ES2290467T3 - Bomba con un eje de bomba que atraviesa un motor de accionamiento. - Google Patents
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Abstract
Bomba con el rotor (54) de un motor de accionamiento (52) dispuesto en una carcasa de motor (30) así como un eje de bomba (20) que lo atraviesa por fuera de su rangua (22), el cual está dotado en un extremo de una rueda motriz de bomba (46) que presenta paletas (45), en donde la carcasa de motor (30) está circundada a una distancia radial (a), delimitando una cámara anular (50), por una carcasa de bomba (12) que abraza con un segmento de gollete (16) la rueda motriz de bomba (46), cuya paletas (45) penetran en la cámara anular (50), caracterizada porque la rueda motriz de bomba (46) está conectada, mediante un buje (42) de tipo taza que delimita la cámara anular (50) hacia el eje longitudinal (A) de la bomba (10), al eje de bomba (20) y está dotada de una pieza de conexión (44) que sobresale en el interior centralmente de la base de taza (43) para alojar un extremo (21) del eje de bomba (20).
Description
Bomba con un eje de bomba que atraviesa un motor
de accionamiento.
La invención se refiere a una bomba con el rotor
de un motor de accionamiento dispuesto en una carcasa de motor así
como a un eje de bomba que lo atraviesa por fuera de su rangua, el
cual está dotado en un extremo de una rueda motriz de bomba que
presenta paletas, según el preámbulo de la reivindicación 1.
Una bomba de este tipo puede deducirse del
documento FR-A-2 222 885. En el
mismo se muestra una rueda motriz de bomba formada por un cuerpo de
rueda motriz que se estrecha cónicamente y paletas que sobresalen
radialmente de su superficie exterior. La superficie básica del
cuerpo de rueda motriz está situada en el lado opuesto de una
superficie frontal radial de la carcasa de motor.
En el caso de una bomba de circulación de
calefacción representada en el documento
DE-A-15 28 640 B2 la carcasa de
motor está conectada lateralmente a una carcasa de bomba y contiene,
a ambos lados del motor, en cada caso una rangua con un manguito
que circunda un espiga de eje y la junta tórica que abraza el
cojinete. Entre la región del eje de bomba que atraviesa el motor
de accionamiento y la rangua está aplicada en cada caso una
arandela. Uno de los extremos del eje de bomba soporta la rueda
motriz de bomba que puede girar en la carcasa de bomba, cuyo
perímetro gira en la región del lado de presión de la carcasa de
bomba y se abre céntricamente hacia el lado de aspiración. Las
partes de cojinete que se deslizan unas sobre otras del eje de bomba
y de la carcasa de bomba se componen aquí de material sintético
sinterizado de un solo material (óxido de aluminio alfa) de alta
pureza, que es especialmente adecuado para usarse en bombas de
circulación de calefacción sin caja de estopas.
Conociendo estas circunstancias el inventor se
ha impuesto la misión de crear un novedoso concepto de una bomba,
en el que el accionamiento esté integrado en el buje de bomba y
puedan usarse piezas de montaje del motor de producción en
serie.
A la solución de esta misión lleva la enseñanza
de la reivindicación independiente; las reivindicaciones
subordinadas indican perfeccionamientos favorables. Además de esto
entran dentro del ámbito de la invención todas las combinaciones de
al menos dos particularidades hechas patentes en la descripción, en
el dibujo y/o en las reivindicaciones.
La rueda motriz de bomba está conectada conforme
a la invención, mediante un buje de tipo taza que delimita la
cámara anular hacia el eje longitudinal de la bomba, al eje de bomba
y está dotada de una pieza de conexión que sobresale en el interior
centralmente de la base de taza para alojar un extremo del eje de
bomba.
Según otra particularidad de la invención se
pretende que sobre la base del buje, equipado a modo de taza, de la
rueda motriz de bomba esté conformada interiormente una pieza de
conexión central para alojar un extremo del eje de bomba, para
formar con éste una unidad giratoria conjunta.
Ha demostrado ser ventajoso que la carcasa de
bomba se estreche a ambos lados de un segmento de tubo mediante en
cada caso un segmento de gollete con una región de conexión, que
está inclinada en corte longitudinal hacia el eje longitudinal en
donde la longitud de la región de conexión puede corresponderse
aproximadamente con la mitad de la longitud del segmento de
gollete; el segmento de gollete termina en una región
aproximadamente paralela al eje longitudinal, la cual está
desplazada hacia el eje con respecto a dicho segmento de tubo.
Para configurar la cámara anular a lo largo de
toda la carcasa de bomba, se ha situado enfrente de la región de
conexión inclinada - configurada con preferencia curvada - de la
carcasa de bomba un segmento frontal conformado
correspondientemente de la carcasa de motor y delimita con el mismo
la cámara anular, sin modificar esencialmente su forma en corte
longitudinal.
De forma ventajosa se pretende además que el
segmento frontal de la carcasa de motor esté unido al buje de la
rueda motriz de bomba, es decir, que el segmento frontal detenido es
adyacente al buje que gira, cuya pared de taza está alineada con
preferencia con el segmento frontal.
Según otra particularidad de la invención la
cámara anular se divide mediante paredes de guiado paralelas al eje
en canales de circulación; estas paredes de guiado son nervios
radiales de un tubo central de la carcasa de motor y/o del segmento
de tubo de la carcasa de bomba.
El eje de bomba atraviesa conforme a la
invención unos rodamientos, que están montados en piezas de conexión
axiales de la carcasa de motor. Estas tubulares axiales forman
parte en cada caso del segmento frontal de la carcasa de motor y
abrazan según otra particularidad, en cada caso además del
rodamiento, un suplemento de junta y/o anillos de estanqueidad y/o
un manguito protector de eje. Aparte de esto se pretende que delante
de la pieza de conexión y/o del suplemento de junta esté colocada
una tapa de junta. Aquí se consigue en un espacio estrecho una
unión óptima entre el eje de bomba y la carcasa.
Es importante conforme a la invención que el
segmento frontal de la carcasa de motor esté unido al segmento de
gollete de la carcasa de bomba mediante puntales de tipo barra - con
preferencia huecos y radiales; estos últimos están conformados con
su segmento frontal y el segmento de gollete con preferencia de
forma enteriza formando una unidad constructiva unitaria. Conforme
a la invención, al menos uno de los puntales contiene un canal de
derrame, que termina por un extremo en el eje de bomba. De forma
ventajosa se ha previsto entre el segundo y el tercer anillo de
obturación de eje radial un acarreo de derrame tal, que puede
vigilarse mediante un sensor de derrame.
En el caso de una configuración de un solo paso
conforme a la invención se solapa el extremo del eje de bomba
alejado de la rueda motriz de bomba con una caperuza cubridora, y
ésta está unida al segmento frontal de la carcasa de motor
adyacente a la misma; la parte frontal libre del eje de bomba se
solapa después con preferencia con una tapa de cojinete extremo
obturador.
Una ejecución adicional de dos pasos de la bomba
conforme a la invención posee un eje de bomba prolongado, a cuyos
dos extremos está conectada en cada caso una rueda motriz de bomba,
es decir, la ejecución de dos pasos contiene en su eje prolongado,
con relación a la primera rueda motriz de bomba, una segunda rueda
motriz de bomba. Aquí está situado en el centro axial de la carcasa
de bomba un plano de simetría para la bomba. Con preferencia ambas
ejecuciones tienen por lo demás las mismas dimensiones.
Las particularidades especiales de la estructura
son:
- \bullet
- integración del accionamiento en el buje de bomba;
- \bullet
- utilización de piezas de motor de instalación de la producción en serie;
- \bullet
- dispositivo de rodamiento;
- \bullet
- obturación con anillos de obturación de eje radiales;
- \bullet
- paredes de guiado para la orientación axial de la circulación - sobre todo en la ejecución de dos pasos.
La bomba conforme a la invención debe producirse
sobre todo con tres diferentes ángulos de paleta de 8º, 12º y 16º,
así como con dos variantes de motor de 4 polos (34 KW y 54 KW). El
motor de instalación se compone de piezas estándar de la producción
de motores normalizada.
Como ventajas claras del objeto de la invención
con respecto al estado de la técnica deben citarse:
- \bullet
- ninguna pérdida hidráulica en la rendija entre rotor y estator;
- \bullet
- ninguna pérdida por corrientes parásitas en el tubo de rendija, y en consecuencia mayor grado de eficacia del motor;
- \bullet
- grado de eficacia total claramente superior, con lo que es bastante menor el requisito de potencia;
- \bullet
- menores costes de instalación;
- \bullet
- dispositivo de rodamiento robusto y económico;
- \bullet
- menos piezas especiales;
- \bullet
- menor peso de la bomba;
- \bullet
- menor diámetro exterior de la bomba;
- \bullet
- dimensiones de instalación iguales para la ejecución de un paso y de dos pasos.
Se deducen ventajas, particularidades y detalles
adicionales de la invención de la siguiente descripción de ejemplos
de ejecución preferidos, así como con base en el dibujo; éste
muestra en
la fig. 1: un corte longitudinal a través de una
bomba Inline-Propeller de un paso;
la fig. 2: una vista fragmentaria aumentada de
la fig. 1;
la fig. 3: un corte longitudinal correspondiente
aproximadamente a la fig. 1, a través de una bomba
Inline-Propeller de dos pasos conforme a la línea
III-III en la fig. 4;
la fig. 4: una vista frontal de la fig. 3;
la fig. 5: la sección transversal a través de la
fig. 3 según su línea V-V;
la fig. 6: una vista oblicua sobre una rueda
motriz.
Una bomba Inline 10 de un paso, por ejemplo con
una longitud n aquí de 910 mm y un diámetro exterior d de 520 mm,
presenta conforme a la fig. 1 una carcasa de bomba 12 de tres partes
formada por un segmento de tubo 14 de longitud n_{1} y dos
segmentos de gollete 16 aplicados al mismo, que ofrecen en los
extremos cuellos de brida 18 radiales, de longitud n_{2} que se
estrechan en cada caso concéntricamente en una longitud axial q a
través de un segmento de conexión 16_{a} de sección transversal
curvada; la región de pared de sus extremos de boca discurre
aproximadamente en una mitad de su longitud n_{2}, en corte
longitudinal, en paralelo al eje longitudinal A de la carcasa de
bomba 12 y desplazada respecto a la misma. Los segmentos de carcasa
14 y 16 están por lo demás acoplados uno al otro sobre nervios de
brida radiales 15, 17.
En el eje longitudinal A de la carcasa de bomba
12 está previsto un eje de bomba 20 y está montado, mediante
rodamientos 22, en piezas de conexión de cojinete o de tubo 24
axiales de una carcasa de motor 30 también de tres partes. Esta
pieza de conexión de cojinete 24 axial está conformada interiormente
sobre un segmento frontal 26 de tipo cuello, curvado por su parte
aproximadamente en paralelo a dicho segmento de conexión 16_{a},
y está unido mediante al menos tres puntales radiales 25, 25_{a}
al segmento de gollete 16 adyacente. El segmento frontal 26 está
inclinado de forma correspondiente a dicho segmento de conexión
16_{a}, en corte longitudinal, y está acoplado de forma
desmontable al segmento central 28 de tipo tubo de longitud z de la
carcasa de motor 30.
El rodamiento 22 izquierdo en la fig. 1 circunda
una espiga de eje 21, que por un extremo está limitada por un
escalón anular 21_{a} y después del cual conforme a la fig. 2 está
dispuesto, hacia el extremo de eje, un suplemento de junta 32 y
después de éste una tapa de junta 34; esta última abraza un manguito
protector de eje 36 al que se conecta por fuera un anillo separador
37, seguido de anillos de estanqueidad 38. Entre estos termina un
canal de derrame 39 que discurre en un puntal 25_{a} que, de forma
reconocible en la fig. 2 abajo, está conformado sobre el segmento
de gollete 16 de la carcasa de bomba 12. Con 40 se ha designado en
la fig. 2 una chaveta sobre el eje de bomba 20.
Al segmento frontal 26 izquierdo en la fig. 1 de
la carcasa de motor 30 está asociada una parte de tipo taza de una
rueda motriz de bomba 46 como su buje 42 de diámetro exterior e con
base de taza 43 dirigida hacia fuera, a la que se ha conformado
interiormente una pieza de conexión 44 para el eje de bomba 20; la
rueda motriz 46 que presenta paletas 45 está unida a la espiga de
eje 21 del eje de bomba 20, entre otras cosas mediante dicha
chaveta 40.
El otro extremo del eje de bomba 20 está
recubierto por una tapa de cojinete extremo 47, que se solapa a
cierta distancia con una caperuza cubridora 48 con superficie
exterior 49 de tipo cazoleta.
El diámetro exterior b de la carcasa de motor
30, que en su contorno se corresponde casi con el de la carcasa de
bomba 12, es mayor que el diámetro interior en el extremo del
segmento de gollete 16, gracias a los segmentos de conexión
16_{a} curvados descritos de la carcasa de bomba 12. La carcasa de
motor 30 circunda, delimitando una cámara anular 50 que conduce la
circulación hasta la rueda motriz de bomba 46 y tiene una anchura
radial a de aproximadamente 49 mm, un motor de accionamiento o
instalación 52 que comprende un paquete de rotor 54 atravesado por
el eje de bomba 20 y un paquete de estator 56 en el lado de la
carcasa. Los cables eléctricos hasta el motor de instalación 52 son
guiados, de forma no reconocible en el dibujo, a través de un canal
axial a uno de los puntales 25.
En el caso de esta bomba Inline 10 el
accionamiento está integrado en el buje de bomba 42, y pueden usarse
piezas del motor de instalación 52 de la fabricación en serie
usual.
En las figs. 3 a 5 se reproduce una bomba Inline
11 de dos pasos, que ofrece la citada longitud de 910 mm e
igualmente el diámetro exterior d de 520 mm. Por su eje longitudinal
A cruza un eje de simetría radial E, a ambos lados del cual
discurren segmentos de bomba que se enrasan unos con otros. Debido a
que el eje de bomba 20_{a} tiene aquí en ambos extremos la misma
configuración, se dispone a ambos lados de dicho plano de simetría
E de segmentos frontales 26 en forma de cuello, que parten del tubo
central cilíndrico o del segmento central 28 de la carcasa de motor
30, en los que están previstos los citados grupos destacados en la
fig. 2 de rodamientos 22, suplementos de junta 32 y tapas de junta
34, igualmente en cada caso un canal de derrame 39 entre los
anillos de estanqueidad 38. A cada segmento frontal 26 está asociada
una taza extrema como buje 42 con rueda motriz 46.
La carcasa de motor 30 que circunda el motor de
accionamiento o instalación 52 está dotada en la región de su
segmento central 28, de longitud z, de nervios 58, aquí doce,
conformados radialmente como paredes de guiado o chapas de guiado.
Estos delimitan canales de circulación 60 paralelos al eje de la
cámara anular 50. También del segmento tubular 14 central de la
carcasa de bomba 12 sobresalen de la superficie exterior nervios
radiales 62, aquí tres.
En el caso de esta bomba Inline 11 de dos pasos
el accionamiento también está integrado en el buje de bomba 42.
Mediante el motor de instalación 52 se accionan dos ruedas motrices
46. En la carcasa de bomba 12 se estabiliza la circulación a través
de las citadas chapas 58, de tal modo que se garantiza una corriente
de ataque sin torsión de la rueda motriz 46 dispuesta detrás en
cada caso, incluso si el líquido se transporta en la segunda
dirección axial, a causa de la inversión de polaridad del motor de
instalación 52 y del sentido de transporte.
Claims (15)
1. Bomba con el rotor (54) de un motor de
accionamiento (52) dispuesto en una carcasa de motor (30) así como
un eje de bomba (20) que lo atraviesa por fuera de su rangua (22),
el cual está dotado en un extremo de una rueda motriz de bomba (46)
que presenta paletas (45), en donde la carcasa de motor (30) está
circundada a una distancia radial (a), delimitando una cámara
anular (50), por una carcasa de bomba (12) que abraza con un
segmento de gollete (16) la rueda motriz de bomba (46), cuya paletas
(45) penetran en la cámara anular (50), caracterizada porque
la rueda motriz de bomba (46) está conectada, mediante un buje (42)
de tipo taza que delimita la cámara anular (50) hacia el eje
longitudinal (A) de la bomba (10), al eje de bomba (20) y está
dotada de una pieza de conexión (44) que sobresale en el interior
centralmente de la base de taza (43) para alojar un extremo (21)
del eje de bomba (20).
2. Bomba según la reivindicación 1,
caracterizada porque la cámara anular (50) se divide mediante
paredes de guiado (58) paralelas al eje en canales de circulación,
en donde las paredes de guiado (58) son dado el caso nervios
radiales de un tubo central (28) de la carcasa de motor (30) y/o de
un segmento de tubo (14) de la carcasa de bomba (12).
3. Bomba según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque se ha situado enfrente de una región de
conexión (16_{a}) inclinada, configurada con preferencia curvada,
de la carcasa de bomba (12) un segmento frontal (26) conformado
correspondientemente de la carcasa de motor (30) y delimita con el
mismo la cámara anular (50).
4. Bomba según la reivindicación 3,
caracterizada porque el segmento frontal (26) de la carcasa
de motor (30) es adyacente al buje (42) de la rueda motriz de bomba
(46).
5. Bomba según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizada porque el eje de bomba (20) atraviesa unos
rodamientos (22), que están montados en piezas de conexión (24)
axiales de la carcasa de motor (30), que abrazan, aparte del
rodamiento (22), en cada caso un suplemento de junta (32) y/o
anillos de estanqueidad (38) y/o un manguito protector de eje
(36).
6. Bomba según la reivindicación 5,
caracterizada porque la pieza de conexión axial (24) forma
parte del segmento frontal (26) de la carcasa de motor (30).
7. Bomba según la reivindicación 5,
caracterizada porque delante de la pieza de conexión (24) y/o
del suplemento de junta (32) está colocada una tapa de junta
(34).
8. Bomba según una de las reivindicaciones 5 a
7, caracterizada porque el segmento frontal (26) de la
carcasa de motor (30) está unido fijamente al segmento de gollete
(16) de la carcasa de bomba (12) mediante puntales (25, 25_{a})
de tipo barra, con preferencia conformado de forma enteriza.
9. Bomba según la reivindicación 7,
caracterizada por puntales (25, 25_{a}) radiales
huecos.
10. Bomba según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizada porque al menos un puntal (25_{a}) contiene
un canal de derrame (39), que termina por un extremo en el eje de
bomba (20).
11. Bomba según una de las reivindicaciones 3 a
10, caracterizada porque se solapa el extremo del eje de
bomba (20) alejado de la rueda motriz de bomba (46) con una caperuza
cubridora (46), y ésta está unida al segmento frontal (26) de la
carcasa de motor (30).
12. Bomba según la reivindicación 10,
caracterizada por una tapa de cojinete extremo (47) que se
solapa con la parte frontal libre del eje de bomba (20).
13. Bomba según una de las reivindicaciones 1 a
10, caracterizada porque al eje de bomba (20) que soporta
por un extremo la rueda motriz de bomba (48) está conectada, por el
otro extremo, una rueda motriz de bomba (48) adicional.
14. Bomba según la reivindicación 13,
caracterizada por un plano de simetría (E) para la bomba (11)
que atraviesa el centro axial de la carcasa de bomba (12).
15. Bomba según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la carcasa de bomba (12) se estrecha a
ambos lados de un segmento de tubo (14) mediante en cada caso un
segmento de gollete (16) con una región de conexión (16_{a}), que
está inclinada en corte longitudinal hacia el eje longitudinal (A),
en donde la longitud (q) de la región de conexión (16_{a}) puede
corresponderse con preferencia aproximadamente con la mitad de la
longitud (n_{2}) del segmento de gollete (16), que termina en una
región aproximadamente paralela al eje longitudinal (A).
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| EP1468189A1 (de) | 2004-10-20 |
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