ES2337392T3 - Bomba con rotor de corte y troceador previo. - Google Patents

Abstract

Bomba provista de un rotor de corte (38), unas contracuchillas (40) asociadas con el mismo, y un troceador previo (48) que es accionado por una parte de árbol (46) que sobresale axialmente del rotor de corte (38), en la que las contracuchillas (40) soportan un filo cortante (52) que se extiende en la dirección longitudinal de la parte de árbol (46), caracterizada porque la parte de árbol (46) está rodeada por un manguito (50) que está sujeto sin capacidad de rotación por las contracuchillas (40), estando formado el filo cortante (52) en la periferia exterior de este manguito.

Description

Bomba con rotor de corte y troceador previo.

La invención se refiere a una bomba provista de un rotor de corte, unas contracuchillas correspondientes al mismo, y un troceador previo que es impulsado por una parte de árbol que sobresale axialmente del rotor de corte, en la cual las contracuchillas soportan un filo cortante que se extiende en la dirección longitudinal de la parte de árbol.

Se ha dado a conocer una bomba de este tipo en el documento US 5.460.483 A, que se considera la técnica anterior más próxima a la presente invención. En dicho documento, el filo cortante coopera con unas aletas en los extremos periféricos exteriores del troceador previo.

Se muestra una bomba similar en el documento US 3.128.051 A.

La patente US nº 5.224.331 B1 muestra una bomba troceadora en la cual los filos cortantes del rotor de corte están dentados.

En la práctica se ha dado a conocer una bomba que se emplea, por ejemplo, en máquinas herramienta para transportar emulsiones refrigerantes lubricantes que están contaminadas por virutas metálicas. Esta bomba es una bomba centrífuga que, además del rotor radial, presenta un rotor axial de corriente arriba que está configurado como rotor de corte y tiene un extremo de corriente arriba que presenta filos cortantes que cooperan con unas contracuchillas fijas que están dispuestas radialmente en la boca de entrada, de manera que se pueden cortar y trocear las virutas y otros contaminantes aspirados. Los contaminantes bastos son troceados por el troceador previo antes de ser aspirados hacia dentro por el rotor axial y troceados ulteriormente.

Un objetivo de la invención es proporcionar una bomba del tipo indicado anteriormente provista de propiedades troceadoras mejoradas.

Para alcanzar este objetivo, de acuerdo con la invención, la parte de árbol está rodeada por un manguito que está sujeto sin capacidad de rotación por las contracuchillas, estando formado el filo cortante en la periferia exterior de este manguito.

Este filo cortante sirve, en particular, para trocear material fibroso, tal como virutas metálicas largas, filamentos de tejidos, y similares, que de otra forma tenderían a enrollarse firmemente sobre la parte de árbol. Debido al movimiento de arremolinamiento del medio que fluye en el tubo de entrada, movimiento de arremolinamiento que está inducido por el troceador previo, y debido a la aspiración del rotor axial y la acción de tijera del rotor de corte y las contracuchillas, las fibras se ven sometidas a tales fuerzas que se arrastran firmemente contra el filo cortante y a continuación son cortadas por el filo cortante. De esta manera, se impide que las fibras se asienten de forma permanente sobre la parte de árbol, y se consigue una mayor robustez de la bomba en unos medios que estén fuertemente contaminados con material fibroso.

Las contracuchillas fijas soportan un manguito que rodea y protege la parte de árbol rotatatoria y está provisto en su periferia exterior del filo cortante que se extiende esencialmente en dirección axial, o, preferentemente, de una pluralidad de dichos filos cortantes.

Unas formas de realización útiles y otros desarrollos de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.

En una forma de realización particularmente preferida, los filos cortantes de las contracuchillas y/o los filos cortantes correspondientes del rotor de corte están dentados, de manera que se puede sujetar mejor el material que se ha de trocear. En particular, los filos cortantes dentados del rotor de corte tienen el efecto de arrastrar el material fibroso en la dirección circunferencial y con ello lo arrastran firmemente contra la periferia del manguito y de ahí contra el filo cortante.

A continuación, se explicará con detalle un ejemplo de forma de realización juntamente con los dibujos, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en sección axial de una bomba de acuerdo con la invención; y

la Figura 2 muestra la bomba de la Figura 1 vista desde debajo.

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La bomba centrífuga mostrada en la Figura 1 está provista de una caja esencialmente cilíndrica 10 provista de un cabezal 12 unido con una pestaña a su extremo inferior, y este cabezal se hunde en un depósito de líquido, que no se ha mostrado, en una base de una máquina herramienta. El cabezal 12 forma una cámara de bombeo 14 que aloja un rotor radial 16. Un árbol 18 está soportado de forma coaxial en la caja 10, y el extremo superior del árbol está conectado a un motor impulsor que no se ha mostrado y está soportado en cojinetes fijos que no se han mostrado. Estos cojinetes determinan la posición axial del árbol 18. El rotor radial 16 está fijado por chaveta sobre el extremo inferior del árbol 18. Una pared del cabezal 12, que forma la parte inferior de la cámara de bombeo 14, forma un tubo de entrada 20 que sobresale hacia abajo coaxialmente con el rotor 16 y el árbol 18 y que está rodeado por un embudo de entrada 22.

El rotor 16 es un rotor semiabierto provisto de hojas abiertas hacia abajo 24. Estas hojas están inclinadas de manera que se aspira el líquido a través del tubo de entrada 20 (flecha A), y a continuación se transporta radialmente hacia fuera en una cámara anular 26 por encima de la periferia exterior de la cámara de bombeo 14. Gracias a la presión del líquido que se crea en la cámara anular 26 de esta manera, el líquido fluye hacia arriba en el sentido de la flecha B a través de un canal ascendente 28 formado en la caja 10 y hacia una boca de salida de la bomba que no se ha mostrado.

En la pared periférica interna del tubo de entrada 20 está distribuida una serie de canales de ventilación 30 en dirección circunferencial y conectada a la cámara de bombeo 14. Una placa de entrada 32 está dispuesta en el extremo inferior del tubo de entrada 20, y los canales de ventilación 30 están abiertos al lado inferior de la placa de entrada. La placa de entrada 32 cierra la cámara de bombeo 14 en el lado inferior y presenta una abertura de entrada 34 (Figura 2).

Un rotor axial 38, que está provisto de unas palas helicoidales 36, está dispuesto en el árbol 18 dentro del tubo de entrada 20. El rotor axial 38 transporta el líquido del extremo inferior del tubo de entrada 20 a través de la abertura de entrada 34 y axialmente hacia arriba a la parte interna de la cámara de bombeo 14. De esta manera, aumenta significativamente en rendimiento de la bomba.

La Figura 2 es una vista de la bomba desde el lado inferior de la Figura 1. Se ven tres hojas 36 del rotor de corte en la abertura de entrada 34. La placa de entrada 32 forma dos contracuchillas 40 que sobresalen radialmente hacia dentro en la abertura de entrada 34 y que cooperan con unos filos cortantes dentados 42 de las hojas 36. Las contracuchillas 40 están dobladas en forma espiral, y, desde el interior hacia el exterior, se desvían de forma creciente de la dirección radial en la dirección de la rotación del rotor (flecha C).

Puesto que los filos cortantes 42 del rotor se extienden esencialmente en dirección radial, mientras los filos cortantes 44 de las contracuchillas tienen forma espiral, los filos cortantes cooperan a modo de unas tijeras cuando gira el rotor 38 cortador. La acción de tijera entre los filos cortantes que se encuentran procede esencialmente de forma radial desde el interior hacia el exterior. En la parte exterior, los filos cortantes 44, no obstante, curvan en un sentido opuesto al sentido de rotación del rotor cortante 38 (flecha C).

Los filos cortantes 42 se extienden radialmente hacia fuera más allá del radio de abertura de la abertura de entrada 34 y los filos cortantes 44 se extienden hacia dentro hasta la parte de cubo del rotor de corte. De esta manera, los filos cortantes definen una ventana que se cierra totalmente durante la operación de corte. Ello asegura que se cortan de forma fiable las virutas largas.

Las partes de las hojas 36 y de las contracuchillas 40 que forman los filos cortantes están formadas, por ejemplo, de acero endurecido con una dureza Rockwell de 60 HRC. La dureza y el espaciado axial entre los filos cortantes 42 y 44 han de determinarse de acuerdo con la finalidad prevista para el empleo de la bomba. Es posible también que la superficie cortante del rotor de corte deslice sobre la placa de entrada 32. El espaciado axial entre los filos cortantes 42, 44 puede ajustarse y variarse por medio de láminas espaciadoras. Por ejemplo, se insertan las láminas espaciadoras desde el exterior entre la placa de entrada 32 y el cabezal 12, para modificar la distancia entre la placa de entrada 32 y los filos cortantes 42.

La forma dentada de los filos cortantes 42 de las hojas 36 asegura que se atrapan y se arrastran las eventuales virutas por los dientes del filo cortante, quedan retenidas durante la operación de corte y a continuación se cortan. Esto impide que las virutas se desplacen radialmente hacia fuera a lo largo del filo cortante 42. Los dientes del filo cortante 42 pueden tener una forma tal que se extienden siempre ortogonalmente respecto de la parte correspondiente de los filos cortantes curvos 44 de la contracuchilla (no representada).

Como alternativa o adición, unos dientes pueden estar previstos en los filos cortantes 44 de las contracuchillas 40.

Como se muestra en la Figura 1, el árbol 18 está prolongado por su extremo inferior por una parte de árbol 46 de menor diámetro que sobresale más allá del rotor de corte 38 y a través del embudo de entrada 22 en el medio que se ha de aspirar y lleva en su extremo inferior un troceador previo 48 que presenta dos hojas. De acuerdo con la Figura 2, el troceador previo 48 forma dos filos cortantes doblados mediante los cuales se puede trocear previamente los materiales bastos cuando el troceador previo 48 gira conjuntamente con el rotor de corte 38 y el rotor radial 16.

La parte de árbol 46 está rodeada sobre toda su longitud por un manguito esencialmente cilíndrico 50 que se estrecha hacia abajo que está fijado en su extremo superior en los extremos radialmente interiores de las contracuchillas 40. La periferia exterior del manguito 50 forma dos nervaduras axiales, cuyos extremos exteriores están formados con dos filos cortantes esencialmente verticales 52 que forman un ángulo contra el sentido de rotación (flecha C) del rotor de corte.

Cuando se aspiran virutas muy largas u otro material provisto de fibras largas por el rotor de corte 38, las fibras exhibirían normalmente la tendencia a enrollarse sobre la parte de árbol 46, de manera que ya no sería posible transportarlas en la abertura de entrada 34. Esto lo impide el manguito 50 que mantiene las fibras alejadas de la parte de árbol 46. Cuando las fibras se enrollan sobre el manguito 50 debido al flujo arremolinado del medio, se asientan sobre los filos cortantes 52. Cuando los filos cortantes dentados 42 atrapan los extremos superiores de las fibras, éstas se ven sometidas a una tensión adicional, de tal manera que se aplican firmemente contra los filos cortantes 52 y quedarán cortadas en trozos relativamente cortos que entonces pueden ser aspirados por el rotor de corte 38 y pueden ser troceadas adicionalmente. De esta manera, se consiguen un funcionamiento estable de la bomba y una acción troceadora incluso cuando la bomba trabaja en medios que están contaminados con material que contiene fibras largas.

Claims (5)

1. Bomba provista de un rotor de corte (38), unas contracuchillas (40) asociadas con el mismo, y un troceador previo (48) que es accionado por una parte de árbol (46) que sobresale axialmente del rotor de corte (38), en la que las contracuchillas (40) soportan un filo cortante (52) que se extiende en la dirección longitudinal de la parte de árbol (46), caracterizada porque la parte de árbol (46) está rodeada por un manguito (50) que está sujeto sin capacidad de rotación por las contracuchillas (40), estando formado el filo cortante (52) en la periferia exterior de este manguito.

2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada porque el filo cortante (52) se extiende esencialmente sobre toda la longitud de la parte de árbol (46) hasta el troceador previo (48).

3. Bomba según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el manguito (50) forma una pluralidad de filos cortantes (52) dispuestos con unos espacios angulares iguales.

4. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el filo cortante (52) está formado por el borde de una nervadura que está formada en la periferia del manguito (50) y presenta una sección transversal curva y forma un ángulo contra el sentido de rotación (C) del rotor de corte (38) y del troceador previo (48).

5. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los filos cortantes (42) del rotor de corte (38) están dentados.