BR102015029345A2

BR102015029345A2 - bomba dividida axialmente

Info

Publication number: BR102015029345A2
Application number: BR102015029345A
Authority: BR
Inventors: Heike Tischler; Thomas Welschinger; Willy Handloser
Original assignee: Sulzer Management Ag
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2016-08-09
Also published as: US20160160873A1; EP3029332A1; MX364482B; RU2702450C2; MX2015015975A; AU2015255273A1; CA2912717A1; CA2912717C; KR102468017B1; EP3029332B1; CN105673549A; BR102015029345B1; RU2015149193A3; CN105673549B; AU2015255273B2; RU2015149193A; SG10201509181PA; US10273969B2; ES2725912T3; KR20160068648A

Abstract

resumo patente de invenção: bomba dividida axialmente. trata-se de uma bomba dividida axialmente para transportar um fluido que tem um alojamento dividido axialmente (2) que compreende uma parte de fundo (21) e uma cobertura (22), que tem um eixo giratório (3) que determina uma direção axial (a), assim como tem pelo menos uma cobertura lateral (9) para fechar o alojamento (2) na direção axial, em que a cobertura lateral (9) tem uma primeira superfície de contato (91) para cooperar com uma segunda superfície de contato (23) fornecida no alojamento (2), sendo que a segunda superfície de contato se estende tanto sobre a parte de fundo (21) quanto sobre a cobertura (22), em que a parte de fundo (21) e a cobertura (22) podem ser presas uma à outra de modo que as duas superfícies de vedação (212, 222) tenham contato direto uma com a outra, em que pelo menos uma ranhura de vedação (213) é fornecida em uma das superfícies de vedação (212, 222) para receber um elemento de vedação similar a uma corda (10), sendo que a ranhura de vedação (213) se estende até a segunda superfície de contato (23) do alojamento (2), em que uma reentrância (24) que circunda o eixo (3) é fornecida na segunda superfície de contato (23) e em que uma projeção (92) que circunda o eixo (23) é fornecida na primeira superfície de contato (91) da cobertura lateral (9), em que a reentrância (24) e a projeção (92) são configuradas e dispostas de um modo que as mesmas juntas formam uma ranhura similar a um anel (29).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “BOMBA DIVIDIDA AXIALMENTE ”.

[0001] A presente invenção refere-se a uma bomba dividida axial-mente para transportar um fluido em concordância com o preâmbulo da reivindicação independente da patente.

[0002] As bombas divididas axialmente, que são também referidas como bombas divididas horizontalmente, são bombas em que o alojamento é dividido em paralelo com o eixo geométrico do eixo e que tem uma parte de fundo e uma cobertura. Tanto a parte de fundo quanto a cobertura têm, cada uma, um flange colocado no topo uma da outra para uma montagem da bomba e são, desse modo, conectadas fixa-damente uma a outra, por exemplo, são aparafusadas uma à outra.

[0003] As bombas divididas axialmente são conhecidas há um longo tempo e são produzidas em uma variedade de modalidades, tipicamente como bombas centrífugas, por exemplo como bombas de um único fluxo ou de fluxo duplo e como bombas de um único estágio ou de estágios múltiplos. Nessa conexão, o impulsor da bomba pode ser disposto em dois rolamentos (entre bomba de rolamento). Além disso, o campo de aplicação dessas bombas é muito amplo, por exemplo, as mesmas são usadas na indústria de óleo e gás ou na indústria de água ou no campo de geração de energia. Frequentemente as bombas divididas axialmente são configuradas para uma alta pressão de operação ou para fluxos de grande volume e são adequadas para bombeamento sobre grandes alturas geodésicas, para a transferência através de tubulações de água ou oleodutos ou para a dessalinização de água salgada por meio de osmose reversa.

[0004] Naturalmente a vedação entre a parte de fundo e a cobertura do alojamento ao longo dos dois flanges é de grande importância no que se refere a bombas divididas axialmente. De modo semelhante, uma vedação muito boa tem que ser alcançada entre o alojamento e as coberturas laterais que fecham a bomba na direção axial.

[0005] Para a vedação entre a parte de fundo e a cobertura é conhecido inserir uma vedação achatada entre os dois flanges, em particular para aplicações com grande pressão, de modo que os dois flanges não entram em contato um com o outro diretamente no estado montado, mas, em vez disso, entram em contato com a vedação achatada em ambos os lados. Tais vedações achatadas exigem uma alta pré-carga, em particular também com o objetivo de alcançar o pressio-namento aéreo entre a parte de fundo, a cobertura e a vedação achatada.

[0006] Uma tecnologia alternativa para vedação entre a parte de fundo e a cobertura, conforme é, por exemplo, também descrito no WO-A-2014/083374, consiste na montagem dos flanges da parte de fundo e a parte superior diretamente no topo uma da outra sem uma vedação situada entre as mesmas. As superfícies respectivas dos dois flanges, desse modo, formam superfícies de vedação que, no estado montado, entram em contato direto uma com a outra. Com relação a essa solução, uma ranhura de vedação é fornecida na parte de fundo e, na cobertura, ou na parte de fundo e na cobertura, a ranhura de vedação estendendo-se sobre o comprimento axial completo da bomba e na qual um elemento de vedação similar a uma corda, por exemplo, um elemento de vedação similar a um anel de vedação, é inserido. Frequentemente, a ranhura de vedação é apenas fornecida na parte de fundo por razões de fabricação e montagem. Após a inserção do elemento de vedação similar a uma corda na ranhura de vedação, a parte de fundo e a cobertura são aparafusadas fixadamente uma à outra de modo que as superfícies de vedação dos dois flanges estejam em contato direto uma com a outra e o elemento de vedação similar a uma corda seja deformado elasticamente na ranhura de vedação, com o objetivo de garantir uma vedação confiável.

[0007] Como nenhuma vedação achatada é inserida entre o flange da parte de fundo e da cobertura que tem relação com essa solução, os parafusos, por meio dos quais a parte de fundo e a cobertura são presas uma à outra, tem que sustentar uma carga reduzida significamente. A partir disso, alguns resultados vantajosos: por exemplo, os flanges que formam as superfícies de vedação podem ser configurados consideravelmente mais delgados e mais estreitos, menos material é exigido para os flanges, o que acarreta uma redução em custo e peso; parafusos menores e/ou cavilhas podem ser usados para aparafusar juntas a parte de fundo e a cobertura, por essa razão, também podem ser colocados junto ao contorno hidráulico. Além disso, o uso do elemento de vedação similar a uma corda permite uma deformação maior do alojamento em comparação com as vedações achatadas. Essa é, em particular, a vantagem em relação às bombas de múltiplos estágios, uma vez que o vazamento entre os espaços de pressão diferentes na bomba em que pressões diferentes estão presentes pode ser significativamente reduzido ou mesmo ser evitado.

[0008] Os elementos de vedação similares a uma corda são tipicamente fabricados a partir de um elastômero, assim como também são usados para vedações de anéis de vedação, por exemplo a partir de uma borracha de nitrilo ou de uma borracha butadiênica de nitrilo (NBR).

[0009] Para a maioria das aplicações ficou provado que é uma vantagem fornecer mais do que uma ranhura de vedação, sendo que cada uma tem, inserido, um elemento de vedação similar a uma corda. Dessa forma, por exemplo, um elemento de vedação similar a uma corda interno pode ser fornecido para a vedação do espaço de sucção com relação ao espaço de pressão, e um elemento de vedação similar a uma corda externa que veda o espaço da bomba interno com relação ao mundo exterior, isso é, com relação à pressão ambiental. Em particular com relação às bombas de múltiplos estágios, ranhuras de vedação adicionais podem ser fornecidas com um elemento similar a uma corda inserido respectiva mente com o objetivo de ligar os espaços de pressão diferentes nos quais pressões diferentes estão presentes uma em relação à outra.

[0010] Com relação ao projeto de tais vedações por meio de elementos de vedação similares a uma corda envidam-se esforços para projetar os elementos de vedação similares a uma corda individuais, se possível, como elementos fechados, isso significa, particularmente, como os elementos de vedação similares a um anel, já que a conexão, ou pontos de contato entre os elementos de vedação similares a uma corda individuais, pode levar potencialmente a vazamentos, em particular quando a bomba é projetada para uma alta pressão de operação de, por exemplo mais que 10.000 kPa (100 bar). Entretanto, a partir de um ponto de vista meramente de construção não é possível fazer a provisão exclusivamente para cordas de vedação fechadas uma em relação à outra. Pontos críticos vão sempre aparecer, nos quais dois elementos de vedação individual tem que se ligar um com o outro e tem que cooperar um com o outro para a vedação desejada.

[0011] Tal ponto crítico é a conexão entre o alojamento da bomba e as coberturas laterais da bomba, um ponto em que um total de três componentes se unem uns aos outros, ou seja, a parte de fundo do alojamento, a cobertura do alojamento e a cobertura lateral. Nesse ponto crítico, a bomba deve ser vedada com relação ao ambiente e/ou à pressão ambiental. Os vazamentos presentes aqui não apenas levam a uma redução da eficiência da bomba, mas, também, dependendo do fluido transportado pela bomba, podem poluir o meio ambiente devido ao escapamento de fluido, por exemplo com relação a líquidos tais como óleo fóssil ou óleo cru.

[0012] A partir do estado descrito da técnica é, dessa forma, um objetivo da invenção sugerir uma bomba dividida axialmente para o transporte de um fluido em que uma vedação confiável e resistente à alta pressão é fornecida entre o alojamento da bomba e a cobertura lateral.

[0013] A matéria da invenção que alcança esse objetivo é caracterizada pelos recursos da reivindicação independente da patente.

[0014] Em concordância com a invenção, uma bomba dividida axialmente para transportar um fluido é, então, sugerida como tendo um alojamento dividido axialmente que compreende uma parte de fundo e uma cobertura que tem um eixo giratório que determina uma direção axial, assim como tendo pelo menos uma cobertura lateral para fechar o alojamento na direção axial, em que a cobertura lateral tem uma primeira superfície de contato para cooperar com uma segunda superfície de contato fornecida no alojamento, sendo que a segunda superfície de contato se estende tanto sobre a parte de fundo quanto sobre a cobertura, em que a parte de fundo tem uma primeira superfície de vedação e a cobertura tem uma segunda superfície de vedação, em que a parte de fundo e a cobertura podem ser presas uma à outra de modo tal que as duas superfícies de vedação entrem em contato direto uma com a outra, em que pelo menos uma ranhura de vedação para receber um elemento de vedação similar a uma corda é fornecida em uma das superfícies de vedação, sendo que a ranhura de vedação se estende até a segunda superfície de contato do alojamento, em que uma reentrância que circunda o eixo é fornecida na segunda superfície de contato e em que uma projeção que circunda o eixo é fornecida na primeira superfície de contato da cobertura lateral, em que a reentrância e a projeção são configuradas e dispostas de um modo que as mesmas, juntas, formem uma ranhura similar a um anel para receber um elemento de vedação similar a um anel no estado montado da cobertura lateral.

[0015] Preferencialmente, um elemento de vedação similar a uma corda está, nessa conexão, inserido na ranhura de vedação e um elemento de vedação similar a um anel é inserido na ranhura de vedação similar a um anel.

[0016] A invenção é baseada no reconhecimento de que, em particular em tais pontos de contato entre dois elementos de vedação separados, em que uma superfície de extremidade planar - isso significa uma não curvada - do um elemento de vedação que entra em contato com uma superfície curvada, por exemplo a superfície do invólucro, de um segundo elemento de vedação circular em corte transversal. Essa geometria resulta em uma superfície de contato reduzida entre os dois elementos de vedação, de modo que vazamentos possam surgir nesse contexto em uma maneira simplificada.

[0017] Devido ao fato que a ranhura similar a um anel para a recepção do elemento de vedação similar a um anel é formada junta pelo alojamento e pela cobertura lateral de acordo com a invenção, posições de vedação adicionais ocorrem nesse ponto crítico por meio do qual o efeito dos elementos de vedação é aprimorado de modo que, também em particular para pressões de operação muito altas, uma vedação extremamente confiável é garantida entre o alojamento da bomba e a cobertura lateral.

[0018] A partir de um ponto de vista de construção, o projeto preferencial é o projeto em que os elementos de vedação similares a uma corda têm uma superfície em corte transversal planar na segunda superfície de contato.

[0019] Com relação a um bom efeito de vedação, uma medida vantajosa é quando a ranhura de vedação se abre substancialmente perpendicular na ranhura similar a um anel.

[0020] Em concordância com uma modalidade preferencial, a ranhura de vedação é fornecida na parte de fundo do alojamento que, em particular, permite uma fabricação mais simples e uma montagem mais simples.

[0021] Adicionalmente, tal projeto é preferencial em que a ranhura de vedação que se estende a partir da segunda superfície de contato até a extremidade da bomba disposta oposta com relação à direção axial, cuja extremidade é configurada para receber uma segunda cobertura lateral que é adequada para fechar o alojamento e em que o elemento de vedação similar a uma corda é inserido na ranhura de vedação, sendo que o elemento de vedação similar a uma corda se estende sobre a extensão longitudinal total da ranhura de vedação. No presente contexto, um elemento de vedação contínuo - isso significa um elemento de vedação não separado por conexões - é assegurado entre a parte de fundo e a cobertura do alojamento ao longo do comprimento axial total da bomba. Naturalmente, essa ranhura de vedação contínua é de modo geral não de um projeto em linha reta mas, de um modo adequado, segue o contorno interno na bomba.

[0022] A partir de um ponto de vista de construção é uma medida vantajosa quando a ranhura similar a um anel formada pela reentrância e a projeção tem uma superfície em corte transversal substancialmente retangular perpendicular à sua extensão longitudinal.

[0023] Com relação a um bom efeito de vedação é preferencial quando a ranhura similar a um anel tem uma largura na direção radial que é maior que a largura do elemento de vedação similar a uma corda.

[0024] Com relação ao elemento de vedação similar a um anel é preferencial quando um elemento de vedação similar a um anel é inserido na ranhura similar a um anel que preferencialmente tem uma superfície em corte transversal circular ou elíptica.

[0025] É particularmente vantajoso quando o elemento de vedação similar a um anel tem uma altura na direção axial que é maior do que a profundidade da ranhura similar a um anel na direção axial. Desse modo, o elemento de vedação similar a um anel se projeta além a ranhura similar a um anel com relação à direção axial no estado desmontado e é, então, comprimido na montagem por deformação elástica contra a superfície de extremidade do elemento de vedação similar a uma corda de modo que um contato mais íntimo entre os dois elementos de vedação seja garantido.

[0026] Uma medida vantajosa adicional consiste no fato de que a ranhura de vedação tem um recorte em sua abertura na segunda superfície de contato que está disposto de modo a estar situado radialmente para dentro com relação à ranhura de vedação.

[0027] Opcionalmente, um elemento pré-carregamento elástico pode, dessa forma, ser inserido nesse recorte que exerce uma pré-carga direcionada para fora radialmente no elemento de vedação similar a uma corda. A vantagem dessa medida é que um efeito de vedação muito bom é alcançado a partir do início, já em pressões de operação baixas, isso, então, significa, por exemplo, quando a bomba entra em operação. Uma outra vantagem é que, seguindo uma duração de operação mais longa da bomba, quando degradações ou outras mudanças podem surgir no elemento de vedação similar a uma corda, o elemento de pré-carregamento elástico compensa essas mudanças e pressiona, de modo confiável, o elemento de vedação contra a parede da ranhura de vedação.

[0028] Preferencialmente, o elemento de pré-carregamento é elástico de mola e se estende em paralelo com o elemento de vedação similar a uma corda. Em particular, preferencialmente o elemento de pré-carregamento é configurado como uma mola.

[0029] Com relação ao material, é preferencial, quando o elemento de vedação similar a um anel e o elemento de vedação similar a uma corda são fabricados a partir de um elastômero, em particular a partir de uma borracha de nitrilo, especificamente a partir de borracha de butadiênica de nitrilo (NBR).

[0030] A bomba de acordo com a invenção é, em particular, adequada também para pressões de operação muito altas e pode ser preferencialmente projetada como uma bomba centrífuga que tem uma pressão de projeto de pelo menos 5.000 kPa (50 bar), preferencialmente de pelo menos 10.000 kPa (100 bar).

[0031] As medidas vantajosas adicionais e projetos da invenção resultam das reivindicações dependentes.

[0032] A seguir, a invenção será descrita em detalhes por meio de modalidades com referência aos desenhos. No desenho é mostrado, parcialmente em corte: [0033] a Figura 1 é uma ilustração perspectiva de uma modalidade de uma bomba de acordo com a invenção, em que a cobertura é removida e apenas indicada simbolicamente;

[0034] a Figura 2 é uma vista superior na parte de fundo do alojamento da modalidade da Figura 1;

[0035] a Figura 3 é a cobertura lateral da modalidade da Figura 1, como uma parte do alojamento;

[0036] a Figura 4 é uma ilustração esquemática da cobertura lateral e do alojamento da modalidade da Figura 1;

[0037] a Figura 5 é análoga à Figura 4, mas com elementos de vedação inseridos; e [0038] a Figura 6 é uma variante para a modalidade em uma ilustração análoga com relação à Figura 5.

[0039] A Figura 1 é uma ilustração em perspectiva que mostra uma modalidade de uma bomba dividida axialmente de acordo com a invenção que é referida em totalidade por meio do número de referência 1. A bomba 1 compreende um alojamento 2 que é dividido axialmente e que tem uma parte de fundo 21 assim como uma cobertura 22. Para um melhor entendimento, a cobertura 22 é removida na Figura 1 e é apenas indicada simbolicamente. A Figura 2 mostra uma vista superior na parte de fundo 21 do alojamento 2 dessa modalidade.

[0040] O alojamento 2 compreende uma entrada 5 para sucção de um fluido para ser transportado, assim como uma saída 6 para o fluido. A bomba 1 compreende, adicionalmente, um eixo giratório 3 cuja direção longitudinal determina uma direção axial A. Pelo menos um impulsor 4 é fixado de modo giratório montado no eixo 3, no presente cado dois impulsores 4 são montados, os quais transportam o fluido a partir da entrada 5 para a saída 6. Adicionalmente, um aparelho de suporte respectivo 7 é fornecido em ambas extremidades com relação à direção axial A da bomba 1 com o objetivo de sustentar o eixo 3 da bomba 1. O aparelho de suporte esquerdo 7 de acordo com a ilustração (Figura 1) é adicionalmente dotado de uma embreagem 8 que pode ser conectado a uma unidade não ilustrada que desloca o eixo 3 da bomba 1 em rotação.

[0041] O significado do termo bomba dividida axialmente 1 e/ou do termo alojamento dividido axialmente 2 de modo geral é usado de modo que o alojamento 2 seja dividido em paralelo com a direção longitudinal do eixo 3, o que significa em um plano que inclui o eixo geométrico longitudinal do eixo 3.

[0042] Em particular a bomba 1 ilustrada nas Figuras 1 e 2 é uma bomba centrífuga de múltiplos estágios dividida axialmente - nesse exemplo uma bomba centrífuga de dois estágios, que é de um projeto de fluxo único e está em uma assim chamada disposição entre suportes, isso significa que os impulsores 4 estão presentes entre os aparelhos de rolamento 7. É entendido que a invenção não se limita a tais tipos de bomba, mas, ao invés disso, também é adequada para outras bombas com alojamento dividido axialmente 1, por exemplo, bombas de único estágio, isso significa que tal bomba tem apenas um impulsor 4, bombas de fluxo duplo que tem um projeto de único estágio ou de múltiplos estágios ou tipos diferentes de bomba em comparação com bombas centrífugas.

[0043] Com relação à direção axial A, o alojamento 2 da bomba 1 é fechado, respectivamente, por uma cobertura lateral 9 que no presente caso forma, simultaneamente, a cobertura de fechamento da vedação do eixo mecânico.

[0044] A cobertura 22 e a parte de fundo 21 do alojamento 2 estão em contato direto uma com a outra no estado montado, o que significa que nenhuma vedação achatada é fornecida entre duas partes que impediríam o contato direto entre a parte de fundo 21 e a cobertura 22. Para esse propósito, a parte de fundo 21 compreende um primeiro flange 211 que, no estado montado, se estende no plano da divisão axial do alojamento 2 e sua superfície superior, de acordo com a ilustração, forma uma primeira superfície de vedação 212. Em uma maneira análoga, a cobertura 22 é dotada de um segundo flange 221 que se estende no estado montado no plano da divisão axial do alojamento 2 e sua superfície inferior em concordância com a ilustração (Figura 1) forma uma segunda superfície de vedação 222.

[0045] Seguindo a montagem da cobertura 22 na parte de fundo 21, a primeira superfície de vedação 212 e a segunda superfície de vedação 222 estão em contato direto uma com a outra com o objetivo de formar uma conexão de vedação entre a parte de fundo 21 e a cobertura 22 do alojamento 2. Uma ranhura de vedação 213 é fornecida na primeira superfície de vedação 212 da parte de fundo 21, sendo que a ranhura de vedação se estende a partir da cobertura lateral esquerda 9 de acordo com a ilustração na direção axial A que segue o contorno interno da bomba 1 até a outra cobertura lateral 9. Essa ranhura de vedação 213 é fornecida em ambos os lados do eixo 3. Um elemento de vedação similar a uma corda 10 é inserido na ranhura de vedação 213 que se estende sobre o comprimento total da ranhura de vedação 213 e que veda o espaço interno da bomba 1 com relação ao ambiente. O elemento de vedação similar a uma corda 10 tipicamente tem um corte transversal redondo, tal como é, por exemplo, conhecido para anéis de vedação comuns. Naturalmente, também é possível que o elemento de vedação similar a uma corda tenha um corte transversal diferente, por exemplo, um corte transversal retangular e, em particular, um quadrado. Nessa conexão, o elemento de vedação similar a uma corda 10 é dimensionado de um modo com relação ao seu diâmetro que o mesmo projeta além do limite da ranhura de vedação 213 no estado desmontado. Durante a montagem da cobertura 22 na parte de fundo 21, o elemento de vedação similar a uma corda 10 é, desse modo, deformado elasticamente, dessa forma garante uma vedação confiável entre a parte de fundo 21 e a cobertura 22 do alojamento 2.

[0046] A fixação da cobertura 22 na parte de fundo 21 preferencialmente ocorre por meio de cavilhas ou parafusos que engatam através de orifícios ou orifícios rosqueados (sem números de referência nas Figuras 1 e 2) fornecidos na primeira superfície de vedação 212 de um modo que a parte de fundo 21 e a cobertura 22 são aparafusa-das fixadamente e de modo vedado uma à outra.

[0047] Alternativamente, também é possível fornecer a ranhura de vedação 213 na cobertura 22 do alojamento 2, ou fornecer uma ranhura de vedação tanto na parte de fundo 21 quanto na cobertura 22. Por razões de fabricação e montagem, é preferencial fornecer a ranhura de vedação 213 e/ou as ranhuras de vedação apenas na parte de fundo 21.

[0048] Com o objetivo de vedar entre a cobertura lateral 9 e o alojamento 2, a cobertura lateral 9 tem uma primeira superfície de contato 91 que coopera com uma segunda superfície de contato 23 que é fornecida no alojamento 2 (consulte Figura 3). A segunda superfície de contato 23 circunda o eixo 3 e se estende tanto sobre a parte de fundo 21 do alojamento 2 quanto sobre a cobertura 22 do alojamento 2. Para um melhor entendimento, a Figura 3, em uma ilustração ampliada, mostra a cobertura lateral 9 e uma parte do alojamento 2 em uma vista superior na parte de fundo 21, em que a cobertura lateral 9 ainda não se ligou ao alojamento 2. Também se pode reconhecer a ranhura de vedação 213 na parte de fundo 21 do alojamento 2 que se estende até a segunda superfície de contato 23 do alojamento 2.

[0049] A conexão de vedação entre a cobertura lateral 9 e o alojamento 2 representa um desafio particular já que, aqui, três componentes se unem uns aos outros, ou seja, a cobertura lateral 9, a parte de fundo 21 e a cobertura 22 do alojamento 2. A primeira superfície de contato 91 da cobertura lateral 9 é formada por uma de suas superfícies de união na direção axial A. A segunda superfície de contato 23 do alojamento 2 é perpendicular à direção axial A de um modo que a mesma é disposta oposta à primeira superfície de contato 91.

[0050] De acordo com a invenção, a reentrância 24 é fornecida na segunda superfície de contato 23 do alojamento 2 que, nesse exemplo, é configurada como um recorte central na segunda superfície de contato 23. Adicionalmente, uma projeção 92 é fornecida na primeira superfície de contato 91 da cobertura lateral 9. A projeção nesse exemplo é configurada como uma elevação central. A reentrância 24 e a projeção 92 são, em relação a isso, configuradas e dispostas com relação uma com a outra de um modo que as mesmas juntas formem uma ranhura similar a um anel 29 para a recepção de um elemento de vedação similar a um anel 11 (consulte também as Figura 4 e Figura 5) no estado montado da cobertura lateral 9.

[0051] Para esse propósito, o recorte central que forma a projeção 24 na segunda superfície de contato 23 é configurado com um corte transversal substancialmente circular cujo diâmetro é maior do que da elevação configurada de modo similar com um corte transversal substancialmente circular, sendo que a elevação forma a projeção 92 na primeira superfície de contato 91 na modalidade descrita nesse exemplo. Desse modo, a ranhura similar a um anel 29 formada junto surge apenas após a ligação da cobertura lateral 9 e do alojamento 2. Essa ranhura similar a um anel 29 é, consequentemente, limitada para fora radialmente pela parede lateral 241 da reentrância 24 na segunda superfície de contato 23 do alojamento 2 e radialmente para dentro pela superfície de união lateral 921 da projeção 92 na primeira superfície de contato 91 da cobertura lateral 9.

[0052] Em uma ilustração esquemática, a Figura 4 mostra a ranhura similar a um anel 29 que surge através da ligação da cobertura lateral 9 e do alojamento 2. Por motivos de melhor clareza, o elemento de vedação similar a um anel 11 e o elemento de vedação similar a uma corda 10 não são ilustrados na Figura 4. Adicionalmente, a Figura 4 é limitada à ilustração da metade superior da Figura 3 já que isso é suficiente para o entendimento.

[0053] A Figura 5 é uma ilustração similar à mostrada na Figura 4, entretanto, o elemento de vedação similar a um anel 11 é inserido na ranhura similar a um anel 29 e o elemento de vedação similar a uma corda 10 é inserido na ranhura de vedação 213, nesse exemplo.

[0054] Através da ligação da cobertura lateral 9 e do alojamento 2, a ranhura similar a um anel 29 surge através da cooperação da projeção 92 na cobertura lateral 9 e da reentrância 24 no alojamento 2, sendo que a ranhura similar a um anel circunda o eixo 3 da bomba 1. A primeira superfície de contato 92 e a segunda superfície de contato 23 estão em contato direto uma com a outra após a montagem da cobertura lateral dentro da região limitada pela ranhura similar a um anel 29.

[0055] Conforme é enfatizado em particular na Figura 4, a ranhura similar a um anel 29 tem uma superfície em corte transversal substancialmente retangular perpendicular à sua extensão longitudinal que perpassa a direção circunferencial. Essa superfície em corte transversal é determinada pela profundidade axial T da ranhura similar a um anel 29 - isso significa sua profundidade com relação à direção axial A - e pela largura radial B da ranhura similar a um anel 29 - isso significa sua largura com relação à direção axial A perpendicular à direção radial.

[0056] Conforme é evidente de modo semelhante a partir da Figura 4 é preferencial que a ranhura de vedação 213 se abra substancialmente perpendicular na ranhura similar a um anel 29. Conforme a superfície de extremidade do elemento de vedação similar a uma corda 10 colocada na segunda superfície de contato 23 preferencialmente tem uma superfície em corte transversal planar (consulte Figura 5), isso significa não-curvada, um contato que seja o melhor possível entre o elemento de vedação similar a uma corda 10 e o elemento de vedação similar a um anel 11 pode ser realizado na ranhura similar a um anel 29 por meio dessa medida.

[0057] Também é preferencial quando a largura radial B da ranhura similar a um anel 29 é maior do que a largura do elemento de vedação similar a uma corda 10. A ranhura de vedação 213 é, dessa forma, disposta de um modo que a mesma se abra centralmente na ranhura similar a um anel 29.

[0058] O elemento de vedação similar a um anel 11, que é inserido na ranhura similar a um anel 29 tem, preferencialmente, uma superfície em corte transversal circular ou elíptica que elementos de vedação comuns tais como, por exemplo, anéis de vedação, podem ser usados nesse contexto. Naturalmente, também é possível que o elemento de vedação similar a um anel tenha um corte transversal diferente, por exemplo, um corte transversal retangular e, em particular, um quadra- do. O elemento de vedação similar a um anel 11 é preferencialmente dimensionado de um modo que sua altura, isso significa sua extensão na direção axial A, seja maior do que a profundidade axial T da ranhura similar a um anel 29. Dessa forma, o elemento de vedação similar a um anel 11 então, a saber, se projeta além da projeção 92 da primeira superfície de contato 91 com relação à direção axial A no estado desmontado da cobertura lateral 9. Com relação à montagem da cobertura lateral 9 no alojamento 2, o elemento de vedação similar a um anel é consequentemente deformado elasticamente e, como consequência, está em contato íntimo com a superfície de extremidade do elemento de vedação similar a uma corda 10 (consulte Figura 5). Com relação à extensão na direção radial, o elemento de vedação similar a um anel 11 é preferencialmente dimensionado de um modo que o mesmo preencha a largura radial B da ranhura similar a um anel 29.

[0059] O elemento de vedação similar a uma corda 10 é preferencialmente semelhante a um elemento similar a um anel de vedação, entretanto, o mesmo não é configurado como um anel, mas como uma corda que tem duas extremidades e uma, por exemplo, superfície em corte transversal redonda ou circular perpendicular à sua extensão longitudinal. Com relação à largura na direção radial, o elemento de vedação similar a uma corda 10 é tipicamente dimensionado de um modo que o mesmo não preencha completamente a ranhura de vedação 213 conforme é ilustrado na Figura 5.

[0060] Como um material tanto para o elemento de vedação similar a um anel 11 quanto para o elemento de vedação similar a uma corda 10 em particular, todos os materiais conhecidos que são usados para tais vedações são adequados, em particular elastômeros tisl como borracha de nitrilo e, mais especificamente, borracha butadiênica de nitrilo (NBR) são adequadas.

[0061] Com relação à montagem da bomba 1, procede-se, por exemplo, como a seguir: o elemento de vedação similar a uma corda 10 é inserido na ranhura de vedação 213 fornecida para esse propósito na parte de fundo 21 do alojamento 2 respectivamente em ambos os lados do eixo 3 (consulte, por exemplo, a Figura 2), de modo que a mesma se estenda a partir da segunda superfície de contato 23 do alojamento 2 ao longo da direção axial A que segue o contorno interno da bomba 1 até a extremidade axial disposta de modo oposto da bomba 1. Subsequentemente, a cobertura 22 do alojamento 2 pode ser conectada à parte de fundo 21, em que o elemento de vedação similar a uma corda 10 preferencialmente se deforma elasticamente na ranhura de vedação 213 e contribui para a vedação entre a parte de fundo 21 e a cobertura 22.

[0062] Antes da montagem da cobertura lateral 9, o elemento de vedação similar a um anel 11 é colocado ao redor da projeção 92 na cobertura lateral 9. Seguindo a montagem da cobertura lateral 9 no alojamento 2, a ranhura similar a um anel 29, desse modo, se forma, na qual o elemento de vedação similar a um anel 11 é inserido e pressiona contra a superfície de extremidade do elemento de vedação similar a uma corda 10 que é inserido na ranhura de vedação 213. Esse estado é ilustrado na Figura 5.

[0063] O projeto de acordo com a invenção que tem a ranhura similar a um anel 29 que é formada pela projeção 92 na primeira superfície de contato 91 da cobertura lateral 9 e pela reentrância 24 na segunda superfície de contato 23 do alojamento 2 de uma maneira muito vantajosa combina o efeito de uma vedação predominantemente axial com aquele de uma vedação predominantemente radial.

[0064] Conforme é mostrado na Figura 5, as superfícies de vedação axiais adicionais 30 e as superfícies de vedação radiais adicionais 31 surgem e contribuem para uma vedação aprimorada entre o alojamento 2 e a cobertura lateral 9 por meio da ranhura similar a um anel comum 29, cuja uma parede é formada pela parede lateral 241 dos recessos 24, enquanto a outra parede é formada pela superfície de união lateral 921 da projeção 92.

[0065] Esse efeito de vedação aprimorado é, em particular, vantajoso também com relação a uma pressão de operação da bomba 1 a mais alta possível. Desse modo, a bomba 1 pode, por exemplo, pode ser projetada em uma modalidade como uma bomba centrífuga que tem uma pressão de projeto de pelo menos 5.000 kPa (50 bar) e preferencialmente de pelo menos 10.000 kPa (100 bar).

[0066] A Figura 6 enfatiza, em uma ilustração análoga à da Figura 5, uma variante particularmente preferencial para o projeto da bomba 1 de acordo com a invenção. A seguir será feita referência apenas às diferenças para a modalidade descrita. De outro modo, as explicações feitas anteriormente são verdadeiras em uma maneira similar ou análoga para essa variante. Em particular, os números de referência têm o mesmo significado para partes similares ou partes que têm uma função similar.

[0067] Com relação à variante ilustrada na Figura 6, a ranhura de vedação 213 tem um recorte 214 em sua abertura na segunda superfície de contato 23 e/ou na ranhura similar a um anel 29, sendo que a reentrância é disposta de um modo que esteja situada radialmente para dentro com relação à ranhura de vedação 213 sobre um comprimento L. O recorte 214 se estende em paralelo com a ranhura de vedação 213 de um modo que a ranhura de vedação 213 em sua região de extremidade na direção axial A sobre um comprimento L tenha uma extensão maior na direção radial pela largura D do recorte 214. Conforme é mostrado em Figura 6 a superfície 215 de união situada radialmente para dentro do recorte 214 é disposta de um modo que a mesma se situe mais perto do eixo 3 do que a superfície de união lateral 921 da projeção 92. Desse modo, uma seção 216 existe entre a superfície de união lateral 921 da projeção 92 e a superfície de união 215 do recorte 214 disposta de modo que esteja situada radialmente para dentro com relação a isso, sendo que a seção é uma parte da primeira superfície de contato 91 da cobertura lateral 9.

[0068] Um elemento pré-carregamento elástico 217 é preferencialmente inserido no recorte 214 que exerce uma pré-carga direcionada para fora radialmente no elemento de vedação similar a uma corda 10. Preferencialmente, o elemento de pré-carregamento 217 é um elástico de mola e, em particular, configurado preferencialmente como uma mola. A mola 217 se estende em paralelo com o elemento de vedação similar a uma corda 10 e é dimensionado de um modo que a corda seja mais ampla que a largura D do recorte 214 com relação à direção radial. Após a montagem da cobertura lateral 9, a corda 217 pode ser sustentada na seção 216.

[0069] A variante que tem o elemento de pré-carregamento 217 fornece diversas vantagens. Durante a operação da bomba 1, o elemento de pré-carregamento garante uma contribuição adicional de modo que também para pressões de operação menores, isso significa, por exemplo em um início de operação da bomba 1, um efeito de vedação suficiente é realizado diretamente entre o alojamento 2 e a cobertura lateral 9. Também com relação à operação a longo prazo da bomba 1, o elemento de pré-carregamento 217 é vantajoso. Se degradações, fatiga ou outras mudanças ou aparências de desgaste do elemento de vedação similar a uma corda 10 ocorrem com um aumento na duração de operação da bomba 1, então, esses podem ser compensados por meio do efeito do elemento de pré-carregamento 217, uma vez que pressiona de modo confiável o elemento de vedação similar a uma corda 10 contra a parede da ranhura de vedação 213 situada radialmente para fora.

[0070] Pode ser vantajoso como uma outra medida adicional, em particular com relação às pressões de operação muito altas da bomba, aplicar uma vedação líquida suave na região da ranhura similar a um anel comum 29 na primeira ou na segunda superfície de vedação 212 e/ou 222 da parte de fundo 21 e/ou da cobertura 22 antes da conexão da cobertura 22 até a parte de fundo 21, isso, então, significa aplicar um fluido que amplifique o efeito de vedação entre as duas superfícies de vedação 212 e 222.

[0071] Entende-se, naturalmente, que a vedação da segunda cobertura lateral ou de coberturas laterais adicionais com relação ao alojamento 2 preferencialmente ocorrem em uma maneira similar ou análoga conforme descrito no supracitado, mesmo que a invenção seja explicada com referência apenas a uma das duas coberturas laterais 9.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Bomba dividida axialmente para transportar um fluido que tem um alojamento dividido axialmente (2) que compreende uma parte de fundo (21) e uma cobertura (22), que tem um eixo giratório (3) que determina uma direção axial (A), e tem pelo menos uma cobertura lateral (9) para fechar o alojamento (2) na direção axial (A), em que a cobertura lateral (9) tem uma primeira superfície de contato (91) para cooperar com uma segunda superfície de contato (23) fornecida no alojamento (2), sendo que a segunda superfície de contato se estende tanto sobre a parte de fundo (21) quanto sobre a cobertura (22), em que a parte de fundo (21) tem uma primeira superfície de vedação (212) e a cobertura (22) tem uma segunda superfície de vedação (222), em que a parte de fundo (21) e a cobertura (22) podem ser presas uma à outra de modo que as duas superfícies de vedação (212, 222) tenham contato direto uma com a outra, em que pelo menos uma ranhura de vedação (213) é fornecida em uma das superfícies de vedação (212, 222) para receber um elemento de vedação similar a uma corda (10), sendo que a ranhura de vedação (213) se estende até a segunda superfície de contato (23) do alojamento (2), caracterizada pelo fato de que uma reentrância (24) que circunda o eixo (3) é fornecida na segunda superfície de contato (23) e em que uma projeção (92) que circunda o eixo (3) é fornecida na primeira superfície de contato (91) da cobertura lateral (9), em que a reentrância (24) e a projeção (92) são configuradas e dispostas de modo tal que as mesmas juntas formam uma ranhura em formato de anel (29) para receber um elemento de vedação em formato de anel (11) no estado montado da cobertura lateral (9).

2. Bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um elemento de vedação similar a uma corda (10) é inserido na ranhura de vedação (213) e um elemento de vedação simi- lar a um anel (11) é inserido na ranhura de vedação similar a um anel (29).

3. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação similar a uma corda (10) tem uma superfície em corte transversal planar na segunda superfície de contato (23).

4. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ranhura de vedação (213) se abre substancialmente perpendicular na ranhura similar a um anel (29).

5. Bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ranhura de vedação (213) é fornecida na parte de fundo (21) do alojamento (2).

6. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ranhura de vedação (213) se estende a partir da segunda superfície de contato (23) até a extremidade da bomba disposta oposta com relação à direção axial (A), sendo que a extremidade é configurada para receber uma segunda cobertura lateral (9) que é adequada para fechar o alojamento (2) e na qual o elemento de vedação similar a uma corda (10) é inserido na ranhura de vedação (213), sendo que o elemento de vedação se estende sobre a extensão longitudinal total da ranhura de vedação (213).

7. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ranhura similar a um anel (29) formada pela reentrância (24) e a projeção (92) tem uma superfície em corte transversal substancialmente retangular perpendicular a sua extensão longitudinal.

8. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ranhura similar a um anel (29) tem uma largura (B) na direção radial que é maior do que a largu- ra do elemento de vedação similar a uma corda (10).

9. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que um elemento de vedação similar a um anel (11) é inserido na ranhura similar a um anel (29), sendo que o elemento de vedação similar a um anel tem, preferencialmente, uma superfície em corte transversal circular ou elíptica.

10. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação similar a um anel (11) tem uma altura na direção axial que é maior do que a profundidade (T) da ranhura similar a um anel (29) na direção axial (A).

11. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ranhura de vedação (213) tem um recorte (214) em sua abertura na segunda superfície de contato (23), sendo que o recorte é disposto de modo que esteja situado radiaimente para dentro com relação à ranhura de vedação (213).

12. Bomba, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que um elemento pré-carregamento elástico (217) é inserido no recorte, o elemento de pré-carregamento que exerce uma pré-carga direcionada para fora radialmente no elemento de vedação similar a uma corda (11).

13. Bomba, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o elemento de pré-carregamento (217) é elástico de corda e se estende de modo paralelo com o elemento de vedação similar a uma corda (11) e é preferencialmente configurado como uma corda (217).

14. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação similar a um anel (11) e o elemento de vedação similar a uma corda (10) são produzidos a partir de um elastômero, em particular a partir de uma borracha de nitrilo, especificamente a partir de uma borracha bu-tadiênica de nitrilo NBR.

15. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba centrífuga que tem uma pressão de projeto de pelo menos 5.000 kPa (50 bar), preferencialmente de pelo menos 10.000 kPa (100 bar).