimizada. Portanto, a presente invenção propõe um dispositivo de ajuste, o qual está configurado para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator. Se o estreitamento é alargado novamente, há um contato com menor pré-tensionamento ou não há contato, e assim menos atrito entre o rotor e o estator, o que, por sua vez, leva a menor desgaste. Quando do bombeamento de líquido está presente ainda um efeito de resfriamento, de modo que, com menor pré- tensionamento, as peças podem resfriar-se novamente. Assim, por exemplo, é possível também, quando de uma partida da bomba de cavidade progressiva, ajustar uma fenda maior, para manter baixa a fricção no estado seco. É possível também operar a bomba de cavidade progressiva com economia de energia, através de ajuste ao grau de efeito total ótimo levando em consideração o grau de efeito volumétrico e as perdas por fricção. Um alargamento pequeno do estreitamento pode ser feito em meios sensíveis ao cisalhamento. Através da invenção a bomba de cavidade progressiva pode ser ajustada a respectivos meios transportados.

[0012] O rotor apresenta uma forma afilada na direção da saída ou da entrada. A forma está determinada através da envoltória que envolve o rotor. A forma é, por exemplo, cônica. O rotor apresenta um diâmetro que se torna menor na direção da saída ou da entrada. Preferivelmente o rotor se afila linearmente. Porém, é preferido que o rotor apresente uma forma que se afile após uma função predeterminada, por exemplo, uma função do segundo, terceiro ou quarto grau. Então o diâmetro diminui progressiva ou degressivamente. De acordo com a carga do rotor, isto tem vantagens para prevenir desgaste excessivo. A escolha de se o rotor está afilado na direção da entrada ou da saída depende especialmente de condições de estruturais de armação, e deve ser tornada dependente do tipo da montagem. A direção do afilamento determina a direção em que o rotor é inserido no estator.

[0013] Alternativa ou adicionalmente o rotor apresenta uma excentricidade que varia na direção da entrada ou da saída. A excentricidade varia de preferência linearmente, isto é, aumenta ou diminui linearmente. Porém, é preferido que que o rotor apresente ima excentricidade variável de acordo com uma função predeterminada, por exemplo, uma função do segundo, terceiro ou quarto grau. Então a excentricidade aumenta progressiva ou degressivamente.

[0014] O estator está adaptado, em ambos os casos, ao rotor e, consequentemente, apresenta um contorno externo correspondente.

[0015] Basicamente é preferido que o afilamento e/ou a excentricidade do rotor variável na direção longitudinal seja menor na direção de transporte de tal modo, que assim não seja provocada uma diminuição considerável da seção transversal da fenda na direção de transporte, para prevenir uma elevação de pressão indesejada. Isto pode ser alcançado, por exemplo, escolhendo-se o afilamento de tal modo, que duas retas que suaviza a envoltória dos dois lados formam um ângulo de cone menor que 20 graus, preferivelmente menor que 10 graus e especialmente menor que 5 graus em relação uma à outra. Especialmente é preferido que a diferença de área causada pelo afilamento entre a área de seção transversal de fenda na saída do estator e a área de seção transversal de fenda na entrada do estator seja inferior a 10%, preferivelmente inferior a 5% da área de seção transversal de fenda na entrada do estator.

[0016] Também no caso de uma excentricidade variável com diâmetro constante é possível alargar um estreitamento através de um deslocamento axial. Um trecho do rotor com excentricidade menor pode ser posto em um trecho do estator com excentricidade maior, pelo que se alarga o estreitamento. Também uma combinação de um rotor afilado e um rotor com excentricidade variável é preferida.

[0017] Em uma forma de realização preferida, o dispositivo de ajuste está instalado para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator ao ponto de configurar uma fenda de vazamento entre o rotor e o estator. Neste caso, não se forma estreitamento através de um contato entre o rotor e o estator, mas sim através de uma fenda pequena, a fenda de vazamento, a qual ainda proporciona uma certa vedação. Neste caso, a taxa de transporte diminui, mas, em virtude do contato físico não mais existente entre o rotor e o estator e da película de líquido entre essas peças, ocorre um resfriamento mais considerável e o desgaste é mais reduzido. Pode estar previsto que tal fenda de vazamento não esteja presente permanentemente na operação, mas sim apenas é ajustada quando há cargas ou após cargas especiais.

[0018] É preferido ainda que o dispositivo de ajuste esteja instalado para realizar um alargamento do estreitamento em função de um ou vários padrões operacionais predeterminados. Por exemplo, é possível que um alargamento do estreitamento seja ajustado automaticamente após uma certa duração de operação. Também é possível medir o aumento de potência do motor de acionamento e, no caso de aumento de potência, alargar o estreitamento. Preferivelmente o alargamento do estreitamento ocorre em função de vários fatores operacionais. É igualmente possível e preferido empregar apenas um único parâmetro operacional, porém através do emprego de vários parâmetros operacionais pode-se reduzir o desgaste mais efetivamente.

[0019] Especialmente preferido é um dos parâmetros operacionais, as temperaturas do estator e/ou do rotor. Preferivelmente, a temperatura do estator é medida. Para isto a bomba de cavidade progressiva preferivelmente apresenta pelo menos um sensor, o qual está disposto no estator e mede a temperatura do estator. Preferivelmente é medida a temperatura de vários pontos, para poder reduzir desgaste de modo especialmente efetivo. Preferivelmente ocorre um alargamento contínuo do estreitamento em função da temperatura. Alternativamente um ou vários valores limites estão predeterminados, e no caso de ultrapassagem de um ou dos vários valores limites realiza-se um alargamento gradual do estreitamento.

[0020] Preferivelmente um, especialmente outro dos parâmetros operacionais, é o volume de líquido transportado. Preferivelmente o volume de líquido transportado é o volume de líquido por rotação. Se o volume de líquido transportado por rotação diminui, isto significa que mais gás ou ar é transportado. Quando do transporte de gás ou ar, o efeito de resfriamento que o meio exerce sobre a bomba de cavidade progressiva é menor do que quando do transporte de um líquido. Portanto, é preferido, neste caso, alargar o estreitamento para prevenir desgaste. Para esta finalidade é possível que, na entrada ou na saída do estator, esteja disposto um diâmetro.

[0021] De acordo com outra forma de realização preferida, um dos parâmetros operacionais é um nível de líquido na entrada do estator. Preferivelmente está previsto para isto um sensor de líquido ou vários sensores de líquido. Pode ser preferido medir apenas uma altura do nível de enchimento determinada como valor limite. Alternativamente é preferida também uma medição contínua do nível de enchimento na entrada do estator. Se na entrada do estator estiver um nível de líquido baixo, a probabilidade de que a bomba de cavidade progressiva rode em seco é maior, pelo que também a fricção é maior e o resfriamento da bomba de cavidade progressiva é menor. Isto, por sua vez, leva a um aquecimento mais rápido e, consequentemente, a uma dilatação de matrial, pelo que o estreitamento é mais reduzido, e o pré- tensionamento pode aumentar. Portanto, é preferido que, no caso de que seja medido um nível de líquido na entrada do estator, o estreitamento entre o rotor e o estator é alargado.

[0022] Outro parâmetro possível é a pressão na saída. Se esta permanece igual ou diminui, com aumento simultâneo do torque, isto é um indicador de elevada fricção entre o rotor e o estator, e, consequentemente, um sinal de intumescimento do material do estator. Em tal caso também é preferido alargar o estreitamento para adaptar a geometria de fenda às condições de armação alteradas.

[0023] Em outra forma de realização preferida, o estator está montado de modo deslocável axialmente e o dispositivo de ajuste está instalado para deslocar o estator axialmente, para alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento entre o rotor e o estator. O rotor está acoplado normalmente a um acionamento e o estator está montado fixamente no sentido de rotação. No caso de desgaste primeiramente o estator tem que ser substituído, uma vez que este usualmente está formado a partir de um material mais mole do que o rotor. Como o estator tem que estar disposto de maneira a ser substituído facialmente por essa razão, nesta forma de realização é proposto montar o estator de tal modo, que este seja deslocável axialmente, para alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento entre o rotor e o estator. Preferivelmente o dispositivo de ajuste está acoplado ao estator para deslocar este. O dispositivo de ajuste pode estar acoplado a um acionamento do estator previsto para isso. Tal acionamento do estator, em uma configuração preferida, está configurado como acionamento hidráulico, acionamento cremalheira-pinhão, acionamento de corrente, acionamento de fuso ou semelhante. Preferivelmente o acionamento do estator está configurado de tal modo, que uma posição axial do estator pode ser mantida. Isto está realizado preferivelmente pelo fato de que o acionamento do estator está configurado com bloqueio automático.

[0024] Em outra forma de realização preferida, o rotor está montado deslocável axialmente e o dispositivo está instalado para deslocar o rotor axialmente, para alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento entre o rotor e o estator. Deve-se entender que também uma combinação dos dois deslocamentos é possível e preferida, isto é, que tanto o rotor quanto o estator são deslocados axialmente. Assim é possível manter pequenos os caminhos absolutos do deslocamento.

[0025] Em uma variante uma barra de acionamento, compreendendo um motor de acionamento e um eixo de acionamento, do rotor é deslocável juntamente com o rotor. Usualmente o rotor está acoplado, por meio de um eixo, a um motor de acionamento que está configurado, via de regra, como motor elétrico. Como o rotor gira excentricamente em torno do eixo central do estator, isto é, seu eixo central descreve uma trajetória circular em torno do eixo central do estator, tal eixo de acionamento compreende, via de regra, também pelo menos uma junta cardânica ou haste flexível, para permitir uma transferência de torque excêntrica. Nesta forma de realização tanto o motor de acionamento quanto o eixo de acionamento, que pertencem à barra de acionamento, estão montados de modo deslocável juntamente com o rotor. Assim a construção da barra de acionamento fica simplificada e, por exemplo, está previsto para o motor de acionamento um apoio linear, o qual pode estar provido de um acionamento previsto para isso, como descrito acima em relação ao estator.

[0026] Em outra variante, que igualmente pode estar configurada adicionalmente à variante descrita acima, o rotor é deslocável em relação ao motor de acionamento juntamente com o eixo de acionamento. Nesta variante é preferido que entre eixo de acionamento e o motor de acionamento esteja disposta uma engrenagem que permite um deslocamento axial do eixo de acionamento. Por exemplo, rodas dentadas da engrenagem estão configuradas de tal modo, que fica permitido um deslocamento axial. Nesta variante a disposição do motor de acionamento está simplificada, enquanto que a construção da engrenagem é menos dispendiosa do que a da forma de realização descrita anteriormente. Mas, como outra vantagem resulta que a massa das diversas partes é menor. É possível ainda montar o motor de acionamento separadamente.

[0027] Em uma variante, ou adicionalmente, o eixo de acionamento está configurado pelo menos em duas partes e apresenta um membro de expansão, o qual permite prolongamento e encurtamento do eixo de acionamento para deslocamento axial do rotor. O eixo de acionamento pode estar formado de modo telescópico neste exemplo de realização e exercer o prolongamento automaticamente, ou para o rotor está previsto um acionamento separado para deslocamento do rotor. Por exemplo, é possível que no eixo de acionamento esteja disposto um membro de expansão operado hidraulicamente, o qual permite um deslocamento axial através de solicitação com pressão hidráulica. Alternativamente a um membro de expansão hidráulico, pode estar previsto também um membro de expansão que atue mecanicamente, por exemplo, no sentido de um pinhão de fuso.

[0028] Alternativa ou adicionalmente está prevista uma unidade de acionamento separada para o rotor, a qual desloca o rotor axialmente, enquanto que o membro de expansão é passivo e permite esse deslocamento. Assim a combinação fica mais simplificada.

[0029] De acordo com outra forma de realização preferida, o eixo longitudinal do estator está alinhado substancialmente vertical ou ereto na operação e a entrada do estator está disposta aberta. Assim resultam outras vantagens. Por um lado, o estreitamento ou pré-tensionamento entre o rotor e o estator não é estreitado ou aumentado através do peço adicional do rotor na região do estator. Outra vantagem resulta do fato de que, quando de alteração da geometria de fenda até uma fenda de vazamento, líquido flui novamente para baixo, na direção da entrada, e assim é alcançado um efeito de resfriamento adicional. Nesta variante é especialmente vantajoso que, quando não apenas líquido, mas também gás é transportado, o líquido sempre está presente na região dos pontos de contato, isto é, na região de linha de vedação e, com isso, também quando do transporte de uma alta percentagem de gás, sempre fica garantido um resfriamento da linha de vedação. Assim se evita efetivamente um aquecimento e, consequentemente, uma elevação da fricção e do pré-tensionamento, ou uma diminuição excessiva do estreitamento. Isto previne ainda desgaste. A disposição vertical ainda poupa espaço e a bomba de cavidade progressiva pode ser instalada em instalações já existentes de maneira especialmente simples. A disposição vertical é possibilitada pelo fato de que o estreitamento pode ser alargado.

[0030] Em outra configuração preferida, o estator está formado, pelo menos na região da parede interna, a partir de material maleável, especialmente um elastômero. Assim, por um lado, a fabricação do estator é simplificada. Em uma variante pode estar previsto que a parede interna do estator esteja revestida com uma camada de material elastomérico de espessura uniforme. Em outra variante todo o estator está formado de material elastomérico e provido externamente de uma guarnição para estabilização.

[0031] De acordo com outra forma de realização preferida está previsto que o dispositivo de ajuste esteja configurado para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator antes do começo de um processo de partida ou durante ou depois de um processo de partida de um motor de acionamento para rotação do rotor, e para diminuir o estreitamento entre o rotor e o estator antes / depois do processo de partida do motor de acionamento. De acordo com esta forma de realização o estreitamento entre o rotor e o estator durante o começo de um processo de transporte da bomba de cavidade progressiva, isto é, quando da partida ou após a partida de um motor de acionamento, o qual gera o movimento de rotação do rotor em relação ao estator, é deslocado de um estreitamento alargado para um estreitamento alongado. Assim a bomba de cavidade progressiva é deslocada de uma corrente de vazamento interna inicialmente elevada para uma corrente de vazamento reduzida. Este movimento de deslocamento serve para aumentar bruscamente o volume de transporte e/ou a pressão de transporte da bomba de cavidade progressiva quando de partida do processo de transporte, o que causaria uma alta carga para a bomba de cavidade progressiva e para as linhas conectadas, mas sim aumentar continuamente através de um período de partida. Este período de partida pode ficar na faixa de um segundo a vários segundos. Especialmente esta forma de realização é vantajosa quando se emprega um motor de acionamento que não apresente regulagem de número de rotações controlada através de um conversor de frequência, mas sim apresente uma elevação imediata para número de rotações nominal quando da partida.

[0032] Basicamente está previsto que, para fins desta regulagem, o estreitamento entre estator e rotor seja alargado no respectivo fim de um processo de transporte, para que ele esteja em um estado alargado em um começo seguinte do processo de transporte, ou que, antes do arranque do motor de acionamento quando da partida de um processo de transporte, inicialmente um alargamento correspondente do estreitamento seja realizado, para então, após a realização deste alargamento, dar partida nesse motor de acionamento. Das duas maneiras pode ser assegurado que, quando o motor de acionamento tem partida, não haja estreitamento reduzido ou contato vedante direto entre estator e rotor, o qual provocaria um grande volume de transporte e uma alta pressão de transporte desde o começo e imediatamente.

[0033] É ainda mais preferido que o dispositivo de ajuste apresente uma interface de entrada para recepção de um sinal de pressão e esteja configurado para largar ou diminuir o estreitamento entre o rotor e o estator em função do sinal de pressão. De acordo com esta configuração, o dispositivo de ajuste apresenta adicionalmente uma unidade de regulagem, que pode estar realizada como unidade de regulagem eletrônica, está configurado para realizar uma alteração do estreitamento entre o rotor e o estator em função de um sinal de pressão. O sinal de pressão pode ser uma pressão no ponto de entrada, uma pressão dentro do estator ou uma pressão no lado de saída do estator, isto é, especialmente uma pressão no lado de pressão da bomba de cavidade progressiva. Desta maneira pode ocorrer um ajuste exato de uma pressão, uma linha de pressão predeterminada pode ser ajustada através de ajuste correspondente do estreitamento como linha de valor real. Este ajuste ou regulagem ocorre, de acordo com a invenção, através de alargamento ou diminuição do prolongamento entre o rotor e o estator, o que possibilita um ajuste ou uma regulagem bastante precisa, espontânea e de pouca inércia em relação a uma possível regulagem do número de rotações de rotor e estator. Especialmente esta forma de realização pode ser utilizada também para proporcionar uma segurança de sobrepressão. Neste caso, quando se atinge uma pressão determinada ou quando se ultrapassa a pressão determinada, o estreitamento entre o rotor e o estator é alargado e assim se impede uma elevação da pressão acima de uma determinada pressão máxima.

[0034] Além disso, a bomba de cavidade progressiva de acordo com a invenção pode ser aperfeiçoada, com o dispositivo de ajuste apresentando uma interface de entrada para recepção de um sinal de tamanho de volume e estando configurada para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator em função do sinal de tamanho de volume de tal modo, que, a um valor do sinal de tamanho de volume que indique que um volume transportado desde o começo de um processo de transporte corresponde a um volume especificado, o estreitamento entre o rotor e o estator alargado de tal modo, que não ocorre mais transporte de um volume a partir da entrada do estator. De acordo com esta forma de realização, o dispositivo de ajuste está configurado para receber um sinal de tamanho de volume. Basicamente esse sinal de tamanho de volume pode caracterizar um volume especificado que deve ser transportado através da bomba de cavidade progressiva. Isto significa que, do começo até o fim de um processo de transporte uniforme, isto é, de uma operação duradoura da bomba de cavidade progressiva, um determinado volume deve ser transportado através da bomba de cavidade progressiva. Basicamente os inventores descobriram que, em virtude de inércia e de efeitos de inércia, tal dosagem exata de uma determinada quantidade a ser transportada não pode ser alcançada, não pode ser atingida de maneira suficientemente exata através de um controle e regulagem do motor de acionamento que aciona o rotor. Em contraste, de acordo com a invenção, o estreitamento entre o rotor e o estator é ajustado de tal modo, que a dosagem exata seja ajustada ou regulada assim. Isto significa especialmente que, ao se atingir o tamanho de volume desejado, isto é o valor de tamanho de volume, o estreitamento é alargado de tal modo, que nenhum volume é mais transportado através da bomba de cavidade progressiva. Especialmente o ajuste ou a regulagem do estreitamento entre o rotor e o estator ocorre de tal modo, que quando apenas uma pequena percentagem do volume de valor teórico desejado deve ser transportado, é ajustado um alargamento do estreitamento entre o rotor e o estator e desta maneira a quantidade a ser transportada em um ou dois estágios é diminuída continuamente. O volume de valor real pode ser detectado então através de um medidor de tamanho de volume ou pode ser calculado a partir do número de rotações da bomba de cavidade progressiva e da medida do estreitamento entre o rotor e o estator durante o período de transporte. Como sinal de tamanho de volume um sinal de valor teórico pode ser detectado pelo dispositivo de ajuste ou fornecido ao dispositivo de ajuste; nesse caso, o cálculo das grandezas de ajuste para o estreitamento entre o rotor e o estator ocorre dentro do dispositivo de ajuste e pode ser realizado através de cálculo interno ou alimentação adicional de valores reais ao dispositivo de ajuste. O sinal de tamanho de volume pode ser também um sinal diferencial que foi determinado a partir do valor teórico e do valor real, para possibilitar assim um cálculo de grandezas de ajuste dentro do dispositivo de ajuste. É preferido ainda que o dispositivo de ajuste esteja configurado para deslocar a posição relativa axial de rotor e estator, enquanto o rotor gira em relação ao estator. Esta configuração para deslocamento axial com a bomba funcionando pode estar realizado, por exemplo, através de um dispositivo de ajuste acessível por fora ou controlável por fora. O dispositivo de ajuste pode estar realizado como atuador operável com energia e assim possibilitar o deslocamento durante a rotação do rotor, por exemplo, provendo-se na bomba um atuador operável hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente para deslocamento axial entre o rotor e o estator.

[0035] De acordo com um segundo aspecto da invenção, o objetivo mencionado inicialmente é alcançado através de um processo para operação de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com pelo menos uma das formas de realização preferidas, descritas anteriormente, de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com o primeiro aspecto da invenção, com as etapas: acionamento do rotor para transporte de um líquido; alargamento do estreitamento entre o rotor e o estator através de deslocamento axial relativo de rotor e estator em relação um ao outro. Deve-se entender que a bomba de cavidade progressiva de acordo com um primeiro aspecto da invenção, bem como o processo de acordo com o segundo aspecto da invenção, apresentam configurações preferidas iguais ou semelhantes às que estão expostas especialmente nas reivindicações dependentes. Neste ponto faz-se referência totalmente à descrição precedente do primeiro aspecto da invenção.

[0036] O processo apresenta ainda, preferivelmente, a etapa: ajuste de uma fenda de vazamento entre o rotor e o estator. O ajuste da fenda de vazamento é realizado preferivelmente durante o acionamento do rotor para o transporte de um líquido. Ou seja, o deslocamento do rotor e do estator um para o outro, como também o ajuste de uma fenda de vazamento ocorre preferivelmente durante a operação, preferivelmente quando um parâmetro operacional atinge ou ultrapassa um valor limite.

[0037] Preferivelmente, o processo compreende ainda uma etapa: medição de uma temperatura do rotor e/ou do estator; e, em função da temperatura medida, deslocamento axial relativo de rotor e estator. Se, por exemplo, uma temperatura de valor limite, que está predeterminada, for ultrapassada, rotor e estator são deslocados axialmente em relação um ao outro em função dessa ultrapassagem do valor limite. Pode estar previsto também que, com temperatura em queda, uma diminuição do estreitamento é realizada até um contato com pré-tensionamento, para manter baixo um vazamento. Preferivelmente a temperatura do rotor e/ou do estator é medida permanentemente, de preferência em pequenos intervalos de tempo predeterminados. Em função dessas medições é realizado então, de preferência dinamicamente, um deslocamento entre o rotor e o estator, de modo que o estreitamento existente entre o rotor e o estator e, consequentemente, a geometria de fenda, está sempre em harmonia com a temperatura medida, de modo que se pode impedir desgaste.

[0038] Preferivelmente são realizadas ainda as etapas: determinação de um nível de líquido na entrada do estator; e, em função do nível de líquido determinado, deslocamento axial relativo de rotor e estator. Pode estar previsto que o nível de líquido sóseja determinado em relação a um determinado limite, por exemplo, a metade da corrente de entrada máxima. Com base no nível de líquido determinado, realiza- se então um deslocamento axial relativo de rotor e estator, preferivelmente em um valor fixo predeterminado. Assim o estreitamento é alargado e assim se previne desgaste. Pode estar previsto também que, quando de uma nova elevação do nível de líquido, o estreitamento seja diminuído novamente, isto é, uma pequena fenda ou contato é ajustado, para assim alcançar uma geometria de fenda e um transporte ótimos.

[0039] Em outra forma de realização preferida, o processo apresenta ainda: determinação de um volume de líquido transportado por rotação do rotor; e, em função do volume de líquido determinado, deslocamento axial relativo de rotor e estator. Um pequeno volume de líquido transportado por rotação do rotor indica que uma percentagem relativamente alta de gás é transportada. Um transporte de gás impede, por um lado, a lubrificação entre as partes que se tocam, por outro lado também o resfriamento. Neste caso, se relativamente muito gás é transportado e pouco líquido por rotação do rotor, é preferível que o estreitamento seja alargado, para assim prevenir desgaste.

[0040] O processo pode ser aperfeiçoado ainda alargando-se o estreitamento entre o rotor e o estator no começo de uma partida de um motor de acionamento para rotação do rotor, e reduzindo o estreitamento entre o rotor e o estator após o começo de uma partida do motor de acionamento. Com este aperfeiçoamento de processo alcança-se um comportamento de partida suave com uma elevação não repentina de volume transportado e pressão de transporte. Em relação às vantagens, variantes e aspectos deste aperfeiçoamento, faz-se referência à descrição precedente referente à configuração correspondente da bomba de cavidade progressiva.

[0041] É preferido ainda que a pressão seja detectada por meio de um sensor de pressão, e o estreitamento entre o rotor e o estator seja alargado ou diminuído em função da pressão. Com esta forma de realização do processo, alcança-se uma regulagem exata de uma pressão, de uma linha de pressão ou o ajuste de uma pressão mínima e/ou de uma pressão máxima, ajustando-se o estreitamento entre o rotor e o estator de maneira correspondente. Isto possibilita uma regulagem de pressão espontânea e exata. Para isto faz-se referência à configuração correspondente da bomba de cavidade progressiva e à descrição precedente.

[0042] É ainda mais preferido que seja detectado um tamanho de volume especificado, e o estreitamento entre o rotor e o estator seja alargado diminuído em função do tamanho de volume especificado. De acordo com esta forma de realização a bomba de cavidade progressiva é controlada ou regulada como bomba de dosagem exata. Para isto é dado um tamanho de volume especificado ou recebido através da bomba de cavidade progressiva e o estreitamento entre o rotor e o estator é alargado ou diminuído em função desse tamanho de volume especificado. Este alargamento ou essa diminuição do estreitamento entre o rotor e o estator é ajustado (a) então de tal modo, que, quando de atinge o tamanho de volume especificado, o volume transportado é reduzido a 0. Isto pode ocorrer através de um alargamento correspondente do estreitamento ou pode ocorrer em ligação com tal alargamento e uma parada da rotação do rotor. Especialmente, através de um alargamento ou estreitamento em estágios ou contínuo, pode ocorrer uma dosagem exata do tamanho de volume especificado desejado, quando tal alargamento é realizado, quando apenas uma pequena percentagem do tamanho de volume especificado tem que ser transportado, para alcançar o tamanho de volume especificado. Em relação a esta forma de realização também faz-se referência ao esclarecimento precedente da forma de realização correspondente da bomba de cavidade progressiva.

[0043] A seguir a invenção é esclarecida mais detalhadamente com o auxílio de cinco exemplos de realização com referência às figuras anexas. São mostrados:

[0044] Figura 1 - um corte transversal esquemático através de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com um primeiro exemplo de realização;

[0045] Figura 2a - um corte transversal esquemático através de uma bomba de cavidade progressiva ao longo do eixo longitudinal com linha de vedação ajustada;

[0046] Figura 2b - um corte transversal esquemático perpendicularmente ao eixo longitudinal de acordo com a figura 2a;

[0047] Figura 2c - um corte transversal esquemático perpendicularmente ao eixo longitudinal de acordo com a figura 2a;

[0048] Figura 3a - um corte transversal esquemático através da bomba de cavidade progressiva ao longo do eixo longitudinal com fenda de vazamento ajustada;

[0049] Figura 3b - um corte transversal esquemático perpendicularmente ao eixo longitudinal de acordo com a figura 3a;

[0050] Figura 3c - um corte transversal esquemático perpendicularmente ao eixo longitudinal de acordo com a figura 3a;

[0051] Figura 4 - um corte transversal esquemático através da bomba de cavidade progressiva de acordo com um segundo exemplo de realização;

[0052] Figura 5 - um corte transversal esquemático através de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com um terceiro exemplo de realização;

[0053] Figura 6 - um corte transversal esquemático através de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com um quarto exemplo de realização;

[0054] Figura 7 - um corte transversal esquemático através de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com um quinto exemplo de realização; e

[0055] Figura 8 - um fluxograma de um exemplo de realização de um processo para operação de uma bomba de cavidade progressiva.

[0056] Uma bomba de cavidade progressiva 1 apresenta um estator 2 e um rotor 4. O estator tem um eixo central L1, o qual se estende centralmente através de uma cavidade interna 6 do estator 2. O estator 2 apresenta uma parede interna 8, que limita a cavidade 6 e está formada de um material elastomérico. O contorno interno da parede 8 está formado de tal modo, que ele define uma linha helicoidal de passo duplo. O rotor 4 também está formado geralmente de modo helicoidal, sendo que o passo da forma de linha helicoidal do estator 2 apresenta um passo duplo em relação ao rotor 4. Assim formam-se câmaras individuais 5, as quais estão separadas através de um estreitamento 7.

[0057] O estator 2 apresenta ainda uma entrada 10 e uma saída 12. A entrada 10 está ligada a um alojamento de entrada 14, o qual apresenta um flange de entrada 16, no qual está flangeado um tubo de entrada 18. A saída 12 está provida ainda de um alojamento de saída 20, o qual apresenta um flange de saída 22, no qual está flangeado um tubo de saída 14.

[0058] Através do alojamento de entrada 14 estende-se um eixo de acionamento 26, o qual está ligado ao rotor 4 através de uma primeira junta cardânica 28, e está em ligação com um eixo de acionamento 32 de uma engrenagem 34, com uma segunda junta cardânica 30. Em vez de tal eixo de acionamento 26 com duas juntas cardânicas 28, 30 é igualmente preferido empregar um eixo flexível, o qual permite o acionamento excêntrico. A engrenagem 34 está ligada, no lado de entrada, a um motor de acionamento 36, o qual está configurado como motor elétrico de acordo com este exemplo de realização.

[0059] A bomba de cavidade progressiva 1 apresenta, de acordo com a invenção, um dispositivo de ajuste 39 para alargamento do estreitamento 7 entre rotor 4 e estator 2, para ajustar uma geometria de fenda ótima. De acordo com este exemplo de realização (figura 1), o dispositivo de ajuste 39 está configurado de tal modo, que o estator 2 fica montado de modo deslocável axialmente. O estator 2 é deslocável ao longo do eixo longitudinal L1, como indicado pela seta 38. Para isto o estator 2 está recebido em trechos do alojamento de entrada 14 e do alojamento de saída 20, os quais estão vedados com uma vedação 40, 42. Para deslocamento do estator 2 o dispositivo de ajuste 39 apresenta um trecho de engate 44, o qual pode estar engatado com um acionamento previsto para isto.

[0060] As figuras 2a, 2b e 2c, bem como 3a, 3b e 3c ilustram a alteração da geometria de fenda, isto é, o alargamento do estreitamento 7 com o auxílio de uma representação esquemática.

[0061] Enquanto as figuras 2a - 2c mostram uma geometria de fenda com fenda de vedação, na qual existe contato entre rotor 4 e estator 2, as figuras 3a - 3c ilustram um alargamento do estreitamento 7, de modo que fica ajustada uma fenda de vazamento S. A figura 2b mostra um corte ao longo do eixo longitudinal L1, como representado também na figura 1. O rotor 4 está em uma posição superior máxima em relação às figuras 2a - 2c, o que pode ser observado especialmente com o auxílio das figuras 2a e 2c, as quais mostram os respectivos cortes perpendicularmente ao eixo longitudinal L1. A figura 2a um corte próximo à entrada 10 e a figura 2c mostra um corte na saída 12. Como se pode observar especialmente nas figuras 2a - 2c, o rotor 4 encosta em uma parede interna 9 do estator 2 com um trecho de sua face circunferencial 3. Através do contato fica formada uma vedação D no estreitamento 7. Via de regra, está previsto que o rotor 4 esteja posicionado no estator 2 axialmente de tal modo que, resulta um tensionamento na direção radia. O estator 2 está formado de um material flexível, como especialmente um elastômero. Um pré- tensionamento na direção radial leva a uma deformação elástica do estator 4 na região da linha de vedação D. Nesse caso a fricção é relativamente elevada. Fricção elevada leva também a desgaste elevado. Na operação pode ocorrer que esse pré-tensionamento radial aumente ainda mais, por exemplo, devido a um intumescimento do material do estator 2 ou devido a uma dilatação dos materiais através de entrada de calor.

[0062] Também com meios sensíveis ao cisalhamento é preferido, por exemplo, configurar uma linha de vedação D e, ao mesmo tempo, também alcançar um pré-tensionamento radial relativamente elevado, de modo que meio fica claramente separado entre as câmaras 5 nas linhas de vedação D e ocorra pouco cisalhamento.

[0063] Através de um deslocamento axial do rotor 4 configurado geralmente cônico, é possível alargar o estreitamento 7 e assim reduzir um pré-tensionamento radial, ou até ajustar uma fenda de vazamento S em vez de uma linha de vedação D. Deve-se entender que uma venda de vazamento S também veda; o rotor 4 flutua nesse estado em uma película de líquido no estreitamento 7. O alargamento do estreitamento é alcançado pelo fato de que o rotor 4 é deslocado na direção do alargamento cônico, isto é, para a esquerda em relação às figuras 2a - 2c. Assim o estreitamento 7 é alargado, e pode configurar-se uma fenda de vazamento.

[0064] No caso inverso é possível também reduzir o estreitamento 7, isto é, estreitar ainda mais, para remover, por exemplo, uma fenda de vazamento S e ajustar uma linha de vedação. Isto pode ser conveniente, por exemplo, no caso de altas pressões. Altas pressões podem fazer com que o estator 2 seja afastado radialmente e uma fenda de vazamento S se ajuste automaticamente. Para continuar obtendo a geometria de fenda ótima, é necessário, nesse caso, um deslocamento axial na direção do estreitamento cônico, isto é, em relação às figuras 2a - 2c para a direita.

[0065] A excentricidade e1, e2, nesse exemplo de realização (figuras 2a-3c) é constante, enquanto o diâmetro D1, D2 do rotor 4 diminui na direção da saída 12. Ou seja, e1, e2 são idênticas, enquanto que D1 é maior do que D2. Porém, são compreendidas também formas de realização nas quais o diâmetro é constante, isto é, D1 é idêntico a D2, e a excentricidade se altera, isto é, por exemplo, e1 é maior que e2. O efeito quando de deslocamento axial é correspondente.

[0066] A figura 4 mostra um exemplo de realização alterado em relação à figura 1, sendo que elementos semelhantes estão designados com o mesmo sinal de referência. Nesse ponto faz-se referência completamente à descrição acima referente ao primeiro exemplo de realização (figura 1). Em relação à geometria da fenda no estreitamento 7, faz-se referência às figuras 2a - 3c.

[0067] Diferentemente do primeiro exemplo de realização, neste exemplo de realização (figura 4) o dispositivo de ajuste 39 está configurado de tal modo que o rotor 4 é deslocável axialmente, e juntamente com a barra de acionamento 25 completa, a qual, de acordo com exte exemplo de realização, consiste no eixo de acionamento 26, na engrenagem 34 e no motor de acionamento 36. Neste ponto a seta 37 indica que o motor de acionamento 36 também é deslocado. Para isto o alojamento 46 da engrenagem 34 está montado de modo deslocável em um trecho 48 do alojamento de entrada 14 oposto à entrada 10 do estator 2 e vedado em relação ao ambiente circundante através de uma vedação 50.

[0068] Para deslocamento do rotor 4 na direção axial, está previsto um acionamento separado 52, o qual pode deslocar a barra de acionamento 25 através de um acionamento de fuso 54 (mostrado apenas esquematicamente) de tal modo, que o estreitamento 7 entre o rotor e o estator 2 é alargado. Quando isto é necessário, o estreitamento 7 pode ser alargado ao ponto de resultar formar, entre rotor 4 e estator 2, uma fenda de vazamento S na região da linha de vedação D. Nesse caso um pré-tensionamento entre rotor 4 e estator 2 não é mais suspenso completamente, uma vez que existe uma contrapressão do líquido transportado.

[0069] Através de uma linha de sinal 56, o acionamento 52 preferivelmente está ligado a um controle. Preferivelmente o controle está integrado ou ligado a um controle 58, por exemplo, através da linha de sinais 60. O controle dispõe preferivelmente de uma interface de entrada, através da qual dados de controle ou de regulagem são fornecidos e está configurado para realizar o controle ou a regulagem em função desses dados de controle ou regulagem. Por exemplo, através dessa interface um volume especificado ou uma diferença entre um volume especificado e um volume real pode ser fornecida ao controle. A interface pode ser uma interface de usuário ou uma interface para conexão de um sensor ou interruptor. O controle 58 serve para determinar, se ou até que ponto a geometria de fenda deve ser alterada, isto é, o estreitamento 7 entre rotor 4 e estator 4 deve ser alargado. Neste exemplo de realização o controle 58 está ligado inicialmente ao sensor 62, o qual está disposto no estator 2. O sensor 62 está configurado como sensor de temperatura e serve para detectar a temperatura do estator 2. Deve-se entender que o sensor 62 pode estar configurado também de tal modo, que ele detecte a temperatura do rotor 4. Para isto o sensor 62 pode ou detectar a superfície externa do rotor 4 ou esse sensor ou um adicional pode estar disposto no rotor 4. O controle 58 determina então, com base na temperatura que foi medida através do sensor 62, se uma temperatura de valor limite foi atingida e, com base nisso, se e até que ponto deve ser alterada a geometria de fenda. Este resultado é enviado ao acionamento 52 através da linha 60 e 56 em forma de um sinal de deslocamento, de modo que a barra de acionamento 25 é deslocada, para alargar o estreitamento 7 entre rotor 4 e estator 2.

[0070] Neste exemplo de realização (figura 4), a bomba de cavidade progressiva 1 apresenta ainda um sensor de nível de enchimento 64, o qual determina o nível de enchimento em líquido na entrada 10 do estator 2. Este sensor 64 também está ligado ao controle 58. O controle 58 determina, com base no nível de enchimento recebido, um deslocamento do rotor 4 em relação ao estator 2 e envia um sinal correspondente ao acionamento 52 para deslocamento da barra de acionamento 25.

[0071] Além disso, a bomba de cavidade progressiva 1 de acordo com este exemplo de realização (fig. 4) apresenta um sensor débito 66, o qual mede um débito de líquido através do estator 2. Esse sensor 66 também está ligado ao controle 58, o controle 58, com base no sinal do sensor 66 e no número de rotações do rotor 4, determina o débito, ou o volume de débito por rotação. Se este é pequeno, isto indica que relativamente muito gás é transportado, pelo que a fricção entre rotor 4 e estator 2 é elevada e, ao mesmo tempo, também o resfriamento é reduzido. Isto, via de regra, leva a uma dilatação de material mais alta e, por outro lado, a um pré-tensionamento elevado entre rotor 4 estator 2 e, em consequência, a um elevado desgaste. Uma adaptação da geometria de fenda é preferida então. Em vez do sensor de débito 66 pode estar previsto também um sensor de pressão 66, o qual possibilita uma regulagem de pressão por meio do deslocamento do estreitamento entre rotor e sensor. Com tal sensor de pressão pode se ajustar ou controlar a observação de uma pressão mínima ou de uma pressão máxima por meio de deslocamento do estreitamento. Basicamente deve-se entender que tal sensor de pressão pode estar previsto também adicionalmente ao sensor de débito 66. O sensor de pressão pode estar disposto ainda na região do estator ou no lado de entrada.

[0072] Deve-se entender que são preferidas também formas de realização nas quais apenas um dos três sensores 62, 64, 66 está presente. Deve-se entender ainda que o controle 58 pode estar integrado também ao controle do acionamento 52 e/ou ao controle do motor de acionamento 36.

[0073] A figura 5 mostra outro exemplo de realização que é basicamente semelhante ao exemplo de realização da figura 4. Elementos iguais e semelhantes estão providos de números de referência iguais, de modo que se faz referência totalmente à descrição acima. Deve-se entender que os sensores 62, 64, 66, os quais foram descritos com referência à figura 4, igualmente podem ser empregados nos exemplos de realização das figuras 1, 5, 6 e 7, separadamente ou em combinação.

[0074] De acordo com este exemplo de realização (figura 5), novamente o rotor 4 está disposto de modo deslocável em relação ao estator 2 estacionário. Entretanto, neste exemplo de realização, o motor de acionamento 36 está igualmente estacionário e não deslocável. Em geral o eixo de acionamento 26, por sua vez, está acoplado ao eixo de acionamento 32 do motor de acionamento 36 através de uma junta cardânica 30. Para possibilitar um deslocamento de rotor 4 e eixo de acionamento 26, o eixo de acionamento 32 está montado na roda dentada de saída 38 da engrenagem 34de modo deslocável axialmente. A rota dentada 68 está acoplada a um eixo de saída 32 com uma ligação eixo-cubo deslocável axialmente. A engrenagem 34 está configurada também com uma roda dentada 68 realizada como eixo oco, na qual o eixo 32 pode ser deslocado. O eixo de saída 32 está conduzido, por um lado, através de uma vedação 70, de modo que nenhum líquido pode penetrar na engrenagem 34 vindo do alojamento de entrada de acionamento 14. Em um trecho externo 72 do eixo de saída 32 pode estar disposto um acionamento 52 (compare figura 4), para possibilitar o deslocamento axial do eixo de saída 32 e, em consequência, do rotor 4.

[0075] Outra forma de realização alterada está representada na figura 6; novamente elementos iguais e semelhantes estão providos de mesmos números de referência, de modo que se faz referência totalmente à descrição acima.

[0076] No exemplo de realização de acordo com a figura 6 também o rotor é deslocável, enquanto que o estator 2 está recebido estacionariamente no alojamento de entrada 4 e no alojamento de saída 20. De acordo com este exemplo de realização, o eixo de acionamento 26 está configurado em duas partes e apresenta uma primeira parte 74 e uma segunda parte 76. As duas partes 74, 76 estão empurradas uma para dentro da outra em forma de telescópio e entre as duas partes 74,76 está configurado um membro de expansão 80, em um recesso 78 no primeiro elemento74. O membro de expansão 80 serve para possibilitar o comprimento axial do eixo de acionamento 26 através do deslocamento da segunda parte de eixo 76 para a primeira parte de eixo 74. Através da expansão do membro de expansão 80 ou de diminuição do membro de expansão 80 é possibilitado um deslocamento do rotor 4.

[0077] É possível configurar o membro de expansão 80 como membro de expansão passivo, como especialmente como sistema hidráulico. Um sistema hidráulico serve para manter mais ou menos igual um pré-tensionamento entre rotor 4 e estator 2, de modo que a força de pré-tensionamento que atua sobre o rotor 4 é substancialmente constante. Quando de dilatação do material do estator 2 e/ou do rotor 4 é possível que o rotor 4 desvie para a esquerda em relação à figura 4, compensação por meio do sistema hidráulico no membro de expansão 80. Assim se impede igualmente um desgaste excessivo, como através de um deslocamento ativo, controlado através de um acionamento, de rotor 4 e/ou estator 2. A pressão atuante no sistema hidráulico pode ser adaptada então à pressão da bomba.

[0078] A figura 7 mostra, finalmente, um exemplo de realização da bomba de cavidade progressiva 1, o qual, por sua vez, permite um deslocamento do rotor 4 em relação ao estator 2. Neste exemplo de realização o eixo de acionamento 26 está configurado inteiriço como nos três primeiros exemplos de realização das figuras 1, 4 e 5. O eixo de acionamento 26 está ligado ao eixo de acionamento 32 por meio de uma junta cardânica 30.

[0079] No exemplo de realização de acordo com a figura 7, o estabilizador de eixo 82, que liga a junta cardânica 28 ao rotor 4, está configurado em duas partes e apresenta uma primeira parte 84, que está ligada ao rotor 4, e uma segunda parte 86, que está ligada à junta cardânica 28. As partes 84 e 86 estão encaixadas uma na outra telescopicamente e na parte 84 está configurado um membro de expansão 80, correspondendo ao membro de expansão 80 de acordo com a figura 4. Esse membro de expansão 80, por sua vez, pode ser ativo ou passivo, passivo, por exemplo, em forma de um sistema hidráulico. Alternativamente pode estar previsto também que no lado frontal 88 do rotor 4 engate um acionamento que desloque o rotor 4 axialmente.

[0080] Na figura 8 está descrito, a título de exemplo, um fluxograma de um processo para operação de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com uma das formas de realização preferidas descritas anteriormente de uma bomba de cavidade progressiva de acordo com um dos exemplos de realização 1 a 7. Na etapa 100 a bomba de cavidade progressiva 1 é ligada e o rotor 4 é posto em rotação. Etapa 102 designa o transporte de líquido da entrada 10 para a saída 12 do estator 2, através de rotação do rotor 4. Durante esta etapa do transporte de transporte 102 a temperatura do estator 2 é medida na etapa 104, por meio de um sensor de temperatura.

[0081] Esta temperatura medida é comparada com um ou vários valores limites na etapa 106. Na etapa 108 é determinado então se um ou qual dos diversos valores limites foi ultrapassado e quando nenhum valor limite foi ultrapassado, ou o pré-tencionamento, isto é, também a posição axial do rotor em relação ao estator e, com isso, a geometria de fenda, isto é, a geometria do estreitamento 7, já coincide com o valor limite determinado na etapa 106, na etapa 108 já se fez a escolha de continuar transportando líquido e voltando à etapa 102. Em outro caso, na etapa 110 é ajustado um pré-tensionamento correspondente. Depois que na etapa S110 igualmente ocorre um reajuste da geometria de fenda, o fluxo volta para a etapa S102.

[0082] Por exemplo, é possível que na etapa 106 a temperatura medida na etapa 104 seja determinada em relação a uma pluralidade de valores limites, sendo que cada valor limite representa um equivalente para uma posição axial relativa de rotor 4 e estator 2 em relação um ao outro. Na etapa 110 é ajustada a posição axial correspondente, que está prevista para o valor limite determinado na etapa 106. Ao mesmo tempo líquido continua sendo transportado na etapa 102.

[0083] Basicamente, no começo de um processo de transporte, isto é, antes que comece o movimento de rotação do rotor em relação ao estator, o estreitamento entre o rotor e o estator é alargado de tal modo, que, em virtude do vazamento interno, não ocorre taxa de transporte ou ocorre apenas uma pequena taxa. O estreitamento é diminuído durante um processo de fluxo limitado no tempo de cerca de 1,5 segundos ao ponto de que uma taxa de transporte desejada ou uma pressão de transporte desejada é alcançada.

Claims (23)

1. Bomba de cavidade progressiva (1) para transporte de líquidos carregados de sólidos, que compreende a) um rotor helicoidal (4), b) um estator (2) possuindo uma entrada (10) e uma saída (12), no qual o rotor (4) está disposto de maneira rotativa em torno de um eixo longitudinal (L1) do estator (2), e compreendendo uma parede interna helicoidal (8) correspondendo ao rotor (4), o rotor (4) compreendendo uma forma afilada para a saída (12) ou entrada (10), preferivelmente cônica, e/ou uma excentricidade variável (e1, e2), e o rotor (4) e o estator (2) sendo dispostos um em relação ao outro e configurados de modo que pelo menos uma câmara (5) é formada para transportar o líquido, e a câmara (5) está separada por um estreitamento (7), especialmente uma linha de vedação (D), c) um eixo de acionamento (26) e um motor de acionamento (36), o rotor (4) é acoplado por meio do eixo de acionamento (26) ao motor de acionamento (36), d) possuindo um dispositivo de ajuste (39) para ajustar uma posição axial relativa do rotor (4) e do estator (2), e) dispositivo de ajuste (39) é configurado para alargar o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2), em que o rotor (4) está montado de modo deslocável axialmente e o dispositivo de ajuste (39) está instalado para deslocar axialmente o rotor (4) a fim de alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2), caracterizada pelo fato de que: f) uma barra de acionamento (25) do rotor (4), compreendendo o motor de acionamento (36) e o eixo de acionamento (26), é deslocável junto com o rotor (4); ou g) o rotor (4), junto com o eixo de acionamento (26), é deslocável em relação ao motor de acionamento (36); ou h) uma engrenagem (34) é disposta entre o eixo de acionamento (26) e o motor de acionamento (36) e a engrenagem (34) permite o deslocamento axial do eixo de acionamento (26).

2. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste (39) está instalado para alargar o estreitamento (7) entre o rotor e estator ao ponto de configurar uma fenda de vazamento (S) entre o rotor (4) e estator (2).

3. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste (39) está instalado para realizar o alargamento do estreitamento (7) em função de um ou vários parâmetros operacionais predeterminados.

4. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que um dos parâmetros operacionais é a temperatura do estator (2) e/ou do rotor (4).

5. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que um dos parâmetros operacionais é o volume de líquido transportado.

6. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 3, 4, ou 5, caracterizada pelo fato de que um dos parâmetros operacionais é um nível de líquido na entrada (10) do estator (2).

7. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o estator (2) está montado de modo deslocável axialmente e o dispositivo de ajuste (39) está instalado para deslocar axialmente o estator (2) a fim de alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento (7) entre o rotor (4) e o estator (2).

8. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o eixo de acionamento (26) é pelo menos de duas partes e compreende um membro de expansão (80) que permite o prolongamento e o encurtamento do eixo de acionamento (26) para o deslocamento axial do rotor (4).

9. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o eixo longitudinal (L1) do estator é orientado substancialmente na vertical durante operação e a saída (12) do estator (2) está no topo.

10. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o estator (2) é formado de um material maleável, especialmente um elastômero, pelo menos na região da parede interna (8).

11. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste está configurado - para alargar o estreitamento entre o rotor e estator antes do começo de um processo de partida ou durante ou após um processo de interrupção de um motor de acionamento para rotação do rotor, e - para diminuir o estreitamento entre o rotor e estator antes do começo durante o processo de partida do motor de acionamento.

12. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste compreende uma interface de entrada para recepção de um sinal de pressão e é configurado para alargar ou diminuir o estreitamento entre o rotor e estator dependendo do sinal de pressão.

13. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste compreende uma interface de entrada para recepção de um sinal de volume e é configurado para alargar o estreitamento entre o rotor e o estator dependendo do sinal de volume, de tal modo que, para um valor do sinal de volume que sinaliza que um volume transportado desde o começo do processo de transporte corresponde a um volume especificado, o estreitamento entre o rotor e o estator é alargado de tal modo que não ocorre mais transporte de um volume a partir da saída do estator.

14. Bomba de cavidade progressiva, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste é configurado para ajustar a posição axial do rotor (4) em relação ao estator (2), enquanto o rotor gira em relação ao estator.

15. Método para operar uma bomba de cavidade progressiva (1) para o transporte de líquidos carregados com sólidos, que compreende - um rotor helicoidal (4), - um estator (2) apresentando uma entrada (10) e uma saída (12), na qual o rotor (4) é disposto rotativamente em torno de um eixo longitudinal (L1) do estator (2), e compreendendo uma parede interna helicoidal (8) correspondente ao rotor (4), o rotor (4) compreende uma forma que afunila para baixo em direção da saída (12) ou entrada (10), preferencialmente cônico, e/ou uma excentricidade variável (e1, e2), e o rotor (4) e estator (2) estando dispostos um em relação ao outro e configurados de modo que pelo menos uma câmara (5) é formada para transportar o líquido, e a câmara (5) está separada por um estreitamento (7), especialmente uma linha de vedação (D), - um eixo de acionamento (26) e um motor de acionamento (36), em que o rotor (4) é acoplado por meio do eixo de acionamento (26) ao motor de acionamento (36), e possuindo um dispositivo de ajuste para ajustar uma posição axial relativa do rotor (4) e estator (2), sendo que o dispositivo de ajuste (39) é configurado para alargar o estreitamento (7) entre o rotor (4) e o estator (2), em que o rotor (4) está montado de modo deslocável axialmente e o dispositivo de ajuste (39) está instalado para deslocar axialmente o rotor (4) a fim de alargar, pelo menos parcialmente, o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2), caracterizada pelo fato de que: a) uma barra de acionamento (25) do rotor (4), compreendendo o motor de acionamento (36) e o eixo de acionamento (26), é deslocável junto com o rotor (4); ou b) o rotor (4), junto com o eixo de acionamento (26), é deslocável em relação ao motor de acionamento (36); ou c) uma engrenagem (34) está disposta entre o eixo de acionamento (26) e o motor de acionamento (36) e a engrenagem (34) permite o deslocamento axial do eixo de acionamento (26); o método compreendendo as etapas de: - acionar o rotor (4) para transporte de um líquido, - alargar o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2) através de deslocamento axial do rotor (4) e do estator (2) um em relação ao outro.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa de alargar o estreitamento (7) compreende: - ajustar uma fenda de vazamento (S) entre o rotor (4) e o estator (2).

17. Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - medição de uma temperatura do rotor (4) e/ou do estator (2); - deslocamento axial relativo do rotor (4) e do estator (2) dependendo da temperatura medida.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - determinação de um nível de líquido na entrada (10) do estator (2); - deslocamento axial relativo de rotor (4) e estator (2) dependendo do nível de líquido determinado.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - determinação de um volume de líquido transportado por rotação do rotor (4); - deslocamento axial relativo de rotor (4) e estator (2) dependendo do volume de líquido determinado.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que - o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2) é alargado no começo de uma partida de um motor de acionamento (36) para rotação do rotor (4), e - o estreitamento (7) entre o rotor (4) e o estator (2) é diminuído após o começo de um processo de partida do motor de acionamento (36).

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo fato de que - uma pressão é detectada por meio de um sensor de pressão, e - o estreitamento (7) entre o rotor (4) e o estator (2) é aumentado ou diminuído em função da pressão.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 21, caracterizado pelo fato de que - é detectado um tamanho de volume especificado, e - o estreitamento (7) entre o rotor (4) e estator (2) é aumentado ou diminuído dependendo do volume especificado.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 22, caracterizado pelo fato de que o rotor (4) é ajustado em relação ao estator (2) na direção axial ao longo do eixo de rotação, enquanto o rotor (4) é acionado em torno do eixo de rotação em um movimento de rotação para transporte do líquido em relação ao estator (2).