BR102012004953B1

BR102012004953B1 - bomba de fluido

Info

Publication number: BR102012004953B1
Application number: BR102012004953-8A
Authority: BR
Inventors: Wayne T. Lipinski; Joseph M. Ross
Original assignee: Ti Group Automotive Systems Llc.
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2021-01-26
Also published as: JP2012184764A; CN102654125A; KR101898469B1; US8840385B2; EP2495442A2; EP2495442A3; EP2495442B1; KR20120100800A; US20120224991A1; JP6068806B2; BR102012004953A2

Abstract

BOMBA DE FLUIDO DE DESLOCAMENTO POSITIVO Uma bomba de fluido inclui um motor, um rotor de engrenagem interna e um rotor de engrenagem externa, O rotor de engrenagem interna é acionado para rotação em torno de um eixo pelo motor e tem ma pluralidade de dentes estendidos no sentido para fora. O rotor de engrenagem interna tem uma pluralidade de dentes estendidos no sentido para dentro que são engatados pelos dentes do rotor de engrenagem interna de modo que o rotor de engrenagem externa é acionado para rotação em torno de um segundo eixo quando gira o rotor de engrenagem interna. AO menos um do rotor de engrenagem interna e rotor de engrenagem externa é formado de um material plástico

Description

REFERÊNCIA AOS PEDIDOS COPENDENTES

[001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisional dos Estados Unidos 61/449.013 depositado em 3 de março de 2011 que é aqui incorporado integralmente mediante referência.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente revelação se refere geralmente a uma bomba de fluido e mais especificamente a uma bomba de fluido de deslocamento positivo.

ANTECEDENTES

[003] Bombas acionadas a motor elétrico podem ser usadas para bombear vários líquidos. Em algumas aplicações, como em veículos automotivos, as bombas acionadas por motor elétrico são usadas para bombear combustível a partir de um tanque de combustível para um motor de combustão. Em outras aplicações, a bomba pode ser usada para bombear aditivos tais como aqueles usados para reduzir os óxidos de nitrogênio presentes no gás de descarga a partir dos motores de combustão interna e particularmente motores a diesel.

SUMÁRIO

[004] Uma bomba de fluido inclui um motor, um rotor de engrenagem interna e um rotor de engrenagem externa. O rotor de engrenagem interna é acionado para rotação em torno de um eixo pelo motor e tem uma pluralidade de dentes estendidos no sentido para fora. O rotor de engrenagem externa tem uma pluralidade de dentes estendidos no sentido para dentro que são engatados pelos dentes do rotor de engrenagem interna de modo que o rotor de engrenagem externa é acionado para rotação em torno de um segundo eixo quando o rotor de engrenagem interna gira. Ao menos um do rotor de engrenagem interna e do rotor de engrenagem externa é formado de um material plástico.

[005] Em ao menos algumas implementações uma bomba de fluido tem um motor, um primeiro corpo de bomba, um segundo corpo de bomba adjacente ao primeiro corpo de bomba, um rotor de engrenagem interna, um rotor de engrenagem externa e um pino de guia. O rotor de engrenagem interna é recebido entre o primeiro corpo de bomba e o segundo corpo de bomba, acionado para rotação em torno de um eixo pelo motor e tem vários dentes estendidos no sentido para fora. O rotor de engrenagem externa é recebido entre o primeiro corpo de bomba e o segundo corpo de bomba, e tem uma pluralidade de dentes estendidos no sentido para dentro que são engatados pelos dentes do rotor de engrenagem interna de modo que o rotor de engrenagem externa é acionado para rotação em torno de um segundo eixo quando o rotor de engrenagem interna gira. Ao menos um do rotor de engrenagem interna e rotor de engrenagem externa é formado de um material plástico. O pino de guia pode ser carregado por ao menos um do primeiro corpo de bomba ou do segundo corpo de bomba e define um eixo em torno do qual gira o rotor de engrenagem interna. O pino de guia é formado de metal quando o rotor de engrenagem interna é formado de plástico, e quando o rotor de engrenagem interna é formado de metal, o pino de guia inclui uma bucha entre o pino de guia e o rotor de engrenagem interna.

[006] Um método de fazer componentes para uma bomba também é revelado. O método inclui formar um primeiro corpo de bomba a partir de um material plástico, moldar um pino de guia no primeiro corpo de bomba e usinar uma cavidade no primeiro corpo de bomba utilizado o pino de guia como uma referência para a localização da cavidade. Desse modo, um rotor de engrenagem externa, quando disposto ao menos parcialmente dentro da cavidade, é localizado com precisão em relação ao pino de guia.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A descrição detalhada seguinte das modalidades exemplares e melhor modo serão apresentados com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é uma vista lateral de uma bomba de fluido; A Figura 2 é uma vista secional da bomba de fluido da Figura 1; A Figura 3 é uma vista explodida da bomba de fluido; e A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um conjunto de bombeamento da bomba de fluido mostrando seus elementos de bombeamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES ATUALMENTE PREFERIDAS

[008] Com referência em mais detalhes aos desenhos, as Figuras 1-3 ilustram uma bomba de fluido 10 que tem um conjunto de bomba de deslocamento positivo 12 que pode ser acionado para rotação por um motor elétrico 14. A bomba 10 pode ser usada para bombear qualquer líquido adequado incluindo, e para os propósitos do restante dessa descrição, reagentes de redução catalítica seletiva (SCR). Os sistemas SCR armazenam um reagente SCR em um estado líquido ou sólido. O reagente SCR pode incluir uma combinação de ureia -(NH2)2CO- e água. Um exemplo de um reagente SCR é ADBLUE, o qual é a marca registrada mantida pela Associação Alemã de Indústria Automobilística para uma solução aquosa de ureia. O reagente SCR é entregue em um fluxo de gás de descarga a jusante de um motor e a montante de um ou mais conversores catalíticos. Um sistema SCR representativo inclui um catalisador de descarga seletiva em um sistema de descarga, um injetor para prover doses do reagente SCR ao catalisador a jusante, e um sistema de entrega de reagente SCR.

[009] A bomba de fluido 10 pode incluir um motor 14 acoplado ao conjunto de bomba 12 para acionar o conjunto de bomba. Na implementação mostrada, o motor 14 aciona o conjunto de bomba 12 por intermédio de um acoplamento magnético. Desse modo, o motor 14 pode ser separado do conjunto de bomba 12 por intermédio de uma parede divisória 16, se desejado, para manter o motor separado do fluido sendo bombeado. O motor 14 e o conjunto de bomba 12 podem, se desejado, ser conectado fisicamente em conjunto por intermédio e um alojamento principal 18. O alojamento principal 18 pode incluir um invólucro tubular 20 o qual pode ser formado de metal ou plástico, uma cobertura de motor 22 (também de plástico ou metal) que pode fechar uma extremidade do invólucro 20 adjacente ao motor, e uma cobertura de bomba 24 (também de metal ou plástico) que pode fechar ao menos parte da extremidade do invólucro 20 adjacente ao conjunto de bombeamento 12. A cobertura de motor 22 pode incluir uma abertura 26 através da qual fios podem passar para prover energia ao motor 14. A cobertura de bomba 24 pode incluir uma entrada 28 através da qual o reagente SRC líquido é extraído a partir do interior de um tanque para a bomba, e uma saída 30 através da qual o reagente SCR líquido pressurizado é descarregado a partir da bomba. O invólucro 20 pode ser cravado, laminado ou de outro modo formado em torno da, ou adaptado para reter a cobertura de motor 22 e a cobertura de bomba 24. O invólucro 20 pode incluir ou ser provido com um limitador interno, tal como um entalhe, nervura 32 ou outro recurso adaptado para ser engatado pelo, ou posicionar o motor 14 em uma determinada posição dentro do invólucro 20.

[0010] Um conjunto de motor pode incluir um motor 14 e um eixo de saída 34 que gira com o motor 14 ou é girado pelo motor 14. O motor 14 pode ser de qualquer construção adequada incluindo, por exemplo, sem limitação, motores CD do tipo escova e sem escova. Por exemplo, o motor 14 pode prover aproximadamente 30 m-Nm de torque em 13 Volts e 1,6 Ampères em aproximadamente 4.500 RPM, e pode ser um motor de série HC disponível através da Johnson Electric Industrial Manufactory Ltd., de Hong Kong. Outro motor é provido pela Minebea Co., Ltd., do Japão sob o modelo número BLDC36. O motor 14 pode ter um invólucro 36 envolvendo seus componentes internos e o invólucro de motor 36 pode ser recebido ajustadamente no invólucro 20. O eixo de saída 34 pode ter um recurso de acionamento ou de outro modo ser acoplado a um membro de acionamento 38. Recursos de acionamento ou acoplamentos podem incluir um parafuso de aperto (não mostrado), uma conexão de estria, recursos de acionamento não circulares de casamento (tal como uma parte plana no eixo 34 e em uma bucha 39), e evidentemente outras coisas podem ser usadas.

[0011] O membro de acionamento 38 pode incluir um alojamento 40 acoplado ao eixo de saída 34 e um ou mais membros produtores de campo magnético tais como eletroímãs 42 carregados pelo alojamento 40, dispostos de forma circunferencial em torno do eixo 34. O alojamento 40 pode ser formado de qualquer material adequado, incluindo diversos plásticos. Como o alojamento 40 nessa implementação não é exposto ao líquido sendo bombeado, o alojamento 40 não precisa ser formado de um material que seja impermeável ou de outro modo compatível para uso em contato com o líquido. O alojamento 40 pode ser retido ou sustentado no eixo de saída 34, mediante, por exemplo, um ajuste por pressão ou uma arruela e grampo, tal como um grampo de mola acoplado ao eixo de saída 34. Conforme mostrado, o alojamento 40 inclui um ou mais receptáculos 40 nos quais são recebidos os eletroímãs 42. Os receptáculos 44 poderiam encerrar completamente os eletroímãs 42 tal como mediante sobremoldagem do alojamento 40 nos eletroímãs 42, ou os receptáculos 44 poderiam ser abertos em uma face de modo que, quando os eletroímãs são dispostos dentro dos receptáculos 44, uma face dos eletroímãs 42 é exposta ao longo de uma face do alojamento. Naquele arranjo, a face do alojamento 40 pode ser disposta adjacente à parede divisória 16. Em geral, os eletroímãs 42 proporcionam um campo magnético sobre e através da parede divisória.

[0012] Evidentemente, o eletroímã(s) 42 poderia ser provido em qualquer formato, configuração ou arranjo desejado incluindo, mas não limitado a um eletroímã no formato de anel, um eletroímã de disco plano, ou uma pluralidade de segmentos ou peças magnéticas separadas em torno do eixo 34. O membro de acionamento 38 pode ser construído e composto de um ou mais eletroímãs de terra rara carregadas por um alojamento de aço inoxidável, ou sobremoldado com resina fenólica ou de sulfeto de polifenileno (PPS). Os eletroímãs 42 podem ser compostos, por exemplo, de neodímio, ferro e boro (Nd2Fe14B). Em outro exemplo, o membro de acionamento 38 pode estar comercialmente disponível através da Magnetic Technologies, Ltd. de Oxford, MA. Um acoplamento exemplar é um MTD-0.2 ASSY que tem 0,2 Nm de torque de deslizamento e construído com um alojamento de alumínio 40 e seis eletroímãs 42. O alojamento 40 e os eletroímãs 42 giram com o eixo de saída 34 quando energia elétrica é provida ao motor 14.

[0013] O conjunto de bomba 12 pode incluir um alojamento de bomba 50, um membro acionado 52, disposto dentro do alojamento 50 e um elemento de bombeamento 54 acoplado ao membro de acionamento 52 e acionado pelo mesmo. O membro acionado 52 pode incluir um alojamento 56 e um membro responsivo ao campo magnético do membro de acionamento 38, tal como um ou mais eletroímãs 58 ou outro membro(s) que pode ser acionado pelo campo magnético provido a partir dos eletroímãs 42 do membro de acionamento 38. O alojamento 56 pode ser construído substancialmente de forma similar ao alojamento de membro de acionamento 40 e os eletroímãs 58 podem similarmente ser da mesma construção e material(is). O alojamento de membro acionado 56 pode incluir um ou mais dedos 60 adaptados para acoplamento ao elemento de bombeamento 54 para acoplar o membro acionado 52 e o elemento de bombeamento 54 para rotação em conjunto. O alojamento 56 também pode incluir uma passagem central 62 na qual parte de um pino de guia 78 ou mancal pode ser recebida. Adicionalmente, como o alojamento 56 pode ser exposto ao líquido sendo bombeado, ele pode ser formado de um material diferente do que o alojamento de membro de acionamento 40, se desejado, e particularmente, de um material adequado para uso no líquido sendo bombeado. Os eletroímãs 58 também podem ser vedados dentro do alojamento 56 e isolados a partir do líquido, se desejado ou exigido em uma aplicação específica.

[0014] Conforme mostrado nas Figuras 2-4, o elemento de bombeamento 54 pode ser uma bomba do tipo de deslocamento positivo incluindo um par de engrenagens engatadas, algumas vezes denominado gerotor ou bomba do tipo rotor de engrenagem. O elemento de bombeamento 54, na implementação mostrada, inclui um rotor de engrenagem externa 64 que pode ser uma engrenagem de anel anular tendo dentes estendidos no sentido para dentro 66 e um rotor de engrenagem interna 68 tendo dentes estendidos no sentido para fora 70 que engatam com os dentes da engrenagem de anel externo 66. Os rotores de engrenagem externa e interna 64, 68 são dispostos entre primeiro e segundo corpos de bomba 72, 74.

[0015] O primeiro corpo de bomba 72 pode incluir um furo cego 76 no qual é recebida uma extremidade de um eixo ou pino de guia 78 oposto ao alojamento de membro acionado 56. O primeiro corpo de bomba 72, na implementação mostrada, é preso entre a cobertura de bomba 24 e o segundo corpo de bomba 74. O primeiro corpo de bomba 72 também pode incluir uma cavidade 80 na qual o rotor de engrenagem externa 64 é disposto (evidentemente, a cavidade também poderia ser formada no segundo corpo de bomba, ou parcialmente por ambos, primeiro e segundo corpos). A cavidade 80 pode ter um eixo que é deslocado a partir do eixo 82 do pino de guia 78 de modo que o eixo de rotação do rotor de engrenagem externa 64 é deslocado a partir do eixo de rotação do rotor de engrenagem interna 68. Um orifício de entrada 84 se estende axialmente através do primeiro corpo de bomba 72 para admitir o fluido em pressão de entrada para as câmaras de expansão entre os rotores de engrenagem 64, 68. O orifício de entrada 84 é alinhado com a passagem de entrada 28 na cobertura de bomba 24 e, se desejado, um filtro ou tela 85 pode ser disposto dentro de uma ou de ambas as passagens, ou entre as mesmas, para filtrar os contaminantes a partir do líquido sendo bombeado. Similarmente, um orifício de saída 86 é alinhado com a saída 30 da cobertura de bomba 24 para permitir que fluido seja descarregado a partir do conjunto de bomba 12 através do mesmo.

[0016] O segundo corpo de bomba 74 pode ser recebido entre o primeiro corpo de bomba 72 e um flange ou ressalto 88 do invólucro 20. O segundo corpo de bomba 74 pode cobrir os rotores de engrenagem 64, 68 e pode incluir uma superfície geralmente plana adjacente aos rotores para vedar as câmaras de bombeamento e manter o fluido nas câmaras de bombeamento até que o fluido seja movido para a saída 86 após o que ele pode ser descarregado do conjunto de bomba 12 sob pressão. O segundo corpo de bomba 74 pode incluir uma abertura 90 através da qual se estende uma porção do alojamento de membro acionado 56 para permitir que o membro acionado 52 e o rotor de engrenagem interna 68 sejam acoplados em conjunto.

[0017] O alojamento de bomba 50 pode acoplar em conjunto o membro acionado 52, corpos de bomba 72, 74 e a cobertura de bomba 24. O alojamento de bomba 50 pode estar geralmente no formato de copo com uma extremidade fechada que pode definir toda ou parte da parede divisória 16, e uma parede lateral 94. A parede lateral 94 também pode ser laminada em torno da, ou de outro modo presa à cobertura de bomba 24 e cravada sobre um ressalto do segundo corpo de bomba 74 para segurar os corpos de bomba 72, 74 e a cobertura de bomba 24 ajustadamente juntos. Espaço livre pode ser provido entre o alojamento de bomba 50 e o membro acionado 52 para permitir que o membro acionado 52 gire livremente em relação ao alojamento de bomba 50. O alojamento de bomba 50 pode incluir uma cavidade ou saliência 96 na qual um disco de empuxo 98 pode ser recebido. O disco de empuxo 98 pode ser engatado por um pino de empuxo 100 carregado pelo alojamento de membro acionado 56 para prover uma superfície de apoio para rotação do membro acionado 52 e para espaçar o membro acionado 52 a partir do alojamento de bomba 50 contra a força dos eletroímãs 42, 58 que tende a puxar o membro acionado 52 em direção à parede divisória 16. Com os componentes acoplados em conjunto pelo alojamento de bomba 50, o conjunto de bomba 12 pode ser uma unidade separadamente montada para facilitar a montagem com o motor 14 no invólucro 20.

[0018] O rotor de engrenagem interna 68 pode ser acoplado de forma rotativa ao membro acionado 52 pode intermédio dos dedos 60 que podem ser recebidos em fendas ou aberturas 102 (Figura 4) formadas no rotor de engrenagem interna 68 para girar em torno do mesmo eixo que o membro acionado 52, o qual pode ser coincidente com o eixo 82 do pino de guia 78. O rotor de engrenagem interna 68 pode ser formado de um metal ou material plástico. Diversos plásticos podem ser usados, incluindo plásticos termoendurecíveis (por exemplo, resinas fenólicas) e termoplásticos (por exemplo, PEEK ou PPS), dependendo do líquido sendo bombeado. O material pode incluir um lubrificante tal como Teflon ou grafite em uma quantidade de aproximadamente 15% em peso, e um material de reforço como carbono em uma quantidade de aproximadamente 30% em peso, e o material pode ter um módulo de flexão superior a 20.000 MPa. Em uma implementação atualmente preferida, uma resina fenólica é usada para formar o rotor de engrenagem interna e tem um lubrificante em 15% em peso e carbono em 30% em peso. Quando formado de plástico, o rotor de engrenagem interna pode ser moldado em seu formato final, ou pode ser moldado então usinado para seu tamanho e formato final. Quando resistência à corrosão é importante, um plástico ou metal resistente à corrosão, como aço inoxidável, pode ser usado. Um rotor de engrenagem interna de aço inoxidável pode colidir com um pino de guia de metal 78. Uma bucha poderia ser usada no pino de guia 78 para inibir ou impedir que isso aconteça. Uma bucha também poderia ser usada, porém poderia não ser necessária, entre um rotor de engrenagem interna de plástico e um pino de guia de metal. O pino de guia 78 pode ser feito de um aço austenítico ou outro material tal como carboneto de tungstênio com uma dureza maior do que 60 na escala Rockwell C.

[0019] O rotor de engrenagem externa 64 pode ser acionado de forma rotativa pelo rotor de engrenagem interna 68 para girar o rotor de engrenagem externa em torno de seu eixo, o qual pode estar deslocado a partir do eixo de rotação do rotor de engrenagem interna, conforme descrito acima. O rotor de engrenagem externa 64 pode ser formado de um metal ou de material plástico. Diversos plásticos podem ser usados, incluindo plásticos termoendurecíveis (por exemplo, resinas fenólicas) e termoplásticos, (por exemplo, PEEK ou PPS), conforme apresentado com relação ao rotor de engrenagem interna. Quando formado de plástico, o rotor de engrenagem externa pode ser moldado em seu formato final, ou ele pode ser moldado e então usinado para o seu tamanho e formato final. Quando resistência à corrosão for importante, um plástico ou um metal resistente à corrosão, como aço inoxidável, pode ser usado. Em uma implementação atualmente preferida, o rotor de engrenagem externa é formado de aço inoxidável, o qual pode ser sinterizado. O metal preferivelmente é um aço inoxidável austenítico tendo 0,03% a 0,1% de carbono, uma densidade de ao menos 6,8 g/cm3 e uma dureza superior a 60, e preferivelmente superior a 70, na escala Rockwell B. Um exemplo de tal metal é aço inoxidável 316N1, o qual também tem alongamento relativamente baixo o que pode aperfeiçoar a capacidade de formar o rotor de engrenagem para tolerâncias estreitas de produção com pouca distorção. Esse mesmo material pode ser usado para o rotor de engrenagem interna se/quando ele for formado de metal. Em ao menos determinada implementação atualmente preferida, os rotores de engrenagem 64, 68 podem incluir: 1) um rotor de engrenagem interna de plástico e um rotor de engrenagem externa de plástico; 2) um rotor de engrenagem interna de plástico e um rotor de engrenagem externa de metal; e 3) um rotor de engrenagem interna de metal e um rotor de engrenagem externa de plástico. Essas combinações de rotores de engrenagem 64, 68 podem ser formadas de modo a serem duráveis e proporcionar resistência à corrosão.

[0020] Ao menos certos metais resistentes à corrosão, como determinados aços inoxidáveis, que podem ser usados com fluidos mais corrosivos podem não ser suficientemente duros para satisfazer certos padrões de durabilidade (eles podem colidir com o pino de guia ou entre eles próprios). Portanto, em algumas aplicações, o uso de rotores de engrenagem interna e externa que são ambos formados de metais resistentes à corrosão pode não ser satisfatório. Em ao menos algumas implementações, o primeiro corpo de bomba 72 pode ser formado de, ou ter sua cavidade 80 revestida com um material plástico, ao menos quando o rotor de engrenagem externa 64 for formado de metal. Quando a engrenagem externa 64 for formada de um material plástico, o primeiro corpo de bomba 72 pode ser formado de, ou ter sua cavidade revestida com, um metal adequado.

[0021] Em uma implementação de um processo de formar o conjunto de bomba 12, o pino de guia 78 pode ser moldado por inserção no primeiro corpo de bomba 72. Então, a cavidade 80 pode ser usinada em primeiro corpo de bomba 72 utilizando o pino de guia 78 como uma referência ou localizador. Desse modo, variações na localização do pino de guia 78 são consideradas para garantir um deslocamento desejado entre o eixo 82 do pino de guia 78 (o qual é o eixo de rotação do rotor de engrenagem interna) e o eixo da cavidade 80 (o qual é o eixo de rotação do rotor de engrenagem externa). E uma relação desejada entre o rotor de engrenagem interna 68 e o rotor de engrenagem externa 64 pode ser obtida por todo um curso de produção das bombas. Evidentemente, um molde de múltiplas cavidades pode ser usado com uma cavidade formada para receber o pino de guia 78 e uma segunda cavidade formada para receber o rotor de engrenagem externa 64. Contudo, em ao menos determinadas implementações, pode haver mais variação entre a localização dos eixos das cavidades em um molde de múltiplas cavidades em comparação com a usinagem da cavidade utilizando como o ponto de referência o eixo da outra cavidade e o pino de guia.

[0022] Em um processo exemplar de formar os rotores de engrenagem, o rotor de engrenagem interna 68 pode ser moldado de um material plástico e o rotor de engrenagem externa 64 pode ser um material de aço inoxidável sinterizado. O rotor de engrenagem interna 68 pode ser moldado para seu formato final ou moldado e usinado para proporcionar um tamanho ou formato desejado para combinar com a engrenagem externa 64, conforme desejado. Em uma implementação, uma folga entre as pontas dos dentes de rotor de engrenagem interna 70 e os dentes de rotor de engrenagem externa 66 pode ser mantida entre aproximadamente 10 e 30 micrômetros. O perfil para o rotor de engrenagem interna e rotor de engrenagem externa pode ser mantido em uma tolerância de 0,030 mm ou menos.

[0023] Em operação, o motor 14 é energizado com energia elétrica de modo a girar o eixo de saída 34 e o membro de acionamento 38 acoplado ao eixo 34. Devido à tração magnética entre eles, a rotação do membro de acionamento 38 faz com que o membro acionado 52 gire em torno do pino de guia 78 e dentro do alojamento de bomba 50. Devido à conexão mecânica entre os mesmos, a rotação do membro acionado 52 causa a rotação do rotor de engrenagem interna 68 o qual, por intermédio dos dentes engatados 66, 70 gira o rotor de engrenagem externa 64. Consequentemente, a operação do motor 14 causa a operação do conjunto de bombeamento 12 através da parede 16 disposta entre eles. O acoplamento magnético pode permitir que o motor 14 gire mesmo se a bomba estiver congelada e imóvel, por exemplo, quando o reagente SCR estiver congelado nesse lugar. O dispositivo de bombeamento 10 pode ser capaz de qualquer saída adequada, por exemplo, sem limitação, de aproximadamente 20 a 60 litros/hora em aproximadamente 2 a 8 bar (200 a 800 kPa) ou mais. O dispositivo de bombeamento 10 pode ser carregado pelo (por exemplo, sobre ou dentro) tanque em qualquer forma apropriada, ou separado e distante do tanque. Com a bomba 10 operando através da parede 16 disposta entre o motor 14 e o conjunto de bomba 12, o motor 14 pode ser isolado do líquido sendo bombeado.

[0024] A parede divisória 16 através da qual opera a bomba 10 pode ser composta de um material não magnético ou de um material que não é significativamente suscetível magneticamente, ainda assim permite que o campo magnético permeie através do mesmo. Por exemplo, a parede através da qual opera a bomba 10 pode ser composta de qualquer material polimérico, por exemplo, poliamida ou NYLON 6/6, ou um metal tal como um aço inoxidável que é suficientemente não magnético ou é suficientemente permeável magneticamente, por exemplo, aço inoxidável austenítico ou contendo níquel. Em ao menos algumas implementações, a parede divisória 16 (a qual pode ser uma porção da parede de tanque como anteriormente apresentado, pode ser de até aproximadamente 5 mm de espessura total, e em algumas implementações, a parede divisória pode ter entre aproximadamente 2 mm a 4 mm de espessura total.

[0025] A descrição precedente é de modalidades preferidas da bomba de fluido; as invenções aqui discutidas não são limitadas às modalidades específicas mostradas. Diversas alterações e modificações se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica e tais alterações e modificações devem estar dentro do escopo e essência da presente invenção conforme definido nas reivindicações a seguir. Como exemplo sem limitação, o motor poderia ser acoplado diretamente de forma mecânica ao rotor de engrenagem interna sem um acoplamento de eletroímã. Nesse caso, uma penetração através da parede divisória poderia ser vedada, ou nenhuma parede divisória poderia ser absolutamente necessária, em ao menos determinadas implementações.

Claims

1. Bomba de fluido, compreendendo: um motor (14); um primeiro corpo de bomba (72); um segundo corpo de bomba (74) adjacente ao primeiro corpo de bomba (72); um rotor de engrenagem interna (68) recebido entre o primeiro corpo de bomba (72) e segundo corpo de bomba (74), acionado para rotação em torno de um eixo pelo motor (14) e tendo uma pluralidade de dentes estendidos no sentido para fora (70); um rotor de engrenagem externa (64) recebido entre o primeiro corpo de bomba (72) e o segundo corpo de bomba (74), e tendo uma pluralidade de dentes estendidos (66) no sentido para dentro que são engatados pelos dentes (70) do rotor de engrenagem interna (68) de modo que o rotor de engrenagem externa (64) seja acionado para rotação em torno de um segundo eixo quando o rotor de engrenagem interna (68) gira; um pino de guia (78) formado de metal, carregado por ao menos um dentre o primeiro corpo de bomba (72) ou o segundo corpo de bomba (74) e definindo um eixo em torno do qual gira o rotor de engrenagem interna (68), caracterizada pelo fato de que o rotor de engrenagem interna (68) é formado de um material plástico e o rotor de engrenagem externa (64) é formado de um aço inoxidável austenítico sinterizado tendo 0,03% a 0,1% de carbono, uma densidade de pelo menos 6,8 g/cm3 e uma dureza maior que 60 na escala Rockwell B.

2. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de incluir também uma parede divisória (16) separando o motor (14) do rotor de engrenagem interna (68) e o rotor de engrenagem externa (64), e um acoplamento magnético (42) que acopla o motor (14) ao rotor de engrenagem interna (68) para girar o rotor de engrenagem interna (68).

3. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma cavidade (80) é definida em ao menos um dentre o primeiro corpo de bomba (72) e o segundo corpo de bomba (74), e em que o rotor de engrenagem externa (64) é recebido na cavidade (80) e a cavidade (80) inclui material plástico adjacente ao rotor de engrenagem externa (64).

4. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender também uma cavidade (80) usinada no pelo menos um dentre o primeiro corpo (72) de bomba e o segundo corpo de bomba (72) tendo usado o pino de guia (78) como uma referência para a localização da cavidade (80) de modo que o rotor de engrenagem externa (64) quando disposto pelo menos parcialmente dentro da cavidade usinada (80) seja localizada com exatidão em relação ao pino de guia (78).

5. Bomba de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o rotor de engrenagem interna (68) é formado de um termoplástico ou um material termoendurecível que inclui um lubrificante de pelo menos 15% em peso.

6. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o lubrificante compreende pelo menos um de Teflon® ou grafite.

7. Bomba de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o material plástico do rotor de engrenagem interna (68) inclui um material de reforço de 30% em peso.

8. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o material de reforço é um material de carbono.

9. Bomba de fluido, de acordo com a reivindicação qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que uma folga entre as pontas dos dentes do rotor de engrenagem interna (70) e dos dentes do rotor de engrenagem externa (66) tem entre 10 e 30 micrômetros.

10. Bomba de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o rotor de engrenagem interna (68) tendo sido usinado de modo a fornecer uma folga entre 10 e 30 micrômetros entre as pontas dos dentes do rotor de engrenagem interna (70) e dos dentes do rotor de engrenagem externa (66).