BR112017017847B1

BR112017017847B1 - Bomba de engrenagem para líquidos ou fluidos compressíveis

Info

Publication number: BR112017017847B1
Application number: BR112017017847-8A
Authority: BR
Inventors: Olivier Briere
Original assignee: Georges Briere S.A.
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2022-09-27
Also published as: PL3268610T3; FR3033601B1; ES2770104T3; WO2016142597A1; US20180045198A1; EP3268610B1; US10197057B2; ZA201706425B; BR112017017847A2; MX2017011592A; PT3268610T; EP3268610A1; FR3033601A1

Abstract

BOMBA DE ENGRENAGEM PARA LÍQUIDOS OU FLUIDOS COMPRESSÍVEIS. A invenção refere-se a uma bomba de engrenagem (1) que compreende uma câmara de bombeamento (2), na qual um primeiro eixo (8) e um segundo eixo (9) são girados em torno dos seus respectivos eixos (D8, D9), cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9) suportando pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) que bombeia hidraulicamente um fluido na câmara de bombeamento (2), o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) de cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9) estando posicionados na referida câmara de bombeamento (2) e cada um possuindo pelo menos uma primeira projeção radial (21). Na câmara de bombeamento (2), cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9) suporta ainda pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) que gira cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9), cada pinhão de acionamento mecânico (14) possuindo segundas projeções radiais (15). O referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) é separado do referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20), e o número da referida pelo menos uma primeira projeção radial (21) e das referidas segundas projeções radiais (15) é diferente.

Description

[0001] A invenção refere-se a bombas de engrenagens para líqui dos ou fluidos compressíveis.

[0002] A invenção se refere mais particularmente a um novo de sign para uma estrutura de bomba, com o objetivo de obter um melhor desempenho de bombeamento.

[0003] Uma aplicação vantajosa da invenção também pode ser encontrada na sua utilização em bombas volumétricas, mesmo que possa ser aplicada a outros tipos de bombas.

[0004] Existem vários tipos de bombas volumétricas, incluindo as conhecidas como bombas de "engrenagem síncrona" e bombas "auto- conduzidas".

[0005] As bombas de engrenagens síncronas compreendem dois pi nhões cada um equipado com dentes periféricos. Em tais bombas, os dentes dos dois pinhões não se tocam. No entanto, os dentes dos dois pinhões podem ser entrelaçados uns com os outros. Cada um dos dois pinhões é conduzido rotativamente por um eixo. Em outras palavras, tais bombas incluem dois eixos para a condução dos pinhões em rotação. A provisão é então feita para uma caixa de engrenagem em uma parte selada da bomba para sincronizar a rotação dos eixos. Os dentes dos pinhões para bombas de engrenagens síncronas são moldados de modo que a rotação dos dois pinhões é permitida. A face dos dentes que é orientada para a direção de rotação do pinhão é chamada de "face frontal". A outra face dos dentes é chamada de "face traseira".

[0006] As bombas de pinhão autoconduzidas também incluem dois pinhões cada um equipado com dentes periféricos uniformemente distribuídos. Em tais bombas, um dos pinhões (primeiro pinhão) é montado em um eixo acionado de modo rotativo. Este primeiro pinhão conduz o segundo pinhão em rotação, pelo contato entrelaçado dos den tes um com o outro. Para este fim, os dentes são assim moldados de modo que a rotação dos dois pinhões é permitida. A face frontal dos dentes é então chamada de "face ativa". Esta é a face do dente de um primeiro pinhão que entra em contato com a face de um dente do outro pinhão, e isso permite que o outro pinhão seja acionado de modo rotativo. A outra face do dente, ou seja, a face traseira, também é chamada de "face inativa".

[0007] A invenção refere-se a bombas de pinhão autoconduzidas.

[0008] Geralmente, pinhões equipados com dentes periféricos na forma de lóbulos são encontrados em bombas de engrenagens síncronas.

[0009] Por "lóbulos" entende-se dentes de um tamanho maior, cuja extremidade do qual pode ter uma forma curva. As projeções radiais das rodas dentadas são chamadas de "dentes" quando forem menores, não tão grandes quanto os lóbulos, com uma extremidade com uma forma mais apontada ou com arestas afiadas.

[0010] Existem bombas autoconduzidas que possuem pinhões com lóbulos: um exemplo de tal bomba é descrito em particular no pedido FR 2 399 559.

[0011] Durante décadas, para melhorar o desempenho da bomba, os versados na técnica procuraram modificar o perfil dos lóbulos ou os dentes dos pinhões. Os versados na técnica também procuraram ajustar o número de dentes ou lóbulos das engrenagens. Além disso, demonstrou-se que, quanto maior o número de projeções (dentes ou lóbulos) do pinhão, melhor será a unidade mecânica. No entanto, quanto maior o número de projeções (dentes ou lóbulos) do pinhão, menor será o desempenho da unidade hidráulica.

[0012] Os versados na técnica tem frequentemente favorecido a unidade mecânica utilizando engrenagens com pinhões dentados em bombas de pinhão autoconduzidas.

[0013] Além disso, soluções técnicas híbridas, que utilizam pinhões com lóbulos e com dentes, também foram desenvolvidas pelos versados na técnica para melhorar o desempenho da unidade hidráulica.

[0014] Por exemplo, o documento US 2014/0271313 apresenta uma bomba volumétrica na qual um pinhão de três lóbulos e um pinhão de três dentes se entrelacem um com o outro. Como um resultado das diferenças de forma e tamanho dos lóbulos e dentes entrelaçados, é necessário que cada eixo tenha vários estágios de pinhões com lóbulos e / ou dentados, deslocados angularmente uns em relação aos outros, de modo que, quando um primeiro conjunto de pinhões com lóbulos e dentados já não são conduzidos, um segundo conjunto de pinhões com lóbulos e dentados assume o controle.

[0015] Tal modalidade não dá resultados de bombeamento satisfa tórios, em especial no que se refere ao intercâmbio necessário entre os diferentes estágios dos conjuntos de pinhões com lóbulos e dentados, e devido ao vazamento de líquido (ou fluido) de um estágio para outro durante o bombeamento, a menos que as aletas radiais sejam utilizadas entre os estágios de bombeamento, impedindo o vazamento do fluido.

[0016] O objetivo da invenção é oferecer uma solução com um de sempenho melhorado em relação aos descritos nos documentos FR 2 399 559 e US 2014/0271313.

[0017] Para este fim, ela se refere a uma bomba de engrenagem, in cluindo uma câmara de bombeamento na qual um primeiro eixo e um segundo eixo são acionados rotativamente em torno do respectivo eixo, cada um dos primeiro e segundo eixos que suportam pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico garantindo o bombeamento hidráulico de um fluido na câmara de bombeamento, pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico de cada um dos referidos primeiro e segundo eixos sendo posicionado na referida câmara de bombeamento e cada um possuindo pelo menos uma primeira projeção radial.

[0018] A bomba de acordo com a invenção é notável porque, na câ mara de bombeamento, cada um dos referidos primeiro e segundo eixos também possui pelo menos um pinhão para conduzir mecanicamente em rotação cada um dos referidos primeiro e segundo eixos, cada pinhão de acionamento mecânico possuindo segundas projeções radiais. Além disso, em cada um dos referidos primeiro e segundo eixos, o referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico é distinto do referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico. Além disso, a referida pelo menos uma primeira projeção radial e as referidas segundas projeções radiais diferem em número. Finalmente, o conjunto formado pelo dito pelo menos um pinhão de acionamento mecânico e o dito pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico dos referidos primeiro e segundo eixos constitui a engrenagem da bomba.

[0019] Por "distinto" entende-se o fato de que o pinhão de aciona mento mecânico e o elemento de bombeamento hidráulico carregado por um e o mesmo eixo são feitos de duas partes de peças diferentes (New Shorter Oxford, 1973: Distinto significa "distinguido como não sendo o mesmo; separado, individual". Distinto deve ser entendido no sentido de "diferente, independente, separado"). Por "distinto" entende-se, portanto, que o elemento de bombeamento hidráulico e o pi-nhão de acionamento mecânico podem corresponder a duas partes diferentes de um elemento produzido em uma única peça. Por "distinto" também pode ser entendido que o elemento de bombeamento hidráulico e o pinhão de acionamento mecânico são feitos em duas peças que são produzidas independentemente uma da outra e que são colocadas em um eixo.

[0020] Feito desta maneira, a bomba de acordo com a invenção distingue, na câmara de bombeamento, os elementos assegurando o acionamento hidráulico do fluido daqueles que asseguram o aciona- mento mecânico dos eixos em rotação. Em outras palavras, de acordo com a invenção, os elementos que asseguram o acionamento hidráulico do fluido não são mais usados para assegurar o acionamento mecânico dos eixos em rotação em torno de seus eixos. Assim, a provisão pode ser feita para os elementos de acionamento hidráulicos que tenham perfis muito diferentes, dependendo das características do fluido bombeado, e mesmo perfis que não seriam considerados hoje por um versado na técnica porque esses perfis não permitiriam que os eixos fossem mecanicamente autoconduzidos.

[0021] Além disso, como os pinhões dedicados ao acionamento mecânico dos eixos não servem mais para bombear o fluido na câmara, eles podem ter a forma de um disco, já que não precisam mais se prolongar substancialmente em todo o comprimento do eixo na câmara de bombeamento. Tais pinhões podem assim ser produzidos em materiais mais fortes, garantindo que a bomba tenha uma vida útil melhor e que os eixos estejam melhor autoconduzidos rotativamente em torno do eixo do mesmo.

[0022] Finalmente, como será observado a seguir, ao separar o pinhão de acionamento mecânico e os elementos de bombeamento hidráulico, é possível optar por combinar diferentes perfis de elementos de bombeamento hidráulico e diferentes perfis de pinhão de acionamento mecânico e, mesmo por estender para orientar os perfis com relação um ao outro para otimizar o desempenho da bomba dependendo do fluido de bombeamento.

[0023] A invenção também pode compreender as seguintes carac terísticas, sozinhas ou em combinação: - o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico de cada eixo é feito de pelo menos uma roda dentada com lóbulos, os lóbulos constituindo as primeiras projeções para o elemento de bombeamento hidráulico, - a referida pelo menos uma primeira projeção tem uma primeira altura radial, as segundas projeções têm uma segunda altura radial, e a referida primeira altura radial é maior do que a referida segunda altura radial, - cada um dos primeiro e segundo eixos tem um pinhão de acionamento mecânico posicionado entre dois elementos de bombea- mento hidráulico, - cada um dos primeiro e segundo eixos tem um elemento de bombeamento hidráulico posicionado entre dois pinhões de acionamento mecânico, - cada um dos primeiro e segundo eixos tem um elemento de bombeamento hidráulico e um pinhão de acionamento mecânico, - em cada um dos primeiro e segundo eixos, o referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico é fixado ao referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico, - a bomba compreende meios para o ajuste angular da posição do referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico em relação ao referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico em torno do eixo dos referidos primeiro e segundo eixos, - para cada um dos referidos primeiro e segundo eixos, o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico e o dito pelo menos um pinhão de acionamento mecânico são feitos de diferentes materiais, - o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico e o referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico de cada eixo são feitos em uma única peça.

[0024] Para que possa ser realizada, a invenção é descrita de uma maneira suficientemente clara e completa na descrição a seguir, que é adicionalmente acompanhada de desenhos nos quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bomba de engrenagem de acordo com a invenção, mostrando uma câmara de bombeamento que é parcialmente aberta para mostrar os elementos que ela incorpora, - a figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de vários elementos internos na câmara de bombeamento da bomba mostrada na figura 1, - a figura 3 é uma vista frontal de dois eixos da bomba mostrados na figura 1, em que são montados dois pinhões de acionamento mecânico e dois elementos de bombeamento hidráulico, - a figura 4 é uma vista em perspectiva de um eixo no qual um elemento de bombeamento hidráulico e um pinhão de direção estão montados, - a figura 5 é uma vista frontal de um pinhão de acionamento mecânico da bomba de engrenagem mostrada nas figuras 1 a 4, - a figura 6 é uma vista frontal de elementos internos de uma bomba de acordo com a invenção, de acordo com uma variante, esta vista ilustrando dois pinhões de acionamento mecânico e dois elementos de elementos de bombeamento hidráulico diferentes daqueles ilustrados nas figuras 1 a 4, - a figura 7 é uma vista frontal adicional de dois pinhões de acionamento mecânico e dois elementos de elementos de bombea- mento hidráulico diferentes daqueles ilustrados na figura 6, - a figura 8 é uma vista em perspectiva de elementos internos de uma bomba de acordo com a invenção, de acordo com ainda outra variante, - a figura 9 é uma vista em perspectiva de elementos internos de uma bomba de acordo com a invenção, de acordo com ainda outra variante, - e a figura 10 é uma vista em perspectiva de uma bomba de engrenagem de acordo com a invenção, mostrando uma câmara de bombeamento parcialmente aberta para mostrar os elementos que ela incorpora, a bomba sendo diferente daquela ilustrada na figura 1 em particular.

[0025] Na descrição a seguir, os termos "menor", "maior", "alto", "baixo" e etc. são usados com referência aos desenhos para facilitar o entendimento. Não devem ser entendidos como limitações ao escopo da invenção.

[0026] A figura 1 mostra uma bomba de engrenagem volumétrica 1 de acordo com a invenção, incluindo uma câmara de bombeamento 2.

[0027] A câmara de bombeamento 2 tem uma cavidade interna 3 que é substancialmente elíptica em seção transversal.

[0028] Transversalmente, a câmara tem uma abertura de entrada 4 para um fluido, através da qual um fluido bombeado é introduzido na cavidade 3 da câmara 2 e uma abertura de saída 5 através da qual o fluido bombeado é descarregado.

[0029] Longitudinalmente, a câmara 2 também tem duas paredes de extremidade 6 e 7, fechando a cavidade 3.

[0030] Dois eixos 8 e 9, possuindo o mesmo diâmetro, passam através da cavidade 3 da câmara 2, e os respectivos eixos, D8 e D9, estão orientados em uma direção paralela a um eixo longitudinal D1.

[0031] A bomba volumétrica 1 é uma bomba com pinhões auto- conduzidos.

[0032] Assim, um dos eixos (eixo 9 no presente caso) se estende a partir da cavidade da câmara 1 para ligação a um sistema de acionamento rotacional (não mostrado).

[0033] O outro eixo (eixo 8 no presente caso) está montado ocioso na cavidade da câmara.

[0034] Para este fim, as extremidades 12 do eixo 8 são inseridas nas caixas cilíndricas 10 e 11 que são integradas com as paredes de extremidade 6 e 7, respectivamente, sendo que as caixas cilíndricas 10 e 11 estão abertas em direção à cavidade 3.

[0035] A extremidade do eixo 9 que não está ligada a um motor de acionamento rotacional também é inserida em um alojamento cilíndrico 13 integral com uma 7 das paredes de extremidade da câmara 2.

[0036] As extremidades dos eixos 8 e 9 posicionados nas caixas cilíndricas 10, 11 e 13 são livres para girar em torno do seu eixo nas caixas cilíndricas 10, 11 e 13.

[0037] De modo que a rotação do eixo 9 em relação ao seu eixo D9 aciona a rotação do eixo 8 em torno do seu eixo D8, cada um dos eixos 8 e 9 suporta um pinhão de acionamento mecânico 14 (vide em particular a figura 2), os dois pinhões de acionamento mecânico 14 possuindo projeções 15 uniformemente distribuídas em torno de um disco 16, as projeções dos dois pinhões de acionamento mecânico 14 estando engrenadas juntas quando os dois eixos estão posicionados na bomba. Os dois pinhões 14 constituem assim uma engrenagem para a bomba 1.

[0038] As projeções 15 dos pinhões de acionamento mecânico 14 são dentes na acepção da presente descrição, uma vez que estas projeções são de tamanho pequeno (em comparação com o tamanho de outras projeções radiais que serão apresentadas a seguir) e cada uma tem uma extremidade livre substancialmente apontada 17.

[0039] Além disso, as projeções 15 (ou dentes 15) possuem sime tria axial em cada lado do raio R do disco 16 ao longo de cada um dos quais se estendem (vide figura 5 em particular). Esta simetria permite que o pinhão de acionamento mecânico 14 seja conduzido de modo rotacional em uma direção ou o outro em torno do seu eixo. Como um resultado, o eixo 9 pode ser acionado de moto rotacional em torno de seu eixo D9 em uma direção ou a outra. O sentido de rotação do eixo 9 é determinado dependendo se é desejado introduzir o fluido a ser bombeado para dentro de uma abertura 4 ou para outro 5 na câmara de bombeamento 2.

[0040] Todos os pinhões de acionamento mecânico 14 mostrados nas modalidades incluem cada uma das quinze projeções 15 (ou dentes 15), e as projeções 15 possuem uma altura H.

[0041] O disco 16 dos pinhões de acionamento mecânico 14 tem um orifício de passagem central 18, cujo diâmetro corresponde substancialmente ao do eixo 8 (ou do eixo 9), e de preferência é ligeiramente maior que o do eixo 8 (ou do eixo 9), de modo que o pinhão possa escorregar sobre o eixo 8 (ou no eixo 9).

[0042] A espessura radial E do disco 16, medida entre o orifício 18 e a parede exterior 19 do disco 16 entre dois dentes 15, é maior que a altura H dos dentes 15 dos pinhões de acionamento mecânico 14.

[0043] O raio P de cada um dos pinhões de acionamento mecâni co 14 corresponde à soma do raio do orifício 18, da espessura E do disco 16 e da altura H de um dente 15.

[0044] De acordo com a invenção, cada eixo 8 e 9 também supor ta um elemento de bombeamento hidráulico, colocado com um pinhão de acionamento mecânico 14 na câmara de bombeamento 2.

[0045] As figuras 1 a 4 mostram um primeiro exemplo de elemen tos de bombeamento hidráulico 20.

[0046] As rodas dentadas 20 com os lóbulos 21, que podem ser vistas em particular na figura 2, constituem os elementos de bombea- mento hidráulico.

[0047] Cada uma das rodas dentadas 20 com os lóbulos 21 se es tende em uma direção axial ao longo de um comprimento L1, que é maior que o comprimento L2 sobre o qual se estende o pinhão de acionamento mecânico 14.

[0048] A soma dos comprimentos L1 e L2 corresponde substanci almente ao comprimento L3 da cavidade 3 da câmara, medida substancialmente entre as duas paredes de extremidade internas 6 e 7 da câmara de bombeamento 2 (vide figuras 1 e 4 em particular).

[0049] Cada uma das rodas dentadas 20 com os lóbulos 21 tem um orifício de passagem axial central 22 com uma forma cilíndrica, cujo diâmetro corresponde substancialmente ao do eixo 8 (ou do eixo 9), e de preferência é ligeiramente maior que o do eixo 8 (ou do eixo 9), de modo que o pinhão possa escorregar sobre o eixo 8 (ou no eixo 9).

[0050] Entre a abertura central 22 e os lóbulos 21, cada uma das rodas dentadas 20 tem uma parte central 23, cuja espessura radial E1, medida entre a abertura 22 e a parede externa 24 da roda dentada 20 entre dois lóbulos 21, é inferior à altura H1 dos lóbulos 21 das rodas dentadas 20.

[0051] O raio P1 de cada uma das rodas dentadas 20 com os ló bulos 21 corresponde à soma do raio da abertura 22, da espessura E1 da parte central 23 e da altura H1 de um lóbulo 21.

[0052] Deve-se notar que o raio P1 das rodas dentadas com lóbulos 20 é maior do que o raio P dos pinhões de acionamento mecânico 14.

[0053] Deve-se também notar que a espessura radial E1 das ro das dentadas com lóbulos 20 é menor que a espessura radial E dos pinhões de acionamento mecânico 14.

[0054] Finalmente, será notado que a altura H1 dos lóbulos é mai or do que a altura das projeções 15 (ou dentes 15) dos pinhões de acionamento mecânico 14.

[0055] Na modalidade ilustrada nas figuras 1 a 4, os pinhões de acionamento mecânico 14 e as rodas dentadas com lóbulos 20 podem ser feitos de materiais diferentes. A vantagem de fazer o elemento 20 dedicado ao bombeamento hidráulico e o pinhão 14 dedicado à unidade mecânica em duas partes é que torna possível o pinhão 14 de ma-teriais ser mais fortes (ou aqueles mais adequados para as características do fluido a serem bombeados) do que os pinhões de acionamento convencional (que também são dedicados ao bombeamento hidráu- lico, ao contrário da invenção).

[0056] Assim, graças à invenção, é possível escolher o material a partir do qual os pinhões de acionamento mecânico 14 e as rodas dentadas com lóbulos 20 são feitos, o que não era óbvio no contexto da produção de pinhões de bomba autoconduzidos convencionais.

[0057] Além disso, deve-se notar que as rodas dentadas com lóbu los mostradas nas figuras 1 a 4 possuem cada seis lóbulos 21, enquanto os pinhões de acionamento mecânico 14 possuem cada quinze dentes 15. Assim, separando os elementos dedicados ao bombeamen- to hidráulico daqueles dedicados ao acionamento mecânico, é possível fornecer um número diferente de projeções entre a roda dentada 20 e o pinhão 14. De fato, uma vez que as projeções (ou dentes) 15 dos pinhões de acionamento mecânico 14 possuem pouco efeito sobre a eficiência do bombeamento hidráulico, o seu número pode ser aumentado e o desempenho do acionamento mecânico dos eixos 8 e 9 me-lhorado e a eficiência do bombeamento hidráulico da engrenagem 20 pode ser melhorada minimizando o número de projeções (o que não poderia ser previsto com um pinhão convencional servindo tanto o bombeamento hidráulico quanto o acionamento mecânico, pois isso seria contrário ao conhecimento geral de um versado na técnica segundo o qual, quando o número de dentes é aumentado, a eficiência de bombeamento hidráulico é perdida).

[0058] Além disso, a separação dos elementos que proveem o acionamento mecânico 14 dos que proveem o acionamento hidráulico do fluido permite ajustar o ângulo de inclinação dos elementos salientes 15 de um em relação aos elementos salientes 21 do outro.

[0059] Para este fim, e feita a provisão de estabelecer a posição dos lóbulos 21 das rodas dentadas 20 em relação à posição dos dentes 15 dos pinhões 14 em cada eixo.

[0060] Para este fim, são colocados orifícios cegos afunilados através das rodas dentadas 20 com os lóbulos 21, em particular na parte central 23 de cada uma das rodas dentadas com lóbulos 20, em uma direção paralela ao eixo da roda dentada 20. Além disso, cada um dos pinhões de acionamento mecânico 14 tem aberturas 31 passando por ele, estando as aberturas 31 dispostas em uma direção paralela ao eixo dos pinhões 14 e através do disco central 16 (figura 2).

[0061] De preferência, é feita provisão para três orifícios de pas sagem 31 no disco central 16 dos pinhões de acionamento mecânico 14 e três orifícios de ligação afunilados nas rodas dentadas 20 com os lóbulos 21. Os três orifícios de passagem 31, bem como os três orifícios cegos, são feitos a distâncias iguais umas das outras em relação ao eixo do pinhão 14 ou da roda dentada 20, respectivamente. O ângulo entre dois orifícios cegos ou dois orifícios de passagem é, portanto, substancialmente de 120°.

[0062] A fixação é realizada por aparafusamento através da aber tura 31 para dentro do orifício cego de cada engrenagem 20 com lóbulos 21.

[0063] Podem também ser feita provisão para meios para o ajuste angular da posição dos lóbulos 21 em relação à posição dos dentes 15 em torno do eixo D8 ou D9 dos eixos 8 e 9, e mais particularmente da posição do elemento de bombeamento hidráulico 20 em relação à po-sição do pinhão de acionamento mecânico 14 em torno dos eixos D8 e D9 dos eixos 8 ou 9.

[0064] Estes meios de ajuste angular são mostrados pelo menos parcialmente na figura 5.

[0065] Estes meios de ajuste compreendem orifícios cegos dispos tos nas rodas dentadas 20 (mencionadas acima), parafusos 30 (mostrados na figura 8, por exemplo) e orifícios de passagem 32 com o perfil específico 32, dispostos através do pinhão de acionamento mecânico 14, que será agora descrito com referência à figura 5.

[0066] Três aberturas 32 passam através do disco 16 em uma di reção paralela ao eixo do pinhão de engrenagem mecânica 14.

[0067] Os três orifícios de passagem 32 estão dispostos a distân cias iguais uns dos outros, em torno do eixo do pinhão de engrenagem mecânica 14.

[0068] Cada uma das três aberturas 32 tem forma de rim, esten dendo-se em um arco de círculo em torno do eixo do pinhão de acionamento mecânico 14, possuindo assim uma forma oblonga.

[0069] Esta forma oblonga incorrida das aberturas 32 permite a ro tação do pinhão de acionamento mecânico 14 em torno do eixo 8 ou 9 em relação à roda dentada com lóbulo 20, após o aparafusamento parcial dos parafusos nos orifícios cegos nas rodas dentadas 20, de modo que é possível variar a posição de um dente 15 em relação à posição de um lóbulo 21 variando a posição do parafuso na abertura 32 de uma extremidade 33 da abertura para a outra extremidade 34.

[0070] Assim, dependendo do comprimento do arco de círculo (en tre as extremidades 33 e 34 da abertura 32), após o qual o orifício de passagem 32 se estende, o ângulo de ajuste é maior ou menor.

[0071] Uma vez que os pinhões da roda dentada 14 e das rodas dentadas com lóbulos 20 não têm o mesmo diâmetro, quando um ou mais dentes 15 são colocados entre dois lóbulos 21 (figura 3, por exemplo), os dentes 15 e uma parte do disco 16 formam uma parede 28, pelo menos parcialmente fechando um espaço 29 lateralmente entre dois lobos 21.

[0072] Esta parede 28 atua como um defletor sobre o fluido que é bombeado na câmara de bombeamento 2, canalizando o fluido entre dois lóbulos 21 para cada lado da parede 28, durante a rotação das rodas dentadas 20 com os lóbulos 21. Ao criar paredes de tela entre as rodas dentadas 20, é possível posicionar as rodas dentadas 20 com um deslocamento angular entre si, evitando a passagem de fluido de um para o outro. Esse deslocamento leva a um melhor desempenho ao aumentar a frequência dos pulsos de bombeamento. Por exemplo, no caso de uma roda dentada 20 com seis lóbulos 21, mostrados nas figuras 1 a 4, a taxa de pulsação normal é 6. Com uma posição angular adequada dos dentes 15 do pinhão de engrenagem mecânica 14 em relação aos lóbulos 21 da roda dentada 20, é possível obter uma frequência de 12.

[0073] Existe ainda outra vantagem para separar os elementos que servem o bombeamento hidráulico (20) e aqueles que servem o acionamento mecânico (14): a forma dos lóbulos 21 da roda dentada com lóbulo 20 pode ser qualquer que seja, já que não é necessário servir o acionamento mecânico dos eixos 8 e 9 no qual eles estão montados.

[0074] De fato, como pode ser visto nas figuras 2 ou 3, os lóbulos 21 de uma roda dentada 20 posicionados sobre um eixo (8) não suportam os lóbulos 21 de uma segunda roda dentada 20 posicionada no outro eixo (9). A forma dos lóbulos pode assim ser mais facilmente adaptada à consistência do fluido a ser bombeado.

[0075] Consequentemente, nas modalidades ilustradas nas figu ras, serão observadas várias formas de projeções, correspondentes a modalidades adequadas para diferentes fluidos.

[0076] A modalidade ilustrada nas figuras 1 a 4 mostra as rodas dentadas 20 com os lóbulos 21, cujos lóbulos 21 tem perfis assimétricos (ao contrário dos dentes 15 dos pinhões de acionamento mecânico 14).

[0077] Na figura 4, é notado que os lóbulos 21 tem cada um uma seção de ponta 25, uma parte frontal substancialmente convexa 26 e uma parte traseira substancialmente plana 27. Esta é uma forma convencional para os lóbulos 21, cuja parte frontal é habitualmente utilizada para o acionamento rotacional da roda dentada com lóbulo coloca- da no outro eixo (este não é o caso aqui).

[0078] A invenção torna assim possível a utilização de rodas den tadas convencionais 20 com lóbulos 21, na câmara de bombeamento 2 da bomba de acordo com a invenção, que é econômica.

[0079] Mas, como indicado acima, os elementos de elementos de bombeamento hidráulico podem ter ainda formas diferentes sem exceder o escopo da invenção.

[0080] Por exemplo, a figura 6 mostra os dois eixos 8 e 9 em que estão montados dois pinhões de acionamento mecânico 14 e duas rodas dentadas 20 com as pás 35.

[0081] As lâminas 35 têm uma seção e forma transversal retangu lar e estão posicionadas radialmente, uniformemente em torno de um cilindro 36.

[0082] Uma vantagem de tais rodas dentadas 20 com as lâminas 35 é que elas são econômicas de se produzir.

[0083] No entanto, uma outra modalidade é mostrada na figura 7: neste exemplo, os dois pinhões de acionamento mecânico 14 são fixados cada um a uma roda dentada de três lóbulos 40, em cada um dos eixos 8 e 9.

[0084] Os três lóbulos 40 das rodas dentadas 20 são idênticos e dis tribuídos uniformemente em torno do eixo de cada uma das rodas dentadas 20. Os lóbulos 40 possuem cada uma base ampla 41 que se estende substancialmente sobre um terço da periferia da roda dentada 20.

[0085] Tal modalidade provê um melhor bombeamento hidráulico do fluido na câmara de bombeamento 2. Além disso, o fluido é cortado menos na câmara de bombeamento, de modo que tais rodas dentadas com lóbulos possam ser utilizadas em uma bomba para bombear um fluido que não suporta facilmente a mistura se for desejado manter sua consistência.

[0086] A figura 8 mostra ainda outra modalidade, utilizando elemen- tos de elementos de bombeamento hidráulico constituídos pelas rodas dentadas 20 com uma forma cilíndrica, em cada um dos quais os dentes 50 se estendem em um movimento helicoidal: cada dente se estende a partir de uma primeira extremidade 51 do cilindro da roda dentada 20 para uma segunda extremidade 52 em um ângulo de hélice.

[0087] Os dentes 50 são maiores do que os dentes 15 dos pinhões de acionamento mecânico 14. Os dentes 50 possuem uma ponta 53, em cada lado do qual duas partes laterais convexas simétricas 54 e 55 se estendem. Cada uma das rodas dentadas 20 compreende quinze dentes 50.

[0088] Esta modalidade tem uma vantagem definitiva se for dese jado evitar a pulsação na câmara de bombeamento 2.

[0089] Esta modalidade permite qualquer ângulo de hélice, sem exigir um comprimento mínimo para produzir o elemento de bombea- mento hidráulico.

[0090] Deve-se notar que este não é o caso das bombas de en grenagem usuais que utilizam esses elementos de bombeamento quando também são usados para a unidade mecânica: de fato, uma relação de contato menor que 1 deve ser cumprida, o que requer um comprimento mínimo a fim de produzir o elemento de bombeamento.

[0091] Entende-se do que precede que a invenção não se limita à utilização de um elemento de bombeamento hidráulico particular e que uma bomba volumétrica poderia conter ainda mais elementos de bom- beamento hidráulico sem ultrapassar o alcance da invenção: por exemplo, os elementos de elementos de bombeamento hidráulico poderiam consistir em vermes posicionados nas extremidades dos eixos 8 e 9 sem ultrapassar o âmbito da invenção.

[0092] A invenção também se estende a bombas capazes de compreender vários estágios de pinhões de engrenagem 14 e / ou elementos de elementos de bombeamento hidráulico 20.

[0093] Dois exemplos de modalidades diferentes são mostrados nas figuras 9 e 10.

[0094] Na figura 9, são mostrados dois eixos 8 e 9 (os mesmos que os das bombas descritas acima), em cada um dos quais uma roda 20 com lóbulos 21 está montada, como mostrado nas figuras 1 a 4, em cada lado dos quais dois pinhões de acionamento mecânico 14 estão montados.

[0095] Os dois pinhões de acionamento mecânico 14 estão fixados cada um em uma face de extremidade 60 da engrenagem 20 com os lóbulos 21, da mesma forma que a descrita anteriormente no contexto da montagem do pinhão de acionamento mecânico 14 na roda dentada 20 com lóbulos 21 nas figuras 1 a 4. Neste caso, cada uma das faces de extremidade 60 está equipada com três orifícios cegos nos quais um parafuso 30 pode ser aparafusado.

[0096] A modalidade mostrada na figura 9 é benéfica no contexto da utilização de uma bomba volumétrica que possui uma câmara particularmente longa: a presença de dois pinhões de acionamento mecânico 14 nas duas extremidades da câmara de bombeamento 2 permite a rotação dos eixos 8 e 9 sobre seus respectivos eixos para serem equilibrados. Isso também permite uma boa distribuição do fluido na câmara de bombeamento 2.

[0097] A figura 10 mostra ainda outra modalidade: a câmara de bombeamento 2 engloba duas rodas dentadas 20 com lóbulos 21, entre as quais está posicionado um pinhão de acionamento mecânico 14.

[0098] As rodas dentadas 20 podem ser indexadas angularmente uma em relação à outra por meio de encaixe sobre um eixo canelado.

[0099] Esta modalidade é benéfica devido ao fato de a unidade mecânica estar posicionada no centro da câmara: por ajuste angular da posição dos lóbulos 21 em relação à posição dos dentes 15 do pinhão 14, dois estágios de elementos de bombeamento hidráulico 70 e 71 são criados, o que aumenta o desempenho da bomba, conforme explicado anteriormente. De fato, nesta configuração, o pinhão de acionamento mecânico 14 também atua como uma tela entre as duas rodas dentadas 20 com os lóbulos 21, o que permite limitar o vazamento de fluido na câmara de bombeamento a partir de um estágio 70 das rodas dentadas com lóbulos 21 para o outro 71.

[0100] É entendido, a partir do exposto, como a invenção possibili ta a produção de bombas com melhor desempenho que as conhecidas até então.

[0101] No entanto, deve ser entendido que a invenção não está li mitada às modalidades que foram descritas e que pode ser estendida para outras modalidades.

[0102] Em particular, todos os exemplos ilustrados nas figuras mostram elementos de elementos de bombeamento hidráulico 20 que são feitos independentemente dos pinhões de acionamento mecânico 14. No entanto, a invenção também se refere a modalidades segundo as quais um elemento de bombeamento hidráulico e um pinhão de acionamento mecânico são feitos em uma peça única: neste caso, a peça produzida separadamente compreende duas partes com formas diferentes, uma que constitui o elemento de bombeamento hidráulico e a outra que constitui o pinhão de acionamento mecânico.

Claims

1. Bomba de engrenagem (1) compreendendo uma câmara de bombeamento (2) na qual um primeiro eixo (8) e um segundo eixo (9) são acionados em rotação em torno do seu respectivo eixo (D8, D9), cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9) suportando pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) que provê o bombeamento hidráulico de um fluido na câmara de bombeamento (2). pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) de cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9) estando posicionado na referida câmara de bombeamento (2) e cada um possuindo pelo menos uma primeira projeção radial (21), cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9) também tem pelo menos um pinhão (14) para conduzir mecanicamente em rotação cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9), cada pinhão de acionamento mecânico (14) possuindo segundas projeções radiais (15), em cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9), o referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) é distinto do referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20), a referida pelo menos uma primeira projeção radial (21) e as ditas segundas projeções radiais (15) diferem em número, e o conjunto formado pelo dito pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) e o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9) constitui a engrenagem da bomba, caracterizada pelo fato de que cada um dos pinhões de acionamento mecânico (14) estar disposto na câmara de bombeamento (2).

2. Bomba de engrenagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) de cada eixo (8, 9) é feito de pelo menos uma roda dentada (20) com lóbulos 21, os lóbulos constituindo as primeiras projeções (21) para o elemento de bombeamento hidráulico (20).

3. Bomba de engrenagem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a referida pelo menos uma primeira projeção (21) possui uma primeira altura radial (H1), em que as segundas projeções (15) possuem uma segunda altura radial (H), e em que a referida primeira altura radial (H1) é maior que a referida segunda altura radial (H).

4. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9) suporta um pinhão de acionamento mecânico (14) posicionado entre dois elementos de bombeamento hidráulico (20).

5. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9) suporta um elemento de bombeamento hidráulico (20) posicionado entre dois pinhões de acionamento mecânico (14).

6. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9) suporta um elemento de bombeamento hidráulico (20) e um pinhão de acionamento mecânico (14).

7. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) e o dito pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) de cada eixo (8, 9) são feitos de uma única peça.

8. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que, em cada um dos primeiro e segundo eixos (8, 9), o referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) é fixado ao referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20).

9. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 e 8, caracterizada pelo fato de que compreende meios (30 a 34) para ajuste angular da posição do referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) em relação ao referido pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (15) em torno do eixo (D8, D9) dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9).

10. Bomba de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, 8 e 9, caracterizada pelo fato de que para cada um dos referidos primeiro e segundo eixos (8, 9), o referido pelo menos um elemento de bombeamento hidráulico (20) e o dito pelo menos um pinhão de acionamento mecânico (14) é feito de diferentes materiais.