ES2199487T3 - Estator elastomerico para bombas helicoidales excentricas. - Google Patents
Estator elastomerico para bombas helicoidales excentricas.Info
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- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
- F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
- F04C2/1073—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
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Abstract
LA INVENCION PARTE DE UN ESTATOR DE ELASTOMERO PARA BOMBAS DE HUSILLO EXCENTRICAS, DONDE EL ESTATOR LLEVA UNA ENVOLVENTE RIGIDA (1) QUE TIENE UN REVESTIMIENTO (2) INTERIOR HELICOIDAL A BASE DE UN ELASTOMERO, DONDE EN EL EXTREMO DEL ESTATOR HAY UNOS ANILLOS DE CONEXION (7) PARA UNIR CON LAS RESTANTES PIEZAS DE LA BOMBA DE HUSILLO EXCENTRICA. BASANDOSE EN LA INVENCION, ESTOS ESTATORES SE DEBERAN REALIZAR DE TAL MANERA QUE PRESENTEN POR UNA PARTE LAS VENTAJAS DE UNA ENVOLVENTE HELICOIDAL POR EL INTERIOR Y POR EL EXTERIOR, PERO POR OTRA PARTE TAMBIEN DEBERAN SER ADECUADAS PARA AQUELLAS BOMBAS QUE TENGAN UNA CONEXION CIRCULAR EN LOS EXTREMOS DEL ESTATOR. PARA RESOLVER ESTE PROBLEMA DE ACUERDO CON LA INVENCION, LOS ANILLOS DE CONEXION FABRICADOS INDEPENDIENTEMENTE VAN FIJADOS EN LOS EXTREMOS DE UNA ENVOLVENTE DE ESTATOR HELICOIDAL CONFORME AL CONTORNO INTERIOR DEL ESTATOR, CON UN ESPESOR DE PARED PRACTICAMENTE UNIFORME EN TODA LA LONGITUD DE LA ENVOLVENTE, PRESENTANDO LOS ANILLOS DE CONEXION EN EL BORDE INTERIOR UNA FORMA AL MENOS SIMILAR AL CONTORNO INTERIOR DEL ESTATOR.
Description
Estator elastomérico para bombas helicoidales
excéntricas.
La invención trata de un estator elastomérico
para una bomba helicoidal excéntrica, en la que el estator
elastomérico presenta un revestimiento compuesto por un elastómero
rodeado por una envoltura rígida, que está provisto de un hueco que
sirve para el alojamiento de un rotor arrollado en hélice dos o más
veces, y en el que en los extremos del estator se encuentran
anillos de conexión para la unión del resto de piezas de la bomba
helicoidal excéntrica.
En los estatores conocidos de esta conformación,
los anillos de conexión están realizados como anillos anulares en
forma de brida, para conseguir posibilidades adecuadas de fijación a
las partes contiguas de la bomba helicoidal excéntrica, por
ejemplo, a la armadura de la bomba. El uso de estos anillos
circulares para estatores, cuyas envolturas a lo largo de la
longitud tienen el mismo grosor y están arrolladas en hélice según
esto en el exterior y en el interior no es posible, ya que no
permiten una conexión correcta del estator al resto de piezas de la
bomba. Por esta razón, se está obligado a deformar la envoltura de
los estatores mencionados en último lugar en sus extremos de modo
permanente, para proporcionarle allí una forma de cilindro. Se
entiende que esta deformación tienen como consecuencia pasos de
trabajo especiales.
Una realización fundamentalmente de este tipo del
estator de una bomba helicoidal excéntrica se conoce a partir del
documento FR1592149A.
La invención se basa en el objetivo de conformar
estatores del tipo mencionado al comienzo de tal manera que, por un
lado, tengan las ventajas de una envoltura arrollada en hélice en el
exterior y en el interior y que, por otro lado, también estén
indicados para aquellas bombas que requieren una conexión circular
en los extremos del estator.
Para alcanzar este objetivo, según la invención,
los anillos de conexión fabricados para sí están fijados a los
extremos de una envoltura del estator arrollada en hélice de modo
correspondiente al contorno interior del estator con un grosor
prácticamente uniforme a lo largo de la longitud de la envoltura,
presentando los anillos de conexión en el borde interior un
recorrido que se aproxima por lo menos al contorno interior del
estator.
Según esto, la invención parte de una envoltura
de estator que presenta a lo largo de su perímetro y su longitud el
mismo grosor, y según esto, se puede fabricar de un modo sencillo a
partir de un cuerpo cilíndrico en forma de tubería a través de un
tratamiento a presión desde el interior. No se requiere un
mecanizado de las secciones finales de esta realización de la
envoltura, es más, éstas pueden estar conformadas de modo
correspondiente al arrollamiento en hélice y según esto presentar
aproximadamente la forma de una elipse al mirar su cara frontal.
Para poder usar en general una envoltura de este tipo, se dota a
ésta de anillos de conexión en forma de bridas, las cuales difieren
de la forma geométrica de la corona circular, y a diferencia de
esta forma están conformadas en su contorno interior o en el borde
que da al interior del contorno interior conforme al revestimiento
elástico por lo menos en una forma aproximadamente elíptica. Debido
a esta razón, la envoltura del estator también puede estar con su
parte frontal de modo romo junto a la parte inferior del anillo de
conexión y puede estar allí fijada, lo cual se alcanza
preferentemente mediante soldadura o similar.
El estator realizado de esta manera se puede usar
de modo universal; debido a esto, también se puede emplear en
aquellas bombas helicoidales excéntricas que se han de equipar para
los estatores habituales con superficie exterior cilíndrica.
El estator conforme a la invención, según otra
sugerencia conforme a la invención, ofrece la posibilidad de
fabricar cuerpos de revestimiento del estator en longitudes
mayores, e incluso con revestimiento elástico situado en el
interior, para así separar de estos cuerpos de una mayor extensión
longitudinal extremos más cortos a través de un corte normal. Estos
extremos son usados entonces directamente como cuerpos de envoltura
y son equipados en el sentido de la invención con los anillos de
conexión. También las piezas de trabajo que ya están provistas de
revestimiento interior elástico, conseguidas en el sentido
mencionado previamente, todavía pueden incluso ser unidas a través
de soldaduras de modo fijo en su parte posterior con los anillos de
conexión.
Otras particularidades de la invención se
explican a partir del dibujo en el que están representados ejemplos
de realización de la invención.
Se muestra:
Fig. 1 una sección final de un estator
elastomérico en sección longitudinal,
Fig. 2 el estator según la fig. 1 visto en la
dirección de la flecha II y
Fig. 3 una sección final de un estator
elastomérico girado conjuntamente con un elemento de unión en
sección longitudinal.
El estator elastomérico está formado
fundamentalmente por una envoltura 1 rígida, hecha por ejemplo de
acero, un revestimiento 2 de goma o de plásticos similares a la
goma situado en el interior, rodeado por la envoltura 1, y anillos
de conexión 7 que se encuentran en los extremos del estator, que
están hechos de acero así mismo.
El revestimiento 2 se une preferentemente de modo
muy adherente con la envoltura 1, si bien también puede estar
únicamente junto a la parte interior de la envoltura 1
-prescindiendo de sustancias aglutinantes- y con ello estar sujeto
únicamente mediante unión positiva. El revestimiento tiene un hueco
pasante 4 para el alojamiento de un rotor 5, el cuál está
representado únicamente en la Fig. 2 en sección transversal. Para
la consecución de un efecto de bomba, el rotor 5 está arrollado en
hélice de modo sencillo, mientras que el hueco 4 está conformado
arrollado en hélice de modo doble.
Es importante que el revestimiento 2 presente en
conjunto un grosor s uniforme y que la envoltura 1 en el interior y
en el exterior del contorno del hueco 4 esté asimismo arrollada en
hélice. Así pues, la envoltura 1 tiene así mismo a lo largo de la
longitud del estator un grosor M que permanece constante.
En la superficie frontal 6 de la envoltura 1 se
encuentra un anillo de conexión 7 de acero o similar, que se
encarga de construir la unión entre el estator por un lado y la
armadura de la bomba en la parte de aspiración o en la parte de
presión por otro lado.
En el contorno exterior, el anillo de conexión 7
está conformado de forma cilíndrica; el canto 8 situado en el
interior del anillo de conexión 7 discurre, sin embargo, en el
sentido del contorno del hueco 4 o paralelo a él, y con ello
describe fundamentalmente una elipse. Sin embargo, respecto al canto
8, el revestimiento 2 sobresale de modo radial hacia el
interior.
Una ranura anular 9 se encuentra situada de modo
concéntrico respecto a la superficie del contorno exterior del
anillo de conexión 7, en el exterior de este anillo, la cual sirve
para el alojamiento de una junta tórica 10.
Preferentemente, el estator representado se
sujeta entre dos piezas de la bomba en forma de brida, unidas a
través de anclas con tirante; el diámetro exterior de estas piezas
se debería corresponder en este caso con el de los dos anillos de
conexión 7 previstos, en donde la junta tórica 10 deforma y ocasiona
una obturación. Dado el caso, el anillo de conexión 7 también puede
estar provisto en la región de su contorno exterior de taladros
para tornillos o similares medios de unión, para así conseguir una
unión lo más separable posible respecto a las otras piezas de la
bomba.
La envoltura 1, ya equipada con el revestimiento
2, se puede conseguir a través del tronzado de un cuerpo con un
mayor recorrido longitudinal mediante el cortado con sierra o
similar. Esta envoltura 1 es provista entonces a ambos lados de un
anillo de conexión 7 que es fijado a través de soldaduras 12
aplicadas en el exterior, para así conseguir una unión hermética y
fija entre la envoltura 1 y los dos anillos de
conexión 7.
conexión 7.
Por razones de mecánica de fluidos, el anillo de
conexión 7 se puede realizar en el contorno exterior -tal y como se
indica en 11- extendiéndose de modo cónico hacia el exterior.
En la forma de realización según la Fig. 3 se
prevé así mismo un anillo de conexión 7 en un extremo del estator,
si bien preferentemente se prevé a ambos extremos del estator. Sin
embargo, en contraposición a las Fig. 1 y 2, el diámetro exterior
del anillo de conexión 7 se corresponde con la mayor amplitud de la
envoltura 1, es decir, no la sobrepasa en la dirección axial.
Adicionalmente, la superficie de contorno interior 13
aproximadamente elíptica del anillo de conexión 7 está unida con la
superficie interior 4' del revestimiento 2. Es decir, en la
transición no existe ningún salto ni interrupción. Se prevé así
mismo la soldadura 12.
El anillo de conexión 7 según la Fig. 3 sirve
para la fijación de un manguito de metal 14 en la disposición que
comparte eje con el estator, la cual está unida en su extremo
posterior a través de una soldadura 15 con el anillo de conexión 7,
y presenta en la región de su extremo delantero una rosca de
tornillo 16 en el interior, y también, dado el caso, en el
exterior. Esta rosca de conexión también puede estar conformada de
forma cónica. El manguito de metal 14 tiene además un diámetro
exterior que coincide en el exterior con el anillo de conexión 7, y
un diámetro interior que está determinado por la mayor extensión
transversal de la superficie de contorno 13.
Los estatores según la Fig. 3 se usan en su mayor
parte para el descenso en perforaciones, por ejemplo en la
extracción de petróleo. Tienen la ventaja de que en un extremo del
estator se pueden atornillar los accesorios de aspiración, y en el
otro extremo del estator se pueden atornillar los tubos que alojan
al varillaje de propulsión. Sin embargo, la invención no está unida
a esta aplicación.
La aplicación posterior del manguito de metal 14
con rosca tiene la ventaja de que la rosca se puede cortar en un
elemento que se ha de unir posteriormente con el estator.
También en la realización según la Fig. 2, el
anillo de conexión 7 produce una transición adecuada de la envoltura
del estator 1 arrollada en hélice en el exterior a un elemento de
conexión cilíndrico en el
exterior.
exterior.
Claims (12)
1. Estator elastomérico para una bomba helicoidal
excéntrica, en el que el estator elastomérico presenta un
revestimiento hecho de un elastómero rodeado por una envoltura
rígida que rodea a un hueco arrollado en hélice dos a más veces que
sirve para el alojamiento de un motor, y en el que preferentemente
en los dos extremos del estator se encuentra un anillo de conexión
para la unión del estator elastomérico con el resto de piezas de la
bomba helicoidal excéntrica, caracterizado porque los anillos
de conexión (7) fabricados para sí están fijados a los extremos de
una envoltura (1) del estator arrollada en hélice de modo
correspondiente al perímetro interior del estator con un grosor
prácticamente uniforme a lo largo de la longitud de la envoltura,
presentando los anillos de conexión (7) en el perímetro interior un
recorrido que se aproxima por lo menos al contorno interior del
estator.
2. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque los anillos de conexión en el perímetro
exterior se conforman por lo menos en forma más o menos
circular.
3. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la parte exterior de los anillos de
conexión (7) se encuentran dos o más ranuras de perímetro (9) para
el alojamiento de un anillo de obturación (10).
4. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque el anillo de conexión (7) discurre en
su perímetro interior fundamentalmente de modo paralelo al contorno
interior del estator elastomérico.
5. Procedimiento para la fabricación de estatores
elastoméricos según la reivindicación 1, caracterizado porque
la envoltura del estator se consigue a través de la separación de
un cuerpo de envoltura de un mayor recorrido longitudinal y se
prevé entonces con los anillos de conexión.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la envoltura del estator se separa de
un cuerpo de envoltura que se prevé con un revestimiento
elastomérico.
7. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque el anillo de conexión (7) está
conformado en el perímetro interior de modo que se extiende
cónicamente hacia el exterior (11).
8. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque el diámetro exterior del anillo de
conexión (7) está determinado prácticamente por la mayor amplitud
del arrollado en hélice de la envoltura del estator (1).
9. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque el anillo de conexión (7) sirve para la
conexión (15) fija de secciones de tubo cilíndricas huecas o
manguitos que discurren de modo coaxial al estator y que pueden
estar provistas en el interior y/o en el exterior de roscas
(16).
10. Estator según la reivindicación 8 y 9,
caracterizado porque las secciones de tubo cilíndricas o
manguitos (14) presentan un diámetro exterior que se corresponde
con el anillo de conexión (7).
11. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque la superficie interior (4') del
revestimiento (2) realiza la transición a la superficie del
perímetro (13) del anillo de conexión (7) situada en el interior
prácticamente sin interrupciones.
12. Estator según la reivindicación 9, 10 y 11,
caracterizado porque el diámetro interior de las secciones
de tubo o manguitos (14) está determinado por la mayor distancia
transversal de la superficie del perímetro (13) del anillo de
conexión (7).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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