ES2638916T3 - Cámara auxiliar de fuelle - Google Patents

Abstract

Una bomba de pistón alternativo (10) que tiene un orificio de ventilación (18) de fuelle, una carcasa (17), un sello (12) flexible de fuelle alrededor de un árbol (19) deslizable en dicha carcasa en una cámara (16) para crear un sello no deslizante, estanco al aire, siendo la cámara, una cámara de entrada de baja presión y un sello (22) en dicha carcasa que sella de manera deslizante dicho árbol; caracterizada por que: dicho sello (22) restringe las pérdidas debidas a un fallo del sello de fuelle que penetran en la zona formada entre dicho árbol y dicho sello de fuelle; y una cámara auxiliar (24) está conectada a y en comunicación permanente con, dicho orificio de ventilación de fuelle y está cerrada al aire circundante.

Description

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DESCRIPCION

Camara auxiliar de fuelle Campo tecnico

Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de EE. UU., con numero de serie 61/329.651, presentada el 30 de abril de 2010, cuyo contenido se incorpora al presente documento por referencia.

Antecedentes de la tecnica

En cualquier bomba de piston alternativo tal como la mostrada en las Figuras 1 y 2, hay un sello que separa el fluido de trabajo a alta presion de la atmosfera que rodea la bomba. Incluso en condiciones perfectas, estos sellos pueden perder una pequena cantidad de fluido en cada ciclo y esto podrfa ser perjudicial para la vida del sello. El fluido puede solidificarse o cristalizarse y ser aspirado de vuelta al interior del sello, acortando la vida del sello. Historicamente una forma de tratar esta pequena cantidad de perdidas ha consistido en usar un sello flexible de fuelle, que crea una bomba sin un sello deslizante expuesto. En tales disenos, la ruta de entrada a la bomba esta situada mas alla del sello de alta presion y la camara de entrada de baja presion resultante esta sellada por el fuelle que crea un sello no deslizante, estanco al aire.

A medida que la bomba se mueve alternativamente, el fuelle cambia de volumen y por tanto el lateral del fuelle que no entra en contacto con el fluido de trabajo normalmente se ventea a la atmosfera para evitar que se acumule presion. El problema con esta disposicion basica es que cuando el fuelle falla como resultado de diversas condiciones, incluyendo la fatiga, sobrepresion o velocidad excesiva, puede provocar una perdida sustancial al exterior. Esto es especialmente cierto si hay una presion positiva en la camara de entrada. Esto no pasa con un sello deslizante normal que habitualmente falla de una manera muy lenta y predecible, en contrapartida a una rotura subita.

El documento US 3.164.102 describe una bomba de piston alternativo que tiene un entubado que contiene un fuelle superior flexible dispuesto alrededor de un arbol hueco deslizante. El arbol penetra en una camara. El fuelle y la camara pueden llenarse con un fluido retirando un tapon e introduciendo el fluido en el arbol. Mientras se produce este llenado, se ventea el aire del interior del fuelle a una camara mediante un orificio de ventilacion, tras lo cual el orificio de ventilacion se tapa con un tapon. Un sello esta provisto adyacente a una parte inferior del orificio de ventilacion. El sello proporciona un sello entre el arbol y la parte superior del fuelle.

En la bomba alternativa del documento US 5.145.339 se gira una leva, que opera un conjunto de seguidor de leva, que a su vez se desliza lateralmente a lo largo de un piston. Se proporciona un diafragma entre el conjunto del seguidor y el piston. El diafragma puede realizarse como un fuelle, entre otras alternativas. Se proporciona un sello de alta presion entre el piston y la carcasa de la bomba. Un puerto de entrada esta en comunicacion con una camara de descarga y el flujo de fluido procede de la camara de descarga a traves de un paso, dentro del paso de entrada principal y al interior de una camara de bombeo. La camara de bombeo, que descansa aguas abajo del piston, esta en comunicacion con un paso de salida, que a su vez comunica con una valvula antirretorno de salida.

Descripcion de la Invencion

Un objetivo de la presente invencion es evitar perdidas de fluido cuando se rompe un fuelle en una bomba que incorpora un fuelle flexible como sello principal. Este objetivo se alcanza con la invencion tal y como se reivindica en la reivindicacion 1. La presente invencion evita que el fluido gotee por fuera de una bomba o que la bomba coja aire en caso de que se rompa el fuelle. Idealmente, esto permite que la bomba siga funcionando durante un periodo de tiempo hasta que resulte conveniente cerrar la bomba y sustituir el sello de fuelle.

La presente invencion rectifica el modo de ruptura subita del fuelle anadiendo un sello adicional despues del fuelle y una camara auxiliar de gran volumen, como se muestra en la Figura 3. El objetivo del sello y de la camara auxiliar es contener el fluido de trabajo despues de que el fuelle se haya roto durante una cantidad de tiempo finita. Tambien mantiene el sistema sellado para evitar que la bomba coja aire y permitiendo, por tanto, que la bomba siga funcionando.

El sello auxiliar por encima del fuelle normalmente no ve el fluido de trabajo, que puede ser abrasivo. Esto permite que el sello experimente muy poco desgaste hasta que el fuelle falle, punto en el que debe empezar a actuar como sello del fluido de trabajo. La camara esta dimensionad de tal manera que el cambio de volumen creado por el fuelle que esta siendo comprimido durante la operacion normal no provoque una oscilacion de presion excesiva.

Estos y otros objetivos y ventajas de la invencion se pondran mas claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripcion hecha junto con los dibujos adjuntos, en donde caracteres de referencia similares se refieren a las mismas piezas o unas similares en todas las vistas.

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Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una seccion transversal de una bomba de fuelle de la tecnica anterior que muestra el puerto de entrada.

La Figura 2 es una seccion transversal de un fuelle de la tecnica anterior que muestra el orificio de ventilacion del fuelle.

La Figura 3 es una seccion transversal de la bomba de fuelle de la presente invencion a lo largo de una seccion transversal similar a la de la Figura 2.

Mejor modo de llevar a cabo la invencion

En una bomba de piston alternativo 10 mostrada en las Figuras 1 y 2, una forma de tratar las perdidas ha consistido en usar un sello 12 flexible de fuelle, que crea una bomba 10 sin un sello deslizante expuesto en el arbol 19. En tales disenos, la ruta de entrada 14 de la bomba esta situada mas alla del sello 13 de alta presion y la camara 16 de entrada de baja presion resultante de la carcasa 17 esta sellada por el fuelle 12 que crea un sello no deslizante, estanco al aire.

A medida que la bomba 10 se mueve alternativamente, el fuelle 12 cambia de volumen y por tanto el lateral 12a del fuelle 12 que no entra en contacto con el fluido de trabajo (y forma una camara interna 15) normalmente se ventea a la atmosfera a traves del orificio de ventilacion 18 del fuelle para evitar que se acumule presion.

La presente invencion 20 mostrada en la Figura 3, impide que gotee fluido fuera de una bomba 10 o que la bomba 10 coja aire en el caso de ruptura de un fuelle 12. Idealmente, esto permite que la bomba siga funcionando durante un periodo de tiempo hasta que resulte conveniente cerrar la bomba 10 y sustituir el sello 12 de fuelle.

La presente invencion rectifica el modo de ruptura subita del fuelle 12 anadiendo un sello 22 adicional despues del fuelle 12 y una camara auxiliar 24 de gran volumen como se muestra en la Figura 3. El objetivo del sello 22 y de la camara auxiliar 24 es contener el fluido de trabajo despues de que se haya roto el fuelle 12 durante una cantidad de tiempo finita. Tambien mantiene el sistema sellado para evitar que la bomba 10 coja aire y permitir, por tanto, que la bomba 10 siga funcionando.

El sello auxiliar 22 por encima del fuelle 12 normalmente no ve el fluido de trabajo, que puede ser abrasivo. Esto permite que el sello 22 experimente muy poco desgaste hasta que el fuelle 12 falla, punto en el que debe empezar a actuar como sello del fluido de trabajo. La camara 24 esta dimensionada de tal manera que el cambio en volumen creado por el fuelle 12 al ser comprimido durante la operacion normal no provoca una oscilacion de presion excesiva.

Se contempla que se puedan hacer varios cambios y modificaciones en el sistema de sellado de fuelle sin desviarse de la invencion tal y como se ha definido en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una bomba de piston alternativo (10) que tiene un orificio de ventilacion (18) de fuelle, una carcasa (17), un sello (12) flexible de fuelle alrededor de un arbol (19) deslizable en dicha carcasa en una camara (16) para crear un sello 5 no deslizante, estanco al aire, siendo la camara, una camara de entrada de baja presion y un sello (22) en dicha carcasa que sella de manera deslizante dicho arbol; caracterizada por que:

   dicho sello (22) restringe las perdidas debidas a un fallo del sello de fuelle que penetran en la zona formada entre 10 dicho arbol y dicho sello de fuelle; y

   una camara auxiliar (24) esta conectada a y en comunicacion permanente con, dicho orificio de ventilacion de fuelle y esta cerrada al aire circundante.