ES2638181T3

ES2638181T3 - Disposición de bomba con acoplamiento magnético

Info

Publication number: ES2638181T3
Application number: ES14723386.0T
Authority: ES
Inventors: Jürgen Gröschel
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB AG
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2034-04-29
Also published as: RU2672352C2; EP2994645B1; AU2014264825B2; CN105339670B; CN105339670A; DE102013208476A1; PL2994645T3; MX2015015297A; WO2014180708A1; US10330107B2; JP2016516948A; BR112015027898A2; DK2994645T3; AU2014264825A1; JP6411467B2; KR20160006707A; LT2994645T; SG11201508898SA; MX368927B; EP2994645A1

Abstract

Disposición de bomba con acoplamiento magnético (1) con una cámara interior (11) formada por una carcasa de bomba (2) de la disposición de bomba (1), con un pote de separación (10) que obtura de modo hermético un compartimento (12) encerrado por el mismo con respecto a la cámara interior (11) formada por la carcasa de bomba (2), con un eje de impulsor (13) que puede ser accionado de modo giratorio alrededor de un eje de rotación (A), con un impulsor (16) dispuesto en un extremo del eje de impulsor (13), con un rotor interior (17) dispuesto en el otro extremo del eje de impulsor (13), con un motor de accionamiento (9), con un eje de accionamiento (20) que puede ser accionado por el motor de accionamiento (9) de modo giratorio alrededor del eje de rotación (A) y con un rotor exterior (22) dispuesto sobre el eje de accionamiento (20), interactuando con el rotor interior (17), en donde el rotor exterior (22) comprende un cubo (23) con una superficie interior de cubo (28) formada por un orificio de paso (27) en el cual está realizada una ranura axial (29) que se extiende paralela con respecto al eje de rotación (A) e interactua con una chaveta (33) insertada en una ranura de chaveta (32) del eje de accionamiento (20) caracterizada por el hecho de que al menos una primera ranura (30) periférica radialmente y al menos una segunda ranura (31) periférica radialmente está realizada en la superficie interior del cubo (28), estando dispuesto un anillo de tolerancia (34, 35) en al menos dos de las ranuras (30, 31).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Disposicion de bomba con acoplamiento magnetico

La invencion se refiere a una disposicion de bomba con acoplamiento magnetico con una camara interior formada por una carcasa de bomba de la disposicion de bomba, con un pote de separacion que obtura de modo hermetico un compartimento encerrado por el mismo con respecto a la camara interior formada por la carcasa de bomba, con un eje de impulsor que puede ser accionado de modo giratorio alrededor de un eje de rotacion, con un impulsor dispuesto en un extremo del eje de impulsor, con un rotor interior dispuesto en el otro extremo del eje de impulsor, con un motor de accionamiento, con un eje de accionamiento que puede ser accionado por el motor de accionamiento de modo giratorio alrededor del eje de rotacion y con un rotor exterior dispuesto sobre el eje de accionamiento, interactuando con el rotor interior, en donde el rotor exterior comprende un cubo con una superficie interior de cubo formada por un orificio de paso en el cual esta realizada una ranura axial que se extiende paralela con respecto al eje de rotacion e interactua con una chaveta insertada en una ranura de chaveta del eje de accionamiento.

A partir del documento DE 84 36 638 U1 se conoce una disposicion de bomba de este tipo. A pesar de un asiento deslizable riguroso del soporte magnetico exterior sobre el eje de accionamiento, el juego de ajuste aun existente provoca un vuelco del soporte magnetico exterior con respecto al eje de accionamiento de tal manera que, en caso de un accionamiento giratorio del eje de accionamiento, el soporte magnetico exterior realiza un movimiento de tambaleo que puede conducir a un deterioro del pote de separacion o de otras piezas en el interior de la disposicion de bomba. Si el asiento de ajuste se elige demasiado riguroso, un montaje unicamente es posible mediante calentamiento y un desmontaje unicamente es posible con herramienta especial.

Lo mismo se aplica a la bomba periferica mostrada en el documento WO 2011/154783 A2 en la cual la transmision del par de giro en el lado accionado entre el impulsor y el eje de impulsor y entre el rotor interior y el eje de impulsor puede ser realizada por un anillo de tolerancia.

El documento DE 90 00 501 U1 revela para una conexion entre cubo y eje, entre la rueda de bomba y el eje de accionamiento, el empleo de un anillo de tolerancia para la transmision del par de giro. El objeto de la invencion consiste en proporcionar una disposicion de bomba que facilite un montaje exento de juego y realizable sin herramientas especiales del rotor exterior que lleva el iman sobre el eje de accionamiento de un motor de accionamiento, en la cual se evite o se reduzca un vuelco del rotor exterior con respecto al eje de accionamiento.

El objeto de la invencion es solucionado por el hecho de que en la superficie interior del cubo esta configurada al menos una primera ranura radialmente circunferencial y al menos una segunda ranura radialmente circunferencial, estando un anillo de tolerancia dispuesto en al menos dos de las ranuras.

De manera preferente, en al menos una o en varias de las primeras ranuras y en al menos una o en varias de las segundas ranuras esta dispuesto un anillo de tolerancia.

De modo conveniente, en una de las primeras ranuras esta dispuesto un anillo de tolerancia y en una de las segundas ranuras esta dispuesto un anillo de tolerancia. De acuerdo con una forma de realizacion de la invencion se propone que la disposicion de bomba esta realizada a modo de un bloque, es decir, que la carcasa de bomba esta unida con la carcasa del motor. De esta manera no se requiere ninguna placa de base, o una placa de base con un tamano relativamente reducido, para la disposicion de bomba. Adicionalmente se puede renunciar a un acoplamiento mecanico. Ademas no se requiere el esfuerzo de centrado, necesario en otros casos.

Las caractensticas desfavorables de redondez del rotor exterior accionado de manera giratoria a traves del eje de accionamiento se evitan si por lo menos una primera ranura esta realizada en una region de la superficie interior del cubo que se encuentra en direccion axial esencialmente entre el centro del cubo y el primer elemento de soporte, y/o por lo menos una segunda ranura esta realizada en una region de la superficie interior del cubo que se extiende esencialmente desde el centro del cubo hasta la proximidad del extremo opuesto al primer elemento de soporte del cubo.

Se ha mostrada ser especialmente ventajosa una forma de realizacion segun la cual la superficie exterior circunferencial del cubo esta realizada de forma lisa. Debido al hecho de que se renuncia a taladros, interrupciones o hendiduras en o sobre la superficie exterior circunferencial del cubo cabe la posibilidad de deslizar el rotor exterior sobre el eje de accionamiento sin que se danen los elementos de sellado dispuestos en esta zona.

Para favorecer un montaje y un desmontaje sencillo del cubo y del eje de accionamiento esta previsto un orificio roscado realizado en el rotor exterior en la region del primer elemento de soporte.

En lo que se refiere al montaje y desmontaje sencillo del cubo y del eje de accionamiento, el orificio roscado presenta en este caso un diametro mayor que un orificio ciego roscado previsto en el eje de accionamiento.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En una forma de realizacion ventajosa adicional, los anillos de tolerancia estan dimensionados de tal modo que no llegan hasta la ranura de chaveta que recibe la chaveta.

Unos ejemplos de realizacion de la invencion estan representados en los dibujos y a continuacion se describen en detalle. Muestran la

Fig. 1 un corte longitudinal a traves de una disposicion de bomba con acoplamiento magnetico con una conexion entre cubo y eje segun la invencion, la

Fig. 2 una conexion entre cubo y eje que corresponde a la Fig. 1 en una representacion agrandada, la

Fig. 3 un corte a lo largo de la lmea MI-IM de la Fig. 2, la

Fig. 4 el montaje del cubo sobre el eje y la

Fig. 5 el desmontaje del cubo con respecto del eje

La Fig. 1 muestra una disposicion de bomba 1 en la forma de una disposicion de bomba con acoplamiento magnetico, con una parte de bomba y una parte electrica. La parte de bomba de la disposicion de bomba 1 presenta una carcasa de bomba 2 en varias piezas de una bomba centnfuga que comprende una carcasa hidraulica 3 realizada como carcasa en forma de espiral, una tapa de carcasa 4, una linterna de soporte de cojinete 5 y un elemento de union 6.

La carcasa hidraulica 3 dispone de una abertura de entrada 7 para la succion de un fluido bombeado y de una abertura de salida 8 para la eyeccion del fluido bombeado. La tapa de carcasa 4 esta dispuesta en el lado opuesto al de la abertura de entrada 7 de la carcasa hidraulica 3. En el lado apartado al de la carcasa hidraulica 3 de la tapa de carcasa 4 esta fijada la linterna de soporte de cojinete 5. El elemento de union 6 esta aplicado en el lado opuesto al de la tapa de carcasa 4 de la linterna de soporte de cojinete 5. En el elemento de union 6, en el lado opuesto a la linterna de soporte de cojinete 5, esta dispuesto un motor de accionamiento 9 que forma la parte electrica. La disposicion de bomba 1 esta realizada en una construccion en bloque, es decir que la carcasa de bomba 2 y la carcasa del motor de accionamiento 9 estan conectadas la una con la otra, por ejemplo mediante el elemento de union 6.

Un pote de separacion 10 esta sujetado en el lado apartado al de la carcasa hidraulica 3 de la tapa de carcasa 4 y se extiende al menos parcialmente a traves de un espacio interior 11 delimitado por la carcasa de bomba 2, en particular por la tapa de carcasa 4, por la linterna de soporte de cojinete 5 y por el elemento de union 6. El pote de separacion 10 obtura una camara 12 envuelta por el mismo de modo hermetico con respecto al espacio interior 11.

Un eje de impulsor 13 giratorio alrededor del eje de rotacion A se extiende a partir de una camara de flujo 14, limitada por la carcasa hidraulica 3 y la tapa de carcasa 4, a traves de una abertura 15 prevista en la tapa de carcasa 4 dentro de la camara 12.

En un extremo de eje del eje de impulsor 13 situado en el interior de la camara de flujo 14 esta fijado un impulsor 16, en el extremo del eje opuesto, que comprende dos segmentos de eje 13a, 13b con unos diametros que se amplian respectivamente, esta dispuesto un rotor interior 17 dispuesto en el interior de la camara 12. El rotor interior 17 esta provisto de varios imanes 18 que estan situados en el lado orientado hacia el pote de separacion 10 del rotor interior 17.

Entre el impulsor 16 y el rotor interior 17 esta situada una disposicion de cojinetes 19 que se encuentra en conexion funcional con el eje de impulsor 13 accionable de manera giratoria alrededor del eje de rotacion A.

El motor de accionamiento 9 impulsa un eje de accionamiento 20. El eje de accionamiento 20 accionable alrededor del eje de rotacion A esta dispuesto esencialmente de manera coaxial con respecto al eje de impulsor 13. El eje de accionamiento 20 se extiende hasta dentro del elemento de union 6 y eventualmente, al menos parcialmente, dentro de la linterna de soporte de cojinete 5. En el extremo libre del eje de accionamiento 20 esta dispuesto un rotor exterior 22 que lleva varios imanes 21. Los imanes estan situados en el lado orientado hacia el del pote de separacion 10 del rotor exterior 22. El rotor exterior 22 se extiende al menos en parte sobre el pote de separacion 10 y colabora con el rotor interior 17 de tal manera que el rotor exterior rotante 22 pone mediante unas fuerzas magneticas el rotor interior 17, y por lo tanto el eje de impulsor 13 y el impulsor 16, igualmente en un movimiento rotativo.

El rotor exterior 22, representado de modo agrandado en la Fig. 2, comprende un cubo 23 con una superficie exterior circunferencial lisa 24, un primer elemento de soporte 25 similar a una brida, dispuesto o configurado en el lado orientado hacia el del pote de separacion 10 del cubo, y un segundo elemento de soporte 26 en forma de cilindro hueco, realizado o dispuesto en el primer elemento de soporte 25, que rodea el pote de separacion 10 al menos parcialmente y en el cual estan dispuestos los imanes 21. El primer y el segundo elemento de soporte 25, 26 estan representados como dos piezas que pueden ser conectadas la una con la otra, pero tambien pueden ser fabricados como una sola pieza.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

A traves del cubo 23 se extiende un orificio de paso 27 formando una superficie interior del cubo 28. En la superficie interior del cubo 28 esta realizada una ranura axial 29 que se extiende paralela con respecto al eje de rotacion A. Adicionalmente, en el lado proximo al primer elemento de soporte 25 esta realizada al menos una primera ranura 30 que gira radialmente en la superficie interior del cubo 28, y en el lado apartado al primer elemento de soporte 25 al menos una segunda ranura 31 que gira radialmente en la superficie interior del cubo 28. En la ilustracion representada la primera y la segunda ranura 30, 31 tienen las mismas dimensiones. En caso de necesidad, las dimensiones pueden ser elegidas diferentes. Por lo menos una primera ranura 30 esta realizada en una region de la superficie interior del cubo 28 que se encuentra en la direccion axial esencialmente entre el centro del cubo 23 y el primer elemento de soporte 25. Por lo menos una segunda ranura 31esta configurada en una region de la superficie interior del cubo 28 que se extiende esencialmente a partir del centro del cubo 23 hasta la proximidad del extremo, opuesto al primer elemento de soporte 25, del cubo 23. En el eje de accionamiento 20 esta realizada una ranura de chaveta 32 orientada en direccion de la ranura axial 29, en la cual esta insertada una chaveta 33 para la transmision del par de giro del motor sobre el cubo 23 del rotor exterior 22. En la Fig. 2 se encuentra en la primera ranura 30 un anillo de tolerancia 34 y en la segunda ranura 31 un anillo de tolerancia 35. En caso de utilizar varias primeras o segundas ranuras 30, 3l, en al menos una o varias de las primeras ranuras 30 y en al menos una o varias de las segundas ranuras 31 esta dispuesto un anillo de tolerancia 34, 35. En particular un anillo de tolerancia 34 esta dispuesto en exactamente una de las primeras ranuras 30 y un anillo de tolerancia 35 en exactamente una de las segundas ranuras 31.

Tal como se puede observar en la Fig. 3, el anillo de tolerancia 34 dispuesto en la primera ranura 30 esta dimensionado de tal modo que no llega hasta la ranura de chaveta 32 que recibe la chaveta 33. Ello se aplica de modo correspondiente al anillo de tolerancia 35 dispuesto en la segunda ranura 31. En funcion del tamano de la ranura de chaveta 32 el anillo de tolerancia 34 encierra un angulo de unos 300° hasta unos 320°. Lo mismo se aplica al anillo de tolerancia 35. Por lo demas, los anillos de tolerancia 34, 35 estan dimensionados de tal manera que se evita un vuelco del rotor exterior 22 dentro del juego de ajuste aun existente entre el cubo 23 y el eje de accionamiento 20. La fuerza de resorte de los anillos de tolerancia 34, 35 corresponde al menos a la fuerza de peso del rotor exterior 22 en voladizo y una fuerza centnfuga que resulta de un desequilibrio del rotor exterior 22. Las fuerzas se encuentran en la relacion de la distancia de los anillos de tolerancia 34, 35 y de los brazos de palanca, calculada a partir de la fuerza del peso y la fuerza centnfuga.

Fig. 4 muestra un montaje posible del cubo 23 sobre el eje de accionamiento 20. Se puede observar que en el

extremo libre del eje de accionamiento 20 esta previsto un orificio ciego roscado 36 de modo concentrico con

respecto al eje de rotacion A. En el rotor exterior 22, en la region del primer elemento de soporte 25, esta previsto un orificio roscado 37 que tambien esta realizado de modo concentrico con respecto al eje de rotacion A. El orificio roscado 37 presenta aqrn un diametro mayor que el orificio ciego roscado 36. Para el montaje del rotor exterior 22 sobre el eje de accionamiento 20, se atornilla en un primer tiempo un tornillo prisoniero 38 en el orificio ciego

roscado 36. A continuacion, el cubo 23 del rotor exterior 22 se coloca sobre el eje de accionamiento 20,

extendiendose el tornillo prisoniero 38 a traves del orificio roscado 37. Una arandela es empujada a traves del tornillo prisoniero 38 hasta su contacto con el rotor exterior 22. A traves de una tuerca 40 atornillada sobre el tornillo prisoniero 38 el cubo 23 del rotor exterior 22 se desliza sobre el eje de accionamiento 20. Puesto que se renuncia a taladros, interrupciones o hendiduras en o sobre la superficie exterior circunferencial 24 del cubo 23, la misma es lisa, es decir, realizada de modo homogeneo o uniforme y cabe la posibilidad de empujar el rotor exterior 22 sobre el eje de accionamiento 20, sin que se danen los elementos de sellado dispuestos en esta region, pero no representados, como por ejemplo anillos obturadores del eje.

Tal como se puede ver on la Fig. 5, para el retiro del rotor exterior 22 se atornilla un tornillo 41 en el orificio roscado 37 hasta su contacto con el eje de accionamiento 20. Enroscando aun mas el tornillo 41 en el orificio roscado 37, el rotor exterior 22 con su cubo 23 se retira del eje de accionamiento 20.

Lista de referencias

1 Disposicion de bomba

2 Carcasa

3 Carcasa hidraulica

4 Tapa de carcasa

5 Linterna de soporte de cojinete

6 Elemento de union

7 Abertura de entrada

8 Abertura de salida

9 Motor de accionamiento

10 Pote de separacion

11 Camara interior

12 Camara

13 Eje de impulsor 13a Segmento del eje 13b Segmento del eje

27 Orificio de paso

28 Superficie interior del cubo

29 Ranura axial

30 Primera ranura

31 Segunda ranura

32 Ranura de chaveta

33 Chaveta

34 Anillo de tolerancia

35 Anillo de tolerancia

36 Orificio ciego roscado

37 Orificio roscado

38 Tornillo prisoniero

39 Arandela

40 Tuerca del tornillo

41 Tornillo

14 Camara de flujo

15 Abertura

16 Impulsor

17 Rotor interior

5 18 Iman

19 Disposicion de cojinete

20 Eje de accionamiento

21 Iman

22 Rotor exterior

10 23 Cubo

24 Superficie exterior circunferencial

25 Primer elemento de soporte

26 Segundo elemento de soporte

A Eje de rotacion

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Disposicion de bomba con acoplamiento magnetico (1) con una camara interior (11) formada por una carcasa de bomba (2) de la disposicion de bomba (1), con un pote de separacion (10) que obtura de modo hermetico un compartimento (12) encerrado por el mismo con respecto a la camara interior (11) formada por la carcasa de bomba (2), con un eje de impulsor (13) que puede ser accionado de modo giratorio alrededor de un eje de rotacion (A), con un impulsor (16) dispuesto en un extremo del eje de impulsor (13), con un rotor interior (17) dispuesto en el otro extremo del eje de impulsor (13), con un motor de accionamiento (9), con un eje de accionamiento (20) que puede ser accionado por el motor de accionamiento (9) de modo giratorio alrededor del eje de rotacion (A) y con un rotor exterior (22) dispuesto sobre el eje de accionamiento (20), interactuando con el rotor interior (17), en donde el rotor exterior (22) comprende un cubo (23) con una superficie interior de cubo (28) formada por un orificio de paso (27) en el cual esta realizada una ranura axial (29) que se extiende paralela con respecto al eje de rotacion (A) e interactua con una chaveta (33) insertada en una ranura de chaveta (32) del eje de accionamiento (20) caracterizada por el hecho de que al menos una primera ranura (30) periferica radialmente y al menos una segunda ranura (31) periferica radialmente esta realizada en la superficie interior del cubo (28), estando dispuesto un anillo de tolerancia (34, 35) en al menos dos de las ranuras (30, 31).
2. Disposicion de bomba de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que un anillo de tolerancia (34, 35) esta dispuesto en al menos una o en varias de las primeras ranuras (30) y en al menos una o en varias de las segundas ranuras (31).
3. Disposicion de bomba de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por el hecho de que un anillo de tolerancia (34) esta dispuesto en una de las primeras ranuras (30) y que un anillo de tolerancia (35) esta dispuesto en una de las segundas ranuras (31).
4. Disposicion de bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizada por el hecho de que la disposicion de bomba (1) esta configurada a modo de un bloque.
5. Disposicion de bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que al menos una primera ranura (30) esta realizada en una region de la superficie interior del cubo (28) que se encuentra, en la direccion axial, esencialmente entre el centro del cubo (23) y un primer elemento de soporte (25) y porque al menos una segunda ranura (31) esta realizada en una region de la superficie interior del cubo (28) que se extiende esencialmente a partir del centro del cubo (23) hasta aproximativamente el extremo, opuesto al primer elemento de soporte (25), del cubo (23).
6. Disposicion de bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que la superficie exterior circunferencial (24) del cubo (23) esta realizada de manera lisa.
7. Disposicion de bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que un orificio roscado (37) realizado en la region del primer elemento de soporte (25) esta previsto en el rotor exterior (22).
8. Disposicion de bomba de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada por el hecho de que el orificio roscado (37) presenta un diametro superior a un orificio ciego roscado (36) previsto en el eje de accionamiento (20).
9. Disposicion de bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por el hecho de que los anillos de tolerancia (34, 35) estan dimensionados de tal manera que no llegan hasta la ranura de chaveta (32) que recibe la chaveta (33).