BRPI0709777A2

BRPI0709777A2 - mÁquina de Êmbolo rotativo

Info

Publication number: BRPI0709777A2
Application number: BRPI0709777-8A
Authority: BR
Inventors: Felix Arnold
Original assignee: Cor Pumps & Compressors Ag
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2011-07-26
Also published as: KR101424008B1; US8360748B2; US20100034680A1; WO2007128303A1; KR20090011024A; JP2009536286A; CN101443554A; JP5175839B2; CA2651130A1; CN101443554B; BRPI0709777B1; MX2008014324A; CA2651130C; WO2007128303B1; EP2016287A1; EP2016287B1

Abstract

<B>MÁQUINA DE ÊMBOLO ROTATIVO<D>Propõe-se uma máquina de êmbolo rotativo, acionada de maneira elétrica, trabalhando como bomba de êmbolo rotativo ou como compressor de êmbolo rotativo, com uma caixa de base (1), que recebe uma bobina elétrica (2), e uma cabeça da bomba (3), sendo que o espaço de trabalho da bomba está limitado de preferência por uma dentadura trocóide dos rotores (15, 17). De acordo com a invenção, a cabeça da bomba (3), que na maioria dos casos pode ser fabricada de maneira relativamente favorável, está configurada como parte descartável, e por isso apresenta em direção à caixa de base (1) mais dispendiosa, uma conexão para destacamento rápido (7, 10, 11, 12,14).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MAQUINADE EMBOLO ROTATIVO".

ESTADO DA TÉCNICA

A invenção parte de um processo em uma máquina de êmbolorotativo e respectivamente, um processo de fabricação desta, e respectiva-mente, uma máquina de êmbolo rotativo para a execução dos processos, deacordo com o genero da reivindicação principal (WO 05/024236 A1), da rei-vindicação 10 e da reivindicação 3, respectivamente.

No campo de acordo com o gênero de bombas e compressores,surge sempre um problema não insignificante, quando no caso de matérias aserem transportadas trata-se de matérias venosas, também tenazes ou, res-pectivamente, de matérias que podem ser transportadas só sob temperatu-ras altas, os quais confrontam a limpeza das partes rotantes com exigênciasseveras ou, respectivamente, tornam esta de modo algum difícil ou até im-possível. Acrescentam-se problemas de decisão na ocasião de compara-ções dos valores das matérias a serem transportadas, com o valor da má-quina e eventualmente da substituição da mesma. Isso vale especialmentena ocasião da utilização para matérias farmacêuticas, no entanto tambémpara certos materiais sintéticos, a serem transportados na maioria dos casossob temperaturas altas. Um problema considerável é a limpeza das partesde bombeamento. Este consiste também no fato, que na ocasião da utiliza-ção de ácidos de limpeza ou semelhante, as partes de bombeamento têmque ser correspondentemente resistentes. Também para isso, os espaçosrestantes que permanecem da bomba, isto é os espaços prejudiciais, devemser tão pequenos quanto possíveis, e devem ser, quando possível, aproxi-madamente zero. Na prática tenta-se contornar isso pelo fato, que para asmáquinas de êmbolo rotativo se utilizam aço fino ou matérias resistentescaras.

TAREFA NA QUAL SE BASEIA A INVENÇÃO

A invenção baseia-se na tarefa de desenvolver no caso de umamáquina de êmbolo rotativo de acordo com o gênero, especialmente sobsuperação do preconceito dos especialistas, um processo de utilização e defabricação, respectivamente, e uma construção particular, respectivamente,através dos quais uma máquina de êmbolo rotativo deste gênero pode sercolocada à disposição de um vasto campo de utilização.

A INVENÇÃO E SUAS VANTAGENS

Esta tarefa é solucionada por meio dos processos segundo ainvenção de acordo com as reivindicações 1 e 10 e, respectivamente, a má-quina de êmbolo rotativo segundo a invenção de acordo com a reivindicação 3.

É verdade que em princípio está conhecido, no caso de umabomba eletricamente acionada, separar mediante um tubo de entreferro emforma de vaso, a parte da caixa dispendiosa e na maioria dos casos dispostade maneira firme, a qual recebe a bobina que sofre a passagem da correntee controlada de maneira elétrica, do rotor de potência rotante, que recebe oímã permanente (DE 603 00 780 e AT 28 11 84, respectivamente), sendo15 que, porém, lá se trata de um problema totalmente diferente, a saber da re-frigeração de partes elétricas de bombas com tubo de entreferro deste gêne-ro, e não como no caso da invenção, de uma configuração para economizarcustos, por meio da combinação de uma cabeça da bomba "barata" previstacomo parte descartável, com uma dispendiosa caixa da bomba, que eventu-almente é estacionária. É importante para a invenção, que depois de desta-car a cabeça da bomba, da caixa de base, os espaços de trabalho que so-frem a passagem dos meios a serem transportados, fiquem fechados no la-do virado para a caixa de base, assim que, por exemplo, ácidos e semelhan-tes permaneçam dentro da parte descartável e possam ser eliminados comesta. No caso dos motores com tubo de entreferro conhecidos (DE 603 00780 D2 e AT 28 11 84), somente o vaso de entreferro penetra em estadofechado da bomba na bobina controlada de maneira elétrica, sendo que, noentanto, a caixa que recebe a bobina de corrente não forma nenhuma caixade base, assim que na ocasião da retirada da parte que recebe a bobina quesofre a passagem de corrente elétrica, a cabeça da bomba não está maisfechada com respeito aos meios a serem transportados.

Além disso, é conhecido no caso de uma bomba doseadora mé-dica para medicamentos líquidos, configurar de maneira destacável a unida-de de bomba e o motor e, respectivamente, a conexão ativa entre o motor ea bomba, com o intuito de obter, contanto que isso se refere à bomba, umaunidade de pesagem descartável, a qual pode ser separada da unidade deacionamento cara (motor elétrico), assim que esta última pode ser utilizadaoutra vez (DE 199 16 876 A1). No entanto, neste caso trata-se de uma bom-ba de mangueira, na qual a característica que a cabeça da bomba está con-figurada como parte descartável, já pode ser observada, sendo que, no en-tanto, não se trata de uma conexão para destacamento rápido, além do fato,que naturalmente bombas deste gênero, que são vedadas para fora somen-te pela mangueira de transporte, apresentam uma campo de utilização muitoestreito, e com respeito à invenção tem que ser alocadas a um outro gênerode bombas.

De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso da invenção, osrotores apresentam uma dentadura trocóide engrenando uma na outra (den-tadura ciclóide). É verdade que uma máquina de êmbolo rotativo deste gêne-ro é conhecida (veja o gênero WO 05/024236 A1), com a grande vantagem,que os espaços restantes que permanecem da bomba, isto é os espaçosprejudiciais, são muito pequenos, sendo que, no entanto, com respeito à in-venção existe um preconceito considerável dos especialistas para máquinasde êmbolo rotativo trocóides deste gênero, especialmente com respeito aprocessos de utilização, processos de fabricação ou de construção.

Somente poucas máquinas de êmbolo rotativo conhecidas (DEAS 10 11 896, NSU; WO 2005/024236 A1, COR) atendem a exigência muitodifícil a ser solucionada de um espaço prejudicial aproximadamente zero,sendo que os dentes das partes rotantes são configurados em forma de ci-clóide ou em forma de trocóide, respectivamente, e mediante arredondamen-to dos dentes engrenam de maneira vedante sem meios de vedação adicio-nais nos dentes da outra parte rotante. Por isso, no caso destas máquinasde êmbolo rotativo, o espaço prejudicial pode ser reduzido até zero.

Embora uma máquina de êmbolo rotativo deste gênero, comrotor configurado em forma de trocóide, apresente a vantagem do espaçoprejudicial pequeno, no entanto, com isso ainda não soluciona o problemaacima mencionado, especialmente quando do transporte de matérias sobtemperaturas altas (materiais sintéticos) ou de materiais agressivos.

No caso da dentadura trocóide trata-se, no entanto, em contra-posição a bombas conhecidas, de uma bomba de precisão dispendiosa, cujaconfiguração como parte descartável é incomum para o especialista, assimque aqui foi necessário vencer um preconceito dos especialistas.

A solução que se obtém da tarefa na qual se baseia a invenção,a saber, configurar a cabeça da bomba que consiste de partes de trocóidescomo parte descartável, e por isso ligar esta com a caixa de base com umaconexão para destacamento rápido, é incomum para o especialista, sendoque são conhecidas conexões para destacamento rápido entre o motor ebombas especiais dos gêneros mais diversos, como acima mencionadas.

Uma máquina de transporte de êmbolo rotativo, a ser configura-da de acordo com a reivindicação 3, com tubo de entreferro configurado emforma de vaso para facilitar a substituição da cabeça da bomba, é um passode idéia adicional, o qual é incomum porque a cabeça da bomba que sofre apassagem do substrato a ser transportado, devido a sua possibilidade depoder ser substituído de acordo com a invenção, não forma nenhuma asso-ciação mental com a função do motor de entreferro conhecido, uma vez quepara o especialista no caso das bombas conhecidas, o tubo de entreferrodurante a operação, o meio que corre, deve separar de maneira hermética aparte elétrica da parte da bomba.

De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso da invenção, porconseguinte, quando da substituição da cabeça da bomba como parte des-cartável, o tubo de entreferro se saca para fora da caixa de base com rotorese ímã permanente, sendo que em seguida se encaixa então a peça inter-cambiável. Com o intuito de facilitar a substituição, de acordo com a inven-ção, da cabeça da bomba, de acordo com um aperfeiçoamento da invençãoa conexão entre a caixa de base e a cabeça da bomba está configurada co-mo um acoplamento de conexão rápida, que pega em dispositivos corres-pondentes da caixa de base e da cabeça da bomba.Um respectivo aperfeiçoamento vantajoso da invenção está con-figurado de tal maneira,

- que o dispositivo para a conexão das caixas da caixa de base eda cabeça da bomba se encontram nas superfícies de frente que estão emcontato, entre a caixa de base e a cabeça da bomba,

- que as caixas na região de contato, apresentam um rebordo ouflange externo, alocado um ao outro, e

- que as caixas podem ser unidas por aperto de maneira axial,por meio de um anel que circunda estes rebordos ou flanges e que pode serencurtado de maneira tangencial.

Um aperfeiçoamento da invenção consiste em um processo defabricação, no qual estas partes de material sintético da cabeça da bombae/ou do vaso de entreferro, são fabricadas de maneira que saem já prontasda ferramenta. Uma fabricação deste gênero pode ser utilizada de maneiraespecialmente vantajosa no caso dos rotores com dentadura trocóide, nosquais dentes arredondados passam sobre superfícies lisas, com fecho pelaforma que limita espaço de trabalho em forma de linha, entre flancos e pen-tes de dente, dos dentes situados de maneira oposta uns em relação aosoutros, que é favorável para uma fabricação de maneira que saem já prontasda ferramenta, inclusive das partes de caixa da cabeça da bomba e do vasode entreferro.

Outras vantagens e aperfeiçoamentos vantajosos da invençãopodem ser encontrados na descrição que segue, nas reivindicações e nodesenho.

DESENHO

Um exemplo de execução do objeto da invenção está represen-tado no desenho.

Mostram:

a figura 1 uma bomba de transporte de êmbolo rotativo de acordo com ainvenção, em representação de explosão e em corte longitudinal;

a figura 2 a conexão de fecho rápido entre a caixa de base e a caixa dacabeça da bomba, vista de cima, ea figura 3 a bomba de transporte de êmbolo rotativo, de acordo com o cor-te A, da figura 2, em estado montado.

DESCRIÇÃO DO EXEMPLO DE EXECUÇÃO

Como mostrado em representação de explosão na figura 1, abomba de transporte de êmbolo rotativo, de acordo com a invenção, apre-senta uma caixa de base 1, com a qual a bomba pode ser correspondente-mente ancorada de maneira estacionária, e dentro da qual está disposta abobina 2 que pode ser controlada de maneira elétrica. Na parte direita darepresentação de explosão está representada uma cabeça da bomba 3, aqual pode ser fechada por um tubo de entreferro em forma de vaso 4. Entreuma seção 9 em forma de flange, do tubo de entreferro 4, e uma superfíciede frente plana 8 da cabeça da bomba 3, virada para a seção 9 do tubo deentreferro 4, está disposta uma vedação anelar 5, em uma ranhura anelarfrontal 6, da cabeça da bomba 3. Para isso, a cabeça da bomba 3, apresentaum rebordo anelar 7, no qual existe a superfície de frente 8, e o qual servepara a engrenagem de um anel tensor 10, e que por outro lado pega em umrebordo anelar 11, da caixa de base 1.

No lugar marcado com 12, o anel tensor 10, está aberto em umsó lado e pode ser encurtado em sua circunferência, por meio de um parafu-so que pode ser introduzido de maneira tangencial em uma abertura 13. A-lém disso, o anel tensor 10, apresenta filetes 14 que passam de maneiracônica, assim que um encurtamento da circunferência do anel tensor 10, epor sua engrenagem nos rebordos anelares 7 e 11, da cabeça da bomba 3 eda caixa de base 1, levam à união por aperto destes.

A cabeça da bomba 3, recebe um rotor de potência 15, com umímã permanente 16, em uma seção em forma de vaso do tubo de entreferro4, assim como um contra-rotor 17 com seu mancai de giro 18, acionado jun-to com o rotor de potência 15.

Na figura 2, está representado especialmente o anel tensor 10,com seu lado aberto 12.

No caso da versão mostrada de maneira montada e em cortelongitudinal na figura 3, pode observar-se de maneira especialmente boa,que depois de destacar o anel tensor 10, a cabeça da bomba 3, inclusive otubo de entreferro 4, que separa a região que sofre a passagem do meio aser transportado, pode ser sacado para fora de maneira simples da caixa debase 1 e da bobina elétrica 2.

Chama-se a atenção para o fato que a invenção não é só limita-da a máquinas com tubo de entreferro, mas abrange também máquinas deêmbolo rotativo, nas quais a vedação entre a cabeça da bomba a ser substi-tuído e a caixa de base se realiza por outros meios. É decisiva a capacidadede substituição simples e prática da cabeça da bomba com separação domeio de fluxo.

Todas as características representadas nas reivindicações queseguem e no desenho, podem ser essenciais em termos da invenção, tantoseparadamente como também em qualquer combinação umas com as ou-tras.

REFERÊNCIAS

1. Caixa de base

2. Bobina

3. Cabeça da bomba

4. Tubo de entreferro

5. Vedação anelar

6. Ranhura anelar frontal

7. Rebordo anelar de 3

8. Superfície de frente

9. Seção do flange

10. Anel tensor

11. Rebordo anelar de 1

12. Lado aberto de 10

13. Abertura

14. Filetes

15. Rotor de potência

16. ímã permanente

17. Contra-rotor18. Mancai de giro

Claims

1. Processo em uma máquina de êmbolo rotativo, especialmenteacionada de maneira elétrica, que trabalha como bomba de êmbolo rotativoou compressor de êmbolo rotativo,- com uma caixa de base (1), que pode ser disposta de maneirafirme,- com uma bobina que pode ser controlada de maneira elétricapara o acionamento elétrico, na caixa de base (1), e- com uma cabeça da bomba (3), que está disposta na caixa debase (1), e que recebe os rotores (15, 17) da máquina de êmbolo rotativo, osquais limitam o espaço de trabalho,caracterizado pelo fato,- de a cabeça da bomba (3), estar configurada como parte des-cartável,- de para a substituição simples da cabeça da bomba (3), a dis-posição para a conexão entre a caixa de base (1), e a cabeça da bomba (3),apresentar uma conexão para destacamento rápido (7, 10, 11, 12, 14), e- de na ocasião da substituição da cabeça da bomba (3), depoisde destacar esta da caixa de base (1), os espaços de trabalho na cabeça dabomba (3), estarem fechados (4) no lado virado para a caixa da bomba (1).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelofato, de os rotores apresentarem uma dentadura trocóide engrenando umana outra (dentadura ciclóide).

3. Máquina de êmbolo rotativo que trabalha como bomba oucompressor, especialmente para a execução do processo de acordo comuma das reivindicações anteriores,- com um rotor de potência acionado (15), com dentadura trocói-de,- com um contra-rotor (17) que engrena na dentadura, e destamaneira endentado correspondentemente,- com um espaço de trabalho disposto entre os rotores,- com um dispositivo de acionamento da bomba (2, 16),- com uma caixa de base (1), que recebe partes para o controledo dispositivo de acionamento da bomba,- com uma cabeça da bomba (3), que apóia de maneira axial eradial os rotores (15, 17), e- com um dispositivo de conexão destacável (10), entre a caixade base (1), e a cabeça da bomba (3),caracterizada pelo fato,- de o rotor de potência (15), ser parte de um motor de entreferrocom um tubo de entreferro (4),- de o tubo de entreferro (4), passar com uma seção (4) quepassa de maneira radial entre lados virados um para o outro da caixa de ba-se (1), e da cabeça da bomba (3), e- de o dispositivo de acionamento da bomba ser separado pelotubo de entreferro (4), em uma parte de magneto (16), disposta dentro dorotor de potência (15), e em uma parte de bobina (2), disposta dentro da cai-xa de base (1), e que sofre a passagem de corrente.

4. Máquina de transporte de êmbolo rotativa, de acordo com areivindicação 3 caracterizada pelo fato, de a conexão entre a caixa de base(1), e a cabeça da bomba (3), estar configurada como um acoplamento deconexão rápida (10), que ataca em correspondentes dispositivos (7, 11), dacaixa de base (1), e da cabeça da bomba (3).

5. Máquina de êmbolo rotativo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizada pelo fato,- de o dispositivo (7, 11), para a conexão da caixa de base e dacabeça da bomba, encontrar-se na região das superfícies de frente (8) queestão em contato,- de na região que está em contato existir um rebordo (7, 11) ouflange externo, alocado um ao outro, e- de estes rebordos (7, 11) ou flanges poderem ser unidos axi- almente por aperto, por meio de um anel (10) circundante, que pode ser en-curtado de maneira tangencial.

6. Máquina de êmbolo rotativo, de acordo com a reivindicação 5caracterizada pelo fato, de o anel (10), ser configurado como anel tensor, nocorte curvado para fora e aberto na circunferência em um lugar (12), comfiletes radias (14), dispostos no lugar aberto (12), e ligados um com o outropor meio de um dispositivo de aparafusamento.

7. Máquina de êmbolo rotativo, de acordo com uma das reivindi-cações 3 a 6, caracterizada pelo fato, de o tubo de entreferro (4), para a re-cepção do apoio e do ímã permanente (16), do rotor de potência (15), serconfigurado em forma de vaso com flange (9) largo, fixado por aperto radi-almente entre as caixas.

8. Máquina de êmbolo rotativo, de acordo com a reivindicação-7, caracterizada pelo fato, de entre as superfícies viradas uma para a outra,do tubo de entreferro (4), e da cabeça da bomba (3), estar disposta uma ve-dação.

9. Máquina de êmbolo rotativo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato,- de a vedação estar configurada como anel e estar dispostadentro de uma ranhura anelar frontal, e- de a ranhura anelar frontal estar disposta no lado virado para oflange (9), da cabeça da bomba, com o intuito de fechar a cabeça da bombainteira depois da desmontagem.

10. Processo de fabricação, especialmente para a utilização deuma das reivindicações 3 até 9, caracterizado pelo fato de pelo menos o ro-tor de potência (15), e o contra-rotor (17) e, respectivamente, as partes dacabeça da bomba (rotor de potência 15, contra-rotor 17, mancai de giro 18),que na ocasião da operação da máquina chegam a ter contato com as maté-rias a serem transportadas, consistirem de material sintético e serem fabri-cados através de processo de moldagem por injeção.

11. Processo de fabricação, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de as partes de material sintético da cabeça da bom-ba (3), serem fabricadas de maneira que saem já prontas da ferramenta.