BRPI0609398A2 - bomba com impulsor de corte e pré-picador - Google Patents

Abstract

BOMBA COM IMPULSOR DE CORTE E PRé-PICADOR. A presente invenção refere-se a uma bomba dotada de um impulsor de corte (38), contralâminas (40) associadas ao mesmo, e um pré-picador (48) que é acionado por uma porção de eixo (46) que se projeta no sentido axial do impulsor de corte (38), a bomba sendo caracterizada pelo fato de que as contralâminas (40) carregam uma borda de corte (52) que se estende na direção longitudinal da porção de eixo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BOMBA COMIMPULSOR DE CORTE E PRÉ-PICADOR".

A presente invenção refere-se a uma bomba dotada de um im-pulsor de corte, contralâminas correspondentes ao mesmo, e um pré-picadoracionado por uma porção de eixo que se projeta no sentido axial do impulsorde corte.

Na prática, uma bomba deste tipo já é conhecida, sendo empre-gada, por exemplo, em ferramentas de máquina para o transporte de emul-sões de refrigerante de lubrificação contaminadas com aparas de metal. Es-ta bomba é uma bomba centrífuga que, além do impulsor radial, possui umimpulsor axial a montante configurado como um impulsor de corte e possuiuma extremidade a montante provida com bordas de corte que cooperamcom contralâminas estacionárias dispostas no sentido radial na abertura deadmissão, dé modo que as aparas e outros contaminantes que são aspira-dos para dentro possam ser cortados e picados. Os contaminantes brutossão picados com o pré-picador antes de os mesmos serem aspirados paradentro pelo impulsor axial e picados mais a frente.

É um objetivo da presente invenção prover uma bomba do tipoindicado acima com outras propriedades de talhadura.

Para chegar a este objetivo, de acordo com a presente invenção,as contralâminas são dotadas de uma borda de corte que se estende emuma direção longitudinal à porção de eixo.

Esta borda de corte serve, em particular, para picar material fi-broso, tais como pedaços longos de metal, filamentos de pano, ou similares,que, de outra forma, teriam a tendência de se enrolar sobre a porção de ei-xo. Devido ao movimento de remoinho do meio que flui para o tubo de ad-missão, cujo movimento de remoinho é induzido pelo pré-picador, e devido àsucção do impulsor axial e à ação das tesouras do impulsor de corte e dascontralâminas, as fibras são submetidas a tais forças, de modo que são fir-memente arrastadas contra a borda de corte e em seguida cortadas pelaborda de corte. Desta maneira, as fibras são impedidas de se assentarempermanentemente sobre a porção de eixo, obtendo-se, assim, uma maiorrobustez da bomba sobre o meio que se encontra fortemente contaminadopor material fibroso.

Modalidades úteis e outros desenvolvimentos da presente invenção são indicados nas reivindicações dependentes.

De preferência, as contralâminas estacionárias carregam umafolha que circunda e protege a porção de eixo rotativo e que é formada emsua periferia externa com a borda de corte que se estende em uma direçãoaxial essencial, ou, de preferência, com uma pluralidade destas bordas decorte.

Em uma modalidade particularmente preferida, as bordas de corte das contralâminas e/ou as bordas de corte correspondentes ao impulsorde corte são dentadas, de modo que o material a ser picado possa ser melhor agarrado. Em particular, as bordas de corte dentadas do impulsor decorte têm o efeito de arrastar o material fibroso em uma direção circunferenciai e, deste modo, arrastar o mesmo firmemente contra a periferia da luva e,conseqüentemente, contra a borda de corte.

Uma modalidade exemplar será explicada em detalhe a seguir,em conjunto com os desenhos, nos quais:

A figura 1 é uma vista em seção axial de uma bomba de acordocom a presente invenção; e

A figura 2 mostra a bomba de acordo com A figura 1 em umavista de baixo.

A bomba centrífuga mostrada na figura 1 possui um alojamentoessencialmente cilíndrico 10 com uma cabeça 12 flangeada até a sua extremidade inferior, e esta cabeça mergulha em um reservatório líquido, que nãoé mostrado, em uma base de uma ferramenta de máquina. A cabeça 12 forma uma câmara de bomba 14 que acomoda um impulsor radial 16. Um eixo18 é suportado coaxialmente no alojamento 10, e a extremidade de topo doeixo é conectada a um motor de transmissão que não é mostrado e suportado em mancais fixos que não são mostrados. Estes mancais determinam aposição axial do eixo 18. O impulsor radial 16 é fixado por chavetas sobre aextremidade inferior do eixo 18. Uma parede da cabeça 12, que forma a par-te inferior da câmara de bomba 14, forma um tubo de admissão que se pro-jeta para baixo 20 coaxial ao impulsor 16 e ao eixo 18 e envolvido por umfunil de admissão 22.

O impulsor 16 é um impulsor semi-aberto com lâminas abertasem um sentido descendente 24. Estas lâminas são inclinadas de tal modoque o líquido seja sugado através do tubo de admissão 20 (seta A), e, emseguida, transportado para fora em um sentido radial para uma câmara deanel 26 acima da periferia externa da câmara de bomba 14. Graças à pres-são de líquido que é criada na câmara de anel 26 desta maneira, o líquidoflui em um sentido ascendente na direção da seta B através de um canalascendente 28 formado no alojamento 10 para um orifício de saída de bom-ba que não é mostrado.

Na parede periférica interna do tubo de admissão 20, vários ca-nais de ventilação 30 são distribuídos na direção circunferencial e ligados àcâmara de bomba 14. Uma chapa de admissão 32 é disposta na extremida-de inferior do tubo de admissão 20, e os canais de ventilação 30 são abertospara o lado de fundo da chapa de admissão. A chapa de admissão 32 fechaa câmara de bomba 14 no lado de fundo e tem uma abertura de admissão34 (figura 2).

Um impulsor axial 38, equipado com lâminas helicoidais 36, édisposto sobre o eixo 18 dentro do tubo de admissão 20. O impulsor axial 38transporta o líquido da extremidade inferior do tubo de admissão 20 atravésda abertura de admissão 34 e no sentido axial ascendente para a porçãointerna da câmara de bomba 14. Desta maneira, o rendimento da bombaaumenta significativamente.

A figura 2 é uma vista da bomba conforme observada a partir dolado de fundo dA figura 1. Três lâminas 36 do impulsor de corte são visíveisna abertura de admissão 34. A chapa de admissão 32 forma duas contralâ-minas 40 que se projetam no sentido radial interno da abertura de admissão34 e cooperam com as bordas de corte dentadas 42 das lâminas 36. As con-tralâminas 40 são curvadas em um formato espiral, e, a partir de dentro parafora, as mesmas se desviam cada vez mais da direção radial no sentido darotação do impulsor (seta C).

Uma vez que as bordas de corte 42 do impulsor se estendemessencialmente na direção radial, considerando que as bordas de corte 44das contralâminas são de uma forma espiral, as bordas de corte cooperamentre si como um par de tesouras quando o impulsor de corte 38 gira. A a-ção de tesoura entre as bordas de corte que se encontram continua essen-cialmente em um sentido radial de dentro para fora. Na porção externa, asbordas de corte 44, no entanto, são curvadas em uma direção oposta à dire-ção de rotação do impulsor de corte 38 (seta C).

As bordas de corte 42 se estendem no sentido radial externopara além do raio de abertura da abertura de admissão 34 e as bordas decorte 44 se estendem para dentro até a porção de cubo do impulsor de cor-te. Deste modo, as bordas de corte definem uma janela que fica completa-mente fechada durante a operação de corte. Isto garante que as aparas lon-gas sejam secionadas de uma forma confiável.

As porções das lâminas 36 e das contralâminas 40 que formamas bordas de corte são feitas, por exemplo, de um aço endurecido com umadureza de Rockwell de 60 HRC. A dureza e o espaçamento axial entre asbordas de corte 42 e 44 devem ser determinados de acordo com a finalidadede uso da bomba. É também possível que a superfície de corte do impulsorde corte deslize sobre a chapa de admissão 32. O espaçamento axial entreas bordas de corte 42, 44 pode ser ajustado e variado por meio das folhasespaçadoras. Por exemplo, as folhas espaçadoras são inseridas a partir defora entre a chapa de admissão 32 e a cabeça 12, de modo que a distânciaentre a chapa de admissão 32 e as bordas de corte 42 seja alterada.

O formato dentado das bordas de corte 42 das lâminas 36 ga-rante que quaisquer aparas sejam apanhadas pelos e fiquem presas entreos dentes da borda de corte, contidas durante a operação de corte e em se-guida cortadas. Isto impede que as aparas se desloquem radialmente parafora ao longo da borda de corte 42. Os dentes da borda de corte 42 podemter uma forma tal que se estendam sempre ortogonalmente à porção corres-pondente das bordas de corte curvadas 44 da contralâmina (não mostrada).Como uma alternativa, ou em adição, os dentes podem tambémser providos sobre as bordas de corte 44 das contralâminas 40.

Conforme mostrado na figura 1, o eixo 18 é prolongado em suaextremidade interno por uma porção de eixo de diâmetro menor 46, que seprojeta além do impulsor de corte 38 e através do funil de admissão 22 parao meio a ser aspirado para dentro e carrega em sua extremidade inferior umpré-picador 48 dotado de duas lâminas. De acordo com A figura 2, o prépicador 48 forma duas bordas de corte curvadas por meio das quais o material bruto pode ser pré-picado quando o pré-picador 48 gira em conjunto como impulsor de corte 38 e com o impulsor radial 16.

A porção de eixo 46 é circundada em todo o seu comprimentopor uma luva afunilada no sentido descendente, essencialmente cilíndrica 50que fica presa com a sua extremidade superior sobre as extremidades radiais internas das contralâminas 40. A periferia externa da luva 50 forma duas nervuras que se estendem axialmente, cujas extremidades externas sãoformadas com duas bordas de corte essencialmente verticais 52 anguladascontra a direção de rotação (seta C) do impulsor de corte.

Quando aparas muito longas ou outro material tendo fibras longas é aspirado para dentro pelo impulsor de corte 38, as fibras normalmente teriam a tendência de se enrolar para cima sobre a porção de eixo 46, demodo que as mesmas não mais seriam transportadas para a abertura deadmissão 34. Isto é impedido pela luva 50 que mantém as fibras longe daporção de eixo 46. Quando as fibras são enroladas sobre a luva 50, devidoao fluxo em remoinho do meio, as mesmas se assentam contra as bordas decorte 52. Quando as extremidades de topo das fibras ficam presas nas bordas de corte dentadas 42, as fibras são submetidas a uma tensão adicional,de modo que as mesmas se encaixem firmemente nas bordas de corte 52 esão cortadas em pedaços relativamente pequenos que em seguida são aspirados para dentro pelo impulsor de corte 38 e possam ser ainda mais picadas. Desta maneira, uma operação estável da bomba e uma alta ação detalhadura são obtidas mesmo que a bomba opere em um meio contaminadocom material contendo fibras longas.

Claims (6)

1. Bomba dotada de um impulsor de corte (38), contralâminas(40) associadas ao mesmo, e um pré-picador (48) acionado por uma porçãode eixo (46) que se projeta axialmente a partir do impulsor de corte (38), ca-racterizada pelo fato de que as contralâminas (40) carregam uma borda decorte (52) que se estende na direção longitudinal da porção de eixo (46).

2. Bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que a borda de corte (52) se estende essencialmente por todo ocomprimento da porção de eixo (46) até o pré-picador (48).

3. Bomba, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadapelo fato de que a porção de eixo (40) é circundada por uma luva (50) que émantida não rotativa pelas contralâminas (40), a borda de corte (52) sendoformada sobre a periferia externa desta luva.

4. Bomba, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que a luva (50) forma uma pluralidade de bordas de corte (52) dis-postas com iguais espaçamentos angulares.

5. Bomba, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizadapelo fato de que a borda de corte (52) é formada pela borda de uma nervuraformada sobre a periferia da luva (50) e possui uma seção transversal cur-vada e é angulada contra a direção de rotação (C) do impulsor de corte 38 edo pré-picador (48).

6. Bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizada pelo fato de que as bordas de corte (42) do impulsorde corte (38) são dentadas.