ES2752066T3 - Bomba de flujo axial con sección de salida no circular - Google Patents

Abstract

Bomba hidráulica (10), que comprende un árbol de bomba (52) y un cárter (46), que delimita un canal de circulación de líquido (44), que presenta un orificio de salida (12) de sección aplanada, y que está orientado de manera que el líquido se escapa de ella según un eje de salida de líquido (14), inclinado con respecto a un eje longitudinal (22) del árbol de bomba, que atraviesa dicho cárter, comprendiendo este un primer tramo (100a), cuya superficie interior (102a) es de sección circular centrada sobre dicho eje longitudinal (22), y que rodea un impulsor de bomba (60), sostenido por el árbol de bomba (52), caracterizada por que dicho primer tramo (100a) presenta un extremo aguas abajo a partir del que se aplana la sección de la superficie interior del cárter.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba de flujo axial con sección de salida no circular

Campo técnico

La presente invención está relacionada con el campo de las bombas hidráulicas y, en particular, con el de las bombas de agua.

La invención se aplica preferentemente, pero no exclusivamente, a la práctica de actividades acuáticas que necesitan la creación de una corriente. A título de ejemplo, la invención se puede aplicar a una zona de actividad acuática donde el agua es proyectada por una o varias bombas sobre una superficie de evolución, con el fin de que una persona que se sitúa sobre esta superficie pueda deslizarse sobre el agua que es proyectada ahí, por ejemplo, con la ayuda de una tabla, de un flotador o similar. En un caso de este tipo, se crean unas condiciones artificiales particulares que permiten la práctica de actividades deportivas/de ocio del tipo "surf", "bodyboard", "wakeboard", etc. o también del tipo "bodysurf' donde la persona no dispone de una tabla, pero se desliza estando en contacto directo con el agua proyectada. En este caso de figura, la superficie de evolución puede tomar cualquier forma, preferentemente definiendo una pendiente, eventualmente progresiva. Alternativamente, la superficie de evolución puede ser horizontal, con, en este caso concreto, la instalación preferente de una palanca a la que la persona que evoluciona sobre la superficie puede agarrarse.

Otras aplicaciones análogas son posibles, igualmente, como la natación contra la corriente, la canoa o también la creación de una corriente destinada a empujar a los bañistas a lo largo de un camino de agua, a la manera de un río. En este último caso, los bañistas pueden o no estar equipados con medios de flotación o de ayuda para la flotación, tales como unas tablas, flotadores, etc.

La invención está destinada a recrear unas condiciones acuáticas completamente artificiales o bien semiartificiales colocándose en una capacidad de agua natural, como un lago, un estanque, un río, un brazo de mar, etc. Otro ejemplo de aplicación para la bomba según la invención es el de la formación de un chorro al aire libre, por ejemplo, para una fuente.

Igualmente, la invención se aplica a cualquier bomba hidráulica destinada al levantamiento o al transporte de agua.

Estado de la técnica anterior

Existen numerosos diseños de bombas hidráulicas, dictados en función de las necesidades encontradas. Algunas de entre ellas presentan un canal de circulación de líquido que comprende un orificio de salida orientado de manera que el líquido se escapa de ella según un eje de salida de líquido, inclinado con respecto a un eje longitudinal del árbol de bomba. Por lo demás, en algunos casos, es necesario prever que el orificio de salida presente una sección aplanada, con el fin de beneficiarse de un chorro "estirado" en la salida de bomba. Para hacer esto, el canal de circulación debe disponer de una forma evolutiva, puesto que, por otra parte, requiere una porción circular al nivel del impulsor de bomba.

Habitualmente, el paso de la sección circular a la sección aplanada se efectúa al nivel de un tramo de salida del cárter, centrado sobre el eje de salida del líquido. En concreto, es, incluso, generalmente, un adaptador de sección evolutiva el que se incorpora sobre un orificio de salida circular de la bomba.

Con el fin de poder beneficiarse de un chorro laminar con buena prestación en la salida de bomba, esta transición de forma debe ser progresiva. Por lo demás, una vez obtenida la forma de la sección de salida dentro del canal de circulación, esta sección debe conservarse sobre una longitud de cárter importante antes del orificio de salida. Esto genera un espacio necesario elevado según la dirección del eje de salida de líquido, de modo que el diseño de unas bombas de este tipo queda por optimizar.

El documento DE 914802 C divulga una bomba según el preámbulo de la reivindicación 1.

Exposición de la invención

La invención tiene, por lo tanto, como finalidad remediar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados más arriba, relativos a las realizaciones de la técnica anterior.

Para hacer esto, la invención tiene como objeto una bomba hidráulica que comprende un árbol de bomba y un cárter que delimita un canal de circulación de líquido que presenta un orificio de salida de sección aplanada y que está orientado de manera que el líquido se escapa de ella según un eje de salida de líquido inclinado con respecto a un eje longitudinal del árbol de bomba que atraviesa dicho cárter, comprendiendo este un primer tramo cuya superficie interior es de sección circular centrada sobre dicho eje longitudinal y que rodea un impulsor de bomba sostenido por el árbol de bomba.

Según la invención, dicho primer tramo presenta un extremo aguas abajo a partir del que se aplana la sección de la superficie interior del cárter.

Por consiguiente, la invención presenta la particularidad de iniciar el aplanamiento de la sección muy aguas arriba en el canal de circulación, al nivel de la parte del cárter que rodea el árbol de bomba. De ello resulta ventajosamente una reducción sustancial del espacio necesario de la bomba según la dirección del eje de salida de líquido, permitiendo al mismo tiempo la formación de un chorro laminar con buena prestación en la salida de bomba.

Se observa que la sección aplanada del orificio de salida puede presentar cualquier forma que presente una dimensión grande y una dimensión pequeña, pudiendo la relación entre las dos ser, por ejemplo, del orden de 2 a 15. Se trata preferentemente, pero no exclusivamente, de una forma general rectangular o elíptica. Para la forma general rectangular, esta puede presentar unos ángulos redondeados y/o uno o varios lados de forma abombada, hacia el interior o el exterior. La finalidad de esta sección aplanada es suministrar en la salida de bomba un chorro laminar "estirado", que está, por ejemplo, perfectamente adaptado para dispensarse sobre una superficie de evolución de una zona de actividad acuática.

Preferentemente, el cárter incluye un segundo tramo dispuesto en la continuidad del primer tramo, teniendo el segundo tramo una superficie interior de sección evolutiva que se aplana y estando completamente dispuesto alrededor del árbol de bomba y estando preferentemente centrado sobre toda su longitud sobre el eje longitudinal. En otras palabras, este segundo tramo no atraviesa el árbol de bomba.

Preferentemente, la sección de la superficie interior del extremo aguas abajo del segundo tramo es idéntica a la del orificio de salida de la bomba. Preferentemente, entre este extremo aguas abajo del segundo tramo y el orificio de salida, la sección del cárter presenta preferentemente una forma idéntica, es decir, invariable. Alternativamente, la sección de la superficie interior del extremo aguas abajo del segundo tramo podría ser de forma homotética con respecto a la del orificio de salida de la bomba, siendo de dimensión más grande o más pequeña.

Según otro modo de realización considerado, la sección de la superficie interior del extremo aguas abajo del segundo tramo podría ser diferente de la del orificio de salida de la bomba, con, en este caso, una sección del cárter cuya forma continuaría evolucionando aguas abajo del segundo tramo, para alcanzar la sección aplanada deseada. Esta evolución de forma podría continuarse, entonces, al nivel de los elementos aguas abajo del cárter, tal como un codo y/o un tramo de salida.

A este respecto, se observa que el cárter comprende preferentemente un codo dispuesto en la continuidad del segundo tramo, así como un tramo de salida dispuesto en la continuidad del codo. En esta configuración, dicho codo y el tramo de salida presentan preferentemente una superficie interior de misma sección, correspondiente a la de la superficie interior del extremo aguas abajo del segundo tramo. También, sobre toda esta parte aguas abajo del canal de circulación, la sección de este último no evoluciona, lo que permite beneficiarse de una longitud de canal importante que lleva el líquido a encontrarse en unas muy buenas condiciones para suministrar un chorro laminar estirado, sin que esto impacte realmente en el espacio necesario global de la bomba en la dirección del eje de salida del líquido.

Preferentemente, el árbol de bomba atraviesa dicho cárter al nivel del codo.

Preferentemente, como se ha aludido más arriba, dicha sección aplanada del orificio de salida toma una forma general rectangular o elíptica.

Preferentemente, la bomba comprende un sistema de soporte del árbol de bomba colocado en dicho canal de circulación, incluyendo el sistema una estructura de soporte solidaria con el cárter, así como un cojinete de guiado en rotación del árbol de bomba sostenido por la estructura de soporte. Por lo demás, incluye una abertura de cárter a partir de la que un conducto de paso de árbol de bomba se extiende en dicho canal de circulación hasta el sistema de soporte del árbol, extendiéndose el árbol de bomba libremente a través de dicho conducto.

En esta configuración, el conducto de paso toma la forma de un pozo atravesado con juego por el árbol de bomba, que solamente se guía en rotación al nivel de su porción situada en la continuidad del fondo de este pozo, por el cojinete del sistema de soporte. También, estando libre con respecto al conducto que atraviesa y, por lo tanto, con respecto al cárter, el árbol de bomba presenta, con respecto a la técnica anterior, una capacidad mejorada de flexión/oscilación angular para hacer frente a una eventual desalineación con el eje de motor, sin introducir una tensión mecánica demasiado importante en la bomba. Esto permite asegurar un acoplamiento cómodo con la parte giratoria del motor, que se traduce ventajosamente en una ganancia de tiempo. Además, debido a la ausencia de tensión mecánica importante introducida en la bomba, las piezas de esta no tienen necesidad de ser sobredimensionadas, lo que conlleva una ganancia en masa no desdeñable.

También, siendo la invención tolerante para unos eventuales defectos de alineación de amplitud limitada entre el árbol de bomba y el motor, las tolerancias de fabricación pueden ser más elevadas, con, como consecuencia, unos costes de fabricación reducidos.

Gracias al guiado del árbol en el fondo de pozo, la capacidad de oscilación/flexión descrita más arriba se obtiene incluso con un motor que se acopla al árbol de bomba lo más cerca posible del cárter. El espacio necesario global de la bomba, según la dirección del eje longitudinal del árbol de bomba, puede, de este modo, ser particularmente escaso.

Por último, estando la bomba menos tensionada mecánicamente, las operaciones de mantenimiento que tienen como propósito cambiar las piezas más solicitadas se reducen ampliamente con respecto a las bombas de la técnica anterior. En particular, el segundo cojinete colocado anteriormente al nivel del cárter ya no tiene que cambiarse regularmente, puesto que se ha suprimido, así como ya no se encuentran las molestias sonoras que resultan de su desgaste prematuro.

Esta configuración aporta, de este modo, un compromiso extremadamente satisfactorio entre facilidad y rapidez de montaje, robustez y resistencia al desgaste, escasos costes de fabricación y de mantenimiento y espacio necesario axial limitado.

Como se desprende esto de lo que antecede, por el hecho de que el árbol atraviesa libremente el conducto de paso, la bomba según la invención está desprovista de medios de guiado del árbol entre este mismo árbol y el conducto de paso, a todo lo largo de este último. Por consiguiente, no se interpone ningún medio del tipo cojinete o análogo entre ellos dos y esto para facilitar la oscilación/la flexión del árbol permitida por la presencia del juego radial. Por lo demás, está previsto preferentemente no interponer ningún otro elemento entre el árbol y el conducto, que deja, de este modo, completamente libre el espacio anular entre el conducto de paso y el árbol de bomba. Sin embargo, esta característica no es limitativa, dado que, por ejemplo, podrían preverse unos medios de sellado, tales como unas juntas o similares, incluso si esta característica no se prefiere, puesto que, al contrario, se hace preferentemente de modo que un caudal de líquido de enfriamiento y/o de lubricación camine entre el árbol y su conducto de paso.

Además, el conducto de paso que rodea el árbol desde el momento de la abertura del cárter, esto permite prohibir o limitar la cantidad de líquido que se escapa del canal de circulación al nivel donde el árbol atraviesa el cárter. Preferentemente, está previsto un sellado entre la abertura de cárter y el conducto de paso y/o entre este mismo conducto y el sistema de soporte. Alternativamente, se podría encontrar un caudal de fuga al nivel de una y/o de la otra de estas dos confluencias, incluso si un caudal de este tipo preferentemente no se desea.

Preferentemente, desde un extremo de conexión con una parte giratoria de un motor de bomba, hasta su extremo opuesto, el árbol de bomba es guiado en rotación únicamente por dicho cojinete de guiado situado en el canal de circulación. A este respecto, se indica que el extremo de conexión puede insertarse directamente en el rotor del motor o bien acoplarse en rotación a un árbol de motor.

Preferentemente, el cojinete de guiado presenta una permeabilidad al líquido que permite la introducción de un caudal de líquido en el interior de un espacio anular entre el conducto de paso y el árbol de bomba. Para hacer esto, se retiene preferentemente un cojinete hidrolubricado. Por consiguiente, atravesando el cojinete, el líquido cumple la función de enfriamiento y/o de lubricación, luego, eventualmente de enfriamiento del árbol a lo largo del espacio anular.

Preferentemente, dicho cojinete de guiado está dispuesto en la proximidad de un impulsor de bomba sostenido por el árbol, tomando este impulsor una forma convencional de hélice o de rueda de álabes, denominada, igualmente, rueda con álabes o también la forma de cualquier elemento similar.

Preferentemente, el árbol de bomba presenta un extremo de conexión acoplado en rotación a una parte giratoria de un motor de bomba preferentemente destinado a estar emergido, siendo la parte giratoria del motor de bomba preferentemente coaxial al árbol de bomba.

Preferentemente, dicha cárter está realizado en dos medias partes, que encierran preferentemente entre ellas un tubo que forma dicho conducto de paso de árbol. En el caso donde el sellado procurado por el encerramiento del tubo no sea suficiente, se pueden interponer unos medios de sellado del tipo junta o similar entre la abertura del cárter y el tubo. Alternativamente, en lugar de estar incorporado sobre el cárter, el conducto se puede realizar de una sola pieza con una y/o la otra de las medias partes de cárter.

La invención tiene como objeto, igualmente, una zona de actividad acuática que comprende al menos una bomba de este tipo.

Preferentemente, la zona de actividad acuática comprende una superficie de evolución que preferentemente define una pendiente, una capacidad de agua, así como al menos una bomba de este tipo según la invención y preferentemente varias de estas bombas dispuestas una al lado de la otra, estando cada bomba alimentada por dicha capacidad de agua y orientada para poder proyectar agua sobre dicha superficie. Esta zona permite, de este modo, la práctica de una actividad denominada como "deslizamiento" sobre el agua proyectada sobre la superficie de evolución.

Por supuesto, se consideran otras aplicaciones, como las citadas más arriba.

Se la que sea la aplicación considerada, el hecho de prever varias bombas dispuestas unas al lado de las otras permite disponer de una potencia de chorro consecuente permitiendo al mismo tiempo una cómoda instalación de la zona. En efecto, las bombas individuales previstas en número son más fácilmente transportables y manipulables que una bomba única de gran caudal. Además, su implantación en la capacidad de agua es más cómoda, en concreto, en el sentido de que estas bombas pueden presentar un espacio necesario global limitado según la dirección vertical, cuando sus árboles de bomba están orientados según esta misma dirección.

Por otra parte, se observa que las bombas se pueden separar unas de las otras en función del ancho de deslizamiento deseado y de la potencia de chorro que se quiera.

Otras ventajas y características de la invención se pondrán de manifiesto en la descripción detallada no limitativa de más abajo.

Breve descripción de los dibujos

Esta descripción se hará con referencia a los dibujos adjuntos, de entre los que;

- la figura 1 representa una vista esquemática de lado de una zona de actividad acuática, según un modo de realización preferente de la presente invención;

- la figura 2 representa una vista desde arriba de la zona de actividad acuática de la figura 1;

- la figura 3 representa una vista en perspectiva de una de las bombas implementadas en la zona de actividad acuática representada en las figuras anteriores;

- la figura 4 representa, igualmente, una vista en perspectiva de una de las bombas, con algunas cubiertas retiradas para una mejor visibilidad de los elementos constitutivos de la bomba;

- la figura 5 es una vista que esquematiza la operación de puesta en el agua de una de las bombas de la zona de actividad acuática;

- la figura 6 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea VI-VI de la figura 5;

- la figura 7 representa una vista en perspectiva de la bomba mostrada en las figuras 3 a 6, parcialmente cortada según un plano de simetría del canal de circulación de líquido;

- la figura 8 representa una vista en corte de una parte de la bomba mostrada en la figura 7, estando esta vista tomada según la línea VMI-VIM de la figura 9;

- la figura 9 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea IX-IX de la figura 8;

- la figura 10 es una vista similar a la de la figura 7, en la que se han identificado los diferentes tramos del canal de circulación de líquido;

- la figura 11 es una vista de frente de la bomba mostrada en la figura 10;

- la figura 12a es la vista en corte tomada según una cualquiera de las líneas A-A y A'-A' de la figura 10;

- la figura 12b es una vista en corte tomada según la línea B-B de la figura 10; y

- la figura 12c es la vista en corte tomada según una cualquiera de las líneas C-C, C'-C' y C"-C" de la figura 10.

Exposición detallada de modos de realización particulares

En primer lugar, con referencia a las figuras 1 y 2, se representa una zona de actividad acuática 1 según un modo de realización preferente de la invención. En el presente documento, la zona 1 está destinada a recrear unas condiciones artificiales de práctica de actividad deportiva o de ocio, como el "surf", el "bodyboard" o el "wakeboard" o cualquier otra actividad análoga en el campo del deslizamiento.

En primer lugar, la zona de actividad comprende una capacidad de agua 2, que, en el presente documento, se retiene en una cubeta artificial 4. En el modo de realización representado, se trata de una zona 1 completamente artificial, que se puede desmontar y volver a montar en el sitio, incluyendo la cubeta 4. Se observa que la cubeta artificial 4 podría ser alternativamente una cubeta artificial fija, no transportable, sin salirse del marco de la invención.

La zona 1 incluye, además, una superficie de evolución 6, dispuesta por encima de la cubeta 4. Alternativamente, esta superficie de evolución 6 puede estar dispuesta al menos en parte dentro de la cubeta 4, preferentemente en la parte superior de esta.

La superficie 6 define una pendiente, eventualmente progresiva. Esta pendiente está realizada preferentemente a partir de una estructura inflable que aplica la pendiente deseada y sobre la que se tiende una tela que permite disponer de una superficie lisa sobre la que el agua puede transcurrir fácilmente. Preferentemente, la tela está solidarizada con la estructura inflable y diseñada de modo que se tiende en el transcurso del inflado de esta estructura.

Por lo demás, la zona 1 comprende una pluralidad de bombas particulares para la presente invención, estando estas bombas 10 dispuestas una al lado de la otra en el sentido del ancho de la pendiente 6. Cada bomba presenta una parte sumergida en la capacidad de agua 2 y está dispuesta en frente de un punto bajo de la superficie de evolución 6. Por otra parte, como es visible esto en la figura 1, la bomba presenta un orificio de salida 12 orientado de manera que el líquido se escapa de ella según un eje 14 de salida de líquido paralelo al extremo bajo de la superficie de evolución 6.

En funcionamiento, cada bomba hidráulica 10 envía, por lo tanto, un chorro laminar sobre la superficie de evolución 6, transcurriendo el agua de abajo arriba sobre la pendiente hasta un extremo aguas abajo de esta al nivel del que se encuentra un pozo 16 de recepción del agua, que permite reencaminar esta hasta la cubeta 4. Por consiguiente, el circuito de agua de la zona de actividad 1 es un circuito cerrado.

Por otra parte, la zona de actividad 1 comprende una multitud de elementos de seguridad 20 que rodean la superficie de evolución 6 y que evitan que una persona que evoluciona sobre esta se extraiga de ella accidentalmente. Unos elementos de seguridad 20 de este tipo son preferentemente unos elementos de amortiguación inflables o bien unos elementos análogos del tipo de espuma. Pueden preverse unos elementos similares delante de la parte emergida de cada bomba 10, para evitar que la persona que evoluciona sobre la superficie 6 llegue a impactar accidentalmente en esta misma parte de bomba.

La disposición de las diferentes bombas se puede adaptar para las necesidades encontradas, en concreto, en lo que se refiere a su separación, su inclinación, su hundimiento en la cubeta o también su orientación de chorro, con el fin de crear unos chorros paralelos y/o divergentes y o convergentes. Estos parámetros pueden fijarse en el momento del montaje o bien ser evolutivos en funcionamiento.

El orificio de salida 14 presenta una sección aplanada, que permite suministrar un chorro de agua estirado. Por sección aplanada, se comprende en el presente documento preferentemente una sección de forma general rectangular o elíptica, de eje grande paralelo a la generatriz de la superficie de evolución 6. Este orificio de salida está orientado, por lo tanto, según el eje 14, que está inclinado con respecto al eje longitudinal 22 de un árbol de bomba (no referenciado en la figura 1), siendo este último preferentemente vertical. Preferentemente, la inclinación entre los ejes 14 y 22 es del orden de 90 °, pero más generalmente está comprendida entre 60 y 120 °, incluso si se pueden adoptar otros valores en función de las necesidades encontradas, sin salirse del marco de la presente invención.

Con referencia a las figuras 3 a 6, se muestran unos medios específicos que permiten la instalación de cada bomba 10 dentro de la cubeta 4, en la posición de la figura 1. En primer lugar, se menciona que la bomba presenta unos medios de agarre 26 en forma de un asa que puede retraerse dentro de la bomba fuera de las fases de desplazamiento de esta. Además, la bomba está equipada con ruedas 28 dispuestas en la parte delantera y en la parte trasera de esta bomba según la dirección del eje 22, al nivel de un fondo de la bomba. Por consiguiente, la bomba se puede desplazar sobre una superficie horizontal 30 que conduce a la cubeta 4, rodando sobre esta misma superficie 30 por empuje o tracción aplicada desde el asa de agarre 26. De este modo, la bomba puede desplazarse rodando con el eje 22 paralelo a la superficie de soporte 30, hasta un extremo de la cubeta 4 al nivel del que están previstos unos medios de soporte de bomba 32 solidarios con la superficie 30. Estos medios comprenden dos horquillas 34 que llevan cada una un rodillo de guiado 36 que llega a alojarse en unos carriles complementarios 38 previstos sobre el fondo de la bomba. Por consiguiente, cuando una de las ruedas delanteras penetra entre las dos horquillas, como se muestra esto en la representación de la izquierda de la figura 5, esto permite centrar la bomba para poner en correspondencia los rodillos 36 con los carriles 38. Por lo tanto, estos elementos 36, 38 pueden comenzar su cooperación antes del pivotamiento de la bomba que tiene como propósito inclinarla a 90 °, para obtener la posición final en la que el eje longitudinal del árbol de bomba 22 es paralelo a la dirección vertical. Esta operación de pivotamiento se realiza descendiendo al mismo tiempo la bomba en la cubeta 4, por desplazamiento de los rodillos 36 a lo largo de los carriles 38. Esta operación se realiza cómodamente por un operario situado de pie sobre la zona 30 y que manipula el conjunto por medio del asa de agarre 26. El descenso de la bomba 10 se detiene cuando cada rodillo 36 llega al fondo de su carril correspondiente 38, en la posición mostrada en la figura 1. En esta misma posición, las ruedas delanteras están en apoyo contra la pared vertical de la cubeta 4, mientras que el peso de la bomba está soportado sustancialmente por la cooperación entre los rodillos y los carriles.

Con referencia a, en este momento, más específicamente a las figuras 7 a 9, se muestra una parte de una cualquiera de las bombas 10, que tienen preferentemente cada una el mismo diseño. A este respecto, se observa que cada bomba está destinada a presentar un caudal elevado, por ejemplo, del orden de 100 a 600 m3/h.

La bomba 10 presenta una plataforma 40 que soporta un motor 42 y por debajo del que se encuentra un canal de circulación 44 delimitado por un cárter 46. La parte destinada a estar emergida es la que integra el motor 42 situado por encima de la plataforma 40, mientras que la parte destinada a estar sumergida que comprende el canal de circulación de líquido 44 se sitúa debajo de esta misma plataforma 40. Aunque esto no se haya representado completamente, se observa que la bomba está destinada a estar recubierta con cubiertas de protección, a la vez al nivel de la parte sumergida y al nivel de la parte emergida. Se trata, por ejemplo, de la cubierta 48 mostrada en la figura 7, que rodea el canal de circulación 44 y su cárter 46 que lo delimita.

El orificio de salida 12, de sección aplanada, se sitúa en el extremo aguas abajo del canal de circulación 44 que toma una forma general de "L" volteada. El extremo aguas arriba de este canal se comunica con una boca de succión del agua 50, de forma abocardada. Esta boca 50 presenta, por lo tanto, una forma que se abocarda yendo hacia el exterior, hasta una cubierta inferior 48 que permite la penetración del agua en esta boca.

La bomba 10 incluye un árbol de bomba 52 que está orientado, por lo tanto, según el eje longitudinal 22, sobre el que está centrado. Este árbol comprende un extremo alto, denominado extremo de conexión que está acoplado en rotación a una parte giratoria 54 del motor 42 y más precisamente acoplado a un árbol de salida 56 de esta parte giratoria 54, denominado, igualmente, árbol de motor. El acoplamiento se hace por medio de medios mecánicos apropiados 58 que toman, por ejemplo, la forma de una junta de Oldham o de una junta de Cardan. Estos medios de acoplamiento mecánico 58 están situados preferentemente debajo de la plataforma 40. Además, el árbol de bomba 52 y el árbol de motor 56 son coaxiales, incluso si se puede tolerar un ligero defecto de alineación entre estos dos árboles gracias a la naturaleza de los medios mecánicos de acoplamiento 58 e, igualmente, debido al diseño retenido para el paso del árbol a través del cárter 46, como se expondrá esto a continuación.

Además, el árbol de bomba 52 presenta un extremo bajo que lleva un impulsor de bomba 60 que toma la forma de una simple hélice. Esta hélice está dispuesta en la parte aguas arriba del canal de circulación de líquido, en la proximidad de la boca 50.

Para el guiado en rotación del árbol 52, está previsto un sistema de soporte 64 que comprende una estructura de soporte 66 montada de manera fija sobre el cárter 46. Esta estructura de soporte 66 comprende una virola 68 destinada a estar apretada donde en la proximidad de la superficie interior del cárter 46, virola a partir de la que unos brazos radiales 70 se extienden hacia el interior hasta un escariado 72 centrado sobre el eje 22. Además, el sistema de soporte 66 incluye un cojinete de guiado en rotación 74 alojado en el escariado 72 que lo sostiene. Este cojinete 74 dispone de una superficie exterior que presenta unas ranuras circunferenciales en las que unas juntas de fricción y de sellado 76 están preferentemente dispuestas, en contacto con el escariado 72. El cojinete 74 está situado en la proximidad del extremo bajo del árbol 52 que lleva la hélice 60. Guía en rotación este árbol de bomba 52, gracias a una superficie interior contactada por este mismo árbol. Preferentemente, se trata de un cojinete que permite el paso de un caudal de agua de refrigeración y/o de lubricación, tomando la forma de un cojinete hidrolubricado, llamado, igualmente, almohadilla hidrolubricada o también anillo "hidrolube". Como es visible esto en la figura 9, la almohadilla 74 presenta una superficie interior con unas ranuras axiales 80 de muy escasa dimensión, a través de las que el agua puede circular a lo largo del árbol 52. El extremo alto de la almohadilla 74 está contactado de manera estanca, preferentemente mediante una junta tórica 82, por un conducto de paso de árbol 84 en forma de tubo de sección circular centrado sobre el eje 22.

Este tubo 84 se extiende a la manera de un pozo en el canal de circulación 44, a partir de una abertura de cárter 87 en la proximidad de los medios mecánicos de conexiones 58. Por lo tanto, el tubo 84 se extiende verticalmente según el eje 22 desde la abertura 87 a la que está unido de manera estanca, hasta la almohadilla hidrolubricada 74 con la que está prevista, igualmente, una unión estanca. Una de las particularidades reside en el hecho de que el árbol 52 atraviesa libremente el tubo 84, estando un juego radial previsto para permitir dentro de este tubo, la oscilación y/o la flexión del árbol de bomba 52, de modo que puede hacer frente a un eventual defecto de alineación entre este árbol de bomba 52 y el árbol de motor 56. El juego radial retenido y la longitud del árbol libre en el tubo 84 desde el sistema de soporte 64 son tales que permiten absorber unos defectos de alineación consecuentes, por ejemplo, del orden de uno o varios milímetros.

También, el árbol 52, desde su extremo de conexión hasta su extremo opuesto que lleva la hélice 60, está guiado en rotación únicamente por la almohadilla hidrolubricada 74. El espacio anular 86 entre el árbol 52 y el tubo 84 se deja preferentemente libre completamente, permitiendo la evacuación de un caudal muy escaso de agua de enfriamiento y/o de lubricación introducido desde las ranuras 80 de la almohadilla hidrolubricada 74. Por supuesto, este caudal es muy desdeñable con respecto al caudal de la bomba que sale por el orificio de salida 12. Este caudal se evacua preferentemente por gravedad por el extremo alto del tubo rodeado de manera estanca por la abertura de cárter 87.

Siendo la unión entre el extremo bajo del tubo y la almohadilla 74 estanca, el caudal que circula en el espacio anular 86 resulta únicamente del paso del líquido a través de las ranuras calibradas 80 de la almohadilla hidrolubricada.

En esta configuración, se observa que el árbol de bomba 52 no se mantiene según la dirección axial por el sistema 64, de modo que este puede introducirse/extraerse fácilmente durante la fabricación y las operaciones de mantenimiento. De la misma manera, cuando el motor está desolidarizado de la plataforma 40 y la hélice 60 está retirada del extremo bajo del árbol de bomba 52, el conjunto constituido por el motor 42 y por el árbol 52 se puede fácilmente extraer/introducir axialmente, sin otras operaciones de montaje/desmontaje y simplemente haciendo correr el árbol 52 a través de la superficie interior de la almohadilla hidrolubricada 74.

La almohadilla 74 es preferentemente la sola pieza de desgaste de la bomba, que se puede cambiar muy fácilmente desde la boca 50, simplemente retirando la hélice 60 para tener acceso ahí.

Como está visible mejor esto en la figura 7, se hace preferentemente de modo que el cárter 46 esté realizado en dos partes, cada una preferentemente realizada de una sola pieza. Estas dos partes son preferentemente simétricas según un plano vertical mediano del canal de circulación 44. Proponiendo dos medias partes asimilables a dos medias conchas, que presentan cada una una media huella para la formación de la abertura de cárter 87, es posible, de este modo, insertar el extremo alto del tubo 84 entre estas dos medias conchas. En caso necesario, para asegurar el sellado, se pueden prever una o varias juntas de sellado entre la abertura 87 y el extremo alto del tubo 84.

Por otra parte, se indica que la abertura 87 presenta un resalte 89 que permite el apoyo axial sobre el tubo 84, que tiene como propósito presionar este contra la almohadilla 74. Preferentemente, cada media concha, que define una parte del canal 44 sobre toda la longitud de este, está realizada con un material no metálico, por ejemplo, de materia plástica o de material compuesto. Sucede lo mismo para el tubo de paso del árbol 84, que alternativamente podría integrarse en estas medias conchas.

Además, se observa que para la fijación de la estructura 66 sobre el cárter 46, la virola 68 presenta unas protuberancias radiales 89 que llegan a alojarse en unas huellas 91 previstas sobre la superficie interior del cárter. Esta cooperación entre las protuberancias 89 asimilables a unas pletinas y las huellas 91, permite un bloqueo en rotación y en traslación según el eje 22, entre el cárter 46 y la estructura 66. Además, esto permite una indexación angular precisa de la estructura de soporte 66 en relación con este mismo cárter 46.

Además, se indica que el anillo 74 es preferentemente de latón, bronce o acero inoxidable.

Como está visible mejor esto en las figuras 4 y 7, el cárter tiene sus dos medias conchas 46a, 46b que están ensambladas una a la otra por unos pernos 93 que unen unas bridas de cárter 95 previstas sobre estas dos medias conchas.

Con referencia, en este momento, a las figuras 10 a 12c, se detalla el diseño del canal de circulación de líquido 44. En primer lugar, en la parte baja, el canal de circulación 44 está definido por un primer tramo de cárter 100a, de sección constante circular, centrado sobre el eje 22. Es este tramo el que rodea la hélice 60 que la lleva el árbol de bomba 52. A partir de un extremo aguas abajo de este primer tramo 100a, está previsto un segundo tramo 100b que está, igualmente, centrado sobre el eje 22. Este segundo tramo 100b, situado en la continuidad aguas abajo del primer tramo 100a, tiene la particularidad de tener una superficie interior de sección evolutiva, aplanándose la sección yendo hacia aguas abajo. A este respecto, se observa que la figura 12a muestra la forma de la sección de la superficie interior 102a del primer tramo, siendo esta forma circular, por lo tanto, invariable entre el centro del tramo 100a y su extremo aguas abajo. La figura 12b muestra la superficie interior 102b en el centro del segundo tramo 100b, presentado esta sección una forma aplanada cuya dimensión grande es superior al diámetro de la sección mostrada en la figura 12a y cuya dimensión pequeña según la dirección de la altura es inferior a este mismo diámetro. También, a todo lo largo de este segundo tramo 100b, la sección de la superficie interior 102b de esta porción de cárter evoluciona progresivamente de una forma circular a una forma aplanada rectangular, tal como se muestra en la figura 12c, correspondiente al extremo aguas abajo de este segundo tramo.

Un codo a 90 ° 100c se sitúa en la continuidad aguas abajo del segundo tramo 100b y presenta una sección que queda sin cambios y que toma la forma mostrada en la figura 12c. Asimismo, un tramo de salida 100d se sitúa en la continuidad aguas abajo del codo 100c y presenta, igualmente, una superficie interior de sección idéntica a la del codo y del extremo aguas abajo del segundo tramo. Esta sección es, entonces, idéntica a la del orificio de salida 12 situado aguas abajo de su tramo de salida 100d. Por lo tanto, debe comprenderse que las superficies interiores 102c y 102d del codo 100c y de tramo de salida 100d presentan una sección constante de misma forma que la representada en la figura 12c. En relación con esta con esta sección de forma constante, la sola excepción reside, por supuesto, al nivel de la parte del codo que integra la abertura 87, incluso si la forma general rectangular queda conservada en las secciones del codo que pasan por esta misma abertura 87.

Por consiguiente, comenzando y acabando el aplanamiento de la sección del canal de circulación antes del codo atravesado por el árbol de bomba 52, la bomba 10 es capaz de presentar un espacio necesario reducido según la dirección del eje 14, produciendo al mismo tiempo un chorro laminar con buena prestación que se escapa por el orificio de salida 12.

Por otra parte, se observa que, a título de ejemplo indicativo, el área de la sección circular de la figura 12a es sustancialmente análoga al área de la sección rectangular de salida de la figura 12c, pudiendo la relación entre estas áreas estar comprendida entre 0,9 y 1,1. La relación entre las áreas de las secciones evoluciona, por otra parte, preferentemente en este intervalo de valores a todo lo largo del canal de circulación.

Por supuesto, el experto en la materia puede aportar diversas modificaciones a los ejemplos de realización que se acaban de describir, siendo estos ejemplos no limitativos. El objetivo de la invención está definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Bomba hidráulica (10), que comprende un árbol de bomba (52) y un cárter (46), que delimita un canal de circulación de líquido (44), que presenta un orificio de salida (12) de sección aplanada, y que está orientado de manera que el líquido se escapa de ella según un eje de salida de líquido (14), inclinado con respecto a un eje longitudinal (22) del árbol de bomba, que atraviesa dicho cárter, comprendiendo este un primer tramo (100a), cuya superficie interior (102a) es de sección circular centrada sobre dicho eje longitudinal (22), y que rodea un impulsor de bomba (60), sostenido por el árbol de bomba (52),

caracterizada por que dicho primer tramo (100a) presenta un extremo aguas abajo a partir del que se aplana la sección de la superficie interior del cárter.

2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada por que el cárter (46) incluye un segundo tramo (100b), dispuesto en la continuidad del primer tramo (100a), teniendo el segundo tramo una superficie interior (102b) de sección cambiante, que se aplana, y estando completamente dispuesto alrededor del árbol de bomba (52), y estando preferentemente centrado sobre toda su longitud sobre el eje longitudinal (22).

3. Bomba según la reivindicación 2, caracterizada por que la sección de la superficie interior (102b) del extremo aguas abajo del segundo tramo es idéntica a la del orificio de salida (12) de la bomba.

4. Bomba según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizada por que el cárter comprende un codo (100c), dispuesto en la continuidad del segundo tramo (100b), así como un tramo de salida (100d), dispuesto en la continuidad del codo (100c).

5. Bomba según la reivindicación 4, caracterizada por que dicho codo (100c) y el tramo de salida (100d) presentan una superficie interior (102c, 102d) de la misma sección.

6. Bomba según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizada porque el árbol de bomba (52) atraviesa dicho cárter (46) al nivel del codo (100c).

7. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha sección aplanada del orificio de salida (12) toma una forma general rectangular o elíptica.

8. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un sistema (64) de soporte del árbol de bomba, colocado en dicho canal de circulación (44), incluyendo el sistema (64) una estructura de soporte (66) solidaria con el cárter (46), así como un cojinete (74) de guiado en rotación del árbol de bomba (52), sostenido por la estructura de soporte, por que incluye, además, una abertura de cárter (87), a partir de la que un conducto (84) de paso de árbol de bomba (52) se extiende en dicho canal de circulación (44) hasta el sistema de soporte del árbol (64) y por que el árbol de bomba (52) se extiende libremente a través de dicho conducto (84).

9. Zona de actividad acuática (1), caracterizada por que comprende al menos una bomba (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

10. Zona de actividad acuática según la reivindicación 9, caracterizada por que comprende una superficie de evolución (6), que define preferentemente una pendiente, una capacidad de agua (2) y, preferentemente, varias bombas (10), dispuestas una al lado de la otra, estando cada bomba alimentada por dicha capacidad de agua (2), y orientada para poder proyectar agua sobre dicha superficie (6).