ES2243625T3 - Bomba de alta presion de embolo buzo de varios cilindros. - Google Patents
Bomba de alta presion de embolo buzo de varios cilindros.Info
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Abstract
Bomba de alta presión de émbolo buzo con varios émbolos (7) buzo y una unidad de accionamiento dispuesta en una carcasa (1) para esto, de modo que los émbolos (7) buzo están dispuestos equidistantes sobre un circulo y la unidad de accionamiento comprende una pieza de accionamiento colocada de manera giratoria en la carcasa (1) que arrastra, de manera que se tambalea, un disco (35) oscilante alrededor del eje de giro de la pieza de accionamiento, de modo que accionadores (6) de émbolo buzo axialmente móviles, acoplados en cada caso a un émbolo buzo están presionados contra el disco (35) oscilante, caracterizada porque la pieza de accionamiento es un cilindro (18) que presenta un rebaje (28) que se extiende en la dirección del eje de giro del cilindro (18) que aloja un alojamiento en forma de articulación esférica que gira conjuntamente con el cilindro (18), de modo que el rebaje (28) está dispuesto en un émbolo (21) que puede ser aplicado hidráulicamente que está colocado de forma móvil en un orificio (20) de cilindro perpendicular a la dirección de giro del cilindro (18).
Description
Bomba de alta presión de émbolo buzo de varios
cilindros.
La invención se refiere a una bomba de alta
presión de émbolo buzo de varios cilindros según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Una bomba de émbolo buzo axial de este tipo se
conoce a partir del documento DE 196 53 158 A1 en la que está
previsto un disco oscilante, que sirve para desplazar el émbolo
buzo a través de un accionador de émbolo buzo axialmente móvil
acoplado en cada caso a un émbolo buzo. En este caso, el disco
oscilante está colocado sobre un disco de levas con respecto a la
carcasa y presenta un ángulo fijo con respecto al eje de giro. De
forma correspondiente no es posible ni se prevé un control del
volumen del líquido bombeado.
A partir del documento JP
61-277881 A se conoce además una bomba de alta
presión de émbolo buzo de varios cilindros en la que está previsto
un cabezal de bomba de varios cilindros con cilindros dispuestos en
una fila, que está sujeta por bridas en una caja del cigüeñal que
aloja un cigüeñal y manivelas accionadas por éste que accionan
émbolos de buzo correspondientes de manera oscilante. Aparte de que
en este caso sólo puede realizarse un ajuste de la presión mediante
el número de revoluciones del cigüeñal en intervalos relativamente
pequeños, el accionamiento necesita componentes caros como
cigüeñales y similares.
El documento US 3 873 240 A da a conocer una
bomba de émbolo buzo según el preámbulo de la reivindicación 1.
El objetivo de la invención es crear una bomba de
alta presión de émbolo buzo con varios cilindros según el preámbulo
de la reivindicación 1, en la que sea posible un control del
volumen.
Este objetivo se soluciona de manera
correspondiente a la parte caracterizadora de la reivindicación
1.
Dado que los émbolos buzo se disponen de manera
equidistante en un círculo y que la unidad de accionamiento
comprende un cilindro alrededor de cuyo eje de giro está dispuesto
de manera que se tambalea un disco oscilante contra el que están
presionados accionamientos de émbolo buzo axialmente móviles
acoplados en cada caso a un émbolo buzo, no sólo es posible
recurrir fundamentalmente como componentes estructurales a piezas
moldeadas tratadas poco con arranque de virutas y evitar piezas
caras forjadas, sino que también está previsto un control de
volumen lineal, por ejemplo desde cero hasta un máximo, aparte de
que la presión puede ajustarse mediante el número de revoluciones
del accionamiento de la bomba.
Otras configuraciones de la invención pueden
desprenderse de la siguiente descripción y de las reivindicaciones
dependientes.
A continuación se explica la invención
detalladamente mediante un ejemplo de realización mostrado en los
dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra en alzado lateral una bomba
de alta presión de émbolo buzo de varios cilindros.
La figura 2 muestra la bomba de alta presión de
émbolo buzo de la figura 1 en vista frontal.
Las figuras 3 y 4 muestran a modo de sección y en
corte axial la bomba de alta presión de émbolo buzo de la figura 1
en posiciones de elevación configuradas de manera diferente.
La figura 5 muestra un corte a lo largo de la
línea V-V de la figura 4.
La figura 6 muestra en corte una forma de
realización de una articulación esférica para la bomba de alta
presión de émbolo buzo de la figura 1.
La figura 7 muestra una forma de realización de
un accionador de émbolo buzo para la bomba de alta presión de
émbolo buzo de la figura 1.
La figura 8 muestra una forma de realización de
una circulación hidráulica para la bomba de alta presión de émbolo
buzo de la figura 1.
La bomba de alta presión de émbolo buzo mostrada
comprende una carcasa 1 para alojar una unidad de accionamiento con
un árbol 2 de entrada que puede acoplarse en un lado frontal de la
carcasa 1 con una unidad de accionamiento, tal como un motor
eléctrico. En la carcasa 1 está fijado mediante tornillos 3 un
soporte 4, la denominada linterna, que presenta una placa 5 que
cierra la carcasa 1 por el lado frontal en el lado dispuesto
enfrentado al árbol 2 de entrada. La placa 5 aloja a accionamientos
6 de émbolo buzo que están acoplados a los émbolos 7 buzo. El
soporte 4 comprende una placa 8 dispuesta con una separación
paralela a la placa 5 la cual soporta varios, en el ejemplo de
realización mostrado tres, cabezales 9 de bomba cuyos ejes
longitudinales están dispuestos equidistantes en un círculo de
manera correspondiente con los ejes longitudinales de los émbolos
7
buzo.
buzo.
En este caso, los émbolos 7 buzo pueden
conducirse en casquillos de presión, tal como se describe en el
documento DE 198 19 972 C1, de modo que en cada caso están
previstas una válvula de aspiración y una válvula de presión
dispuestas una detrás de la otra de manera coaxial con respecto al
eje del casquillo de presión con elementos de válvula
correspondientes, a través de los cuales una zona de trabajo del
émbolo 7 buzo correspondiente con una cámara de alimentación y la
zona de trabajo están conectadas con una cámara de presión de una
zona de presión común. En este caso, los elementos de válvula
pueden comprender un cuerpo de inserción con orificio pasante, por
un lado abierto hacia la zona de trabajo del émbolo 7 buzo
correspondiente y por otro lado cerrado por la válvula de presión
durante la carrera de aspiración del émbolo buzo correspondiente, de
modo que este orificio aloja un casquillo de presión que está
atornillado por el lado de la cámara de presión con un casquillo
guía de la válvula de presión, que aloja los elementos de la
válvula de presión, que se apoya contra el cuerpo de inserción que
tensa el casquillo de presión por el lado del émbolo buzo de manera
estanca contra el cuerpo de inserción.
Tal como puede observarse a partir de las figuras
3 y 4, la carcasa 1 comprende una sección 10 fundamentalmente
cilíndrica, preferiblemente en forma de una pieza moldeada que en
un lado frontal está cerrada por una tapa 11 que soporta una pieza
12 de empalme que está cerrada por una placa 13 y aloja dos
rodamientos 15 separados mediante un anillo 14 para alojar el árbol
2 de entrada.
El árbol 2 de entrada soporta en el lado del
extremo un piñón 16 que peina con una rueda 17 con dentado
interior. La rueda 17 con dentado interior esta dispuesta
coaxialmente con respecto a un cilindro 18 y está atornillada a
éste. El cilindro 18 esta colocado de manera giratoria en la
sección 10 cilíndrica de la carcasa 1 mediante rodamientos 19. El
cilindro 18 puede ser también una pieza moldeada con poco
tratamiento con arranque de virutas.
El cilindro 18 presenta un árbol 2 de entrada
perpendicular al eje y con ello un orificio 20 del cilindro que
discurre perpendicular al eje de giro del cilindro 18 el cual aloja
un émbolo 21 y por un lado está cerrado por una placa 22 y por otro
lado está limitado por un anillo 23 de tope. Entre el émbolo 21 y la
placa 22 se encuentra una cámara 24 que está conectada mediante
orificios 25 correspondientes con un conducto 26 de giro hidráulico
a través del cual puede alimentarse medio de presión a la cámara
24, tal como está indicado con puntos en las figuras 3 y 4. El
émbolo 21 presenta una etapa 27 giratoria que se presiona por la
placa 22 antes de que el émbolo 21 se eleve para provocar esta
elevación.
Tal como puede observarse a partir de la figura
5, que muestra un corte a lo largo del eje longitudinal del
orificio 20 del cilindro, el émbolo 21 posee un rebaje 28
fundamentalmente rectangular en vista en planta que aloja una pieza
29 insertada. La pieza 29 insertada está configurada esferoidal en
la dirección axial del rebaje 28 y se apoya mediante un cojinete
30, por ejemplo un cojinete de agujas, sobre el extremo cónico de
un gorrón 31. Este último es conducido hacia fuera desde el
cilindro 18 mediante una abertura correspondiente y está
atornillado con una horquilla 32 de articulación que está insertada
en una cavidad en forma de olla de un disco 35 oscilante reforzado
en el lado trasero mediante nervaduras 33 y dotado con un casquillo
34 para alojar el gorrón 21 y está atornillada al disco 35
oscilante, véanse las figuras 3 y 4. La horquilla 32 de articulación
es parte de una articulación 36 esférica que comprende una
horquilla 37 de articulación fija en la carcasa y alrededor de la
que puede girar el disco 35 oscilante mediante el desplazamiento
hacia fuera a partir de la posición central mostrada en la figura 3
hacia una posición angular girada mostrada en la figura 4.
Si ha de instalarse únicamente un caudal
predeterminado invariable sobra el prever un émbolo 21 móvil. El
rebaje 28 puede entonces colocarse directamente en el
cilindro18.
El disco 35 oscilante soporta una placa 38 de
presión endurecida y por tanto resistente al desgaste, contra la
que los accionadores 6 de émbolo buzo pueden sujetarse presionados.
Los accionadores 6 de émbolo son móviles de manera axial con
respecto al eje longitudinal de los émbolos buzo a consecuencia del
movimiento tambaleante del disco 35 oscilante. Mediante la
correspondiente presurización del espacio 24 de presión, el émbolo
se ajusta en el orificio 20 del cilindro por lo que el ángulo del
disco 35 oscilante articulado en la articulación 36 se ajusta de
manera correspondiente con respecto a los ejes longitudinales de
los accionadores 6 de émbolo buzo y por ello con respecto a los
ejes longitudinales de los émbolos 7 buzo. Dado que los accionadores
6 de émbolo buzo se sujetan presionados contra la placa 38 de
presión queda un ángulo predeterminado de manera correspondiente a
una presión predeterminada a través de la cual se determina la
carrera del émbolo de la bomba. En 0º la carrera del émbolo de la
bomba es cero. Si la presión hidráulica retrocede a cero, la
presión ejercida por los accionadores 6 de émbolo buzo en el disco
35 oscilante lleva a que éste último retroceda a su posición de
salida de la figura 3.
No obstante, también es posible configurar la
bomba de tal manera que el émbolo 21 en lugar de por un único lado
se aplique con líquido comprimido por los dos lados para ajustar su
posición dentro del orificio 20 del cilindro y con ello ajustar la
carrera del émbolo de la bomba.
A consecuencia de la rotación del cilindro 18
gracias al accionamiento mediante el árbol 2 de entrada, el disco
35 oscilante se tambalea sin girar con respecto al cilindro 18.
Esto lleva a una elevación correspondiente de los accionadores 6 de
émbolo buzo y con ello de los émbolos 7 buzo.
Tal como puede observarse a partir de la figura
6, la articulación 36 de la forma de realización allí mostrada
comprende un gorrón 39 en cruz cuyos extremos están colocados en
cada caso sobre cojinetes 40 articulados de deslizamiento esféricos
en los dos brazos opuestos de la horquilla 37 de articulación fija a
la carcasa, así como desplazados 90º para esto en la horquilla 32
de articulación por el lado del disco oscilante. Esto posibilita
aceptar tolerancias de fabricación de manera sencilla. En lugar de
esto, puede utilizarse también cualquier otra articulación en
cardán.
cardán.
Tal como puede observarse a partir de la figura
7, está previsto un casquillo 41 guía para cada accionador 6 de
émbolo buzo, que está insertado en una correspondiente abertura de
la placa 5 y está atornillada a ésta. El accionador 6 de émbolo
buzo está dotado como émbolo de diferencia de un rebaje 42 por el
que se forma en el casquillo 41 guía un espacio 43 anular que puede
aplicarse desde fuera mediante una abertura 44 con aire comprimido
de, por ejemplo 2 bar para mantener presionado el accionador 6 de
émbolo buzo en contacto con la placa 38 de presión. El accionador 6
de émbolo buzo posee un orificio 45 interno que está cerrado
contiguo a la placa 38 de presión mediante una pieza 46 final que
forma un tapón con una superficie 47 esférica que está en contacto
con la placa 38 de presión. Un orificio 48 de diámetro reducido
lleva desde el espacio 43 anular a un espacio formado por el
orificio 44 interno, con ello este espacio actúa como depósito de
compensación, de manera que se impide un calentamiento excesivo del
aire comprimido. Los conductos de aire comprimido que conducen a
los casquillos 41 guía individuales están conectados entre sí.
En lugar de la presurización por aire de los
accionadores 6 de émbolo buzo, también puede estar previsto un
resorte, sin embargo para esto se necesita una longitud estructural
mayor, de manera que se prefiere la forma de realización de la
figura 7.
El accionador 6 de émbolo buzo posee en el lado
del émbolo buzo un orificio 49 ciego que en el lado del fondo aloja
un disco 50 de presión. Sobre éste rueda un zapato 51 de cojinete
con una superficie 52 de cojinete esférica el cual está dispuesto
en el extremo contiguo de un zapato 53 de émbolo buzo, de modo que
este extremo se presiona con el zapato 51 de cojinete mediante
resortes 54 de disco contra el disco 50 de presión. En este caso,
el paquete de resortes 54 de disco se tensa mediante un manguito 55
tensor insertado en el orificio 49 ciego, rodeando con una
separación el zapato 53 de émbolo buzo. Por esto, el émbolo 7 buzo
se acopla de manera correspondiente
articulada.
articulada.
Tal como puede extraerse a partir de la figura 8,
está prevista una circulación hidráulica para la bomba de émbolo de
buzo de alta presión que comprende una bomba 56 de aceite que forma
una circulación con el interior de la carcasa 1 que comprende
además 3/2 o 5/3 de válvula distribuidora a la que se conecta
posteriormente una válvula 58 de regulación de presión mediante la
cual puede ajustarse la presión en la cámara 24 y con ello la
elevación de la bomba de alta presión de émbolo buzo. Además, entre
la válvula 58 de regulación de presión y el conducto 26 hidráulico
está dispuesta una válvula 59 de estrangulación de retención.
Claims (15)
1. Bomba de alta presión de émbolo buzo con
varios émbolos (7) buzo y una unidad de accionamiento dispuesta en
una carcasa (1) para esto, de modo que los émbolos (7) buzo están
dispuestos equidistantes sobre un circulo y la unidad de
accionamiento comprende una pieza de accionamiento colocada de
manera giratoria en la carcasa (1) que arrastra, de manera que se
tambalea, un disco (35) oscilante alrededor del eje de giro de la
pieza de accionamiento, de modo que accionadores (6) de émbolo buzo
axialmente móviles, acoplados en cada caso a un émbolo buzo están
presionados contra el disco (35) oscilante, caracterizada
porque la pieza de accionamiento es un cilindro (18) que presenta un
rebaje (28) que se extiende en la dirección del eje de giro del
cilindro (18) que aloja un alojamiento en forma de articulación
esférica que gira conjuntamente con el cilindro (18), de modo que
el rebaje (28) está dispuesto en un émbolo (21) que puede ser
aplicado hidráulicamente que está colocado de forma móvil en un
orificio (20) de cilindro perpendicular a la dirección de giro del
cilindro
(18).
(18).
2. Bomba de alta presión de émbolo buzo según la
reivindicación 1, caracterizada porque el disco (35)
oscilante está dispuesto por el lado de la carcasa en el lado
opuesto al alojamiento en forma de articulación esférica mediante
una articulación (36).
3. Bomba de alta presión de émbolo buzo según la
reivindicación 1 o 2, caracterizada porque en el cilindro
(18) está colocado el disco (35) oscilante articulado por un lado
en cardán en el lado de la carcasa, y por el otro lado a modo de
articulación esférica con respecto al eje de giro del cilindro
(18).
4. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el
émbolo (21) está aplicado hidráulicamente por uno o por ambos
lados.
5. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el
cilindro (18) está acoplado de manera fija al giro a una rueda (17)
dentada interior que puede accionarse por un árbol (2) de
entrada.
6. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque la
articulación del disco (35) oscilante por el lado de la carcasa
comprende dos horquillas (32, 37) de articulación que se cruzan con
un gorrón (39) en cruz que está colocado en las horquillas (32, 37)
de articulación mediante un cojinete (40) articulado de
deslizamiento.
7. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el disco
(35) oscilante soporta un disco (38) de presión que se engancha con
los accionadores (6) de émbolo buzo.
8. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el disco
(35) oscilante presenta un gorrón (31) que está colocado en el
rebaje (28) mediante una pieza (29) insertada colocada sobre
éste.
9. Bomba de alta presión de émbolo buzo según una
de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la
carcasa (1) presenta una sección (10) cilíndrica en la que está
colocado el cilindro (18).
10. Bomba de alta presión de émbolo buzo según
una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la
carcasa (1) presenta una tapa (11) que aloja a un árbol (2) de
entrada.
11. Bomba de alta presión de émbolo buzo según
una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la
carcasa (1) está cerrada en el lado del disco oscilante por una
placa (5) que soporta la articulación del disco (35) oscilante por
el lado de la carcasa y que presenta aberturas pasantes para los
accionadores (6) de émbolo buzo.
12. Bomba de alta presión de émbolo buzo según
una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los
accionadores (6) de émbolo buzo están configurados como pistones de
presión diferencial que pueden aplicarse con medios de presión
alojados por casquillos (41) guía.
13. Bomba de alta presión de émbolo buzo según la
reivindicación 12, caracterizada porque los accionadores (6)
de émbolo buzo están huecos y pueden presurizarse con aire, de modo
que su espacio (45) interior está conectado con un espacio (43)
anular exterior que puede presurizarse con aire mediante un
orificio (48) estrecho.
14. Bomba de alta presión de émbolo buzo según
una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque los
accionadores (6) de émbolo buzo presentan piezas (46) finales con
superficie (47) esférica que están sujetas con el disco (35)
oscilante.
15. Bomba de alta presión de émbolo buzo según
una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque los
émbolos (7) buzo están articulados a modo de articulación esférica
en los accionadores (6) de émbolo buzo.
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