BR102018016229A2 - Bomba de parafuso - Google Patents

Abstract

“bomba de parafuso”. a presente invenção refere-se a uma bomba de parafuso com uma carcaça (2), uma tampa de carcaça (7) e pelo menos um fuso móvel (17, 18) recebido em um furo (4, 5) na carcaça (2), bem como uma bucha (8, 9) disposta na tampa de carcaça (7), com um espaço de recepção (32, 33), limitado através de um flange cilíndrico, no qual o fuso móvel (17, 18) engrena-se com uma extremidade (28, 29), sendo que a bucha (8, 9) apresenta no lado do fundo uma abertura (37,38), através da qual fluido alimentado a partir do lado oposto do fuso móvel (17, 18), através de um canal de alimentação (34) no lado da tampa, pode ser alimentado com pressão contra o lado frontal (30, 31) do fuso móvel, caracterizada pelo fato de que a bucha (8, 9) engata-se com jogo radial em um receptáculo (21, 22) no lado da tampa e apresenta um flange radial (25, 26), com o qual ela está apoiada axialmente na carcaça (2), que o flange anular (25, 26) da bucha (8, 9) engata-se, pelo menos em seções, no furo (4, 5) e está recebido no mesmo com jogo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “BOMBA DE PARAFUSO”.

[0001] A invenção refere-se a uma bomba de parafuso com uma carcaça, uma tampa de carcaça e pelo menos um fuso móvel, alojado em um furo na carcaça, bem como com uma bucha disposta na tampa de carcaça, com um espaço de recepção limitado através de um flange cilíndrico, na qual se insere o fuso móvel com uma extremidade, sendo que a bucha apresenta uma abertura no lado do fundo, através da qual um fluido alimentado pelo lado oposto ao fuso móvel, através de um canal de alimentação no lado da tampa, pode ser alimentado com pressão contra o lado frontal do fuso móvel.

[0002] Bombas de parafuso servem para o transporte dos mais diversos meios fluidos. Elas compreendem uma carcaça com pelo menos dois fusos, um fuso de acionamento e pelo menos um fuso móvel, acionado através do fuso de acionamento, sendo que, no entanto, também estão previstos dois fusos móveis, que estão dispostos nos dois lados do fuso de acionamento central. Os um ou os vários fusos móveis são acionados através do fuso de acionamento, depois de os furos estarem engrenados entre si. Através do engate, são formados espaços vazios, que formam as câmaras de transporte para o fluido a ser transportado. Através disso, é possível transportar o fluido alimentado por um lado desse lado de aspiração ao lado da pressão. A estrutura e a função dessa bomba de parafuso são conhecidas em princípio.

[0003] Como os fusos móveis são axialmente móveis em pequena extensão, é necessário prever uma compensação de empuxo axial, que em bombas de parafuso conhecidas dá-se hidraulicamente. Para esse fim, está prevista na tampa de carcaça uma bucha, que está realizada como bucha de saco. Ela está fixada no lado da tampa com várias conexões de pinos, sendo que a fixação é de tal modo que no estado não carregado é possível um pequeno movimento lateral. Nessa bucha insere-se com um

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2/19 jogo pequeno o fuso móvel com sua extremidade cilíndrica livre. Essa extremidade de fuso livre, assim como também a bucha com seu flange cilíndrico, encontram-se em um espaço livre no lado da carcaça, isto é que o fuso móvel se projeta do efetivo furo de carcaça e nesse espaço livre entra na bucha de saco. Para a compensação de empuxo axial hidráulica, através de um canal de alimentação, um fluido, normalmente, o fluido a ser transportado, que é reconduzido pelo lado da pressão, é guiado a partir do fundo da bucha, através de um furo axial, que em bombas de parafuso conhecidas é posta à disposição através de um parafuso alongado, perfurado longitudinalmente, ao espaço de recepção, onde o fluido se comprime contra o lado frontal do fuso móvel. Isto é, que a compensação de empuxo axial é realizada por um espaço comprimido hidrostaticamente entre bucha e fuso móvel. Nesse caso, em bombas de parafuso conhecidas é realizada uma sobrecompensação dos diâmetros das superfícies comprimidas, de tal modo que sempre há um componente de força resultante, que comprime a bucha contra a tampa de carcaça. Para regular essa sobrecompensação para baixo, é formado um furo de controle pequeno e longo no fuso móvel, através do qual o fluido alimentado é evacuado ao lado de aspiração. Por essa disposição, ajusta-se um estado estático, dependendo da pressão e viscosidade do fluido.

[0004] A montagem das buchas montadas de modo flutuante no caso livre de carga e sua centralização é muito complexa, uma vez que, par, quando estão previstos dois fusos móveis, o alinhamento correto da uma ou das duas buchas em relação à extremidade do fuso é difícil e, por essa razão, a bucha ou as buchas só podem ser inseridas dificilmente e com várias tentativas sobre as extremidades de fuso.

[0005] A invenção tem por base o problema de indicar uma bomba de parafuso aperfeiçoada em relação a essa.

[0006] Para solução desse problema, está previsto de acordo com a invenção que a bucha insere-se com jogo radial em um receptáculo

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3/19 no lado da tampa e apresenta um flange radial, com o qual ela está apoiada axialmente na carcaça, e que o flange anular da bucha inerese, pelo menos em partes, no furo e está recebido com jogo no mesmo. [0007] O fuso de parafuso daí distingue-se por uma nova disposição ou apoio da bucha. De acordo com a invenção, a bucha não é mais aparafusada na tampa de carcaça, mas está apenas inserida com jogo radial em um receptáculo no lado da tampa. Ela apresenta um flange radial, com o qual ela está apoiada axialmente no lado frontal da carcaça. Isto é, a carcaça estende-se diretamente até a tampa. Além disso, a bucha insere-se, com pouco jogo, com seu flange cilíndrico, que define o espaço de recepção, pelo menos em parte, no furo, no qual está recebido o fuso móvel. Através desse engate no furo, a bucha é automaticamente centralizada em relação ao fuso móvel.

[0008] Essa configuração de acordo com a invenção possibilita uma montagem muito simples. Pois é necessário, apenas, inserir a uma ou a respectiva bucha sobre ou dentro do furo do fuso como componente separado sobre a extremidade do fuso. Subsequentemente, apenas a tampa de carcaça deve ser colocada e posicionado em sua orientação periférica de tal modo que a bucha se insere no receptáculo correspondente no lado da tampa. Nessa posição final da montagem, na qual a tampa de carcaça é então aparafusada na carcaça, o flange radial no lado da bucha está depois disposto entre o receptáculo ou a tampa de carcaça e a carcaça, portanto, fixado com ligeiro jogo axial. Ao mesmo tempo, depois que a bucha estiver disposta com jogo no receptáculo e, simultaneamente também, recebida com pouco jogo no furo, é possível um deslocamento lateral ou compensação de tolerância.

[009] No total, a bomba de parafuso de acordo com a invenção distingue-se por uma estrutura consideravelmente mais simples, uma vez que menos componentes são necessários, depois que a bucha não precisa mais ser fixada com parafusos ou pinos de fixação correspondentes na

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4/19 tampa de carcaça. Além disso, ela distingue-se por um alto grau d facilidade de montagem, uma vez que é necessário, apenas a ou qualquer bucha, que também pode ser designada como bucha de saco, simplesmente inserir no furo do fuso móvel, após o que só é necessário, ainda, colocar a tampa da carcaça. São igualmente suprimidos grandes diâmetros de ajuste da estrutura circundante, tais como corpos de bomba e carcaça de aspiração, devido à solução de encaixe simples.

[0010] Nesse caso, é particularmente preferido quando o flange cilíndrico se insere com todo seu comprimento no furo. Isto é, que o furo, no qual o fuso móvel está recebido, chega diretamente ao final da carcaça ou termina no lado frontal da carcaça, portanto, ali não está previsto nenhum alargamento do furo ou similar.

[0011] Um aprimoramento particularmente conveniente da invenção prevê que a bucha esteja realizada como anteparo na região da abertura, isto é, que está prevista uma abertura de anteparo. Um anteparo ou uma abertura de anteparo distingue-se pelo fato de que a relação do comprimento do furo de abertura com diâmetro pequeno, constante, para o próprio diâmetro, é de aproximadamente 1 ou menor do que 1. Isso, por sua vez, leva ao fato de que a perda de pressão formada através do anteparo, é praticamente independente da viscosidade. Através desse anteparo de regulação, consequentemente, é ajustada ou regulada a perda de pressão exigida para a regulação do empuxo axial, sendo que essa regulação de pressão ou a compensação de empuxo axial é extensivamente ou completamente independente da viscosidade do fluido, de modo que a bomba de parafuso ou o sistema de compensação de empuxo prevista de acordo com a invenção, pode ser usada para transporte de fluidos que apresentam viscosidades diferentes, diferentemente de bombas de parafuso conhecidas, que mostram uma alta dependência da viscosidade no sistema de compensação de empuxo. Com isso, resulta um sistema de compensação de empuxo, no

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5/19 qual a pressão de saída, a perda de pressão através do anteparo e a área de compensação selecionada, a saber, o diâmetro da área frontal do fuso móvel, interagem entre si ao ponto de formar-se um sistema hidrostático estável.

[0012] Nesse caso, a bucha apresenta um diâmetro externo, que, tal como descrito, corresponde ao diâmetro do furo do fuso móvel, no qual está recebido com pouco jogo o flange cilíndrico. A bucha apresenta, ainda, um diâmetro interno no espaço de recepção, que corresponde ao diâmetro da área de compensação no lado do fuso, portanto, da área frontal do fuso. A bucha apresenta, ainda, a abertura de anteparo ou o anteparo de regulação, que regula a perda de pressão exigida para a regulação do empuxo axial. O fuso móvel, por outro lado, consiste na região do sistema de compensação de empuxo axial apenas ainda em um diâmetro fechado, portanto, apresenta uma extremidade de fuso cilíndrica, com a qual ele se insere na bucha. Nesse caso, o diâmetro do fuso móvel no sistema de compensação de empuxo, portanto, na seção de engate na bucha, está selecionado de tal modo que a superfície comprimida na bucha, portanto a área frontal de fuso, é um pouco maior do que a área solicitada com o fluido. O anteparo e a corrente de perda que se ajusta, que é descarregada do sistema de compensação de empuxo ao lado a aspiração, está defini9do de tal modo que se ajusta a perda de pressão que é necessária para superar a sobrecompensação. Através disso, pode ser realizado, portanto um sistema de compensação de empuxo hidrostático autorregulador, que é praticamente independente da viscosidade.

[0013] Tal como descrito, a independência da viscosidade do sistema de compensação de empuxo é assegurado pelo fato de que a bucha está realizada como anteparo, portanto, apresenta uma abertura realizada como abertura de anteparo, através da qual o fluido de compensação é alimentado. Essa abertura pode apresentar um diâmetro constante sobre

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6/19 todo seu comprimento, isto é, que o fundo da bucha é correspondentemente fino, por exemplo, apresenta uma espessura total de 2 mm, a um diâmetro de abertura de 2 mm. Alternativamente, também é possível que a abertura apresente uma primeira seção com diâmetro constante, adjacente ao lado da entrada, à qual se anexa uma segunda seção, que se abre em direção ao lado frontal, de preferência, de modo cônico. Nessa configuração, o fundo do anteparo deve ser configurado de modo nitidamente mais forte, pelo fato de que a abertura de anteparo apresenta uma pluralidade de seções. A primeira seção, que apresenta um diâmetro pequeno, constante, e que define o grau da perda de pressão através do anteparo, está prevista diretamente no lado da entrada do fluido. Essa seção de abertura tem, por exemplo, um comprimento de 2 mm e apresenta um diâmetro de 2 mm. Em direção ao lado do fuso, a abertura se alarga, a primeira seção passa portanto, para uma segunda seção, sendo que essa pode estar configurada, de preferência, conicamente. Portanto, são concebíveis diversas modalidades de buchas. Além disso, é concebível que a abertura, que apresenta um diâmetro constante ou a seção que se alarga conicamente, passe para uma seção de distribuição aberta em direção ao lado frontal. Isto é, que no fundo da bucha, em direção ao lado do fuso, está prevista uma depressão, que forma uma seção distribuição, na qual sai diretamente a abertura, com, por exemplo, um comprimento de 2 mm, que apresenta o diâmetro constante, ou na qual sai a segunda seção que se abre conicamente.

[0014] Independentemente da configuração concreta do anteparo, é conveniente quando a relação do comprimento da abertura com diâmetro constante para o diâmetro da abertura é menor/igual a 1. Por exemplo, o comprimento da abertura com diâmetro constante perfaz 2 mm, também o diâmetro perfaz 2 mm, de modo que há um valor de relação de 1. Mas, o diâmetro também pode ser um pouco maior, de modo que resulta um valor de relação menor que 1. A configuração concreta do dimensionamento do

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7/19 furo ocorre na dependência do dimensionamento das áreas solicitadas com pressão envolvidas e do grau da sobrecompensação no lado do furo, para ajustar a perda de pressão através do anteparo, que é necessária para superar a sobrecompensação.

[0015] O uso do anteparo, independentemente do fato de como a mesma está configurada agora concretamente, e, além disso, a possibilidade da geração de uma perda de pressão definida independentemente da viscosidade através do anteparo, possibilita ajustar exatamente a perda, que é necessária para uma extensa superação da sobrecompensação. Tal como descrito inicialmente, devido à sobrecompensação da área comprimida no lado do fuso, ajusta-se uma força resultante, com a qual a bucha é comprimida contra a tampa da carcaça. No caso livre de carga, portanto, quando a bomba não é operada, a bucha pode ser movida lateralmente, portanto, radialmente, para uma determinada compensação de jogo ou compensação de tolerância. Mas se a bomba estiver transportando, forma-se uma pressão correspondente, da qual resulta uma força, com a qual a bucha é comprimida contra a tampa da carcaça. Se essa força for relativamente grande, então a mobilidade lateral ou radial da bucha não existe mais, a bucha está fixada. Isso, por sua vez, leva ao fato de que um eventual movimento lateral ou uma eventual saída lateral do fuso móvel, que ocorre na operação, leva ao fato de que o fuso móvel corre contra a parede interna do flange cilíndrico da bucha, de modo que ali pode ocorrer uma abrasão, como desgaste abrasivo.

[0016] Se então, pela compensação de empuxo de acordo com a invenção, sob uso do anteparo de bucha, for ajustada uma perda de pressão definida, que é de tal modo que em conexão com a corrente de perda existente, a sobrecompensação e, com isso, a força com a qual a bucha é comprimida contra a tampa de carcaça é extensivamente reduzida. Está assegurado que a bucha, também no caso de carga, portanto,

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8/19 quando a bomba está funcionando, é lateralmente ou radialmente móvel. Isso, por sua vez, leva ao fato de que a bucha executa conjuntamente, movimentos de compensação laterais correspondentes do fuso móvel, de modo que o fuso móvel está sempre guiado de modo ótimo na bucha.

[0017] Tal como descrito, o fluido aflui a bucha no lado inferior do fundo da bucha. O fundo da bucha, por sua vez, está recebido no receptáculo no lado do fundo da carcaça. Para evitar que o fluido se desvie para o lado e, em parte, não saia pela abertura do anteparo, está disposta, convenientemente, entre a tampa de carcaça e a bucha uma vedação anular. De preferência, o diâmetro da vedação no intervalo entre +/- 10% é menor ou maior do que o diâmetro da área frontal do fuso. Através dessa vedação, é definida a superfície de compressão, contra a qual o fluido é pressionado. Através da vedação, é evitado, por um lado, que o fluido escoe em direção ao lado, de modo que está assegurado que o fluido só escoa através da abertura de anteparo. Além disso, pela configuração correspondente da vedação no diâmetro, está previsto um dimensionamento dessa área de compressão no lado do fundo da bucha, que corresponde, aproximadamente, à área de contra compressão do fuso, portanto, à área frontal do fuso. Também isso é convenente para o ajuste de uma contra força pequena com a qual, no caso de carga, a bucha é comprimida contra a tampa de carcaça, para assegurar a mobilidade lateral da bucha, mesmo no caso de carga [0018] Nesse caso, a vedação pode estar recebida em um receptáculo anular no fundo da bucha, isto é, que está formada uma ranhura anular no fundo da bucha. Alternativamente, esse receptáculo anular ou ranhura anular também pode estar formado na tampa da carcaça.

[0019] Tal como descrito, é necessário descarregar uma corrente de perda do sistema de compensação de empuxo em direção ao lado da aspiração. No estado da técnica, isso ocorre tal como descrito, através de

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9/19 um furo de controle longo, muito fino, no fuso móvel, que apresenta uma seção de furo axial e uma seção que sai da mesma em direção ao lado, portanto, saindo radialmente, A formação desse furo de perda é muito trabalhosa e complicada. Por outro lado, um aprimoramento particularmente vantajoso da invenção prevê que o espaço de recepção, na qual se engata o fuso móvel com suas extremidades cilíndricas, alarga-se conicamente em direção ao fuso, pelo menos na região da extremidade livre do flange cilíndrico. Portanto, a bucha apresenta um perímetro interno cilíndrico, partindo do fundo da bucha, que se alarga conicamente em direção ao flange de bucha cilíndrico. O fuso móvel engata-se com sua extremidade de fuso cilíndrica na bucha, ela se estende até a região do perímetro interno cilíndrico. Ao formar-se uma pressão correspondente, então o fuso móvel é ligeiramente movido para fora da bucha, o que leva ao fato de que a extremidade de fuso é ligeiramente movida axialmente para fora do perímetro interno cilíndrico. Devido à seção de alargamento cônico anexa, abre-se uma fenda anular estreita entre bucha e extremidade do fuso móvel, através da qual o fluido pode então escoar como corrente de perda. A pressão no sistema de compensação de empuxo cai novamente um pouco, o fuso é novamente movido ligeiramente de modo axial na bucha, a fenda anular fecha-se novamente um pouco, forma-se uma pressão um pouco mais alta. Dessa maneira, ajusta-se em tempo extremamente curto um estado hidrostático, sendo que o sistema de compensação de empuxo chega de modo autorregulador a esse estado hidrostático.

[0020] O espaço de recepção pode abrir-se, nesse caso, com um ângulo entre 5° - 15°, particularmente, entre 8° - 12° e, de preferência, com 10°. A região do alargamento cônico deveria estender-se, convenientemente, sobre pelo menos metade do comprimento do flange e, subsequentemente passar para a região de perímetro interno cilíndrico ou uma região com perímetro interno cilíndrico.

[0021] Um aprimoramento particularmente conveniente da invenção

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10/19 prevê que na região do fundo da bucha está previsto um colar anular, que reduz o diâmetro do flange. Esse colar anular serve como superfície de esbarro ou colar de esbarro contra o qual corre o lado frontal do fuso, quando o fuso móvel é movido na bucha. Nesse caso no sistema de compensação de empuxo há uma pressão pequena, para novamente comprimir axialmente de volta o fuso móvel. Se, então o fuso móvel correr contra o colar anular, então a superfície de contrapressão reduz-se imediatamente no fuso móvel, depois que, devido ao encosto no colar anular, só há ainda uma área frontal reduzida no fuso móvel, contra a qual o fluido pressiona com sua pressão de fluido constante. Pelo fato de que pela fenda axialmente fechada não pode mais escoar fluido, forma-se a pressão correspondentemente alta, que comprime o fuso móvel novamente axialmente de volta. Imediatamente forma-se uma pressão correspondentemente alta no sistema de compensação de empuxo, que comprime o fuso móvel novamente axialmente de volta. Se no arranque da bomba de parafuso ou em operação, ocorrer uma situação desse tipo, imediatamente ajusta-se, subsequentemente, de novo o estado hidrostático.

[0022] A bucha em si está bloqueada através de um elemento de fixação na tampa de carcaça contra uma torção, de modo que está assegurado que a bucha não é girada junto com o fuso móvel rotativo. O elemento de fixação pode ser um pino, que se insere em um furo no lado da tampa e em um receptáculo formado no lado frontal no fundo da carcaça, ou lateralmente no flange radial. Portanto, pode ser formado um furo cego no lado frontal ou uma cavidade lateral, na qual o pino se engata.

[0023] Tal como já descrito, um fuso de parafuso pode apresentar apenas um fuso móvel e um fuso de acionamento. Mas, também é concebível que estejam previstos dois ou mais fusos móveis em respectivos furos, aos quais está associada, em cada caso, uma bucha, e que são

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11/19 acionados através de um fuso de acionamento em comum. Se estiverem previstas duas ou mais buchas, então as mesmas comunicam-se através de uma adutora em comum, de modo que elas são abastecidas através de uma adutora com o fluido, tal como descrito, o meio a ser transportado, de modo que, no total, resulta um circuito de fluido fechado, também dentro do sistema de compensação de empuxo.

[0024] Outras vantagens e detalhes da presente invenção evidenciam-se dos exemplos de modalidade descritos a seguir, bem como por meio dos desenhos. Nesse caso mostram:

Figura 1 uma representação em explosão, em perspectiva, de uma parte de uma bomba de parafuso.

Figura 2 uma vista em corte parcial por uma bomba de parafuso de acordo com a invenção,

Figura 3 uma vista em corte de acordo com a figura 2, com buchas e fusos móveis cortados adicionalmente,

Figura 4 uma vista em corte em um plano de 90° ao plano de acordo com a figura 3,

Figura 5 uma vista em perspectiva de uma bucha da bomba de parafuso,

Figura 6 uma vista em corte pela bucha da figura 5,

Figura 7 uma vista de detalhe ampliada da região VII da figura 6, Figura 8 uma vista em corte por uma bucha de uma segunda modalidade, e

Figura 9 uma bomba de parafuso, cortada parcialmente, em comprimento total.

[0025] A figura 1 mostra uma bomba de parafuso 1 de acordo com a invenção em uma vista parcial como representação em explosão. É mostrada uma carcaça 2, na qual no centro está formado um primeiro furo 3, para recepção de um fuso de acionamento, bem como lateralmente deslocados do mesmo, dois furos 4, 5, para recepção de, em

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12/19 cada caso, um fuso móvel, que estão engrenados com o fuso de acionamento. Os fusos não estão mostrados aqui. Os furos 4, 5, que recebem os fusos móveis, estendem-se até diretamente a área frontal 6 da carcaça 2.

[0026] É mostrada, ainda, uma tampa de carcaça 7, que é aparafusada fixamente por meio de parafusos de fixação apropriados na carcaça 2, fechando a mesma.

[0027] Estão representadas, ainda, duas buchas 8, 9, que são parte de um sistema de compensação de empuxo hidráulico, através das quais os fusos móveis estão apoiados axialmente. A estrutura e a função das buchas 8, 9, ainda serão detalhadas a seguir. Para a fixação de modo rígido à torção das buchas sevem dois pinos 10, 11, que, por um lado, são inseridos em furos cegos 12, 13 correspondentes no lado da carcaça, e que, por outro lado, transpassam entalhes 14, 15 laterais correspondentes nas buchas. Através disso, é impedido que as buchas 8, 9 sejam postas em rotação através dos fusos móveis engrenados nas mesmas.

[0028] A figura 2 mostra um vista em corte parcial da bomba de parafuso 1 da figura 1, sendo que a carcaça 2 aqui está mostrada cortada Pode ser visto, por um lado, o fuso de acionamento 16, bem como os dois fusos móveis 17, 18, sendo que os fusos estão engrenados um noutro com seus perfis helicoidais. A tampa de carcaça 7 está colocada sobre a carcaça 2 e aparafusada na mesma. As duas buchas 8, 9 estão inseridas sobre os fusos móveis 17, 18, isto é, as extremidades de fuso engatam-se nas buchas 8, 9. Visivelmente, as buchas 8, 9 engatam-se, em cada caso, com um flange cilíndrico 19, 20, com pouco jogo nos furos 4, 5, nos quais estão recebidos os fusos móveis 17, 18, com o que as buchas 8, 9 são centralizadas. Com sua outra extremidade, elas estão recebidas em receptáculos 21, 22 correspondentes, que estão formados no lado da tampa. O fundo da bucha 23, 24 está dotado de um

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13/19 flange radial 25, 26, que está apoiado na área lateral 6 da carcaça 2, o que será detalhado subsequentemente.

[0029] Está representado, ainda, um canal adutor 34, que está formado na tampa de carcaça 7 e a partir do qual saem dois canais de sangria 35, 36, que correm para as buchas 8, 9, por conseguinte, saem, portanto, no receptáculo 21, 22 correspondente. Através dos mesmos, pode ser alimentado um fluido de compensação de pressão, através do qual é realizada a compensação de empuxo axial.

[0030] A figura 3 mostra uma vista em corte pela bomba de parafuso 1 de acordo com a figura 2, sendo que aqui também são mostrados cortados o fuso de acionamento 16, bem como os dois fusos móveis 17, 18 e as buchas 8, 9.

[0031] Visivelmente, as buchas 8, 9 estão recebidas nos receptáculos 21, 22 correspondentes. Com seus flanges radiais 25, 26 elas encostam-se na área frontal 6 da carcaça 2, o que é possível, depois que os furos 4, 5 estendem-se até diretamente na área frontal 6, sendo que na área frontal encosta-se diretamente a tampa de carcaça 7.

[0032] São mostradas as extremidades de fuso 28, 29, em cada caso cilíndricas, dos dois fusos móveis 17, 18. Também é visível que as extremidades de fuso 28, 29 engatam-se nas buchas 8, 9. Elas estão recebidas nas buchas 8, 9 com um jogo mínimo, sendo que entre o fundo da bucha 23, 24 e a respectiva área frontal 30, 31 dos fusos móveis 17, 18 forma-se, em cada caso, um espaço de recepção 32, 33, no qual é introduzido o fluido alimentado através do canal adutor 34 e dos dois canais de sangria 35, 36, no qual se trata de fluido a ser transportado através da bomba. Para esse fim, cada bucha apresenta no respectivo fundo de bucha 23, 24, uma abertura de anteparo 37, 38, pelas quais o fluido alimentado pode entrar através do canal adutor 34 e dos canais de sangria 35, 36 no espaço de recepção 32, 33. O fluxo de fluido está representado através das setas correspondentes na figura 3.

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14/19 [0033] As buchas 8, 9 estão realizadas, nesse caso, no que diz respeito às respectivas aberturas 37, 38, como anteparos, que posteriormente ainda serão detalhados. Isto é, que através desses anteparos ou aberturas de anteparo pode ser realizada uma queda de pressão independente de viscosidade, do lado de adução com o canal de alimentação 34, ao lado de escoamento, em direção ao respectivo fuso móvel 17, 18.

[0034] Tal como descrito, as buchas 8, 9 apresentam, em cada caso, um flange cilíndrico 19, 20. Com o mesmo, elas se engatam, tal como descrito, diretamente, com pouco jogo, no respectivo furo 4, 5. O respectivo flange 19, 20 está dotado em seu lado interno, na região do fundo da bucha 23, 24, de uma região de perímetro interno 39, 40, veja, entre outras, a figura 6, à qual, por sua vez, anexa-se, em cada caso, uma região 41,42, que se alaga conicamente (veja novamente a figura 6). Através disso, pode ser realizada uma regulação de pressão. Dependendo da profundidade com a qual a respectiva extremidade de fuso 28, 29 imerge na respectiva bucha 8, 9, forma-se uma fenda anular maior ou menor, através da qual o fluido alimentado pode escoar para o lado de aspiração da bomba. Quando a respectiva extremidade de fuso 28, 29 está inserida profundamente, então a respectiva área frontal 30, 31 encontra-se na região do perímetro interno cilíndrico, portanto, na região do perímetro 39, 40. Se o fuso móvel 17, 18 for novamente deslocado um pouco para fora pela pressão formada ou gerada no espaço de recepção 32, 33, então a respectiva área frontal 30, 31 movese para dentro da região de alargamento cônica 41, 42, de modo que resulta uma fenda anular, que fica tanto maior quanto mais longe o fuso móvel 17, 18 for deslocado para fora. O fluido no espaço de recepção 32, 33 pode escoar através dessa fenda anular para o lado da aspiração, com o que a pressão cai novamente e o respectivo fuso móvel 17, 18 desloca-se novamente um pouco para dentro da bucha 8, 9. No total,

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15/19 através disso, ajusta-se, em tempo extremamente curto, um estado de equilíbrio, no qual o respectivo fuso móvel 17, 18 está compensado hidraulicamente no empuxo.

[0035] As figuras 3 e 4 mostram, ainda, o abastecimento de fluido do sistema de compensação de empuxo, que compreende as buchas 8, 9 formadas e apoiadas da maneira de acordo com a invenção. Na carcaça 2 está formado um canal de fluido 43, que se estende do lado da pressão ao lado da aspiração ou à tampa de carcaça 7, que através d um canal de sangria 44 sai em um canal de fluido 45 no lado da tampa, que, por sua vez, sai no canal de alimentação 34. Quando necessário, os canais correspondentes estão fechados através de tampões de fecho 46, 47. O fluido, através da qual se dá a compensação de empuxo hidráulica, é alimentado, portanto, a partir do lado da pressão com pressão de bomba correspondente. Com essa pressão, é solicitada a superfície de fundo 48, 49 da respectiva bucha 8, 9. Essa superfície de fundo 48, 49 está vedada em relação ao receptáculo 21, 22, através de, em cada caso, um elemento de vedação 50, 51. Para esse fim, estão formados nos fundos de bucha 23, 24 ranhuras anulares 52 correspondentes, veja a esse respeito a figura 6, onde está mostrada, a título de exemplo, uma vista em corte pela bucha 8, sendo que a bucha 8 e a bucha 9 estão realizadas de modo idêntico.

[0036] As buchas 8, 9 estão recebidas com pouco jogo radial nos receptáculos 21, 22 correspondentes, portanto, estão apoiadas de modo flutuante e lateralmente móvel. Também estão recebidos com pouco jogo com seus respectivos flanges 19, 20 nos furos 4, 5 , de modo que resulta, no total, um apoio flutuante.

[0037] Esse apoio flutuante também é mantido no caso de carga, portanto, quando fluido é transportado. Nesse caso, através da abertura 37, 38 das buchas 8, 9, realizada como abertura de anteparo, resulta uma queda de pressão definida, que está configurada de tal modo que

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16/19 que a força resultante devido à sobrecompensação, resultante do tamanho da respectiva área frontal 30, 31 dos fusos móveis 17, 18, que comprime as buchas 8, 9 contra a tampa de carcaça 7, é reduzida ou minimizada e compensada a um ponto tal que, no caso de carga, as buchas, sob compressão dos respectivos elementos de vedação 50, 51, na verdade são fortemente comprimidas contra a tampa de carcaça 7, mas, como essa força resultante é extensivamente compensada, continuam a ser lateralmente móveis. Isso possibilita que uma eventual saída do respectivo fuso móvel 17, 18 possa ser compensada, isto é, que a respectiva bucha 8, 9 seja arrastada e deslocada lateralmente através da respectiva extremidade de fuso 28, 29, sendo que esse deslocamento lateral, naturalmente ocorre no âmbito de poucos centésimos de milímetros. Mas, em todo o caso, as buchas 8, 9 também podem desviar-se para o lado no caso de carga, de modo que seguem os fusos móveis 17, 18 e não atacam os mesmos abrasivamente nos flanges 19, 20 cilíndricos.

[0038] As figuras 5 - 7 mostra uma primeira modalidade de uma bucha usada de acordo com a invenção, sendo que aqui a bucha 8 está representada de modo exemplificativo. Naturalmente, a bucha 9 está realizada de modo idêntico a isso. Ela apresenta um flange cilíndrico 19, bem como também um flange radial 25, que prolonga o fundo 23 da bucha.

[0039] A vista em corte de acordo com a figura 6 e a visa de detalhe ampliada de acordo com a figura 7 mostram detalhadamente a estrutura restante da bucha 8. Visivelmente, a região 41 do perímetro interno, que se alarga conicamente, estende-se até aproximadamente ou um pouco acima da metade do comprimento axial do flange 19, ao mesmo anexase depois a região do perímetro interno cilíndrica 39, que apresenta um diâmetro constante.

[0040] É mostrada, ainda, a abertura 37, que está realizada como

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17/19 anteparo. Essa região está mostrada ampliada na figura 7.

[0041] A abertura 37 compreende, por um lado, uma primeira seção 53, que apresenta um diâmetro constante. O comprimento axial dessa seção 53 corresponde, de preferência, ao diâmetro dessa abertura cilíndrica, de modo que resulta uma relação de comprimento de abertura para diâmetro de 1. Alternativamente, a relação também pode ser menor que 1, isto é, que o diâmetro é maior do que o comprimento de abertura. [0042] A essa primeira seção 53 anexa-se no exemplo mostrado uma segunda seção 54, que se alarga conicamente. Nessa região já começa a queda de pressão, que prossegue em uma seção de distribuição 55 subsequente.

[0043] A figura 6 mostra, tal como já descrito, a ranhura anular 52, na qual está recebida a vedação anular 50 correspondente. A ranhura anular 52 e, com a mesma, no caso da montagem, a vedação anular 50, apresentam um diâmetro que corresponde aproximadamente ao diâmetro da região periférica interna 39, por conseguinte, portanto, também ao diâmetro da área frontal 30 ou 31. Isto é, que a superfície de afluência no fundo da bucha corresponde, aproximadamente, à área frontal 30, 31, portanto à superfície de contrapressão. Deve ser vista como superfície de afluência, toda a superfície definida através da respectiva vedação anular 50, 51, uma vez que em operação, embora a respectiva bucha 8, 9 seja comprimida contra a tampa de carcaça 7, mas, devido à queda de pressão ajustada de modo definido e, com isso, a compensação de forças, a respetiva bucha 8, 9 está opcionalmente afastada minimamente da tampa de carcaça 7 e, consequentemente, o fluido pode distribuir-se sobre toda a superfície limitada através da respectiva dação 50 e 51.

[0044] Em operação, tal como descrito, o fluido é guiado, através da respectiva geometria de canal, a respectiva bucha de anteparo 8, 9 e entra no respectivo espaço de recepção 32, 33. O mesmo corre contra

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18/19 a respectiva área frontal 30, 31, portanto, a superfície de contrapressão. Devido à queda de pressão definida através da respetiva configuração de anteparo, ocorre uma ampla compensação de forças, de modo que resulta apenas uma força resultante relativamente pequena, com a qual o respectivo anteparo é comprimido contra a tampa de carcaça 7 de modo que continua a existir um apoio flutuante, mesmo no caso de carga ou pressão.

[0045] Devido à geometria do perímetro interno de acordo com a invenção da respectiva bucha 8, 9, ajusta-se de maneira rápida e simples um estado de equilíbrio estático, no que se refere à posição axial do fuso. Pois, devido à pressão presente na respectiva área frontal 30, 31, o respectivo fuso móvel 17, 18 é movido axialmente em relação à bucha 8, 9, resultando em uma variação correspondente da respectiva seção transversal da fenda, através da qual o fluido pode escoar como corrente de perda do respectivo espaço de recepção 32, 33, de modo que se ajusta um estado estático correspondente.

[0046] A montagem desse sistema de compensação de empuxo é concebivelmente simples. Depois de equipar a carcaça 2 com o fuso de acionamento 16 e os dois fusos móveis 17, 18, é necessário, apenas inserir as duas buchas 8, 9 sobre as extremidades de fuso 28, 29 e, nesse caso, introduzir as mesmas com os flanges correspondentes 19, 20 nos respectivos furos 4, 5. Desse modo, é obtida uma centralização automática. Ao mesmo tempo, quando os pinos 10 se engatam nas cavidades 14, 15 laterais correspondentes, está realizada a garantia contra torção. Depois, é necessário apenas ainda colocar a tampa de carcaça e posicionar a mesma em direção periférica, de tal modo que os fundos 23, 24 das buchas 8, 9 se engatem nos receptáculos 25, 26 correspondentes, após o que a tampa de carcaça pode ser aparafusada.

[0047] A figura 8 mostra finalmente uma modalidade de uma bucha 8 de acordo com a invenção (o mesmo vale para a bucha 9), na qual

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19/19 está formado adicionalmente, no perímetro interno na região 39, um colar anular 56, que reduz o diâmetro dali. Contra esse colar anular 56 a respectiva área frontal 30, 31 pode encostar-se, quando o fuso móvel, por qualquer razão que seja, imerge a uma tal profundidade. Quando a respectiva área frontal 30, 31 se encosta contra o respectivo colar anular 56, então é reduzida a superfície de contrapressão, contra a qual o fluido funciona. Pelo fato de que pela fenda axialmente fechada nenhum fluido mais pode escoar, é formada a pressão correspondentemente alta, que comprime o fuso móvel novamente axialmente de volta. Ocorre um aumento de pressão no respectivo espaço de recepção 32, 33, o que leva ao fato de que o respectivo fuso móvel 17, 18 imediatamente é novamente comprimido para fora do encosto no respetivo colar anular 56 e, após isso, novamente ajusta-se o estado de equilíbrio estático.

[0048] A figura 8 mostra, finalmente uma via em corte por uma bomba de parafuso 1, sendo que, aqui, a carcaça 2 consiste em vários elementos de carcaça 57 separados, que estão combinados axialmente e conectados uns aos outros. É mostrada a tampa de carcaça 7, bem como o sistema de compensação de empuxo axial, realizado através das buchas 8, 9, através do qual os dois fusos móveis 17, 18 estão compensados em empuxo hidraulicamente.

Claims (16)

1. Bomba de parafuso com uma carcaça (2), uma tampa de carcaça (7) e pelo menos um fuso móvel (17, 18) recebido em um furo (4, 5) na carcaça (2), bem como uma bucha (8, 9) disposta na tampa de carcaça (7), com um espaço de recepção (32, 33), limitado através de um flange cilíndrico (19, 20), no qual o fuso móvel (17, 18) engrena-se com uma extremidade (28, 29), sendo que a bucha (8, 9) apresenta no lado do fundo uma abertura (37,38), através da qual fluido alimentado a partir do lado oposto do fuso móvel (17, 18), através de um canal de alimentação (34) no lado da tampa, pode ser alimentado com pressão contra o lado frontal (30, 31) do fuso móvel (17, 18), caracterizada pelo fato de que a bucha (8, 9) engata-se com jogo radial em um receptáculo (21, 22) no lado da tampa e apresenta um flange radial (25, 26), com o qual ela está apoiada axialmente na carcaça (2), que o flange anular (25, 26) da bucha (8, 9) engata-se, pelo menos em seções, no furo (4,

5) e está recebido no mesmo com jogo.

2. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flange cilíndrico (19, 20) engata-se com seu comprimento total no furo (4, 5).

3. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a bucha (8, 9) está realizada na região da abertura (37, 38) como anteparo.

4. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a abertura (37, 38) apresenta sobre seu comprimento total um diâmetro constante ou que a abertura (37, 38) apresenta anexa ao lado da entrada, uma primeira seção (53) com diâmetro constante, ao qual se anexa uma segunda seção (54), que se abre, de preferência, conicamente, em direção ao lado frontal (30, 31).

5. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a abertura (37, 38), que apresenta um diâmetro

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2/3 constante, ou a seção (54), que se alarga conicamente, passa para uma seção de distribuição (55) redonda, aberta para o lado frontal (30, 31).

6. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a relação do comprimento da abertura com diâmetro constante para diâmetro da abertura é < 1.

7. Bomba de parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que entre a tampa de carcaça (7) e a bucha (8, 9) está disposta uma vedação (50, 51) anular, cujo diâmetro é entre +/- 10% menor ou maior do que o diâmetro da área frontal (30, 31) do fuso móvel (17, 18).

8. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a vedação (50, 51) está recebida em um receptáculo anular (52) no fundo (23, 24) da bucha (8, 9) ou na tampa de carcaça (7).

9. Bomba de parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o espaço de recepção (32, 33) engata-se no fuso móvel (17, 18) com sua extremidade (28, 29) cilíndrica, pelo menos na região da extremidade livre do flange (19, 20) cilíndrico, alarga-se conicamente em direção ao fuso móvel (17, 18).

10. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o espaço de recepção (32, 33) abre-se com um ângulo entre 5° - 15°, particularmente, entre 8° - 12° e, de preferência, com 10°.

11. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que a região (41, 42) do alargamento cônico se estende pelo menos sobre a metade do comprimento do flange (19, 20).

12. Bomba de parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizada pelo fato de que na região do fundo

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3/3 (23, 24) da bucha (8, 9) está previsto um colar anular (56) que reduz o diâmetro do flange.

13. Bomba de parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a bucha (8, 9) está fixada através de um elemento de fixação (10, 11) na tampa de carcaça (7) contra uma torção.

14. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o elemento de fixação é um pino (10, 11), que se engata em um furo (12, 13) no lado da tampa ou no lado da carcaça e em uma região de fundo (23, 24) de um receptáculo (14, 15) formado no lado frontal ou lateralmente no flange radial (25, 26).

15. Bomba de parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que estão previstos dois ou mais fusos móveis (17, 18) em respectivos furos (4, 5), aos quais está associada, em cada caso, uma bucha (8, 9).

16. Bomba de parafuso, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que todas as buchas (8, 9) que se comunicam com uma adutora (34) em comum, são abastecidas simultaneamente com fluido.