ES2228828T3 - Bomba de suministro. - Google Patents
Bomba de suministro.Info
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Abstract
Bomba de suministro con un rodete (4) propulsado, que se gira en una carcasa de bomba (2, 3), con varias coronas, que se cierran concéntricamente, dispuestas en un lado frontal del rodete (4), de cámaras de paletas (15, 16), con canales de suministro (11, 12) dispuestos frente a las coronas de las cámaras de paletas (15, 16) en las paredes de la carcasa de la bomba (2, 3) y con paletas de rodete (13, 14) que limitan respectivamente las cámaras de paletas (15, 16) tangencialmente respecto al rodete (4), que en su lado que indica en la dirección prevista de giro del rodete (4) están dispuestos inclinadamente en un ángulo respecto a una paralela del eje de giro de rodete (4), caracterizada porque los ángulos á1 - á4 de las paletas de rodete (13, 14) se extienden incrementándose proporcionalmente en la extensión radial de las paletas de rodete (13, 14) con una distancia creciente desde el punto central del rodete (4) y porque los ángulos á1 - á4 de varias coronas de paletas de rodete (13, 14),dispuestas sobre uno de los lados frontales, presentan la misma dependencia proporcional.
Description
Bomba de suministro.
La invención se refiere a una bomba de suministro
con un rodete propulsado, que se gira en una carcasa de bomba, con
varias coronas, que se cierran concéntricamente, dispuestas en un
lado frontal del rodete, de cámaras de paletas; con canales de
suministro dispuestos frente a las coronas de las cámaras de
paletas en las paredes de la carcasa de la bomba y con paletas de
rodete dispuestas de forma inclinada en un ángulo en relación con el
eje de giro del rodete y que limitan respectivamente las cámaras de
paletas tangencialmente respecto al rodete.
Estas bombas de suministro se emplean a menudo
para el suministro de combustible o líquido de lavado en los
automóviles actuales y se conocen de la práctica como bombas
periféricas o de canal lateral. El rodete en general está fijado de
forma resistente al giro a un árbol propulsado por un motor
eléctrico. Con un giro del rodete se originan en las cámaras de
paletas y en el canal de suministro corrientes de circulación a
través de las que el combustible o el líquido de lavado se
suministran de un canal de admisión hacia un canal de expulsión.
Mediante las coronas, que se cierran concéntricamente entre sí, de
las cámaras de paletas, la bomba de suministro puede presentar por
ejemplo varios niveles de presión o diferentes proveer a diferentes
consumidores independientemente entre ellos. La fabricación del
rodete tiene lugar con los moldes de herramienta correspondientes
al rodete en la mayoría de los casos según el procedimiento de
fundición por inyección o troquelado por inyección. Gracias a la
disposición inclinada de las paletas de rodete, la bomba de
suministro tiene una muy alta eficacia.
Sin embargo, es desventajoso en la bomba de
suministro conocida que su fabricación es muy costosa. Por ejemplo,
las coronas de las cámaras de paletas exigen respectivamente un
costoso molde de herramienta. Con la extracción del molde del
rodete de los moldes de herramienta, éstos se deben mover en
movimientos previstos relativos uno hacia el otro. Para evitar un
daño de las paletas de rodete, estos movimientos relativos han de
realizarse además muy exactamente.
Una bomba con una corona de paletas de rodete en
cada lado frontal del rodete es conocida del documento US
2,042,499. Las paletas de rodete están conformadas con un lado de
cara a la dirección de giro en un ángulo respecto a una paralela del
eje de giro, siendo constante el ángulo respecto a la paralela del
eje de giro a través de la extensión radial de las paletas de
rodete.
Mediante el documento US 1,973,669 se conoce una
bomba con una corona de paletas de rodete en cada lado frontal del
rodete, estando dispuestas las paletas de rodete en la base en
extensión radial paralelamente al eje de giro.
El artículo "Einfluss der Schafelform auf das
Kennlinienverhalten von
Peripheral-Seitenkanalpumpe" en
Maschinenbautechnik nº 21 (1972) pone de manifiesto un
rodete de una bomba periférica con una corona de cámaras de paletas
en cada lado frontal. Las paletas de rodete poseen a través de su
extensión radial dos zonas con diferentes ángulos en relación con
una paralela del eje de giro. En la zona radialmente interior las
paletas de rodete están dispuestas paralelamente al eje de giro. En
la zona radialmente exterior las paletas de rodete están
conformadas en un ángulo respecto a una paralela del eje de giro,
siendo constante el ángulo a lo largo de la extensión radial.
La invención tiene como objetivo configurar una
bomba de suministro del tipo nombrado al comienzo de manera que se
pueda fabricar de manera especialmente económica con una alta
eficacia.
Este problema se soluciona conforme a la
invención gracias a que el ángulo de las paletas de rodete se
extiende incrementándose proporcionalmente respecto a una paralela
del eje de giro del rodete en la extensión radial de las paletas de
rodete con distancia creciente del punto central del rodete y a que
el ángulo de varias coronas de paletas de rodete, dispuestas sobre
uno de los lados frontales, presenta la misma dependencia
proporcional.
Mediante una selección apropiada de la
proporcionalidad del transcurso del ángulo de la distancia de las
paletas de rodete hacia el punto central del rodete se puede
emplear, para la producción de varias coronas de las cámaras de
paletas, una pieza preformada común de herramienta. Mediante el uso
de una única pieza moldeada de herramienta se puede extraer del
molde el rodete sin consideración de los movimientos relativos.
Gracias a esto la bomba de suministro conforme a la invención se
puede producir con una alta eficacia de manera especialmente
económica. Se evita además de manera fiable el daño de las paletas
de rodete por un movimiento relativo conducido incorrectamente.
Además esta configuración del rodete conduce a un mínimo número de
piezas moldeadas de herramienta en la fabricación. En el caso más
favorable se puede producir le rodete con dos piezas preformadas de
herramienta en total opuestas entre sí. Esto conduce a un empleo de
herramientas especialmente económico en la fabricación del
rodete.
Una eficacia especialmente alta de la bomba de
suministro conforme a la invención se puede producir sencillamente
con una extraibilidad sencilla del rodete, si el ángulo de las
paletas de rodete se extiende de acuerdo a la fórmula
\alpha(r) \ = \ arctan \
\left(\frac{r*tan(\alpha \ [r_{a}])}{r_{a}} \
\right)
siendo r una distancia cualquiera
de un punto previsto de loas paletas de rodete desde el punto
central del rodete y siendo \alpha (r_{a}) un ángulo
predeterminado. Gracias a esta configuración se puede fijar
sencillamente la proporcionalidad del cambio de ángulo con
distancia creciente desde el punto central del rodete. Ya que las
proporciones de tamaño dadas en la fórmula tienen una influencia
decisiva sobre la corriente de circulación que se conforma, las
pérdidas de corriente se minimizan especialmente. Las corrientes en
el canal de suministro se adaptan a aquéllas en las cámaras de
paletas.
Se contribuye a una mayor simplificación de la
extracción del molde del rodete, conforme a otra variante de la
invención, si el ángulo \beta de las paletas de rodete es
escasamente mayor en la distancia r en su lado opuesto a la
dirección de giro prevista del rodete que el ángulo
\alpha(r). Mediante esta configuración se espesan
escasamente las paletas de rodete con una distancia creciente de su
lado frontal más próximo. La pieza moldeada de herramienta prevista
para la fabricación de las cámaras de paletas presenta salientes
que se estrechan para la producción de cámaras de paletas, de
manera que el rodete se deja sacar fácilmente después de soltarse
de la pieza moldeada de herramienta.
Las pérdidas de corriente dentro del canal de
suministro o de las cámaras de paletas se pueden minimizar
especialmente conforme a otra variante ventajosa de la invención,
si las paletas de rodete presentan un ángulo \alpha(r) de
10º a 50º. La zona del ángulo \alpha(r) se puede fijar en
una distancia prevista de las coronas correspondientes de las
paletas de rodete desde el punto central del rodete sencillamente
mediante la selección del ángulo \alpha(r_{a}) que se ha
de predeterminar.
Se contribuye a una ulterior reducción de las
pérdidas de corriente en el canal de suministro o en las cámaras de
paletas, conforme a otra variante ventajosa de la invención, si el
ángulo \alpha(r) se encuentra entre 15º y 38º.
Se contribuye a una elevación ulterior de la
eficacia de la bomba de suministro conforme a la invención, si las
cámaras de paletas atraviesan el rodete y tienen en los lados
frontales del rodete respectivamente una paleta de rodete y porque
las paletas de rodete están orientadas respecto a los lados
frontales indicando en la dirección de giro prevista del rodete.
Con esto la bomba de suministro puede ser recorrida por la
corriente axialmente y por ello estar construida muy compactamente
en dirección radial.
La invención permite muchas formas de
realización. Para una mayor clarificación de su principio básico se
representa una de ellas en el dibujo y se describe a continuación.
Muestra la:
Figura 1 una representación en sección a través
de una bomba de suministro conforme a la invención,
Figura 2 una representación en sección a través
de la bomba de suministro de la figura 1 a lo largo de la línea II
- II
Figura 3 una representación en sección a gran
escala a través de un rodete de la figura 2 a lo largo de la línea
III - III,
Figura 4 un diagrama a través de la dependencia
de un ángulo de paletas de rodete en dependencia de la distancia
desde el punto central del rodete de la bomba de suministro de la
figura 1.
La figura 1 muestra una representación en sección
a través de una bomba de suministro conformada como bomba de canal
lateral. La bomba de suministro presenta un rodete 4 giratorio
fijado en un árbol 1, que se puede girar entre dos partes fijas de
carcasa 2, 3. La bomba de suministro tiene dos cámaras de
suministro 5, 6 que se encierran concéntricamente. Las cámaras de
suministro 5, 6 se extienden respectivamente desde un canal de
admisión 7, 8 hasta un canal de expulsión 9, 10 y se componen de
canales de suministro 11, 12 dispuestos en las partes de carcasa 2,
3 y de cámaras de paletas 15, 16 limitadas por las paletas de
rodete 13, 14 y dispuestas en el rodete 4. Las cámaras de paletas
15, 16 están dispuestas como una cavidad en uno de los lados
frontales. Las cámaras de paletas 15, 16 que están una enfrente de
la otra están unidas entre sí. Con un giro del rodete 4 se originan
corrientes de circulación en las cámaras de suministro 5, 6 que
conducen de los canales de admisión 7, 8 a los canales de expulsión
9, 10.
La figura 2 muestra en representación en sección
a través de la bomba de suministro de la figura 1 a lo largo de la
línea II - II una vista en planta desde arriba sobre uno de los
lados frontales del rodete 4. Aquí se puede reconocer que en total
están dispuestas dos coronas de las cámaras de paletas 15, 16 en el
rodete 4. Las coronas de las cámaras de paletas 15, 16 se encierran
concéntricamente. Además se pueden reconocer en la figura 3 las
paletas de rodete 13, 14, 14', 14'', 14''' que limitan las cámaras
de paletas 15, 16.
La figura 3 muestra en una representación en
sección a través del rodete 4 de la figura 2 a modo de ejemplo
varias paletas de rodete 14', 14'', 14''', 13 con ángulos \alpha1
- \alpha4, con los que su lado de cara a la dirección de giro
prevista del rodete 4 está inclinado respecto a la vertical y con
ello respecto a la paralela del eje de giro del rodete 4. Aquí se
puede reconocer que el ángulo \alpha1 de la paleta de rodete 13
de la corona interior de la cámara de paletas 15 representada en la
figura 2 es menor que los ángulos \alpha2 - \alpha4 de las
paletas de rodete 14', 14'', 14''' de la corona exterior de las
cámaras de paletas 16. Además los ángulos \alpha2 - \alpha4 son
dependientes de la distancia del punto de sección de las paletas de
rodete 14', 14'', 14''' desde el eje giratorio del rodete 4. La
inclinación de las paletas de rodete 14', 14'', 14''' respecto a
una paralela del eje de giro del rodete 4 se incrementa, con
distancia creciente, desde el eje de giro del rodete 4. El ángulo
\alpha4 es así mayor que el ángulo \alpha2. El lado opuesto a
la dirección de giro prevista del rodete 4 tiene un ángulo \beta.
Este ángulo \beta es mínimamente mayor que el ángulo \alpha del
lado de cara a la dirección de giro del rodete 4. A modo de ejemplo
está representado el ángulo \beta3, que tiene que ser mínimamente
mayor que el ángulo \alpha3. Esto contribuye a la fácil
extracción del molde de herramienta no representado del rodete 4
fabricado con el procedimiento de fundición por inyección.
La figura 4 muestra un diagrama del ángulo de
paleta \alpha(r) con r = 1, 2, 3... a través de la
distancia del punto de sección de las paletas de rodete 13, 14
desde el eje de giro del rodete 4. El ángulo \alpha(r) de
las paletas de rodete se comporta respecto a la vertical según la
relación
\alpha(r) \ = \ arctan \
\left(\frac{r*tan(\alpha \ [r_{a}])}{r_{a}} \
\right)
Con un ángulo predeterminado en el caso de que ra
= 10 mm \alpha(ra) = 22º resulta una curva para el
transcurso de ángulo de las paletas de rodete 13, 14 representadas
en las figuras 1 a 3. Con una distancia r creciente desde el eje de
giro se incrementa el ángulo \alpha(r). La ampliación del
ángulo \alpha(r) se reduce, sin embargo cuando la
distancia r va agrandándose desde el eje de giro del rodete 4.
Claims (6)
1. Bomba de suministro con un rodete (4)
propulsado, que se gira en una carcasa de bomba (2, 3), con varias
coronas, que se cierran concéntricamente, dispuestas en un lado
frontal del rodete (4), de cámaras de paletas (15, 16), con canales
de suministro (11, 12) dispuestos frente a las coronas de las
cámaras de paletas (15, 16) en las paredes de la carcasa de la bomba
(2, 3) y con paletas de rodete (13, 14) que limitan respectivamente
las cámaras de paletas (15, 16) tangencialmente respecto al rodete
(4), que en su lado que indica en la dirección prevista de giro del
rodete (4) están dispuestos inclinadamente en un ángulo respecto a
una paralela del eje de giro de rodete (4), caracterizada
porque los ángulos \alpha1 - \alpha4 de las paletas de rodete
(13, 14) se extienden incrementándose proporcionalmente en la
extensión radial de las paletas de rodete (13, 14) con una
distancia creciente desde el punto central del rodete (4) y porque
los ángulos \alpha1 - \alpha4 de varias coronas de paletas de
rodete (13, 14), dispuestas sobre uno de los lados frontales,
presentan la misma dependencia proporcional.
2. Bomba de suministro según la reivindicación 1,
caracterizada porque el ángulo \alpha1 - \alpha4 de las
paletas de rodete (13, 14) se extiende de acuerdo a la fórmula
\alpha(r) \ = \ arctan \
\left(\frac{r*tan(\alpha \ [r_{a}])}{r_{a}} \
\right)
siendo r una distancia cualquiera
de un punto previsto de las paletas de rodete (13, 14) desde el
punto central del rodete (4) y siendo \alpha (r_{a}) un ángulo
predeterminado.
3. Bomba de suministro según la reivindicación 1,
caracterizada porque las paletas de rodete (13, 14)
presentan un ángulo \alpha(r) de 10º a 50º.
4. Bomba de suministro según al menos una de las
reivindicaciones precedenntes, caracterizada porque el
ángulo \beta de las paletas de rodete (13, 14) es escasamente
mayor en la distancia r en su lado opuesto a la dirección de giro
prevista del rodete (4) que el ángulo \alpha(r).
5. Bomba de suministro según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el ángulo
\alpha(r) se encuentra entre 15º y 38º.
6. Bomba de suministro según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
cámaras de paletas (15, 16) atraviesan el rodete (4) y tienen en
los lados frontales del rodete (4) respectivamente una paleta de
rodete (13, 14) y porque las paletas de rodete (13, 14) están
orientadas respecto a los lados frontales indicando en la dirección
de giro prevista del rodete (4).
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